Souris
Impact du stress in utero dans le désordre métabolique
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
- Système nerveux
884 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, réutilisées d'une étape à l'autre puis mises à mort pour prélever leurs organes. 52 femelles gestantes sont immobilisées dans un tube de contention sous lumière vive trente minutes, trois fois par jour pendant six jours, pour induire un stress prénatal, et leur descendance subit des tests de tolérance au glucose avec gavage et prises de sang à la queue. Le porteur décrit ce protocole comme un modèle de stress psychologique humain transposé à la souris. Sur le remplacement, il affirme que les méthodes alternatives sont peu représentatives des pathologies humaines et rend le recours à l'animal "incontournable", le stress et les désordres métaboliques étant des réactions de l'"organisme entier".
Objectifs
La prévalence mondiale du développement de maladies métaboliques est en perpétuelle augmentation à travers le monde. L’objectif de notre projet est d'étudier les mécanismes du stress sur le développement de ces pathologies dans la descendance.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre l'impact d'un stress prénatal se rapprochant d'un modèle de stress psychologique chez l'humain, chez la souris. Ce projet apportera des connaissances sur la physiopathologie des désordres métaboliques altérés par le stress au niveau cellulaire et moléculaire afin de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Procédures
Pour générer des souris F1 issues de mères stressées, 52 femelles seront placées dans un tube de contention sous une lumière vive durant 30 min, 3 fois par jour, pendant 6 jours, du 13ème jour au 18ème jour de gestation. L'ensemble des souris F1, soit 624 sera soumis à un test de tolérance oral au glucose avec gavage sur animaux vigiles et avec prélèvement de sang à la queue. Parmi ces animaux, la moitié, soit 312 animaux seront soumis à deux tests de tolérance oral au glucose avec prélèvement de sang à la queue 3 mois après. Ces expériences seront réalisées sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Ce modèle n'induit pas de douleur spontanée chez la souris. Nous attendons le premier jour de la procédure de stress une stabilisation du poids ou une perte de moins de 3.5% du poids des mères gestantes en comparaison avec les mères gestantes non stréssées. Dès le deuxième jour de la procédure de stress les mères gestantes doivent reprendre du poids. Le stress réalisé sur les mères gestantes ne comporte pas d'effet visible comportemental. Nous attendons un stress léger sur la génération F1 qui pourrait se manifester sur les différents paramètres mesurés, notamment une augmentation de la glycémie à jeun ou en réponse à l'administration de glucose.
Devenir
Les animaux ayant servi à générer la descendance F1 seront mis à mort et des prelèvements d'organes seront réalisés. Les souris F1 sous régime normal ou sous régime particulier seront euthanasiées à différents âges : adulte jeune ou adulte mature après la procédure du test de tolérance oral au glucose. Différentes expériences seront réalisées ex-vivo et des prélèvements tissulaires seront collectés pour différentes études au niveau cellulaire et moléculaire.
Remplacement
Les méthodes alternatives, permettant une évaluation du statut métabolique au cours du temps de la descendance suite à un stress gestationnel sont peu représentatives des pathologies humaines. Ainsi, ces limitations rendent incontournables le recours à l’expérimentation animale afin d'étudier les mécanismes engagés entre l'effet du stress in utéro et les désordres métaboliques observés chez la descendance. De plus, le stress et les désordres métaboliques sont des réactions intégrées de l'organisme entier impossible à reproduire in vitro dans leur intégralité.
Réduction
Le nombre de 8 animaux par groupe expérimental est le minimum nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement significatifs, principalement due à la variabilité interindividuelle des réponses étudiées. L'ensemble des procédures seront réalisé lors de 3 expériences indépendantes.
Raffinement
Le suivi expérimental repose sur des techniques non-invasives : suivi du poids, observation du bien etre animal. L’utilisation de ces techniques non-invasives permet d’observer au cours du temps un seul animal, là où l’information devait être obtenue par euthanasie et autopsie de multiples individus à chaque stade permettant ainsi de réduire sensiblement le nombre d’animaux.
Choix des espèces
La souris présente des caractéristiques physiopathologiques proches de l'espèce humaine.
Identification de nouveaux mécanismes de réabsorption hydro-sodée dépendants de l’aldostérone dans le rein chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
24 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit l'ablation des deux glandes surrénales et la pose d'une mini-pompe, puis une injection d'aldostérone et une perfusion du rein sous anesthésie avant d'être tué par dislocation cervicale pour prélever les tubules rénaux. Le porteur indique que l'ablation surrénalienne peut provoquer léthargie, perte de poids et déshydratation, et que la ligature de l'aorte peut être douloureuse, avec des points limites prévus. Sur le remplacement, il affirme qu'aucune méthode ne reproduit in vitro la complexité cellulaire du rein et juge le modèle animal "indispensable".
Objectifs
L’hypertension artérielle est un facteur de risque cardiovasculaire qui affecte entre 10 et 40% de la population en fonction de l’âge. Les reins sont indispensables pour la régulation de la pression artérielle. L'acteur majeur de cette régulation est l’hormone aldostérone, qui agit au niveau d'une portion spécifique du rein appelée tubule distal. Des dysfonctionnements de la production ou de l’action de l’aldostérone sont responsables de maladies entrainant une hypertension artérielle ou une perte rénale de sel associée avec une baisse de la pression artérielle. L’objectif du projet consiste à mieux comprendre les mécanismes d’action de l'aldostérone sur le tubule distal. Nous allons prélever les tubules distaux des reins de souris traitées ou non avec de l’aldostérone afin de réaliser une « carte d’identité cellulaire » de ces cellules et ainsi comprendre les effets de l’aldostérone sur ces cellules. Les résultats obtenus permettront de mieux comprendre les mécanismes de l’action de l’aldostérone sur la régulation du sodium et du potassium par les reins et sur le contrôle de la pression artérielle. Ils seront également utiles pour le développement de nouvelles options thérapeutiques pour le traitement de l’hypertension artérielle et des maladies héréditaires touchant les tubules rénaux.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet devraient permettre d'établir une cartographie moléculaire du néphron distal et de définir de nouvelles cibles cellulaires et fonctionnelles du MR impliquées dans la réponse à l'aldostérone. L’identification de nouveaux mécanismes moléculaires de régulation de la balance hydro-sodée dépendante de l’aldostérone pourrait ouvrir des perspectives nouvelles dans la compréhension de la régulation de la pression artérielle et le développement d’hypertension dans la population générale, mais aussi une meilleure compréhension des bases mécanistiques de certaines pathologies touchant le néphron distal.
Procédures
Afin d’évaluer la réponse aigüe des cellules du néphron distal à l’aldostérone, nous devons nous affranchir de la production endogène de cette hormone par les glandes surrénales. Pour cela nous allons procéder à une surrénalectomie bilatérale ; il est cependant nécessaire de compenser la perte en glucocorticoïdes produits par cette glande par un apport exogène en glucocorticoïdes. L’établissement de ce modèle se décompose en trois étapes principales : 1) La surrénalectomie bilatérale qui permet l’arrêt de la production endogène d’aldostérone et la pose de mini-pompes osmotiques ALZET délivrant de la dexaméthasone (1ug/100g de poids corporel/jour) pour prévenir la chute du débit de filtration glomérulaire et assurer la survie des souris Durée de l'intervention 30 minutes. 2) Après 7 jours, une injection unique d’aldostérone (0,002 mg/kg de poids corporel) ou l’équivalent en volume de serum physiologique 0,9% est réalisée par la veine caudale pour évaluer les mécanismes moléculaires de la réponse aigue à l’aldostérone dans les cellules individuelles du néphron distal. 3) Une heure après l’administration d’aldostérone, les souris sont anesthésiées et le rein gauche est perfusé avec une solution contenant de la libérase afin de permettre une digestion partielle du rein et permettre la microdissection des tubules d’intérêt. Le rein est ensuite aussitôt prélevé. Durée de l'intervention 45 minutes. Les animaux sont ensuite mis à mort par dislocation cervicale. Dans la même procédure, le rein droit, le cœur, l’aorte abdominale, du tissu adipeux viscéral et le cerveau seront prélevés et stockés à -80oC pour des possibles études futures sur l’action de l’aldostérone sur autres tissus cibles.
Impact sur les animaux
Les manques en aldostérone ou en corticostérone endogènes suivant la surrénalectomie bilatérale peuvent être responsables d’une léthargie importante des souris, d’une perte de poids et d’une déshydratation. Ces effets indésirables sont prévenus par la supplémentation en dexaméthasone. La ligature de l’aorte avant la perfusion du rein avec la solution de libérase peut entrainer de la douleur aux souris. La procédure ne commence que lorsque l’animal est profondément anesthésié (immobilité, rythme cardio respiratoire lent, pas de réaction à la stimulation interdigitale). Une dose d'analgésie (Metacam 5 mg/Kg, soit 10 ml/KG SC) juste avant l’intervention est également administrée, si besoin une demi-dose supplémentaire de Kétamine seule à 10mg/kg (0,02 ml/kg) sera réinjectée. Des points limites en rapport avec ces nuisances éventuelles sont prévus.
Devenir
Il s’agit d’une procédure sans réveil qui concerne tous les animaux.
Remplacement
Il n'existe pas de méthode de remplacement permettant de reproduire in vitro la complexité de la composition cellulaire du rein en vue d’une analyse de l’impact de l’action de l’aldostérone sur cellule unique. L’utilisation d’un modèle animal est donc indispensable à la réalisation de ce projet. Une approche in vitro sera ensuite développée pour étudier l’impact des gènes et voies de signalisation identifiés dans les tubules distaux de ces animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés sera réduit au nombre minimum nécessaire et suffisant pour permettre l’analyse statistique des données.
Raffinement
Les animaux seront surveillés quotidiennement et nous avons établi des points-limites bien défini à chaque étape des procédures entrainant la mise à mort des animaux si nécessaire. Nous réduirons au maximum la souffrance animale, notamment en utilisant de l’analgésie et de l’anesthésie adaptée dès que cela sera nécessaire.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris (Mus Musculus) comme le modèle de choix, en raison de ses similarités génétiques et physiologiques proches de l’homme, ainsi que la facilité avec laquelle son génome peut être manipulé et analysé. Ce raisonnement s’applique tout particulièrement à l’étude de l’hyperaldostéronisme primaire, maladie complexe et impossible à analyser in vitro mais aussi aux syndromes de perte de sel. Tous les animaux utilisés seront âgés de 12 à 14 semaines au début de la procédure. Nous avons choisi d’étudier des souris adultes post pubères afin de nous affranchir de possibles différences (souris âgées) ou d’absences (souris non matures) de réponse de la fonction rénale.
Technologie du plasma à gaz médical contre les bactéries résistantes aux antibiotiques infectant les plaies chroniques : Partie 1 : mise au point d’un modèle murin de plaie chronique et effet cicatriciel des plasmas à froid
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
364 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur crée deux plaies dorsales par chirurgie sous anesthésie, on leur pose une puce télémétrique et on les traite au plasma froid une à deux fois par jour, pour mettre au point un modèle de plaie chronique infectée par des bactéries résistantes. Le porteur reconnaît une douleur et une gêne aux déplacements au réveil, et prévoit des prélèvements de peau et de rate après la mise à mort. Sur le remplacement, il affirme qu'il n'existe pas d'alternative non animale et qu'aucun modèle in vitro ne représenterait un cas clinique.
Objectifs
L’objectif est à la fois d’optimiser les technologies plasmatiques existantes et de développer de nouvelles technologies pour éliminer les bactéries résistantes responsables d’infections nosocomiales. Les sources de plasma sont testées dans différents contextes pour leur efficacité antimicrobienne in vitro et in vivo en utilisant un modèle murin de plaie infectée. Des études mécanistiques sur la destruction bactérienne médiée par le plasma froid sont effectuées tandis que des échantillons de plaies provenant de patients facilement disponibles sont utilisés pour fournir du matériel réaliste pour étudier l’efficacité de cette nouvelle approche. Enfin, le traitement de plaies colonisées par des bactéries résistantes aux antibiotiques fourniront les données d’une preuve de concept. Les résultats du projet ne serviront pas uniquement à rendre prometteur l’utilisation du plasma froid contre les plaies infectées, mais également d’améliorer la cicatrisation de plaies afin de lutter contre le développement de l’antibiorésistance résistantes en médecine humaine et vétérinaire.
Bénéfices attendus
Au sein du projet global, il est attendu que l’utilisation du kINPen ou du Multijet avec un nouveau mélange de gaz soi efficace pour lutter contre l’infection par des bactéries résistantes aux antibiotiques et pour améliorer la cicatrisation des plaies d'animaux présentant un déficit cicatriciel. Cela se traduira notamment par une baisse significative de la colonisation bactérienne sur la plaie, et une éventuelle accélération de la cicatrisation des plaies. Un nouveau dispositif à plasma, le multijet, sera également utilisé. Il est attendu que ce nouvel outil soit aussi efficace , sinon plus, que le premier quant à la désinfection et la cicatrisation des plaies, permettant ainsi de traiter une surface de plaie plus importante et d’augmenter l’efficacité de la réponse immunitaire. A plus long terme, cela pourrait permettre de généraliser l’utilisation de divers dispositifs à plasma à l'être humain, chez des patients souffrant de troubles de la cicatrisation (diabète, immunodépression, etc.) ; mais aussi de lutter contre l’antibiorésistance s’installant notamment sur ces plaies dans le cas d’infections nosocomiales. Cela pourrait également offrir des opportunités de traitement dans divers domaines (chirurgie, ophtalmologie, oncologie, etc.). La généralisation de l’utilisation de ce système pour entièrement décontaminer du matérial médical en milieu hospitalier pourrait être envisagée.
Procédures
Les animaux seront soumis à une chirurgie sous anesthésie général, suivi d'un protocole de gestion de la douleur post-opératoire (injection en intra-péritonéale des immunostimulants (introduction aiguille) une à deux fois par jour durant 3 jours. Les animaux auront une prise de sang à veine sub-mandibullaire (introduction aiguille) une fois tous les 5 à 7 jours pendant quelques secondes. Les animaux seront équipés d'une puce télémétrique (introduction aiguille) en début d'expérimentation (1 fois) pendant quelques secondes. Les animaux seront traités par le plasma à froid 1 ou 2 fois par jour pendant quelques minutes (non invasif).
Impact sur les animaux
Suite à la création des deux plaies dorsales, une douleur et une gêne possible dans les déplacements sont attendues au reveil de l’animal sans analgésie. Une légère douleur localisée et un léger mal-être pendant quelques secondes après la prise de sang pourrait être observés.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort soit les 364 souris. Des prélèvements de tissus seront effectués post-morterm pour la partie histologie (zone de biospsie et rate) popur l'analyse biologique de la reconstruction de l'épiderme cutané. La décision est prise par les responsables scientifiques et concepteurs.
Remplacement
Il n’existe pas d’alternatives non animales puisque l’objectif est d’évaluer l’efficacité des plasmas à gaz sur la cicatrisation d’une plaie en vue d’une standardisation de son utilisation chez l’être humain. Ainsi, il n’est pas possible de remplacer les animaux par un modèle in vitro qui permettrait de représenter au mieux un cas clinique.
Réduction
Les volumes de sang à prélever par animal et leur fréquence étant contraints, les volumes prélevés à chaque prise de sang seront « poolés » par 2 (animaux du même groupe et de même sexe pour limiter la variabilité). Le nombre d’animaux est calculé au plus juste à l’aide d’outils statistiques garantissant une puissance de test de 80% minimum en s’appuyant sur les données de la littérature et l’expérience des différents partenaires de ce projet. L’étude statistique sera faite sur la base d’un test non paramétrique : Kruskall-Wallis pour l’étude de la réponse immunitaire d’animaux et cicatricielle.
Raffinement
Dès l'arrivée des animaux à l’animalerie, une semaine d’acclimatation sera effectuée pour limiter au maximum les perturbations liées à un nouvel environnement. Les animaux seront surveillés 2 fois par jour (télémétrie, signes cliniques tels que le poids, l’apparence et le comportement général). L’eau et la nourriture seront ad libitum. Les souris bénéficient d'un enrichissement social et physique (objets en cellulose pour faire un nid ou à ronger). Les souris sont hébergées dans une animalerie A2 en portoirs ventilés. La pose des puces est faite sous anéthésie générale à l'isoflurane. Afin de diminuer la douleur de l'injection de la puce, un dépôt de Tronothane® 1 % (pramocaïne, gel). Pour la partie chirurgie et le suivi post-opératoire : Période préopératoire : injection pré-opératoire de buprénorphine (0,1 mg/kg, SC), au moins 20 minutes avant le début de la chirurgie Période opératoire : anesthésie gazeuse à l'isoflurane. Période postopératoire : injection post-opératoire immédiate de méloxicam (20 mg/kg, SC). Suivi Injection de buprénorphine (même dose) le soir. Injection de méloxicam (20 mg/kg SC, 1 fois/jour, à J1 et J2). Injection de buprénorphine (même dose) à la demande (2 fois/jour, à J1, J2 et J3) en fonction du résultat de l'évaluation de la douleur, si elle n'est pas contrôlée par le méloxicam. Visite animalier matin et soir.
Choix des espèces
Il n’existe pas d’alternatives non animales puisque l’objectif est d’évaluer l’efficacité des plasmas à gaz sur la cicatrisation d’une plaie en vue d’une standardisation de son utilisation chez l’être humain. Ainsi, il n’est pas possible de remplacer les animaux par un modèle in vitro qui permettrait de représenter au mieux un cas clinique. Age des souris = 6-7 semaines. Les souris doivent être de jeunes adultes pour pouvoir faire les biopsies (décrits dans les modèles publiés) et avoir un système immunitaire mature.
Développement de vaccins thérapeutiques HLA universels contre les cancers
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
3 132 souris transgéniques humanisées pour des molécules HLA vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections vaccinales sous-cutanées répétées et des prélèvements de sang à la veine sous-maxillaire, avant d'être tuées pour prélever la rate et d'autres organes. Le porteur vise un vaccin peptidique dit universel censé couvrir plus de 80 % de la population mondiale, un bénéfice renvoyé au développement futur. Sur le remplacement, il affirme que la réponse immunitaire après vaccination ne peut être reconstituée hors d'un "organisme entier" et juge "indispensable" le recours aux souris transgéniques.
Objectifs
Une avancée majeure dans le traitement des cancers a été réalisée au cours de ces dernières années grâce à l’utilisation de l’immunothérapie. L’immunothérapie consiste à réactiver les cellules du système immunitaire contre les cellules cancéreuses. Bien que très efficace chez certains patients, une large proportion de personnes atteintes par le cancer ne répond pas à ces nouvelles thérapies (environ 80% des patients). De nombreuses études montrent à présent, que chez les patients traités par certaines immunothérapies, l’ajout d’une vaccination dirigée contre des cibles appelées «antigènes» présentes à la surface des cellules tumorales peut améliorer la destruction de la tumeur et induire une rémission ou une stabilisation des patients. Dans ce cas, l’efficacité de la réponse vaccinale dépend directement de la nature des antigènes sélectionnés pour cibler les tumeurs et de la capacité du système immunitaire à reconnaitre efficacement ces cibles tumorales. On appelle antigène toute substance capable de déclencher une réponse immunitaire visant à l'éliminer. Dans le cas des cancers, il s'agit le plus souvent de peptides (fragments de protéines) qui sont reconnus de manière spécifique par certains globules blancs, les lymphocytes T CD8 (étudiés dans le cadre de ce projet). Nous avons développé une méthode pour identifier des cibles tumorales très efficace pour détruire les tumeurs, consistant à activer le système immunitaire avec des antigènes bactériens très semblables à certains antigènes tumoraux. L’utilisation d’antigènes bactériens permet de réactiver une réponse immune similaire à celle pouvant exister lors d’une infection bactérienne et d’induire une réponse contre les tumeurs similaires à celle observée contre un pathogène étranger. Utilisés pour la vaccination des patients, ces antigènes bactériens semblables aux antigènes tumoraux pourraient devenir un nouvel outil pour le traitement des cancers. L’objectif de notre projet est de développer un vaccin thérapeutique efficace qui ciblerait la grande majorité de la population mondiale.
Bénéfices attendus
Les objectifs pour ce projet sont d'étendre nos connaissances scientifiques sur le mimétisme moléculaire peptidique à d'autres HLA et de développer un vaccin peptidique universel (pour tous).
Procédures
Les interventions auxquelles les souris seront soumises sont les suivantes pour la 1e procédure expérimentale (Immunisation par méthode prime-boost): • Vaccination par injection sous-cutanée : 2 injections à 14 jours d’intervalle • Prélèvement sanguins sur animaux vigiles : 3 prélèvements (le premier 4 jours avant la vaccination, puis 10 et 17 jours après la vaccination). Pour la procédure expérimentale n°2 (Cinétique de vaccination) : • Vaccination par injection sous-cutanée : 5 injections à 7 jours d’intervalle • Prélèvement sanguins sur animaux vigiles : 4 prélèvements (le premier 4 jours avant la vaccination, puis 10, 17 et 31 jours après vaccination)
Impact sur les animaux
Lors de l’immunisation des animaux et du suivi des cinétiques de vaccination, douleurs légères associées à une injection sous-cutanée et à des prélèvements de sang par voie sous-maxillaire (plaie réduite au point d’injection ou de prélèvement, œdème).
Devenir
Tous les animaux de cette procédure seront euthanasiés en fin d'expérience afin de pouvoir prélever leur rate et autres organes pour effectuer les analyses in vitro.
Remplacement
La mise en place d’une réponse immunitaire après vaccination est un phénomène complexe. Cela implique la reconnaissance des antigènes par des cellules spécifiques et la collaboration de différents types cellulaires (lymphocytes T, B et cellules présentatrices d’antigène). L’efficacité de la réponse immunitaire est favorisée par de nombreux facteurs solubles provenant du microenvironnement dans lequel l’antigène est présenté. Ces particularités (collaboration de différents types cellulaires et microenvironnement) ne peuvent pas actuellement être reconstituées en dehors d’un organisme vivant. L’étude d’une réponse immunitaire après vaccination sur organisme entier ne peut donc être remplacée et n’a pas d’équivalent expérimental n’utilisant pas d’animaux. Il est donc indispensable d’avoir recours aux modèles animaux transgéniques pour le HLA humain pour récapituler ces interactions complexes antre cellules et microenvironnement afin de démontrer la mise en place d’une réponse immunitaire après vaccination. Ce projet ne vise pas à l’évaluation directe d’une réponse anti-tumorale chez l’animal. La vaccination sera réalisée chez des animaux non porteurs de tumeur.
Réduction
En amont, 2 étapes ont permis de réduire le nombre de peptide et d’animaux qui seront utilisés : 1/ Une analyse in silico et la réalisation de tests in vitro ont permis de sélectionner un nombre restreint de peptides vaccinaux immunogènes et de forte affinité pour les HLA ciblés. 2/ L’analyse in silico via l’outil en ligne tools.iedb.org/population/ a permis de déterminer que le ciblage de 3 HLA-A (parmi les 68 possibles) et 2 HLA-B (parmi les 125 possibles) permet une couverture de 80% de la population mondiale. La réduction du nombre d’animaux a été réalisée pour permettre d’obtenir un nombre suffisant de données pour répondre à la problématique. L’utilisation d’outils statistiques du calcul de puissance de test et de taille d’échantillons (https://biostatgv.sentiweb.fr/?module=etudes/sujets#), permet de définir un nombre minimal d’animaux de 12 par groupe, en considérant un seuil de significativité à p
Raffinement
Le bien-être des animaux étant primordial, les souris sont acclimatées au moins 7 jours avant le début de la procédure expérimentale. A réception, les souris sont hébergées par 7 maximum par cage pour les femelles et 6 maximum par cage pour les mâles. Les animaux seront maintenus dans des conditions environnementales contrôlées (température, humidité, cycle jour/nuit), dans un espace suffisant, en groupe pour maintenir les interactions sociales, et avec un enrichissement environnemental permettant de répondre aux besoins physiologiques et comportementaux des souris (présence de petite maison permettant aux animaux de se cacher). Toutes les manipulations seront réalisées dans le respect de l’animal. Le temps de manipulation des animaux sera de plus réduit au maximum afin de réduire le stress des animaux et l’impact possible sur la réponse immunitaire. La procédure expérimentale (vaccination) est de classe de gravité légère et ne nécessite pas d’y associer un protocole d’anesthésie. Les prises de sang régulières seront effectuées afin de suivre l’évolution dans la circulation sanguine la reponse immunitaire, ce qui élève le niveau de la procédure à une classe modérée. Ces prélèvements de sang seront effectués à la veine sous-maxillaire, 1 fois par semaine (ou tous les 15jours), selon le chronogramme prédéfini (cf annexe). Un volume total prélevé inférieur à 10% du volume sanguin de l’animal (soit au total environ 100µL/semaine ou 200µL/15jours, pour une souris de 25g) sera effectué afin de ne pas causer de dommage aux animaux. Toujours pour le bien-être de l’animal, le prélèvement sera effectué par alternance sur les 2 côtés.
Choix des espèces
Le principe de la vaccination repose sur la présentation des antigènes par le système HLA chez l’Homme. Le système de présentation antigénique est différent d’une espèce à l’autre. Ainsi les antigènes reconnus chez la souris peuvent être très différents de ceux reconnus chez l’homme car présentés par des molécules CMH (complexe majeur d’histocompatibilité) différents. Le vaccin final développé dans le cadre de ce projet représente un mélange de plusieurs peptides restreints par le HLA. Ce vaccin sera un vaccin HLA universel qui traitera une grande majorité des patients cancéreux (prédiction >80%) car ciblant les HLA du locus A et B les plus représentés chez l’homme (HLA-A1, HLA-A3, HLA-A24, HLA-B7, HLA-B35 et HLA-A2). Ce projet nécessite donc l’utilisation de souris dites humanisées transgéniques pour les différents HLA humains et parfaitement caractérisées pour leurs réponses aux vaccins peptidiques humains (HLA-A1, HLA-A2, HLA-A3, HLA-A24, HLA-B7 ou HLA-B35 restreint). Le modèle de souris transgéniques humanisées pour les différents HLA-A et HLA-B sont des modèles existants et relevant pour étudier l’immunogénicité de ces vaccins destinés à l’homme. Les études pourront être réalisées sur des souris adultes âgées au début de l’expérimentation de 7 jusqu’à 15 semaines, âge où le système immunitaire est mature et donc à partir duquel une réponse immunitaire peut être correctement évaluable. Pour chaque étude, des souris d’âges similaires seront utilisées (plus ou moins une semaine). En cas de variation de plus d’une semaine, les animaux seront répartis de façon équilibrée dans chacun des groupes afin d’assurer l’homogénéité des groupes.
Evaluation de l’activité anti-tumorale et/ou métastatique de composés sur différents modèles de greffe implantée chez la souris
- Recherche appliquée
- Cancers
50 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 49 300 d'entre elles et sévère pour 700, afin de cribler des molécules anti-cancéreuses. Elles reçoivent une greffe de cellules ou de fragments tumoraux sous la peau, dans la glande mammaire, la plèvre ou le sang, subissent parfois une résection de la tumeur, des gavages, des injections répétées et jusqu'à huit prélèvements sanguins. Le porteur indique que la tumeur peut s'ulcérer et provoquer des difficultés respiratoires en cas de métastases pulmonaires, et que la totalité des animaux est tuée à la fin de chaque étude parce que les tumeurs sont incurables. Sur le remplacement, il affirme qu'aucun test in vitro ne modélise la dissémination métastatique dans un "organisme entier" et conclut que l'évaluation finale sur la souris est incontournable.
Objectifs
Ce projet a pour objectif d'identifier et de caractériser des molécules anti-cancéreuses
Bénéfices attendus
Le cancer demeure la première cause de mortalité en France. Même lorsque des traitements de première ligne existent, de nombreux mécanismes de résistance provoquent un échappement des tumeurs aux traitements administrés, les tumeurs métastasent et sur le long terme, rares sont les cancers curables définitivement. En effet, les nouvelles stratégies thérapeutiques telle que l’immuno-oncologie ne permettent de soigner que 20% des patients traités. Il a donc encore un énorme besoin médical pour pouvoir prendre en charge correctement ces patients. L’identification de nouvelles cibles thérapeutiques, la compréhension de leur mécanisme d’action et la découverte de nouveaux traitements adaptés à chaque patient sont autant d’enjeux de ce projet. Les composés démontrant une activité anti-tumorale significative poursuivront leur phase de développement avec pour finalité l’évaluation en essais cliniques chez l’homme.
Procédures
implantation de cellules sous-cutanée (s.c.) : 1 fois 1 minute pour chaque animal /ou implantation de fragments tumoraux (granules) : 1 fois 5 minutes pour chaque animal - Anesthésie volatile - Positionnement du fragment tumoral (≤ 0.5 x 0.5 mm) dans le trocart et insertion sous cutanée. - Suture (agrafe)/ Ou implantation de cellules tumorales en intra-mammaire : 1 fois 1 minute pour chaque animal - Anesthésie volatile - Positionnement en décubitus dorsal, « ponction » de la glande et injection des cellules /Ou injection de cellules en intra-pleurale (i.pl) : 1 fois 5 minutes pour chaque animal - Anesthésie volatile - Positionnement en décubitus dorsal - Injection à travers la cage thoracique dans l’espace pleural gauche de la souris/ Ou injection de cellules en intraveineuse (i.v.) : 1 fois 1 minute pour chaque animal - Animaux vigiles - Introduction dans un cylindre de contention - Vasodilatation des veines latérales de la queue - Injection des cellules/ Randomisation : 1 fois 2 minutes pour chaque animal - Animaux vigiles - Contention manuelle - mesure de la tumeur à l’aide d’un pied à coulisse/ Identification : 1 fois 1minute pour chaque animal - Animaux vigiles - Contention manuelle - Entaille oreille/ Mesures des tumeurs au pied à coulisse : 2 à 3 fois 2 minutes par semaine pendant 3 à 10 semaines pour chaque animal/ Résection de la tumeur primaire (sous anesthésie générale) : 1 fois 5 minutes pour chaque animal - Anesthésie volatile - Positionnement en décubitus ventral - Resection de la tumeur primaire par incision au scalpel - Suture (agrafe ou colle chirurgicale) /Traitements : 1 à 3 fois (1 minute) par semaine pendant 3 à 10 semaines pour chaque animal soit, par gavage , par injection sous- cutané, par injection intrapéritonéale, par injection intra-musculaire, par injection intra-veineuse. les composés sont évalués en effet dose, avec 3 doses./ Prélèvements sanguins : 8 fois 1 minute pour chaque animal - Animaux vigiles - Ponction de la veine saphène ou - Introduction dans un cylindre de contention - Scarification de la veine caudale latérale/ Injection de thioglycolate par voie intra-péritonéale : 1 fois 1 minute pour chaque animal - Contention manuelle - Injection de buprénorphine - Positionnement en décubitus dorsal - Injection par voie intra-veineuse
Impact sur les animaux
Au cours de ce projet les effets indésirables prévisibles chez l’animal peuvent être liés soit à la présence de la tumeur soit à l’administration du composé à évaluer. Le développement de la tumeur chez l’animal peut occasionner plusieurs types d’effets indésirables tel que des difficultés de déplacement liées à la localisation de la tumeur, la perte de poids, l’ulcération de la tumeur, des difficultés respiratoires (dans le cas de métastases pulmonaires). Dans le cas d’apparition d’ulcération sur la tumeur, afin de limiter sa progression, l’animal conserné peut être isolé de ses congénéres. L’administration de composés à visée thérapeutique peut induire de la toxicité qui se manifeste par da la perte de poids, de la douleur, de la prostration et dans les cas extrêmes, la mise à mort de l’animal est nécessaire.
Devenir
A la fin de chaque étude, la totalité des animaux sont mis à mort. En effet, tous nos animaux sont porteurs de tumeurs sous-cutanées ou de métastases incurables. Afin de ne pas provoquer de souffrance inutile liée à la présence d'une tumeur de plus en plus grosse ou liée à présence de métastases, les animaux sont mis à mort à la fin de chaque étude.
Remplacement
Les molécules évaluées dans ce projet, font au préalable l'objet d'une évaluation in vitro afin de d'assurer un premier crible. Seuls les composés ayant fait la preuve d'une efficacité dans ces tests sont ensuite évalués dans les modèles animaux. L'activité anti-tumorale ou métastatique d'un composé évalué in vivo peut résulter de son activité anti-proliférative, anti-angiogénique, pro-apoptotique, immunologique, etc… ou d'un mécanisme encore inconnu. Malgré les nombreux tests in vitro ou cellulaires disponibles capables de mimer une fonction de la biologie de la tumeur, aucun test in vitro à ce jour n'est assez complexe pour permettre de modéliser la dissémination métastatique et donc l'activité anti-métastatique ou l’impact du système immunitaire d'un composé dans un environnement aussi complexe que celui d'un organisme vivant tel que la souris. Par ailleurs la mise au point de thérapies ciblées nécessite la définition de biomarqueurs d’activité permettant de guider la sélection d’une sous-population de patients répondeurs au traitement. Seule l’utilisation d’un organisme entier intégrant la tumeur et son microenvironnement peuvent permettre une telle évaluation par la mise en place d’analyses ex-vivo. L'ultime étape de sélection d'un futur candidat médicament en oncologie en vue de son passage en développement clinique ne peut donc s'affranchir d'une évaluation in vivo sur la souris de laboratoire.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés, les molécules candidates subissent un premier crible sur une série de tests in vitro et seules les molécules significativement actives dans ces tests sont évaluées chez l'animal. Afin que les résultats soient statistiquement robustes, des lots de 6 à 10 souris sont constitués, et, ainsi 10 à 12 souris par lots à constituer sont commandées pour le protocole. En effet, tous les protocoles d’évaluation de composés sont effectués après randomisation des souris en fonction du volume et de l’aspect des tumeurs. Cette étape, qui permet de constituer des lots statistiquement identiques au premier jour du traitement, est nécessaire à l’interprétation des résultats. Seuls les effets des composés seront mesurés. A ce stade et basé sur notre historique, au maximum 50% des animaux sont exclus de l’étude. Les résultats expérimentaux sont traités par des tests statistiques selon l’objectif expérimental. Chaque modèle fait l’objet d’une étude préliminaire sur un nombre réduit d’animaux (une vingtaine par souche) pour déterminer quelle souche de souris permet le meilleur rendement de greffe. Les animaux présentant des tumeurs non retenues sont euthanasiés et prélevés en vue d’études ex-vivo et ce dans le but de réduire le nombre d’animaux greffés non utilisés. Une tumorothèque est constituée pour l’évaluation des caractéristiques des tumeurs en fonction des projets.
Raffinement
Au cours de ce projet, les animaux sont hébergés en groupes sociaux harmonieux dans des cages possédant un enrichissement tel que de la litière en sac Nespack et des copeaux de peuplier permettant la création d’un nid, des tunnels à l’arrivage, des bâtonnets en bois et des bâtonnets de coton. Les animaux sont visités tous les jours par du personnel formé et compétant. Les tumeurs sont mesurées 2 à 3 fois par semaine à l’aide d’un pied à coulisse afin d’assurer un suivi du volume tumoral et les animaux sont pesés au minimum 2 fois par semaine afin d’assurer leur suivi pondéral. Dès la suspicion d’un signe de mal être, un suivi clinique quotidien est mis en place à l’aide d’une grille de score, afin de permettre la mise en place de soins palliatifs type buprénorphine si nécessaire.
Choix des espèces
La souris est un modèle animal de référence en oncologie en raison de sa petite taille, de la facilité avec laquelle elle s’élève et se soigne, de sa disponibilité auprès de fournisseurs agréés, d’une génétique très étudiée et de la disponibilité de nombreux mutants et animaux génétiquement modifiés qui permettent d’adresser des questions particulières concernant le mécanisme d’action des composés et les biomarqueurs d’activité. Les différents fonds génétiques de souris permettent l’implantation de lignées tumorales sans rejet de greffe. La croissance tumorale rapide est également un atout dans les études d’évaluation de l’activité des produits testés. De plus, les modèles vivo d’étude de la dissémination métastasique reproduisent, selon la bibliographie disponible, la même distribution des métastases que celle observée chez l’homme. Les mécanismes liés à la formation de métastases sont similaires pour la pathologie humaine et murine Pour chaque modèle de greffe, la souche retenue est celle permettant un rendement de greffe supérieur afin de réduire le nombre total d’animaux utilisés. Les animaux immunodéprimés sont réceptionnés au plus tôt à 5 semaines et correspondent donc à des animaux jeunes adultes sevrés. En effet la littérature abondante sur le sujet des greffes de cellules tumorales humaines chez la souris immunodéprimée décrit l'utilisation des modèles murins à partir de cet age. Les animaux immunocompétents sont réceptionnés au plus tôt à 8 semaines, en effet à cet age le système immunitaire des animaux présente un stade de maturation qui correspond aux besoins de nos expérimentations.
Contribution des neurones corticaux gluzinergiques au développement des symptômes moteurs et non-moteurs de la maladie de Parkinson: Etude optogénétique chez le modèle murin
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
1 010 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour analyse de leur cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une chirurgie stéréotaxique détruit leurs neurones dopaminergiques à la 6-OHDA et implante fibres optiques et électrodes, avant des tests comportementaux sur plusieurs semaines, une restriction alimentaire pour les tests de Skinner et une perfusion intracardiaque terminale. Le porteur étudie le rôle du zinc synaptique dans la maladie de Parkinson et renvoie d'éventuelles stratégies thérapeutiques au conditionnel. Il affirme que le recours aux souris génétiquement modifiées est "indispensable" faute d'outil pharmacologique ciblant le zinc synaptique.
Objectifs
Ce projet vise a élucider le rôle du zinc synaptique dans le développement des symptômes moteurs et non-moteurs de la maladie de Parkinson. Nous utilisons une panoplie d'outils de pointes de génétiques et d'optogénétiques pour cibler les neurones libérant le zinc synaptique et révéler la mise en jeu du zinc synaptique dans le development des symptôme de la maldie. Ce projet de recherche devrait aboutir à une meilleure compréhension de la physiopathologie de la maladie de Parkinson.
Bénéfices attendus
La chélation du zinc a été proposée comme piste thérapeutique pour la prise en charge des maladies neurovégétatives comme la maladie d’Alzheimer. Ce projet de recherche devrait permettre une meilleure compréhension du rôle physiopathlogique du zinc synaptique dans la maladie de Parkinson et pourrait aboutir à de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant les neurones gluzinergiques dans le contexte de la maladie de Parkinson et d'autres maladies aparentées.
Procédures
Les animaux seront soumis à 1) une stéréotaxique sous anesthésie générale profonde réalisée une seule fois (durée 30-90 min selon le type d’intervention) combinant la lésion des neurones dopaminergique avec une implantation des fibres optiques et/ou des électrodes d’enregistrement, 2) des tests comportementaux pour évaluer les effets bénéfiques des divers modulations optogénétiques sur les fonctions motrices et cognitifs (3-6 semaines d’analyse avec 1 à 5 jours séparant deux test comportementaux successifs durant 5-30 min chacun), 3) une restriction alimentaire légère et temporaire lors des tests cognitifs de Skinner et 4) une perfusion intracardiaque (5-6 min) pour mener des analyses complémentaires au niveau cellulaire.
Impact sur les animaux
La procédure lésionnelle utilisée (lésion unilatérale complète ou lésion bilatérale partielle à la 6-OHDA) a été largement caractérisée par la communauté scientifique et elle est considéré comme l’outil de choix pour modéliser certains symptômes moteurs (ralentissement moteur, déficit d’initiation du mouvement et asymétries posturales) et non-moteurs (déficits cognitifs, comportement anxieux et dépressifs).
Devenir
Mise à mort à la fin de la procédure pour mener des analyses au niveau cellulaires. Les marquages immunohistochimiques sont indispensables pour vérifier l'étendue des lésions dopaminergiques, l'expression des opsines, les localisations des fibres optiques et des microélectrodes au niveau des structures ciblées.
Remplacement
Ce projet de recherche repose sur la modélisation de déficits comportementaux chez la souris qui ne peuvent être abordés via l’étude d’organismes modèles phylogénétiquement moins évolués, ou à fortiori des outils moléculaires in-vitro. La maladie de Parkinson fait intervenir des mécanismes complexes nécessitant l'utilisation d'animaux pour créer un modèle pouvant reproduire les symptômes de cette maladie. La dégénérescence progressive des neurones dopaminergiques induite par la neurotoxine sélective des neurones catécholaminergiques (6-OHDA) s’accompagne d’une réorganisation fonctionnelle des circuits neuronaux des GB qui sous-tend le développement et l’expression des symptômes de la maladie de Parkinson. De fait, il est nécessaire de prélever le cerveau entier pour les analyses immunohistochimiques et biochimiques. Les cultures cellulaires ou organotypiques ne peuvent répondre à ce type de recherche.
Réduction
Ce projet, d'une durée de cinq ans, nécessitera l'utilisation de 1010 souris mâles et femelles adultes, réparties en plusieurs groupes (n= 10 à 14/groupe en fonction du type d’expérience). Il repose sur l’utilisation d’une procédure lésionnelle et tests comportementaux robuste et largement validés par la communauté scientifique internationale, ce qui permet d’utiliser le minimum d’animaux nécessaire pour obtenir des données fiables. L’estimation du nombre est basée sur une approche statistique permettant de vérifier notre hypothèse à 80% de chances pour un seuil de significativité de 5% . Cependant, l’effectif des groupes pourra être réduit en fonction des résultats marquants obtenus dans les tests comportementaux.
Raffinement
La chirurgie stéréotaxique pour effectuer la lésion dopaminergique, l’implantation les fibres optiques, et les optrodes a été optimisée pour réduire la durée de l’opération et minimiser la souffrance grâce à notre expérience depuis de nombreuse années dans ce type d’expérimentation. La souffrance est modérée car la chirurgie est réalisée sous anesthésie profonde. Les principaux paramètres vitaux (température, fréquence respiratoire) sont également contrôlés tout au long de la chirurgie. Afin de diminuer la douleur, un analgésique morphinique puissant à action prolongée (buprénorphine), est administré en préopératoire. En complément, un analgésique anti-inflammatoire (Caprofène dilué dans 1ml de NaCl) est administré par précaution en début et fin d'opération pour anticiper l’apparition d’éventuelles douleurs et hydrater l’animal puis en postopératoire pendant au moins 3 jours, la durée de traitement dépendant de la réponse observée. Les animaux ne présentent pas de signes de souffrance ni stress après réveil de l’anesthésie. Le personnel animalier et expérimentateurs s’assurent d’une bonne récupération postopératoire des animaux. Une grille d’évaluation clinique est mise ne place pour évaluer des signes de souffrance ou mal-être potentiels des animaux. Pendant la période post-opératoire des trois semaines, les animaux sont hébergés dans la pièce de post-chirurgie chauffée à 25°C, et le rythme des visites est augmenté (2 visites par jour). Après la période de récupération post-opératoire, les animaux sont remis dans leur pièce d’hébergement habituelle à l’animalerie et ne sont manipulés par l’expérimentateur en charge qu’après une période de réhabituation d’une à deux semaines. Ils sont hébergés en petits groupes (2 à 4) dans des cages individuellement ventilées (Techniplast), avec eau et nourriture à volonté. Ils ont à leur disposition de la litière foisonnante (diminuant le stress de l’animal et facilitant sa thermorégulation) ainsi que des bûchettes en peuplier et des tubes en PVC pour favoriser le bien-être et l’interaction sociale. L’analyse comportementale est réalisée chez les animaux vigiles qui ne doivent pas être stressés pour ne pas compromettre leurs performances. Pour celà, ils sont manipulés quotidiennement 3 à 4 jours avant le début des tests comportementaux et familiarisés à la connexion des fibres optiques ou des électrodes pour s’habituer à se mouvoir dans les différents environnements sans stress.
Choix des espèces
L’utilisation de la souris est justifiée car elles représentent le modèle expérimental de choix pour étudier à travers des approches génétiques et optogénétiques les mécanismes physiopathologiques des maladies mentales liées à l’atteinte des ganglions de la base. Le recours aux souris génétiquement modifiées est indispensable dans le contexte de ce projet à cause de l’absence d’outils pharmacologiques permettant de cibler sélectivement le zinc synaptique ou empêcher son action sélectivement au niveau d’un type de récepteurs glutamatergiques. Comme pour tous nos travaux précédents, nous utiliserons des animaux adultes âgés à partir de 12 semaines. Ce temps est nécessaire pour que le système nerveux soit mature et est classiquement utilisé pour mesurer les performances comportementales de souris adultes. Ceci nous permet de comparer les résultats obtenus avec nos données antérieures et celle de la littérature.
Etude d’efficacité de lipoplexes thérapeutiques sur un modèle murin de fibrose hépatique métabolique
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
780 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leur foie et leur sang, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une fibrose du foie leur est provoquée par un régime alimentaire spécifique, et 255 subissent six prélèvements sanguins répétés au sinus rétro-orbital sous anesthésie, pour tester des vecteurs censés bloquer les gènes de la maladie. Le porteur renvoie au conditionnel la mise au point de traitements contre la fibrose et la cirrhose. Il affirme qu'on ne peut reproduire l'architecture d'un "organe entier" autrement que chez l'animal.
Objectifs
La fibrose hépatique correspond à une cicatrisation du foie, en réaction à une agression, qui finit par entraîner un mauvais fonctionnement de cet organe. La cause première de fibrose hépatique est l'alcoolisme, mais les maladies chroniques du foie comme les hépatites, ou les maladies métaboliques liées à l’obésité, sont aussi à l'origine de fibroses. Une fibrose peut à son tour dégénérer en cirrhose, puis en cancer du foie - l'un des plus mortels. Il n'existe à l'heure actuelle pas de traitement contre la fibrose. Vu l’augmentation de l’obésité dans la population, les maladies du foie vont devenir un problème mondial de santé publique dans les années à venir. L’objectif de notre projet est de développer des médicaments pour traiter la fibrose hépatique métabolique. Le principe de ces médicaments est d’empêcher les gènes responsables de la maladie de s’exprimer. Nous allons élaborer des vecteurs synthétiques capables de délivrer ces médicaments spécifiquement dans le foie pour réduire au silence les gènes impliqués dans le développement de la fibrose.
Bénéfices attendus
La fibrose hépatique n’ayant à ce jour pas de traitement, nous pensons que cette étude sera un premier pas vers la mise au point de nouveaux médicaments pour soigner la fibrose et la cirrhose hépatiques, actuellement incurables.
Procédures
Un prélèvement sanguin de 100 à 150 μL par voie retro-orbitale après anesthésie totale par un mélange kétamine (100mg)/kg/xylazine (10mg/kg) sera effectué toutes les 2 semaines sur une partie des animaux prévus dans le projet. Soit 6 prélèvements répétés sur 255 animaux. La durée du prélèvement est d'environ 5 minutes.
Impact sur les animaux
Le régime alimentaire utilisé pour induire une fibrose hépatique aux animaux entraine une légère perte de poids des animaux pendant les 3 premières semaines pour reprendre ensuite une croissance normale. L’état des souris sera surveillé quotidiennement et leur poids mesuré toutes les semaines.
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort à la fin de chacune des procédures. En effet, il est indispensable de récupérer le foie et le sang des souris pour pouvoir étudier les effets des vecteurs thérapeutique sur la fibrose hépatique.
Remplacement
Les procédures expérimentales nécessaires à ce projet ont été élaborées et réfléchies afin de minimiser le nombre d’animaux tout en permettant de réaliser une étude statistique valable. Le modèle de fibrose que nous avons choisi consiste uniquement en l’apport d’une alimentation spécifique, il a l’avantage de refléter fidèlement la pathologie humaine. Avant d’être administré aux souris, les systèmes thérapeutiques développés seront préalablement testés sur des cellules en cultures. Seuls les systèmes présentant une efficacité suffisante seront testés chez la souris.
Réduction
D’après la littérature et d’après notre expérience sur le modèle CDAHFD, la variabilité des réponses à l’induction de la fibrose est très faible (sur plus de 100 souris étudiées, toutes développent une fibrose hépatique). Cependant, suivant les durées de régime, la variabilité de l’expression de certains marqueurs peut être plus ou moins marquée. Ainsi, d’après nos résultats précédents, l’étude d’une réponse aux agents thérapeutiques nécessite des lots minimum de 15 animaux pour pouvoir réaliser une étude statistique. Pour les études d’effet thérapeutique nous réaliserons dans un premier temps, l’expérience sur un lot de 10 animaux, testerons la validité statistique des résultats, et nous recommencerons l’expérience sur 5 animaux supplémentaires si nécessaire. Pour les études de biodistribution, des lots de 5 animaux sont suffisants. Ainsi, le nombre d’animaux indiqués est un nombre maximum. Le test statistique utilisé sera un test non paramétrique Mann–Whitney permettant l'analyse d'échantillons de petites tailles.
Raffinement
Ce régime entraine une légère perte de poids des animaux pendant les 3 premières semaines pour reprendre ensuite une croissance normale. L’état des souris sera surveillé quotidiennement et leur poids mesuré toutes les semaines. Le milieu sera enrichi pour le bien-être des animaux (cotons de nidifications, bâtonnets et igloos…). Des mesures visant à réduire la douleur des animaux seront prises, les injections de médicaments seront réalisées sous anesthésie générale et un suivi attentif des animaux est prévu à chaque étape des procédures. Les animaux seront régulièrement évalués à l’aide de points limites bien définis. Pour chaque animal mis à mort, nous exploiterons un maximum de données disponibles.
Choix des espèces
Les objectifs du projet sont de tester différents agents thérapeutiques pour traiter la fibrose hépatique et d’étudier l’évolution des marqueurs de cette pathologie. Le recours à des animaux est indispensable pour atteindre de tels objectifs, puisque la fibrose hépatique prend place au niveau d’un organe entier, le foie. Il n’est actuellement pas possible de reproduire l’architecture et la complexité d’un organe entier autrement que chez l’animal. De nombreux modèles de fibrose hépatiques existent et sont bien connus chez la souris. En soumettant les animaux à un régime alimentaire spécifique, bien caractérisé par l’équipe, cela permettra de récapituler, les différentes étapes du développement et les potentielles variabilités de la maladie à l’échelle de l’organisme entier. Un tel niveau d’information ne peut pas être obtenu à l’aide d’un modèle in vitro.
Rôle de la traduction mitochondriale dans le contrôle des réponses effectrices et mémoires des lymphocytes T CD8, chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
420 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Infectées par le virus de la Vaccine par voie intranasale sous anesthésie, elles reçoivent du chloramphénicol par injections répétées et une prise de sang au sinus rétro-orbital juste avant la mise à mort, pour étudier le métabolisme des lymphocytes T CD8. Le porteur indique fixer un point limite à 20 % de perte de poids, l'antibiotique n'ayant pas encore été testé dans ce contexte infectieux. Il affirme que la complexité de la réponse immunitaire rend son étude in vitro impossible.
Objectifs
Lors d’une infection virale, les T-CD8s naïfs et spécifiques des antigènes viraux sont activés dans les ganglions drainant l’organe infecté. Suite à leur activation, les T-CD8s prolifèrent et se différencient en cellules effectrices qui migrent vers l’organe infecté et éliminent les cellules infectées. En parallèle, pendant la phase effectrice, un petit nombre de T-CD8 mémoires se développent, qui vont persister sur le long terme. Les T-CD8s mémoires sont capables de réagir de manière plus rapide et plus efficace en cas de nouvelle rencontre avec le même virus. La fonction des T-CD8s et la génération de T-CD8s mémoires fonctionnels sont largement dépendantes d’une succession de changements métaboliques et reposent sur une communication étroite entre la respiration mitochondriale et la glycolyse. En effet, alors que les T-CD8 naïfs (qui n'ont jamais été activés) acquièrent leurs besoins énergétiques de la respiration mitochondriale, leur activation mène à un remodelage métabolique en faveur de la glycolyse, leur permettant d’assurer leurs fonctions effectrices. Enfin, les T-CD8 mémoires possèdent un métabolisme respiratoire, accompagné d’une augmentation de la masse mitochondriale leur permettant de répondre rapidement lors d’une réponse secondaire. Bien que ces changements métaboliques soient à présent bien admis, les mécanismes sous-jacents qui les contrôlent restent peu, voire pas, connus. De manière intéressante, la respiration mitochondriale repose sur la traduction d’ARNs spécifiques et exclusivement exprimés dans les mitochondries, un processus nommé la traduction mitochondriale. L'émergence d’études sur ce sujet suggèrent ainsi un rôle spécifique de la traduction mitochondriale, dans l’établissement des réponses immunes innées et adaptatives. Ainsi, ce projet vise à disséquer, au niveau moléculaire, la contribution relative des traductions mitochondriale et cytosolique, dans le contrôle de la respiration mitochondriale et de la glycolyse, au cours des réponses T-CD8 anti-virales. Pour cela, des souris C57Bl/6J seront infectées par voie intranasale, avec le virus de la Vaccine. La traduction mitochondriale sera spécifiquement inhibée, grâce à l’utilisation de Chloramphenicol, injecté par voie intra-péritonéale. Différents temps après infection, l'analyse du nombre, du phénotype, et des fonctions des T-CD8s, sera effectuée ex vivo sur un prélèvement de sang et des organes lymphoïdes.
Bénéfices attendus
Les résultats attendus permettront de combler le manque de connaissances mécanistiques concernant les besoins métaboliques des T-CD8, et d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour moduler les fonctions cytotoxiques des T-CD8 et la génération/maintenance des cellules mémoires.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Injection Intraveineuse (sous brève anesthésie Isoflurane) – uniquement pour la procédure 2 : 1 fois par animal – durée 30 secondes - Injection intrapéritonéale (pour anesthésie Kétamine/Xylazine) : 1 fois par animal– durée 30 secondes - Infection intranasale (sous anesthésie Kétamine/Xylazine) : 1 fois par animal – durée 30 secondes par narine - Injections Intra-péritonéales (pour traitements chloramphénicol): 1 fois par jour pendant 4 à 10 jours en fonction des groupes – durée 30 secondes par injection - Prélèvements sanguins au sinus retro-orbital (sous brève anesthésie Isoflurane) : 1 fois par animal, juste avant la mise à mort – durée 30 secondes
Impact sur les animaux
Les effets indésirables possibles sont une légère douleur générée par les injections intra-péritonéales et le stress généré par l’anesthésie et la procédure d’inoculation du virus par voie intranasale. L'infection par le virus de la Vaccine est une procédure utilisée en routine dans le laboratoire dont les conséquences ne génèrent pas de souffrance sur les animaux. Le chloramphenicol utilisé dans ce projet (50mg/Kg, en IP) est un antibiotique largement utilisé chez l'humain et dans des modèles animaux. Les doses utilisées sont basées sur la littérature qui ne décrit aucune nuisance ou effet indésirable sur l’état général des animaux. De plus le chloramphénicol (qui inhibe la traduction mitochondriale) devrait, selon la littérature, avoir un impact surtout dans la génération et la survie des cellules T CD8 mémoires, et seulement un impact négligeable sur la réponse effectrice (et donc sur la capacité des animaux à contrôler l'infection). Cependant, étant donné que cette drogue sera testée pour la première fois dans le cadre d'une infection virale in vivo, un point limite de 20% de perte de poids est fixé.
Devenir
Les animaux seront mis à mort en fin de procédure afin de pouvoir prélever les organes (ganglions lymphatiques, poumons, rate etc) et effectuer ex vivo: - des analyses cellulaires pour déterminer le phenotype et la fonctionalité des lymphocytes T CD8 - des analyses moléculaires et les mecanismes impliqués dans la traduction mitochondriale, au cours de la réponse T-CD8
Remplacement
La réponse immunitaire anti-virale est un phénomène biologique complexe faisant intervenir de multiples types cellulaires et une organisation spatiale qui rend impossible son étude dans des tests in vitro.
Réduction
Pour chacune des procédures, nous utiliserons 15 animaux par groupe expérimental, analysés individuellement. Nous utiliserons des tests de comparaison de moyennes de Student et des tests non-paramétriques pour comparer les groupes. Le calcul de la puissance des tests statistiques et nos expériences antérieures ont montré que ces nombres d'animaux par point expérimental étaient nécessaires et suffisants pour l’interprétation de nos résultats.
Raffinement
Afin de réduire la souffrance, le stress et la douleur de l’animal, i) les infections intra-nasales seront réalisées sous anesthésie profonde et la température corporelle des animaux sera maintenue lors de l'anesthésie; ii) nous effectuerons une brève anesthésie à l'isfluorane (3% dans une chambre à oxygène) pour les prélèvements de sang en rétro-orbital; iii) les injections I.V. au sinus rétro-orbital seront réalisée sous anesthésie à Isoflurane (3% dans une chambre à oxygène); iv) nous maintiendrons les animaux en groupes sociaux au sein de chaque cagée (en moyenne 5 animaux par cagée) ; v) assurerons une surveillance adaptée à chacune des procédures ou étape au sein d'une procédure, comme décrit au sein de chaque procédure.
Choix des espèces
Le choix du modèle souris est imposé par la nécessité de pouvoir utiliser, à terme, des animaux génétiquement modifiés. Dans ce projet, des souris sauvages (fond C57Bl/6J) seront utilisés.
1/2: Impact de la neuro-inflammation dans les déclins cognitifs et comportementaux liés à l’âge et aux diabètes chez la souris
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système immunitaire
320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 160 et sévère pour 160. Soumises à un régime gras pendant 14 semaines puis à des injections de streptozotocine pour induire un diabète, y compris des animaux âgés de 18 à 24 mois, elles passent des tests de champ ouvert, de reconnaissance d'objet et de labyrinthe surélevé. Le porteur fixe des points limites, dont la mise à mort en cas de perte de poids supérieure à 20 % ou de glycémie effondrée. Il affirme que les tests de comportement et de métabolisme rendent le modèle in vivo "indispensable".
Objectifs
On sait que le vieillisement est associé à un déclin des fonctions cognitives. Il a été montré que le diabète était lui aussi associé à un déclin cognitif accéléré. A titre d'exemple, 19 à 25% des diabétiques de types 2 souffrent d'un déclin cognitif avant l'âge de 60 ans. De la même façon, les patients avec un diabète de type 1 peuvent présenter des dysfonctions cognitives assez précocement. Le diabète de type 2 est en effet reconnu pour être un facteur de risque du déclin cognitif. De plus le défaut et la résistance à l'insuline observés dans les diabètes sont associés à des altérations de la mémoire hippocampo-dépendante. L'augmentation de la prévalence du diabète ainsi que le vieillissement général de la population font du déclin cognitif un enjeu majeur de santé. Les mécanismes communs au vieillissement et aux diabètes sont : une perte de la tolérance immunitaire, une baisse dans la capacité de réguler son métabolisme ainsi qu'une inflammation centrale (neuro-inflammation) et systémique induisant des changements de comportement, d'habitudes alimentaires, d'activité, ainsi que des troubles cognitifs (perte de mémoire, anxiété). La neuro-inflammation est souvent associée aux maladies neuro-dégénératives. Cette neuro-inflammation présente dans les diabètes est suspectée d'être à l'origine de l'aggravation du déclin cognitif lié à l'âge. Au niveau cellulaire, la neuro-inflammation est un processus résultant de la présence de cellules gliales activées (astrocytes/microglies) dans le cerveau. Cibler la neuro-inflammation dans le but de traiter les maladies neuro-dégénératives pourrait donc être une porte d'entrée dans le ralentissement de l'apparition du déclin cognitif voire sa résolution.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d'identifier le rôle de la neuro-inflammation, dépendante du facteur de transcription étudié, dans l'accélération du déclin cognitif lié à l'âge, dans un contexte diabétogène (diabète de type 1 ou 2) ou non-diabétogène. Ce facteur de transcription pourrait donc être une cible thérapeutique intéressante permettant de ralentir le déclin cognitif. Celui-ci étant considéré, avec le vieillissement de la population et l'augmentation de la prévalence des diabètes comme un enjeu majeur de santé pour les années à venir. A terme, le projet permettra de déchiffrer les mécanismes inflammatoires qui contrôlent le déclin cognitif lié à l'homéostasie glycémique du patient. Ces études permettront d'associer l'inflammation locale du système nerveux central à l'inflammation systémique dépendante du facteur de transcription en question, qui était mis en évidence dans des études précédentes. Cette inflammation systémique pourrait être un bio-marqueur du déclin cognitif précoce dans le diabète.
Procédures
Les souris suivront un régime commercial contenant 60% de lipides pendant 14 semaines. Les animaux auront libre accès à la boisson et à la nourriture. Les souris seront observées et pesées une fois par semaine. Classiquement les souris atteignent un poids situé entre 35 et 45 grammes à la fin du régime. A la 12e semaine du régime, les animaux recevront des évaluations comportementales sur 2 semaines. Le protocole d'injection stréptozotocine consiste en l'injection quotidienne de faibles doses de streptozotocine (40mg/Kg, diluée dans du tampon citrate à 50mM; pH 4.5) en intrapéritonéal pendant 5 jours à l'aide de seringues de 1mL et d'aiguilles de 25G. Les souris sont ensuite remises dans leur cage d'origine avec de la nourriture et boisson ad Libitum. La glycémie des animaux sera mesurée quotidiennement durant cette période. En cas de glycémie trop basse malgré la supplémentation en sucrose de l'eau, un bolus de sucrose (20%) sera administré en intra-péritonéal. Environ 9 jours après la dernière injection de streptozotocyne, la glycémie des animaux sera mesurée à jeun (6h de jeûne). Tests comportementaux: Pour évaluer les capacités cognitives, nous allons utiliser 3 tests de comportement: le test de l'espace ouvert (Open Field; OF), le test de la reconnaissance d'un nouvel objet (NOR) et le test du labyrinthe surélevé (Elevated + maze). Les souris recevront ces tests avec un délai de 7 jours entre chaque. Le OF et l'elevated +maze sont des tests qui mesurent le comportement exploratoire du rongeur. Pour les 2 tests, les souris seront transportées vers la salle d'expérimentation dans leurs cages d'hébergement contenant une partie de leur litière d'origine. Elles seront laissées au repos durant 1 heure avant le test. Pour le test de l'OF, les souris seront placées à l'intérieur d'une enceinte de dimension 43X43 cm pendant 30 min. Le système est automatisé et permet la mesure de plusieurs paramètres comme la distance parcourue au centre, en periphérie, le temps et la vitesse. D'une façon similaire, pour l'elevated plus maze les souris sont observées par un système automatisé durant le test pour 15-20 min. Pour le NOR la souris sera placée dans la boite de comportement de dimension 60 x40 x 32 cm, qu’elle pourra explorer librement durant 5 min. 24 h plus tard, la souris sera placée dans le même environnement pendant 10 minutes avec 2 objets identiques, le lendemain un de ces objets est ramplacé par un nouveau, le comportement exploratoire est observé.
Impact sur les animaux
Les animaux sous régime gras auront une prise de poids plus importante que ceux sous régime normal. Ceux chez qui un diabète (de type 1 ou 2) sera induit présenteront une hyperglycémie. Les seules nuisances pouvant apparaitre concernent les injections de streptozotocine, qui est un composé toxique, il faudra alors veiller à ce que les souris ne perdent pas trop de poids (
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à l'issue de chaque procédure afin d'effectuer des analyses de biologie moléculaire et cellulaire ainsi que d'histologie.
Remplacement
Pour réaliser les tests de comportement et de métabolisme, les modèles in vivo sont indispensables. La souris est le modèle le plus pertinent dans notre étude car se rapprochant physiologiquement des pathologies humaines. En effet, selon la littérature, les modèles murins sont utilisés dans les études de cognitives et de comportement. De plus, notre modèle murin (souris invalidées pour le gène d'intérêt) a déjà été validé dans des publications précédentes. Pour finir les études de comportement et de cognition ne permettent pas l'utilisation de modèle in vitro en remplacement des modèles in vivo.
Réduction
Le nombre de souris est réduit à son minimum. Chaque souris est réutilisée pour chaque test comportemental. De plus de nombreux tissus (tissus adipeux, foie, rate, cerveau...) seront collectés après mis à mort, afin d'approfondir les études moléculaires, cellulaires et transcriptomiques. Chaque souris génèrera donc de nombreuses informations. De plus nous avons choisi et déterminé un nombre de 20 souris par groupe en fonction de données de la littérature (Etudes de comportement suite à un régime riche en graisse, Ogrodnik et al., 2019) et grâce à l'utilisation d'un outil statistique "sample size calculation" (http://www.lasec.cuhk.edu.hk/sample-size-calculation.html). En se basant sur les résultats de tests comportementaux de l'article ci-dessus, nous avons calculé que pour obtenir une puissance de 90% avec une valeur alpha de 0.05, la taille de l'échantillon doit être de n=8 individus par groupe. En tenant compte des 10% de mortalité intrinsèque de cette lignée (C57Bl6/J) ainsi qu'à la mortalité dû au traitement (streptozotocine) et au vieillissement des souris, le nombre de 20 individus par groupe a été arrêté. Concernant les résultats, une analyse statistique (test de Wilcolxon) sera réalisée en tenant compte de la variabilité intra-groupe (T test (2 conditions), Test anova (plus de 2 conditions)), ainsi qu'un test ANOVA sur mesures répétées pour les mesures de glycémie et les poids des souris.
Raffinement
Dans cette étude aucun test douloureux n'est effectué. Les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture. Les conditions de température et d'hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour (8h-20h). Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (5 par cage maximum) et l'isolement est évité au maximum. Le milieu est enrichi avec au choix : lanières de papier Kraft, maisons en carton, tunnel en carton ou carré de coton compacté. Les animaux seront nourris avec un régime enrichi en lipides pour induire une obésité et une insulino-résistance nutritionnelle, ou avec un régime normal (chow diet). Le change de la litière est réalisé une fois par semaine. Ce rythme pourra être réajusté si besoin pour les souris diabétiques grâce à une surveillance bihebdomadaire. Concernant les tests comportementaux les points limites suivants ont été établis: Grille d'évaluation pour les procédures comportementales: tout score ≥ 3 entrainera le retrait de l’animal et donc sa mise à mort. a) Variation du poids corporel (mesuré 2 fois par semaine). Le poids de référence sera celui de l'animal à l'arrivée. 0) Normal 1) Perte de poids 20% b) Apparence physique0) Normal 1) Manque de toilettage 2) Poil ébouriffé, yeux plissés ou bridés 3) Pelage ébouriffé, posture anormale (dos voûté) c) Changements comportementaux 0) Normal 1) Changements mineurs : démarche boîtante 2) Anormal : mobilité réduite, inactif, peu réactif aux stimulations 3) Très agité ou immobile, auto mutilation, agressif, prostré ou immobile. Pour les animaux traités avec la streptozotocine, une glycémie inférieure à 30mg/dL, suite aux injections, entrainera la mise à mort de l'animal.
Choix des espèces
La durée de vie des souris et leur capacité reproductive sont adaptés à ce projet. De plus le laboratoire dispose déjà des souris transgéniques nécessaires pour l'étude, desquelles proviennent nos résultats précédents. Les animaux seront utilisés à environ 6 à 8 semaines pour certains afin d'étudier les effets du diabète à un stade précoce. Et à un stade adulte très avancé (18 - 24 mois) pour d'autres cohortes afin d'étudier le vieillissement.
Effets de composés chimiques inhibiteurs des voies d’entrée du calcium sur la croissance de tumeurs mammaires murines
- Recherche fondamentale
- Oncologie
207 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures légères pour 167 et modérées pour 40, dont 181 servant seulement à entretenir la lignée génétiquement modifiée. Les 40 femelles porteuses du transgène PyMT développent des tumeurs mammaires spontanées et reçoivent des injections trois fois par semaine pendant huit semaines de composés inhibant l'entrée du calcium. Le porteur prévoit l'euthanasie si la tumeur dépasse 1 000 mm³, s'ulcère, ou si apparaissent des signes de métastases pulmonaires ou hépatiques. Il affirme que le développement des métastases ne peut pas s'étudier in vitro.
Objectifs
Le cancer du sein est le cancer féminin le plus fréquent qui représente la première cause de mortalité des femmes par cancer de par le monde. La forte mortalité associée au cancer du sein est essentiellement liée au développement des métastases qui ne peut pas s’étudier in vitro et nécessite le développement et l’utilisation de modèles animaux. L’évaluation in vitro de nouvelles molécules analogues du tamoxifène, utilisé comme traitement adjuvant (associé aux médicaments de référence pour renforcer leur action) de cancers hormono-dépendants, en particulier les cancers du sein, a permis d’isoler 2 composés d'intérêt de par leur action inhibitrice des voies d'entrées du calcium Ca2+ et de la prolifération de cellules cancéreuses. Ce projet multidisciplinaire pourrait permettre d'identifier des inhibiteurs des voies calciques pour lesquelles nous avons montré un rôle important dans le développement de métastases osseuses. Il s'agit d'un champ précis, concernant des molécules cibles de protéines originales (canaux ioniques membranaires), pour une problématique dans un domaine de la santé pour lequel il n'existe actuellement aucune thérapie efficace. Objectif : Il s'agit d'évaluer le rôle anti-métastatique et/ou anti-prolifératif des 2 composés dans le modèle murin PyMT (présence d'un antigène pro-tumoral du polyomavirus) du cancer du sein, qui est un modèle de progression tumorale spontanée. Ce projet nécessitera 40 souris pour les expériences et 181 souris pour l'entretien de la lignée et suivra la règle des 3R.
Bénéfices attendus
Le projet permettra d’apporter des éléments de preuve concernant l’efficacité de ce nouveau type de traitement.
Procédures
Les injections des molécules chimiques ou de véhicule seront réalisées sur animaux vigiles (100 µl de volume par injection intra-péritonéale). Cela concerne les 40 femelles hétérozygotes pour l'allèle PyMT avec 3 injections par semaine sur 8 semaines. Tous les prélèvements seront effectués après euthanasie des animaux.
Impact sur les animaux
Les molécules chimiques à tester ne présentent pas de toxicité particulière aux doses testées.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures expérimentales
Remplacement
Nous avons tenté d'identifier des méthodes alternatives pour le développement du cancer de sein. Pour identifier le rôle des molécules anti-tumorales, nous avons besoin d'utiliser des systèmes complexes dans lesquels l’ensemble des paramètres physiologiques (ex: présence de vaisseaux sanguins, apport de métabolites sanguins vers la tumeur) qui sont modifiés lors du développement du cancer sont présents. En outre, le développement du cancer et la formation des métastases sont des phénomènes complexes qui font intervenir de multiples étapes conduisant en particulier à l’échappement des cellules cancéreuses de la tumeur primaire et leur dissémination dans l’organisme. Ces systèmes doivent également refléter au mieux la complexité de la pathologie humaine. Cela nécessite l’utilisation de modèles de souris qui développent l’ensemble des propriétés observées dans le cas du cancer du sein chez la femme, ce qui est le cas du modèle PyMT.
Réduction
Les effectifs sont optimisés avec l'utilisation d'un seul groupe contrôle sans traitement et d'un seul groupe traité avec la molécule de référence. Les observations nécessitent une taille d’effectifs de 10 animaux par groupe afin d'obtenir une différence statistique de l'ordre de 25%, pour avoir 80% de chances de détecter une différence dans la taille des tumeurs ou le nombre de métastases (si elle existe) à l'aide d'un test T avec un risque d'erreur alpha de 5% .
Raffinement
Le développement des tumeurs sera limité et les animaux portant des tumeurs seront particulièrement suivis afin d'éviter toute souffrance. Les animaux seront hébergés dans des cages dont l’environnement sera enrichi (4 animaux par cage). Les conditions d’élevage des animaux seront optimales au regard des normes en vigueur avec enrichissement des cages d'hébergement systématique (cabanes, tubes, boîtes à oeuf et smarthomes®). Les souris seront suivies quotidiennement afin de vérifier leur état de santé et leur bien-être. Si la tumeur est ulcérée, nécrosée ou atteint plus de 1000 mm3 de diamètre, l'animal sera euthanasié. Si les tumeurs interfèrent avec le mouvement, nous fournirons de la nourriture sur le sol de la cage, ou de l'eau par l'intermédiaire d'agarose. L’observation de dyspnée démontrerait l’existence de métastases pulmonaires. Une distension abdominale serait une preuve de la propagation métastatique vers le foie ou le péritoine. Si une dyspnée ou une distension abdominale est observée, la souris sera euthanasiée. Les animaux qui sont moribonds (par exemple poil hérissé, apathique) ou avec une perte de poids corporel > 20% seront euthanasiés.
Choix des espèces
La souris est l'espèce la moins complexe du point de vue phylogénétique qui permet tout de même de décrypter les mécanismes impliqués dans la carcinogenèse mammaire et d'évaluer les effets des traitements. Ce modèle murin est particulièrement adapté pour notre étude dans la mesure où les souris hétérozygotes pour le transgène PyMT développent des tumeurs mammaires au cours du temps et aussi des microtumeurs pulmonaires. Le développement du cancer et la formation des métastases sont des phénomènes complexes qui font intervenir de multiples étapes conduisant en particulier à l’échappement des cellules cancéreuses de la tumeur primaire et leur dissémination dans l’organisme. Ces systèmes doivent également refléter au mieux la complexité de la pathologie humaine. Cela nécessite l’utilisation de modèles de souris qui développent l’ensemble des propriétés observées dans le cas du cancer du sein chez la femme, ce qui est le cas du modèle PyMT. Le projet sera réalisé sur des femelles adultes, les souris hétérozygotes pour l'allèle PyMT développent des tumeurs de la glande mammaire à partir de la 5ème semaine, identifiables à partir de j53.
Evaluation de l’effet d’un composé sur la mémoire et le fonctionnement du cerveau chez des souris saines
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
48 souris saines vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leur cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent un composé par gavage pendant 22 jours puis passent trois tests de mémoire, dont la piscine de Morris où l'animal nage jusqu'à 90 secondes pour rejoindre une plateforme. Le porteur teste sur des souris saines une molécule déjà évaluée dans des modèles d'Alzheimer et de trisomie 21 et renvoie les bénéfices cliniques au long terme. Il indique que l'évaluation du rapport sécurité-efficacité impose des tests comportementaux sur rongeurs.
Objectifs
L'objectif de ce projet est de déterminer le ratio sécurité/efficacité sur l’apprentissage de souris saine d’une molécule ayant déjà démontré des propriétés pro-mnésiques et neuroprotectrices chez des souris ayant développé une maladie de type Alzheimer ou de trisomie 21.
Bénéfices attendus
Les bénéfices à court terme (pendant la durée du projet) sont de déterminer le ratio sécurité/efficacité sur la cognition des souris saines d’un produit ayant déjà montré des effets bénéfiques dans des études pré-cliniques basées des modèles murins de trisomie 21 ou de la maladie d’Alzheimer. Les bénéfices à plus long-terme sont de permettre le lancement d’essais cliniques évaluant l’efficacité de ce produit à protéger les patients atteints de trisomie 21 ou de la maladie d’Alzheimer de l’apparition de déficit cognitifs
Procédures
48 animaux seront soumis à une administration quotidienne du produit de traitement par gavage pendant 22 jours. Après 10 jours de traitement avec le produit testé, les animaux effectueront 3 tests comportementaux pour évaluer les différents types de mémoires. Le lendemain du dernier test (au 23ème jour), les animaux seront mis à mort pour pouvoir effectuer le prélèvement du cerveau afin d'évaluer les quantités et mécanismes d'actions du produit testé.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables peuvent venir de l’administration des fortes doses de traitement dans la procédure n°1 mais les études de toxicologies n’ont pas révélées d’effet toxique à ces doses. Cependant les animaux seront observés quotidiennement afin d’évaluer les effets potentiellement indésirables. L’inconfort lié au traitement peut provenir de l’administration du produit de traitement par gavage pendant 22 jours. Afin d’éviter ces effets indésirables, cette administration sera effectuée par du personnel technique qualifié. Le test de la piscine de Morris va induire un important stress lors de la première nage mais l’animal sachant instinctivement nager ne tardera pas à trouver la plateforme pour être retiré de l’eau par l’expérimentateur avec un temps de nage maximum de 90 secondes ce qui est bien en deça de l’épuisement de l’animal. L’observation quotidienne des animaux permettra de déceler toute souffrance animale dès son apparition et d’intervenir le plus rapidement possible pour minimiser au maximum l’inconfort observé.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés pour un prélèvement de structures cérébrales à l’issue de chaque procédure.
Remplacement
L'objectif de ce projet est de déterminer le ratio sécurité/efficacité sur la cognition d’une molécule ayant déjà démontré des propriétés pro-mnésiques et neuroprotectrices in vivo chez des souris développant une maladie de type Alzheimer ou de trisomie 21. L'évaluation de ce ratio nécessite de réaliser des tests de comportement sur des rongeurs.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans chaque expérience a été défini à l’aide de tests de puissance G Power (logiciel G*Power 3.1) réalisés avec des données internes ou issues de publications. Ces analyses ont révélé qu’il était nécessaire d’avoir 12 animaux par groupe. De plus, nous réutiliserons les animaux qui ont fait les tests comportementaux pour les prélèvements de structures cérébrales.
Raffinement
Les souris sont livrées par groupes d’individus qui se connaissent afin d’éviter les bagarres. Des cabanes en carton sont ajoutées en plus de l’enrichissement réglementaire. Les animaux seront habitués aux expérimentateurs en étant manipulés doucement une minute par jour la semaine précédent les expériences. L’administration orale sera réalisée par du personnel formé avec du matériel adapté. L’état clinique des animaux est vérifié chaque jour et dès qu’une détérioration est constatée, le responsable du projet et le vétérinaire sont informés pour la prise de décision. Si un animal est prostré ou a les yeux mi-clos ou présente des difficultés pour se déplacer/respirer il sera euthanasié pour mettre fin à ses souffrances. Le poids des animaux est relevé 2 fois par semaine et toute diminution de 15% du poids de l’animal entre 2 pesées traduit une souffrance et une euthanasie sera pratiquée.
Choix des espèces
Les études pré-cliniques précédantes ayant démontré les propriétés pro-mnésiques et neuroprotectrices de ce produit ont été réalisées chez des souris adultes ayant développé une maladie de type Alzheimer ou de trisomie 21. Nous gardons donc la même espèce pour cette étude..
Evaluation des effets d’un nouveau traitement dans un modèle murin de troubles neurodéveloppementaux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
512 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers pour 128 et modérés pour 384. Génétiquement modifiées pour reproduire le syndrome de Williams-Beuren, elles reçoivent des injections intrapéritonéales pendant dix jours puis passent une batterie de tests comportementaux, sursaut acoustique, évitement, clair-obscur, interaction sociale et immobilisation de peur. Le porteur affirme qu'aucun effet indésirable n'est attendu car la molécule testée est déjà commercialisée chez l'humain. Il indique que l'évaluation des altérations comportementales impose le recours au modèle murin.
Objectifs
Ce projet a le but d’évaluer l’efficacité d’un nouveau traitement pharmacologique dans un modèle murin d’un trouble neuro-développemental, le syndrome de Williams-Beuren (SWB). Cette molécule est un activateur des canaux pour le potassium et n’a pas d’effets nocifs à la dose utilisée dans le projet. De plus, cette molécule est déjà présente sur le marché et présente aucun effet néfaste chez l’homme. L’objectif final du projet est d’identifier une nouvelle approche thérapeutique pour ce syndrome rare qui est aujourd‘hui sans traitement.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra sur le cours terme de vérifier l’efficacité thérapeutique du chlorzoxazone pour le traitement du syndrome de Williams-Beuren et de comprendre le rôle des canaux potassiques dans l’étiologie de cette maladie. Sur le long terme, nos résultats pourront être une base pour développer des essais cliniques sur des patients de cette maladie de développement.
Procédures
Les souris seront soumises à des injections intrapéritonéales pendant une période de courte durée (10 jours) et ensuite leurs comportements seront analysés pour déterminer leurs altérations comportementales. Les animaux sont soumis à différents expérimentation : startle à faible intensité ( 15 minutes), avoidance ( 2 séances de 35 minutes), light/dark ( 20 minutes), interaction sociale ( 6 minutes), startle à forte intensité ( 30 minutes), freezing ( 2 séances de 20 minutes).
Impact sur les animaux
Aucun effet indésirable n’est attendu sur nos animaux suite au traitement de 10 jours avec cette molécule. Des travaux précédents, ont montrés aucune perte de poids, ni altération comportementaux suggérant une altération du bien-être animal. Au contraire, les données préliminaires ont montré une récupération de certains troubles de nos souris mutants suite à un traitement aigüe avec la même molécule. En outre, cette molécule est déjà sur le marché chez l’homme et n’entraine aucun danger.
Devenir
Les animaux passés en tests de comportement seront sacrifiés par inhalation de CO2. Les animaux pas testés seront sacrifiés et leur cerveaux prélevés pour des études de tissus. L'expérience dans le test comportement du type utilisé dans notre projet (apprentissage et sursaut acoustique) peut induire des modifications cérébrales et donc interférer avec les paramètres à mesurer.
Remplacement
Notre projet doit impérativement être réalisé chez un modèle murin pour permettre l’évaluation des effets thérapeutiques du traitement proposé. Le but de ce projet est l’évaluation des altérations comportementales des souris génétiquement modifiées étant donné que celles-ci représentent les seuls symptômes mesurables de cette pathologie.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires a été déterminé par des études pilotes précédentes avec les mêmes souris CD. Ces études ont démontré que n=12 est nécessaire pour obtenir une différence significative entre souris CD et leur congénères WT dans la plupart des tests comportementaux et n=8 pour les principales altérations cérébrales. Cette différence significative est la base pour évaluer les effets thérapeutiques de la molécule dans le modèle murin CD et doit donc être utilisé pour ce projet.
Raffinement
Pour limiter au maximum le stress des animaux, ceux-ci sont habitués à l’expérimentateur (le même pendant toute la durée de l’expérience) et aux différents dispositifs utilisés. Les substances injectées n’ont à ce jour pas montré d’effet néfaste sur l’état général des animaux (la molécule a été déjà mise sur le marché et utilisé chez l’homme sans danger connu). Néanmoins, pour chaque expérimentation, les animaux sont observés quotidiennement afin de déceler d’éventuels comportements pouvant traduire une souffrance de l’animal. Parmi ces critères : perte de poids, agressivité vis-à-vis des congénères, automutilation, diminution de l’activité des animaux en cage d’hébergement, respiration anormale (une description détaillant les points limites est fournie dans la grille de score attachée). Dans la mesure où l’animal présenterait une de ces caractéristiques, il sera isolé de ses congénères, le traitement sera arrêté et l’évolution du poids, du pelage et de la mobilité dans la cage sera surveillée. S’il ne récupère pas des paramètres normaux, le vétérinaire sera contacté afin de s’assurer qu’il ne s’agit pas d’un problème plus grave de nature infectieuse par exemple. Il sera alors exclu de l’étude et des analyses statistiques. Si jugé nécessaire sur la base de l’évaluation des points limites, l’animal en souffrance sera sacrifié par dislocation cervicale et sa mort vérifié par l’absence de respiration et de reflexes principaux. Concernant l’hébergement, les animaux sont maintenus dans des cages collectives de 3 à 10 individus (leur taille varie en fonction du nombre) avec comme enrichissement des carrés de coton (Nestlets) pour permettre la construction du nid. Chaque personne manipulant les animaux possède la formation à l’expérimentation animale (concepteur ou opérateur) et suit régulièrement la formation continue en expérimentation animale. En plus, tout le nouveau personnel reçoit un entrainement supplémentaire dans la manipulation des animaux par la responsable de l’animalerie avant d’être admis à participer au déroulement pratique du projet de recherche.
Choix des espèces
Des souris (CD) et leurs congénères de type sauvage seront utilisés dans ce projet. La mutation est une microdélétion sur le chromosome correspondante à celle trouvé chez les patients du syndrome Williams-Beuren (WBSCR). La souris représente le seul modèl animal disponible actuellement pour étudier ce syndrome. Les animaux vont être utilisés à deux stades (adolescents et adultes). L’adolescence est une phase critique pour le développement du cerveau et est particulièrement sensible à certains traitements pharmacologiques. L’utilisation de l’âge adulte nous permettra de mieux comparer nos résultats comportementaux avec la littérature. En effet la plupart des études réalisées sur les modèles murins utilisés sont effectués à l’âge adulte.