Souris
Caractérisation des fibroblastes portaux en vue de leur ablation ciblée dans la fibrose hépatique
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
860 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Génétiquement modifiées pour développer une fibrose du foie, parfois des tumeurs hépatiques que le porteur décrit comme asymptomatiques, elles subissent une chirurgie terminale unique sous anesthésie sans réveil, pour prélever le foie et en isoler des cellules fibrogéniques. Le porteur affirme qu'un "organisme entier" est nécessaire pour reproduire ces interactions et qu'une comparaison rigoureuse du modèle est "indispensable". Il écarte les lignées cellulaires existantes, jugées non représentatives des sous-populations visées.
Objectifs
La fibrose hépatique constitue un enjeu majeur de santé publique. Elle se caractérise par un dépôt excessif de matrice extracellulaire, synthétisée par une population de cellules hétérogènes : les myofibroblastes. Une population de myofibroblastes ayant des caractéristiques particulières a été récemment identifié. Notre postulat est que ces myofibroblastes spécifiques induisent la progression de la fibrose et qu'il serait avantageux de les détruire chez les sujets ayant une fibrose à un stade avancé, plutôt que d'autres types de myofibroblastes qui interviennent dans la réparation tissulaire. Pour produire les outils permettant le ciblage spécifique de cette population ou de tous les myofibroblastes du foie, nous devons au préalable isoler ces cellules à partir du foie sain et fibreux et identifier des marqueurs spécifiques de ces cellules par des études moléculaires. Différents vecteurs viraux dont la finalité est l’expression de gènes suicides spécifiquement dans la population de myofibroblaste cible ou dans tous les myofibroblastes hépatiques, seront générés à partir de ces données et testés sur les différents types cellulaires hépatiques.
Bénéfices attendus
Dans son ensemble, ce projet pourrait permettre de développer des outils thérapeutiques anti-fibrotiques. Les bénéfices attendus du projet sont : - Une meilleure caractérisation des cellules fibrogéniques du foie et de leurs précurseurs en vue de leur ablation ciblée à l’avenir par thérapie génique. Une meilleure caractérisation d'un des modèles de souris transgéniques les plus utilisés pour mimer les maladies biliaires et plus généralement de fibrose hépatique. Les travaux utilisant ce modèle ont porté sur des souris sur différents fonds génétiques. Cependant, une comparaison rigoureuse est indispensable pour une connaissance approfondie et une utilisation optimale du modèle.
Procédures
Les souris transgéniques utilisés dans ce projet développent des lésions du foie qui habituellement n’entrainent aucun symptôme jusqu’à l’âge de 12 mois, qui correspond à l’âge maximal inclus dans cette étude. Tous les animaux subiront une intervention chirurgicale unique et terminale sous anesthésie générale et analgésie d’une durée maximale de 15-20 minutes.
Impact sur les animaux
Le modèle de souris utilisé développe une fibrose hépatique qui reste asymptomatique jusqu’à l’âge de 12 mois chez les souris sur fonds FVB/n (d’après notre expérience) ou C57BL/6J (d’après la littérature). Des tumeurs hépatiques de type carcinome hépatocellulaire, peuvent apparaître à partir de l’âge de 9 mois mais restent asymptomatiques et n’entraînent aucune surmortalité par rapport à des souris sauvages au moins jusqu’à l’âge de 17 mois. Une injection sous-cutanée préalable à l’anesthésie afin d’administrer un anti-douleur pourrait causer une gène et un stress transitoire liés à la contention et l’introduction de l’aiguille. Par la suite, les seuls actes réalisés sur les animaux seront effectués sous anesthésie et les nuisances sont donc celles associés à l’anesthésie : hypothermie, risque d’arrêt cardio-respiratoire, etc. Les animaux ne se réveilleront pas à l’issue de l’anesthésie car l’euthanasie interviendra durant celle-ci.
Devenir
Le prélèvement du foie entier ou pour isolement cellulaire ne permet pas la survie des animaux. Les animaux seront donc tous euthanasiés à la fin des procédures pour perfusion ou explantation du foie qui est requis pour répondre aux objectifs scientifiques du projet.
Remplacement
Un système vivant est nécessaire 1) pour reproduire les interactions inter-cellulaires et inter-organes aboutissant dans l’organisme entier à une maladie biliaire et à la fibrose hépatique et 2) pour définir le transcriptome des cellules fibrogéniques du foie ayant été activées in vivo, dans l’organe entier. Il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec ses interactions inter-cellulaires et inter-organes. Par ailleurs, il existe des lignées de cellules fibrogéniques, mais celles-ci ne sont pas représentatives des sous-populations auxquelles nous faisons référence dans ce projet, et qui ne peuvent être étudiées qu'en culture primaire, qui ne peuvent être obtenues qu’à partir d’un nombre important de souris.
Réduction
Le projet impliquera un total de 860 animaux. Nous avons calculé le nombre minimal d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités entre animaux et entre procédures d’isolement cellulaire, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Les tests des vecteurs viraux seront réalisés sur des cellules primaires qui sont amplifiées en culture après isolement, mais qui ne peuvent être maintenues à long terme. Autant que faire se peut, nous nous efforcerons d’isoler plusieurs types cellulaires à partir des mêmes animaux. Nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyses à effectuer.
Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, toutes les procédures ont été mises au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie, etc.). Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification ou de maison de type igloo. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (point limite) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie, etc.).
Choix des espèces
Justification de l’espèce : L'existence d'un modèle de souris transgénique mimant la cholangite sclérosante primitive chez l'homme justifie le choix de l'espèce. Un tel modèle n'existe pas chez les autres espèces. Justification des stades de développement : Le modèle de souris transgénique utilisé développe une fibrose biliaire qui évolue avec le temps. Nous utiliserons des animaux jeunes adultes dans lesquels les lésions sont déjà présentes mais à un stade débutant (4 semaines), jusqu'à un âge plus avancé pour suivre l'évolution des lésions (12 mois). Le but étant d'avoir des échantillons représentant les différents stades de la maladie. Justification du sexe : Chez la souris, comme chez l’Homme, la gravité des lésions hépatiques est variable en fonction du sexe. C’est pourquoi, il est nécessaire d’inclure dans ce projet environ 50% de souris mâles et 50% de souris femelles.
Étude du rôle de l’érythropoïétine sur l’homéostasie digestive chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
108 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent douze injections sous-cutanées d'EPO ou de solution témoin et trois prélèvements sanguins à la queue en contention vigile, avant la mise à mort pour prélever l'intestin et étudier ses populations immunitaires. Le porteur affirme qu'il n'existe pas de modèle reproduisant la complexité des interactions entre cellules immunitaires intestinales et microbiote, et conclut que l'expérimentation animale est "nécessaire". Les retombées annoncées pour les patients traités par EPO restent formulées comme une piste possible.
Objectifs
L'érythropoïétine (EPO) est une hormone utilisée pour corriger l'anémie chez les patients atteints d’insuffisance rénale ou de cancer. Elle agit en stimulant la production de globules rouges au niveau de la moelle osseuse. Bien que l'anémie soit considérée comme un facteur de mauvais pronostic, il a été rapporté que le traitement à l'EPO était source d’effets secondaires pouvant, chez certains patients, entrainer une réduction de la survie globale. Plusieurs hypothèses suggèrent que ces effets indésirables, seraient du au fait que l’expression des récepteurs à l’EPO n’est pas uniquement restreinte aux cellules de la moelle osseuses mais est également retrouvée à la surface d’autres types cellulaires de l’organisme telles que les cellules du système immunitaire. Il est désormais établi que l’EPO présente un rôle immunosuppresseur capable de réduire l’efficacité des réponses immunitaires anti-infectieuses et anti-tumorales. Bien que quelques données soutiennent un rôle de cette hormone au niveau du tractus digestif notamment en renforçant l’intégrité de la barrière intestinale, aucune étude ne c’est intéressé au rôle de l’EPO sur le système immunitaire intestinal. Notre projet a donc pour but d'évaluer l’impact de l’EPO sur l’homéostasie de la muqueuse digestive. Pour cela, nous souhaitons explorer les altérations phénotypiques et fonctionnelles induites par l'EPO sur des populations immunitaires lymphocytaires clefs de l'intestin ainsi que son impact sur la composition du microbiote intestinal.
Bénéfices attendus
Les compartiments immunitaires et microbiens digestifs sont des acteurs majeurs de la santé humaine. Des altérations de l’un comme de l’autre sont décrites pour favoriser l’appariation de pathologies et pour réduire l’efficacité de certaines thérapies notamment dans le traitement des cancers. Ainsi nos travaux pourraient représenter une piste dans la compréhension des mécanismes impactant la survie globale des patients atteints de cancer traités par l'EPO.
Procédures
L’ensemble des souris recevront un total 12 injections sous-cutanées de PBS ou d’EPO (3 injections par semaine). Ces injections seront réalisées lors d'une contention sur des souris vigiles. Trois prélèvements sanguins, espacés d'une semaine, seront effectués au niveau de la veine de la queue. Ce type de prélèvement sera réalisé sur des souris vigiles dans un tube de contention. Des selles seront récoltées les jours d’injection par une contention de la souris.
Impact sur les animaux
Lors des injections sous-cutanées, les souris peuvent être légèrement stressées au moment des premières contentions. Cependant, les injections sous-cutanées répétées d’EPO de PBS n’induisent pas de douleur supplémentaire à une piqure. Concernant les prélèvements sanguins au niveau de la veine de la queue, ils seront effectués 3 fois sur chaque souris et seront espacés d'une semaine. Ce type de prélèvement est stressant pour les souris, mais n’induit qu’une très faible douleur. L'expérience acquise sur ce type d'expérience nous a permis d'établir que l'injection d'EPO n'induisait pas de phénotype dommageable chez les souris.
Devenir
L'ensemble des souris sera mis a mort à la fin de la procédure de notre étude afin de prélever les organes d'intérêts pour l'étude des populations immunitaires intestinales.
Remplacement
Notre projet vise à évaluer l’effet de l’EPO sur l’interaction hôte-microbiote au niveau de la muqueuse digestive. A ce jour, il n’existe pas de modèles et de systèmes permettant de refléter la complexité des interactions entre les cellules immunitaires intestinales et le microbiote. L’expérimentation animale s’avère donc nécessaire.
Réduction
Dans notre étude, nous récupérons chez chaque souris l’ensemble de l’intestin afin de récolter les cellules immunitaires. L’objectif sera sur ces différents organes de décrire les altérations induites par le traitement à l’EPO d’un point de vue phénotypique mais aussi fonctionnel. Pour l’étude du microbiote intestinal, nous allons congeler les selles afin de quantifier et d’identifier les micro-organismes présents et impactés par le traitement à l’EPO. Nous allons récupérer un maximum de données afin de réduire le nombre d’animaux employés, le tout en conservant une validité statistique appropriée. Étant donné que nous travaillons sur des populations cellulaires minoritaires et que certaines souris sont réfractaires au traitement à l’EPO (jusqu’à 30 %), cette étude nécessite par lot traitée avec de l'EPO 20 souris. Pour les souris contrôles, traitées avec du PBS, nous n'aurons besoin que de 16 souris, car nous n'aurons pas de souris réfractaires. Ce nombre d’animaux a été calculé selon notre expérience acquise en tenant compte de la variabilité interindividuelle et afin d’obtenir des résultats statistiquement représentatifs.
Raffinement
Toutes les souris du projet bénéficient des conditions d'hébergement, conforme à la réglementation et contrôlée pour réduire toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durable potentiels. L’expérience acquise sur ce type d’expérience nous a permis d’établir que l’injection d’EPO n’induit pas de phénotype dommageable chez la souris. De plus, nous avons mis en place une grille de points limites adaptées afin d’évaluer le bien-être de l’animal et de limiter sa souffrance.
Choix des espèces
La souris Mus musculus est l’espèce la plus utilisée en expérimentation en immunologie et dans l’étude du microbiote. De nombreuses bases de données sont disponibles dans la littérature et nos propres résultats servent de base expérimentale pour nos protocoles. C’est pourquoi nous utiliserons des souris C57BL/6J. Les souris que nous utilisons sont âgées de 6 à 12 semaines (les souris doivent être jeunes mais le système immunitaire mature).
Choix d’un modèle murin d’accident vasculaire cérébral ischémique adapté pour l’étude des conséquences des comorbidités liées au vieillissement
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système nerveux
240 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Vieillies puis soumises trois mois à un régime gras déséquilibré, elles subissent un test de tolérance au glucose puis une chirurgie d'accident vasculaire cérébral de dix à quarante minutes, qui provoque une douleur peropératoire, des pertes sensorimotrices et une perte de poids. Le porteur indique qu'une première étape sert surtout à choisir le meilleur modèle et à faire acquérir le geste chirurgical par deux personnes du laboratoire. Il écarte le remplacement en affirmant que l'étude ne peut s'envisager que dans un "organisme entier", et justifie la mise à mort par le prélèvement des tissus.
Objectifs
Les maladies cardiaques sont l'une des principales causes de problèmes de santé et de décès chez les personnes âgées, en raison des problèmes de santé associés (vieillissement de leurs artères et troubles métaboliques). Ce projet de recherche se concentre sur l'accident vasculaire cérébral, maladie de plus en plus fréquente chez les personnes de plus de 60 ans. Aujourd’hui aucune thérapie ne permet une bonne prise en charge de la maladie. Chez ces patients, les comorbidités, telles que l’hyperglycémie et l’hyperlipidémie sont des facteurs de risque bien identifiés, aggravant les conséquences de la maladie. L’objectif de ce projet est dans un premier temps de déterminer le meilleur modèle d’étude de la maladie chez le sujet âgé. Dans un premier temps nous comparerons deux modèles classiquement utilisés et qui sont les plus proches de l’accident vasculaire cérébral chez l’homme. Dans un second temps, le modèle choisi fera l’objet d’une acquisition du geste chirurgical par deux personnes pour permettre la continuité de la compétence acquise au sein du laboratoire. Enfin, le modèle sélectionné et acquis par le personnel compétent sera appliqué dans le cadre d’une première étude dont le but est de prendre en compte le rôle de l’âge et des comorbidités associées dans l’accident vasculaire cérébral. En effet, la prise en compte des problèmes de santé associés à l'âge est nécessaire pour déterminer l’impact de nouvelles stratégies thérapeutiques. Cette étude permettra de choisir un modèle d'étude fiable et reproductible pour mieux comprendre les caractéristiques de l'accident vasculaire cérébral dans le contexte de vieillissement et ses problèmes de santé associés.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mettre en place un modèle adapté et robuste pour comprendre le rôle des comorbidités dans les conséquences de l'accident vasculaire cérébral. Les bénéfices attendus concernent la progression des connaissances scientifiques, connaissances qui pourront être appliquées à l'Homme et ce grâce à la prise en compte de la réalité de la clinique (âge et comorbidités).
Procédures
Tout d’abord, nous testerons 2 différents modèles d’accident vasculaire cérébral ischémique chez des animaux de plus de 9+/- 2 mois. La chirurgie est de 40min pour le modèle semi permanent (procédure 1) et de 10 min pour le modèle permanent (procédure 2). Après 3 mois d’administration d’un régime riche en protéines et en lipides et pauvre en glucides, les souris suivent un test d’intolérance au glucose (une injection de glucose intrapéritonéale et mesure de la glycémie). Puis, nous mimerons l’accident vasculaire cérébral ischémique en utilisant un modèle in vivo, préalablement retenu, d'ischémie cérébrale (chirurgie de 10 ou 40 min). Les effets du régime sur la réponse à l’ischémie seront analysés à 72h après la mise en place du modèle d’accident vasculaire cérébral à l’aide de tests de comportement et de l’imagerie post mortem.
Impact sur les animaux
L’âge (animaux âgés de plus de 6 mois) et le changement de l’alimentation induit une prise de poids qui est conséquente (animaux de 35 – 60g). Le test d'intolérance au glucose pourra induire une légère douleur de courte durée (1 injection intrapéritonéale de glucose et prélèvement de 5 gouttes de sang pour mesure de la glycémie). Le modèle d’accident vasculaire cérébral induit une douleur peropératoire et perte sensorimotrice. Une perte de poids et déshydratation peuvent également être attendues.
Devenir
La mise à mort est nécessaire pour récupérer les tissus et faire de l’imagerie
Remplacement
Le projet a pour but d’étudier l’ischémie cérébrale dans un contexte de vieillissement vasculaire et comorbidités liées à l’âge, qui met jeu en des mécanismes à l’échelle de l’organisme entier. Il nécessite donc l’utilisation d’animaux vivants puisque l'étude des conséquences métaboliques du vieillissement et son retentissement sur le vaisseau et sa fonctionnalité, avec ou sans traitement, ne peut s'envisager que dans un organisme entier.
Réduction
Nous avons réduit le nombre de souris utilisées au minimum nécessaire et suffisant pour valider scientifiquement notre étude du point de vue de l’analyse statistique. Les résultats obtenus seront analysés avec des tests statistiques adaptés. Le choix s’est porté sur la souris qui est un modèle reconnu de vieillissement vasculaire et un modèle reconnu pour reproduire la pathologie humaine de l’accident vasculaire cérébral. De plus, le plus grand nombre de tissus et organes d’un animal mis à mort sera systématiquement prélevé et stocké pour l’utilisation de projets futurs sur les rôles de ces perturbations métaboliques.
Raffinement
Afin de prévenir toute douleur qui pourrait être associée au modèle, les animaux recevront un traitement antalgique en pré- per- et post-opératoire de manière systématique jusqu’à 72h. Avant la chirurgie, une anesthésie locale sera appliquée. La chirurgie est par ailleurs réalisée par une anesthésie adaptée (anesthésie gazeuse). En post-chirurgie une attention particulière sera portée aux animaux jusqu’au réveil. Un suivi clinique et une surveillance des animaux seront réalisés à l’aide d’une grille de score avec la mise en place de points limites. Tout animal présentant des signes de souffrance sera pris en charge et/ou mis à mort selon le score.
Choix des espèces
Des études précédentes ont montré la pertinence du modèle souris pour étudier les maladies cardiovasculaires liées à l’âge et ses comorbidités. Le choix s’est porté sur la souris qui est un modèle reconnu pour reproduire la pathologie humaine de l’accident vasculaire cérébral et pour lequel les outils sont nombreux pour le suivi de cette étude et ultérieurement pour le suivi de cette pathologie (anticorps, imagerie, modèles génétiquement modifiés). L’ischémie cérébrale étant essentiellement une pathologie de l’âge adulte. Le choix du modèle sera réalisé en utilisant des animaux âgés d’au moins 6 mois, âge permettant de mimer la physiologie du vaisseau à l’âge adulte. Pour prendre en compte les comorbidités liées au vieillissement, les animaux seront préparés par la mise en place d’un régime conduisant à des comorbidités en accord avec les recommandations données par le groupe de réflexion sur les modèles précliniques d’accident vasculaire cérébral. Les souris utilisées pour cette étude seront âgées de 24 semaines (6 mois) avant les 3 mois de régime.
Impact de l’inflammation sur la structure tissulaire et la surveillance immunitaire
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
1 722 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un agent inflammatoire est appliqué sur l'oreille sous forme de goutte, de piqûres superficielles ou d'injection, suivi de sessions d'imagerie sous anesthésie pouvant durer jusqu'à deux heures et répétées jusqu'à sept fois, pour étudier la migration des cellules immunitaires dans la peau enflammée. Le porteur compare la gêne à celle ressentie après un vaccin et l'affirme "limitée en temps et intensité". Il reconnaît l'existence de modèles in vitro mais affirme que la souris reste "indispensable" pour disposer d'un tissu et d'un système immunitaire complets.
Objectifs
La peau est le plus grand organe du corps humain, indispensable à notre survie. Elle agit comme une barrière protectrice, maintient la température corporelle stable et joue un rôle crucial dans notre système immunitaire. La peau est composée de trois couches : l’épiderme, le derme et l’hypoderme. L’épiderme, la couche externe, est principalement constitué de kératinocytes qui synthétisent la kératine, une protéine qui protège la peau contre les dommages et la déshydratation. Le derme, la couche intermédiaire, contient des fibres de collagène et d’élastine qui lui donnent élasticité et fermeté. Il abrite également des vaisseaux sanguins, des nerfs, ainsi que des follicules pileux. Enfin, l’hypoderme est la couche la plus profonde de la peau et est essentiellement composée de tissus adipeux et conjonctif. Elle fournit une isolation thermique et agit comme un coussin pour les organes internes. Dans le derme et l’épiderme des tissus, les cellules immunitaires patrouillent à la recherche de pathogènes ou de signaux de danger pour la mise en place d’une réponse immunitaire efficace, qu’elle soit spontanée suite à une infection ou à l’apparition d’une tumeur, ou induite par un vaccin par exemple. Ce processus est aussi essentiel pour le maintien de la tolérance immunitaire, et ainsi éviter les maladies auto-immunes. Dans les tissus, la migration des cellules immunitaires est guidée par des signaux chimiques et physiques, qui sont profondément modifiés en cas d’inflammation ou d’infection par exemple. Notre projet vise à comprendre comment les propriétés de la peau sont modifiées par différents signaux inflammatoires, et comment cela affecte la migration et l’efficacité des cellules immunitaires dans ce tissu.
Bénéfices attendus
Comprendre comment l’inflammation modifie les tissus et la migration des cellules immunitaires permettra à la fois d’obtenir des connaissances fondamentales sur la migration des cellules dans les tissus, mais également de déchiffrer certains des mécanismes déterminants dans les stratégies de vaccination, où une inflammation est générée artificiellement afin de stimuler la réponse immunitaire mémoire. Nos résultats pourraient par exemple aider aux choix des composés d’un vaccin, en particulier de l’adjuvant utilisé, ou de la voie d’administration. Ces résultats permettront aussi de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans les maladies inflammatoires chroniques comme le psoriasis.
Procédures
La première procédure vise à évaluer l’effet d’une inflammation locale aigue de la peau sur la structure du tissu et l’infiltration du tissu par les cellules immunitaires. Les souris sont anesthésiées. Un agent inflammatoire est appliqué sur une des 2 oreilles (goutte de liquide, goutte de liquide + piqures superficielles, ou injection sous cutanée), 1 seule fois par expérience. Les souris sont ensuite remises dans leurs cages pour le réveil. L’anesthésie de chaque animal dure au maximum 10 minutes. La seconde procédure vise à déterminer comment la modification de la structure du tissu par l’inflammation aigue impacte la migration des cellules immunitaires dans le tissu (derme et épiderme) au pic de l’inflammation. L’inflammation est réalisée comme dans la première procédure. 5 minutes avant la mise à mort, les souris sont anesthésiées et un marqueur des vaisseaux est injecté en intraveineuse, 1 seule fois par expérience (durée du geste inférieur à 30 secondes). La troisième procédure vise à évaluer les effets de l’inflammation aigue sur la migration des cellules immunitaires depuis l’application de l’agent jusqu’à la résolution totale de l’inflammation et le retour à l’état normal du tissu. L’inflammation est réalisée comme dans la première procédure. Pour l’imagerie, les souris sont anesthésiées, un marqueur des vaisseaux est injecté en intraveineuse, puis les souris sont placées sur le flanc dans une enceinte chauffée et l’oreille est immobilisée sous le microscope. Chaque session d’imagerie dure maximum 1h30. L’anesthésie dure maximum 2h. Chaque souris est imagée au maximum 1 jour sur 2, au plus 7 fois. Les mêmes procédures sont réalisées sur un autre groupe d’animaux, mais pour induire une inflammation chronique, l’agent inflammatoire est appliqué sous forme de crème, tous les jours pendant 5 jours (durée du geste inférieur à 30 secondes).
Impact sur les animaux
Pour cette étude, une inflammation sera induite par application d’un agent inflammatoire : - Par dose unique avec différentes posologies : goutte de liquide, goutte de liquide + piqûres superficielles ou injection sous cutanée. - Par plusieurs doses appliquées sous forme de crème. L’inflammation se caractérise par la douleur, le gonflement, la rougeur et la chaleur. Induire une inflammation artificiellement engendre ces 4 caractéristiques, qui peuvent entraîner une gêne chez l’animal. Néanmoins, il s’agit ici d’une inflammation locale et de faible intensité, comparable à ce qui peut être ressenti après un vaccin, et donc la gêne sera présente mais limitée en temps et intensité. Les animaux seront suivis pendant 4 semaines afin d’étudier également la résolution de l’inflammation, mais nous ne nous attendons pas à des effets forts pendant plus de 5 jours. Dans certaines procédures, les animaux subiront une injection intraveineuse, sous anesthésie gazeuse, dont les effets indésirables sont limités à l’intensité et la durée d’une piqure.
Devenir
Les animaux sont mis à morts pour des analyses post-mortem
Remplacement
De nombreuses études in vitro ont pu montrer l’influence du microenvironnement sur la migration des cellules immunitaires. L’ajout de composant bactérien sur certaines cellules immunitaires par exemple les fait migrer plus vite in vitro. Néanmoins, il s’agit d’un effet direct d’un agent inflammatoire sur les cellules, qui ne prend pas en compte le contexte complexe et la réponse du tissu. Il est donc difficile d’extrapoler ces données sans avoir une description précise et quantitative des propriétés du microenvironnement in vivo. L’objectif de ce projet est de fournir cette description, afin ensuite de pouvoir établir des modèles in vitro conformes aux propriétés des tissus observées in vivo. Cela permet d’autre part d’isoler les propriétés du tissu une par une et de tester leur effet individuel sur les cellules immunitaires, afin d’identifier les paramètres les plus importants. Cela permettra aussi de déchiffrer le dialogue entre différentes cellules immunitaires dans un organisme vivant intégré dont le système immunitaire est proche de celui de l’homme, comme la souris. L’utilisation du modèle Souris reste indispensable pour le présent projet, afin d’avoir un tissu et un système immunitaire complets et fonctionnels.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, les expériences de mise au point seront réalisées sur des échantillons prélevés sur des animaux utilisés pour d’autres expériences (mise à mort pour prélèvement d’autres organes que l’oreille). Une procédure pilote sera réalisée afin de déterminer le meilleur temps expérimental et la dose minimale à utiliser pour observer un remodelage du tissu. Cela permettra de concentrer ensuite la caractérisation sur ces conditions expérimentales et donc de limiter le nombre total d’animaux utilisés. Pour chaque expérience, les ganglions lymphatiques, qui ne sont pas utilisés pour le présent projet, seront prélevés et cryopréservés afin de pouvoir être utilisés dans un potentiel second projet permettant de voir l’effet d’une inflammation locale sur le ganglion drainant. Les échantillons « oreilles inflammées » seront toujours comparés à l’autre oreille n’ayant pas subi de traitement inflammatoire local. Ceci permettra de réaliser des tests statistiques plus puissants et donc permettant de limiter le nombre de souris nécessaires.
Raffinement
En accord avec les recommandations internationales, les animaux sont suivis attentivement afin d’assurer leur bien-être, et les expérimentations sont arrêtées avant la souffrance des animaux. Une grille de score est mise en place pour évaluer de façon objective l’état des animaux. En cas d'atteinte d'un point limite, les animaux seront mis à mort. Pour la procédure pilote visant à déterminer les meilleurs temps expérimentaux et la meilleure dose d’agent inflammatoire à utiliser, les animaux seront suivis quotidiennement pendant 5 jours après stimulation, puis tous les 2-3 jours jusqu’à résolution complète de l’inflammation (ou à la mise à mort de l’animal). Le suivi des animaux pour les procédures suivantes sera adapté en fonction de ce qui a été observé dans la procédure pilote. Les souris sont identifiées individuellement par tatouage sur les coussinets et toutes les procédures sont réalisées sous anesthésie
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour les expériences menées en immunologie. La forte similitude des systèmes immunitaires humains et murins en font un modèle idéal. Par ailleurs, nous utilisons des modèles murins génétiquement modifiés déjà développés et bien caractérisés qui sont les plus adaptés à ce projet. Les souris seront utilisées entre 8 et 16 semaines, afin d’avoir un système immunitaire adulte.
Evaluation du potentiel thérapeutique de la modulation de deux gènes pour traiter les dysferlinopathies
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
163 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger, pour 35 d'entre elles, et modéré, pour 128. Modèles d'une myopathie, elles subissent des tests de force et une course forcée jusqu'à l'abandon, entretenue par de petits chocs électriques, ainsi que des prélèvements pouvant atteindre 15 % de leur volume sanguin, avant d'être mises à mort à six mois pour prélever leurs muscles. Le porteur affirme qu'un modèle cellulaire "ne suffit pas" pour évaluer une thérapie sur la contractilité musculaire et l'organisme entier. Il justifie la mise à mort précoce par la volonté d'éviter la progression de la maladie.
Objectifs
Les dysferlinopathies font partie des maladies rares du muscle et regroupent notamment la myopathie distale de Miyoshi et la myopathie des ceintures 2B. Les principaux signes cliniques sont la faiblesse musculaire et une atrophie prononcée des muscles, pouvant mener à des déficiences fonctionnelles sévères. A ce jour, il n'existe aucun traitement pour ces maladies, et aucune preuve de concept thérapeutique permettant de restaurer les fonctions motrices de souris modélisant cette myopathie. L'objectif de ce projet est ainsi d'étudier le potentiel thérapeutique de la modulation de deux gènes jouant un rôle important dans le muscle et s'étant déjà montrée efficace pour d'autres types de myopathies présentant des dérégulations similaires.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but d'évaluer deux potentielles thérapies et pourrait permettre de fournir une première preuve de concept thérapeutique en vue de traiter des patients atteints de dysferlinopathie. En outre, cette étude apportera de nouvelles clés de compréhension sur les mécanismes associés à cette maladie et sur les acteurs impliqués.
Procédures
Des tests de force et de coordination non invasifs réalisés sur un temps court (une minute environ et 5 mins respectivement) seront réalisés trois fois durant la période d'étude des souris (de 4 à 6 mois d'âge). Chaque test sera réalisé trois fois avec un temps de repos de 10 minutes. Un autre test de fonction motrice consistant à faire courir la souris jusqu'à abandon sera réalisé 1 à 3 fois durant la vie de l'animal et durera au maximum 1h40. Les mouvements spontanées de l'animal seront également quantifiés durant 12h en laissant l'animal seul dans une cage. Des prélèvements de sang de 15% du volume total de l'animal seront réalisés toutes les deux semaines au maximum. Un dernier test sous anesthésie précédant l'euthanasie des animaux permettra de mesurer la force musculaire des souris. Ce test durera au maximum une heure, et l'animal sera surveillé. Afin de savoir quels sont les animaux myopathes et/ou traités, une biopsie sera obtenue par poinçonnage de l'oreille entre 14 et 28 jours d'âge. Les animaux seront identifiés par tatouage d'un numéro à la base de la queue.
Impact sur les animaux
Les premiers signes cliniques apparaîssent à 4 mois chez les souris et se limitent à de la faiblesse musculaire au niveau des membres, pouvant induire une angoisse modérée chez l'animal. Les animaux seront euthanasiés à 6 mois afin d'éviter la progression de la maladie et pour réaliser par la suite des analyses moléculaires. Les nuisances causées par les différents tests sont la chute de l'animal dans une cage remplie de litière entraînant une légère peur chez l'animal, l'extension de l'animal par tirement progressif de la queue par l'expérimentateur, l'isolement de l'animal pendant 12 h, la contrainte à la course par délivrance de petits chocs électriques pouvant entraîner des douleurs musculaires sur le court terme et l'anesthésie générale de l'animal.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à l'issue des deux procédures afin de récolter les muscles nécessaires aux analyses moléculaires et histologiques. Les animaux issus des accouplements ayant pour but le maintien de la lignée durant la durée du projet seront euthanasiés avant l'apparition des signes cliniques.
Remplacement
Le projet consiste à évaluer l'effet bénéfique de thérapies sur les fonctions locomotrices et la fatigue musculaire. Malheureusement, l'utilisation d'un modèle cellulaire ne suffit pas pour évaluer le potentiel d'une thérapie dans le cas d'une maladie musculaire. En effet, il est nécessaire de pouvoir évaluer les effets sur la contractilité du muscle ainsi que sur l'ensemble de l'organisme. Le modèle murin, étant suffisamment proche de l'homme physiologiquement et structurellement, permet de pouvoir étudier la physiopathologie ainsi que les effets d'une thérapie.
Réduction
Les tests phénotypiques prévus sont faiblement invasifs et permettent donc un suivi longitudinal des souris, ce qui réduit fortement le nombre de souris nécessaires. Les analyses histologiques et moléculaires seront effectuées sur les mêmes animaux après euthanasie. Le nombre d'animaux a été choisi à partir des données présentes dans une étude traitant des déficits moteurs du même modèle de souris et permettant d'observer des différences de démarche, d'activité locomotrice et de poids de muscles entre les souris myopathes et les souris saines dès 15 semaines d'âge.
Raffinement
Les nouveau-nés seront hébergés avec leurs parents jusqu'au sevrage avant d'être hébergés en groupe. Chaque cage sera enrichie avec des nids de chanvre. En cas de difficultés locomotrices des animaux, la nourriture sera placée dans la cage. Lors des mesures in situ, le stress et la douleur liés à la procédure seront éliminés par injection intrapéritonéale d'un mélange d'anesthésiants et d'analgésiques. Durant toute l'expérience, la température corporelle de l'animal sera maintenue à sa valeur basale au moyen d'une plaque et d'une lampe chauffante. Un contrôle visuel de sa respiration sera effectué. Les animaux seront pesés deux fois par semaine et observé quotidiennement pour vérifier que leur état ne se dégrade pas. Dès lors qu'une perte de poids est observée, les animaux seront alors pesés quotidiennement. L'animal sera sorti de sa cage par les mains du manipulateur disposées en coupe. Avant chaque test phénotypique, l'animal sera familiarisé avec le matériel pour minimiser son stress.
Choix des espèces
Les souris sont suffisamment semblables à l'homme physiologiquement pour être un bon modèle d'étude des maladies musculaires. Dans notre projet, par exemple, la mutation présente chez les souris provient d'une mutation spontanée d'une lignée murine récapitulant les principaux signes cliniques observés chez l'homme. Les souris seront utilisées entre 4 mois et 6 mois d'âge, i.e. adultes. Cet âge correspond à l'apparition des signes cliniques moteurs chez les souris déficientes en dysferline. Le phénotype dégénère progressivement tout au long de la vie de la souris, il est donc préférable de réaliser les tests phénotypiques le plus tôt possible afin de limiter l'angoisse animale.
Implication de vaisseaux sanguins spécialisés dans l’effet thérapeutique sur la tumeur de souris de l’électrotransfert d‘un plasmide porteur d’un gène codant une cytokine immunomodulatrice.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
1 720 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré, pour 352 d'entre elles, et sévère, pour 1 368. Chaque animal reçoit une greffe de cellules tumorales, puis des injections dans la tumeur suivies d'une électroporation répétée jusqu'à trois fois, pour étudier des vaisseaux sanguins particuliers dans l'effet d'une immunothérapie. Le porteur indique que l'accumulation de ces gestes a été classée comme une nuisance sévère "en soi", et laisse croître les tumeurs jusqu'aux prélèvements. Il affirme que l'étude ne peut se faire qu'in vivo dans un modèle recréant le microenvironnement tumoral et une réponse immunitaire complexe.
Objectifs
L’immunothérapie utilisant des anticorps représente une révolution dans le traitement du cancer. Ces anticorps, en réactivant les cellules immunitaires devenues inefficaces, les rendent à nouveau capables de reconnaître et de réagir contre les cellules cancéreuses. Cependant, l’immunothérapie ne fonctionne pas toujours et l’absence d’infiltration de lymphocytes T dits « tueurs » dans certaines tumeurs contribuerait en partie à cette inefficacité. L’interleukine 12 (IL-12) a cette fonction de recruter et d’activer les lymphocytes pour augmenter la réponse immunitaire. Une nouvelle stratégie permet de faire exprimer l’IL-12 localement par la tumeur de façon sure (sans effets secondaires), ceci par électro-transfert de gène (GET-IL-12). Cette stratégie a conduit à des réponses cliniques favorables chez des patients porteurs de mélanomes métastatiques, en combinaison ou non avec une immunothérapie. Une étude dans un modèle murin a montré que faire exprimer l’IL-12 par la tumeur améliorait l’infiltration lymphocytaire, rendant la tumeur plus sensible à l’immunothérapie. Par ailleurs, notre équipe a montré que des vaisseaux sanguins très spécifiques constituaient la porte d’entrée principale des lymphocytes dans la tumeur traitée ou non par immunothérapie. Nous avons démontré que l’augmentation de la proportion de ces vaisseaux dans la tumeur améliorait l’efficacité de l’immunothérapie. Enfin, dans une étude rétrospective sur des patients atteints de mélanome métastatique, nous avons établi que la présence de ces vaisseaux spécifiques était corrélée à une meilleure réponse à l’immunothérapie. Développer des traitements permettant d’augmenter la proportion de ces vaisseaux particuliers dans les tumeurs, et donc de recruter plus de lymphocytes T tueurs, représente un véritable challenge pour améliorer l’efficacité de l’immunothérapie. Notre projet cherche donc à savoir si l’effet bénéfique du GET-IL-12 observé sur les patients traités par immunothérapie, pourrait passer par une induction de ces vaisseaux spécifiques. Si le rôle de l’infiltration lymphocytaire est bien établi dans l’effet bénéfique du GET-IL-12, le rôle de ces vaisseaux particuliers dans ce recrutement n’a jamais été étudié.
Bénéfices attendus
Mettre en évidence un lien entre l’induction de vaisseaux spécialisés et la génoélectrothérapie par l’interleukine 12 (GET-IL-12), permettrait de mieux comprendre les mécanismes d’action de ce traitement sur la sensibilisation des tumeurs lors de l’immunothérapie. De plus, si ce lien existe, le traitement GET-IL-12 pourrait constituer une nouvelle stratégie pour augmenter ces vaisseaux spécialisés et rendre l’immunothérapie plus efficace chez un plus grand nombre de patients.
Procédures
Dans une première procédure indépendante, les animaux n’auront qu’une injection de cellules (durée inférieure à 2 minutes). Dans une deuxième procédure indépendante, d’autres animaux auront une injection de cellules soit seule soit suivie quelques jours après d’une intra-tumorale (durée 5 minutes) associée à une électroporation d’une durée de 10 secondes. Cette combinaison de traitement (intra-tumorale + électroporation) sera répétée une deuxième fois, 4 jours après le 1er traitement pour 2/3 des animaux, et une troisième fois, 7 jours après le 1er traitement pour 1/3 des animaux. Dans une troisième procédure indépendante, d’autres animaux auront une injection de cellules suivie quelques jours après, soit d’une intrapéritonéale seule (durée 5 minutes), soit d’une intrapéritonéale et d’une intra-tumorale (durée 5 minutes) associée à une électroporation d’une durée de 10 secondes. Ce choix de traitement sera répété une deuxième fois, 4 jours après le 1er traitement pour 2/3 des animaux, et une troisième fois, 7 jours après le 1er traitement pour 1/3 des animaux. Dans les deuxièmes et troisièmes procédures, un cinquième des animaux aura un prélèvement sanguin avant d’être mis à mort. L’ensemble de ces interventions sera réalisé sous anesthésie gazeuse. L'électroporation sera réalisée via un gel échographique permettant ainsi d’éviter les brûlures au niveau de la peau.
Impact sur les animaux
De par notre expérience sur les différents traitements lors de projets précédents, nous n’avons pas reporté d’effets indésirables sur les animaux. Seule une dépigmentation a été observée chez les souris possédant un pelage noir. Elle est localisée au site de traitement par GET-IL-12 lors de la repousse des poils. cependant, le projet est susceptible d’induire des nuisances. L’injection sous anesthésie gazeuse de cellules tumorales en sous cutanée ainsi que la croissance tumorale peuvent induire une douleur modérée. L’injection sous anesthésie gazeuse du plasmide IL-12 en intra-tumorale (IT) et de l’anticorps en intrapéritonéale (IP) peut induire une douleur légère le temps de l’injection. L’électroporation (EP) du plasmide induit une contraction transitoire des muscles peauciers entre les électrodes le temps du protocole électrique (~10s) susceptible d’induire une légère douleur. Cette nuisance (IT+EP et IP) sous anesthésie sera subie d’une à trois fois par animal (J0, J4 et J7) selon le jour de prélèvement (J4, J6, J9) et durera moins de 10 minutes. Enfin, l’injection d’un anesthésique pour le prélèvement cardiaque en terminal peut induire une douleur légère. L’accumulation de ces nuisances légères et modérées sur un même animal a été considérée comme une nuisance sévère en soi.
Devenir
A l'issue de chaque procédure les animaux seront mis à mort pour les prélèvements et les analyses des tumeurs et des ganglions drainants.
Remplacement
Les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, nous souhaitons identifier les mécanismes de la réponse anti-tumorale associée aux traitements GET-IL-12 et d’immunothérapie, en analysant les effets sur les vaisseaux HEV (induction) et l’infiltration lymphocytaire. L’étude ne peut donc se faire qu’in vivo dans un modèle permettant de recréer le microenvironnement cellulaire tumoral mais aussi l’induction d’une réponse immunitaire complexe.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé pour chaque groupe a été déterminé par nos études antérieures et celles de la littérature. Il est de 15 animaux dans chaque groupe étudié, un nombre d’individus suffisants pour réaliser les tests statistiques. Quand cela est possible, les différentes parties du projet sont regroupées pour réduire le nombre de groupes observés et ainsi le nombre d'animaux utilisés dans le projet. Les dosages d’IFN et d’IL-12 seront réalisés sur les animaux utilisés pour l’immunofluorescence. Les suivis de croissance tumorale (effet des traitements) seront réalisés sur les groupes de souris ayant les trois traitements.
Raffinement
Les conditions d'hébergement et les méthodes utilisées visent à réduire tout stress. Toutes les procédures seront réalisées sous anesthésie gazeuse. Pour les tumeurs sous cutanées, un suivi journalier sera mis en place avec une fiche de suivi de croissance et arrêt de la procédure en cas de point limite atteint. Pour évaluer la douleur, une grille de scoring a été établie. Pour l’enrichissement, une sizzle ball (boule de bandelettes compressée), un tube et une bûchette sont placés dans chaque cage.
Choix des espèces
Les modèles tumoraux murins dans lesquels nous voulons quantifier les cellules endothéliales cuboïdales et l’infiltration lymphocytaire se développent dans la souris. Cette espèce est largement utilisée par les équipes de Recherche dans le domaine de l’oncologie et a un système immunitaire bien caractérisé. Elle permet de reproduire le développement tumoral, le développement des vaisseaux et la mise en place d’une réponse immunitaire similiaire à celle de l’espèce humaine. Des souris adultes de 6-8 semaines seront utilisées. Ceci correspond à l’âge de maturation du système immunitaire.
Etude des effets préventifs et curatifs de composés en développement sur un modèle murin de stéatose hépatique non alcoolique
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
196 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La plupart, 180 sur 196, sont soumises à un régime gras induisant une obésité, puis reçoivent des administrations orales quotidiennes pendant vingt-huit à quatre-vingt-dix-huit jours et des prélèvements sanguins, pour tester un composé contre la stéatose hépatique au bénéfice d'un client pharmaceutique. Le porteur euthanasie tous les animaux pour prélever leur foie et affirme qu'aucune méthode de substitution ne permet d'étudier l'effet d'un composé sur les troubles métaboliques. Les retombées annoncées, une première molécule autorisée contre cette maladie, sont renvoyées à l'issue favorable du développement.
Objectifs
L’étude décrite dans le présent dossier sera réalisée dans le cadre du développement de composés d'intérêt thérapeutique, destinés à l’amélioration des troubles métaboliques, notamment la stéatose hépatique non alcoolique. Une première étude pilote, réalisée par le laboratoire pharmaceutique client de l'étude, a permis d'identifier ces candidats-médicaments. L’objectif de la présente étude sera de confirmer et de compléter ces résultats préliminaires en évaluant l’impact à plus long terme de ce composé sur la prise alimentaire, le poids corporel et la régulation glycémique chez des souris atteintes de stéatose hépatique non alcoolique (NASH). Deux modalités seront abordées: - l'effet préventif du traitement sur le développement de la stéatose hépatique - l'effet curatif du traitement sur le développement de la stéatose hépatique.
Bénéfices attendus
Cette étude a pour objectif de constituer un dossier d'autorisation de première étude chez l'humain pour commercialiser un composé thérapeutique luttant contre la stéatose hépatique non alcoolique, une pathologie pour laquelle il n'existe aucun médicament sur le marché à l'heure actuelle. Si l'issue du projet s'avère favorable, le développement dans lequel s'engage notre client pourrait aboutir à la mise sur le marché de la première molécule autorisée pour le traitement de la stéatose hépatique.
Procédures
Les animaux seront pesés régulièrement et leur prise alimentaire mesurée une à deux fois par semaine. Ces mesures durent environ 2-3 minutes. Des prélèvements sanguins sont prévus après 4 heures de mise à jeun. Les prélèvements en eux même durent environ 3 minutes. Des mesures de composition corporelle non-invasives seront réalisées. Ces mesures sont rapides (
Impact sur les animaux
La majorité des animaux (180 sur 196) seront soumis à un régime stéatogénique pendant l'intégralité de l'étude. Ce régime induit une obésité qui peut être source d'inconfort pour les animaux. Tous les animaux seront soumis à des administrations quotidiennes du composé test, du composé de référence ou de véhicule par voie orale pendant 28 jours (Groupes de la modalité CURATIF) à 98 jours (Groupes de la modalité PREVENTIF) ce qui est une source de stress. Les animaux seront également manipulés fréquemment pour les mesures de poids corporel et de prise alimentaire e qui pourrait être source de stress. Trois mesures de composition corporelle seront pratiquées, pouvant induire du stress chez les animaux malgré la nature non-invasive et la courte durée (
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de l'étude afin de collecter les foies. Des analyses histologiques et biochimiques seront réalisées a posteriori sur ces derniers.
Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la prise alimentaire et les troubles métaboliques comme la stéatose hépatique non alcoolique.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur l'analyse des paramètres d'intérêt. Ainsi, le nombre d'animaux par groupe a été adapté pour chaque série expérimentale en fonction des paramètres d'intérêt de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Les paramètres étudiés sont les suivants : poids corporel, poids corporel cumulé, prise alimentaire, prise alimentaire cumulée, efficacité alimentaire, histologie du foie, dosages sanguins, dosages tissulaires sur le foie (triglycérides, acides gras libres, cholestérol total).
Raffinement
Le modèle animal qui sera utilisé est un modèle parfaitement caractérisé dans la littérature et couramment utilisé dans les études précliniques cherchant à mettre en évidence les effets bénéfiques de composés sur la prise alimentaire, le poids corporel et les troubles métaboliques. Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum tout stress et tout inconfort pour les animaux. Afin de respecter le caractère social de l'espèce, les animaux seront hébergés par 2 ou 3 en cage individuellement ventilée. Les animaux conserveront des contacts visuels avec leurs congénères des autres cages et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout de dômes en carton et de briquettes en bois. Les traitements par voie orale seront administrés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique et des canules souples à usage unique et pourvues d'embout de silicone seront employés afin de s'affranchir de toute lésion du carrefour aéro-digestif. Les prélèvements sanguins prévus seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages ultérieurs (100μL de sang par prélèvement). Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques (Buprénorphine).
Choix des espèces
Le modèle de souris C57BL/6NTac est un modèle murin de stéatose hépatique non alcoolique. Il est très classiquement employés dans le cadre des études précliniques dans le domaine de la stéatose. Le choix du modèle a été validé avec le client par le chef de projet. Les animaux seront utilisés à l'âge de 19 semaines au début des traitements. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte et par le fait qu'un pré-conditionnement de 13 semaines avec une nourriture stéatogénique est nécessaire pour induire la stéatose (8 semaines de pré-conditionnement à la nourriture stéatogénique chez notre fournisseur chez des souris âgées de 6 semaines + 5 semaines de conditionnement dans notre animalerie après réception).
Effet d’un candidat médicament sur l’activité neuronale mesurée sur des tranches de cerveau de souriceaux
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
400 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, la plupart tuées à l'issue et une partie réutilisée pour des formations internes du personnel. Des femelles gestantes mettent bas, puis leurs petits reçoivent des injections dans l'abdomen avant d'être mis à mort vers quinze jours de vie pour prélever leur cerveau et en faire des tranches, afin de tester des candidats médicaments contre des maladies du système nerveux. Le porteur indique que sur une portée d'environ dix petits, six servent au projet et les autres sont réutilisés ou tués, les mères pouvant aussi être réutilisées pour des formations. Il affirme que l'animal est "indispensable" à la réalisation de tranches de cerveau que les organoïdes ne peuvent remplacer.
Objectifs
Ce projet a pour but de réaliser des etudes electrophysiologiques sur tranches de cerveaux de souriceaux pour etudier l'activité neuronale chez les nouveaux nés en condition saine dans un premier temps et en condition pathologique. En effet, les tests d’efficacité de candidats médicament dans des pathologies du système nerveux central (comme la maladie d’Alzheimer, l'autisme, la maladie de Parkinson et les accidents vasculaires cérébraux) est une étape clé dans le développement d’un candidat médicament neuro-actif. Pour étudier un potentiel effet thérapeutique d'un candidat médicament, les souriceaux recevront le traitement par voie intrapéritoneale pendant plusieurs jours avant d'être mis à mort pour la réalisation d'etudes électrophysiologiques sur tranches de cerveau. Pour ce projet, des souris gestantes seront hebergées jusqu'à la mise bas des souriceaux. Les enregistrements en patch clamp sur tranches se réaliseront à differents temps sur les 15 jours post naissance (P15) après le prélèvement des cerveaux des souriceaux. Les enregistrements en patch clamp sur tranches se réalisent à 15 jours post naissance (P15) car le fonctionnement des réseaux du striatum en développement est étudié et non pas le fonctionnement de ces réseaux chez l’adulte. Plus précisement, le but étant d'étudier les effets d’un traitement administré dès la naissance qui modifie le développement des réseaux GABAergiques à P15. Pour cela, l’effet de l’injection du véhicule et celui de l’injection du candidat médicament dans des conditions saines ou pathologique sera etudié en comparaison.
Bénéfices attendus
Apres avoir organisé la réception et l’hébergement des souris gestantes dans une animalerie qui leur est dédiée, les souris gestantes mettront bas. Apres 4 jours de vie, des admistrations intrapéritonéales sur un ou plusieurs jours seront réalisées avec un candidat medicament ou le véhicule pour etudier leur effet sur l'activité des neurones. Les enregistrements en patch clamp sur tranches de cerveaux se réaliseront à differents temps sur les 15 jours post naissance (P15) apres le prélèvement des cerveaux des souriceaux.
Procédures
Les principaux stress sont representés par le transport du fournisseur jusqu'au laboratoire d'accueil pour la souris gestante ainsi que le fait qu'elle soit isolée pour la préparation de la mise bas. A la fin du protocole, si la souris qui a mis bas ne peut etre réutilisée elle sera mise a mort. Pour les nouveaux nés, quelques jours apres leur naissance, les souriceaux vont recevoir une administration intraperitonéale (traitement aigu ou sur quelques jours). Le temps de l'injection IP, le souriceaux est retiré de la mère ce qui represente un stress de courte durée et la douleur potentielle d'une injection IP doit etre prise en compte. Une injection IP par jour sera réalisée au maximum. Les souriceaux qui seront utilisés pour le projet seront mis à mort pour récuperer le cerveau et les souriceaux qui ne seront pas utilisés pour le projet seront soit réutilisés pour des formations internes soit mis à mort.
Impact sur les animaux
Pour les souriceaux, les nuisances attendues sont liées aux administration intrapéritonéale (traitement aigu ou sur quelques jours). Le temps de l'injection, le souriceau est retiré de la mère, ce qui représente un stress de courte durée et la douleur legère de courte durée due à l'injection du candidat medicament ou du vehicule doivent etre pris en compte.
Devenir
Les souriceaux qui seront utilisés pour le projet seront mis à mort pour récupérer le cerveau et les souriceaux qui ne seront pas utilisés pour le projet seront soit réutilisés une fois l'age adulte atteint pour des formations internes du personnel à des actes techniques soit mis à mort. En moyenne, sur une portée de 10 souriceaux, 6 seront utilisés pour le projet et les 4 souriceaux restants seront soit réutilisés si possible, soit mis à mort. Les mères pourront etre également soit réutilisés pour des formations internes du personnel à des actes techniques soit mises à mort à la fin du projet.
Remplacement
L’utilisation des animaux est indispensable à la réalisation de tranches de cerveaux. Ces modèles de tranches de cerveaux seront justement utilisées en première intention pour les tests d'efficacité de candidat médicament ainsi que pour l'étude de leur mécanisme d'action. L’utilisation de modèles de tranches de cerveaux ex vivo est ne peut pas etre remplacer par des organoides cerebraux car l'organisation des réseaux neuronaux GABAergiques à P15 est precisement étudiée.
Réduction
Le but d’utiliser les modèles de tranches de cerveaux est de réaliser des test d’efficacité et d’etudier les mécanismes d’action des molécules testées. Le but même étant de réduire les tests d’efficacité sur les modèles in vivo. Le laboratoire N° 2 calcule le nombre nécessaire de mèes porteuses qui donneront naissance à 6 à 8 souriceaux en moyenne pour la réalisation de tranches de cerveaux à posteriori. Les etudes statistiques seront effectuées par le laboratoire N°2. Un lot expérimental (test de deux molécules) inclut au minimum 5 souris gestantes et peut aller jusqu’à 8 femelles gestantes compte tenu du nombre de neurones à enregistrer provenant de portées différentes. Il est envisagé de tester environ 10 molécules. Cela implique les portées de N=25 à 40 souris gestantes soit un maximum de 400 souriceaux pour 10 molécules testées.
Raffinement
La réception, l’hébergement et la mise à mort des souris ayant mis bas sont effectués par un personnel compétent et entraîné. Un enrichissement est mis à disposition des femelles gestantes (rondin de bois, coton pour le nidification, petite maison pour les souris…). Une importance particulière est portée au suivi des animaux pour prévenir et remédier à l’apparition de douleur ou de mal-être. Le matériel utilisé est adapté à l’espèce. La mise à mort est réalisée par dislocation après une anesthésie gazeuse dans une pièce séparée de la pièce d’hébergement. Les souris gestantes sont hébergées dans une pièce ou armoire ventilée qui leur est dédiée.
Choix des espèces
Les souris sont couramment utilisés pour etudier certains mecanismes neurochimiques qui sont comparables a ceux retrouvés chez l'Homme. L'utilisation de la souris présente également l'avantage d'avoir accés dans des futurs projets à des modèles transgeniques de pathologies du système nerveux central. Par ailleurs, les techniques d'enregistrements électrophysiologiques sur tranches sont classiquement réalisées chez le rongeur et maitrisées par le laboratoire N°2. Pour ce projet, nous utilisons les portées de souris gestantes Swiss adultes pour prélever les cerveaux des souriceaux et réaliser tranches de 4 à 15jours apres la naissance. Pour ce projet, l'etude de l'activité neuronale se réalisent à 15 jours post naissance (P15). L’âge de P15 est choisi car le fonctionnement des réseaux neuronaux en développement est étudié et non pas le fonctionnement de ces réseaux chez l’adulte. Plus précisement, le but étant d'étudier les effets d’un traitement administré dès la naissance qui modifie le développement des réseaux neuronaux specifiques impliqués dans des pathologies du système nerveux central à P15. Pour cela, l’effet de l’injection du véhicule et celui de l’injection du candidat médicament dans des conditions saines, en premier lieu, et pathologique dans un futur projet sera etudié en comparaison.
Développement préclinique d’un composé anti-obésité chez la souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisses
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
170 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Rendues obèses par un régime gras fournissant 60 % de l'énergie sous forme de graisses, elles reçoivent des administrations orales quotidiennes pendant huit à vingt-neuf jours et des prélèvements sanguins répétés, pour tester un composé anti-obésité destiné à un client pharmaceutique. Le porteur reconnaît que le régime gras "constitue une nuisance" et euthanasie tous les animaux pour prélever tissu adipeux, foie et muscle. Il affirme qu'aucune méthode de substitution ne permet d'étudier l'effet d'un composé sur le poids corporel et que l'étude pharmacocinétique exige un "organisme entier".
Objectifs
Le présent projet vise au développement d'un composé d'intérêt thérapeutique en développement dans le domaine de l'obésité. Ce composé a fait l'objet d'études in vitro préalables ayant donné des résultats prometteurs. Ces données semblent indiquer que le composé serait capable de réduire le poids corporel chez le sujet obèse par une action augmentation des dépenses énergétiques. Le présent projet vise à vérifier cette hypothèse dans un contexte in vivo. Le projet est scindé en trois étapes indépendantes qui seront menées successivement, le succès de chacune de ces étapes conditionnant la réalisation de la suivante : - Etape 1 : étude des propriétés pharmacocinétiques du composé en conditions de traitement aigu ou chronique (7 jours) chez la souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse (60% de l'énergie fournie par les graisses). - Etape 2 : étude court terme de l'effet du composé sur les dépenses énergétiques en condition de thermoneutralité chez la souris obèse rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse (60% de l'énergie fournie par les graisses). - Etape 3 : étude long terme de l'effet du composé sur le poids corporel chez la souris obèse rendue obèse par une alimentation enrichie en graisse (60% de l'énergie fournie par les graisses). L'objectif final est ainsi de vérifier l'efficacité du composé testé sur l'obésité avant de pousser son développement sur les étapes préclinique et clinique règlementaires nécessaires à sa mise sur le marché.
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans le cadre du développement d'un composés anti-obésité visant l'humain. Alors que de nombreuses molécules anti-obésité ont été commercialisées puis retirées du marché en raison d’effets secondaires graves, seules 3 spécialités sont actuellement approuvées en Europe pour des traitements de longue durée du surpoids et de l’obésité. L'obésité est donc une pathologie présentant un besoin médical important sur le plan thérapeutique. Si l'issue du projet s'avère favorable, le développement dans lequel s'engage notre client pourrait aboutir à la mise sur le marché d'une nouvelle molécule anti-obésité.
Procédures
Procédure 1 : Les souris recevront des traitements quotidiens par voie orale pendant 8 jours. Les souris seront soumises à deux séries de 5 prélèvements sanguins. Procédure 2 : Les souris recevront des traitements quotidiens par voie orale pendant 3 jours. Les souris seront soumises à trois jours de mesures des échanges respiratoires. Procédure 3 : Les souris recevront des traitements quotidiens par voie orale pendant 29 jours.
Impact sur les animaux
Procédure 1 : Les animaux seront soumis à des administrations quotidiennes du composé test, du composé de référence ou de véhicule par voie orale pendant 8 jours. Par ailleurs des prélèvements sanguins réalisés à la pointe de la queue seront pratiqués. Les animaux seront également manipulés quotidiennement pour les mesures de poids corporel. Procédure 2 : Les animaux seront soumis à des administrations quotidiennes du composé test, du composé de référence ou de véhicule par voie orale pendant 2 jours. Par ailleurs, les animaux seront placés dans des cages couplées à de la calorimétrie indirecte. Les animaux seront également manipulés quotidiennement pour les mesures de poids corporel. Procédure 3 : Les animaux seront soumis à des administrations quotidiennes du composé test, du composé de référence ou de véhicule par voie orale pendant 29 jours. Les animaux seront également manipulés quotidiennement pour les mesures de poids corporel. Il est à noté que, pour les trois procédures, les animaux seront hébergés en conditionde thermoneutralité. Enfin, les animaux seront rendus obèse par une alimentation enrichi en graisse ce qui constitue une nuisance aux animaux.
Devenir
L'ensemble des animaux seront euthanasiés à l'issue de l'étude. Des prélèvements d'organes (tissu adipeux, foie, muscle gastrocnémien) sont prévus après euthanasie pour mesures biochimiques ultèrieures.
Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la prise alimentaire et les dépenses énergétiques. Par ailleurs, dans le cadre de l'étude des paramètres pharmacocinétiques du composé développé, ce type de protocole ne peut être réalisés que sur organisme entier.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été calculé et rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur l'analyse des paramètres d'intérêt mesurés sur le modèle de souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisses. Ainsi, le nombre d'animaux par groupe a été adapté en fonction des paramètres d'intérêt de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés.
Raffinement
Le modèle animal qui sera utilisé est un modèle parfaitement caractérisé dans la littérature et couramment utilisé dans les études précliniques cherchant à mettre en évidence les effets bénéfiques de composés sur la prise alimentaire, le poids corporel et les troubles métaboliques. L'animal obèse est également employé dans la procédure 1 (étude pharmacocinétique) car il est déjà connu que le composé test est capable de se complexer avec les lipides circulants; les dyslipidémie observées chez la souris obèse seraient ainsi fortement susceptible d'induire une modification des paramètres pharmacocinétique comparatvement à l'animal sain. Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum tout stress et tout inconfort pour les animaux. Les traitements par voie orale seront administrés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique et des canules souples à usage unique et pourvues d'embout de silicone seront employés. Les animaux seront hébergés en cages collectives pour la procédure 1 (éude pharmacocinétique) mais en cages individuelles pour les procédure 2 et 3 du fait de la nécessité de mesurer précisemment l'impact du composé sur la prise alimentaire individuelle des animaux. Néanmoins, les animaux conserveront des contacts visuels avec leurs congénères et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Les prélèvements sanguins prévus dans la procédure 1 seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages ultèrieurs (30µL de sang par prélèvement) et seront réalisés en bout de queue pour minimiser l'inconfort des animaux. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques.
Choix des espèces
Le modèle de souris C57BL/6 nourris avec une alimentation enrichie en graisses (60% de l'apport calorique provenant des graisses) est un des modèles de souris le plus classiquement utilisé et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Le choix du modèle a été validé avec le client par le chef de projet.
Etude du rôle des structures auditives centrales dans la discrimination de signaux de communication dans le bruit.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Opérées deux fois sous anesthésie générale, à plusieurs semaines d'intervalle, pour l'implantation d'électrodes ou d'une fibre optique dans le cerveau, puis placées chaque jour en contention dans un tube pendant deux à trois mois, des souris apprennent à distinguer deux sons de communication dans le bruit. 130 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré ou sans réveil, toutes tuées à la fin des enregistrements pour le prélèvement du cerveau, qui doit vérifier la position des implants. Les souris entraînées sont soumises à une restriction hydrique, l'eau gagnée pendant la tâche étant complétée chaque soir jusqu'à 3 ml, et les souris contrôles sont privées d'eau la nuit. Le porteur range la contention et la restriction hydrique parmi les nuisances possibles, affirme que la tâche "en elle-même n'apporte pas de nuisances", et prévoit de mettre à mort les souris dont le stress ou la douleur persistent parce qu'il ne pourrait plus les utiliser dans la tâche.
Objectifs
Ce projet vise à déterminer quelles sont la, ou les, structures du système auditif qui permettent de discriminer comportementalement, des signaux de communication dans des environnements particulièrement bruyants. Comportementalement, la discrimination peut se quantifier chez l’humain ou l’animal par la capacité à répondre différemment à deux sons distincts. En combinant des enregistrements de neurones dans les structures du système auditif, l’inactivation de certaines structures et une tâche comportementale, nous serons en mesure de déterminer quelle est la structure du système auditif qui est cruciale lorsqu’une souris arrive à discriminer deux sons de communications dans un environnement bruyant.
Bénéfices attendus
Il a souvent été affirmé que le cortex auditif était la structure qui permettait d’avoir de bonnes performances dans des environnements bruités. Pourtant, des données très récentes suggèrent que les réponses neuronales des structures sous-corticales sont plus résistantes au bruit que les réponses corticales. Grâce à ce projet, où nous obtiendrons des donnés neuronales en simultané de la tâche comportementale et nous pourrons estimer quelle structure est le plus corrélée avec la réponse comportementale et ainsi évaluer quelle structure est essentielle et joue le plus grand rôle pour permettre de discriminer des sons en situations bruitées. Avec l’inactivation du cortex auditif nous pourrons estimer si ce dernier est nécessaire ou non à cette discrimination. Il est possible qu’en condition facile (bruit à une intensité sonore plus faible que les sons cibles à discriminer) le cortex auditif ne soit pas nécessaire mais qu’en condition difficile (avec du bruit à une intensité sonore plus forte que les sons cibles), sa présence permette de discriminer correctement les sons cibles. Ce projet permettra donc d’étendre nos connaissances sur le fonctionnement du système auditif en conditions bruitées ce qui représente une grande partie de situations rencontrées au quotidien.
Procédures
Les animaux seront soumis sous anesthésie générale à deux chirurgies d’environ une heure chacune espacées de plusieurs semaines et devront réaliser une tâche comportementale de façon quotidienne pendant 2 à 3 mois allant de 30 minutes à 1 heure par jour.
Impact sur les animaux
Les nuisances que pourraient subir les animaux seraient dues aux chirurgies, potentiellement à la contention lors du comportement et à la restriction hydrique. Cependant, après chaque chirurgie un suivi post-opératoire rigoureux aura lieu et les animaux auront un examen quotidien post-chirurgie jusqu’à la fin du comportement pour s’assurer de leur santé. Lors du comportement, les animaux seront placés en contention mais installés dans un tube en plastique qui sera adapté en hauteur et orientation en fonction de chaque souris pour limiter tout inconfort de position. La souris pourra remuer les pattes et le corps dans ce tube. La dose d’eau ingéré via le comportement sera enregistrée automatiquement et les souris entraînée auront un complément individuel et adapté tout les jours en fin de journée pour qu’elles aient une dose d’eau quotidienne de 3 ml qui est la dose recommandé pour les souris de 20g. Les souris contrôles, elles, auront un accès illimité à l’eau durant la journée et ne seront privées que la nuit. La tâche comportementale en elle-même n’apporte pas de nuisances car l’intensité des sons est contrôlée (75dB, niveau d’une conversation courante) pour de pas créer de dommage au système auditif. Précisons bien que nos souris ne pourront pas faire de bonnes performances si elles sont stressées ou si elles éprouvent des douleurs. SI cela devait se produire elles seront prises en charge rapidement. Si nous n’arrivons pas à éliminer le stress et/ou les douleurs occasionnées, les animaux seront euthanasiés car ils ne pourront pas être utilisés dans la tâche comportementale.
Devenir
Pour toutes les procédures, les cerveaux des animaux sont récupérés à la fin des enregistrements pour vérifier histologiquement les positions d’implantation des electrodes, l’emplacement de la position de la fibre optique pour l’optogénétique. En récupérant les cerveaux nous apportons une preuve histologique que nous avons bien enregistré les neurones de structures désirées.
Remplacement
L’objectif de ce projet est de comprendre le rôle des neurones du cortex auditif, du colliculus inférieur et du thalamus auditif dans la discrimination des signaux de communication dans le bruit. Pour cela, il est nécessaire de pouvoir travailler au niveau neuronal sur un animal engagé dans une tâche comportementale. Le recours à des modèles in vitro n’est donc pas possible. De plus le système auditif n’est pas assez connu pour avoir recours à des modèles biomathématiques et donc le modèle in silico n’est pas possible non plus. Il est nécessaire de travailler sur la souris car son système auditif est proche et comparable avec celui de l’homme. De plus nous voulons étudier les différentes structures en simultané d’une tâche comportementale ce qui seraient difficilement faisable chez un modèle invertébrés.
Réduction
Selon des méthodes d’analyses statistiques basées sur des expériences précédentes nous avons déterminé qu’il fallait 15 animaux par groupe pour avoir des résultats interprétables statistiquement. Cependant nous réaliserons un groupe de 10 souris de mise au point afin de garantir la réussite des enregistrements chez les animaux entrainées et contrôles ce qui nous permettrait de n’avoir plus que 10 animaux par groupe au lieu de 15. De plus pour la partie optogénétique, nous n’utiliseront pas de groupe contrôle car les contrôles pourront avoir lieu sur une même souris en comparant les moments avec et sans inactivation corticale. On passe donc a un groupe 10 animaux pour cette partie.
Raffinement
Toutes les chirurgies seront réalisés dans des conditions d’anesthésie et analgésie adaptées afin de minimiser au maximum la douleur des animaux. Suite aux procédures chirurgicales, un suivi post-opératoire adapté aura lieu et le suivi continuera sur toute la durée de entraînement comportementale (animaux pesés tous les jours et comportement en cage avec leur congénère observé: vivacité, contact, isolement, harcèlement dans un même cage...). Des points limites strictement définis dans les différentes procédures seront utilisés afin de ne pas continuer l'expérience sur des animaux présentant des signes de souffrance. L’animalerie dans laquelle les animaux seront hébergés est agrée et les animaux seront minimum 2 et maximum 5 par cage. Dans chaque cage des enrichissement adaptés et recommandés par les réglementations seront mis (tunnel, maison en carton, matériel pour des
Choix des espèces
Les rongeurs ont un système auditif similaire au système auditif humain et la souris est capable de discriminations fines entre les signaux de communication acoustique qu’ils soient conspécifiques ou hétérospecifiques. Les outils génétiques étant bien développés chez cette espèce, il sera possible de poursuivre ces expériences en utilisant des modèles transgéniques pour mieux cerner les mécanismes impliqués dans certains des résultats obtenus. Les animaux utilisés subiront une première chirurgie à 8 semaines et commenceront l’apprentissage à 9 semaines. La souche de souris utilisée (C57BL/6) à tendance à perdre en audition dans les hautes fréquences aux alentours de 6 mois. Ainsi en commençant entre 2 et 3 mois, les souris sont considérées comme adultes et cela nous permet de réaliser l’apprentissage et les enregistrements neuronaux avant que des pertes auditives ne surviennent.
Caractérisation de l’axe métabolique muscle-cerveau dépendant d’un transporteur de métabolites énergétiques chez la souris adulte.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
160 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, la moitié tuée à l'issue et l'autre moitié transférée vivante vers un autre établissement pour la suite du projet. Les animaux subissent des séances de course ou de marche imposées, des pesées répétées, une injection intraveineuse sous anesthésie et des prélèvements sanguins, pour étudier le rôle du lactate musculaire dans le vieillissement du cerveau. Le porteur affirme que seul un protocole in vivo reproduit la complexité des interactions muscle-cerveau et juge le modèle animal "nécessaire". Il annonce des tests comportementaux d'apprentissage et de mémoire sans en préciser le détail.
Objectifs
La population mondiale vieillit de plus en plus, et a tendance à avoir un mode de vie de plus en plus sédentaire. Ces deux facteurs constituent ensemble la recette parfaite pour l'une des plus grandes menaces pour la santé dans un avenir proche : les troubles cognitifs liés à l'âge. Nos fonctions cognitives se détériorent avec l'âge. L'exercice physique pourrait ralentir l'altération métabolique du cerveau au cours du vieillissement. En effet, différents métabolites sont sécrétés par les muscles squelettiques pendant l'exercice, dont le lactate. Il a été suggéré que le lactate a un effet protecteur qui retarde le vieillissement du cerveau. Des études suggèrent que le lactate pourrait être nécessaire pour l’apprentissage et le maintien de la mémoire à plus ou moins long terme. De plus l'exercice physique pourrait avoir des effets protecteurs sur le cerveau en raison de sa capacité à générer du lactate dans les muscles et le cerveau. L'objectif est donc d’évaluer le rôle du lactate et de son transporteur musculaire durant un exercice physique d’abord sur la performance musculaire elle-même, puis sur le comportement des animaux (capacité d'apprentissage et mémoire). Des tests de comportement permettront d'examiner les fonctions cognitives et la mémoire de l'animal. L'hypothèse est que l’inhibition du transport de lactate provenant des muscles réduirait l’apport du lactate vers le cerveau, induisant des différences de comportement mesurables en raison d'une moindre disponibilité d'énergie pour les neurones du cerveau, sans réduction significative des performances à l’exercice.
Bénéfices attendus
A court terme, les résultats obtenus vont nous permettre de mieux comprendre la communication biologique de l’axe muscle-cerveau, dans le but d’établir des stratégies neuroprotectrices afin de limiter les troubles de la mémoire liés à l'âge. À plus long terme, cela nous permettra de mieux prévenir ou guérir les troubles cérébraux causés par différentes pathologies chez l’homme.
Procédures
Sur animaux vigiles : 14 à 16 pesées par animal, acte d’une durée de 1 minute. 4 à 7 séances d’activités physiques (course ou marche) par animal, séance d’une durée de 5 à 30 minutes. Sur les animaux sous anesthésié générale + anesthésie locale : 1 injection intraveineuse par animal, acte d’une durée de 1 minute. 0 à 2 prélèvements sanguins par animal, acte d’une durée de 1 minute.
Impact sur les animaux
L’acte de pesée sur animal vigile peut induire un léger stress très transitoire. Suite à l’anesthésie générale et l’injection intraveineuse, l’effet indésirable attendu est un inconfort très transitoire au réveil. Suite à l’inhibition partielle du transport du lactate provenant des muscles, les effets indésirables attendus sur les animaux sont : une difficulté à apprendre une tâche cognitive complexe et à se remémorer cette tâche, ainsi qu’une fatigue musculaire plus précoce suite à un exercice physique prolongé et imposé. Les exercices physiques imposés aux animaux vigiles peuvent induire un léger stress ou une fatigue musculaire de l’animal lorsque soumis à un exercice physique prolongé, ces effets seront transitoires et « corrigés » par une période de repos prévue après l’exercice physique.
Devenir
La moitié des animaux seront mis à mort. Des prélèvements de tissus, incompatibles avec le maintien en vie des animaux, seront réalisés afin d’effectuer des analyses métaboliques, biochimiques, moléculaires et histologiques. Et la moitié des animaux seront gardés en vie pour poursuite du projet dans un autre établissement utilisateur.
Remplacement
Seul un protocole in vivo peut reproduire la complexité des interactions entre le muscle et le cerveau et permettre l'étude du comportement. A ce jour, il existe des modèles in silico ou in vitro permettant de recréer les interactions entre des cellules musculaires et les neurones, cependant ces modèles sont très limités et ne permettent pas de reproduire parfaitement les interactions entre le muscle et le cerveau, en effet les muscles et le cerveau ne se limitent pas simplement à des cellules musculaires et à des neurones, chacun de ces tissus est constitué de différents types cellulaires. Il est donc nécessaire d'utiliser un modèle animal.
Réduction
Le nombre d'animaux, défini pour répondre aux différentes questions du projet, est réduit au minimum pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Les tissus prélevés sur les animaux seront placés dans une banque d'organes/tissus murins afin de mutualiser les échantillons au sein du laboratoire.
Raffinement
Durant toute l’expérimentation, le bien-être des animaux sera respecté en réduisant au maximum l’inconfort, la douleur, la détresse ou l’angoisse. Les conditions d’élevage et d’hébergement seront optimisées (hébergement en groupe dans des locaux adaptés avec enrichissement du milieu adapté à l'espèce : matériel de nidification et tunnel). Durant toute la procédure, les animaux feront l’objet d’un suivi quotidien de leur état de santé (alimentation, apparence, comportement). et des « actions » seront mises en place en cas de « problème(s) » observé(s), avec la mise en place d’une grille de score, avec l’utilisation de points limites adaptés et gradés, d’un arbre décisionnel et de critères d’arrêt de souffrance. Les injections intraveineuses seront réalisées en asepsie stricte sous anesthésie générale et locale. Les prélèvements sanguins seront réalisés en asepsie stricte sous anesthésie locale. Durant toute la procédure, les animaux seront manipulés par la même personne afin de diminuer leur stress (personnel compétent et expérimenté à l’expérimentation animale).
Choix des espèces
Le choix du modèle de souris est basé sur les critères suivants : 1. Les tests physiologiques musculaires et les évaluations des tests comportementaux dans cette espèce sont des procédures validées et adaptées pour répondre aux objectifs. 2. La disponibilité dans cette espèce de l’ensemble des outils d’études biologiques. La procédure débutera chez des souris mâles et femelles âgées de 2 mois minimum. Puis 4 semaines après, des tests d’activité physique/musculaire et de comportement seront réalisés chez ces mêmes animaux. Ces tests d’activité physiques et ces tests de comportement se dérouleront pendant 2 à 15 semaines. Cela correspond à un âge et un poids adulte, qui sont appropriés pour les expériences.
Immunothérapie du cancer du rein chez la souris humanisée
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
192 souris humanisées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie d'environ vingt minutes pour greffer des cellules tumorales sous la capsule du rein, puis des anesthésies répétées tous les deux jours pour suivre la tumeur par imagerie, la moitié recevant en plus des injections hebdomadaires d'anticorps. Le porteur décrit une chirurgie "invasive" entraînant douleur et stress, un risque de décès au réveil et des douleurs liées à la croissance tumorale et aux métastases. Il affirme que la souris humanisée est le "seul modèle pertinent" et que les procédures ont un caractère de "stricte nécessité".
Objectifs
Dans le cadre général de notre projet d'immunothérapie du cancer chez la souris humanisée, nous prévoyons d'implanter des lignées tumorales génétiquement modifiées dans le site primaire d'origine de la tumeur étudiée, à savoir le rein. Après greffe sous la capsule rénale, la croissance de la tumeur ainsi que son éventuelle dissémination metastatique sera mesurée par bioluminescence sur animaux anesthésiés. Ces expériences seront réalisées dans des lignées de souris immunodéficientes ou dans cette même souche de souris préalablement humanisées par transfert de cellules progénitrices humaines. Ces souris dites humanisées régénerent un système immunitaire humain complet et fonctionnel après quelques semaines. L'objectif du projet est donc d'évaluer la croissance sous la capsule rénale de lignées tumorales génétiquement modifiées en l'absence ou en présence d'un système immunitaire humain. La comparaison de la croissance des tumeurs exprimant ou non les molécules d'intérêt dans des souris humanisées ou non va nous renseigner sur le rôle intrinsèque de la molécule étudiée sur la qualité de la réponse immunitaire associée et sur l'impact de celle ci sur le contrôle de la croissance de la tumeur.
Bénéfices attendus
La comparaison des croissances tumorales dans différents groupes nous renseignera sur le rôle biologique d'une molécule exprimée par la tumeur sur la qualité de la réponse immunitaire contre la tumeur dans un modèle de souris humanisées. Un anticorps monoclonal est développé pour bloquer l'interaction entre cette molécule et son récepteur pour des applications thérapeutiques chez l'homme, après la validation de son efficacité dans des souris humanisées. En cas de résultats favorables, le bénéfice attendu du projet est donc de proposer un nouveau traitement pour le cancer du rein.
Procédures
La procédure implique une chirurgie sous anesthésie générale pour implanter les tumeurs sous la capsule rénale dans 192 animaux. La durée de l'acte est de 20 minutes par souris environ. Les souris sont traitées avec un analgésique 2h avant et deux fois après la chirurgie (24 et 48h). La procédure implique aussi que les souris greffées soient anesthésiées par voie gazeuse pour mesurer la croissance de la tumeur grâce à une injection dans le péritoine d'une molécule pour visualiser les tumeurs greffées et mesurer leur volume. Cet acte est de 10 minutes par souris. Il sera répété tous les 2 jours pendant un maximum de 45 jours. Tous les animaux de la procédure seront greffés et injectés avec la molécule permettant de visualiser les tumeurs. Dans la moitié des souris, soit 96 souris, une immunothérapie sera évaluée. Pour cela, les anticorps seront injectés une fois par semaine pendant 3 semaines en commencant 7 à 10 jours après la chirurgie pour une durée maximum de 45 jours.
Impact sur les animaux
Les animaux sont opérés avec une chirurgie invasive, entrainant douleur et stress. Il existe des risques infectieux suite à la chirugie. L'anesthésie présente des risques tels que hypothermie, difficultés respiratoires pouvant aller jusqu'à l'arrêt cardiaque. Le réveil de l'anesthésie est une étape critique avec un risque certain de décès. La croissance des tumeurs sous la capsule rénale pourrait entrainer douleurs et perte de poids liées soit à la croissance de la tumeur localement, soit à la dissémination métastatique de la tumeur.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés en fin de période de maintien ou avant si un point limite est atteint afin de réaliser les prélèvements et analyses nécessaires dans le cadre de ce projet.
Remplacement
Ce projet étant basé sur l'observation in vivo des croissances tumorales, il n'est pas possible de remplacer l'expérimentation animale par d'autres types d'expériences. Seul le modèle des souris humanisées permet de répondre aux questions du projet sur la fonction de molécules ciblées sur la réponse immunitaire contre la tumeur et d'obtenir des résultats potentiellement transposables à la clinique.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans le projet (n=192) est réduit à son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Du fait de la variabilité de croissance tumorale entre souris, nous utiliserons six animaux par groupe pour toutes les procédures et on répétera l’expérience 2 fois. Les différents groupes expérimentaux seront réalisés simultanément, réduisant le nombre d'animaux contrôles nécessaires. Chaque souris sera inclus dans un protocole d'analyse complet, allant de la mesure de la croissance tumorale aux analyses cellulaires et moléculaires subséquentes.
Raffinement
L’état général des animaux sera suivi de manière journalière par le personnel qualifié de l'animalerie et par les expérimentateurs habilités de l'équipe de recherche. Une grille de score sera remplie à chaque visite pour évaluer l'état général des souris tout au long du maintien. Tout animal atteignant un point limite défini dans la procédure sera immédiatement euthanasié. Tout état anormal sera communiqué au responsable de projet et les mesures pour remédier à la souffrance seront mis en oeuvre (administration d'analgésiques, euthanasie ou arrêt du protocole). Les animaux sont anesthésiés avec des anesthésique injectables ou gazeux dans les différents actes de la procédure. Les souris sont traitées avec un analgésique vétérinaire en pré et post opératoire. Les conditions d’élevage, d’hébergement et de soins sont contrôlées pour réduire toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durable potentiels. Le milieu sera enrichi avec du papier et une maison pour permettre aux souris de faire un nid. Les animaux sont regroupés de façon à éviter les combats et permettre l'installation d'une hiérarchie stable et non conflictuelle. Les animaux reçoivent nourriture et eau en quantité non limité.
Choix des espèces
Les procédures expérimentales chez l'animal décrites dans le projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants. La souris humanisée est le seul modèle pertinent in vivo d'une réponse immunitaire de cellules humaines contre des tumeurs humaines in vivo. A ce titre, il permet la transposition des résultats à la situation physiologique chez l'homme mais aussi d'évaluer l'efficacité de molécules thérapeutiques destinées à la clinique, ce que ne permettent pas les modèles habituels. Nous travaillons depuis de nombreuses années avec les souris humanisées, ce qui nous a permis de proposer et de valider une nouvelle combinaison d'immunothérapie et de chimiothérapie dans le cancer du sein. Les souris humanisées sont livrées par le fournisseur entre 20 et 25 semaines d'âge. Ce temps est nécessaire pour le développement complet des cellules immunitaires chez la souris. Pour les animaux non humanisés, nous utiliserons des souris de 8-10 semaines.