Souris

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Souris : 2160
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2 160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une administration unique d'un composé par voie orale ou intraveineuse, puis jusqu'à trois prélèvements sanguins, pour étudier le devenir de molécules dans l'organisme. Le projet relève de l'évaluation préclinique d'inhibiteurs de kinases, la sélection des meilleures molécules étant située à "plus long terme". Le porteur affirme que les tests in vitro "ne constituent pas des méthodes alternatives" et que le recours au modèle animal est "indispensable".

Objectifs

Le projet s'inscrit dans un contexte de développement de nouvelles molécules thérapeutiques ciblées de la classe des inhibiteurs de protéines kinases conçues par "fragment based drug design", dans le but de traiter des pathologies à fort besoin médical en santé humaine: maladies inflammatoires, pathologies affectant le système nerveux périphérique et central, et cancers. L’approche du « fragment-based drug design », ou conception de médicaments par la méthode des fragments, consiste à assembler des petites molécules, ou molécules fragments, dirigées contre une cible thérapeutique choisie, dans le cadre d’une pathologie particulière. Chacun des fragments va contribuer à la spécificité de la molécule complète pour sa cible biologique. Ce projet se situera dans la phase d’évaluation préclinique du médicament qui marque les premiers pas de son développement. Les études précliniques ont pour but de collecter des données d’ordre pharmacologique, pharmacocinétique et toxicologique, le tout sur des modèles de protéines recombinantes, de cellules mises en culture et au sein d’organismes animaux vivants. Les études sur les modèles de cellules en culture des composés à tester auront déjà été évaluées en amont de ce projet, qui quant à lui permettra d’obtenir des informations d’ordre pharmacocinétique. L’étude de la pharmacocinétique in vivo d’un nouveau composé permet d’affiner la compréhension et l’analyse du devenir du composé dans l’organisme afin de mieux caractériser son mode d’action et appréhender de potentiels effets indésirables. L'objectif du projet est d'étudier l'effet du système biologique d'un organisme entier sur le devenir d'un composé test au cours du temps suivant son administration.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de déterminer les propriétés pharmacocinétiques de nouvelles molécules thérapeutiques ciblées dans le but de déterminer leur capacité à atteindre leur cible in vivo. Cela permettra d’optimiser leur posologie (dose et fréquence d’administration) pour l’évaluation de leur toxicité d’une part et de leur activité biologique sur des modèles murins de pathologies humaines d’autre part. Ce projet s'inscrit dans un contexte de thérapie ciblée qui regroupe un ensemble de traitements qui s’intègrent dans une stratégie thérapeutique dite « de précision ». Ce terme est utilisé en oncologie pour caractériser les médicaments qui ciblent spécifiquement une protéine et/ou un mécanisme impliqués dans le développement tumoral, de manière à les bloquer. En théorie leur cible n’est censée être présente (ou surexprimée) que dans les cellules tumorales de certains patients, ces médicaments sont donc à priori sans effet sur les cellules saines, en opposition aux cytotoxiques qui agissent sur leur cible mais aussi sur de nombreuses autres cellules (d’où leurs effets indésirables). A plus long terme cette évaluation de nouveaux composés a donc pour but de sélectionner les meilleures molécules thérapeutiques, présentant peu ou pas d'effets indésirables dus au traitement, pour le traitement de maladies à forts besoins médicaux non satisfaits (maladies neurodégénératives, inflammatoires et cancer) et ainsi améliorer la prise en charge des patients.

Procédures

Les animaux se verront administrer un composé test une fois par voie orale (quelques secondes) ou intraveineuse (inférieur à 1 minute). Des prélèvements de sang seront réalisés à différents temps après le traitement n’excédant pas 3 prélèvements par animal (durée du prélèvement inférieure à 1 minute).

Impact sur les animaux

L'effet indésirable attendu suite à l'administration d'une nouvelle molécule et suite aux prélèvements sanguins répétés est une perte de poids. Les animaux se verront administrer le composé test une fois : par voie intraveineuse pour la moitié d’entre eux, et par voie orale pour l’autre moitié. Des prélèvements de faibles volumes de sang (microsampling) seront faits au niveau de la veine caudale ou de la veine mandibulaire, 3 fois maximum par animal, répartis sur une durée maximale de 48h.

Devenir

Les animaux sont euthanasiés, ils ne peuvent pas être réutilisés car cela risquerait d’introduire un biais dû aux possibles interactions entre les composés testés.

Remplacement

Les molécules testées dans ce projet sont systématiquement préalablement évaluées in vitro pour leur paramètres physico-chimiques, leur activité biologique, leur selectivité pour la cible visée et leur toxicité. Ces tests permettent de sélectionner les meilleures molécules candidates d'une part, et d'autre part d'avoir une première approche de la pharmacocinétique des composés (absorption, métabolisme), mais ils ne peuvent fournir l'ensemble des éléments caractérisant le devenir du composé dans un organisme vivant. Ils ne constituent donc pas des méthodes alternatives ou substitutives à la complexité d’un organisme vivant. L'effet de l’administration du composé test in vivo résulte de l'interaction entre de nombreux mécanismes physiologiques qui ne peuvent être reproduits in vitro. Le recours à l’utilisation d’un modèle animal est donc indispensable.

Réduction

En se basant sur les données de la littérature et notre expérience, il est nécessaire d'avoir au minimum 3 prélèvements par temps pour obtenir des paramètres pharmacocinétiques fiables en tenant compte de la variabilité biologique. Afin de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés nous utiliserons la technique du microsampling : des micro-prélèvements de sang seront réalisés sur un même animal à différents temps de prélèvements réduisant ainsi la variabilité des résultats et le nombre d'animaux nécessaires. Il n'est pas prévu de faire une étude statistique sur ce projet. Les effectifs seront limités à 9 animaux par groupe pour tenir compte de la variabilité biologique (3 animaux par temps de prélèvement) et du nombre de prélèvements répétés possibles (chaque animal sera utilisé pour 3 prélèvements maximum).

Raffinement

Afin de limiter le stress des animaux lors du projet et donc d'augmenter la fiabilité des résultats, une période d'acclimatation de 7 jours sera respectée avant le début de la procédure expérimentale. Durant cette période les animaux seront manipulés et habitués à la boite de contention qui sera utilisée pour réaliser les injections intraveineuses. Au cours de la phase expérimentale les animaux seront observés quotidiennement. Dans le cas de l’atteinte de l’un des points limites définis dans le projet l’animal sera euthanasié. Pour les prélèvements de sang, la technique de microsampling (rapide et entrainant une douleur légère liée à la piqure) sera utilisée.

Choix des espèces

Ce projet s'inscrit dans un contexte de développement d'inhibiteurs de kinases pour le traitement de pathologies dans différentes aires thérapeutiques : oncologie, maladies inflammatoires et pathologie du système nerveux. La majorité des modèles animaux développés pour ces pathologies sont des modèles de souris génétiquement modifiées, souris transgéniques pour les pathologies inflammatoires et système nerveux, souris immunodéficientes pour les modèles en oncologie. Afin de tester l'activité biologique in vivo des molécules développées il est donc nécessaire d'avoir recours à ces modèles murins. Dans ce projet il n'y aura pas d'induction de pathologie, cependant les résultats obtenus serviront pour la suite de l’évaluation préclinique du médicament (dose maximale tolérée et efficacité). Il est donc prévu d’utiliser des souris de même fond génétique que les souches nécessaires et choisies pour la cible thérapeutique considérée. De plus, la souris est un modèle tout à fait pertinent pour les études de pharmacocinétiques en raison de ses similitudes avec les humains dans les processus d'absorption, de métabolisme et d'élimination. Les animaux seront adultes, soit 8 à 10 semaines lors du début de l’étude, afin d’avoir un système immunitaire, hormonal et métabolique mature dans le but d’obtenir la réponse recherchée sans biais.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
    • Troubles immunitaires
Souris : 350
Souffrances
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350 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection intraveineuse dans le sinus rétro-orbital de l'œil sous anesthésie, puis des prélèvements sanguins au même endroit, avant une mise à mort permettant de prélever leurs organes. Le projet vise à documenter un effet inattendu observé lors d'une étude précédente d'un candidat d'immunothérapie, en vue d'un dossier réglementaire. Le porteur affirme qu'aucune méthode in vitro ne mime le système immunitaire complet et qu'il est "obligé" de recourir à la souris.

Objectifs

L’équipe s’intéresse au développement de petites molécules exprimées par des vecteurs viraux notamment pour restaurer le système immunitaire dans certaines pathologies. Plusieurs de ces molécules sont déjà en développement clinique mais il est possible que l’expression d’une ou plusieurs de ces molécules via un vecteur pourrait permettre une expression prolongée et/ou une distribution différente dans l’organisme de ces protéines, voire engendrer une activité biologique différente de celle de la forme non vectorisée et ainsi avoir une efficacité accrue. Des études précédentes (dans des modèles murins) ont permis d’obtenir une preuve de concept pour un candidat, administré par voie intraveineuse, basé sur vecteur virale modifié codant pour une protéine agissant sur le système immunitaire majoritairement décrite pour agir sur un certain type de lymphocyte. Lors de ces études, il a été observé un effet non négligeable et inattendu de ce candidat sur un autre type de cellule. Malheureusement, nous n'avons pas pu investiguer en détails les effets du candidat sur ces cellules, ces dernières n'étant pas la cible privilégiée dans notre étude précédente. Par conséquent, nous souhaitons réaliser une nouvelle étude préclinique ayant pour objectif l'étude de l'impact de ce candidat sur ce type cellulaire dans des souris naïves. Ces résultats permettront de mieux appréhender le(s) mécanisme(s) d’action de notre candidat, dans le but d’étoffer les dossiers règlementaires nécessaires pour initier un développement clinique chez l’homme.

Bénéfices attendus

Ce projet rentre dans une thématique de recherche plus large dont l’objectif global est de développer de nouveaux traitements pour traiter l’immunosuppression en restaurant le système immunitaire des patients et ainsi prévenir les infections secondaires pouvant leur être fatales. Précédemment, nous avons montré la pertinence de vectoriser une protéine particulière sur sa capacité à booster le système immunitaire de souris saines. Néanmoins, lors de cette évaluation, nous avons observé un effet inattendu sur un type particulier de cellule, qui n’a pas pu être pleinement étudié, les tests d’analyse étant focalisé sur la réponse cellulaire T. L’objectif à court terme de ce projet de recherche est donc de confirmer et de documenter plus en profondeur l’effet biologique observé sur ces cellules cibles. Ces résultats permettront de mieux appréhender le mécanisme d’action du produit ce qui peut être critique pour la suite du développement du produit en phase clinique. En effet, mieux connaître le mécanisme d’action d’un produit d’immunothérapie permettrait de mieux cibler les patients pour lesquels le produit pourrait être testé.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : -Injections des produits en intraveineuse au niveau du sinus rétro-orbital sous anesthésie locale suivie d’une anesthésie gazeuse à l’isoflurane sur tous les animaux : (1 fois/souris et 2 à 3 min/animaux) - Prélèvements sanguins au niveau du sinus rétro-orbital sur animaux vigiles après anesthésie locale (1 fois/ souris et 1 à 2 min/souris)

Impact sur les animaux

Aucune toxicité du produit n’est attendue puisque celui-ci a déjà été évalué chez la souris. Néanmoins, les animaux peuvent ressentir un désagrément voire une douleur modérée au moment de l’injection des candidats (injection intra veineuse au niveau du sinus rétro-orbital) qui est minorée par l’utilisation d’une anesthésie locale suivie d’une anesthésie générale mais également lors des prélèvements sanguins à l’œil. La douleur est sont atténuée par l’utilisation d’une anesthésie locale.

Devenir

Le but du projet étant d’évaluer l’activité biologique de notre candidat sur différents types cellulaires provenant de différents organes au cours du temps, il est donc nécessaire de mettre à mort tous les animaux inclus dans la procédure.

Remplacement

Les objectifs de ce projet étant d‘évaluer un candidat d’immunothérapie, susceptible de suivre un développement clinique chez l’homme, nous sommes donc contraints de respecter les obligations réglementaires à savoir qu’un produit ne peut pas passer en clinique en se basant uniquement sur des résultats générés in vitro. La caractérisation in vitro de ce candidat a déjà été réalisée. Désormais, nous voulons évaluer au cours du temps les effets de notre candidat sur une population lymphocytaire et ses sous-types dans différents organes dont le pic de la réponse peut différer, ce qui nécessite l’utilisation d’un organisme vivant entier. Il n’existe pas de méthode alternative in vitro mimant le système immunitaire complet murin et susceptible d’apporter le même niveau d’information pour répondre à ces objectifs. L’utilisation des invertébrés ne semble pas judicieuse en raison d’un système immunitaire très différent de celui d’un vertébré. Nous sommes donc obligés de faire appel à un vertébré, la souris.

Réduction

Tout au long du projet, nous avons essayé de réduire le nombre de souris sans toutefois compromettre la fiabilité des résultats. Ce type d’expérience ayant déjà été réalisé au cours du projet global, nous avons donc pu calculer la taille de l’effet de notre produit sur cette population at ainsi déterminer le nombre de souris nécessaire par groupe pour avoir une puissance statistique adéquat. Vingt souris par groupe seront donc nécessaires pour comparer deux à deux les moyennes des groupes et pour montrer une différence statistique entre les groupes d’intérêt, moins de souris (10 souris/temps) pour le groupe injecté par le tampon de dilution du MVA car les effets biologiques ne varient pas au cours du temps. Dans ce projet, nous prélèverons post mortem la plupart des organes cibles de notre candidat afin de répondre à un maximum de question dans un seul protocole.

Raffinement

Mise en place du raffinement dans la procédure : L’injection intraveineuse au niveau du sinus rétro orbital de notre candidat est réalisée sur animaux anesthésiés, une anesthésie locale par de la tétracaine suivie d'une anesthésie générale gazeuse. Les prélèvements sanguins à l’œil se font sur animaux vigiles après application d’un anesthésique local quelques minutes avant. Les points limites ont été définis de manière suffisamment prédictive et précoce pour éviter toute souffrance de l'animal de la naissance à la mort. Tout au long de la procédure nos animaux sont surveillés au moins 5 fois par semaine avec une observation accrue quelques heures après l’injection des produits (entre 4h et 6h post injection) même s’il n’est pas attendu d’effet délétère de ces derniers sur l’état général des animaux. Néanmoins, en cas d’apparition de signes cliniques (pelage ébouriffé, terne), une surveillance accrue avec suivi de la température sera effectuée. En cas de fièvre (température > 39°C), du doliprane sera donné dans l’eau de boisson (0.6mL/mL). Si persistance de la fièvre (> 2 jours) ou de tout autre signe clinique (immobilité, prostration, apathie) pouvant traduire une douleur/détérioration de l’état général, ce sera un critère de point limite et il y aura mise à mort de l’animal.

Choix des espèces

Le modèle murin est un bon modèle animal pour étudier la réponse cellulaire car le système immunitaire de la souris est bien décrit et les réactifs nécessaires sont largement disponibles. D’autre part, ayant déjà validé l’efficacité de ce candidat chez la souris, il nous semble pertinent de confirmer et d’approfondir les résultats inattendus précédemment observés dans le même modèle. Nous utiliserons des souris avec un système immunitaire mature, c'est à dire des animaux d'au moins sept semaines pour ces études précliniques

  • Recherche appliquée
    • Troubles gastrointestinaux
    • Troubles immunitaires
Souris : 300
Souffrances
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300 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Souris immunodéficientes reconstituées avec des cellules humaines, elles sont irradiées, reçoivent une instillation intra-rectale induisant une colite chimique et des injections répétées d'un traitement, avant le prélèvement de leurs organes. Le projet teste un anticorps humain sur un modèle censé reproduire la maladie de Crohn. Le porteur présente ces souris "humanisées" comme une "alternative solide" à l'utilisation de primates, tout en décrivant des douleurs de colite atténuées par un antalgique.

Objectifs

L’objectif de ce projet est l’évaluation de l’effet d’un traitement humain sur les réponses immunes médiées par l’inflammation du colon. Le modèle conventionnel de colite induite chimiquement sera appliqué sur des souris immunodéficientes reconstituées avec des précurseurs de cellules humaines. Ce type de modèle est très intéressant car il reproduit les mêmes caractéristiques que la maladie de Crohn.

Bénéfices attendus

- Déterminer le potentiel thérapeutique de ce nouveau traitement innovant sur la colite ; - Comprendre les différents mécanismes d’action qui se mettent en place dans ce contexte.

Procédures

- Irradiation des souris vigile dans une boîte spéciale (3min) - Injection des cellules humaines en intraveineuse sur animal vigile (5min/animal) ; - Sous anesthésie gazeuse, des prélèvements sanguins seront réalisés sur toutes les souris (10min/souris) ; - Instillation de mélange de produits en intra-rectal sous anesthésie gazeuse (15min/animal) ; - Injection des traitements en intra-péritonéal sur animal vigile, 3 fois par semaine (1min/animal) ; - Euthanasie sous anesthésie gazeuse (6min/animal) ;

Impact sur les animaux

Irradiation des souris : pas de douleur associée à l’acte Prélèvements sanguins : pas de douleur associée à l’acte fait sous anesthésie ; au réveil, les animaux recevront un collyre pour prévenir l’assèchement des yeux Instillation de produits en intra rectal : pas de douleur associée à l’acte fait sous anesthésie, par contre, douleurs de colite minorées par un traitement antalgique Injection des traitements en intra-péritonéal : légère douleur, traitement non irritant Euthanasie : pas de douleurs, animal anesthésié

Devenir

A la fin de l'expérience, les animaux seront autopsiés afin d'effectuer des prélévements d'organes/tissus ce qui justifie la mise à mort des souris.

Remplacement

Vu la complexité du système immunitaire, les études préalablement réalisées ne peuvent pas remplacer les études sur les organismes vivants. Il est donc nécessaire de tester le potentiel thérapeutique de candidat médicamenteux dans un modèle de colite proche de l’Homme. Une alternative solide à l’utilisation de primates en recherche préclinique est le modèle de souris dites « humanisées ».

Réduction

L’effet d’un candidat médicamenteux dans ce modèle de colite sera analysé par le biais des tests statistiques. Le nombre d'animaux par groupe a été réduit au nombre nécessaire et suffisant pour obtenir des résultats statistiquement significatifs ; et de sorte à avoir les contrôles suffisants pour pouvoir conclure quant aux résultats obtenus.

Raffinement

Au début du protocole, les souris seront réparties par groupe de 3-5 souris par cage avec des moyens d’enrichissement (frisottis, dôme et tunnel). Une surveillance quotidienne des animaux en protocole sera appliquée pour déceler une éventuelle douleur, souffrance ou mal-être. Nous prévoyons une administration d’analgésique, de la buprénorphine à 0,05mg/kg en sous cutané deux fois par jour, pour tout animal souffrant. A noter qu’en cas de point limite ou souffrance qui ne serait pas gérable par anti-douleur ; l’animale sera euthanasié. Concernant la perte de poids, elle sera est calculée par rapport au poids initial à jour 0. Les conditions d’hébergement et de nursing seront les suivants : Les souris seront hébergées par groupe de 5 maximum dans des cages type 2L disposées sur des portoirs ventilés. Un change de litière régulier (minimum 1 fois par semaine) sera réalisé. Un contrôle de l’alimentation et des boissons sera effectué à chaque passage. La salle d’hébergement est soumise à l’alternation de rythmes jour / nuit et à une isolation efficace afin de limiter les bruits. L’accès à l’animalerie est strictement limité au personnel autorisé. Les personnels habilités à accéder à l’animalerie doivent revêtir une tenue adaptée au niveau de sécurité.

Choix des espèces

Nous avons choisi la souris immunodéficiente pour deux raisons principales : * Elles présentent une facilité de reproduction, d'hébergement et de manipulation. * Nous testons un traitement humain qui ne peut pas être testé que dans un modèle humanisé. Nous avons choisi des souris déficientes en cellules immunes car elles permettent l'acceptation de la greffe des cellules humaines. Un tel protocole chez des souris immunocompétentes ne serait pas possible, les cellules et tissus humains seraient rejetés par le système immunitaire. Nous avons choisi d’utiliser des souris adultes, pour leurs poids relativement stables en fin de croissance, pour la facilité de manipulation (injection des cellules et des traitements), de prélèvement d'échantillons, d'évaluation de bien-être.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 300
Rats : 300
Souffrances
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Devenir
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300 souris et 300 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils reçoivent une implantation de cellules tumorales dans le cerveau sous anesthésie, puis des séances de radiothérapie et d'IRM, la tumeur pouvant provoquer des troubles neurologiques, une perte d'appétit et des troubles du mouvement en phase terminale avant le prélèvement du cerveau. Le projet teste une source de rayons X expérimentale contre les gliomes, avec un transfert en clinique humaine présenté comme un objectif. Le porteur affirme qu'il est "impossible" d'étudier ces réponses sur des expériences in vitro.

Objectifs

Les gliomes sont des tumeurs cérébrales ayant une incidence de 4 à 5 nouveaux cas par an pour 100 000 personnes. Il s’agit également du deuxième type de cancer le plus fréquent chez l’enfant. Les patients atteints de glioblastome, le plus agressif des gliomes, survivent en moyenne 14 mois après le diagnostic de la tumeur et ce malgré le traitement combinant chirurgie, radiothérapie et chimiothérapie. C’est pourquoi il est nécessaire de chercher de nouveaux traitements. Notre projet s’inscrit dans ce contexte en utilisant une source de rayons X très particulière et encore expérimentale, de basse énergie mais de haut flux, permettant (i) de sélectionner au mieux les énergies intéressantes (ii) de faire un microfractionnement spatial de la dose. Ces deux spécificités ne sont pas techniquement possibles sur les sources classiques hospitalières à l’heure actuelle. Le potentiel de cette technique est étudié depuis une vingtaine d’années déjà, selon différentes approches expérimentale comme l'irradiation de cellules en culture ou des calculs dosimétriques. Ces approches bien qu’indispensables restent très limitées car elles ne prennent pas en compte la complexité du tissu tumoral, se développant de façon autonome, possédant sa propre vascularisation. L’objectif de notre projet vise à tester les modalités d’imagerie (diagnostique) et les modalités d’irradiation (géométrie, balistique, dose) sur des tumeurs proches des tumeurs humaines grâce à l’utilisation de modèles précliniques de rongeurs porteurs de tumeurs (souris et rats). Ce projet portant sur la physiologie tumorale, il nous est impossible de remplacer l’animal vivant par un modèle cellulaire ou de simulation informatique.

Bénéfices attendus

L'objectif de ce projet est d'acquérir un ensemble de données précliniques de haute qualité sur des animaux porteurs de tumeurs cérébrales pour des protocoles de radiothérapie par rayonnements X de haute énergie. Les études réalisées pendant les 5 ans du projet permettront d’élargir nos connaissances sur les réponses biologiques du tissu tumoral et du tissu sain exposés aux microfaisceaux, d’évaluer le rôle du microenvironnement tumoral par rapport à l’efficacité du traitement, d’analyser les effets des rayonnements sur la vascularisation tumorale et saine, sur le comportement des animaux. L'objectif est également de pouvoir proposer un schéma d'irradiation optimal (nombre d'incidences, dose, géométrie) avec une préservation efficace des tissus sains pour un transfert réaliste vers un essai clinique. En effet, la radiothérapie par microfaisceaux est une méthode innovante et prometteuse, permettant de détruire efficacement le tissu tumoral tout en préservant le tissu sain environnant. Elle répresente donc une bonne alternative de la radiothérapie conventionnelle et ses effets secondaires. Ce projet est un facteur clé pour promouvoir notre méthode en clinique humaine et pour pouvoir proposer aux patients de tumeur cérébrale un meilleur rapport entre l'efficacité thérapeutique et effets secondaires, une meilleure qualité de vie et une survie prolongée.

Procédures

Les animaux sont soumis aux interventions suivantes : implantation de cellules tumorales sous anesthésie générale et locale, sur 600 animaux (300 rats, 300 souris), une fois par animal, pendant environ 30 minutes ; radiothérapie par microfaisceaux ou par irradiation conventionnelle sous anesthésie générale, sur 500 animaux (250 rats, 250 souris), une fois par animal, pendant environ 30 minutes ; imagerie par resonnance magnetique sous anesthésie générale, sur 600 animaux (300 rats, 300 souris), 3 à 4 fois par animal, pendant environ 1 heure

Impact sur les animaux

Le changement d'environnement et le transport des animaux de l'animalerie jusqu'au lieu d'irradiation représente du stress et de l'angoisse. La procédure de radiothérapie n'induit pas de douleur mais du stress et de l'angoisse. L'inoculation tumorale répresente une douleur locale et du stress. Il peut y avoir l’apparition de troubles neurologiques dus à l'effet de masse induit par la tumeur en phase terminale, c'est-à-dire à partir de 2 semaines après l'implantation (troubles du mouvement, perte d'appétit). Dans des rares cas la radiothérapie elle-même peut induire une perte d'appétit. Une alopécie et, plus rarement, une dermatite radio-induite transitoire peuvent apparaitre dans le champ d'irradiation environ 2 semaines après l'exposition. La procédure d’imagerie implique du stress pour les animaux et l’injection de l’agent de contraste induit une douleur locale.

Devenir

A l’issue de la procédure, les animaux sont mis à mort pour obtenir un prélèvement cérébral. D’après les connaissances actuelles (littérature) et notre expertise, un délai de 2 semaines entre la radiothérapie et le prélèvement cérébral pour analyse histologique permet une bonne évaluation des réponses tissulaires différentielles entre l’irradiation par microfaisceaux ou champ plein auxquelles nous nous attendons. Cette analyse histologique est complémentée par la courbe de suivi long terme qui est indispensable pour évaluer l’efficacité de notre traitement et pour pouvoir proposer un protocole d’irradiation optimisé et transférable à un futur essai clinique.

Remplacement

La thérapie anticancéreuse a pour but d’éradiquer la tumeur ou de ralentir sa croissance tout en préservant au maximum les tissus sains avoisinants. La seule alternative aux études animales est l’étude in vitro (cellules). Cependant, il est impossible d'étudier la réponse tumorale et les effets secondaires sur la fonction cérébrale, l'irradiation de la peau et des os du crâne avec des expériences in vitro. En effet, l’appréciation de l’efficacité d’une technique de thérapie anticancéreuse nécessite le passage par un organisme vivant, reflétant la complexité des interactions entre le tissu sain et le tissu tumoral, la présence d’une vascularisation tumorale et d’un système immunitaire, le microenvironnement tumoral et l’index thérapeutique. Les modèles de tumeurs les plus reproductibles et à croissance rapide ont été développés chez les rongeurs. L’un des outils permettant de mesurer l’efficacité thérapeutique est l’établissement de courbes de suivi long terme permettant de calculer des moyennes et médiane de survie. Parallèlement, certains animaux sont mis à mort à temps fixes pour la réalisation d’études visant à obtenir une ‘image’ de la tumeur ou de l’organe à un moment donné afin d’appréhender les interactions rayonnement-matière spécifiques de la technique. Par ailleurs, des études ex vivo ont déjà été menées dans le passé mais elles ne correspondent pas suffisamment aux buts recherchés lors d'irradiations d'un organisme vivant comme mentionné ci-dessus. Ces études incluent des simulations informatiques pour simuler les interactions entre photons et matière et des irradiations de cellules en culture.

Réduction

Pour le calcul du nombre d'animaux, il faut prendre en considération la variabilité intra- et inter-tumorale pour une population de rongeurs implantés suivant un même protocole. Tous les groupes seront comparés entre eux en utilisant des tests statistiques appropriés et reconnus pour chaque étude. Nos précédentes expériences montrent qu’un nombre d’animaux de 7-8 animaux suffit à obtenir des résultats robustes. Nous prévoyons donc des groupes d’animaux n=10 du aux problèmes éventuels rencontrés durant les différentes étapes de l’expérience. Ce calcul mène à utiliser 60 animaux par expérience, 2 expériences par an, sur 5 ans, 600 animaux au total.

Raffinement

Les animaux arrivent à l’animalerie une semaine avant l’implantation tumorale pour acclimatation et seront hébergés en groupes. Ils sont hébergés dans des grandes cages. Nous utiliserons la procédure d’enrichissement définie par le SBEA et l’animalerie. Nous allons réduire le stress du transport par un enrichissement (litière de la cage d’hébergement, cachettes etc), transport groupés en cage filtrée, hydrogel. Afin de réduire le stress et la douleur des procédures chirurgicales, de l’imagerie et de la radiothérapie, ces procédures sont réalisées sous anesthésie soit (i) par inhalation (ii) soit par induction gazeuse suivie d’une injection intrapéritonéale d’un mélange d'anesthésiques/antalgiques et d’une injection sous-cutanée d'un anesthésique local au-dessus du site d’implantation des cellules tumorales. Une injection postopératoire d'antalgique sera administrée lors de l’implantation tumorale. Les animaux sont observés quotidiennement par le responsable du projet après chaque procédure et seront hébergés en cage isolée dès que les premiers signes cliniques apparaissent (perte d'appétit, perte de poids, prostration, convulsions). Les animaux disposent alors de nourriture humide à l’assiette et/ou d’un aliment riche en nutriment (« boost »). L'administration d'antalgiques sera considérée pour soulager la douleur (décision prise par le responsable du projet). L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience et évalué grâce à une grille codifiant les symptômes observés (examen clinique (EC) 2 fois par jour après chaque procédure et en cas de symptômes cliniques, EC quotidien pendant les 3 premières semaines post irradiation en cas de bonne santé générale, ensuite EC un jour sur 2 ou 3 en cas de bonne santé générale jusqu'à la mis à mort). Cela nous permettra d’intervenir immédiatement et de manière appropriée dès le moindre signe de souffrance. Les animaux sont mis à mort quand les points limites, definis dans la grille de symptômes et basés à la fois sur le comportement et le poids, sont atteints.

Choix des espèces

Les modèles tumoraux les plus reproductibles et les plus rapides, conduisant à une utilisation optimisée, plus efficace et sur de plus petits nombre d’animaux, sont disponibles essentiellement chez la souris et le rat. Cela concerne en particulier la littérature abondante des irradiations comparables à nos expériences. L'utilisation de rongeurs d'un même patrimoine génétique permet une grande réproductibilité de résultats. Les souris sont favorisées car elles sont adaptées à notre installation et peuvent être manipulées et hébergées facilement. Les rats sont importants dans notre cas, car du fait de leur taille plus importante, les irradiations et la dosimétrie sont plus faciles à mettre en oeuvre de façon fiable et reproductible. Les lignées de cellules tumorales chez le rat que nous utiliserons sont bien adaptées pour étudier les effets de la radiothérapie sur le microenvironnement tumoral. Nous validerons nos protocoles d'irradiations (les plus optimisés, efficaces, sûrs et transférables en clinique) chez 2 espèces d'animaux et plusieurs modèles tumoraux différents, permettant d'élargir et de faire progresser nos connaissances dans le domaine. Les animaux sont utilisés entre 4 à 12 semaines après la naissance (4 à 8 semaines pour les souris, 8 à 12 semaines pour les rats), ce qui est un bon compromis pour avoir des animaux de petite taille et sevrés. Les modèles tumoraux ont été développés dans les animaux à cet âge quand le cerveau est encore en cours de développement, ce qui nous mène à choisir le même stade de développement pour rester reproductible dans nos résultats. Par ailleurs les animaux plus vieux développent des rapports de dominants/dominés plus difficile à gérer en animalerie. Enfin, les courbes de suivi long terme durent environ 6 mois (pour certains animaux seulement), justifiant aussi l’utilisation de cette tranche d’âge.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 310
Souffrances
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Devenir
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 310

310 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Souris immunodéprimées, elles reçoivent une greffe de cellules tumorales humaines au flanc, puis un traitement quotidien cinq jours par semaine pendant trois à quatre semaines, avec un suivi total de quatre à six mois avant le prélèvement des tumeurs. Le projet teste une molécule censée sensibiliser les cellules souches cancéreuses aux chimiothérapies, avec un bénéfice pour les patients situé "à plus long terme". Le porteur affirme que la validation in vivo est "nécessaire" pour prendre en compte le métabolisme et le microenvironnement.

Objectifs

Dans le cadre de ce projet de recherche, nous voulons évaluer l'efficacité in vivo d'une nouvelle molécule ciblant un facteur de transcription impliqué dans la survie des cellules souches cancéreuses des cancers colorectaux.

Bénéfices attendus

La réalisation de ce projet devrait permettre dans une premier temps de tester et d'obtimiser l'efficacité in vivo de nouvelles molécules ciblant une protéine impliquée dans la résistance aux chimiothérapies dans un modèle préclinique murin. A plus long terme, si ces résultats sont concluants, ils pourront potentiellement bénéficier aux patients comme stratégies adjuvantes afin d'améliorer l'efficacité des traitement actuels

Procédures

À l’âge de 7 semaines, les souris dépourvues de système immunitaire (immunodéprimées) seront dans un premier temps greffées avec des cellules tumorales humaines (injection sous-cutanée, durée de contention

Impact sur les animaux

Nous anticipons de légères douleurs provoquées par la piqure avec une aiguille (injection de cellules en sous-cutanée ou de molécules en intrapéritonéales), une possible perte de poids durant les traitements par chimiothérapie. En outre, le développement d'une masse tumorale sur le flanc droit pourrait entrainer une altération de la locomotion de l'animal.

Devenir

A l'issue des procédures expérimentales, tous les animaux seront euthanasiés afin de prélevéer et d'analyser les tumeurs résiduelles: analyse moléculaires et histologiques.

Remplacement

In vitro, le PXR PROTAC diminue la population de cellules souches cancéreuses ainsi que l’expression de PXR. La validation in vivo de ces données s’avère nécessaire afin de prendre en compte le rôle du métabolisme et du microenvironnement dans le processus de chimiorésistance et de récidive.

Réduction

Nous avons réduit au minimum le nombre d’animaux requis pour ces expériences originales qui ne peuvent pas être réalisées autrement que sur la souris immunodéprimée, sans que cela se traduise par l’obtention de résultats moins fiables. Le nombres d’animaux a été déterminé au minimum après calcul de l’échantillonnage nécessaire afin d’obtenir une puissance statistique satisfaisante compte-tenu de nos études antérieures (Planque 2016 et Bansard 2022)

Raffinement

Les souris étant des animaux sociaux et nerveux, nous avons prévu de les maintenir en groupes de 5/cage avec un environnement enrichi (maison carton, copeaux, cotons) afin qu'elles puissent se fabriquer des nids. Les injections intraveineuses seront réalisées sous anesthésie rapide afin de limiter la souffrance des animaux. Compte tenu de la répétition des traitements, nous allons évaluer au moins deux fois par semaine leur état de santé (poids, taille des tumeurs, locomotion, posture) afin de déceler toute douleur subie. Nous avons ainsi identifié des points limites justifiant l’euthanasie des animaux si nécessaire.

Choix des espèces

Les souris dépourvues de système immunitaire sont les modèles utilisés internationalement pour étudier la sensibilité des cellules tumorales humaines aux chimiothérapies et leur capacité à former des tumeurs. Ne possédant de lymphocytes (cellules immunitaires), elles acceptent la greffe de tissus, de tumeurs ou de cellules humaines sans présenter de phénomène de rejet. Age 6 semaines, âge où l’on observe une bonne prise de greffe, et suffisamment âgées pour permettre une récupération dans les meilleures conditions après l'injection de cellules tumorales.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 126
Souffrances
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Devenir
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 126

126 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de tumeur sous la peau, six injections d'un anticorps et sept prélèvements sanguins, la mise à mort intervenant quand la tumeur atteint 2 000 mm³ ou en cas de nécrose. Le projet compare un anticorps humanisé à sa version murine déjà testée, pour un bénéfice que le porteur situe "à long terme". Il affirme qu'aucune méthode alternative ne permet de tester ces anticorps sur un "système mammifère vivant entier" et écrit devoir "malheureusement" utiliser à nouveau des souris.

Objectifs

Le système TRAIL (récepteur membranaire) est très prometteur en oncologie car il induit préférentiellement la mort des cellules cancéreuses, épargnant les cellules saines. De nombreux efforts ont été mis en place pour développer des molécules capables d’activer cette voie. Dans une précédente publication nous avons validé l’efficacité antitumoral d’un anticorps monoclonal murin ciblant le récepteur DR4 (récepteur membranaire). Ce dernier a été humanisé et doit être comparé à l’anticorps murin, avec un effet dose, pour validation préclinique. Nous utiliserons donc la lignée de référence publiée en 2019 (BL2)

Bénéfices attendus

Le bénéfice à long terme est la mise au point d’un nouveau traitement immunothérapie pour les cancers chez l’Homme.

Procédures

- Une injection en sous-cutané (environ 4-5 secondes) sous anesthésie à l’isoflurane - Injections en intra-péritonéal (environ 2 secondes), tous les quatre jours, six injections - Prélèvements sanguins sous anesthésie, 100µl de sang par prélèvement maximum, toutes les semaines, sept prélèvements. - Mesure des volumes tumoraux

Impact sur les animaux

Nous attendons une très légère gêne de la motricité à cause de la croissance tumoral, afin de limiter cela, les souris seront mises à mort lorsque les tumeurs auront atteint la taille de 2000 mm3. Nous ne nous attendons pas à des atteintes pulmonaires, mais nous serons vigilants aux éventuelles détresses respiratoires, qui donneront lieu à une mise à mort. Les prélèvements sanguins et les injections de cellules seront effectués sous anesthésie gazeuse à l’isoflurane afin de réduire le stress et de permettre la contention des animaux. Des nécroses pourraient apparaitre sur les tumeurs (cela est peu probable), si une nécrose dépasse les 2 mm de diamètre la souris sera mise à mort.

Devenir

La croissance tumorale, ainsi que le prélèvement de sang final justifient la mise à mort des animaux à la fin de la procédure.

Remplacement

Aucune méthode alternative n’est disponible pour tester l’effet des anticorps thérapeutiques sur un système mammifère vivant entier. L’utilisation de souris est donc nécessaire afin d’évaluer la pertinence pré-clinique des traitements antitumoraux. C’est cette approche que nous avions utilisée pour tester notre anticorps murin. Nous devrons malheureusement l’utiliser à nouveau pour tester la version humanisée

Réduction

Nous avons choisi le nombre d’animaux par groupe après étude de la variabilité de la croissance tumorale et de l’effet du traitement obtenue lors de nos précédentes études. Un test statistique sera utilisé afin d’évaluer la significativité des résultats obtenus. Comme indiqué précédemment, si les effets mesurés sont fiables d’un point de vue statistique au deuxième essai, nous n’en feront pas un troisième, ce qui permettra de limiter d’au moins 30% le nombre d’animaux à utiliser.

Raffinement

La croissance tumorale sera mesurée trois fois par semaine pour éviter l’apparition de tumeurs de taille excessives. Les animaux seront anesthésiés lors des prélèvements de sang et lors de l’injection des cellules tumorales. Les animaux auront un enrichissement dans les cages sous forme de tunnels.

Choix des espèces

Cette étude sera réalisée avec des souris NUDE. Cette lignée présente une mutation génétique causant un thymus absent ou détérioré, ce qui résulte en un système immunitaire déficient dû au nombre grandement réduit de lymphocytes T mais conserve les autres cellules du système immunitaires comme les macrophages et cellules dendritiques. Ce modèle permet la greffe de cellules tumorales humaines et garde la capacité des macrophages et des cellules dendritiques à entrainer une cytotoxicité cellulaire dépendante des anticorps (ADCC). L’évolution de ces xénogreffes sont ensuite évaluées en fonction des différents traitements testés. Les modèles syngéniques ne peuvent être utilisés car l’anticorps reconnait la forme humaine du récepteur TRAIL. Souris de 6-8 semaines afin d’avoir un système immunitaire mature

  • Recherche appliquée
    • Cancers
Souris : 2000
Rats : 200
Souffrances
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Devenir
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2 000 souris et 200 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils reçoivent une greffe de tumeur dans l'os du tibia ou du fémur, puis des traitements par voies multiples, des irradiations, des séances d'imagerie et des prélèvements de moelle osseuse à l'aiguille, la tumeur pouvant provoquer douleurs, fractures et métastases pulmonaires. Le projet est mené par une société prestataire de services en recherche préclinique qui propose ces modèles à des clients du secteur pharmaceutique. Le porteur affirme que les méthodes alternatives "ne permettent pas" de prévoir l'efficacité des candidats-médicaments in vivo.

Objectifs

Au niveau mondial, il a été constaté une forte augmentation de l’incidence du cancer du fait du vieillissement de la population et de facteurs environnementaux qui se dégradent. En 2020, quelque 19,3 millions de nouveaux cas de cancers ont été diagnostiqués et 10 millions de décès sont à déplorer des suites de cette maladie, selon des données publiées par le Centre international de recherche contre le cancer (CIRC). Selon l’OMS, une personne sur cinq souffrira d’un cancer dans sa vie. Un homme sur huit et une femme sur onze en décèderont. Le cancer se caractérise par une dégradation pathologique des processus contrôlant la prolifération cellulaire, la différenciation et la mort programmée de certaines cellules. Tous les tissus ou organes peuvent être atteints. Bien que possédant des caractéristiques communes, différents types de cancers ont des causes très éloignées et répondent de façon extrêmement différente à un traitement. L’objectif de ce projet est d’utiliser des modèles de cancer d’origine osseuse ou induisant métastases osseuses, avec ou sans métastases, déjà mis en place dans notre établissement ou bien d’en développer de nouveaux chez les rongeurs (rats ou souris), les plus prédictifs possible afin de refléter la pathologie cancéreuse humaine et de pouvoir évaluer des nouveaux médicaments pour traiter le cancer chez l’homme. Pour cela, nous étudierons ces nouveaux médicaments, seuls ou en combinaison, dans un contexte pathologique le plus proche possible de l’homme et d’arriver, avant les essais cliniques chez l’homme, à établir une évaluation de l’efficacité des molécules destinées à traiter les cancers chez l’homme. Grace à ces modèles de cancer, une évaluation de la toxicité, de la pharmacocinétique et de la biodistribution des traitements pourra aussi être réalisée en plus de l’évaluation de l’efficacité antitumorale.

Bénéfices attendus

Notre société, prestataire de services en recherche préclinique propose un large panel de modèles in vivo nécessaires à l’évaluation de nouveau composés thérapeutiques pour la recherche contre le cancer, spécifiquement les cancers d’origine osseuse ou induisant des métastases osseuses. Ce projet a pour finalité de sélectionner des molécules thérapeutiques grâce à des modèles précliniques les plus prédictifs possibles afin de pouvoir transposer l’utilisation de ces molécules chez l’homme lors d’essais dans différentes phases cliniques. Pour cela, les expériences chez l’animal, qui représente un système d’essai physiologiquement proche de l’homme, permettent d’évaluer l’efficacité, la toxicité, la pharmacocinétique et la pharmacodynamique de nouveaux composés afin d’éviter ces essais directement chez l’homme. Au cours des expériences réalisées, il sera possible d’étudier les mécanismes de croissance d’une tumeur dans un environnement mimant la pathologie chez l’homme, d’étudier les mécanismes de résistance après des traitements avec de nouvelles molécules ou des molécules déjà utilisées en clinique, et les mécanismes de progression tels que la formation de métastases. Grâce à ces études dans un environnement adapté, il sera aussi par exemple possible de suivre la réaction du système immunitaire de l’hôte face à la progression de la maladie, de moduler et/ou orienter le système immunitaire afin de donner à l’organisme les moyens de se défendre contre le cancer.

Procédures

L’implantation de transpondeur pour identifier l’animal est réalisée sous anesthésie générale 0-3 jours avant la greffe (

Impact sur les animaux

Deux types de greffe pourront être réalisées (sous anesthésie générale et analgésie): intra tibiale et intra fémorale. Cela pourra engendrer une douleur modérée sur 1-2j et un stress modéré. L’évolution de la tumeur pourra entraîner une douleur, une gêne, des problèmes de mobilité (liés au membre greffé et au volume tumoral), le développement de métastases pulmonaires causant des difficultés respiratoires, une perte de poids. Les animaux recevront des traitements par voie IM, ID, SC, IV (bolus), orale, IN, IT, IP et / ou seront exposés à des rayons ionisants à visée thérapeutique. Ces traitements pourront entrainer un stress léger et une douleur légère. Dans le cas des rayons ionisants, les animaux seront transportés dans leur cage d’origine vers la plateforme d’irradiation. Cela pourra entrainer un stress léger. Dans le cas de l’imagerie, les animaux seront transportés dans leur cage d’origine vers la plateforme d’imagerie et imagés sous anesthésie générale. Cela pourra entrainer un stress léger. Il pourra aussi être nécessaire de mettre en place un implant sous cutané de diffusion hormonale pour les tumeurs hormonodépendantes, lors d’une chirurgie stérile sous anesthésie avec analgésie. Cela pourra entrainer une douleur modérée et un stress léger sur 1-2 jours. Le jour de la randomisation, les animaux seront potentiellement mis avec de nouveaux congénères. Cela pourra engendrer un stress de 1-2j. Au cours d’une étude, les animaux seront manipulés. Les mesures de poids et de volume tumoral entraînent un stress que l’on peut considérer comme faible, et qui diminue avec l’habituation.

Devenir

Du fait que les animaux sont porteurs de tumeurs, ils seront tous mis à mort en fin de procédure.

Remplacement

Les méthodes alternatives ne permettent pas, à ce jour, de prévoir l’efficacité in vivo de potentiels candidats-médicaments, car les étapes nécessaires au développement d’un médicament pour lesquelles il est nécessaire d’étudier les interactions du médicament dans un contexte globale ne peuvent pas être étudiées dans un système alternatif (in vitro par exemple). Des méthodes alternatives de reconstruction d’organes ou de tumeurs en 3D sont utilisées mais sont toutefois marginales.

Réduction

Dans chaque étude, les animaux seront répartis en groupes expérimentaux selon le(s) critère(s) défini(s) (volume tumoral et/ou poids). Le nombre de groupes contrôles sera ajusté à la question scientifique posée et des paramètres étudiés : en général un groupe non traité et/ou traité par le véhicule utilisé pour la molécule à évaluer, puis un groupe par schéma de traitement (différentes doses, voies, molécules etc). Au minimum, une étude comportera un groupe avec tumeur, non traitéet/ou traité avec le véhicule et un groupe avec tumeur, traité avec le composé à tester. Toutefois, dans la mesure du possible, le maximum de composés sera testé au cours de la même étude afin de ne pas démultiplier les animaux contrôles ainsi que les animaux surnuméraires non randomisés. Compte tenu du taux de prise tumorale variable et afin de pouvoir former des groupes homogènes en poids et/ou en volume tumoral, et pour prendre en compte l’exclusion d’animaux chez lesquels la tumeur se développerait excessivement dans le mauvais tissu (sous cutané, musculaire, au lieu d’intra-osseux) il sera en général nécessaire d’inclure jusqu’à 30% d’animaux non randomisés. Le nombre d’animaux par groupe est choisi sur la base des précédentes études réalisées dans nos laboratoires pour les modèles connus (en général 6 à 15 animaux) afin de sélectionner le nombre d’animaux minimum pour observer des différences significatives sur les paramètres d’intérêt (en général mortalité et volume tumoral). Pour réduire le nombre d’animaux utilisés dans ces procédures, il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et des techniques faiblement invasives d’imagerie chez le petit animal pour remplacer des analyses terminales en cours d’étude.

Raffinement

Les animaux seront monitorés au minimum 2 fois par semaine. Cette fréquence sera augmentée pour les tumeurs à pousse rapide. Un gel nutritif sera placé au fond de toutes les cages dès que la perte de poids >15% sera observée sur certains animaux. La greffe intra osseuse, les prélèvements de moelle osseuse, la pose d’implants hormonaux, ou la thoracotomie, seront réalisés sous anesthésie profonde avec opiacé. Un alpha2 agoniste sera administré pour la thoracotomie. Pour la greffe intra osseuse, une analgésie locale avec dépôt d’anesthésiques locaux en sous-cutané au niveau du genou sera réalisée et les animaux recevront un anti inflammatoire non stéroïdien. Les autres administrations et prélèvements seront réalisés sous anesthésie sauf si la contention génère moins de stress (IV, prélèvement d’urine) ou si l’anesthésie n’est pas possible (administration orale). Les administrations douloureuses (IM, ID) seront réalisées avec analgésie préalable (opiacés). Les prélèvements de moelle osseuse seront limités à 3 fois par patte (2 sur la patte greffée) dans la vie de l’animal et systématiquement espacés de 2 semaines (y compris intervalle avec la greffe pour la patte greffée). Dans les modèles connus pour induire des métastases pulmonaires, ou les modèles inconnus, pouvant donc théoriquement causer des métastases pulmonaires, une attention particulière sera portée à la respiration des animaux (posture, fréquence respiratoire). Les difficultés respiratoires marquées constitueront un point limite. Les principaux points limites concernent l’état général de l’animal et sont listés en détail dans les procédures. Les points limites précoces du modèle seront les suivants : fracture osseuse, incapacité de se maintenir debout ou de se déplacer, perte de poids >20%. Si l’un des signes cliniques liés aux points limites est observé, l’animal est mis en observation et un traitement est si possible mis en place. Par exemple, en cas de douleur constatée, le vétérinaire prescrira un traitement antalgique. Des points limites supplémentaires seront ajoutés en cas de détection d’effets non prévus de l’induction de pathologie cancéreuse et/ou en cas de mise en place de méthodes plus raffinées d’évaluation de la souffrance des animaux. En cas de toxicité un arbre décisionnel validé par la SBEA sera utilisé. Il sera toujours proposé d’utiliser des biomarqueurs et des techniques faiblement invasives d’imagerie pour sortir l’animal de la procédure.

Choix des espèces

Les petits rongeurs, outre l’avantage lié à leurs caractéristiques physiologiques, sont les seules espèces animales disponibles pour l’expérimentation présentant un statut immunodéprimé (avec des mutations spontanées ou génétiquement modifiées) indispensable à l’implantation de cellules tumorales humaines dans le cadre de la recherche en oncologie. De plus, diverses souches de souris et rats immunocompétents sont également disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux syngéniques. De plus, les rats et les souris autorisent une variété de techniques d’administration, de prélèvement et de chirurgie présentant des analogies avec ce qui peut être réalisé en recherche clinique sur l’homme. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (7-8 semaines lors de leur première manipulation). Toutefois, ils pourraient être reçus à partir de 5 semaines mais ne seront pas manipulés avant 7 semaines minimum. Des animaux adultes sont utilisés afin qu’ils aient leur poids et leur morphologie adulte pour faciliter l’injection des cellules tumorales. Également, la littérature décrit l’utilisation d’animaux adulte pour ce type de modèle.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 360
Souffrances
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▲ 360
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Devenir
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 360

Avant leur septième jour de vie, les souriceaux de trois lignées mutantes subissent un prélèvement à l'oreille pour être génotypés. Devenues adultes, 360 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour désigner laquelle des trois mutations du syndrome de Bosch-Boonstra-Schaaf se rapproche le plus de la maladie humaine. Elles passent un open field, un grip test, un test de préhension, une boîte clair-obscur, un labyrinthe en croix surélevé, un enfouissement de billes, une construction de nid de 14 heures, un test du tube pour la dominance sociale, des tests d'interaction sociale et une reconnaissance d'objets. Le porteur affirme pourtant qu'elles ne subiront aucun "prélèvement quelconque de leur vivant". Toutes sont tuées à l'issue, et leur encéphale est prélevé pour des études in vitro.

Objectifs

Le syndrome de Bosch-Boonstra-Schaaf est une maladie génétique humaine identifiée à ce jour sur une centaine de personnes à travers le monde, souvent chez de jeunes enfants. Ces malades souffrent généralement d'une déficience intellectuelle, d'un retard développemental, de syndromes autistiques ainsi que de modifications comportementales plus ou moins sévères. De plus,cette pathologie est souvent associée à des troubles de la vision. Chez la souris, trois lignées mutantes ont été générées afin d'être au plus près des mutations rencontrées chez l'Homme. L'objectif principale est d'étudier le comportement (activité générale, apprentissage, mémoire, anxiété, sociabilité) de ces animaux afin de déterminer quel est le modèle (la mutation) le plus proche de l'Homme.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont importants car cela permettra de valider le modèle animal et de choisir la mutation génétique la plus proche de l'Homme afin de mieux étudier ensuite le neurodéveloppement dans ce modèle et éventuellement de proposer des thérapies comportementales afin de permettre une évolution favorable de ce syndrôme.

Procédures

Ces animaux ne seront pas soumis à de procédures chirugicales ni à prélèvement quelconque de leur vivant. Les 360 animaux seront testés dans des tests comportementaux permettant d'évaluer la motricité, l'anxiété, l'apprentissage, la mémoire ainsi que la sociabilité. L’activité locomotrice de la souris sera évaluée dans un test dit d’open field (deux fois 15 min avec 24h d’intervalle). Un grip test sera effectué : 3 x 60 secondes max avec un intervalle de 10 minutes. Un test d'habilité (préhension) motrice sera aussi effectué pour mettre en évidence une éventuelle déficience de la motricité fine des pattes antérieures: phase d'apprentissage (durée max 30 min), phase test : 2x10 min max avec un intervalle de 24h. L’anxiété sera testée en Dark-light box (durée 10 min) et dans le test de labyrinthe en croix surélevée (durée 10 min). Le caractère impulsif sera mesuré dans le test d'enfouissement de billes: habituation pendant 20 min puis session test (durée 20 min) ainsi que dans le test de fabrication du nid (durée 14h). La dominance sociale sera testée dans le test dit du tube (durée 3x5 minutes max pendant 5 jours). Le test d’interaction sociale permettra de mesurer une préférence sociale chez la souris: habituation deux cages vides durée 5 minutes puis phase de test avec une cage avec un individu (durée 10 min). Un test d'interaction sera aussi effectué: durée 10 minutes. La mémoire de type déclarative sera testée par le test de reconnaissance d'objets: phase d’apprentissage (10 min) suivie d’une session test (durée 10 minutes).

Impact sur les animaux

Les troubles liés à l'anxiété et la dépression sont modélisables à l’aide d'une batterie des tests comportementaux classiques décrits dans ce document. Aucune injection ou chirurgie ne sera faite sur l'animal. Le seul effet indésirable potentiel sera le stress de nouveauté dans une nouvelle enceinte ou du vide dans le labyrinthe surélévé ou une aggrisivité particulière vis à vis d'un autre congénère dans un test social. Des critères de suivi (aspect pelage, hydratation, locomotion, morsures...) et des points limites adaptés permettront de mettre fin à une expérimentation si la santé générale de l'animal n'est pas optimale.

Devenir

Les animaux seront mis à mort et l'encéphale sera prélevé pour des études in vitro à postériori

Remplacement

Les conséquences de certaines mutations sur le comportement ne peuvent pas être testées in vitro. Les interactions sociales, motivationnelles, les capacités motrices et mnésiques ne peuvent être étudiées que sur l'animal vigile. Afin de s'assurer que les résultats soient transférables à l'humain, les expériences seront menées sur la souris qui est un excellent modèle génétique.

Réduction

Le nombre d'animaux est calculé selon un testde puissance (logiciel GPower, avec une puissance de 75%) et d'après notre propre expérience afin d'obtenir des résultats robustes. Cela nous permet d'utiliser le strict minimun d'animaux, cad 20 animaux par groupe. Nous utiliserons les mâles et les femelles car il n'a pas été rapporté de différences comportementales entre sexe dans de précédentes études de ce gène. Lors des croisements, sitôt le nombre d'animaux hétérozygotes atteints, ceux-ci seront stoppés afin de ne pas générer d'animaux supplémentaires. Les data sont analysées via des tests non paramétriques

Raffinement

L'hébergement sera effectué dans l'animalerie où les conditions d'élévage sont parfaitement définies pour un bienêtre animal. Les tests comportementaux seront effectués entre 9:00 et 17:00, avec un seul test par jour pour limiter le stress. Un suivi quotidien des animaux ( week-end et jours fériés inclus) est effectué soit par les animaliers, soit par l'expérimentateur. Les animaux seront amenés en salle d'expérimentation 30 minutes minimum avant le début du test pour s'habituer à la pièce et diminuer le stress. Les expérimenteurs pourront venir éventuellement le weekend afin de travailler dans des conditions optimales. Les animaux ne seront pas soumis à plus de deux tests par semaines. Si besoin, suite à une évolution du score de la grille d'évaluation, et en accord avec le vétérinaire de l'institut, des mesures seront prises pour traiter l'animal. L'analyse comportementale sera faite par un système d'analyse vidéo automatique afin d'avoir un bon niveau de raffinement des résultats et de permettre d'utiliser un nombre minimal d'animaux. Une application stricte des points limites durant toute la vie de l'animal sera mise en place pour ce projet.

Choix des espèces

Nous avons choisi la souris en raison de ses similarités génétiques avec l'homme, ainsi que la facilité avec laquelle son génome peut être manipulé et analysé. La souris est un excellent modèle génétique afin d'étudier le comportement suite à la mutation des gènes connus chez l'Homme comme impliqués dans le syndrome BBSOAS. Ces mutations sont maintenant bien identifiées et les animaux sont en élévage chez les prestataires d'élévage. Le génotype sera effectué avant P7 (par prélèvement à l'oreille) avec un sevrage à P21. Les tests comportementaux seront effectués sur des animaux adultes permettant ainsi d'avoir une maturité corticale suffisante.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système musculosquelettique
    • Système nerveux
Souris : 208
Souffrances
▲ 104
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▲ 104
Devenir
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 208

Porteuses d'une mutation du gène Apc qui leur fait développer un cancer de l'intestin, une partie des souris de ce projet sont étudiées à 11 semaines, avant la fonte musculaire liée au cancer, ou à 15 semaines, quand elle a commencé. Avec des témoins sauvages issus des mêmes portées, 208 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère ou sans réveil, toutes tuées à l'issue pour analyses. Elles subissent une prise de sang derrière l'œil, une mesure de la composition corporelle et de la force d'un muscle de la patte sous anesthésie, des tests d'agrippement et de Rotarod éveillées, puis des prélèvements de tissus sous anesthésie. Les souris Apc qui présentent du sang dans les fèces ou un prolapsus, des symptômes que le porteur dit "évocateurs d'une souffrance animale", sont retirées du protocole et tuées par dislocation cervicale sous anesthésie.

Objectifs

Le déconditionnement musculaire désigne une perte de masse et de force musculaire qui peut être observé dans différentes situations pathologiques (cancer, myopathie, insuffisances cardiaque, rénale ou respiratoire). Dans le cas du cancer, ce déconditionnement musculaire est extrêmement marqué (on parle de cachexie associée au cancer) et constitue un facteur majeur contribuant à la réduction de l'état de santé et de la qualité de vie des patients. Connaitre les mécanismes responsables du déconditionnement musculaire associé au cancer et développer des stratégies thérapeutiques pour lutter contre ce déconditionnement constituent un des enjeux actuels majeurs de la recherche en cancérologie. Les travaux antérieurs conduits par notre équipe de recherche chez la souris Apc, un modèle murin de cancer de l'intestin, ont mis en évidence une activation de l'axe corticotrope (axe hypothalamo-hypophyso-surrénalien) associée à une augmentation de la concentration en glucocorticoïdes dans le compartiment sanguin, le muscle et le foie, ainsi qu'à la mise en place d'une réponse transcriptionnelle dépendante des glucocorticoïdes dans le muscle et le foie. Dans ce contexte, l'objectif de ce projet est de déterminer la nature des mécanismes, qui au niveau central, sont à l'origine de l'activation de l'axe corticotrope chez les souris Apc.

Bénéfices attendus

En déterminant les mécanismes potentiels à l'origine de l'activation de l'axe corticotrope, ce projet permettra de développer notre compréhension des mécanismes mis en jeu lors de la cachexie associée au cancer, et de proposer des stratégies d'intervention visant à limiter l'activation de l'axe corticotrope dans un modèle pré-clinique de cachexie associée au cancer.

Procédures

Procédure 1. Aucune intervention. Procédure 2. Prélèvement sanguin rétro-orbital et analyse de la composition corporelle (PIXImus) sous anesthésie gazeuse (induction: isoflurane 4%: maintenance: isoflurane 2%), test d'agrippement et Rotarod sur animal vigile, mesure de force in situ du muscle tibialis anterior sous anesthésie gazeuse (induction: isoflurane 4%: maintenance: isoflurane 2%). Procédure 3. Prélèvements tissulaires sous anesthésie 100 mg/kg kétamine + 10 mg/kg xylazine.

Impact sur les animaux

Concernant les souris contrôles, aucune nuisance n'est attendue à l'exception du prélèvement sanguin sous anesthésie gazeuse. Concernant les souris Apc et s'agissant d'un génotype dommageable (le suivi et l'entretien de la lignée Apc est décrit dans la Procédure 1), certaines nuisances peuvent apparaitre (sang dans les fécès, prolapsus). Dans les cas où ces symptômes évocateurs d'une souffrance animale seraient atteints, les animaux seront immédiatement sortis du protocole et une mise à mort éthique sera effectuée par dislocation cervicale sous anesthésie 100 mg/kg kétamine + 10 mg/kg xylazine.

Devenir

Tous les animaux de la Procédure 1 seront gardés en vie et seront utilisés dans les Procédures 2 et 3. Tous les animaux seront mis à mort au terme des Procédures 2 & 3 afin de procéder aux différentes analyses

Remplacement

Le déconditionnement musculaire associé au cancer est un processus catabolique multifactoriel sollicitant de nombreux tissus (muscle, foie, tissu adipeux, tissus endocriniens, système immunitaire, système nerveux central). Un système expérimental in vitro ne permettrait pas de reproduire la complexité de ces régulations. Seul un modèle animal murin permet de reproduire la complexité des mécanismes biologiques mis en oeuvre.

Réduction

Nous avons calculé l'effectif par groupe sur la base du critère d'évaluation principal, surface de section transversale des fibres musculaires qui permet d'apprécier l'ampleur de la perte de masse musculaire, à l'aide de l'outil https://www.sealedenvelope.com/power/continuous- superiority. Après avoir intégré différents paramètres statistiques, il ressort que 12 animaux/groupe seront nécessaires. Afin d'anticiper le cas rare où une interruption précoce de la procédure serait nécessaire pour certains animaux, nous prévoyons des lots de 14 animaux par groupe. Ces animaux supplémentaires ne seront utilisés qu’en cas de besoin afin d’obtenir au final les 12 animaux par groupe nécessaires à la significativité des résultats. Cette stratégie expérimentale permet le meilleur respect possible de la règle des 3R et nous permettra d’évaluer les différences significatives par l’utilisation de tests ANOVA 2 facteurs (time x genotype) pour l'analyse des données.

Raffinement

Le bien être animal est une préocupation majeure lors de la réalisation de nos expérimentations. Dans ce projet, nous veillerons à ce que l'hébergement des animaux leur permettent d'avoir un enrichissement (paille, bois et coton) suffisant et stimulant pour réaliser leur nid. Les animaux seront hébergés à 3 individus par cage dans un local à température contrôlée avec un cycle lumière/obscurité de 12H00. Les souris auront libres accès à l'eau et à la nourriture. Afin de réduire le stress des animaux, les souris seront habituées aux expérimentateurs qui les manipuleront de façon bi-hebdomadaire (suivi de poids). Nous serons aussi particulièrement vigilants à l'apparition de tout signe évocateur d'une souffrance animale. Une observation quotidienne des animaux sera réalisée afin de déceler l'apparition des signes généraux évocateurs de souffrance. Les animaux seront scorés sur 3 critères, le changement de poids corporel, l'apparence physique, et le comportement.

Choix des espèces

L'essentiel des études expérimentales consacrées à la cachexie associée au cancer a été réalisé en utilisant des modèles souris de cancer. En travaillant sur le modèle souris nous pourront donc comparer nos données à celles de la littérature scientifique. Par ailleurs notre expertise scientifique et technique sur le modèle souris, nous permettra de réaliser ce projet sans étape de mise au point préalable. Afin d'étudier la régulation de l'axe corticotrope lors de la cachexie associée au cancer, les souris seront analysées à un stade pré-cachectique (absence de perte de masse musculaire) à l'age de 11 semaines et à un stade cachectique (présence d'une perte de masse musculaire) à l'âge de 15 semaines. Nos travaux antérieurs ont permis de valider ces 2 points d'analyse. Des souris de type sauvage issues des mêmes portées que les souris Apc seront utilisées comme animaux contrôles.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
Souris : 7300
Souffrances
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Devenir
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 7300

7 300 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent en intraveineuse des cellules tumorales induisant un lymphome, puis des injections de cellules CAR-T, avec des prélèvements sanguins hebdomadaires et un suivi par imagerie. Le porteur indique que le lymphome peut provoquer une perte de poids, une baisse d'activité et la mort quand il est agressif, les points limites déclenchant une mise à mort anticipée. Il affirme qu'aucun modèle cellulaire ne reproduit la complexité du lymphome dans un "organisme entier", rendant l'étude in vivo "nécessaire".

Objectifs

Les cancers font partie des maladies les plus complexes à traiter. Parmi les différents types de cancer les lymphomes représentent 200 000 personnes en France avec 14 000 nouveaux cas par an. Ainsi, le lymphome est le sixième cancer en termes d’incidence et le 1er chez les 15-25 ans. Depuis quelques années, des thérapies cellulaires innovantes utilisant des lymphocytes T (ou cellules T), un des principaux acteurs de notre système immunitaire, ont émergé en oncologie. Les avancés scientifiques ont permis de modifier génétiquement ces cellules pour qu’elles expriment un récepteur spécifique (appelé CAR pour Chimeric Antigen Receptor) afin qu’elles ciblent et attaquent les cellules cancéreuses. Ce type de thérapie cellulaire (CAR-T) s’est avéré très efficace et potentiellement curatif pour les patients atteints de certains types de cancer. Malheureusement, on observe encore trop de patients qui présentent un échappement au traitement avec des CAR -T. Notre projet permettra de comprendre pourquoi on observe un échappement de la maladie lors de traitement des lymphomes avec des CAR-T et de proposer de nouvelles stratégies pour rendre ces thérapies plus efficaces.

Bénéfices attendus

Les traitements actuels ne permettent pas de traiter 100% des patients atteints de lymphome et l’on observe de plus en plus d’échappement aux thérapies déjà existantes. Ces études permettront à la fois d’expliquer le mécanisme d’échappement des lymphomes à ces traitements mais aussi d’expliquer le mécanisme d’action des CAR-T. Ces résultats seront comparés à ceux obtenus in vitro au préalable mais également avec ce qui est attendu des différents traitements observés lors des phases clinique chez l’homme. De plus, ces études permettront de tester de nouvelles thérapies plus innovantes à base de CAR-T et donc de proposer de nouveaux traitements plus efficaces aux patients atteints de lymphome.

Procédures

Les animaux recevront une injection de cellules tumorales en intraveineux et une ou plusieurs injections intraveineuses de thérapie cellulaire (CAR-T). Des prélèvements sanguins seront réalisés une fois par semaine afin d’avoir un suivi du nombre de CAR-T dans le sang. Le suivi du développement du lymphome implique également une injection intrapéritonéale de luciférase ainsi qu’une anesthésie gazeuse.

Impact sur les animaux

L’injection en intra-veineux de cellules tumorales chez la souris va induire le développement d’un lymphome qui va se développer d’autant plus vite que la souris sera immunodéficiente. Les effets indésirables attendus chez la souris sont dans un premier temps une perte de poids, une diminution de l’activité et induire une mortalité en cas de lymphome agressif

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale, des analyses sur les organes étant nécessaires pour mesurer l’efficacité des molécules testées.

Remplacement

A ce jour, aucun modèle cellulaire ne récapitule complètement la cinétique et la complexité cellulaire impliquées dans la progression d’un lymphome ou son échappement à une thérapie CAR-T dans un organisme entier. lCette complexité rend nécessaire l'utilisation d'étude in vivo en complément des études in vitro pour comprendre ce phénomène et évaluer de potentiels candidats médicaments.

Réduction

Pour respecter le principe des 3R, nous veillerons à ce que toutes les expériences qui pourront être réalisées in vitro le soient et que ne seront testés, in vivo, que les meilleures CAR-T obtenues in vitro . Le nombre de souris utilisées par groupe sera réduit au minimum tout en permettant une bonne analyse statistique. L’utilisation de l’imagerie bioluminescente et de cellules tumorales exprimant la luciférase permettront un suivi longitudinal des animaux et donc diminuera le nombre d’animaux utilisé dans les études. Nous utiliserons un modèle bien établi dans la littérature afin de limiter la phase de mise au point et ainsi de limiter le nombre d’animaux.

Raffinement

Afin de réduire le stress, une acclimatation d’au moins 5 jours sera réalisée avant l'entrée en étude. Les animaux seront hébergés dans un environnement contrôlé en continu (température, pression, hygrométrie, renouvellement d’air, alternance jour/nuit) relié à un système d’alarme. La densité dans les cages sera en conformité avec les recommandations et autant que possible, les groupes d’animaux dans les études resteront ceux formés pendant l’acclimatation. Les animaux et leurs conditions d’hébergement (environnement, nourriture, eau de boisson) seront sous surveillance quotidienne. L’environnement des animaux sera enrichi à leur arrivée et pendant toute la période d’acclimatation (maisons en carton, carrés de coton et feuilles de cellulose). La bonne connaissance des cellules tumorales utilisées permettra de raffiner et d’anticiper le développement de la maladie chez l’animal et donc d’anticiper la mise à mort selon des critères d’interruption prédéfinis. L’utilisation de l’imagerie permettra également d’inclure dans ces points limites un niveau de développement tumoral à partir duquel l’animal sera mis à mort éthiquement. Les injections intraveineuse et l’imagerie se feront sous anesthésie générale avec administration préalable d’analgésique. De plus, les animaux feront l’objet d’une surveillance journalière avec administration d’analgésique en cas de besoin. Enfin, si les points-limites préalablement établis sont atteints, l’animal sera euthanasié de façon anticipée de façon à éviter toute souffrance. Lors de la mise à mort les animaux seront placés sous anesthésie profonde à l’isoflurane (induction et maintien de 3-5%).

Choix des espèces

La souris est l’espèce animale la plus utilisée pour ce type de modèle et donc le plus décrit car elle permet d’avoir accès à des souches mutantes et/ou immunodéficiente et/ou génétiquement modifiée. Son utilisation permettra de bénéficier de toute la littérature scientifique déjà parue sur ce modèle utilisant cette espèce. Nous utiliserons des animaux à l’âge adulte afin de travailler sur des organes parfaitement développés.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système nerveux
Souris : 80
Souffrances
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▲ 80
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Devenir
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 80

80 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une neurochirurgie sous anesthésie pour injecter un produit dégradant un réseau de molécules cérébrales, un isolement individuel pendant toute l'étude, une contention en tube pour mesurer la composition corporelle et un test de glycémie, avant le prélèvement de leur cerveau. Le projet vise à comprendre le rôle de ce réseau dans l'obésité et le diabète, dans une perspective thérapeutique que le porteur renvoie au "plus long terme". Il affirme qu'aucun modèle in vitro ou informatique ne peut remplacer l'animal pour ces interactions complexes.

Objectifs

L’obésité et le diabète de type 2 sont des problèmes majeurs de santé publique. Le poids corporel d’un individu est fortement influencé par l’activité de différents neurones, qui agissent sur la prise alimentaire, le stockage de graisse, la dépense d’énergie et participent à la régulation de la glycémie (taux de sucre dans le sang). Certains de ces neurones sont entourés d’un réseau de molécules qui forment comme un filet autour d’eux. Ce filet est appelé filet périneuronal (FPN), et participe à la fonction et la maturation des neurones qu’il enveloppe. Dans le contexte de l’obésité, le rôle de ce FPN est encore mal connu. Notre objectif dans cette étude est de dégrader le FPN dans une région cérébrale impliquée dans le contrôle du poids, de la prise alimentaire et de la régulation de la glycémie, afin d’en étudier les conséquences, en particulier en situation d’alimentation hypercalorique. Nous souhaitons notamment connaître le rôle joué par le FPN dans la susceptibilité à développer une obésité et à dérégler le contrôle glycémique. Pour ce faire, nous utiliserons au total 80 souris mâles et femelles, chez lesquelles nous injecterons un produit qui dégrade le FPN par neuro-chirurgie. Certaines de ces souris seront nourries avec une alimentation hypercalorique pour rongeur et comparées à celles qui resteront sous une alimentation standard. Nous mesurerons l’évolution du poids, de la prise alimentaire, de la composition corporelle (masse grasse vs masse maigre), ainsi que le contrôle glycémique. À la fin de l’étude, nous récupèrerons les cerveaux de ces souris pour des analyses in vitro complémentaires.

Bénéfices attendus

Les informations tirées de la réalisation de ce projet permettront de mieux comprendre le rôle du filet périneuronal dans le développement de l'obésité et du diabète de type II, en réponse à un régime riche en calories, ainsi que les changements moléculaires associés au niveau cérébral. De plus, le FPN est présent aussi bien chez la souris que chez l’Homme, ce qui renforce la portée translationnelle de ces résultats. Dans une perspective thérapeutique à plus long terme, ces données seront utiles pour des tentatives de restauration du FPN, dans le cas où nos résultats supporteraient cette hypothèse.

Procédures

Voici la liste des principaux gestes techniques réalisés sur les animaux. Tous les animaux de cette étude (80) sont concernés par l’ensemble des gestes suivants : 1) Analyse de la composition corporelle : cette analyse nécessite que la souris soit bloquée en position fœtale à l’extrémité d’un tube en plastique, pour une durée maximale de 5 minutes, sans anesthésie. Les souris subiront 2 analyses de ce type au cours de ce projet, espacées de 3 semaines. 2) Neuro-chirurgie : cette technique est réalisée sous anesthésie générale, pour une durée totale d’environ 1 heure. Une seule neuro-chirurgie sera effectuée durant toute l’étude. 3) Test de régulation de la glycémie : ce test nécessite de réaliser sur les souris une injection après un jeûne de 5 heures, puis de mesurer leur glycémie à 7 temps différents temps post-injection, par pélèvement d'une goutte de sang. Ce test est réalisé sur souris vigiles, avec un intervalle de temps d’au moins 15 minutes entre chaque mesure. Un seul test sera réalisé durant toute l’étude. 4) Hébergement : les souris de cette étude seront hébergées de manière individuelle, pour nous permettre de mesurer la prise alimentaire de chaque animal. L’isolement débutera dès l’arrivée des souris et jusqu’à la fin du projet.

Impact sur les animaux

Dans notre étude, les animaux seront isolés à l’âge adulte. Cet isolement est nécessaire pour quantifier la consommation de nourriture de chaque animal. Afin de compenser le manque d’interactions sociales et le possible stress d’isolation, les cages, transparentes et enrichies, sont rapprochées au maximum les unes des autres. Pour réduire au maximum le stress ressenti par les animaux, nous avons prévu une période d’habituation d’une semaine à l’expérimentateur. De plus les animaux seront manipulés et pesées quotidiennement ou de façon hebdomadaire, nous pourrons donc détecter très rapidement toute modification comportementale. Au-delà de du stress d’isolement social, ces animaux subiront un stress de contention lors de l’analyse de composition corporelle, qui se déroule dans un tube en plastique au fond duquel les souris sont bloquées. Ce stress est cependant d’une durée limitée, l’analyse ne prenant que 5 minutes au maximum. Les nuisances les plus importantes sont attendues lors de la neuro-chirurgie. Notre protocole d’analgésie le jour de la chirurgie et les jours suivants permet cependant une prise en charge efficace des douleurs post-opératoires liées à l’incision de la peau du crâne. Les animaux seront suivis quotidiennement la semaine suivant la chirurgie et toute aggravation de leur état fera l’objet d’une évaluation, avec des points limites précoces qui déclencheront une prise en charge analgésique supplémentaire et des points limites terminaux qui entraîneront la mise à mort immédiate de l’animal pour éviter toute souffrance inutile.

Devenir

À l’issue de l’unique procédure de cette étude, tous les animaux (80) seront mis à mort par une injection d’euthanasiant. Nous récupérerons par la suite leur cerveau, afin de réaliser des analyses in vitro supplémentaires, qui nous apporteront des informations cruciales sur les changements neuro-moléculaires associés à la dégradation du filet périneuronal.

Remplacement

Le but de ce projet est de comprendre l’effet de la dégradation du filet périneuronal sur un ensemble de phénomènes, tels que le poids, la composition corporelle et la régulation de la glycémie. Dans ce contexte, la région cérébrale que nous étudions n’est pas isolée, et interagit avec d’autres structures du cerveau mais également avec des organes périphériques (foie, pancréas, tissu adipeux…). Les effets que nous étudions sont donc la résultante de cette communication entre tous ces acteurs. Des interactions aussi complexes ne peuvent être modélisées in vitro, et certains des effets étudiés comme le comportement alimentaire nécessitent un animal vivant. De même, il n’existe aucun modèle informatique qui pourrait remplacer l’animal dans le cadre de cette étude.

Réduction

Nous avons utilisé un test de puissance statistique pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats exploitables statistiquement. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous avons regroupé dans la mesure du possible nos différentes expériences sur les mêmes animaux, de manière à obtenir un maximum d’information à partir des mêmes animaux. En particulier, l’analyse de la composition corporelle (masse grasse vs masse maigre) est réalisée dans un appareil spécifique, qui ne nécessite pas la mise à mort des animaux. Cela nous permet ainsi de réaliser plusieurs mesures à des temps différents sur les mêmes animaux, au lieu d’avoir recours à des lots différents.

Raffinement

Nous avons défini différents points de raffinement tout au long de l’étude : 1) Les animaux arriveront dans la pièce d’hébergement à l’âge de 7 semaines et seront habitués pendant 1 semaine. Cette période d’habituation permettra de diminuer le stress des animaux en réponse à l’expérimentateur. Toutes les expériences seront réalisées par du personnel formé et entraîné. 2) L’évaluation de la prise alimentaire nécessite la répartition des animaux en cages individuelles. Pour compenser le manque d’interactions sociales, les cages, transparentes et enrichies, seront rapprochées au maximum les unes des autres. 3) L’enrichissement des cages se compose de carrés de cellulose pour nidifier et de bâtonnets en bois pour ronger. 4) Environnement sonore : Une radio est installée dans la pièce d’hébergement afin d’atténuer l'impact des bruits extérieurs qui pourraient se produire accidentellement. 5) Notre étude nécessite une neuro-chirurgie, qui sera réalisée sous anesthésie générale. La prise en charge de la douleur est assurée par un protocole analgésique approprié. Durant la chirurgie, les souris seront maintenues sur tapis chauffant et leur réveil s’effectuera en couveuse, pour prévenir le risque d’hypothermie. Leurs yeux seront également protégés de la sécheresse oculaire par application d’un gel ophtalmique. Enfin, le traitement anti-douleur se poursuivra dans les 3 jours suivant la chirurgie, avec un suivi renforcé des souris durant cette période pour s’assurer de leur récupération. 6) Des points limites précoces et terminaux appropriés ont été définis en fonction de différents critères cliniques et comportementaux. Une grille de scores permet de prendre des décisions adaptées en cas de mofication de l’état de l’animal. Il peut s’agir soit de soins personnalisés compatibles avec le maintien de l’animal dans l’étude (après avis vétérinaire), soit de sa mise à mort si rien ne peut être fait pour le soulager.

Choix des espèces

La régulation du poids corporel, le comportement alimentaire et le contrôle de la glycémie sont depuis longtemps étudiés chez la souris, qui représente donc une espèce adaptée à ce type d’études. De très nombreux modèles d’obésités ont été développés chez la souris. Enfin, la forte proximité biologique entre l’homme et la souris en ce qui concerne le contrôle de la prise alimentaire fait de la souris un bon modèle prédictif. En particulier, dans le cadre de cette étude, le filet périneuronal est présent à la fois chez la souris et chez l’Homme. Toutes les souris de cette étude seront adultes, elles arriveront à l’âge de 7 semaines dans notre animalerie, mais nous ne commencerons les expériences qu’à partir de l’âge de 8 semaines. Cet âge est celui auquel on estime que le crâne a fini sa croissance, ce qui nous permet d’utiliser des atlas de référence pour la réalisation de la neuro-chirurgie.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
Souris : 3340
Souffrances
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▲ 3340
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Devenir
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 3340

3 340 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales sous la peau sous anesthésie, puis l'administration de composés pendant 56 jours maximum, une à deux fois par jour, avec des prélèvements sanguins répétés et une ponction intracardiaque terminale. Le projet vise à confirmer l'activité antitumorale d'inhibiteurs de kinases avant un éventuel passage en clinique, les bénéfices pour les patients étant renvoyés au conditionnel et au long terme. Le porteur affirme que le recours à la souris est "indispensable" pour obtenir des résultats transposables à l'humain.

Objectifs

Le projet s'inscrit dans un contexte de développement de nouvelles molécules thérapeutiques ciblées de la classe des inhibiteurs de protéines kinases conçues par "fragment based drug design", dans le but de traiter des pathologies à fort besoin médical en santé humaine, notamment les cancers. L’approche du « fragment-based drug design », ou conception de médicaments par la méthode des fragments, consiste à assembler des petites molécules, ou molécules fragments, dirigées contre une cible thérapeutique choisie dans le cadre d’une pathologie particulière. Chacun des fragments va contribuer à la spécificité de la molécule complète pour sa cible biologique. Ce projet se situe dans la phase d’évaluation préclinique du médicament qui marque les premiers pas de son développement. Les études précliniques ont pour but de collecter des données d’ordre pharmacologique, pharmacocinétique et toxicologique, le tout sur des modèles de protéines recombinantes, de cellules mises en culture et au sein d’organismes animaux vivants. Pour chaque composé test les études sur les modèles de cellules en culture, la pharmacocinétique et l’évaluation de la dose maximale tolérée in vivo auront déjà été évaluées en amont de ce projet, qui quant à lui permettra d’obtenir des informations d’ordre pharmacologique in vivo. Les composés testés dans ce projet auront été préalablement sélectionnés pour leurs propriétés anti-tumorales vis-à-vis de certains types de tumeurs dans des tests cellulaires adaptés et pertinents. L’objectif du projet est donc de confirmer l’efficacité anti-tumorale attendue in vivo sur des modèles murins porteurs de tumeurs pertinents.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de confirmer l’activité anti-tumorale de nouvelles molécules thérapeutiques ciblées sur des modèles vivo bien caractérisés et pertinents. Ces données, en association avec celles obtenues in vitro et in vivo au préalable permettront de poursuivre (ou stopper) le développement du médicament vers les phases d’essais cliniques. Ce projet s'inscrit dans un contexte de thérapie ciblée qui regroupe un ensemble de traitements qui s’intègrent dans une stratégie thérapeutique dite « de précision ». Ce terme est utilisé en oncologie pour caractériser les médicaments qui ciblent spécifiquement une protéine et/ou un mécanisme impliqués dans le développement tumoral, de manière à les bloquer. En théorie leur cible n’est censée être présente (ou surexprimée) que dans les cellules tumorales de certains patients, ces médicaments sont donc à priori sans effet sur les cellules saines, en opposition aux cytotoxiques qui agissent sur leur cible mais aussi sur de nombreuses autres cellules (d’où leurs effets indésirables). A plus long terme cette évaluation de nouveaux composés a donc pour but de sélectionner les meilleures molécules thérapeutiques, présentant peu ou pas d'effets indésirables dus au traitement, pour améliorer la prise en charge des patients dans le traitement de différents cancers.

Procédures

Les animaux seront anesthésiés avec une injection par voie intrapéritonéale, puis une incision sur le dos sera réalisée suivie d’une injection de cellules dans le tissus sous cutané. L’évolution pondérale des animaux et le suivi de la croissance tumorale seront faits au minimum 1 fois par semaine en même temps, et jusqu’à 3 fois par semaine pour les tumeurs à croissance rapide. Les animaux se verront administrer des composés pendant 56 jours maximum, 1 à 2 fois par jour maximum. Les administrations seront faites par injection du produit par voie orale ou intraveineuse ou intrapéritonéale ou sous-cutanée. Des prélèvements de faibles volumes de sang (microsampling) seront réalisés au niveau de la veine caudale ou de la veine mandibulaire dans le respect des volumes maximaux réglementaires. A la fin de la procédure expérimentale, les animaux seront anesthésiés avec une injection par voie intrapéritonéale et une ponction intracardiaque sera réalisée.

Impact sur les animaux

L’implantation de cellules tumorales aux animaux peut générer une perte de poids transitoire. De même l'effet indésirable attendu suite à l'administration des molécules et suite aux prélèvements sanguins répétés est une perte de poids. L’implantation sous cutanée de cellules tumorales peut entrainer un inconfort transitoire au niveau du site d’incision cutané et du site d’injection. Enfin, l'injection d'un composé test ou d'un anesthésique ou la piqure d'une aiguille pour un prélèvement peuvent générer un inconfort transitoire au niveau du site d'injection/piqure.

Devenir

Les animaux sont euthanasiés, ils ne peuvent pas être réutilisés car cela risquerait d’introduire un biais dû aux possibles interactions entre les composés testés.

Remplacement

Les molécules testées dans ce projet sont systématiquement préalablement évaluées in vitro pour leur paramètres physico-chimiques, leur activité biologique, leur selectivité pour la cible visée et leur toxicité. Ces tests permettent de ne retenir que les meilleures molécules candidates et d'avoir une première estimation de leur efficacité in vitro sur un panel de lignées cellulaires tumorales humaines, mais ils ne permettent pas de prédire leur efficacité face à la complexité des mécanismes mis en jeu dans un organisme vivant. Les modèles précliniques se doivent de mimer la réponse thérapeutique chez l’homme, et idéalement les mécanismes prédictifs de résistance. Il convient donc d’utiliser des modèles qui reproduiront la physiopathologie des cancers chez l’homme le plus fidèlement possible. Les souris constituent des organismes-modèles présentant de multiples avantages, notamment liés à leur physiologie proche de l’homme. Le recours à l’utilisation de ce type de modèle animal est donc indispensable afin d’obtenir des résultats transposables chez l’homme.

Réduction

Des études préliminaires in vitro et in vivo ont été réalisées afin de déterminer les propriétés toxicologiques et pharmacologiques des composés testés dans ce projet, ceci permettant de ne tester que les meilleures molécules candidates et d’affiner la dose et la fréquence d’injection aux animaux. Dans le cadre de la thérapie ciblée, les modèles de lignées cellulaires utilisés dans ce projet sont préalablement caractérisés au niveau moléculaire (présence de la cible) afin de s’assurer qu’ils soient pertinents et donc susceptibles de répondre aux thérapies envisagées. En effet la maitrise des modèles permet de cibler uniquement les plus pertinents, de gérer la variabilité attendue, notamment le taux de prise de greffe, et donc de réduire au strict nécessaire le nombre d’animaux greffés pour réaliser une étude d’efficacité pertinente. Le nombre d'animaux par groupe a été determiné de manière statistique afin d'obtenir des résultats analysables avec un test statistique. La réduction du nombre d'animaux utilisés dans ce projet passe également par l'optimisation de l'utilisation des groupes contrôles : dans la mesure du possible des études pourront être définies pour tester plusieurs molécules en parallèles afin de limiter l’utilisation d’animaux dans les groupes contrôles.

Raffinement

Afin d’éviter un stress des animaux lors du projet et donc d'augmenter la fiabilité des résultats, les animaux seront manipulés et habitués aux conditions expérimentales au cours de la période d’acclimatation. Au cours de la phase expérimentale les animaux seront observés quotidiennement. Leur évolution pondérale et le suivi de la croissance tumorale seront faits au minimum 1 fois par semaine, et jusqu’à 3 fois par semaine pour les tumeurs à croissance rapide. Des limites ont été définies dans le projet pour renforcer le suivi des animaux lorsqu’ils se rapprochent d’un point limite nécessitant une euthanasie, notamment au niveau des pertes de poids. Si un animal devait atteindre l’un de ces points limites il sera euthanasié. Lors de la greffe de tumeurs les animaux recevront un anesthésique et un tranquillisant afin d'éviter un stress ou une douleur. Il en sera de même pour les prélèvements de sang terminaux en fin de phase expérimentale. Pour des prélèvements de sang de faible volume au cours de la phase expérimentale, la technique de microsampling (rapide et entrainant une douleur légère liée à la piqure) sera privilégiée car elle offre la possibilité de réaliser des prélèvements répétés sur le même animal en s’affranchissant des biais interindividuels et en réduisant le nombre total d’animaux nécessaires.

Choix des espèces

Ce projet s'inscrit dans un contexte de développement d'inhibiteurs de kinases pour le traitement de pathologies dans différentes aires thérapeutiques, notamment en oncologie qui constitue le sujet de ce projet. Les modèles implantables ou de greffe dans lesquels des cellules humaines (xénogreffes) ou murines (allogreffes), préalablement cultivées in vitro, sont greffés sur des souris immunodéficientes ou immunocompétentes, sont des modèles animaux indispensables et systématiquement utilisés pour la découverte, la caractérisation et le développement de candidats médicaments en oncologie. Il est donc nécessaire d'y avoir recours pour tester l'activité anti-tumorale in vivo des molécules testées dans ce projet. Nous cherchons à nous rapprocher de la physiopathologie cible du composé développé afin de pouvoir transposer nos résultats à l’homme, les animaux doivent donc être adultes au début de la phase de traitement. De plus, nous devons prendre en compte la période de latence nécessaire avant traitement pour avoir des tumeurs bien implantées, et le fait que le taux de prise de greffe diminue avec l’âge chez certaines souris immunodéficientes. Les animaux seront donc implantés au stade de jeunes adultes, soit un âge de 6 à 9 semaines environ.