Souris
Evaluation de candidats médicaments anti-cancéreux chez le rongeur
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Cancers
Rats : 300
Sur commande d'environ 150 à 200 études par an pour évaluer des candidats médicaments anticancéreux, 53 300 rongeurs, en majorité des souris, vont être utilisés, la plupart tués à l'issue et 5 000 réutilisés dans d'autres projets. Les gravités vont de légère à sévère, plus de 5 000 souris étant classées en souffrance sévère. Chaque animal reçoit une greffe de tumeur sous la peau ou dans un organe, puis des mesures et des prélèvements répétés sur quatre semaines. Ces études visent à fixer les doses testées ensuite lors des premiers essais chez l'humain.
Objectifs
Le cancer est une maladie complexe qui peut toucher presque tous les organes du corps et prendre des formes très différentes d’un patient à l’autre. Pour développer de nouveaux médicaments anticancéreux, il est indispensable de les tester d’abord chez l’animal afin de vérifier qu’ils sont efficaces et bien tolérés avec d’être administrés pour la première fois à l’homme. Ce projet a pour objectif d’identifier et d’évaluer de nouvelles molécules anticancéreuses prometteuses. Il vise à comprendre si un traitement peut ralentir ou bloquer la croissance d’une tumeur, à évaluer ses effets biologiques sur les tissus et à déterminer comment le médicament se répartit dans l’organisme. Ces informations permettent de choisir les doses qui pourront être testées lors des premiers essais cliniques chez l’homme. Avant d’être testés chez l’animal, les candidats médicaments sont sélectionnés grâce à des tests réalisés sur des cellules. Seuls ceux montrant un profil prometteur passent à la phase d’étude chez le rongeur, principalement la souris et le rat. Ces espèces sont les plus utilisées en recherche anticancéreuse car leurs modèles tumoraux sont bien connus et permettent de reproduire de nombreuses situations observées chez les patients. Le projet comprend plusieurs étapes : - tester la tolérance d’un traitement sur des animaux sains afin d’identifier des doses sûres ; - caractériser et maintenir des modèles de tumeurs (de rongeur ou humaines) ; - évaluer l’efficacité antitumorale de différentes molécules sur des animaux porteurs de tumeurs ; - réaliser des prélèvements sanguins ou de tissus pour analyser l’effet du traitement ou comprendre le comportement du médicament. Ce projet couvrira environ 150 à 200 études par an, selon le nombre de programmes de recherche en cours. Les données générées permettent d’orienter la sélection des candidats médicaments et de soutenir leur entrée dans les phases d’essais cliniques.
Bénéfices attendus
Ce projet participe à améliorer les stratégies de prévention, de diagnostic et de traitements des cancers. Il apporte ainsi une contribution importante aux progrès de la recherche médicale et aux perspectives de soins pour les patients. Il permettra de mieux comprendre comment de nouveaux traitements anticancéreux agissent dans un organisme reproduisant les conditions tumorales humaines, avant d’être testé chez l’homme. Ces études aident à identifier les médicaments les plus prometteurs et à éliminer ceux qui ne seraient pas efficaces ou pourraient présenter des inconvénients. Les modèles utilisés offrent la possibilité d’évaluer la capacité des traitements à ralentir ou stopper la croissance des tumeurs mais aussi de comprendre leurs effets sur des mécanismes biologiques permettant le développement des cancers. Les résultats obtenus contribueront directement à accélérer le développement de nouvelles thérapies anticancéreuses. Ils permettent de mieux sélectionner les candidats médicaments, d’améliorer la précision des futurs essais chez l’homme et de préparer les dossiers nécessaires à leur autorisation clinique ou plus tard, à leur mise sur le marché.
Procédures
Au cours des différentes études, les animaux seront soumis à plusieurs types d’interventions nécessaires en fonction du type d’étude : - implantation d’une petite quantité de cellules tumorales ou fragment de tumeur sous la peau, sur animaux vigiles ou directement dans un organe sous anesthésie générale, avec traitement contre la douleur (interventions chirurgicales entre 5 et 40 min en fonction de l’organe ciblé) ; - administration de médicaments sur animaux vigiles (quelques secondes, une seule fois ou de manière répétée sur jusqu’à 4 semaines) ; - mesures régulières de tumeurs (2 à 3 fois par semaine sur jusqu’à 4 semaines) soit par un pied à coulisse posé sur la peau (tumeur sous la peau), quelques secondes, soit grâce à des techniques d’imagerie non invasives de quelques minutes (échographie, bioluminescence sous anesthésie générale) ; - prélèvement d’une petite quantité sang sur animaux vigiles (quelques secondes une seule fois ou de manière répétée 2 fois par semaine sur jusqu’à 4 semaines) ; - observation et pesée quotidienne des animaux.
Impact sur les animaux
Les animaux utilisés dans ces expériences peuvent ressentir différents effets selon les études. Les manipuler pour faire certaines actions (comme les peser, mesurer une tumeur, donner un traitement ou faire une prise de sang) peut leur provoquer un stress ou un léger inconfort de courte durée. Les injections ou les prises de sang peuvent générer une légère douleur de courte durée. Ensuite, certains animaux peuvent perdre du poids, avoir les poils hérissés, le dos un peu courbé, être moins actifs ou changer de comportement en se sentant moins bien progressivement. Quand une tumeur est implantée sous la peau, cela peut être gênant à l’endroit où elle se trouve. Si la tumeur grossit beaucoup, elle peut devenir plus inconfortable et parfois s’abîmer. Si elle est sur le côté du corps, elle peut gêner pour marcher. Parfois, la maladie peut se propager dans le corps, ce qui peut entraîner des problèmes plus importants comme des difficultés à bouger ou à respirer. Lorsqu’une chirurgie est nécessaire, les animaux peuvent présenter une douleur légère à modérée pendant quelques jours, une baisse d’appétit et d’activité. Dans certains modèles avec des cellules humaines, les animaux peuvent perdre du poids transitoirement.
Devenir
A la fin des études de ce projet, la plupart des animaux sont euthanasiés pour pouvoir réaliser des analyses. Certains animaux peuvent être réutilisés dans d’autres projets en accord avec le vétérinaire clinicien.
Remplacement
Avant d’utiliser des animaux, plusieurs méthodes alternatives sont mises en place pour réduire au maximum le recours aux études sur l’animal (in vivo). Tout d’abord en testant les futurs médicaments directement sur des cellules en laboratoire (in vitro). Mais cela ne peut pas reproduire la façon dont le médicament interagit dans un organisme entier vivant. Des outils informatiques sont également utilisés pour prédire comment un médicament pourrait se comporter dans le corps pour atteindre une tumeur ou sa potentielle toxicité. Une autre alternative importante est l’utilisation d’organoïdes, des petites structures créées à partir de cellules et qui reproduisent certains aspects d’une tumeur. Cela donne un environnement plus réaliste que des cellules classiques mais ces modèles sont limités car ils ne possèdent pas le système immunitaire ou vasculaire d’un organisme complet. Toutes ces méthodes sont utilisées progressivement dans un projet afin de garantir que les études in vivo ne sont réalisées que lorsque cela est nécessaire.
Réduction
Avant d’utiliser des animaux, plusieurs méthodes alternatives permettent de réduire leur nombre car les médicaments sont d’abord testés sur des cellules en laboratoire. Cela évite de tester inutilement des composés sans potentiel sur des animaux. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque étude est déterminé à partir de données scientifiques déjà publiées et grâce à des calculs réalisés avec des biostatisticiens. Cela permet de choisir un effectif minimal pour tirer le maximum d’informations des données recueillies et d’obtenir des résultats fiables. Le partage des tissus et organes entre plusieurs analyses permet de multiplier les informations obtenues à partir d’un même individu.
Raffinement
De nombreuses mesures sont mises en place tout au long du projet pour réduire autant que possible la douleur, le stress et l’inconfort des animaux. Les équipes utilisent des techniques de contentions douces et rapide afin de limiter l’anxiété. Les interventions potentiellement douloureuses comme les chirurgies sont toujours réalisées sous anesthésie générale avec traitement de la douleur avant, pendant et après l’intervention. Dans certains cas, les animaux peuvent être placés dans des cages ventilées connectées équipées de systèmes de suivi automatisés permettant de repérer rapidement une baisse d’activité ou un comportement anormal. Des aliments en gel et enrichis peuvent être ajoutés dans la cage après des procédures sensibles comme une chirurgie, afin d’aider les animaux à récupérer plus rapidement. Les animaux qui n’ont plus ou peu de système immunitaire, des précautions particulières sont prises au niveau des conditions d’hébergement afin d’éviter les infections : manipulation en environnement stérile, cages ventilées. Pour les modèles humanisés avec implantation de cellules humaines, les études sont limitées à une période pendant laquelle le risque de réactions indésirables reste très faible. Des points limites stricts et spécifiques sont définis à l’avance pour chaque type d’étude et appliqués, permettant une action immédiate, validée par le vétérinaire pour éviter que l’animal ne souffre davantage (soin, surveillance renforcée ou arrêt de la procédure pour l’animal en question). L’ensemble de ces mesures garantit que les animaux ne subissent pas de souffrance inutile.
Choix des espèces
La souris et le rat sont les modèles de choix en pharmacologie. Elles ont une grande similarité génétique avec les humains, permettant de reproduire les maladies humaines et d'étudier les effets des médicaments. Leur petite taille et leur cycle de reproduction rapide facilitent les études à long terme. Les rongeurs sont des mammifères, ils ont des systèmes biologiques comparables à ceux des humains, rendant les résultats plus pertinents. Les rongeurs sont utilisés à l’âge adultes (en général entre 8 et 12 semaines d’âge) car le système immunitaire est complètement mature à partir de 6 semaines et leur poids est stable.
Etude du rôle et de la régulation de l’IL-33 chez la souris humanisée dans un contexte tumoral.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
2 220 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 2 040 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une injection de cellules tumorales sous anesthésie, dont le développement peut causer douleur et dégradation de l'état général, puis un prélèvement de sang. L'étude porte sur une souris dite humanisée, modifiée pour exprimer une protéine humaine, l'IL-33, à la place de la version murine. Elle vise à préciser le rôle de cette protéine dans la progression des tumeurs, les organes étant prélevés après la mise à mort.
Objectifs
L’IL-33 est une protéine qui alerte notre système immunitaire en cas de danger, notamment lorsque nos cellules sont agressées (infection, traumatismes, cancer). Elle est présente chez l’homme à l’état basal dans les vaisseaux sanguins ainsi que dans d’autres tissus mais elle peut être induite dans certaines situations pathologiques. Chez la souris, l’IL-33 n’est pas retrouvée dans les mêmes cellules que chez l’Homme, par exemple dans les vaisseaux sanguins. C’est pourquoi afin de mieux représenter la physiologie humaine nous utiliserons un nouveau modèle murin « humanisé » dans lequel la protéine IL-33 humaine est exprimée à la place de la protéine murine, avec une expression et une localisation qui miment celles connues chez l’Homme (souris hIL-33). L'objectif principal du projet est de mieux comprendre comment la protéine IL-33 humaine intervient dans la progression tumorale.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait nous permettre d’une part, de préciser le rôle de l’IL-33 dans la réponse tumorale chez des souris humanisées qui miment le profil d’expression observé chez l’homme. D’autre part, de mettre en évidence une différence potentielle avec le rôle de l’IL-33 murine qui est pour l’instant utilisée comme modèle d’étude. Ce projet permettra donc à court terme d’améliorer nos connaissances sur le rôle de l’IL-33 humaine mais aussi à plus long terme de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques fondées sur la régulation de l’IL-33 humaine afin d’améliorer la prise en charge des patients atteints de cancers.
Procédures
Chaque animal subira une injection de cellules tumorales sous anesthésie de 2 à 3 min, pour un temps d'injection d'environ 30 à 40 secondes. Les souris sous anesthésie générale subiront un prélèvement sanguin. Le prélèvement ne dépasse pas 2 min.
Impact sur les animaux
L’injection des cellules tumorales peut induire du stress et une douleur au réveil au niveau du site d'injection. Le développement tumoral peut causer des douleurs et une dégradation de l’état des animaux (absence de toilettage, prostration, lenteur dans les mouvements…).
Devenir
L’ensemble des animaux est mis à mort pour des prélèvements de tumeurs ou d’organes.
Remplacement
Les procédures expérimentales ne peuvent pas à ce jour être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. En effet, ce projet nécessite de mener des expériences chez l’animal, car nous devons travailler dans des conditions intégrées permettant l’interaction de plusieurs systèmes cellulaires complexes dont le système immunitaire et le microenvironnement tumoral. De plus, l’IL-33 est présente uniquement chez les mammifères et ces études ne peuvent donc pas être conduites dans un organisme modèle autre. L’espèce animale choisie est la souris car notre étude nécessite l’utilisation d’animaux transgéniques et les outils nécessaires à notre étude sont disponibles uniquement chez la souris.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé pour chaque expérience a été déterminé à partir d'études antérieures et de la littérature scientifique. Il est de 15 animaux maximums pour chaque groupe afin d’avoir un nombre suffisant d’animaux pour mettre en évidence des différences significatives statistiquement. Le projet est conçu avec plusieurs étapes afin de pouvoir réduire le nombre d’animaux utilisés au cours du projet en fonction des résultats obtenus. De plus une méthode de randomisation sera mise en place afin de diminuer les biais et de ce fait le nombre de souris à utiliser.
Raffinement
Les modèles tumoraux utilisés sont bien maitrisés. Afin de minimiser le stress de la souris, les pesées auront lieu sous anesthésie ou sur un système de pesée dynamique qui limite à quelques secondes le temps de manipulation de la souris. Les méthodes d’expérimentation et d’hébergement sont optimisées pour réduire au maximum le stress et la douleur causée par les procédures. Les injections ont été optimisées pour réduire au maximum le temps de contention et le stress des animaux. Enfin, les procédures font l’objet d’une réflexion continue sur de potentielles modifications pour réduire au maximum la douleur et le stress des animaux.
Choix des espèces
Le modèle murin est le modèle le plus couramment utilisé dans la littérature scientifique pour étudier la biologie de l’IL-33 et son implication dans le développement de tumeurs. De plus, l’IL-33 est présente uniquement chez les mammifères et ces études ne peuvent donc pas être conduites dans un organisme modèle autre. Pour toutes les procédures, des souris âgées de 6 à 12 semaines seront utilisées car à ce stade, ces animaux ont un système immunitaire mature nécessaire à la compréhension du rôle de l’IL-33.
Mise au point d’un modèle d’infection de type « tissu cage » chez la souris afin d’évaluer la charge bactérienne et la formation de biofilm au cours du temps.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Pour mettre au point un modèle d'infection sur un dispositif implanté sous la peau, 49 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour mesurer la charge bactérienne. Chaque animal subit une chirurgie d'implantation, deux anesthésies générales et des prélèvements à travers la peau. L'objectif est de calibrer une infection à staphylocoque doré et la formation d'un biofilm. Hébergées à plusieurs, les souris peuvent arracher leurs points de suture et rouvrir les plaies, ce qui accroît la douleur.
Objectifs
Staphylococcus aureus représente la cause la plus courante d’infection bactérienne de la peau et des tissus mous. Cette bactérie infecte généralement la peau d'individus en bonne santé à la suite d'un traumatisme, de brûlures ou d'interventions chirurgicales, ainsi que la peau de patients atteints de maladies chroniques caractérisées par des démangeaisons ou encore des patients atteints de diabète. Les bactéries du genre Staphylococcus sont très efficaces pour créer des amas structurés adhérent à une surface. Cette formation appelée biofilm, leur permet de survivre dans des conditions environnementales hostiles et les rend plus résistantes à la réponse immunitaire de l’hôte ainsi qu’aux traitements antibactériens. L’objectif de ce projet dans un premier temps est d’évaluer la charge bactérienne adéquate permettant une infection stable, localisée et la formation d’un biofilm mature dans un modèle d’infection de « tissu cage » chez la souris.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu de ce projet est de déterminer le meilleur inoculum permettant d’avoir une charge bactérienne stable sur 21 jours avec la formation d’un biofilm localisée. De plus, avec ce dispositif (cage perforée de 130 trous), le prélèvement du liquide interstitiel est possible sans mise à mort de la souris, une fois la mise au point réalisée, ce qui permettra de réduire significativement le nombre d’animaux dans la phase suivante. A terme, ce projet permettra d’évaluer l’efficacité de plusieurs bactériophages sur la formation d’un biofilm à Staphylococcus aureus.
Procédures
- 2 injections (anesthésie) : 3 sec - 10 injections (analgésie) : 3 sec - 1 procédure chirurgicale correspondant à ouverture cutanée et à la pose du dispositif en sous cutanée et à la fermeture de l’incision sous anesthésie : 10 min - 1 injection (5 sec) et 6 prélèvements (30sec) sous anesthésie - 1 nouvelle ouverture du site chirurgicale pour mimer la mise en place du médicament dans le dispositif (10 min)
Impact sur les animaux
La principale nuisance attendue sera une douleur liée à l’incision permettant la mise en place du dispositif en sous cutanée. Les animaux subiront également deux anesthésies générales. Le liquide interstitiel se trouvant dans le dispositif de certains animaux seront prélevés sous anesthésie volatile à travers la peau et le dispositif. La préhension, l’injection et le prélèvement peuvent entrainer un stress chez la souris. Le dispositif peut également créer une gêne. Durant la phase de mise au point, les animaux seront hébergés à 3 ou 5 par cage. Dans ces conditions, des évènements d’arrachage de points de suture peuvent être observés et abimer les plaies, augmentant ainsi la douleur des animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour collecter la cage et évaluer la charge bactérienne au cours du temps.
Remplacement
Un gros travail a été réalisé in vitro sur l’efficacité du cocktail de bactériophages sur un grand nombre de souches de S. aureus ainsi que dans des modèles de biofilm. Toutefois, l’efficacité de tels composés in vivo peut s’avérer très différente de celle obtenue in vitro tant sur le plan de l’efficacité elle-même que sur la cinétique des phages dans un organisme vivant au niveau du site de l’infection. Enfin, les modèles pré-cliniques sont règlementaires pour le développement de ces nouvelles alternatives thérapeutiques, au vu du peu d’informations existantes sur ce sujet.
Réduction
La phase de mise au point consiste à évaluer le meilleur inoculum permettant la formation de biofilm et une charge bactérienne stable sur 21j. Le dispositif « tissus cage » grâce à ses 130 trous permet de prélever les animaux à différents temps sans mise à mort de l’animal. Cette phase de mise au point participera à la réduction globale du nombre d’animaux sur l’ensemble du projet. De plus cette étude se déroulera de façon séquentielle. Un inoculum sera évalué et s’il permet d’atteindre l’objectif souhaité, le deuxième ne sera pas testé ce qui permettra une réduction de 23 animaux. Le nombre d’animaux a été réduit à 5 par point, le minimum nécessaire pour une évaluation statistique de la charge bactérienne et de la formation du biofilm.
Raffinement
L’acte chirurgical d’incision cutanée sera réalisé sous anesthésie générale. Une couverture analgésique sera mise en place 30min avant la chirurgie et pendant 72h. Les animaux seront suivis quotidiennement dans les 5 jours suivant la chirurgie puis tous les 2 jours. Une fois infectés, les animaux seront de nouveau suivi quotidiennement. Les animaux seront hébergés par trois ou cinq. Pour limiter le stress et pour le bien-être des animaux, les cages seront enrichies de jouets et de matériaux de nidation. Des critères d’arrêt de l’étude ont été mis en place pour assurer le bien-être animal.
Choix des espèces
Les souris représentent classiquement un des modèles de choix pour les modèles infection ainsi que pour l’évaluation de nouvelles molécules. Cette espèce a pour intérêt d’avoir un système immunitaire et une physiologie proche de ceux de l’homme, ce qui permet d’étudier au mieux le comportement de molécules qui sont destinés à la clinique humaine. Les souris représentent dans la littérature une référence pour le modèle « tissu cage ». Des souris adultes (10 semaines) seront utilisées de façon à avoir un poids corporel d’environ 25g et un système immunitaire mature.
Fibrose hépatique : Evaluation de l’efficacité de composés chimiques ou biologiques sur la fibrose hépatique et la stéatose hépatique non alcoolique (NASH) chez le rongeur.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Rats : 500
Empoisonnés au tétrachlorure de carbone deux fois par semaine pour induire une fibrose du foie, 1 000 rongeurs, 500 souris et 500 rats, vont tous être tués à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Un modèle repose sur des souriceaux mâles injectés dès l'âge de deux jours puis nourris au sucre et au gras, les femelles n'étant pas intégrées à l'étude. Environ un dixième des nouveau-nés meurt de l'induction avant la fin. Ces modèles servent à tester des composés contre la stéatose hépatique, une maladie liée à l'alimentation chez l'humain.
Objectifs
L’apparition d’une fibrose hépatique est une complication principale des maladies chroniques du foie, d'origine alcoolique, virale, parasitaire, biliaire ou autre. Elle se caractérise par un dysfonctionnement des hépatocytes mesurable par une augmentation des taux circulants des enzymes hépatiques, de la bilirubine, et par une altération de la production de protéines comme l’albumine et la prothrombine. La stéatose hépatique non alcoolique (NASH) est une pathologie caractérisée par des anomalies du bilan hépatique avec augmentation du taux de transaminases dans le sang. Son diagnostic repose essentiellement sur l’analyse histologique d’une biopsie hépatique qui montre une augmentation des lipides stockés dans les cellules hépatiques accompagnée d’une inflammation, et d’une fibrose plus ou moins marquée en fonction de l’avancement de la maladie. Elle survient chez un patient qui n'a pas d'autre maladie hépatique d'origine virale, auto-immune, génétique ou toxique, et surtout qui n'a pas une maladie alcoolique du foie. La stéatose hépatique non alcoolique (NASH), chez environ un tiers des patients, évolue à travers différents degrés de fibrose vers une cirrhose et favorise l'apparition d'un carcinome hépato-cellulaire (CHC). La greffe de foie reste la seule solution envisageable pour le patient à ce stade de la maladie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de tester de nouvelles molécules candidates pour une utilisation en préventif ou en curatif sur la fibrose hépatique et la NASH. A terme, cela permettra l’introduction en clinique de nouvelles stratégies thérapeutiques pour ces maladies pour lesquelles les options sont pour le moment limitées à des traitements symptomatiques et à une greffe de foie.
Procédures
Pour induire une fibrose hépatique chez la souris ou le rat adulte, 2 administrations intrapéritonéales de CCl4 seront effectuées chaque semaine avec 3-4 jours d’intervalle pendant toute la durée des études. Pour induire une stéatose hépatique, ces injections seront associées à un régime enrichi en graisses et en sucres qui sera fourni à volonté tout au long des études. Les études de fibrose dureront 6 semaines en cas d’évaluation d’un composé préventif, 10 semaines en cas d’évaluation d’un composé thérapeutique. Les études de stéatohépatite dureront au maximum 10 semaines. Elles comprendront au minimum 3 groupes de 10 à 12 animaux. Pour reproduire de manière plus complète la maladie humaine, un modèle progressif de stéatohépatite métabolique, fibrose et carcinome hépato-cellulaire (Modèle STAM) sera induit chez les souris. Il consistera à injecter à des souriceaux mâles de 2 jours de la streptozotocine, ce qui induira un désordre métabolique, puis à leur fournir à partir de leurs 4 semaines une nourriture riche en sucres et graisses. Ces études dureront au maximum 16 semaines, avec au moins 5 groupes de de 10 souriceaux mâles. Ces souriceaux seront obtenus en acquérant des femelles gestantes. Les souriceaux femelles ne seront pas intégrés aux études. L’induction pouvant causer environ 10-12% de mortalité, 12 souriceaux mâles seront initialement intégrés à chaque groupe. Les animaux recevront des composés chimiques ou biologiques à tester (voies intramusculaire et intradermique sous anesthésie générale avec analgésie, orale sur animaux vigiles, sous cutanée et intrapéritonéale sur animal anesthésié ou vigile, ou par minipompe osmotique posée lors d’une chirurgie sous anesthésie générale avec analgésie au préalable). Les anesthésies pour les administrations de composés dureront moins d’une heure. Les volumes administrés respecteront les recommandations. Des prélèvements de sang ou d’urine pourront être réalisés au cours de la vie de l’animal afin de suivre des paramètres biologiques ou l’élimination des produits administrés. Dans le cas de prélèvements de sang visant à quantifier des paramètres métaboliques, les animaux seront mis à jeun 4h maximum avant le prélèvement. En fin de projet, les animaux seront euthanasiés pour récupération de tissus et de sang, et évaluation de critères d’efficacité des composés (histologie, immuno marquages et expression de gènes dans le foie, paramètres métaboliques et de fonction hépatique dans le sang…).
Impact sur les animaux
Les signes cliniques attendus dans les modèles de fibrose hépatique et de NASH chez les adultes sont modérés avec une perte de poids transitoire (10%) consécutive à chaque exposition à l’agent chimique. Dans le cas du modèle sur nouveaux nés, de la mortalité pourra être observée suite à l’induction initiale à la STZ (environ 10-12% des animaux). Suite à cela, les animaux augmenteront en poids et auront une forte tendance à l’obésité (prise de poids jusqu’à environ 100% du poids initial contre 50% normalement dus à la croissance). Les administrations et prélèvements, compte tenu de l’analgésie et de l’anesthésie mises en place le cas échéant, pourront générer une douleur légère et un stress léger, de très courte durée. La chirurgie éventuelle d’implantation des pompes osmotiques pourra générer une douleur légère et un stress léger compte tenu de la prise en charge analgésique prévue. L’alimentation déséquilibrer est à l’origine d’un transit plus lent et augmente le risque de fécalome.
Devenir
Après les trois procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération des organes et de grands volumes de sang, nécessaires pour évaluer l’efficacité des composés testés sur les maladies d’intérêt.
Remplacement
Toutes les molécules chimiques ou biologiques qui seront évaluées dans ce projet auront été si possible au préalable sélectionnées dans des tests in vitro afin de s’assurer de leur efficacité, de leur spécificité et de leur absence de toxicité. Elles auront aussi si possible été sélectionnées in vivo chez le rongeur sur leurs propriétés pharmacocinétiques (vérification de la compatibilité avec une efficacité dans la maladie visée). L’ensemble de ces données est souvent insuffisant pour prédire l’efficacité in vivo des molécules, car recréer in vitro une pathologie complexe est difficile, notamment lorsque différents types cellules et/ou tissus sont impliqués. L’efficacité réelle des meilleures molécules devra donc être vérifiée chez le rongeur en choisissant le modèle animal se rapprochant le plus de la pathologie telle que décrite chez l’homme.
Réduction
Pour les modèles de fibrose hépatique et de NASH chez les souris et rats adultes, d’après la littérature et d’après les études déjà réalisées dans notre laboratoire et sur la base de tests de type ANOVA, un nombre de 12 animaux par groupes pourra être nécessaire pour l’évaluation de paramètres variables (cytokines etc) mais on pourra diminuer jusqu’à 10 animaux adultes par groupe pour observer une réduction significative de 50% d’un seul paramètre d’intérêt (analyse histologique). Pour le modèle induit à la STZ, des souris femelles gestantes seront hébergées jusqu’à mise bas et seuls les souriceaux mâles seront conservés, la maladie étant moins bien induite chez les femelles. Il faudra compter environ 1 femelle gestante pour 3 souriceaux mâles. L’objectif sera d’avoir à terme 10 souriceaux mâles par groupe. Du fait de la mortalité suite à l’induction (10-12%), un effectif de 12 souriceaux par groupe sera initialement visé. En conséquence, par groupe de 10 souriceaux mâles final, en prenant en compte la mortalité, 4 souris gestantes seront acquises pour obtenir 12 souriceaux mâles.
Raffinement
Les animaux seront pesés au minimum 2 fois par semaine. Une perte de poids au-delà de 20% constituera un point limite. A partir de 10% de pertes de poids constatée une pesée quotidienne sera mise en place et maintenue jusqu’à résolution. En cas de perte de poids (à partir de 10% sur certains animaux), de l’eau gélifiée et de la nourriture humidifiée seront placés au fond de toutes les cages. L’administration d’un anti-émétique pourra être décidée sur recommandation vétérinaire. Si une déshydratation associée à une perte de poids est constatée, les animaux seront réhydratés en sous-cutané. En cas de douleur constatée ou suspectée, une analgésie (opiacé) sera réalisée. En cas de suspicion de toxicité du composé chimique ou biologique administré, les traitements seront interrompus. Sur les animaux pour lesquels on aura induit un diabète, si une pollakiurie est constatée, la fréquence de change des cages sera ajustée. Pour évaluer d’une façon sensible l’état de souffrance et établir les points limites, la spécificité des modèles et des procédures est prise en compte. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. Un système d’alerte est mis en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal. Les principaux points limites concernent l’état général de l’animal et sont listés en détail dans les procédures. Des points limites supplémentaires seront ajoutés en cas de détection d’effets non prévus des modèles pathologiques et/ou en cas de mise en place de méthodes plus raffinées d’évaluation de la souffrance des animaux.
Choix des espèces
Le choix du rongeur se base sur trois points : La fibrose hépatique et la stéatohépatite métabolique sont bien documentées dans la littérature chez le rat et la souris La combinaison d’un modèle de fibrose induit au CCl4 avec un régime gras et sucré est aussi décrite dans la littérature chez le rat. Le modèle de développement de cancer du foie sur fond de stéatohépatite métabolique est décrit dans la littérature chez la souris. Lors du développement d’un candidat médicament, les études de toxicité pour toute nouvelle molécule doivent être réalisées à minima sur une espèce rongeur (rat ou souris). Seuls des animaux sevrés seront utilisés (jeunes adultes et adultes, 6 semaines minimum), pour les modèles de fibrose et stéatohépatite au CCL4 chez l’adulte, étant donné que ces modèles sont bien décrits dans la littérature sur des rongeurs sevrés de plus de 6 semaines. A l’inverse, le modèle STAM impliquera l’utilisation de souris adultes gestantes puis de leurs nouveaux-nés dès la naissance (premier acte à 2 jours de vie).
Conséquences à long terme d’un stress de social défaite juvénile sur les réseaux neuronaux noradrénergiques
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Exposées dès 21 jours à une souris agressive trois minutes par jour pendant six jours, 1 947 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 1 803 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Certaines subissent ensuite une ou deux chirurgies cérébrales pour l'implantation de fibres optiques, ainsi que des prélèvements de sang. L'objectif est de comprendre pourquoi certains individus résistent au stress subi dans l'enfance, présenté comme un modèle de la maltraitance infantile. Le porteur annonce six paradigmes comportementaux mesurant l'anxiété et la cognition, sans préciser lesquels.
Objectifs
La dépression est une maladie fréquente et invalidante, souvent déclenchée par des expériences de vie difficiles, en particulier la maltraitance durant l’enfance. Pourtant, toutes les personnes exposées à un stress précoce ne développent pas de troubles : certaines parviennent à s’adapter et à éviter les effets délétères du stress précoce, un phénomène appelé résilience. Comprendre pourquoi certains individus sont résilients est essentiel pour développer de meilleures stratégies de prévention et de traitement. Ce projet vise à étudier les mécanismes biologiques qui favorisent la résilience face au stress vécu pendant l’enfance. Pour cela, nous utiliserons un modèle expérimental chez la souris reproduisant une exposition précoce à un stress social. Les animaux seront ensuite évalués à l’adolescence et à l’âge adulte à l’aide de tests mesurant les comportements anxio-dépressifs et les capacités cognitives afin d’identifier des profils de résilience au stress. Nous analyserons ensuite les différences biologiques entre ces groupes afin de mieux comprendre comment le stress précoce influence le développement et le comportement à long terme. L’objectif final est d’identifier des facteurs de protection associés à la résilience, qui pourraient inspirer de nouvelles approches thérapeutiques pour prévenir ou limiter les conséquences durables du stress vécu durant l’enfance.
Bénéfices attendus
L’adversité précoce est sans conteste le premier facteur de vulnérabilité pour les maladies psychiatriques telles que la dépression, les troubles anxieux, le syndrome de stress-posttraumatique, et pour le suicide. Outre la souffrance morale induite par ces pathologies, elles constituent un enjeu majeur de sante publique compte tenu du fardeau socio-économique engendré. Ces pathologies sont difficiles à prendre en charge, avec des traitements qui sont actuellement peu satisfaisants en termes de coût et d’efficacité. Ce projet a un intérêt majeur puisqu'il permettra d'améliorer la compréhension de la neurobiologie de la dépression et de la résilience afin de concevoir de nouvelles approches thérapeutiques plus efficaces pour ces patients.
Procédures
- Procédure de stress de défaite sociale juvénile (à partir de 21 jours): 3 minutes d’interaction physique quotidienne pendant 6 jours (616 souris) - Paradigmes comportementaux : les souris seront testées dans 6 paradigmes comportementaux cognitifs et anxio-depressif sur une période de 3 semaines (1150 souris). - Prélèvements sanguin : les souris auront 3 prélèvements de sang de 1 minutes chacun (100 µl chacun) sur une période de 3 heures (1150 souris). - 2 procédures chirurgicales: une première procédure sera réalisée (654 souris) qui pourra être suivie d’une deuxième procédure d'implantation de fibres optique (510 souris). Chaque procédure chirurgicale aura lieu sous anesthésie pour une durée de 1 ou 2 heures chacune.
Impact sur les animaux
Ces expériences induiront une perte de plaisire (anhédonie), un état d'anxiété et une indifférence générale (apathie). Lors de la procédure de stress juvénile de défaite sociale, les animaux sont mis en contact avec une souris agressives 3 minutes par jour pendant 6 jours. Des blessures ou lésions induites par les agressions physiques lors de cette procédure pourront être observées. Suite à la chirurgie on pourrait constater : - Un stress au réveil de l’anesthésie pendant quelques minutes - Une hypothermie du au réveil de l’animale - Une difficulté à se déplacer, se nourrir ou s’abreuver pendant les 2 premières heures suivant le réveil
Devenir
A l'issue des 4 procédures, les animaux seront mis à mort et les cerveaux utilisés pour des analyses d'histologie ou de biologie moléculaire.
Remplacement
L’objectif de ce projet de recherche étant d’étudier l’émergence de troubles psychiatriques en réponse au stress, les procédures expérimentales ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information.
Réduction
Notre projet nécessite l’emploi de plusieurs techniques expérimentales. Compte tenu de la littérature et de notre expérience, nous utiliserons les tests statistiques pour analyser nos données. Ces tests nécessitent d’avoir un nombre minimum d’animaux pour atteindre les seuils statistiques de significativité en fonction des expériences réalisées (anatomie n=15 ; comportement n=25 ; Imagerie n=15 ; biochimie n=10). D’après notre expèrience, une grande variabilitée individuelle peut être observée lors des enregistrements en imagerie calcique en fonction de l'expression virale et du site d'implantation. Basé sur la littérature des effets comportementaux du stress et des changements neurobiologiques qui y sont associés, un dimorphisme sexuel est suspecté. C’est pourquoi nous utiliserons à la fois des mâles et des femelles en considérant ici le sexe comme une variable d’analyse supplémentaire. Seuls les mâles aggressifs sélectionnés pourront être réutilisés.
Raffinement
Les conditions d’élevage des animaux seront optimisées avec la mise à disposition de plusieurs supports pour la construction des nids (carton, coton). Les souris isolées auront des enrichissements supplémentaires et seront hébergées dans des cages ouvertes, stabulées dans des armoires ventilées permettant d’avoir des stimulis auditifis et oflactifs des congénéres Pour limiter l’angoisse des animaux, ceux-ci seront habitués à l’expérimentateur, au dispositif et à la pièce d’expérimentation pour éviter un stress supplémentaire. Les jeunes seront manipulés avec douceur et par des personnes habituées à manipuler des jeunes souriceaux. Les procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale et des protocoles analgésiques seront mis en place pour limiter la douleur des animaux. Des points limites ont été établis pour chaque procédure afin de permettre l'arret prématuré des procédures. Nous incluons ici une procédure pilote sur un petit nombre d’animaux, pouvant donner lieu à un arrêt total des expériences. Cette phase du projet combinant le stress et deux chirurgies sera uniquement lancée si nous n’observons aucune surmortalité des petits par rapport aux conditions sans les chirurgies.
Choix des espèces
La souris est le modèle standard pour l'étude de la fonction des circuits cérébraux dans le cerveau des mammifères : i) l’anatomie et la physiologie de la souris sont suffisamment complexes pour modéliser de nombreux aspects de la biologie humaine ; ii) L'anatomie, la morphologie cellulaire, la biochimie et l'électrophysiologie du cerveau de la souris sont bien caractérisées ; iii) Il existe une vaste littérature sur le comportement de la souris, l'apprentissage et la mémoire. Par ailleurs, il est possible d'utiliser des souris génétiquement modifiées. L’objectif du projet étant d’étudier les conséquences comportementales et neurobiologiques du stress précoce tel que la maltraitance infantile, le stress juvénile d’agression sociale sera réalisé entre P21 et P26. Les tests comportementaux et analyses neurobiologiques seront réalisés au cours du développement : à l’adolescence (P27), l’âge adulte (P70) et au cours du vieillissement (P120).
Impact de la pollution sur l’immunité et caractérisation des mécanismes impliqués
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Jusqu'à vingt-cinq injections, vingt-cinq gavages et quinze instillations dans le nez par animal: 500 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Le protocole comprend aussi des prélèvements de sang et d'urine, l'objectif étant d'étudier l'effet de la pollution respiratoire sur le système immunitaire. Le porteur reconnaît que ces contentions et actes répétés sont source de stress, d'angoisse, voire de douleur. Le choix de la souris repose sur sa proximité physiologique déclarée avec l'humain.
Objectifs
Notre projet vise à améliorer la compréhension d'impact de la pollution sur le système immunitaire et les mécanimes impliqués, dans un modèle de souris exposées à la pollution par voie nasale.
Bénéfices attendus
Ce projet contribuera à approfondir la compréhension des mécanismes physiopathologiques responsables de l’initiation et de la progression des maladies auto-immunes, c'est à dire les maladies dans lesquelles le système immunitaire s'attaque à notre propre organisme. Ces connaissances fondamentales pourraient ouvrir la voie au développement de stratégies thérapeutiques plus ciblées et personnalisées, visant à limiter l’impact de la pollution atmosphérique sur le système immunitaire.
Procédures
15 à 25 injections sur animaux vigiles d’une durée approximative de 30 secondes par injection ; 25 gavages sur animaux vigiles (1 seul groupe), d’une durée approximative de 30 secondes; 15 instillations intranasales (30 secondes) ; 2 prélèvements sanguins sur animaux vigiles, d’une durée approximative de 30 secondes par prélèvement ; 5 prélèvements d’urine, obtenus à partir de mictions spontanées lors d’une contention manuelle, d’une durée d’environ 20 secondes par prélèvement. Lorsque des prélèvements sanguins et urinaires seront réalisés le même jour, ils seront effectués de manière concomitante afin de limiter la manipulation des animaux. 1 prélèvement sanguin terminal, réalisé après euthanasie, d’une durée approximative de 30 secondes.
Impact sur les animaux
Les manipulations peuvent être source de stress, d'angoisse, voire de douleurs pour les souris, en raison des multiples contentions ( 30 sec à 1 min par contentions) auxquelles s'ajoutent les actions d'injections (30 sec par injection), de prélèvements d'urine et de sang (30 sec par prélèvements de sang et urine) et les instillations intra-nasales (30 sec par acte).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure pour prélèvement et analyse de tissus et de sang/urine
Remplacement
Le modèle de souirs permet une étude sur l'être vivant et permet de se rapprocher de la physiologie humaine. La souris est adaptée à notre étude car sa proximité avec l’être humain se traduit par la présence chez cette espèce d’homologies physiologiques très étroites avec notre espèce, notamment en ce qui concerne le système immunitaire.
Réduction
Le nombre d’animaux a été établi grâce à l’utilisation de tests statistiques permettant de calculer le nombre minimal d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats fiables et robustes. Le nombre d’animaux a également été fixé qu'à partir des données de la littérature et de notre expérience.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe et en milieu enrichi. Les animaux feront l’objet d’une surveillance 3 fois par semaine (comportement, apparence générale, signes cliniques) par les personnes en charge de l’expérimentation. Toute apparition de signes de douleur ou de souffrance, tels que la prostration, le dos voûté, l’isolement ou le poil hérissé, entraînera l’ouverture d’une fiche de score comportant des points limites clairement définis, pouvant conduire, le cas échéant, à l’euthanasie de l’animal. Une attention particulière sera portée au site d’injection abdominale (recherche de rougeur ou de signes inflammatoires) ainsi qu’au suivi du poids.
Choix des espèces
Le modèle murin permet une étude in vivo et permet de se rapprocher de la physiologie humaine. Les souris seront âgées de 12 semaines, soit à un stade de développement adulte (système immunitaire mature).
Maturation In Vivo des anticorps par édition génétique des lymphocytes B et implémentation d’un gène suicide dans des souris immunodéprimées MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Une partie des 672 souris de ce projet est totalement dépourvue de système immunitaire, pour accueillir des cellules humaines sans rejet. Elles vont toutes être tuées à l'issue, dont 504 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Le protocole combine injections de cellules, immunisations répétées sur douze semaines, une irradiation corporelle totale et, en cas de réaction du greffon, un gavage quotidien. Ces travaux visent à améliorer une thérapie par lymphocytes B modifiés, les organes étant prélevés après la mise à mort.
Objectifs
L'objectif de ce projet est de développer des thérapies utilisant des cellules immunitaires. Cela consiste à modifier les cellules immunitaires, appelées lymphocytes T, provenant d'un patient, pour les reprogrammer afin qu'elles reconnaissent spécifiquement un marqueur à la surface de cellules cibles, telles que les cellules cancéreuses. Ces lymphocytes T modifiés sont ensuite réinjectés au patient et, grâce à leur affinité accrue pour, par exemple, une protéine présente sur les cellules cancéreuses, ils vont pouvoir les détruire. Ce type de thérapie a déjà fait ses preuves dans le traitement de cancers comme les leucémies et les mélanomes. Le but est de développer ces stratégies pour d'autres cellules immunitaires, en particulier les lymphocytes B. Ces cellules produisent des anticorps et sont également responsables de la mémoire immunitaire, ce qui permet une réponse plus rapide et efficace lors d’une seconde infection. Modifier ces cellules présente un intérêt, car les lymphocytes B mémoires pourraient exercer une action durable même après une seule administration de cellules modifiées. Actuellement, nous modifions déjà l’ADN des lymphocytes B en utilisant un outil qui agit comme des ciseaux pour altérer l’ADN. Les cellules sont modifiées afin d’exprimer des anticorps spécifiques (anticorps à chaîne unique) capables de reconnaître une cible que nous choisissons. L’objectif de ce projet est de démontrer l’efficacité de ces thérapies dans un organisme vivant complexe, ainsi que d'améliorer la modification des cellules pour les rendre plus efficaces et plus sûres en tant que traitement. Pour cela, nous testerons des cellules, afin que, dans le cas où elles auraient des effets secondaires, elles puissent être éliminées.
Bénéfices attendus
Nos travaux devraient nous permettre d'obtenir un anticorps mutant avec une affinité améliorée, qui pourra être utilisé dans la suite de nos projets pour le développement de thérapies cellulaires à partir de lymphocytes B. D’autres cellules immunitaires pourraient également être utilisées. La fonctionnalité du gène suicide devrait également être démontrée. Finalement, nous allons évaluer la production et l'efficacité de notre anticorps contre des cellules cancéreuses.
Procédures
MODIFICATION Selon l'expérimentation, les différents lots de souris recevront des traitements spécifiques. Une injection unique de cellules (codant pour un anticorps, tumorales ou primaires humaines) sera réalisée par animal pendant environ une minute. Pour l'induction immunitaire, les souris recevront un antigène par voie intrapéritonéale une fois par semaine pendant 12 semaines (6 injections au total), chaque procédure durant quelques secondes. Le suivi du développement tumoral et les traitements médicamenteux seront effectués de manière hebdomadaire par injection et manipulation pendant 5 minutes, sur une période maximale de 20 semaines. L'état de santé général des animaux sera évalué par des prélèvements sanguins bimensuels durant moins d'une minute. Certains groupes subiront également une séance d'irradiation unique de 30 minutes maximum, avec un apport supplémentaire d'oxygène pour réduire le stress. Enfin, en cas de développement d'une GvH, les animaux recevront un traitement quotidien pendant une minute sur une période de 7 jours (pouvant être prolongée jusqu'à 9 jours). Ce traitement sera administré par voie orale (gavage ou eau de boisson) ou par injection.
Impact sur les animaux
Peu de nuisances et d’effets indésirables sont attendus après l’injection de cellules. Une légère sensation d’inconfort pourra être ressentie en raison des lésions causées par les piqûres. Le développement tumoral peut entraîner un affaiblissement de l’animal. Les autres nuisances attendues proviendront de l’irradiation corporelle totale, qui provoque une immunodépression complèt, qui peut entraîner un affaiblissement notable de l'animal. L’immunisation répétée pourra provoquer une réaction immunitaire et un stress supplémentaire. Les injections répétées, qu'elles soient sous-cutanées ou intrapéritonéales, peuvent entraîner douleur et inconfort localisés, ainsi que de l'inflammation ou une irritation au site d'injection. Il est essentiel de minimiser ces effets en variant les sites d’injection et en respectant les bonnes pratiques d’administration. Les injections seront réduites au minimum lorsque cela sera possible, et des antalgiques seront administrés en cas de signes de douleur. Des prélèvements sanguins répétés, peuvent causer des gênes supplémentaires chez les animaux, principalement sous forme d'inconfort au site de prélèvement et de stress lié à la manipulation fréquente. Le risque de formation d'hématomes ou d'inflammation locale existe, notamment lorsque les prélèvements sont effectués sur des sites souvent sollicités. MODIFICATION Le gavage répeté peut induire des lésions œsophagiennes et du stress. L’isolement social peut générer de l'anxiété, mais permet une auto-administration sans douleur.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, les animaux seront euthanasiés afin de prélever les organes d'intérêt qui seront rigoureusement exploités et analysés afin de recueillir un maximum d'informations.
Remplacement
De nombreuses études in vitro ont validé la fonctionnalité de notre anticorps ainsi que l'édition des lymphocytes B pour qu'ils expriment cet anticorps. Cependant, le système de mutation intra-cellulaire, qui améliore les anticorps dans les cellules et permet la sélection des clones in vivo, est un mécanisme très complexe dont l'efficacité ne peut être reproduite in vitro. L'efficacité du gène d'autodestruction a également été démontrée in vitro, mais doit être confirmée dans un organisme vivant complexe. Étant donné que ce projet vise à développer une thérapie, l'efficacité finale de la stratégie ne peut être évaluée que dans un organisme entier. En raison de ces contraintes, il n'est actuellement pas possible de remplacer complètement les études in vivo par des modèles in vitro. Toutefois, nous avons maximisé l'utilisation des modèles cellulaires et des approches in vitro afin de réduire autant que possible le nombre d'animaux utilisés. Les études in vivo restent essentielles pour valider les résultats et évaluer les effets dans un contexte biologique complet.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires, les expérimentations ont été conçues de manière à utiliser le moins de souris possible tout en collectant le maximum d’informations. Pour ce faire, plusieurs organes (moelle osseuse, ganglions, rate et sang) seront prélevés et analysés sur un même animal, permettant ainsi de réaliser diverses analyses sans augmenter le nombre de souris. De plus, nous allons tester simultanément l’induction du gène d'autodestruction et l’efficacité de notre anticorp, ce qui permettra de réduire le nombre de lots nécessaires pour ces expériences. Cette approche combinée nous permettra d'obtenir des données robustes tout en minimisant le nombre d'animaux utilisés. Des analyses statistiques ont été employées pour définir la taille des lots, afin de garantir que le nombre d'animaux utilisés soit le plus petit possible tout en assurant la fiabilité et la significativité des résultats obtenus. Cela nous permet d'optimiser le design expérimental et de réduire l'utilisation d'animaux au strict minimum nécessaire.
Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions optimales : locaux confinés, portoirs ventilés, environnement contrôlé (température, humidité, pression) avec alternance jour/nuit de 12 heures, accès à la nourriture ad libitum et à l'eau, et un maximum de 5 animaux par cage (aucun animal seul). Les cages sont changées une fois par semaine. Pour réduire le stress, les animaux bénéficient d'un enrichissement environnemental (coton, "maisons" en carton, boîtes à œufs). Les animaux recevront une anesthésie et/ou analgésie adaptée à chaque procédure. Des points limites sont établis pour détecter rapidement les signes de souffrance. Une évaluation régulière du score de grimace, du poids et du comportement permet un contrôle continu de leur état de santé. Les techniques d'imagerie in vivo non invasives (bioluminescence) permettront une détection précoce sans douleur d'un éventuel envahissement tumoral.
Choix des espèces
Pour la première partie du projet, qui consiste à améliorer l'affinité de nos anticorps, nous souhaitons utiliser un modèle de souris déjà publié. Ce modèle utilise des souris avec un système immunitaire complet, incluant toutes les niches cellulaires nécessaires pour accueillir les cellules modifiées ainsi que tous les mécanismes fonctionnels pour l'amélioration des anticorps. Les souris immunodéprimées, choisies pour la suite du projet, sont totalement dépourvues de la plupart de leurs cellules immunitaires. L'utilisation de souris sans système immunitaire permet d'éviter le rejet de la greffe réalisée avec des cellules humaines, qui seraient autrement reconnues comme étrangères par le système immunitaire de la souris. Ces souris permettent la croissance de nombreuses cellules humaines et l'utilisation d'effecteurs d'origine humaine. L'emploi de cellules humaines chez ces souris nous permet de développer et tester une thérapie qui pourra être facilement transposée à l'homme, puisque les techniques de traitement et d'édition seront identiques. Cela nous permet également de valider leur fonctionnalité une fois greffées dans un hôte. Bien que l'utilisation de ces animaux immunodéprimés expose à un risque accru d'infections, ce risque sera maîtrisé par des précautions sanitaires adaptées, notamment en les hébergeant dans un environnement protégé. Ce phénotype défavorable ne s'exprimera donc pas dans les conditions appliquées à ce projet. Les souris utilisées dans ces études auront entre 7 et 9 semaines, conformément à la majorité des travaux scientifiques, afin d'obtenir des résultats comparables. De plus, à cet âge, les souris ont un système immunitaire complètement développé.
Etude de l’effet d’un sous-type de fibroblastes sur la croissance tumorale du cholangiocarcinome et de leur ciblage par anticorps
- Recherche appliquée
- Cancers
Toutes mises à mort à l'issue pour prélever tumeurs et foies, 308 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une greffe de cellules cancéreuses sous la peau, dont la croissance peut provoquer une ulcération, puis pour certaines un anticorps trois fois par semaine pendant six semaines. L'objectif est de préciser le rôle de cellules de soutien, les fibroblastes, dans la progression d'un cancer du foie. Le porteur indique avoir validé son approche sur cellules en laboratoire, mais juge une validation sur "animal entier" nécessaire avant l'humain.
Objectifs
Les cancers du foie sont la 3ème cause de mortalité attribuable au cancer dans le monde. De nouveaux types de traitements faisant appel à des anticorps ciblant le système immunitaire se sont montrés efficaces dans d’autres types de cancers mais n’ont pas encore fait leur preuve pour les cancers du foie. Il y a donc urgence à améliorer les thérapies actuelles. Depuis une dizaine d’années nous avons développé un anticorps reconnaissant spécifiquement une protéine localisée sur la membrane des cellules et connue pour participer au développement de différents cancers, notamment celui du foie. Nous avons montré dans le cancer du foie que notre anticorps pouvait réduire la taille des tumeurs, influencer le système immunitaire et améliorer les thérapies ciblant ce dernier à la fois chez l’homme et la souris. Cependant, le mécanisme d’action de la thérapie reste encore mal compris. Au cours de nos projets précédents, nous avons mis en évidence un mécanisme potentiel passant par le ciblage des fibroblastes, des cellules de soutien participant à la synthèse de collagène et supportant la progression du cancer. L’objectif de notre projet est de valider notre hypothèse afin d’établir le mécanisme d’action de notre traitement, avec un focus particulier sur le rôle des fibroblastes dans la progression du cancer du foie.
Bénéfices attendus
Les cancers du foie sont un grave problème de santé public. Dans les cas les plus avancés, ils répondent très mal au traitements traditionnels et l’immunothérapie n’est pas. Notre projet est une étape vers la mise en place de nouveaux traitements plus efficaces. Une meilleure compréhension de son mécanisme d’action permettra de soutenir son développement et sera un pas important vers la mise en place de nouveau traitements efficaces contre le cancer. Nous pensons que notre anticorps peut améliorer l’efficacité des thérapies ciblant le système immunitaire et potentiellement la survie de très nombreux malades dans le futur. Cet anticorps a d’ailleurs déjà passé les tests de toxicité avec succès et est récemment entré en essai clinique pour le traitement d’autres maladies.
Procédures
Les animaux de ce projet seront soumis à une injection unique sous la peau de cellules cancéreuses. Cette injection prend environ une minute à être réalisée sur animaux anesthésiés. Certains animaux recevront un traitement par anticorps 3 fois par semaine pendant 6 semaines par injection réalisée sur animaux vigiles qui prend moins d’une minute. Les animaux anesthésiés subiront un prélèvement de sang unique, d'une durée de 1 minutes.
Impact sur les animaux
Pour les souris injectées sous la peau, la croissance de la tumeur peut entrainer l’apparition d’une ulcération cutanée. Les injections répétées peuvent parfois engendrer une douleur ou très rarement une ulcération au niveau des sites d’injection, ou de l’inflammation. La contention des animaux peut engendrer un stress. Par ailleurs, le traitement administré a le potentiel d’améliorer le bien-être des animaux en réduisant la charge tumorale.
Devenir
Tous les animaux de ce projet seront mis à mort afin de collecter les tissues (tumeurs, foies) qui seront utilisées pour des analyses ultérieures.
Remplacement
Afin de remplacer les études in vivo, nous avons procédé à des études in vitro sur lignées cellulaires afin de démontrer la validité de notre approche. Celle-ci nécessite en parallèle une validation sur animal entier permettant de reproduire la complexité du système immunitaire avant transposition clinique chez l’humain.
Réduction
Les tailles d’effectifs ont été déterminées à priori grâce à un logiciel dédié afin d’obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes. Les données obtenues grâce aux animaux de ce projet seront analysées avec des tests statistiques classiques.
Raffinement
Afin de raffiner au mieux notre méthodologie, le protocole expérimental est planifié en amont. L’environnement des animaux est enrichi avec des tubes de coton pour la nidification et des briques de tremble à ronger. Les animaux seront maintenus en groupe. Des points limites précoces ont été établis afin d’interrompre si nécessaire les procédures permettant de soustraire les animaux à toute douleur ou souffrance. Les procédures invasives ou stressantes sont réalisées sous anesthésie générale et analgésie. Avant les procédures le nécessitant, au cours de la période d’acclimatation de 7 jours, les souris seront laissées 2-3 jours sans manipulation puis habituées à la contention afin de diminuer le stress lié aux injections répétées.
Choix des espèces
Les souris sont de petits mammifères très proches de l’homme notamment du point de vue immunologique. Le modèle proposé dans cette étude a contribué dans le passé à établir le potentiel curatif des approches thérapeutiques ciblant le système immunitaire actuellement prescrites chez l’homme. Les animaux seront utilisés à un âge adulte de 8 semaines afin qu’ils présentent un système immunitaire mature. De plus il est préférable de greffer les cellules sur des animaux adultes afin que les tumeurs grandissantes entravent le moins possible leur capacité de mouvement.
Comment le métabolisme et le système immunitaire interagissent dans les maladies inflammatoires : vers de nouvelles pistes de traitement.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système immunitaire
8 240 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Le protocole impose des régimes alimentaires particuliers ou des traitements pendant quatorze semaines, avec injections, gavages et prélèvements de sang répétés, pour étudier le lien entre métabolisme et inflammation. Une partie porte une inflammation chronique qui réduit leur survie à environ six mois, avec troubles cardiaques et respiratoires. Le porteur affirme que les cultures de cellules ne permettent pas d'étudier la communication entre organes, ce qui justifie selon lui le modèle animal.
Objectifs
Ce projet cherche à comprendre le lien entre les problèmes de métabolisme et l’inflammation dans certaines maladies comme les maladies auto-immunes. Pour cela, nous utiliserons des souris qui ont des troubles similaires à ceux observés chez certaines personnes malades. Nous avons déjà pu observer que ces souris produisent des lipides qui accentuent l’inflammation provoquée par la maladie . Nous voulons maintenant savoir si agir sur l’inflammation et le métabolisme en même temps pourrait aider à mieux traiter ces maladies.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait aider à mieux comprendre certaines maladies inflammatoires de type maladie auto-immunes et à trouver de nouvelles façons de les traiter en agissant à la fois sur les défenses naturelles du corps et sur son métabolisme.
Procédures
Certains animaux recevront des régimes alimentaires spécifiques supplémentés en certains acides gras ou des traitements pharmacologiques pendant 14 semaines, puis seront testés pour voir comment leur corps réagit au sucre (glucose) ou à l’insuline, et comment leur foie régule le taux de sucre dans le sang. Ces tests seront espacés d’au moins 14 jours. Pour cela, il faudra prélever environ 7 petites gouttes de sang sur une période de 2 heures. Ces tests seront réalisés sur des animaux vigiles mais manipulés avec précaution. -Injection 1 fois/2 semaines (x3) ; Prélèvement goutte sang 6 fois/2 semaines (x3) D’autres animaux recevront ces mêmes régimes alimentaires spécifiques ou des traitements pharmacologiques pendant 14 semaines, puis seront prélevés au niveau sanguin toutes les 4 semaines pour suivre des marqueurs sanguins inflammatoires. -Administration traitement 2 fois/semaine (x14) ; Prélèvement sang 1 fois/4 semaines (x4) ; Prise de température environ 1min/2 semaines (x7) Des animaux modèles de maladies inflammatoires chroniques recevront des traitements pharmacologiques pendant 3 semaines via une administration par voie aériennes. Des animaux, dont on aura induit l’inflammation seront traités par voie aérienne ou par injection. -Injection 1 fois ; Administration traitement voie aérienne 40 secondes/jour (x21) Ou 30 secondes/jour (x21)
Impact sur les animaux
Dans ce projet, certains animaux utilisés présentent une inflammation chronique importante, ce qui réduit fortement leur espérance de vie, avec une survie moyenne d’environ 6 mois. Ces animaux peuvent développer des problèmes cardiaques, respirer difficilement ou avoir une peau pâle au niveau des oreilles et des pattes, signes d’un cœur fatigué. D’autres animaux peuvent aussi montrer une faiblesse du système immunitaire, des inflammations des poumons et un poids plus faible que les animaux sains. À noter que certains animaux porteurs d’une seule copie du gène concerné ne développent aucun signe de maladie et vivent normalement.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans le projet seront mis à mort pour prélèvement des organes d’intérêt (foie, cœur, poumons...)
Remplacement
Ce projet a besoin d'utiliser des modèles animaux, car les méthodes alternatives comme les tests en laboratoire sur des cellules ne permettent pas d’étudier comment les organes communiquent entre eux, ni comment un changement d’alimentation peut influencer tout le corps, notamment le métabolisme et les réactions inflammatoires.
Réduction
Nous adapterons le nombre d’animaux utilisés en fonction des besoins réels de l’étude. Tous les animaux nés seront inclus dans les expériences. Des groupes de référence seront utilisés pour chaque groupe étudié. Par ailleurs, nos expériences précédentes et une analyse préalable nous indiquent qu’un groupe de 10 animaux est suffisant pour obtenir des résultats fiables d’un point de vue statistique.
Raffinement
Des signes d’alerte spécifiques ont été définis pour repérer rapidement tout problème lié à leur état de santé. Si un animal montre l’un de ces signes, il sera immédiatement pris en charge et euthanasié si nécessaire. Leurs besoins sociaux et biologiques sont bien connus, ce qui permet de réduire au maximum toute douleur ou souffrance. Les animaux vivront par petits groupes de cinq, dans des cages enrichies avec une maisonnette et du coton pour leur confort. Lors des expériences, un anti-douleur sera appliqué sur leur queue pour limiter toute gêne.
Choix des espèces
Les souris adultes ( à partir de 6 semaines) sont les animaux les plus utilisés pour étudier le fonctionnement du système immunitaire et du métabolisme, notamment pour comprendre comment certains régimes alimentaires influencent ces mécanismes. Grâce à de nombreux modèles génétiquement modifiés disponibles, nous pouvons obtenir des résultats fiables et les comparer facilement avec ceux d'autres études.
Rôle des lymphocytes T non conventionnels dans le diabète de type 1 chez la souris
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
3 080 souris vont être utilisées, chacune pouvant recevoir jusqu'à douze injections et neuf gavages, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. S'y ajoutent des prélèvements de sang, une incision de la queue et, pour certaines, une infection virale destinée à déclencher un diabète de type 1. L'étude cherche à comprendre le rôle de cellules immunitaires et l'effet d'un régime enrichi en fibres et acides gras sur la maladie. Le porteur affirme que ce projet est associé à des travaux visant à réduire le recours à l'expérimentation animale, sans le détailler.
Objectifs
Le diabète de type 1 est une maladie dans laquelle les cellules du pancréas, qui produisent de l’insuline, sont détruites par le système immunitaire. Sans insuline, le corps ne peut plus réguler correctement la glycémie (concentration du sucre dans le sang). L’objectif du projet est d’identifier des facteurs responsables de cette destruction et d’étudier les anomalies observées sur les cellules immunitaires. En effet, des facteurs environnementaux comme une infection virale et le changement de microbiote intestinal influencent le système immunitaire et favorisent la maladie. De plus, certaines études montrent les effets bénéfiques de certains régimes alimentaires. C’est pourquoi, le projet portera aussi sur l’impact d’une modification de l’alimentation, notamment dans la diminution du risque ou la sévérité de la maladie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de comprendre les mécanismes d'action des cellules immunitaires qui participent à l'apparition du diabète de type 1 chez la souris et plus généralement aux complications causées par une infection virale ou par un microbiote modifié. Enfin l’impact d’un régime enrichi en fibres et en acides gras sera évalué sur le développement du diabète. Comprendre l’action de ces cellules immunitaires dans différents contextes permettra d’envisager de nouveaux traitements thérapeutiques contre le diabète de type 1.
Procédures
Les animaux peuvent recevoir entre 0 et 12 injections (durée 10 secondes par injection). Les animaux peuvent recevoir entre 0 et 9 gavages (durée 1 minute par gavage). Les animaux peuvent être anesthésiés 1 fois pour un prélèvement sanguin (30 secondes). Certains animaux auront une petite incision à la queue pour une micro-goutte de sang (durée 5 secondes)
Impact sur les animaux
Les souris utilisées peuvent développer une hyperglycémie. Le prélèvement d'urine peut induire un stress de courte durée. Les injections et les gavages peuvent générer un stress modéré et de courte durée. La petite incision de l'extrémité de la queue peut induire une douleur légère de courte durée. Les prélèvements sanguins peuvent générer un stress modéré de courte durée. L'infection virale peut induire un état fébrile modéré et transitoire. Les différents traitements peuvent induire une perte de poids légère.
Devenir
L'ensemble des animaux seront mis à mort pour les analyses des tissus.
Remplacement
Le recours à l'animal est indispensable car les cellules immunitaires étudiées sont localisées essentiellement dans les muqueuses et le pancréas. Néanmoins ce projet est associé à des études visant à remplacer le maximum d'expérimentation animale possible.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés pour valider les données est calculé sur la base d'un plan expérimental élaboré et maîtrisé permettant d'obtenir une puissance statistique nécessaire à l'obtention de conclusions biologiquement pertinentes. La stratégie mise en place vise à obtenir le maximum de résultats significatifs en utilisant différents tests statistiques pour assurer la pertinence des résultats de manière à utiliser le moins d’animaux possibles. En amont des expériences, des analyses en laboratoire sur cellules seront effectuées afin d’optimiser la sélection des échantillons de microbiote à tester ultérieurement chez l’animal.
Raffinement
Le bien-être des animaux est surveillé par le personnel compétent ainsi que les responsables du projet. De l’enrichissement est ajouté dans leurs cages de façon systématique et les animaux sont regroupés en groupes sociaux. Les gestes techniques sont maîtrisés par les porteurs de projet ce qui limite le stress et l’inconfort des animaux. Toute souris diagnostiquée prédiabétique a une attention plus poussée. Une échelle avec les points limites adaptés est mise en place pendant les manipulations expérimentales. Tout animal présentant des signes de souffrance sera pris en charge selon le score de points limites.
Choix des espèces
Le modèle de souris est adapté à l’étude immunitaire de cette pathologie : - Il permet d’avoir accès à de multiples modèles génétiquement modifiés pour permettre d’isoler des paramètres biologiques importants dans le développement de la pathologie. -Le système immunitaire de la souris est très proche de celui de l’Homme, ce qui est important pour l’étude d’une pathologie auto-immune et également facile à étudier par diverses techniques cellulaires ou biochimiques. Les animaux seront utilisés à partir de 4 semaines d’âge (jeunes adultes), stade duquel sont observées les premières anomalies du système immunitaire chez la souris.
Le rôle de la thrombine, acteur clé de la coagulation, dans le développement des anévrismes dans les vaisseaux du cerveau 2/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Soumises à trois interventions chirurgicales pour provoquer des anévrismes cérébraux et implanter une pompe, 768 souris vont toutes être tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. À ces opérations s'ajoutent des prélèvements sanguins par voie rétro-orbitaire et des séances d'IRM sous anesthésie, l'objectif étant de tester si des anticoagulants déjà utilisés chez l'humain freinent la rupture. Le porteur indique qu'environ une souris sur dix ne survit pas à chacune des deux premières chirurgies. Les bénéfices annoncés pour les patients restent au conditionnel, tandis que les cerveaux sont prélevés après la mise à mort.
Objectifs
Un anévrisme intracrânien, c’est comme une petite « bulle fragile » qui se forme dans un vaisseau sanguin du cerveau. Cela concerne environ 1 personne sur 25, surtout les femmes. Tant que cette bulle ne se rompt pas, elle passe inaperçue, mais si elle éclate, cela provoque une hémorragie cérébrale très grave, souvent fatale ou entraînant des séquelles irréversibles. Aujourd’hui, le seul moyen de traiter ces anévrismes est une intervention chirurgicale délicate, qui vise à isoler la zone fragilisée du reste de la circulation. Il n’existe donc pas encore de traitement médicamenteux capable de prévenir leur rupture. Nos recherches, qui se déroulent dans 2 établissement de recherche, s’intéressent à un processus central du sang : la coagulation. Normalement, ce mécanisme permet de réparer un vaisseau abîmé en formant un caillot. Mais dans les anévrismes, ce processus pourrait au contraire fragiliser la paroi et favoriser leur rupture. Nous étudions plus particulièrement une molécule clé appelée thrombine, qui déclenche la coagulation, et son « frein naturel », qui limite son action. Grâce à des modèles expérimentaux innovants en laboratoire, nous cherchons à comprendre si ce duo joue un rôle dans la rupture des anévrismes. À terme, nous espérons découvrir de nouvelles pistes pour prévenir leur rupture et protéger les patients à risque.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche vise à trouver de nouveaux traitements contre l’anévrisme du cerveau, une maladie qui peut avoir des conséquences dramatiques, parfois mortelles. Aujourd’hui, la seule option est une opération chirurgicale lourde, qui comporte des risques importants comme des séquelles neurologiques, des hémorragies ou même le coma. Nous explorons la piste de médicaments déjà utilisés chez l’être humain pour fluidifier le sang ou limiter l’activation des plaquettes en travaillant sur le rôle du sang et des molécules qui le composent dans cette maladie. Si ces approches se révèlent efficaces dans nos modèles expérimentaux, elles pourraient être adaptées rapidement aux patients atteints d’anévrisme. À long terme, l’objectif est d’offrir de nouvelles alternatives médicamenteuses, afin de mieux protéger les patients et de réduire le recours à la chirurgie.
Procédures
À l’exception de la mesure de la pression artérielle , l’ensemble des gestes techniques est réalisé chez des souris anesthésiées par anesthésie gazeuse afin d’éviter toute douleur. Tous les animaux inclus dans ce projet suivent une procédure expérimentale visant à induire la formation d’anévrismes cérébraux, correspondant à une dilatation anormale de certains vaisseaux sanguins du cerveau. Cette procédure repose sur deux interventions chirurgicales (d’une durée approximative de 40 minutes puis 50 minutes) destinées à modifier la circulation sanguine et la pression dans les vaisseaux. Lors de ces chirurgies, les animaux reçoivent systématiquement un traitement antidouleur adapté. Une troisième intervention chirurgicale est réalisée afin d’implanter une pompe sous la peau, permettant l’administration continue d’un traitement pendant plusieurs semaines. Des prélèvements sanguins de faible volume sont réalisés chez les animaux anesthésiés par voie rétro-orbitaire (au niveau de l’œil), à trois temps distincts au cours du projet, afin d’étudier l’évolution des paramètres sanguins. Chaque prélèvement dure environ une minute. La pression artérielle est mesurée chez les animaux éveillés, à des temps définis au cours de la procédure, lors de séances d’environ 30 minutes. Afin de limiter le stress, les souris sont habituées à la manipulation avant les mesures. Le bon déroulement des chirurgies et l’évolution de la maladie sont suivis grâce à des examens d’imagerie par résonance magnétique (IRM) réalisés chez des animaux anesthésiés. Deux séances d’IRM, espacées de 7 jours, sont effectuées, chacune d’une durée d’environ 30 minutes. Enfin, certains animaux reçoivent un traitement administré par l’alimentation, intégré directement dans les croquettes, afin d’évaluer son effet sur l’évolution de la pathologie. L'ensemble des interventions décrites dans ce projet auront lieu dans le laboratoire de rattachement à l'exception des séances d'IRM qui auront lieu sur le site de la plateforme technique d'imagerie située à 5 minutes à pieds du laboratoire de où les recherches se dérouleront.
Impact sur les animaux
Lors des interventions chirurgicales, certaines souris peuvent malheureusement ne pas survivre : environ 1 sur 10 après la première chirurgie, et une proportion similaire après la deuxième. Les souris qui restent en vie peuvent présenter des effets temporaires, généralement légers à modérés : - Douleur ou gêne pendant environ 1 jour après l’opération - Perte de poids temporaire - Difficultés de déplacement liées aux interventions ou à des troubles neurologiques - Stress lors des mesures de tension artérielle, qui nécessitent une manipulation - Irritation ou inflammation locale au niveau des sutures chirurgicales - Atteinte oculaire rare suite aux prélèvements sanguins rétro-orbitaux En cas de rupture d’anévrisme, des troubles plus sérieux peuvent apparaître, comme une perte de poids importante ou des difficultés motrices. Dans toutes ces situations, l’expérience est immédiatement arrêtée pour l’animal, afin de prévenir toute souffrance inutile.
Devenir
À la fin de l’expérience ou si l'anévrymse se rompt, les souris sont euthanasiées, afin d'étudier leur cerveau.
Remplacement
Pour comprendre comment les anévrismes du cerveau apparaissent et évoluent, nous devons utiliser des souris. C’est le seul moyen, car seul un organisme vivant complet peut vraiment développer cette maladie, un peu comme chez les humains. C 'est en observant ce qui se passe dans leurs vaisseaux sanguins — par exemple l’inflammation, les changements de la paroi des vaisseaux ou la façon dont le sang circule — que nous pouvons mieux comprendre comment l’anévrisme se développe et devient dangereux.
Réduction
Pour notre expérience, nous avons besoin d’un certain nombre de souris pour être sûrs que nos résultats soient fiables. Ce nombre a été calculé grace à des test statistiques. Nous allons utiliser plusieurs types de souris, certaines modifiées génétiquement nous permettant de comprendre el rôle de certains acteurs qui nous interessent dnas la maladies et d’autres souris normales, pour comparer les différences. Certaines souris recevront un médicament spécial pour voir comment il agit sur la maladie.
Raffinement
Après les opérations, les souris peuvent ressentir un peu de douleur ou être fatiguées. Pour limiter leur inconfort, elles reçoivent des médicaments contre la douleur et sont gardées au chaud sur un petit tapis chauffant. Les souris sont observées tous les jours pour vérifier qu’elles se déplacent, mangent et se comportent normalement. Des contrôles cliniques plus détaillés sont réalisés chaque jour à l’aide d’une grille de critères incluant la posture, la mobilité, l’alimentation et le comportement social. Ces observations permettent de détecter rapidement tout problème et de décider des actions à prendre : par exemple, donner un complément de médicaments contre la douleur, placer de la nourriture facile à attraper au sol si elles ont du mal à bouger, ou arrêter l’expérience et euthanasier l’animal si la douleur ou la perte de poids dépasse les points limites définis. Avant de mesurer leur tension artérielle, les souris sont habituees à la manipulation pour réduire le stress. Dans leurs cages, elles disposent de coton pour nidifier et de tunnels ou roues pour se cacher ou se déplacer librement, ce qui améliore leur confort et leur bien-être.
Choix des espèces
Les souris sont très utiles parce que leur corps fonctionne un peu comme celui des humains : leur cœur, leur sang et leurs défenses naturelles sont très semblables. Cela permet de mieux comprendre les maladies et de tester des traitements avant de passer aux humains. En plus, nous pouvons créer des souris « sur mesure » en modifiant certains gènes pour étudier exactement certaines protéines ou parties du corps. Pour ce projet, nous travaillons sur des souris adultes, car nous voulons étudier une maladie qui touche surtout les adultes. Nous nous intéressons particulièrement à une substance dans le sang appelée thrombine et à la façon dont le corps la contrôle, pour mieux comprendre comment se forment et évoluent les anévrismes dans le cerveau.
Développement d’une approche de thérapie génique non virale pour le traitement de la myopathie myotubulaire
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Porteuses d'une myopathie qui provoque une faiblesse musculaire jugée sévère dès cinq semaines, 204 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement des tissus. Elles reçoivent des injections répétées dans la queue et en rétro-orbitaire, puis une mesure de force sous anesthésie profonde, pour tester une thérapie génique sans virus contre une maladie qui touche surtout de très jeunes garçons. Sur les 204, 152 sont classées en souffrance sévère. Le porteur décrit cette étape sur souris malades comme "indispensable" pour espérer un jour proposer le traitement, après des essais viraux arrêtés chez l'enfant pour effets secondaires graves.
Objectifs
Ce projet de recherche concerne une maladie génétique rare qui touche surtout les très jeunes garçons. Elle provoque une grande faiblesse des muscles dès la naissance, rendant difficiles des fonctions essentielles comme bouger ou respirer. Cette maladie est très grave et entraîne souvent un décès précoce. À l’heure actuelle, il n’existe pas de traitement capable de soigner cette maladie. Les soins disponibles permettent uniquement de soulager certains symptômes, sans agir sur la cause. Des tentatives récentes de traitement ont utilisé des virus modifiés pour corriger le problème à l’origine de la maladie, mais ces essais ont entraîné des effets secondaires très graves chez certains enfants, ce qui a conduit à leur arrêt. L’objectif de ce projet est de développer une nouvelle approche thérapeutique plus sûre, qui n’utilise pas de virus. Cette stratégie sera d’abord testée chez la souris afin de mieux comprendre son efficacité et sa sécurité, dans l’espoir d’ouvrir la voie à un futur traitement pour les patients.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à montrer, pour la première fois, qu’un nouveau type de traitement peut fonctionner dans un modèle animal atteint d’une maladie musculaire grave. Cette approche utilise un système innovant, sans virus, pour apporter aux muscles les éléments nécessaires à leur bon fonctionnement. Le traitement testé pourrait permettre d’améliorer fortement, voire de corriger, les symptômes de la maladie chez la souris, tout en réduisant les effets indésirables observés avec les méthodes utilisées jusqu’à présent. L’objectif est d’agir directement sur les muscles de manière plus sûre. À plus long terme, cette nouvelle technologie pourrait également servir à développer des traitements pour d’autres maladies des muscles, en offrant une alternative plus sûre et plus flexible aux approches actuelles.
Procédures
Une injection intraveineuse au niveau de la queue de la souris d’une durée maximale d’une minute sera réalisée une fois tous les 2 jours pendant 6 jours. Une injection rétro-orbitale d’une durée maximale de 30 secondes sous anesthésie sera réalisée une fois tous les 2 jours pendant 8 jours. Un anesthésique sera appliqué en inhalation aux souris pendant 5 minutes. La production de force sera mesurée sur une durée maximale de 30 minutes et les souris recevront une anesthésie profonde et un anti-douleur dont l’administration ne durera pas plus de 5 secondes.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce projet, plusieurs nuisances potentielles et effets indésirables pourraient survenir chez les animaux. Bien que l'utilisation de vecteurs non viraux soit conçue pour minimiser les risques, il peut y avoir des réactions au site d'injection pouvant provoquer des irritations localisées, des inflammations ou des douleurs temporaires au niveau du site d'injection. De plus, des réactions systémiques peuvent avoir lieu telles que des réactions immunologiques aux nanoparticules lipidiques ou aux peptides ciblant le système musculaire pourraient survenir, entraînant de l'inconfort ou des changements dans le comportement des animaux. Les souris portant la maladie manifestent une faiblesse musculaire sévère, une réduction significative de la mobilité spontanée et des difficultés à se nourrir avec une installation du phénotype progressive qui est considérée comme sévère à partir de 5 semaines.
Devenir
Les animaux seront mis à mort afin de collecter les tissus pour réaliser des analyses moléculaires et histologiques.
Remplacement
Des expériences ont d’abord été réalisées en laboratoire sur des cellules musculaires afin d’évaluer la capacité des vecteurss dépourvus de virus à faire entrer un matériel thérapeutique dans les cellules. Ces essais permettent d’obtenir des informations préliminaires, mais ils ne peuvent pas reproduire le fonctionnement d’un organisme entier. Ils ne permettent notamment pas d’étudier la répartition du traitement dans le corps, ses effets sur les différents organes, ni les réactions globales de l’organisme, comme la réponse immunitaire. Ainsi, les modèles cellulaires seuls ne sont pas suffisants pour évaluer de manière fiable l’efficacité et la sécurité du traitement. L’utilisation de modèles murins, sains et atteints de la maladie, est donc nécessaire. La souris présente des caractéristiques biologiques et physiologiques proches de celles de l’Homme, en particulier au niveau du muscle, ce qui permet d’obtenir des résultats pertinents et prédictifs avant une application chez l’être humain.
Réduction
Pour utiliser le strict nécessaire d'animaux, nous avons calculé la taille de nos groupes grâce à une méthode statistique précise appelée analyse de puissance. En nous basant sur des recherches précédentes en thérapie génique pour le muscle, nous avons défini qu'un nombre réduit de souris par groupe suffit pour obtenir des résultats fiables et significatifs. L'étude compare six groupes au total, mêlant des souris saines et des souris malades, avec ou sans traitement. Afin d'optimiser chaque vie animale, nous ne créons pas de groupes supplémentaires pour chaque type d'examen. Au contraire, chaque souris d'une même cohorte permet d'étudier à la fois la force, la structure des tissus et les molécules biologiques. Cette approche de mutualisation réduit considérablement le nombre total d'animaux utilisés dans le projet. Enfin, pour garantir que chaque donnée compte, nous appliquons des tests mathématiques rigoureux qui s'adaptent à la nature des résultats obtenus, assurant ainsi une conclusion solide dès la première expérience.
Raffinement
Plusieurs mesures de raffinement seront mises en œuvre pour optimiser le bien-être des animaux tout au long du protocole expérimental. Afin d'anticiper les éventuelles difficultés locomotrices liées au phénotype pathologique ou aux effets secondaires potentiels des nanoparticules, des aménagements spécifiques seront prévus : la nourriture sera disposée au sol de la cage pour faciliter l'accès sans nécessiter de déplacements importants, et des dispositifs d'abreuvement bas seront utilisés si nécessaire. Une surveillance quotidienne du bien-être et de l'état clinique des animaux sera effectuée par le responsable du projet et les techniciens animaliers à l'aide d'une grille d'évaluation standardisée, permettant de détecter précocement tout signe de souffrance ou de détresse (apathie, prostration, ptosis, troubles locomoteurs, perte de poids, modifications comportementales). Des points limites clairement définis permettront d'identifier les animaux devant être euthanasiés de manière anticipée pour éviter toute souffrance prolongée. En cas de douleur ou d'inconfort manifeste, une analgésie appropriée sera administrée (par voie sous-cutanée, toutes les 8-12 heures si nécessaire). Si malgré ces mesures l'état de l'animal se dégrade ou si les critères d'arrêt sont atteints, une euthanasie précoce sera pratiquée conformément aux recommandations éthiques, afin de préserver le bien-être animal.
Choix des espèces
Notre choix s'est porté sur la souris car elle possède un gène très proche de celui de l'être humain pour cette maladie musculaire. Avant d'en arriver là, nous avons d'abord testé nos traitements sur des cellules en laboratoire, puis vérifié sur des souris saines que le médicament voyageait bien jusqu'aux muscles. Ces étapes préliminaires réussies nous permettent aujourd'hui de passer à l'étude sur des souris malades qui développent exactement les mêmes symptômes que les patients humains, comme la perte de force et la fragilité des muscles. C'est une étape indispensable pour espérer, un jour, proposer ce traitement aux malades. Nous avons choisi d'intervenir sur des souris âgées de 5 semaines, ce qui correspond à la période de l'adolescence. À cet âge, la maladie est déjà bien installée et bien visible, ce qui ressemble beaucoup au stade où les symptômes apparaissent chez les enfants atteints de cette myopathie. Tester le traitement à ce moment précis est crucial pour vérifier s'il est capable de réparer des muscles déjà affaiblis et d'améliorer durablement la santé des sujets.