Souris

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  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
    • Système respiratoire
Souris : 2930
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2 930 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles sont infectées par le virus de la grippe en intra-nasal et reçoivent des anticorps inhalés, une vingtaine subissant en plus une parabiose, chirurgie qui relie deux animaux, avant prélèvement des poumons et des organes lymphoïdes. Le porteur indique que la grippe provoque perte de poids et prostration et qu'aucun anti-douleur ne peut être administré car il fausserait l'évaluation des traitements. Il affirme qu'aucun système in vitro ne reproduit les infections respiratoires et que le modèle murin est nécessaire avant les essais chez l'humain.

Objectifs

Les infections respiratoires provoquent le décès de plus de 3 millions de personnes chaque année dans le monde. Les pneumonies virales sont particulièrement problématiques du fait de l’augmentation importante des phénomènes de résistances aux chimiothérapies anti-microbiennes, la dérive antigénique des et/ou l’émergence de nouveaux virus. Aujourd’hui, les anticorps (Ac) sont administrés exclusivement par voie intraveineuse (i.v). Or, cette voie n’est pas appropriée pour le traitement des maladies pulmonaires. En effet, les Ac ne diffusent pas jusqu’au au territoire pulmonaire. Depuis plusieurs années, des données précliniques soutiennent l’intérêt de l’inhalation pour améliorer l’efficacité des Ac. Cette voie d’administration est d’ores-et-déjà une référence pour l’utilisation de bronchodilatateurs ou de corticoïdes chez les patients atteints d’asthme ou de bronchopneumopathies obstructives. L’inhalation permet d’administrer d’Ac directement dans le poumon, sous la forme d’un aérosol. Lors d’infections respiratoires, ceci permettrait une plus grande rapidité d’action des Ac, une forte concentration à proximité de l’agent pathogène, tout en limitant le passage systémique et les potentiels effets secondaires des Ac. Nous avons démontré que le processus d’aérosolisation permettait d’administrer des Ac ayant conservé leurs propriétés physiques et immunologiques, grâce à l’utilisation de dispositifs médicaux adéquats et au développement de formulations spécifiques. Nous avons également démontré qu’un Ac dirigé contre une bactérie responsable de pneumonies, administré par inhalation, atteignait les poumons en plus grande quantité comparativement à une administration par voie i.v. Ceci était associé à une meilleure efficacité. Des études préliminaires ont montré qu’une administration pulmonaire unique d’un Ac anti- bactérien ou anti-grippe avec certains agents immunomodulateurs permet de protéger les individus face à une seconde infection. Ce projet vise donc à décrire et comprendre les réponses immunitaires anti-infectieuses à long terme induites par des Ac administrés par voie pulmonaire en combinaison avec des agents immunomodulateurs dans un modèle pertinent d’infection grippale afin de favoriser leur transfert vers la clinique.

Bénéfices attendus

Ce projet, basé sur des données préliminaires solides, vise à développer des stratégies thérapeutiques innovantes basées sur des combinaisons d’anticorps et d’immunomodulateurs inhalés pour induire une réponse à long terme contre des pathogènes respiratoires. Cette approche Ac/immunomodulateurs offrirait une alternative thérapeutique aux antibiotiques/antiviraux, contre des pathogènes résistants, avec un effet durable permettant de prévenir les infections secondaires. Cette demande s’inscrit dans plusieurs programmes, dont un programme de collaboration européen, un laboratoire d'Excellence et un projet de co-maturation Ces stratégies thérapeutiques innovantes visent à traiter à la fois des infections respiratoires d’origine virale avec un tropisme nasal, et associée à des pneumonies. En clinique, ces infections sont rencontrées dans des contextes aigües (infections communautaires, nosocomiales) mais également récurrentes (infections saisonnières) et représentent un lourd tribut en termes de morbi/mortalité, perte de productivité et coût pour le système de santé. L’inhalation d’Ac en combinaison avec des immunomodulateurs, pourrait offrir les avantages d’une nouvelle option thérapeutique face à l’antibiorésistance et d’un effet à long terme pour prévenir de nouvelles infections (chez un même individu) par ce pathogène, qui est rencontré à la fois lors d’infections respiratoires aigües mais aussi chroniques. Plus largement, l’inhalation d’anticorps en combinaison avec des immunomodulateurs pourraient être exploitée dans d’autres pathologies infectieuses respiratoires (infections à d’autres virus comme le virus respiratoire syncytial ou le SARS-CoV-2). Les effets à court terme et à long terme des Ac sont déjà documentés et utilisés pour le traitement de diverses pathologies. Il s’agit ici d’utiliser une voie optimale pour l’administration des Ac à visée respiratoire (voie inhalée) et de potentialiser leurs effets en combinant les Ac avec des immunomodulateurs pour en faire des médicaments plus efficaces contre la réapparition d’infections secondaires. La voie inhalée propose une administration non-invasive directement dans le territoire malade (nez ou poumon) pour une action rapide dans le tissu malade.

Procédures

_Infection et ré-infection par voie intranasale : sous anesthésie générale, 2930 animaux, 1 fois, durée: 30 secondes _Administration des agents immunomodulateurs par voie intranasale/oro-trachéale : sous anesthésie générale, 2930 animaux, 1 fois, durée: 30/90 secondes _Administration des agents immunomodulateurs par voie intraveineuse : animal vigile, 195 animaux, 1 fois, durée: 30 secondes _Prélèvement de sang : sous anesthésie générale, 2930 animaux, 1 fois/semaine, durée: 30 secondes _Parabiose : sous anesthésie générale, 20 animaux, 1 fois, durée: 1 heure

Impact sur les animaux

Des données préliminaires obtenues au laboratoire vont nous permettre de limiter le nombre de doses à tester pour les anticorps/agents immunomodulateurs, à celles ne présentant aucune toxicité pour l’animal. Les infections respiratoires sont indolores puisque le poumon n’est pas un organe nociceptif (ne transmet pas de signal de douleur). Cependant, ces infections peuvent générer une inflammation et une gêne respiratoire qui peuvent être douloureuses selon leurs intensités. Aucun traitement antidouleur ou anti-inflammatoire ne peut malheureusement être envisagé pendant l’évolution de la maladie car ceci entrainerait un facteur confondant avec l’évaluation de l’efficacité des stratégies thérapeutiques. Les effets indésirables associés au modèle d’infection grippale chez la souris démarrent entre J2 et J5 post-infection, selon la dose infectieuse et le traitement, avec une pic entre J7 et J9. Ils se caractérisent notamment par une perte de poids provoquée par une altération sévère des comportements physiologiques (prostration, refus de se nourrir ou de boire, poil hirsute…). L’amélioration progressive des symptômes culmine entre J10-12 post-infection avec un retour au poids initial. Le prélèvement de sang par ponction du sinus submandibullaire sur animal vigil engendre du stress pendant la durée de la contention et peut également provoquer un hématome sur la zone de piqure. Concernant le modèle de parabiose, les effets indésirables connus sont une perte de poids, une augmentation du stress (associé à une production de corticostérone), une altération des capacités d'exploration/nidation et une diminution des capacités motrices qui dure entre 0 et 7 après la chirurgie et sont totalement rétablis après 4 semaines.

Devenir

L’objectif de ce projet est d’améliorer nos connaissances dans les réponses immunitaires associées aux anticorps thérapeutiques/immunomodulateurs anti-infectieux inhalés. Ceci, afin d’améliorer leur transposabilité vers une utilisation clinique. Ainsi, à l’issue de chaque procédure, les animaux seront euthanasiés et des prélèvements (lavages nasaux, broncho-alvéolaires / prélèvements des poumons, rate, ganglions drainant) seront réalisés afin d’analyser les dynamiques des populations immunitaires.

Remplacement

Jusqu’à présent, aucun système in vitro ne permet de reproduire les caractéristiques/processus associés aux infections respiratoires et le modèle murin constitue un modèle expérimental pertinent et nécessaire pour envisager des essais cliniques chez l’Homme. Les modèles murins d’infection à influenza sont très bien décrits dans la littérature et permettent de mimer les phénomènes observés chez l’Homme. Les outils transgéniques, permettant une meilleure compréhension des mécanismes immunitaires mis en jeu dans la protection à long terme induit par les Ac/immunomodulateurs, sont disponibles chez la souris.

Réduction

Au total, 2930 animaux seront utilisés pendant 5 ans. Ce nombre d’animaux a été optimisé en réalisant un maximum d’analyses sur chaque animal (cellules immunitaires, cytokines, expression des gènes, histologie, évaluation de la charge du pathogène, …). Les modèles murins d’infection à influenza sont maitrisés par l’équipe et le porteur de ce projet, ce qui permet de limiter les étapes de mises au point. De plus, les expériences sont réalisées avec des témoins choisis de sorte à limiter la répétition d’expériences inutiles. La souris est le modèle le plus adapté pour ces études précliniques car nous pouvons étudier la mécanistique de l’effet à long terme induit par les Ac/immunomodulateurs délivrés par voie pulmonaire sur les cibles immunitaires mises en jeu dans l’effet recherché. Nous comparerons des lots d'animaux infectés/non infectés et des lots d'animaux traités (Ac/immunomodulateurs)/non traités. Pour chaque cas, différentes doses d'agent infectieux ou de molécules thérapeutiques seront testés afin d'améliorer la transposabilité de nos résultats à la clinique.

Raffinement

Les animaux seront élevés en communauté dans des cages enrichies avec du sopalin et fragments de boîtes d’oeufs. Tout au long du déroulement des expériences, une observation systématique de leur état clinique sera réalisée de façon pluriquotidienne par les animaliers et les expérimentateurs afin de détecter au plus tôt une éventuelle souffrance animale et l’atteinte des points limite. Un soin particulier sera apporté les 7 jours suivants une infection. De la nourriture en gel sera déposée de manière préventive dans les cages afin de faciliter l’accès à l’eau et à la nourriture pour les animaux les plus impactés par l’infection. Afin de limiter une surmortalité associée à la procédure chirurgicale, les animaux sélectionnés seront hébergés par paire et observer quotidiennement pendant au moins deux semaines avant la procédure afin de s’assurer d’une cohabitation harmonieuse. Des traitements analgésiques et antibiotiques seront administrés en post-opératoire. L'usage des éléments d'enrichissement et de la litière sera progressivement rétablit après la chirurgie afin d'éviter toute blessure à l'animal.

Choix des espèces

L'utilisation d'animaux dans cette étude est indispensable, car les réponses à long terme font (1) intervenir un certain nombre de cellules immunitaires différentes, (2) sont directement liées au contexte inflammatoire de l’hôte et (3) dépendent de l’organe considéré et donc de la voie d’administration Le choix de deux modèles expérimentaux différents s’explique par leurs caractéristiques immunologiques spécifiques qui à terme pourraient moduler l’effet à long terme des Ac. Le modèle infectieux à Influenza présente une cinétique d’apparition des symptômes lente (6 à 7 jours). L’utilisation de la souris se justifie également d’un point de vue technique avec la disponibilité au sein du laboratoire de l’ensemble des réactifs/kits/consommables spécifiques de cette espèce permettant de caractériser les réponses immunitaires à long terme associée aux Ac. Des animaux âgés de 6-8 semaines seront utilisés. Des individus plus jeunes (âges inférieurs à 6 semaines) sont à proscrire du fait du développement incomplet de leur système immunitaire, ce qui pourrait perturber l’évaluation des traitements. Des individus plus vieux (âges supérieurs à 12 semaines) sont également à proscrire du fait d’un poids souvent élevé incompatible avec certaines procédures. Ce facteur poids rend les animaux plus résistants à l’infection et là encore pourrait gêner la correcte évaluation de l’efficacité de la réponse immunitaire au traitement.

  • Recherche fondamentale
    • Système nerveux
Souris : 120
Souffrances
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120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Des souris génétiquement modifiées portant une mutation liée à un trouble de type autisme subissent des tests métaboliques, gavage de glucose, injections d'insuline et prélèvements de sang répétés, avant l'euthanasie pour prélever leurs organes. Le projet cherche à comprendre pourquoi ces souris perdent leur tissu adipeux, en lien avec la pathologie neurodéveloppementale. Le porteur affirme que seule une étude in vivo permet d'identifier l'effet de la mutation et qu'il n'existe pas d'autre modèle animal mimant la maladie.

Objectifs

L'intégrité des connections entre les neurones (synapses) est indispensable au bon fonctionnement du cerveau. Nous travaillons sur une protéine qui est essentielle pour le bon développement du système nerveux et la mise en place des synapses. Cette protéine est codée par un gène qui vient d'être identifié comme à risque pour l’apparition de troubles neurodéveloppementaux. En effet, les patients ayant une mutation dans ce gène présentent une déficience intellectuelle ainsi que des troubles de type autisme. Nous avons caractérisé une nouvelle mutation de cette protéine par des analyses in vitro. Pour aller plus loin dans la compréhension de l’impact de cette mutation sur le fonctionnement cérébral, seule une étude in vivo pourra permettre d’identifier comment notre variant perturbe la mise en place des circuits neuronaux. Dans ce but, nous avons créé un modèle de souris portant cette mutation, afin d’étudier les effets potentiels sur l’apprentissage et le comportement. De façon inattendue, les animaux mutants perdent leur tissu adipeux. Dans cette étude nous souhaitons comprendre comment le variant affecte le métabolisme des souris en lien avec la pathologie neurodéveloppementale. De telles connaissances pourraient permettre i) de mieux comprendre ce qui se passe chez les patients pour améliorer leur prise en charge médicale, en particulier en s’intéressant à leur métabolisme et à leur alimentation, ce qui n’est pas du tout fait aujourd’hui ; ii) d’ouvrir des pistes de recherches à visée thérapeutique pour ces patients.

Bénéfices attendus

La souris permet l’utilisation d’approches génétiques pour reproduire les mutations trouvées chez l’homme. Les caractéristiques des souris utilisées sont bien connues ce qui permet d’étudier l’effet du variant de notre protéine cible sur le comportement, l’apprentissage, et la physiologie. Le modèle mutant que nous venons de développer n’existe pas et représente un outil très important pour pouvoir mimer la pathologie humaine. C’est le premier modèle de cette pathologie découverte récemment. Grâce à ce projet, nous allons pouvoir déterminer quel est l’impact de ce variant sur le métabolisme et le maintien du tissu adipeux, en lien avec la pathologie neurodévelopementale. Personne ne s’est encore intéressé aux problèmes potentiels de métabolisme et d’alimentation chez ces patients, et ce nouvel aspect peut avoir un réel impact pour une meilleure prise en charge des patients.

Procédures

Les animaux subiront des tests non-invasifs pour caratériser leur croissance, leur composition corporelle et leur métabolisme. Pour caractériser le métabolisme du glucose, tous les animaux vigiles subiront une administration orale d'une solution de glucose (volume et sonde respectant les recommandations / 5 secondes), un prélèvement de sang à la queue (volume et voie respectant les recommandations/ 5 secondes) puis 5 prélèvements d’une goutte espacés sur 2 heures (2 secondes par prélèvement. Après une semaine de repos, tous les animaux vigiles subiront une injection intra-péritonéale (volume et aiguille respectant les recommandations / 3 secondes) puis 5 prélèvements d’une goutte de sang à la queue, espacés sur 2 heures (2 secondes par prélèvement).

Impact sur les animaux

Pour l'étude de la thermorégulation, les animaux subiront un stress léger lié à la manipulation lors des tests de composition corporelle (1min30/semaine), de motricité (3 fois 10 min) et de comportement (2 fois 15 minutes). Lors de la mesure du métabolisme respiratoire (48h) on peut attendre un stress modéré lié à l’individualisation nécessaire pour l’analyse. Pour le test de tolérance au glucose, on peut attendre une perte de poids de 10 à 15% liée au jeun (12h sur la nuit, de 20h à 08h) et les animaux subiront une administration orale de glucose. Pour le test de résistance à l’insuline, le jeun de 4h le matin n’induit pas de perte de poids et les animaux subiront une injection intrapéritonéale d’insuline. Dans ces deux derniers tests, les prélevements sanguins à la queue induisent une douleur légère. Pour l'étude de l'influence d'un régime hypercalorique, qui reprend les mêmes tests mais sur des animaux ayant une nourriture plus riche, on attend les mêmes effets indésirables. L'élevage (accouplements pour production des cohortes) implique l'isolement d'animaux pour accouplement. Seuls les mâles seront isolés, pour une période maximale de 2-4 semaines.

Devenir

A la fin de chaque procédure, nous euthanasierons les animaux afin de réaliser le prélèvement des organes et les analyses moléculaires et biochimiques nécessaires à la compréhension des mécanisme d’action de notre variant.

Remplacement

Le modèle animal ne peut pas être remplacé, car seule une étude in vivo permet d’identifier l’effet du variant de notre protéine neuronale sur le fonctionnement cérébral et le métabolisme. De plus, il n’existe pas d’autre modèle animal qui puisse mimer la maladie.

Réduction

Pour nos expérimentations, nous avons prévu d’utiliser au maximum 80 souris sur une période de 2 ans. Le nombre nécessaire d’animaux pour garder une puissance statistique dans le traitement de nos résultats a été calculé avec un logiciel de statistique, sur la base de publications précédentes et de notre expérience (niveau de significativité : p=0.05). Seules les expériences considérées comme absolument indispensables seront réalisées. Nous utiliserons des mâles et des femelles dans nos procédures expérimentales car des différences ont été observées dans le développement des symptômes chez les garçons et les filles porteurs de la mutation. Les deux procéduresexpérimentales étant réalisées à des températures d’élevage différentes (28° vs 22°), nous ne pouvons pas utiliser le même lot contrôle. Pour l'élevage, nous utiliserons 40 animaux mutés, qui est le nombre nécessaire pour produire les lots d'expérimentation.

Raffinement

Les souris seront hébergées à raison de 5 par cage afin de limiter stress et angoisse. Leur environnement sera enrichi par un carré de ouate et un tunnel en plexi rouge. Le tunnel permet aux animaux de s’habituer à l’analyse de composition corporelle qui est pratiquée elle aussi dans un système de tunnel de contention rouge. La nourriture et l’eau sont disponibles ad libitum et ils suivront un cycle naturel jour/nuit (12h/12h). Lors du change qui sera fait de façon hebdomadaire, on conservera le tunnel et une partie du nid pour garder les odeurs des animaux dans la cage propre et limiter le stress. Pour réduire la douleur et soulager l’inconfort des animaux, ils seront observés quotidiennement, y compris les weekends, et les signes de souffrance (perte excessive de poids, hyperactivité ou au contraire isolement, hérissement des poils, dos voûté) seront recherchés et seront répertoriés avec des grilles de douleur/suivi. Cela permettra d’intervenir immédiatement et de manière appropriée si des signes de souffrance sont détectés. Enfin, les animaliers s’occuperont toujours des mêmes souris qui seront changées selon un planning hebdomadaire strict afin d’éviter de les stresser. Les administrations seront réalisées avec des solutions à température ambiante (administration orale de glucose) ou tiédie (injection intrapéritonéale d’insuline).

Choix des espèces

Seule une étude in vivo permet d’identifier l’effet du variant de notre protéine neuronale sur le fonctionnement cérébral et le métabolisme. Nous avons choisi le modèle murin car nous avons pu reproduire par modification génétique le modèle de la pathologie humaine. Il n’existe pas d’autre modèle animal qui puisse mimer la maladie. Nous commencerons les tests à environ 10 semaines, puisque nous avons observé précédemment une diminution de poids à cet âge. Dans nos deux procédures, les animaux subissent les mesures du métabolisme respiratoire, les analyses du métabolisme du glucose et l’euthanasie aux mêmes âges.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 375
Souffrances
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375 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des souris génétiquement modifiées reçoivent un traitement déclenchant une inflammation du foie, avec des prises de sang obtenues par une entaille au scalpel de la veine de la queue étalées sur six heures, avant la mise à mort pour prélèvements. Le projet étudie le rôle de cellules immunitaires dans les maladies chroniques du foie. Le porteur affirme qu'aucune autre espèce ne peut être utilisée et que les études in vitro ne reproduisent pas les interactions entre organes.

Objectifs

Les maladies chroniques du foie représentent la principale cause de développement du cancer du foie et sont souvent associées à des problèmes de diabète, d'obésité. Ces complications hépatiques vont d’un foie gras jusqu'au cancer. Malgré l'importance clinique de ces pathologies, aucun traitement pharmacologique efficace n’est actuellement disponible. La mise en place d’une inflammation chronique joue un rôle crucial dans le développement de ces maladies. Les cellules immunitaires sont impliquées dans les processus inflammatoires suite à divers signaux de danger. Ces cellules sont retrouvées, entre autres, dans des organes comme le tissu adipeux et l’intestin qui participent au développement des complications hépatiques. En particulier, dans ces maladies du foie, les fonctions de l’intestin sont dégradées et ceci contribue à l’activation des cellules immunitaires hépatiques. Afin de répondre à notre problématique, nous utilisons des animaux qui n’expriment une molécule présente à la surface des cellules immunitaires et qui est connue pour contrôler les fonctions de ces cellules. Ces souris seront soumises à un traitement favorisant l’apparition d’une inflammation au niveau du foie mimant celle observée au cours des maladies chroniques chez l’homme. Nous espérons ainsi démontrer le rôle exact des cellules immunitaires dans ces maladies et pouvoir proposer des stratégies thérapeutiques les ciblant. Ces études seront réalisées dans le souci d'utiliser un nombre raisonnable d'animaux sans compromettre les objectifs du projet et tenant compte des exigences de remplacement, réduction et raffinement. Ce projet utilise un nombre d'animaux minimum mais nécessaire pour réaliser des études statistiques pertinentes. Leur bien-être sera scrupuleusement pris en compte en termes de conditions d’élevage, d’hébergement et de soins afin de réduire le plus possible toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durables que pourraient ressentir les animaux.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra, d’une part, d’apprécier la contribution exacte des cellules de l'immunité dans la mise en place de l’inflammation hépatique et d’autre part de définir le rôle de notre molécule d’intérêt dans ce contexte pathologique. Ainsi, notre étude permettra de décrypter les mécanismes physiopathologiques dans la mise en place et la progression d’une inflammation au niveau du foie qui est un évènement crucial dans le développement et la progression des maladies chroniques du foie. Nous espérons pouvoir proposer de cibler les fonctions des cellules immunitaires comme nouvelle stratégie thérapeutique pour ces maladies qui actuellement ne disposent pas de traitements pharmacologiques.

Procédures

Un prélèvement de sang de 200µl sera réalisé aux temps T0, 2H, 4H et 6h. Les souris seront placées brièvement (5minutes) sous une lampe chauffante afin de dilater la veine caudale. Une entaille à l'aide d'une lame de scalpel sera réalisée à T0 (1 à 2 secondes). Aux temps suivants (2H, 4H et 6h), un simple passage bref (moins de 30 secondes) sous la lampe chauffante suffira pour récupérer les 200µL de sang.

Impact sur les animaux

Au cours de ce projet, les animaux pourront subir des nuisances et des effets indésirables auxquels nous serons très attentifs : modification de l'état de la fourrure, prostration, difficulté de déplacement, respiratoire et d'ouverture des yeux, absence de réponse aux stimuli. Le protocole expérimental durera 6h maximum et de ce fait il n’est pas attendu de perte de poids. Les souris seront sous surveillance toutes les heures jusqu’à la fin de l’expérimentation.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de chaque procédure

Remplacement

Pour répondre à l’exigence de remplacement, des études seront réalisées in vitro sur des lignées cellulaires afin de mettre au point les différentes conditions expérimentales avant de réaliser les expériences sur les cellules primaires. Il est nécessaire de réaliser des études in vivo car les études in vitro ne permettent pas de reproduire les interactions complexes qui existent entre les différents organes et les différents types cellulaires présents dans un organe.

Réduction

Notre approche statistique garantit l’obtention de résultats exploitables avec un nombre minimum d’animaux. Cette approche est basée sur des groupes de 10 animaux avec la réalisation des tests statistiques suivants : ANOVA ou Student ou Mann-Whitney si la distribution des valeurs ne suit pas une distribution gaussienne. Nous utiliserons des souris mâles ou femelles permettant ainsi d’utiliser l’ensemble des animaux de notre élevage. Il est prévu 3 séries d’expériences mais si dès la deuxième série les résultats sont significativement significatifs, nous ne réaliserons pas la dernière série. Nous prévoyons d'utiliser 375 souris maximum sur une période de 5 ans. Les souris sous fond génétique C57BL/6 proviendront de notre élevage pour les deux procédures (souris invalidées pour notre molécule d'intérêt et souris contrôles issues de notre élevage). Nous utiliserons la technique de cytométrie spectrale dans notre étude qui présente l’avantage de nécessiter moins de cellules pour l’analyse et donc in fine moins d’animaux.

Raffinement

La mise en place de points limites précoces, prédictifs, adaptés à chaque nos procédures et basés sur une observation détaillée des animaux au cours de chaque procédure, permettra de limiter la sévérité de celles-ci. Les souris seront hébergées selon les mesures réglementaires pour le raffinement : en groupe (6 souris par cage, ou 5 souris par cage si une des souris fait 30g ou plus) dans des cages enrichies (igloos, ouate, baguettes de bois à ronger). Nous utiliserons la technique de cytométrie spectrale dans notre étude qui présente l’avantage de nécessiter moins de cellules pour l’analyse et donc in fine moins d’animaux.

Choix des espèces

La souris est une espèce très utilisée dans les études fondamentales et métaboliques. C’est une espèce facile à utiliser grâce à sa natalité importante. Notre expertise nous permet d’avoir des locaux d’hébergement et des conditions d’expérimentation appropriés à cette espèce. D’autre part, la similitude de son patrimoine génétique avec celui de l’Homme nous permet de pouvoir, dans la mesure du possible, extrapoler les résultats et en tirer des conclusions valables pour l’Homme. Les données in vivo de la littérature sont obtenues sur des souris et cette espèce permet d'obtenir assez de "matériel" pour réaliser des analyses protéiques, génomiques et histologiques. Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée. Les souris seront traitées au lipopolysaccharide (LPS) entre 6 et 10 semaines d’âge

  • Formation professionnelle
Souris : 240
Souffrances
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240 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles servent à entraîner de nouveaux personnels aux gestes de contention, d'injection intraveineuse et de prélèvement sanguin, ainsi qu'à caler des séquences d'imagerie, avant d'être tuées en fin de semestre pour un apprentissage de l'anatomie. Le projet ne vise pas à produire des connaissances mais à former des manipulateurs et valider des protocoles. Le porteur affirme que la mise en situation réelle reste nécessaire malgré l'existence de simulateurs et de fantômes.

Objectifs

Notre laboratoire a pour activité principale l’imagerie du petit animal qui peut être réalisée après injection de produits radioactifs. Il accueille régulièrement de nouveaux arrivants que nous devons former à notre activité afin que leurs gestes soient maitrisés. Cette maitrise est indispensable pour le bien-être animal mais également à la prévention de tout accident lié à la manipulation de radioactivité. La mise en place de nouvelles séquences d’imagerie peut également requérir des tests à réaliser chez l’animal, ce projet nous permettra de les réaliser. Les objectifs de ce projet sont donc multiples : 1- Permettre aux nouveaux arrivants de maitriser les techniques de manipulation et contention des animaux. 2- Permettre la formation à l’administration de composés en particulier par voie intraveineuse (la maitrise de cette technique étant indispensable pour obtenir une imagerie pertinente scientifiquement, ce qui constitue le cœur de notre activité). 3- Permettre la formation aux prélèvements sanguins qui peuvent être réalisés au cours de nos travaux. 4- Former au déroulé de l’imagerie in vivo (scanner, imagerie nucléaire (après injection d’un traceur radioactif) et IRM) mais surtout mettre en place de nouvelles procédures d’imagerie (en particulier de nouvelles séquence d’IRM).

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de former les nouveaux arrivants en particulier au geste délicat de l’injection intraveineuse à la veine de la queue qui doit impérativement être maitrisé pour une bonne pertinence des imageries réalisées dans nos projets. Ce projet permettra également en amont de nouvelles études de valider nos protocoles d’imagerie. Nous pourrons ainsi diminuer le nombre d’animaux résidus utilisés dans nos projets (moins d’animaux supplémentaires à prévoir pour palier à une maîtrise approximative des gestes techniques).

Procédures

les animaux subiront les actes suivant (au maximum 1 acte par semaine): * Préhension / contention : le transfert des souris d’une cage à l’autre ainsi que les techniques de contention de base. Durée : quelques minutes * Administration d’un produit neutre (eau ou sérum physiologique) par différentes voies : intraveineuse, orale, intrapéritonéale et sous-cutanée sous anesthésie lorsque cela est possible. Durée : quelques minutes * prélèvement sanguin sous anesthésie isoflurane. Cette technique ne sera pas répétée plus de 3 fois à une semaine d’intervalle sur chaque animal. Durée : quelques minutes * Test d’imagerie in vivo avec ou sans injection sous anesthésie isoflurane. L’imagerie se déroulera au maximum sur 1h30.

Impact sur les animaux

Les animaux utilisés dans ce projet ne devraient pas être soumis à une quelconque douleur supérieure à celle de la piqure d’une aiguille. L’encadrement strict des manipulations (pas plus d’une manipulation par semaine, pas plus de 3 piqures au même site) ainsi que la supervision par un personnel maitrisant les techniques permettra de s’assurer du bien-être des animaux.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort en fin de semestre au maximum afin de former à l’anatomie des souris, réaliser des prélèvements d’organes et les suivis sanitaires de notre EU.

Remplacement

Si la plupart des gestes peuvent être expliqués sur « simulateurs » et la plupart des techniques d’imagerie testées sur phantoms (tubes en plastique remplis d’eau), la mise en situation réelle est nécessaire pour valider la maitrise des gestes.

Réduction

La réutilisation des animaux pour plusieurs manipulations permet de réduire le nombre d’animaux total utilisés. L’effectif des animaux utilisés sera réduit à son maximum en fonction du programme d’études du semestre afin de s’adapter aux besoins du laboratoire. Le maximum de n=24 souris par semestre pourra donc être réduit si une souche de souris n’est pas prévue d’être utilisée ou si le nombre de personnes à former est réduit. De plus les animaux utilisés dans ce projet permettront de réduire le nombre d’animaux total utilisés pour nos autres études. En effet, la validation des techniques d’imagerie en amont de nos études ainsi que l’entrainement aux différentes techniques comme l’injection intraveineuse permet de mieux maitriser les risques et ainsi 1) d’éviter de multiplier les études identiques qui pourraient échouer du fait d’un problème de manque de maitrise technique et 2) réduire les animaux en surplus qui pourraient être inclus à nos études du fait d’une maitrise technique insuffisante.

Raffinement

L’imagerie est une méthode non invasive permettant de réduire la douleur à son minimum. En effet les animaux seront placés sous anesthésie sur un lit chauffant et aucune douleur n’est attendue. De plus, la majorité des autres procédures (injection intraveineuse / prélèvements) est réalisée sous anesthésie sur plaque chauffante réduisant l’inconfort potentiel à son minimum et permettant ainsi le raffinement de l’étude. Une attention particulière sera également portée à la phase de réveil post-anesthésie. Enfin, un délai d’une semaine est imposé entre chaque acte réalisé sur l’animal afin d’éviter tout effet cumulatif des procédures et préserver le bien-être animal.

Choix des espèces

Les souris sont les animaux les plus utilisés dans nos domaines de recherche (oncologie, cardiologie et pneumologie). Les rongeurs sont un modèle de choix en imagerie car leurs grandes fonctions physiologiques sont comparables à l’Homme (fonction rénale, hépatique). Les animaux seront commandés à l’âge de 5-6 semaines et seront utilisés jusqu’à l’âge de 7-8 mois (ou lorsque leur taille ne leur permettra plus de les placer dans les lits d’imagerie). L’âge des animaux a été choisi pour que la taille des animaux corresponde à celle utilisée dans nos autres projets et que cette dernière soit compatible avec nos lits d’imagerie (qui ne peuvent accueillir des souris trop grosses) sur toute la période d’hébergement soit 6 mois environ.

  • Recherche appliquée
    • Diagnostic des maladies
  • Recherche fondamentale
    • Système musculosquelettique
Souris : 185
Souffrances
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Devenir
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 185

185 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Des souris génétiquement modifiées, dépourvues d'une protéine liée à une myopathie humaine, subissent une série de tests moteurs, de la mesure de force à la marche forcée sur cylindre rotatif, avant d'être tuées sous anesthésie pour prélever leurs muscles. Le porteur indique que ce modèle présente une morphologie anormale de plusieurs organes et une faible espérance de vie, la plupart des animaux privés du gène fonctionnel mourant au sevrage vers trois semaines. Il affirme que seule la souris permet de reproduire les défauts musculaires observés chez l'humain, la protéine étant conservée à 97 %.

Objectifs

Après avoir identifié une mutation candidate dans un gène engendrant une protéine impliquée dans la production de lipides chez une famille avec deux enfants atteints de myopathie à spirales cylindriques, nous souhaitons valider l'impact de cette mutation dans la maladie avec un modèle souris afin de valider un nouveau gène de myopathie et le diagnostic de cette famille. Cette mutation est présente sur les 2 copies présentes du gène chez les enfants et correspond à une perte de fonction, c'est-à-dire que nous avons démontré qu'elle entrainait une diminution de la lecture du gène dans les cellules entrainant donc une diminution de la production de protéine. Ce projet vise donc à caractériser un modèle souris ne possédant pas cette protéine dans le but de valider le rôle de la perte de fonction du gène dans la maladie grâce à des études du tonus et de la force musculaires et de la forme, de l'aspect et du fonctionnement moléculaire du muscle chez la souris.

Bénéfices attendus

Les résultats de cette étude permettront tout d'abord de valider l'implication de ce gène dans les myopathies congénitales, et d'identifier une nouvelle cause génétique possible. De plus, ils permettront de mieux comprendre les protéines impliquées dans ces pathologies, dans le muscle sain et dans le développement de la maladie. Valider un nouveau gène dans les myopathies congénitales permet tout d'abord d'avoir de nouveaux diagnostics pour les familles de patients et aussi d'avoir de nouvelles pistes thérapeutiques pour le développement de traitements de la maladie.

Procédures

Les souris sont marquées afin d'être identifiées et un suivi journalier sera assuré. Les souris seront soumises à une série de tests phénotypiques entre 3 semaines et 8 mois d'âge maximum : - La mesure de la force du corps : les souris sont suspendues sur le couvercle de la cage durant 3 min maximum et elle sera mesurée 1 fois par mois. - La mesure de la force des pattes : le test sera effectué pendant 30 sec maximum et sera réalisé une fois par mois. - L'évaluation de la capacité de l'animal à se mouvoir : les animaux sont placés dans une enceinte contenant des cages individualisées pour le suivi de l'activité locomotrice pendant 24h. Ce test se fera 1 fois par mois. - La mesure de l'endurance et de la résistance à la fatigue : le test dure 5 jours et les souris marcheront sur un cylindre rotatif pendant 5 à 15 min par jour. Ce test ne sera réalisé qu'une seule fois durant l'étude. - La mesure des propriétés contractiles musculaires in situ : il s'agit d'un test qui ne sera réalisée qu'une seule fois par souris et la durée totale, de l'anethésie jusqu'à la fin des mesures, sera de maximum 1h. Au maximum, 28 tests de phénotypages seront effectués sur les souris vivant jusqu'à 8 mois.

Impact sur les animaux

Dans cette étude, un seul gène est muté générant chez la souris un phénotype sévère et dommageable entrainant une faible espérance de vie, de 3 semaines d'après la littérature existante. A ce jour, seul le modèle ne portant qu'une seule copie fonctionnelle du gène a été observé , les animaux ne portant pas le gène fonctionnel mourant pour la plupart au moment du sevrage, c'est-à-dire à trois semaines de vie. Les souris observées ont été décrites comme présentant une morphologie anormale des ovaires, un foie plus grand, une rate plus grande, des noeuds lympahtiques plus grands, une morphologie anormale des reins et des yeux. Les animaux ne présentent pas d'infertilité contrairement aux animaux ne portant pas le gène fonctionnel. Les caractéristiques musculaires de ce modèle n'ont encore jamais été évaluées, à notre connaissance. Les différents tests phénotypiques permettant de suivre et mesurer la force, la résistance à l'exercice et la capacité à se mouvoir de la souris pourront induire du stress pendant une durée pouvant aller de 1 min à 15 min maximum et pourront induire de la fatigue à la fin des tests.

Devenir

Les animaux seront gardés en vie et replacés dans leur cage jusqu'à la procédure suivante pour tous les tests jusqu'au test de la mesure des propriétés contractiles des muscles. A l'issu de ce test qui est réalisé sous anesthésie, les animaux sont mis à mort sous anesthésie et les organes seront prélevés pour des études moléculaires des muscles. Cela concerne l'ensemble des animaux d'expérience, soit 60. Pour ce qui est des animaux permettant le maintien de la lignée durant l'étude, une fois que le nombre souhaité d'animaux d'expérience sera atteint, les animaux ayant permis leur naissance seront mis à mort afin d'éviter la multiplication d'animaux alors que l'étude sera terminée.

Remplacement

Pour caractériser la myopathie à spirales cylindriques et identifier l'impact de la mutation du gène d'intérêt, nous souhaitons étudier la souris. Le modèle murin étant physiologiquement et structurellement assez proche de l'Homme, il nous permet de valider la pathogénécité de cette mutation. De plus, une étude exclusivement réalisée sur des cellules ne pourrait pas suffire à elle-même car les effets sur l'ensemble de l'organisme et l'évaluation de l'atteinte musculaire seraient impossible à évaluer.

Réduction

Le nombre d'animaux sera réduit au maximum pour obtenir une puissance statistique suffisante pour les études réalisées. De plus, l'étude sera longitudinale afin de travailler sur les mêmes animaux sans en multiplier leur nombre. Le nombre de géniteurs sera réduit en créant des cages d'accouplements avec deux femelles pour un mâle. L'observation des souris permettra d'optimiser au mieux leur nombre. Nous prévoyons cependant 185 animaux pour cette étude. Plusieurs procédures expérimentales seront réalisée avec un test maximum par jour.

Raffinement

Un certain nombre de procédures seront mises en place afin d'améliorer le bien-être de l'animal. Si des difficutés de locomotion apparaissent, de la nourriture sera placée dans la cage afin de soulager l'animal dans ses déplacements. Les souris seront hébergées par groupes de 2 à 4 par cage et la qualité de l'air sera assurée par une ventilation. Des nids seront disposés dans chaque cage avec un accès illimité à la boisson et à la nourriture. Les cages d'accouplements seront constitutées de deux femelles par cage facilitant l'élevage des petits. Le bien-être des animaux sera contrôlé quotidiennement afin de détecter au plus tôt les premiers signes de souffrance, il seront donc surveillés tous les jours et pesés 3 fois par semaines. Si une perte d'état rapide est observée chez les animaux, l'étude sera alors stoppée. De même, en cas de douleur intense, un analgésique pourra être administré et l'étude sera prématurément stoppée.

Choix des espèces

Afin d'évaluer et de comprendre l'impact de la perte de fonction de la protéine d'intérêt dans la myopathie en spirales cylindriques, une pathologie humaine, nous avons besoin d'étudier son effet sur les fibres musculaires, de préférence chez les mammifères. La protéine que nous étudions est très bien concervée chez la souris avec 97% d'homologie. Ceci suggère une fonction très similaire chez l'humain et la souris. De plus, la structure des muscles est similaire chez la souris et l'humain. Les myopathies causant des défauts structuraux du muscle, la souris nous permettra de reproduire le plus fidèlement possible les défauts observés chez l'humain et ainsi de modéliser au plus près la maladie humaine. D'autre part, les souris ont des caractéristiques biologiques très utiles pour la recherche comme leur petite taille, une durée de vie plutôt courte et une durée de gestation courte. De plus, les souris sont couramment utilisées dans un grand nombre de recherche dans ce domaine, ainsi que dans notre équipe. Ces analyses ne peuvent pas être réalisées in vitro car nous souhaitons étudier l'impact de la mutation sur le phénotype d'un individu entier ainsi que sur la structure de la fibre musculaire. Le modèle utilisé étant déjà décrit comme ayant une faible espérance de vie, les études phénotypiques seront faites à 3 semaines de vie. Les souris seront néanmoins obervées et suivies attentivement de la naissance jusqu'à la mise à mort.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
    • Troubles immunitaires
Souris : 7500
Rats : 3300
Souffrances
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▲ 10800
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Devenir
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 10800

7 500 souris et 3 300 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent une molécule par diverses voies, avec prélèvements répétés de sang, d'urines et de fèces, une partie des rats subissant la pose d'un cathéter sur le canal biliaire et un séjour en cage métabolique, avant des prélèvements terminaux d'organes. Le projet mesure le comportement pharmacocinétique de composés candidats. Le porteur affirme qu'il n'existe pas de modèle in vitro fiable et que le recours aux animaux est "indispensable".

Objectifs

Les caractéristiques pharmacocinétiques sont les premières données générées in vivo après que les tests in vitro aient été concluants. Ils vont permettre de décrire les différentes phases que va subir le composé quand il entre dans l’organisme du rongeur par différentes voies. Le rongeur a été choisi dans ce projet car c’est un modèle de choix du fait de la bonne disponibilité de la littérature, d’études rétrospectives en pharmacocinétique, de sa facilité d’utilisation et de son anatomie et sa physiologie bien connues.

Bénéfices attendus

La connaissance des propriétés pharmacocinétique d’un produit chez l’animal avant le design des études de pharmacologie permet d’utiliser le meilleur traitement (dose, voie d’administration) et participe à réduire le nombre d’animaux utilisés en pharmacologie. A terme, les résultats précliniques de ce projet permettront de mieux comprendre la pharmacocinétique de nos composés afin de de développer en clinique des composés prometteurs ayant le potentiel d’améliorer la prise en charge thérapeutique des patients.

Procédures

Procédure 1 : Etude de pharmacocinétique d'une durée de 24 heures pour un composé pharmaceutique administré chez le rat ou la souris avec prélèvements de sang, urines, fèces et tissus. Un maximum de 4 prélèvements de sang pour la souris et de 7 prélèvements pour le rat seront effectués sur ces 24h. Procédure 2 : Etude d’excrétion d’une molécule administrée chez le rat avec prélèvement de la bile via un cathéter au niveau du canal cholédoque, urines, fèces. Les sécrétions biliaires et urinaires seront collectées en continu sur une période de 24 heures en cage métabolique apre sune période d'acclimation de 15 heures. la procédure en elle même dure 39 heures.

Impact sur les animaux

Dans ce projet, les animaux recevront des molécules issues de notre recherche. Les nuisances attendues : stress en cage métabolique ou suite de chirugie pour pose de pompe osmotique en s.c.. : mis en place d'un suivi analgésique et d'une observation réguliere des animaux.

Devenir

Tous les animaux des ces procédures seront mis à mort à la fin de l'étude afin de permettre la réalisation de prélévements terminaux (sang et organes).

Remplacement

Il n’existe pas de modèle fiable in vitro permettant de prédire de manière exacte et approfondie le comportement pharmacocinétique d’un produit chez l’homme. L’utilisation d’animaux est donc indispensable pour déterminer les paramètres pharmacocinétiques d’un composé.

Réduction

Dans un but de diminution du nombre d’animaux et d’augmentation de l’information, le nombre d’animaux de l’étude est basé sur notre expérience. Nous utiliserons le plus petit nombre d’animaux qui permet d’obtenir des résultats avec une variabilité acceptable. Ainsi en screening, 2 animaux sont utilisés pour la voie intra veineuse et 3 animaux pour la voie orale pour décrire la pharmacocinétique des produits sur 24h. L’étude pharmacocinétique est réalisée par prélèvements multiples.

Raffinement

Animaux qui entrent dans l’étude : suivi régulier du comportement. Nous utilisons les Guides d'évaluation du Bien-Etre pour évaluer l'inconfort ou la souffrance de nos animaux. Nous avons défini des critères d'alarme et d'interruption adaptés à la procédure. Le nombre de groupes dans chaque expérience est optimisé en fonction des temps de prélèvements nécessaires, notamment de la durée de l’étude. Pour obtenir plus d’informations les échantillons utilisés pour le dosage du produit administré peuvent aussi être utilisés pour la bioanalyse des métabolites.

Choix des espèces

Les espèces animales utilisées dans le cadre de ces recherches sont la souris et le rat. Nos modèles ont été sélectionnés et seront mis au point, sur la base de la littérature existante et en s’appuyant sur l’expertise du fournisseur, afin de limiter l’utilisation de gros animaux pour les études précoces de recherche. Le rat et la souris sont choisis pour ces études parce que ces espèces sont aussi très représentées dans les modèles pharmacologiques et dans les études de toxicologie. L’étude des corrélations entre les données vitro et les données vivo obtenues chez le rat et la souris permettent de mieux définir la prédiction de la pharmacocinétique chez l’homme avant les premières études cliniques. Les rats et les souris utilisés dans ce projet seront des adultes afin que leur métabolisme soit mature (pas de forme pédiatrique dans nos aires thérapeutiques)

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 4500
Souffrances
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▲ 4500
Devenir
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 4500

4 500 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles sont infectées par le SARS-CoV-2 en intra-nasal ou intra-gastrique puis gavées de molécules jusqu'à dix jours, avant prélèvement d'organes, l'infection provoquant posture courbée, détresse respiratoire et prostration. Le porteur présente le projet comme une plateforme de prestation de service à destination de futurs clients académiques ou privés, testant des antiviraux à la demande. Il affirme qu'il est "crucial" d'utiliser un organisme vivant entier et que des modèles in vivo sont "incontournables".

Objectifs

Le SARS-CoV2 est le virus responsable de la maladie appelée COVID-19. Le manque de vaccin et d'antiviraux a révélé un besoin urgent d'études in vivo pertinentes afin d'évaluer de nouvelles molécules potentiellement anti-SARS-CoV2. Différents modèles de souris dont un modèle de souris génétiquement modifiées pour être sensibles au virus SARS-CoV2 a été décrit dans la littérature. Ces souris, disponibles dans le commerce sont un outil de choix pour étudier la pathogenèse du SARS-CoV2 et pour évaluer les vaccins et les produits thérapeutiques COVID-19. L’ambition de ce projet est de proposer une plateforme technologique, à destination de futurs clients, académiques ou privés, où des souris sensibles au virus seront utilisées pour tester de nouvelles molécules antivirales pour le traitement de la COVID-19. Pour comprendre les différents mécanismes biologiques et l’influence du système immunitaire de l’hôte sur le virus, il est en effet crucial à ce stade, d’utiliser un organisme vivant dans son ensemble. Différentes techniques in vitro ont déjà été utilisées en amont. Nous avons donc pour objectif de contribuer au développement de thérapies innovantes dans le domaine de l'infectiologie afin de répondre à un problème majeur qu’est l'épidémie de Covid-19.

Bénéfices attendus

L’utilisation d’un modèle souris pour étudier la pathogenèse du SARS-CoV2 contribue à comprendre les différents mécanismes biologiques et l’influence du système immunitaire de l’hôte sur le virus. Ce modèle préclinique in vivo permet d’évaluer des vaccins et des produits thérapeutiques Covid19

Procédures

Ce projet a été écrit afin de réaliser de la prestation de service. Il nous est donc difficile à ce jour de définir le nombre d’intervention et leur durée mais le nombre de prélèvements est limité. Pour chaque injection (sous-cutanée, intrapéritonéale, intraveineuse) mais également pour le gavage la durée maximale est de 1min, cela comprend le temps de la contention et de l'injection. Pour les prises de sang, l'animal est anesthésié dans la boite à induction pendant 2 à 3 min, puis la prise de sang est réalisée. L’animal est ensuite remis dans sa cage et surveillé. L’ensemble dure maximum 5 min. Certains animaux seront soumis à 2 tests de tolérance au glucose au cours de la procédure Pour des procédures dites « classiques », les souris anesthésiées seront infectées par le SARS-CoV2 selon la voie définie (voie intra nasale ou voie intra gastrique), un gavage de molécules tous les jours pendant maximum 10 jours avant prélèvement d’organes

Impact sur les animaux

Chez la souris, l’infection au SARS-CoV2 induit les signes cliniques d’une maladie infectieuse : posture courbée, pelage en piloérection, respiration difficile, prostration ou perte d’activité et perte de réponse à un stimulus.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort. Il n’y a pas de possibilité de replacement, vu le contexte hautement pathogène

Remplacement

L’amplitude de l'épidémie de Covid-19 ainsi que l'absence de traitement de référence rend urgente la découverte de nouvelles solutions thérapeutiques innovantes. Le recours à l’animal de laboratoire s’inscrit dans le cadre de l'étude de l’efficacité in vivo d’un composé sur une infection, qui résulte non seulement de l’effet de ce composé sur le virus mais également de la réponse du système immunitaire de l’hôte sur cet agent pathogène. Il n’existe aucun modèle in vitro mimant de façon précise ces interactions complexes. Afin d’évaluer l’activité thérapeutique de nouvelles substances, des modèles pharmacologiques in vivo mimant les pathologies sont incontournables. Les souris sont largement utilisées par les équipes de Recherche publique et privée dans le domaine des maladies infectieuses pour les études d'immunologie et de lésions pulmonaires. Elles ont un système immunitaire bien caractérisé. Les souris sont généralement sensibles à l’infection par le SARS-CoV2 et constituent le modèle de choix pour l’investigation de cette pathologie.

Réduction

Une attention toute particulière est portée sur le nombre d’animaux utilisés dans le projet. Nous travaillons avec une compagnie spécialisée dans les biostatistiques. Cette collaboration nous permet d’utiliser le nombre strictement nécessaire pour chaque expérience et de l’optimiser durant toute la durée du projet. Le nombre calculé de souris nécessaires sera au maximum de 4500 sur 2 ans. Le nombre d’animaux inclus dans chaque étude peut varier de 20 à 100, en fonction du nombre de groupes différents à générer dans chaque étude (nombre de molécules antivirales à tester, doses différentes de la molécule antivirale). Le nombre d'études variera en fonction de la demande des utilisateurs de la plateforme. Cet écart dans le nombre d’animaux par étude justifie la fourchette d’évaluation du nombre de souris requises pour une année.

Raffinement

Le bien-être de l’animal sera en permanence au centre de nos préoccupations. Les souris sont hébergées dans des cages à 22 ± 2 °C et 50 ± 10% d’hygrométrie, en portoirs ventilés ou isolateurs, avec une alternance jour/nuit de 12h/12h. La nourriture et l’eau de boisson sont fournies ad libitum. Le change de la litière est réalisé chaque semaine. Pour les souris mâles en condition d’obésité et de diabète un change supplémentaire sera réalisé en fonction de l’état de la litière en particulier dû à la production d’urine. Des sacs dégradables contenant la litière sont ajoutés pour leur permettre de faire un nid, comme enrichissement du milieu. Les animaux ont une semaine d’acclimatation avant que les procédures ne débutent. Les conditions d’expérimentation font l’objet d’un suivi attentif du bien-être animal. Les animaux seront suivis quotidiennement par la structure en charge du bien-être animal. Pour le confort de l'animal, la prévention du stress est intégrée aux procédures expérimentales par l'utilisation d'une anesthésie gazeuse (isoflurane) pendant tous les gestes douloureux, lors des différentes injections des traitements potentiels (injection intraveineuse, injection intra-musculaire...). Tout animal présentant des signes de douleur, souffrance ou stress sera mise à mort. Les critères d’arrêt utilisés sont: - Le suivi quotidien du poids - La combinaison de plusieurs des signes cliniques : posture courbée, piloérection, difficulté respiratoire, prostration ou perte d’activité, perte de réponse à un stimulus. Une grille de scoring permettra le suivi quotidien et une intervention précoce en cas de signes dus à la pathologie.

Choix des espèces

Plusieurs modèles animaux d'infection au Sars-CoV-2 sont actuellement utilisés par la communauté scientifique : les primates non humains, les chats, les furets, les hamsters et les souris. Les souris sont largement utilisées dans les études d'immunologie et de lésions pulmonaires, ont un système immunitaire bien caractérisé et un cycle de reproduction rapide. Leur taille, leur reproduction et leur croissance rapides constituent des avantages non négligeables pour accélérer la complétion des études associées à des tests statistiques pour conclure à l'efficacité des interventions potentielles. Souris de 5 à 10 semaines minimum et jusqu’à 30 semaines.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
Souris : 180
Souffrances
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▲ 180
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Devenir
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 180

180 souris femelles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des cellules cancéreuses humaines de côlon, pancréas ou foie sont greffées sous leur peau, puis un anticorps ou un placebo est injecté trois fois par semaine pendant jusqu'à soixante jours, avant l'euthanasie pour prélever les tumeurs. Le porteur affirme n'avoir observé aucun effet secondaire des traitements dans des projets antérieurs, la surveillance portant surtout sur la taille des tumeurs. Il indique qu'il est "indispensable" d'évaluer l'anticorps dans un organisme entier, la culture cellulaire ne reproduisant pas l'environnement tumoral.

Objectifs

La transplantation de cellules cancéreuses humaines chez la souris permet d'en approfondir la caractérisation biologique. Dans ce travail, nous souhaitons évaluer les effets anticancéreux d'un anticorps, développé dans notre laboratoire, sur la croissance des cellules cancéreuse humaines (côlon, pancréas, foie) greffées chez la souris. Nous savons que ces cellules ne forment pas de métastases dans nos conditions de croissance chez la souris. Les animaux greffés seront soignés dans des conditions standard (portoir avec cages ventilées et enrichissement) et nourris sans restriction avec une alimentation standard. Ce modèle permettra d'étudier les effets du traitement avec l'anticorps d’intérêt. Même si certaines données ont d'ores et déjà pu être obtenues sur le rôle de l'anticorps dans les modèles de cellules en culture, il est indispensable d'évaluer leur efficacité dans un modèle animal plus intégré, impliquant tous les types cellulaires de l'environnement de la tumeur chez la souris. Une expérience se déroulera sur 60 jours entre le moment où les cellules cancéreuses sont greffées et l'analyse des résultats. Si nous envisageons un délai de 5 ans, celui-ci englobe le temps de plusieurs expériences et le temps de l'écriture d'une publication pour valoriser le travail.

Bénéfices attendus

Nous nous attendons à ce que l'anticorps d’intérêt diminue la croissance des tumeurs chez la souris dans le but de développer une nouvelle piste thérapeutique dans le traitement des cancers digestifs chez l'homme.

Procédures

Les souris utilisées sont des femelles adultes de 6 semaines à leur arrivée à l'animalerie. Nous avons choisi des femelles pour éviter l'agressivité des mâles liée au sexe et des adultes pour avoir un système mature et des animaux qui sont adultes du début à la fin de l'expérience. Après un temps d'acclimatation de 4 jours, elles entrent dans un protocole de suivi de croissance tumorale pour une durée maximum de 60 jours. On réalise une injection de cellules tumorales humaines digestives sous la peau de souris femelles adultes sous anesthésie. Les cellules vont être tolérées par la souris et vont commencer à croître à l’endroit de l’injection. Cette injection dure moins de 30 secondes. A partir du jour d’implantation, les souris vont recevoir un composé visant à diminuer ou ralentir la croissance tumorale. Ces injections se font 3 fois par semaine sur animal non endormi et sont composées soit d’un placebo, soit de la molécule d’intérêt. L’ensemble des souris est également évalué 3 fois par semaine quant à leur état général, leur poids et la taille des tumeurs au cours du temps. Cette évaluation se fait le même jour que les injections pour éviter l’accumulation de stress soumis aux animaux. L’ensemble de ces actes (injection et évaluation) ne dépassent pas 1 minute par animal. A la toute fin de l’expérience tous les animaux sont euthanasiés.

Impact sur les animaux

L’utilisation des molécules d'intérêt ou des molécules chimio-thérapeutiques utilisées dans les traitements des cancers digestifs, a d’ores et déjà été réalisée et validée dans des projets antérieurs et aucun effet secondaire nuisible n’a été noté. Les différents traitements n’affectent ni l’état général, ni le poids des animaux. Seules la taille des tumeurs et la nuisance liée aux injections répétées pour le traitement en cours d’expérience doivent être surveillée de manière vigilante, car ils peuvent être susceptibles d’altérer le bien-être animal et être à l’origine d’une perte de poids importante.

Devenir

A la fin de l’expérience ou lorsqu’un animal a été jugé avoir atteint un point limite affectant le bien-être animal, il sera euthanasié pour prélever les tumeurs greffées et les analyser. Aucun autre organe ne sera prélevé.

Remplacement

Les connaissances issues de cette étude sur l’animal ne peuvent pas être obtenues actuellement par d’autres méthodes compte tenu de la complexité physiologique de l’environnement de la tumeur comprenant plusieurs types cellulaires impossible à reproduire avec des cellules en culture, nous obligeant à travailler à l'échelle d'un organisme. Des études sur cellules en culture sont, par ailleurs, prévues pour étudier d’autres paramètres qui complèteront ce volet d’expérimentation animale sans pouvoir le remplacer.

Réduction

Nous avons déterminé le nombre d'animaux nécessaire et suffisant dans chaque sous-groupe pour avoir des résultats exploitables. Ce nombre est de 5 souris par sous-groupe, chacune greffée de 2 tumeurs sur chaque flanc, c'est à dire 10 tumeurs greffées par groupe, ceci dans le but de diminuer de moitié le nombre d'animaux inclus dans une expérience.

Raffinement

Les méthodes et les mesures choisies visent à diminuer au maximum les contraintes imposées aux animaux. Les animaux seront anesthésiés au moment de la greffe des cellules cancéreuses sous la peau. Au cours de l’expérience, une surveillance visuelle quotidienne et un suivi clinique (3 fois par semaine) seront réalisés dans le calme pour limiter au maximum le stress des animaux. L’administration d’analgésique sera réalisée si nécessaire (en cas de douleur). Des conditions d’hébergement standard adaptées sont appliquées avec une alimentation standard sans limite de quantité. Enfin, un enrichissement composé de coton et de lanières cartonnées en accordéon sera proposé aux animaux afin qu’ils puissent se confectionner des nids.

Choix des espèces

Les souris utilisées sont des femelles adultes de 6 semaines à leur arrivée à l'animalerie. Nous avons choisi des femelles pour éviter l'agressivité des mâles liée au sexe et des adultes pour avoir un système mature et des animaux qui sont adultes du début à la fin de l'expérience. Après un temps d'acclimatation de 4 jours, elles entrent dans un protocole de suivi de croissance tumorale pour une durée maximum de 60 jours. Nous avons choisi l'utilisation de la souris qui est une espèce animale qui se rapproche au mieux sur le plan physiologique à l’espèce humaine. Seule la souris nous permettra de répondre clairement aux questions que nous nous posons sur les effets anticancéreux d'un anticorps sur les cancers digestifs humains. De plus, le modèle souris apporte 2 autres avantages : sa taille et sa masse qui limite les quantités de traitement à administrer et le nombre extrêmement grand d'outils biologiques qui permettent la caractérisation des tissus cancéreux chez la souris. Les souris utilisées sont des femelles adultes pour que les animaux restent au même stade mature tout au long de l’expérience. Nous avons privilégié des femelles pour limiter les conflits entre mâles greffés dans une même cage.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système immunitaire
    • Système musculosquelettique
Souris : 180
Souffrances
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▲ 180
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Devenir
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 180

180 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une obésité et un diabète leur sont induits par un régime gras et des injections de streptozotocine, avec tests de tolérance au glucose, prises de sang répétées et densitométrie, avant l'euthanasie pour prélever leurs os et d'autres organes. Le porteur indique que la streptozotocine peut provoquer douleur transitoire et hypoglycémie, et que l'excès de poids peut gêner la mobilité des souris obèses. Il affirme qu'un modèle cellulaire isolé ne peut rendre compte des interactions entre tissus recherchées ici.

Objectifs

Ce projet a pour objectif principal de mettre en place un modèle animal atteint d’obésité et de diabète de type 2 (DT2), afin d’étudier in vivo les altérations de fragilité osseuse liées à l’obésité et au diabète. En France 56 % des hommes et 40 % des femmes souffrent de surpoids ou d'obésité, un problème de santé publique qui favorise l’apparition de diabète et d’hypertension artérielle, responsables de complications rénales et cardiovasculaires. Selon des études cliniques et fondamentales, l’obésité et sa complication en diabète (hyperglycémie), sont aussi associées à une fragilité exacerbée des os et un risque de fracture augmenté. Ces anomalies osseuses s’accompagnent d’une augmentation de graisses qui s’acumulent dans la moelle osseuse, ainsi que d’altérations inflammatoires dans la moelle osseuse et dans les tissus périphériques. Cela suggère des effets délétères de l’accumulation de graisses sur le renouvellement de l’os et sa résistance. Cependant, les mécanismes par lesquels l’obésité et le diabète amplifient l’accumulation de graisses dans la moelle osseuse n’ont pas été identifiés. De plus, le rôle de ces graisses dans la fragilisation des os chez les individus obèses/diabétiques, reste à élucider. Le présent projet vise à évaluer chez la souris obèse diabétique : 1) l’accumulation et la distribution des graisses de la moelle osseuse, 2) l’impact de ces graisses sur la masse et la qualité du tissu osseux, 3) l’effet de l’obésité et du diabète sur la capacité de transformation des cellules stromales/précurseurs de la moelle osseuse en cellules graisseuses, et 4) à analyser la production de molécules immunoinflammatoires et leur rôle dans la formation de graisses et dans la fragilisation de l’os. Le modèle d’obésité induit chez les rongeurs à l’aide d’un régime alimentaire riche en graisses, est décrit comme un modèle de choix pour l’étude des conséquences de l’obésité sur la santé.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif de mieux comprendre la relation physiopathologique entre les désordres métaboliques liés à l’obésité et au diabète, et les maladies de fragilité osseuse. Il vise à générer des données à fort potentiel translationnel pouvant conduire au développement d’outils novateurs pour la prédiction, la prévention et la prise en charge des pathologies osseuses chez l’Homme. A court terme, ce projet permettra de valider la mise en place d’un modèle animal d’obésité et de diabète, représentatif de la pathologie humaine. Les études proposées apporteront des informations précieuses quant aux conséquences de l’obésité et du diabète sur la fragilisation des os. Elles pourraient éclairer le rôle précis de l’élévation de la graisse médullaire et de ses facteurs sécrétés, dans l’apparition d’altérations de la structure et de la microarchitecture des os. Les analyses prévues portent sur différents sites osseux afin d’apprécier la sensibilité spécifique de chaque site aux effets de l’obésité et du diabète. Le suivi longitudinal non invasif par densitométrie in vivo, permettra de corréler l’apparition des atteintes de masse osseuse avec la sévérité de l’obésité et du diabète. Des molécules liées à l’immuno-inflammation seront également mesurées dans les tissus et dans le sang circulant prélevés sur les animaux. Les résultats attendus pourraient permettre l’identification de biomarqueurs circulants et/ou tissulaires pour une évaluation précose et prédictive des atteintes ostéomédullaires et osseuses dans le contexte de l’obésité et du diabète. Si les résultats s’avèrent concluants, cela pourrait ouvrir la voie à de nouvelles études translationnelles et cliniques, pour évaluer l’intérêt de l’adiposité médullaire et de molécules immuno-inflammatoires séléctionnées dans des stratégies de prise en charge des pathologies de fragilité osseuse. De plus, compte tenu de la prévalence croissante de l’obésité et du diabète et leurs conséquences multiples sur la santé humaine, la validation du modèle animal peut à terme, ouvrir la voie vers de nouvelles collaborations avec des partenaires qui s’intéressent à d’autres complications du diabète.

Procédures

La procédure proposée dans le présent projet implique plusieurs gestes expérimentaux appliqués aux groupes d’animaux utilisés. Dans un premier temps, les souris seront mises sous régime alimentaire contrôle (LFD) ou riche en graisses (HFD) pour induire une obésité. Après 4 semaines de régime alimentaire contrôle ou gras, les souris maintenues vigiles recevront 3 injections intrapéritonéales de solution de streptozotocine (STZ) (groupes HFD/STZ) ou de tampon (groupes HFD et contrôle LFD) ; une injection par jour pendant 3 jours consécutifs. Pour vérifier la mise en place de la pathologie du diabète (hyperglycémie) dans les groupes HFD/STZ, des mesures de glycémie à jeun et des tests de tolérance au glucose (IPGTT) et à l’insuline (IPITT) seront réalisés sur tous les groupes d’animaux maintenus vigiles. La glycémie sera mesurée sur une goutte de sang prélevée dans la veine de la queue après ponction à l’aide d’une aiguille. Elle sera mesurée au début du protocole puis toutes les 4 semaines. Les tests IPGTT et IPITT sont prévus à deux temps, aux semaines 7 et 15 du protocole. Après une injection intrapéritonéale d’une solution de glucose (pour IPGTT) ou d’insuline (pour IPITT), une série de 5 mesures de glycémie seront réalisées à des intervalles de 15-30 minutes. Un temps de récupération de 3-4 jours est prévu entre le test IPGTT et le test IPITT. Les animaux de la cohorte 3 (60 souris) recevront aussi 3 injections intrapéritonéales de marqueurs fluorescents dont la sécurité est validée. Les 3 injections sont prévues sur les animaux maintenus vigiles aux semaines 12, 14 et 16 (la veille de la mise à mort). Enfin, tous les groupes d’animaux du projet (180 souris/3 cohortes) subiront des mesures par densitométrie (scanner) pour évaluer la composition corporelle en fonction du régime appliqué. Trois mesures de densitométrie (semaines : 0, 8 et 16) seront réalisées sur les souris sous anésthésie générale au gaz d’isoflurane ; chaque mesure dure 4-6 minutes d’acquisition. Deux prises de sang sont également prévues (aux semaines 8 et 16) sur tous les animaux. La première sur les souris vigiles, est prévue par ponction de la veine latérale de la queue et à l’aide d’un capillaire après application locale d’un gel anesthésique. Le second prélèvement est prévu par ponction cardiaque sur les souris sous anesthésie générale terminale à l’isoflurane, juste avant mise à mort (semaine 16) pour prélèvement d’organes.

Impact sur les animaux

Les animaux seront utilisés comme modèle pathologique d’obésité et de diabète, induit par un régime alimentaire gras avec ou sans injections de streptozotocine (STZ). Le modèle est largement décrit dans la littérature, les principales nuisances / effets indésirables inhérents aux procédures expérimentales prévues sont les suivants : - Pendant les injections IP de solution de STZ ciblant les cellules du pancréas, comme déjà obsevé dans un protocole du laboratoire (n°2021060316221938), les animaux peuvent manifester un stress limité dans le temps voire une douleur transitoire (12-24 heures) dus au pH acide de la solution de STZ. Un risque de prostration de l’animal peut être aussi observé pendant 30 à 60 minutes post-injection en raison d’un risque d’hypoglycémie consécutive à l’injection de STZ. Une surveillance renforcée sera mise en place jusqu’à rétablissement complet de l’animal puis 2 surveillances par jour au minimum. - Lors des injections IP de solutions de marqueurs fluorescents, ou de solution de glucose/insuline pour les tests de tolérance au glucose/insuline, les animaux pourraient subir un stress limité dans le temps. Lors des prises de sang pour les mesures de glycémie, la ponction de la veine caudale pour le prélèvement sanguin peut induire une douleur localisée et ponsctuelle. Pour la prise de sang prévue à la 8ème semaine du protocole, un gel de pramocaïne 1% (anesthésique local) sera appliqué préalablement à la ponction. - Une prise de poids qui pourrait provoquer une gêne limitée à la mobilité des animaux obèses (HFD) à partir de la semaine 12 du protocole. Après installation d’une hyperglycémie diabétique chez les animaux traités avec la STZ (groupes HFD/STZ), la prise de poids peut s’inverser par comparaison aux animaux des groupes HFD. Le poids des animaux sera donc contrôlé de manière hebdomadaire et son impact sur le bien-être des animaux sera pris en compte dans la surveillance des points limites.

Devenir

Le présent projet vise à étudier l’impact de l’obésité et du diabète de type 2 (DT2) sur l’accumulation de graisses dans la moelle osseuse, et les conséquences de ces graisses sur le tissu osseux qui augmenteraient la fragilisation des os et le risque de fracture. Ainsi, à la fin de la procédure expérimentale proposée, tous les animaux seront mis à mort pour prélèvement d’organes et analyse.

Remplacement

Le projet proposé vise à étudier in vivo les mécanismes physiopathologiques qui expliqueraient les relations observées entre accumulation d’adiposité médullaire (graisse de la moelle osseuse) et développement de fragilités osseuses dans le contexte d’obésité et de diabète. Ce contexte de pathologies métaboliques, complexes et multifactorielles, et ses conséquences systémiques nécessitent une approche d’étude intégrée, qui tient compte des interactions multiples entre tissus et entre tissus et facteurs moléculaires circulants. Ainsi, le modèle de souris obèse/diabétique constitue un modèle de choix et bien établi pour mimer la pathologie humaine. De plus, ce projet s'intéresse à l’implication de facteurs métaboliques et des molécules immuno-inflammatoires circulantes dans le sang, dont l’étude requiert un modèle d'étude chez l’animal vivant. L’utilisation d’alternatives basées sur des modèles cellulaires isolés in vitro ne pourra répondre à ces objectifs. Les hypothèses et les objectifs de ce projet s’appuient sur des études complémentaires déjà réalisées in vitro sur des modèles de cellules souches de la moelle osseuse, exposées à des stimulations métaboliques et immuno-inflammatoires. Ces études in vitro ont permis d’identifier des molécules qui pourraient impacter le tissu osseux et dont l’évaluation nécessite un modèle in vivo.

Réduction

Le nombre d'animaux sera limité à un maximum de 20 par groupe pour assurer des résultats statistiquement comparables. Ce nombre tient compte des données de la littérature, et des analyses prévues devant faire l’objet de tests statistiques. Pour réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés dans le présent projet, plusieurs analyses sur plusieurs sites osseux seront regroupées dans la même étude et sur les mêmes groupes d’animaux. Les mêmes prélèvements osseux (e.g. le même tibia) serviront à la fois pour des analyses par histologie et par immunohistochimie. Le deuxième tibia de chaque animal servira pour des analyses par microtomographie (microCT). Ce même tibia (comme tous les autres prélèvements osseux) sera scanné par microCT, une première fois pour analyser la microarchitecture osseuse, et une seconde fois pour évaluer la graisse de la moelle osseuse après un traitement spécifique de l’échantillon. Pour réaliser un suivi de l’apparition des atteintes osseuses et de la composition corporelle au cours du temps, et en conformité avec le principe de réduction du nombre d’animaux utilisés, plusieurs mesures (scans) à l’aide d’un densitomètre sont prévues sur les mêmes souris in vivo. Outre la réduction du nombre de groupes d’animaux utilisés à différents temps de suivi, cette approche permettra aussi de réduire les biais expérimentaux liés à la variabilité interindividus des mesures réalisées. Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés pour les projets du laboratoire, d’autres organes seront récupérés et utilisés dans un autre projet collaboratif qui s’intéresse à l’étude des dysfonctions vasculaires et rénales liées au diabète.

Raffinement

Les animaux, hébergés par groupes de ~4-6 souris/cage, seront inclus dans le protocole après 1-2 semaines d’acclimatation dans l’établissement d’expérimentation. Avant injection intra-péritonéale de la solution de streptozotocine (STZ), les souris seront prélablement habituées à des injections de sérum physiologique afin de prévenir/réduire le risque de stress. Après injection de la STZ, une surveillance renforcée sera mise en place pendant au moins une heure puis au minimum 2 fois par jour. La surveillance portera sur des signes relatifs au bien-être et l’état général de l’animal, son comportement et son alimentation. En cas de mal-être persistant, une eau de boisson à 10% de sucrose sera fournie à l'animal pendant 24 heures, et des aliments hydratés seront déposés au fond de la cage. Le poids corporel sera également mesuré une fois par semaine. Une perte de poids excessive (>15% du poids initial avant injection STZ) et persistente pendant 3 jours consécutifs, entraine une sortie du protocole et la mise à mort de l’animal. Pour préserver la qualité de l’alimentation, les aliments sont entièrement remplacés 2 fois par semaine. Lors de la ponction de la veine caudale pour prélèvement sanguin, un gel anesthésique sera préalablement appliqué localement. Les mesures in vivo de la composition corporelle à l’aide d’un scanner (densitomètre ou microCT) seront réalisées sur les animaux sous anesthésie gazeuse, ce qui garantit une sédation rapide et un réveil rapide des animaux. Enfin, après développement d’une hyperglycémie, la litière sera changée plus fréquement (~2 fois/semaine) en raison d’un risque d’augmentation de la fréquence/volume d’urines.

Choix des espèces

La souris et particulièrement la souche C57BL6J est largement reconnue pour sa sensibilité à la prise de poids sous régime gras, et à l’action de la streptozotocine-STZ ciblant les cellules du pancréas pour induire une défcience de sécrétion d’insuline à l’origine d’hyperglycémie. La souris C57BL6J présente aussi un fond génétique largement exploité en recherche sur des modèles génétiquement modifiés des pathologies d’intérêt (maladies osseuses et métaboliques). Ainsi, l’utilisation de cette souche de souris présente un intérêt pour permettre des analyses comparatives et complémentaires des données expérimentales obtenues sur des modèles pathologiques induits par des méthodes différentes sur la même souche Des souris jeunes adultes (âgées de 6 à 7 semaines) pour pouvoir les suivre durant un protocole expérimental relativement long (16 semaines après inclusion). Le protocole s’appuie également sur des données de la littérature issues de protocoles ayant validé des modèles similaires (obèses et/ou diabétiques) avec des souris C57BL6J dont l’âge d’inclusion varie de 6 à 12 semaines.

  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système cardiaque
Souris : 3500
Souffrances
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▲ 3500
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Devenir
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 3500

3 500 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des lignées génétiquement modifiées portant une mutation du gène ARID1A sont gavées quotidiennement pendant deux mois, certaines recevant une injection sous-cutanée, avant d'être tuées pour exploration anatomique et histologique. Le projet porte sur les syndromes d'hypercroissance, avec l'espoir d'identifier des traitements. Le porteur affirme qu'il n'existe pas de modèle in vitro adapté et que la souris est le seul mammifère chez qui la protéine concernée a été mutée.

Objectifs

Les syndromes d’hypercroissance en mosaïque sont causés par des variants somatiques affectants différents acteurs génétiques causant une croissance anormale des organes et/ou tissus. Récemment, grâce aux progrès de la génétique de nouveaux gènes ont été identifiés comme potentiellement impliqués dans les syndromes d’hypercroissance. Parmi eux, un gene en particuliers semble un candidat idéal. Notre objectif est de développer des modèles de souris porteurs de mutations de ce gene dans différents tissus de manière spécifique afin de comprendre la physiopathologie des syndromes d’hypercroissance en lien avec ce gène là et d’identifier de nouveaux traitements permettant de prévenir l’apparition des symptômes ou de freiner la pathologie.

Bénéfices attendus

Ce projet nous conduira à une meilleure compréhension des mécanismes moléculaires conduisant aux syndromes hypertrophiques et à l'identification potentielle de nouveaux traitements

Procédures

Un traitement sera administré par gavage quotidien pour faire diminuer le volume des malformations. Le volume administré sera de 100ul. Celui-ci sera effectué par un technicien expérimenté. Le gavage sera réalisé chez des souris adultes. Les sondes de gavages sont les dernières arrivées sur le marché, en silicone, ultra souple et non traumatisante pour l’animal. Le gavage dure environ 15 secondes par animal. Les souris seront gavées pendant 2 mois. Un groupe de souris recevra une injection sous cutané unique de 100ul. Cette injection sera réalisée par un technicien expérimenté.

Impact sur les animaux

Le risque de fausse route au cours des gavages sera particulièrement surveillé. L'injection (unique) sous cutanée peut entrainer une douleur transitoire. Les tuméfactions peuvent être responsable d'un inconfort. Cet inconfort corrèle avec le volume de la malformation et sera particulièrement surveillé (points limites).

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour exploration anatomique et histologique.

Remplacement

Il n'existe pas de modèle in vitro qui permette d'étudier les caractéristiques des syndromes de surcroissance liés à des mutation du gène ARID1A. Les cellules nécessitent un environnement complexe avec de multiples interactions et facteurs de croissances impossible à récapituler in vitro. La souris est le seul mammifère pour lequel la protéine impliquée ici a été mutée

Réduction

Utilisation d’un nombre minimal d'animaux pour avoir la puissance statistique. Nous avons défini statistiquement la puissance et le risque en utilisant un logiciel de statistique. Le nombre de souris par groupe a ensuite été calculé afin de pouvoir mettre en évidence un effet statistique par un test ANOVA. Tout au long du projet pour minimiser le nombre d'animaux utilisés et conformément aux objectifs scientifiques, nous réutiliserons les différents tissus.

Raffinement

Enfin, nous éviterons toute souffrance inutile des animaux en les surveillant régulièrement. Le gavage sera effectué par un technicien expérimenté. Le volume des injections sera réduit au minimum possible. Par ailleurs, des points- limites précis ont été établis (poids, comportement, aspect du poil), entrainant la mise à mort anticipée de l’animal si nécessaire. Nous espérons ainsi identifier de nouveaux traitements médicamenteux qui pourraient améliorer les conditions de vie des patients porteurs de ces mutations génétiques et pour lesquels aucun traitement satisfaisant n'existe.

Choix des espèces

La souris est préférée comme espèce car elle présente l’avantage de facilité d’élevage et de reproduction. Elle permet l’étude d’animaux génétiquement modifiés particulièrement informatifs pour la compréhension des mécanismes physiopathologiques. Par ailleurs, de nombreux outils d’analyses ont été développés et bien caractérisés dans cette espèce animale (notamment les anticorps pour la mise en évidence de protéines par western blot, par immunohistochimie, et pour des dosages immunoenzymatiques...). Souris âgées de 4 semaines pour l'induction au tamoxifène car il est nécessaire que l'organogénèse soit terminée. Ces souris seront ensuite suivies à l'âge adulte.

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
    • Troubles gastrointestinaux
  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
Souris : 60
Souffrances
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▲ -
▲ 60
▲ -
Devenir
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 60

60 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont infectées par la bactérie Helicobacter pylori puis gavées d'un composé nommé EX-01, jusqu'à deux fois par jour pendant quatorze jours, avant d'être tuées pour prélever leurs organes. Le porteur vise un médicament contre l'infection à H. pylori, associée aux cancers de l'estomac, et renvoie cette retombée à terme. Il affirme que des expériences chez la souris sont "indispensables" pour confirmer l'activité du composé, jugée impossible à modéliser in vitro.

Objectifs

Le cancer gastrique est actuellement la 4e cause de mortalité par cancer dans le monde. L’infection chronique par Helicobacter pylori est considérée comme étant reponsable dans plus de 93% des carcinomes gastriques. Le composé EX-01, naturellement présent dans l’alimentation, dont l’inocuité a été montrée mais dont la composition est actuellement confidentielle car en instance de brevetage, a montré des effets antibiotiques in vitro sur Helicobacter et Campylobacter. Il a également montré des effets anti-cancéreux dans les cancers de la prostate et du pancréas mais son action n’a pas encoré été étudiée dans le cancer de l’estomac. Nous souhaitons donc à présent étudier in vivo les effets de ce composé, l’objectif à terme étant la création d’un nouveau médicament pour le traitement de l’infection à H. pylori chez l’Homme. L’objectif de ce projet est d’étudier in vivo chez la souris les effets du composé EX-01 sur la colonisation de l’estomac par la bactérie Helicobacter pylori.

Bénéfices attendus

L’objectif à terme est de développer un nouveau médicament pour le traitement de l’infection à H. pylori.

Procédures

Gavage sur animal vigile: 20 souris, 1 fois par jour sur 3 jours Gavage sur animal vigile: 40 souris, 1 fois par jour sur 3 jours puis 2 fois par jour sur 14 jours

Impact sur les animaux

Possible perte de poids liée au stress du gavage 2 fois par jour, et à l’infection à H. pylori. L’infection à H.Pylori peut induire une légère inflammation au niveau de l’estomac au bout de 5 semaines

Devenir

Nous souhaitons faire des analyses sur les prélèvements issus des animaux. Pour cela les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure pour que leurs organes soient prélevés.

Remplacement

L’effet antibactérien du composé EX-01 sur la croissance de H. pylori a été montré in vitro (dépôt de brevet en cours). L’absence de toxicité chez la souris a été démontrée. Des expérimentations chez la souris avec ce composé sont indispensables afin de confirmer sa biodisponibilité et son activité in vivo dans la muqueuse gastrique (environnement acide susceptible d’affecter l’activité de la molécule), éléments qui ne peuvent pas être modélisés in vitro.

Réduction

Le modèle d’infection à H. pylori est connu et maitrisé par notre équipe. Sur les échantillons prélevés nous prévoyons de réaliser des analyses biologiques de H. pylori à partir de la muqueuse gastrique des souris infectées, et l’analyse histopathologique pour quantifier l’inflammation gastrique. Des études statistiques seront réalisées : d’après les publications précédentes de l’équipe et d’après la littérature scientifique sur ces modèles murins d’infection par H. pylori, qui présentent une certaine hétérogénéité de réponse entre animaux, des groupes de 10 animaux par condition expérimentale sont requis.

Raffinement

Les souris sont hébergées en groupes sociaux avec un enrichissement du milieu (nids de litière). Les souris seront suivies quotidiennement par le personnel de l’animalerie ainsi que par les expérimentateurs. Si l'animal commence à perdre du poids, de la nourriture humidifiée sera mise dans la cage. Si l’état de l’animal ne s’améliore pas en 48 h il sera immédiatement euthanasié. Si l'animal présente des signes de souffrance trop importants il sera euthanasié sans attendre. Les souris seront pesées deux fois par semaine, si la perte de poids est de 10% par rapport à la semaine précédente l’animal sera euthanasié sans attendre.

Choix des espèces

Le modèle d’infection à H. pylori a été mis au point chez la souris C57BL6J et est maitrisé au laboratoire. Les souris seront utilisées à un âge de 6 semaines car c’est l'âge optimal pour permettre une infection à H. pylori. Après ce stade l’infection ne se met pas en place.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 240
Souffrances
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▲ -
▲ 240
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Devenir
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 240

Des souris mâles reçoivent trois injections intrapéritonéales espacées de 48 heures pour inactiver les cellules de leurs îlots pancréatiques qui ne produisent pas l'insuline, puis passent deux tests de tolérance au glucose de deux à six heures, avec incision de la queue, injection de glucose, sept à dix prises de sang pour la glycémie et quatre autres pour les hormones. 240 souris vont être utilisées dans ces procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leur pancréas. Certaines sont aussi gavées d'une solution lipidique ou nourries d'un régime gras, que le porteur dit "classiquement utilisé pour mimer des conditions diabétogènes", afin d'étudier le rôle de ces cellules dans la régulation de la glycémie. Le résumé ne nomme pas le produit injecté pour supprimer les cellules et ne donne pas la durée du régime gras.

Objectifs

Les objectifs de ce projet sont de comprendre l’influence d'un type particulier de cellules des îlots pancréatiques sur l’homéostasie nutritionnelle à la fois dans les conditions physiologiques (régime normal) et dans les conditions physiopathologiques (régime gras classiquement utilisé pour mimer des conditions diabétogènes).

Bénéfices attendus

Le diabète est une maladie grave qui s’étend. Il est lié à une augmentation anormale et prolongée de la concentration de sucre dans le sang : c’est l’hyperglycémie. Les petits organes qui libèrent les hormones régulant la concentration de sucre dans le sang (la glycémie) s’appellent les îlots du pancréas. Ils sont constitués de plusieurs types des cellules. Les principales cellules des îlots sécrétant l’insuline, la seule l’hormone qui diminue la glycémie. Dans le diabète de type 1, ces cellules sont absentes. Dans le diabète de type 2, elles fonctionnent mal. En ce sens, ces cellules ont toujours été au centre des études sur la régulation glycémique en conditions normales et pathologiques. On connait donc très peu le rôle des autres cellules du pancréas dans ces mécanismes et surtout la manière dont elles influencent les cellules produisant l’insuline. Une autre limite de la plupart des études est d’avoir été centrées uniquement sur les effets du sucre (le glucose). En effet, l’alimentation contient d’autres nutriments : protéines, lipides…. Dans le présent projet, les chercheurs disposent de souris dont la particularité est de pouvoir inactiver les cellules ne produisant pas l’insuline. La manière dont ces souris régulent leur glycémie suite à une administration de glucose combiné ou non avec d’autres nutriments pourra donc être étudiée et surtout comparée avec celle des souris « normales » qui ont dans leurs îlots tous les types de cellules. Ceci apportera des informations cruciales sur le rôle de ces cellules dans ces processus. Pour mieux comprendre les interactions entre les différents types de cellules pancréatiques dans le diabète, certaines souris seront soumises à un régime gras qui mime certaines conditions favorisant le diabète de type 2. Les informations fournies par ce projet seront aussi cruciales par rapport au diabète de type 1. En effet, dans la perspective des futures thérapies cellulaires, nous saurons s’il suffit de greffer seulement les cellules produisant l’insuline ou un mélange équilibré des différentes cellules pancréatiques.

Procédures

Pour induire le phénotype recherché, les animaux recevrons 3 injections intrapéritonéales (10 secondes par injection) espacées de 48h. Pour les tests de tolérance au glucose, 2 expériences effectuées à 2 semaines d’écart (durée du test de 2 à 6h) : une incision (2 secondes) de la queue sera faite après anesthésie, s’en suivra une injection intrapéritonéale (10 secondes) de glucose avec ou sans autres nutriments, 7 à 10 prélèvements très légers de sang (10 à 30 secondes) pour détermination glycémie (espacés de 15min à 1h) seront effectués et 4 prélèvements (30 à 60 secondes) un peu plus importants de sang pour la détermination d’hormones (espacés de 30min à 1h). Pour les animaux de certains lots, 1 gavage (20 secondes) avec une solution lipidique sera effectué (après l’injection intrapéritonéale de glucose).

Impact sur les animaux

Des souris de ce type sont actuellement en élevage dans un autre laboratoire. En dehors d’une diminution de poids légère et transitoire (1-2 semaines maximum) après la suppression des cellules des îlots qui ne sécrètent pas l’insuline, aucun effet délétère n’a été recensé chez ces animaux. Dans de très rares cas, il peut arriver, malgré les soins post-expérimentaux que la queue cicatrise mal après les prélèvements de sang. Il peut aussi arriver extrêmement rarement, lors de l’injection intrapéritonéale de toucher un organe entrainant la mort de l’animal.

Devenir

A l'issue de la procédure, les souris seront euthanasiées et leur pancréas sera prélevé pour diverses expérimentations ex-vivo.

Remplacement

Même si des modèles in vitro à 2 organes se développent, les systèmes d’organes sur puce sont pour l’instant incapables de reproduire la complexité de l’homéostasie nutritionnelle des mammifères impliquant des interactions entre de nombreux organes (tractus digestif, îlots pancréatiques, foie, tissu adipeux, muscle, cerveau, rein…). Ces expériences ne peuvent donc se faire que sur un modèle de mammifère. Le modèle souris est le plus adapté car c’est le seul à ce jour permettant une ablation sélective des cellules non-β des îlots pancréatiques au travers du modèle que nous proposons d’étudier dans ce projet. Il n’existe actuellement aucun simulateur modélisant l’homéostasie nutritionnelle qui est au cœur de cette étude. Toutefois, nous travaillons justement sur un simulateur de l’homéostasie glucidique. Les données acquises dans ce projet sur ces animaux seront entre autres destinées à enrichir ce simulateur renforçant ainsi la puissance de cette approche de simulation afin de réduire encore le recours à l’expérimentation animale.

Réduction

Une réflexion approfondie a été effectuée pour réduire le nombre d’animaux tout en préservant une puissance statistique nécessaire sans laquelle il faudrait refaire l’étude. Une pré-étude a été réalisée antérieurement dans un autre laboratoire sur ces animaux montrant sans réserve la faisabilité du projet. Les tests in vivo décrits dans cette étude sont réalisés de manière courante depuis des années par notre équipe dans d’autres projets, mais sont aussi des tests courant largement utilisés dans les laboratoires qui travaillent sur le diabète au travers le monde, ils sont donc très standardisés. Il n’y a donc plus de mise au point technique et aucune perte d’animaux n’est à prévoir à ce niveau, ce qui contribue à limiter également le nombre d’animaux. Pour réduire encore le nombre de souris produites en élevage, le choix des animaux contrôles (témoins) produits permettra de diviser par 2 le nombre total d’animaux à produire. Nous réutiliserons les animaux d’un même lot pour 2 séries d’expériences ce qui permet de diminuer encore de 90 notre besoin total d’animaux, et enfin, après les tests in-vivo, les animaux produits seront utilisés pour récupérer leurs îlots pancréatiques pour des investigations sur ces tissus au sein de la même étude. Ceci permet encore une réduction de moitié des animaux utilisés. Ainsi, 240 animaux maximum (au lieu de 900 si les mesures précédentes n’étaient pas appliquées) seront utilisés. Chaque lot sera optimisé pour que le nombre d’animaux utilisé assure une significativité statistique. Les règles statistiques communément admises seront appliquées (à savoir : si la répartition des résultats suit une loi normale, des tests statistiques paramétriques seront employés. Si la distribution des données ne suivait pas une loi normale, les tests non paramétriques appropriés seront appliqués).

Raffinement

Les animaux seront regroupés entre 5 et 10 animaux par cage pour éviter les effets délétères de l’isolement de ces animaux. Leur habitat sera enrichi des dômes et carrés de ouate pour la nidification. Un suivi quotidien des animaux sera effectué par le personnel de l'animalerie. Une habituation des animaux aux manipulations, contentions sera effectué la semaine précédant les tests. Les animaux seront pesés 2-3 fois par semaine et tous les jours durant la semaine suivant les expérimentations pour les lots concernés. Une crème anesthésiante sera appliquée sur la queue des animaux avant les incisions et une crème cicatrisante sera appliquée en fin d'expérience avec un suivi et nursing si besoin des animaux. Les manipulateurs seront à jour de leurs formations continues, notamment en ce qui concerne le bien-être animal.

Choix des espèces

Le modèle souris est le plus adapté car c’est un mammifère dont le fonctionnement de l’organisme est transposable à celui de l’Homme, notamment pour la régulation du glucose sanguin. C’est aussi le seul animal à ce jour permettant une ablation sélective des cellules non sécrétrices d’insuline dans les îlots pancréatiques dans le modèle transgénique que nous proposons d’étudier. Les études in vivo sur ces animaux seront faites au stade jeune adulte mâle, de 12 à 22 semaines. Même si des modèles in vitro à 2 organes se développent, les systèmes de micro-organes in-vitro sont pour l’instant incapables de reproduire la complexité de l’équilibre nutritionnel des mammifères impliquant de nombreux organes (tractus digestif, îlots pancréatiques, foie, tissu adipeux, muscle, cerveau, reins…). Ces expériences ne peuvent donc se faire que sur un modèle de mammifère vivant. Le modèle souris est le plus adapté car c’est le seul à ce jour permettant une ablation sélective de certaines cellules des îlots pancréatiques au travers du modèle que nous proposons d’étudier dans ce projet.