Depuis 2021, les États membres de l’Union européenne doivent publier sous un format standardisé les résumés non techniques (RNT) des projets d’expérimentation animale autorisés sur leur territoire.
Le système européen ALURES, qui recense ces RNT, est exclusivement en anglais et manque cruellement d’ergonomie (un nouvel outil proposé depuis 2026 résoud partiellement ce problème). L’OXA regroupe donc régulièrement ici les RNT français pour en faciliter l’exploration et la compréhension d’ensemble.
Le contenu des résumés non techniques est rédigé à des fins de communication par les établissements d’expérimentation animale. Ces résumés sont donc soumis, au minimum, au biais de désirabilité sociale, qui peut avoir pour conséquence de mettre en avant de manière détaillée les bénéfices attendus et de limiter les détails et la description des contraintes imposées aux animaux. Par ailleurs, n’étant pas sourcées ni soumises à une relecture par les pairs, les affirmations contenues dans les RNT sur des sujets scientifiques n’ont aucune valeur de preuve, mais fournissent des indications sur le cadre théorique dans lequel les établissements travaillent.
NB. La sélection d’une période temporelle, plutôt que d’une simple date, sera disponible dès que l’extension de filtrage utilisée le permettra.
Documents
Niveau de souffrances
Dernières données ajoutées : projets autorisés en janvier 2026 (02/02/2026)
Etude d ‘une lignée de souris Mtm/GFP à phénotype dommageable
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Objectifs
Le but de notre équipe est de générer et caractériser des modèles souris de maladies musculaires humaines (myopathies). Notre travail est principalement axé sur les maladies génétiques affectant les muscles et plus particulièrement les myopathies centronucléaires (CNM) qui sont un groupe de myopathies congénitales sévères, caractérisées par une importante faiblesse musculaire. Les myopathies centronucléaires sont souvent présentes/déclarées dès la naissance ou au début de l’enfance, résultant d’une faiblesse musculaire sévère et d’un décès précoce. Aucun traitement efficace n'existe pour les patients à l 'heure actuelle. Nous planifions d 'utiliser des souris pour comprendre cette pathologie dans un organisme vivant et spécifiquement pour ce modèle la compréhension de l 'emplacement central des noyaux dans les cellules musculaires.
Bénéfices attendus
Cette lignée de souris très spécifique (avec des noyaux musculaires fluorescents) permettra une étude très ciblée de ces noyaux. La compréhension de cette migration des noyaux au centre des cellules musculaire permettra d élucider et de comprendre un des mécanismes clé de cette maladie. Ces nouvelles connaissances permettront peut être à terme de proposer une thérapie innovante pour le traitement de ces myopathies très sévères.
Procédures
Aucun prélèvement ou procédure sur animaux vigiles n est prévu. Tous les prélèvements de tissus ou d 'organes se feront au stade post mortem.
Impact sur les animaux
Pour cette étude , nous utiliserons un modèle atteint de Myopathie myotubulaire (MTM1). Cette souris développe une faiblesse musculaire et peut montrer des difficultés de locomotion qui apparaissent vers 4 semaines d' âge en moyenne. Une partie des animaux (720) seront malades (myopathie) ce qui entraine une perte de poids à partir de 3 semaines après la naissance, une scoliose et une cyphose entre la quatrème et la 8eme semaine de vie, une faiblesse musculaire et une durée de vie réduite par rapport à des animaux contrôles (les animaux survivent rarement plus de 8 semaines). Pour ce modèle, seuls les mâles seront affectés car cette maladie est localisée sur le chromosome X.
Devenir
Les souris seront prélevées en post mortem, en particulier le muscle, pour procéder à des protocoles d 'extration de noyaux pour analyses ultérieures.
Remplacement
Pour comprendre et élucider la position centrale des noyaux dans les cellules musculaires de cette myopathie (Mtm1) nous souhaitons étudier un modèle souris. La souris étant physiologiquement et structurellement assez proche de l’Homme, elle nous permettra d’étudier la position centrale des noyaux dans les cellules. D' autre part, une étude sur culture de cellules mutantes ne peut être envisagée car la pathologie ne se développerait pas suffisamment, notamment le déplacement des noyaux au centre des cellules musculaires.
Réduction
Le nombre d’animaux sera réduit au maximum pour obtenir une puissance statistique suffisante. Nos connaissances sur ces modèles animaux mutants et les études réalisées par des collaborateurs montrent que 6 souris par groupe seront suffisantes. Au total nous prévoyons de produire 720 animaux malades pour cette étude ainsi que le maintien de la lignée. Environ 600 de ces animaux KO seront utilisés pour les expériences (8 à 10 animaux/mois X 60 mois) ; le surplus de production (environ 120 souris) seront euthanasiés vers l âge de 3 semaines (avant l apparition des symptômes dûs à la myopathie.)
Raffinement
Un certain nombre de procédures seront mises en place afin d’améliorer le bien-être de l’animal. Si des difficultés de locomotion apparaissent, de la nourriture sera placée dans la cage afin de soulager l’animal dans ses déplacements. Des nids seront disposés dans chaque cage pour le bien être des animaux. Les cages d’accouplements seront constituées de deux femelles par cage facilitant l’élevage des petits. Le bien-être des animaux sera contrôlé quotidiennement afin de détecter au plus tôt les premiers signes de souffrance comme l’apathie, la prostration, l’abaissement des paupières et l’apparition d’une cyphose. Pour le nouveau-né, la souffrance sera évaluée visuellement : capacité à se retourner, couleur de la peau, capacité à se mouvoir. À partir du sevrage, une non prise de poids pendant 2/3 jours conduira à la mise à mort. En cas de douleur detectable,, un analgésique pourra être administré. Si le lendemain, on n' observe aucune amélioration , une seconde dose identique d' analgésique sera injectée. Si la douleur persiste au troisième jour, la souris sera mise à mort.
Choix des espèces
Cette étude ne peut pas être réalisée sur d'autres espèces évolutivement plus éloignées de l’homme car la structure du muscle est différente. De plus, la souris est la seule espèce physiologiquement et structurellement assez proche de l’Homme dans laquelle nous pouvons réaliser les manipulations génétiques pour obtenir ces modèles de pathologie humaine. Les souris ont des caractéristiques biologiques très utiles pour la recherche comme le comportement, la petite taille, une durée de vie plutôt courte et une durée de gestation courte. D’ autre part, les souris sont couramment utilisées dans un grand nombre de recherches dans ce domaine, ainsi que dans notre équipe (autres modèles déjà caractérisés pour recouper les données), ce qui nous permettra de mieux comprendre le développement de cette maladie. Nous utiliserons ce modéle souris à l âge de 7 semaines, ce qui correspond à un stade adulte et au phénotype "maximal" concernant la centralisation des noyaux dans les cellules musculaires.
Nouvelle immunothérapie dans le contrôle de l’inflammation responsable du développement tumoral chez la souris humanisée
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Objectifs
Ces dernières années, la compréhension des différents acteurs d’une réponse inflammatoire que ce soit dans le cas d’auto-immunité, de rejet d’organes, ou de réponse antitumorale a mis en lumière l’équilibre entre l’activation et l’inhibition de cette réponse. Les traitements de plus en plus ciblés visent des gènes spécifiques de l’immunité sur l’une ou l’autre catégorie des populations immunitaires avec pour effet de moduler la réponse immune. Dans le cas du cancer, les molécules ciblant des points de blocage à la surface des cellules immunitaires ont eu de très bons résultats en essais cliniques. Ces essais ont été rendus possibles grâce à la preuve de concept sur des modèles précliniques chez la souris. Malgré ces avancées, les rechutes sont encore trop nombreuses et il est essentiel de chercher d’autres molécules et d’autres combinaisons. Ce projet s’inscrit ainsi afin d’étudier le potentiel thérapeutique de nouvelles molécules de type protéique dans des modèles de cancer. Nous aimerions donc tester différents traitements de l’immunité capables d’activer un ou plusieurs types cellulaires et analyser les effets engendrés par cette activation dans des modèles de cancer humain.
Bénéfices attendus
A terme, ce projet pourrait permettre d’identifier un traitement très novateur dans la recherche de nouvelles stratégies thérapeutiques contre le cancer humain afin de répondre à des besoins cliniques importants. Durant toutes ces évaluations précliniques, de nouvelles découvertes pourront être faites, notamment durant l’étude de la mécanistique du produit sur le système immunitaire en mettant en lumière des populations cellulaires antitumorales et des mécanismes d’action particuliers et inhérents aux molécules étudiées.
Procédures
Les animaux seront soumis à une inoculation de tumeur humaine via injection (5min), ou via intervention chirurgicale sous anesthésie et analgésie (10-15min). Pour le suivi de chaque modèle, les animaux seront également soumis à des injections (1min) pour les traitements (environ 3 fois par semaine pendant 2 à 4 semaines selon le type de traitement) sur animaux vigiles et, si besoin, pour l’injection d'une molécule "traceur" de la tumeur lors du suivi de la croissance tumorale par "scanner" (1 à 2 fois par semaine). Les animaux pourront être soumis à des injections (environ 3 fois par semaine pendant 2 à 4 semaines) uniquement dans le cas de cancer pulmonaire (5min). Dans le cadre de l’étape d’identification des mécanismes mis en jeu dans la réponse antitumorale, un prélèvement de sang des animaux pourra être effectué sous anesthésie (intervention sans réveil). Certains animaux seront prélevés en sang en vigile (4 fois par jour le premier jour, puis une fois par jour la première semaine puis une fois par semaine, 5min).
Impact sur les animaux
Les modèles tumoraux décrits dans cette saisine ont plusieurs effets indésirables en fonction du modèle. Pour les modèles comme le cancer du poumon, une altération de la respiration peut être observée (point limite). En outre, le carcinome hépatocellulaire entraîne un inconfort dans la mobilité dû à l’abdomen tendu. Tous ces modèles (or les modèles sous-cutanés) peuvent induire de la douleur, une perte de poids chez la souris, une diminution de la mobilité, un stress notamment dû à la chirurgie associée, et un comportement altéré provoqué par ses différents effets indésirables. Tous ces modèles sont considérés comme sévères et une attention particulière sera apportée régulièrement aux souris (quotidiennement aux points les plus critiques). Les modèles tumoraux sous-cutanés peuvent provoquer de la douleur en fonction de la taille, donc la tumeur ne devra pas provoquer de gêne pour la mobilité de l’animal, ni excéder une taille point limite.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux seront mis à mort et des organes d’intérêt pourront être récupérés pour compléter les analyses.
Remplacement
A ce jour, aucune méthode ne peut remplacer un système immunitaire complet et donc rend indispensable l’utilisation d’animaux. Des études préliminaires sur des cellules humaines en culture ont permis d’identifier une activité biologique de ces nouveaux traitements, et donc, ont orienté les paramètres à évaluer lors de l’étude de la molécule chez l'animal.
Réduction
L’ensemble des animaux prévus ne sera pas utilisé selon les résultats observés sur les trois traitements évalués et sur les modèles précliniques évalués. Seulement le ou les traitements efficaces se verront évalués lors des étapes suivantes limitant ainsi le nombre d’animaux à utiliser. Par conséquent, dans le cas de l’observation d’un effet, nous réaliserons ensuite des études d’une part pour faire des études de combinaison de traitements avec des traitements standard en oncologie et d’autre part, pour déterminer les mécanismes mis en œuvre, notamment en euthanasiant des souris avant d’atteindre le point limite à différents temps après l’initiation de la pathologie. Dans le but d'utiliser un nombre d'animaux cohérent avec une pertinence statistique, nous avons défini le nombre d'animaux par groupe de 7 animaux selon les étapes pour l’ensemble des groupes. Ce nombre d’animaux par groupe nous permet d’analyser nos données en combinant un test statistique fiable et un nombre d’animaux réduit.
Raffinement
Une étape d’acclimatation de 4 jours minimum sera systématiquement réalisée à l’arrivée des animaux pour éliminer le stress dû au transport et permettre l’habituation aux nouveaux locaux et personnels animaliers avant tout acte sur l’animal. Nous chercherons à obtenir dans un premier temps des différences significatives et reproductibles sur l’efficacité thérapeutique des traitements entre les groupes de souris, puis un effet combinatoire de traitement avec des traitements anti-cancéreux conventionnels, et enfin décortiquer les mécanismes évoluant dans cette réponse antitumorale. La douleur sera dans la mesure du possible évitée en mettant à mort les animaux selon un score clinique vétérinaire ou par injection d’analgésique dans le cas de morsure par exemple. En outre, les animaux sont maintenus dans un cycle jour/nuit de 12h/12h avec un accès à l’eau et à la nourriture à volonté. Le nombre d’animaux par cage est de 5 pour limiter le stress de la surpopulation. Des brindilles de papier sont placées dans la cage pour permettre aux souris de s’enfouir et se cacher. Si un mâle se retrouve dominant et attaque ses congénères malgré la présence d'enrichissements, il sera isolé dans une cage individuelle avec deux enrichissements supplémentaires du fait de son isolement (frisottis et dôme/tunnel). L’analgésie quant à elle dépendra de la cause. Pour les animaux en souffrance, l’animal se verra administrer une injection d'analgésique deux fois par jour jusqu’à diminution du score ou exclusion de l’étude. Pour les plaies de surface comme les morsures, après désinfection, les animaux pourront recevoir directement sur la plaie un analgésique local. Enfin, nous utiliserons préférentiellement des mâles car les hormones féminines peuvent apporter une protection générant de l’hétérogénéité sur le développement tumoral. Toutefois, nous n’excluons pas la possibilité de tester les thérapies sur les deux sexes car cette protection hormonale n’est pas valable pour tous les modèles précliniques de tumeur.
Choix des espèces
Nous travaillerons avec la souris qui est un modèle de référence pour la recherche fondamentale ainsi que pour les examens précliniques. Il s’agit en effet d’un modèle animal pour lequel de nombreux outils génétiques et biologiques sont disponibles. Les modèles d’inflammation dans ces souris autorisent une relevance pathologique satisfaisante en comparaison avec la réalité clinique. Des adultes de 7 à 10 semaines seront utilisés, car la prise tumorale est homogène dans cette tranche d’âge contrairement à des âges précoces ou avancés où les défenses immunitaires sont différentes et peuvent induire une hétérogénéité de réponse antitumorale, et donc un stade tumoral différent.
Coronarographie par ultrasons en trois dimensions dans l’insuffisance cardiaque
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
La circulation des artères et des veines du cœur est responsable de la perfusion du cœur. Les modifications du débit des vaisseaux du cœur ont des conséquences graves sur ses performances. À ce jour, seules les grosses artères de l’ordre du millimètre peuvent être visualisées chez l'homme par les techniques telles que les scanners ou l’IRM. Ces dernières années, nous avons démontré au laboratoire la faisabilité de l’imagerie des vaisseaux par ultrasons. Cette technique permet de visualiser des vaisseaux de quelques dizaines de microns. En plus de ces données anatomiques, nous avons aussi mis au point les techniques de mesure de flux sanguins dans les vaisseaux qui ont un intérêt thérapeutique important en cardiologie. Une première étude sur des rats a déjà été effectuée au laboratoire pour laquelle nous avons obtenu l’autorisation auprès du comité d’éthique. Cette Étude a été réalisée avec succès avec une publication. Grace à cette technologie, nous sommes maintenant en mesure de mesurer les diamètres des vaisseaux de quelques dizaines de micron et de calculer leur débit sanguin. Nous avons aussi mesuré les variations de leur débit et de leur diamètre lors d’une dilatation des vaisseaux. Nous voudrions maintenant mettre en évidence une différence de réactivité et d’anatomie de ces vaisseaux dans des cas pathologiques. Pour cela, nous proposons d’utiliser cette méthode dans le cas de l’insuffisance cardiaque. Nous utiliserons une souche de souris mutantes développant les symptômes de cette pathologie. Avec ce modèle d’imagerie microscopique non invasif, nous pourrons mettre en évidence les effets précoces du développement de l’insuffisance cardiaque sur la circulation des très petits vaisseaux du cœur.
Bénéfices attendus
Grace à ce modèle de souris mutante développant les premiers symptômes de l’insuffisance cardiaque que nous allons caractériser avec la méthode d’imagerie à l’échelle microscopique en trois dimensions, nous comptons démontrer le rôle prépondérant de l’impact de la dysfonction de l’architecture des petits vaisseaux sur le développement de l’insuffisance cardiaque. Il est bien établi que cette dysfonction est reconnue comme un stade précoce du développement de la maladie. Il est important de bien caractériser ce phénomène afin de pouvoir trouver des outils diagnostics et des cibles thérapeutiques avant les effets plus délétères de la pathologie.
Procédures
Les animaux subiront une contention pour être placés dans une cage d’induction. Ils subiront une anesthésie gazeuse puis pendant l’anesthésie, 2 injections intra péritonéales et une injection intra veineuse. La procédure durera pendant deux heures et demi sera sans réveil.
Impact sur les animaux
La souris sera contentionée et subira une injection intra péritonéale d’antalgique. Elle sera introduite dans une cage d’induction susceptible d’engendrer un léger stress.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de la procédure afin de prélever le cœur pour d'autres examens fonctionnels et histologiques.
Remplacement
La complexité du système vasculaire ne nous permettait pas de mettre au point cette méthode sans utiliser des animaux. Dans cette étude des mécanismes de développement de l’insuffisance cardiaque nous sommes obligés d’utiliser des modèles qui sont très spécifiques. Ces souris mutantes ont été caractérisées dans d’autres études. Seule L’application de cette méthode qui est nouvelle sur ce modèle nous permettra de découvrir les mécanismes du développement de la maladie.
Réduction
Sur la base de notre expérience sur ce modèle expérimental, ainsi qu’à partir des données de la littérature sur ce modèle, nous avons pu optimiser le nombre d'animaux par groupe pour obtenir des résultats significatifs avec le plus petit nombre d’animaux possible.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe de 2 à 6 individus pour favoriser leurs comportements sociaux dans un environnement enrichi avec un accès illimité en eau et nourriture. L’expérience est réalisée sous anesthésie avec une analgésie et des points limite précoces ont été définis pour éviter toute souffrance. Les animaux seront mis à mort avant la phase de réveil pour permettre de poursuivre un travail ex vivo.
Choix des espèces
Les développements effectués sur les veines et les artères du cœur de souris dont la structure est élaborée et complexe pourront être utilisés de façon fiable sur les études futures chez l’homme. La souche de ces souris mutantes répond aux critères d’exploration de la méthode. Il a été démontré par des méthodes histologiques la circulation des petits vaiseaux du cœeur de ces souris étaient altérée. Ce qui représente un modèle de choix afin de caractériser « in vivo » ces altérations grâce à nos méthodes.
Optimisation d’un vaccin contre les mammites chez la vache laitière MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Objectifs
Les infections intramammaires causées par des bactéries (mammites) sont la maladie la plus fréquente chez les vaches laitières. En plus de leur impact important sur le bien-être animal et la rentabilité des exploitations, ces infections sont la première cause d'utilisation d'antibiotiques dans l'élevage laitier. Face à cette problématique, le projet vise à optimiser une plateforme vaccinale basée sur une levure, dans le but de proposer à la filière laitière une alternative plus efficace aux vaccins actuellement disponibles pour la lutte contre les mammites. Pour répondre aux enjeux soulevés par les parties prenantes de la santé animale et de l’élevage laitier, nous proposons une stratégie axée sur l’amélioration de notre plateforme pour la conception de vaccins polyvalents sûrs, peu onéreux et faciles à produire. Pour cela, nous mettrons en place une évaluation in vivo de l’efficacité de notre formulation candidate (en tant que vaccin préventif et thérapeutique) afin de fournir une preuve de concept sur l’espèce et la catégorie cible qui pourra amorcer de futurs partenariats avec le secteur pharmaceutique vétérinaire. En effet, suite à des échanges avec des partenaires potentiels de l’industrie pharmaceutique vétérinaire, ce projet a pour but d’apporter des améliorations à un vaccin contre les mammites, utilisant une levure comme plateforme vaccinale. Le programme scientifique est reparti sur les tâches suivantes : I) Augmenter la capacité de la levure à produire des antigènes vaccinaux ; II) Tester des méthodes chimiques d’inactivation de la levure ; III) Produire des vaccins polyvalents candidats contre les mammites bovines ; IV) Estimer l’immunogénicité des formulations vaccinales candidates par un test in vitro ; V) Evaluer l’efficacité in vivo préventive et thérapeutique d’un vaccin prototype contre les mammites chez des vaches en lactation. La demande d’autorisation de projet formulée ici concerne donc le point V. Nous estimons que les résultats de ce projet contribueront à l'amélioration de l'efficacité de la production laitière, ainsi qu’à la stratégie globale de lutte contre les maladies infectieuses au sein des élevages visant à protéger la santé de animaux, de l’être humain, des écosystèmes et renforcer la stratégie de diminution de l'utilisation des antibiotiques en élevage.
Bénéfices attendus
Une étude récente estime à 224 € par vache le coût du traitement des mammites en France. De plus, ces infections compromettent la qualité du lait, entrainant des conséquences importantes sur sa commercialisation et sa transformation. Compte tenu d’un cheptel de 20 millions de vaches laitières en Europe, dont 3,2 millions en France, ainsi que d’une prévalence de mammites cliniques estimée à environ 30% en France et dans d’autres pays européens, le contrôle des mammites représente un enjeu de taille pour l’industrie du médicament vétérinaire et pour la filière laitière. Les résultats de ce projet pourront ainsi bénéficier directement à l'industrie laitière, tant en France qu'à l'international. Ce projet pourra également contribuer à la protection de la santé publique en facilitant la mise en place de nouvelles stratégies de prévention des mammites au niveau des troupeaux et, par conséquent, la réduction de l'utilisation des antibiotiques dans l'élevage laitier. Pour cela, nous avons l’ambition de proposer aux parties prenantes de l’industrie du médicament vétérinaire un vaccin prototype répondant à un besoin largement souligné par la filière laitière : un vaccin polyvalent contre les mammites qui soit sûr, bon marché et facile à utiliser. En Europe, un vaccin polyvalent contre les mammites causées par S. aureus et Escherichia coli est commercialisé. Ce vaccin, visant l’induction des anticorps protecteurs et présentant une efficacité faible sur le terrain, laisse une large marge d'amélioration car la stimulation de la réponse cellulaire dans la mamelle n’a pas été ciblée lors de sa conception. Pourtant, la littérature scientifique montre que la réponse cellulaire représente la principale barrière contre les infections intramammaires par les bactéries. Pour palier cette problématique, les vaccins basés sur la levure représentent une alternative prometteuse pour la prévention et le traitement des mammites, compte tenu de leur capacité à induire une immunité cellulaire robuste au niveau de la glande mammaire, comme démontré lors de nos protocoles précédents (résultats en cours de valorisation).
Procédures
Immunisation (2 minutes par animal, 15 à 20 minutes par lot). - Immunisation (5 minutes par animal, 30 à 45 minutes par lot). Stimulation pour analyse de la réponse locale (10 minutes par animal, 1 h par lot). Infections (5 minutes par animal, 30 à 45 minutes par lot). Deux autres infections avec l’un des agents pathogènes ou les 3 agents pathogènes pourront être réalisées selon le besoin du projet (au cas où l’inoculum ne cause pas de mammite ou si l’évaluation d’une formulation vaccinale améliorée sur les mêmes animaux est nécessaire). Traitement antibiotique (5 minutes par animal, 30 à 45 minutes par lot) Prélèvements sanguins (5 minutes par animal, 30 à 45 minutes par lot), 32 prises de sang sont planifiées. Antibiothérapie en cas de mammite spontanée (5 minutes par animal, 30 à 45 minutes par lot). Ce projet ayant pour but d’évaluer l’efficacité in vivo d’un vaccin prototype, si le 1er candidat vaccin testé venait à ne pas être concluant, un 2ème candidat vaccin pourra être testé sur les mêmes animaux, necessitant de reconduire une partie de la procédure expérimentale, à savoir les deux immunisations, les stimulations et 8 series de prélèvements sanguins associés. Des prélèvements de lait seront réalisés regulièrement afin de suivre le statut sanitaire des mamelles. Au besoin, les quartiers présentant une mammite spontanée seront traités avec une suspension d’antibiotiques prévue pour les vaches laitières.
Impact sur les animaux
Hématome et inflammation locale legère suite aux immunisations IM (
Devenir
Les 12 animaux seront mis à mort étant donné qu’ils seront soumis à un produit en développement (sans autorisation de mise en marché) et à des infections.
Remplacement
Travail in vitro : depuis plus de 20 ans, des études ont été réalisées in vitro et ex vivo pour mieux comprendre les mécanismes de défense de la mammelle des ruminants contre les bactéries. Ces études ont abouti à la production de différents vaccins candidats, dont celui testé dans le cadre de ce projet. Au vu de la complexité des mécanismes de la réponse immunitaire, pas reproductibles en laboratoire, l’évaluation de l’efficacité et de l’immunogénicité d’un vaccin doit idéalement être réalisée chez l’espèce cible (la vache laitière, dans ce cas particulier). Cette preuve de concept chez l’espèce cible représente également une étape indispensable pour la montée du niveau de maturité de notre formulation candidate et pour sa future valorisation dans le cadre d’une collaboration avec une partie prennante de l’industrie de médicaments vétérinaires, si les résultats sont encourageants. Concenant la pertinance des modèles murins pour cette évaluation, des différences majeures entre les cycles de lactation chez les rongeurs et chez les bovins sont amplement décrites dans la littérature. Ces différences limitent l’utilisation de la souris pour aborder des questions précises, comme la réponse innée de la mamelle contre les mammites, mais ne permettent pas de fournir des données solides sur l’efficacité d’un vaccin pour les bovins. Outre les principales différences entre la souris et la vache, il est pertinant de souligner que chez la souris, au retrait des souriceaux, la glande mammaire entre en tarissement/involution. Ainsi, la souris doit continuer d’allaiter afin de maintenir ses glandes mammaires en lactation. Lors des infections expérimentales, la présence de souriceaux genererait leur infection par l’ingestion du lait contaminé et rendrait l’étude inviable. Pour conclure, des données de la littérature indiquent que les souris, souvent élevées dans un environement libre de pathogènes, répondent mieux à la vaccination que les espèces exposées à un environnement plus riches en microrganismes (comme l’homme et les vaches). Etant donné que ce biais pourrait surestimer l’efficacité d’un vaccin candidat, les tests sur vaches en condition du terrain restent l’option la plus pertinente.
Réduction
Nous avons choisi un test statistique adapté aux petits effectifs. Avec deux groupes de 6 animaux (n = 6 vs 6), la puissance reste limitée, ce qui signifie que seules des différences marquées peuvent être détectées. Pour pallier cette limite, nous rapportons également les tailles d’effet, utilisons la version exacte du test, et prévoyons de présenter les données brutes et des graphiques de distribution pour permettre une interprétation qualitative des résultats. Une augmentation du nombre d’animaux n’était pas envisageable en raison de contraintes financières et de la capacité d’accueil limitée de l’unité expérimentale. De plus, un effectif plus important aurait été moins justifiable sur le plan éthique, dans la mesure où nos protocoles précédents, menés avec deux groupes de 5 animaux, avaient déjà permis d’apporter des éléments de réponse : l’effet observé était suffisamment marqué pour montrer une réponse cellulaire plus importante pour les vaches vaccinées avec l’une de nos formulations précédentes, que nous cherchons à améliorer lors de ce projet. Le projet impliquant des animaux en gestation devant mettre bas avant le démarrage du protocole, l’éventualité d’un incident en cours de gestation ou pendant la mise-bas est à prendre en considération dans la quantité d’individus dans chaque groupe. Afin de prévenir l’impact d’un éventuel incident sur le déroulement du projet, dans le cadre de la procédure 1, 2 groupes de 6 animaux seront constitués (6 immunisés et 6 témoins). Pour réduire le nombre d’animaux expérimentaux, les 6 vaches témoins de la procédure 1 seront réutilisées dans le cadre de la procédure 2. Pour produire des résultats statistiquement robustes, nous profiterons du fait que chaque quartier mammaire peut être étudié indépendamment, comme démontré par des travaux précédents de l’équipe. Cela nous permettra de multiplier les échantillons par animal. Ainsi, chaque quartier de chaque vache sera soumis à un traitement différent (figure 2B) : - 6 quartiers infectés puis traités - 6 quartiers infectés non traités - 6 quartiers « contrôles » traités - 6 quartiers « contrôles » non traités
Raffinement
Les prises de sang et CERTAINES immunisations ne nécessiteront qu’une contention minimale (au cornadis). D'AUTRES SERIES D'IMMUNISATIONS POURRONT NECESSITER QUE L’ANIMAL SOIT CONTENU EN CAGE DE CONTENTION. Pour les interventions sur mamelles, les animaux seront accueuillis en salle de traite, pouvant accueillir jusqu’à 10 vaches. Chacun des groupes pourra être accueilli dans son intégralité pour une période courte, sans mélange des groupes sociaux. Après chaque administration, les animaux seront surveillés pour déceler l'apparition éventuelle de signes systémiques et locaux de réaction adverse. L’état général et la température corporelle des animaux (suivi télémétrique sans contention avec des bolus ruminaux), ainsi que la présence d’hématome et d’inflammation seront évalués pendant une semaine. Nous utiliserons la technologie des bolus ruminaux, couramment utilisée dans les élevages commerciaux. Une fois avalés, ces bolus se localisent au niveau du rumen. Les données de température sont transmises via une base radio vers une base de données informatique où elles pourront être exploitées. Ces données permettront de visualiser d’autre paramètres comme l’abreuvement des animaux, pour un suivi sanitaire précis. Ces données pourront être complétées par des prises de température rectale. Les signes de réactogénicité (inflammation, fièvre) seront traités avec un anti-inflammatoire non stéroïdien. En cas de mammite infectieuse suite aux actes intramammaires, les quartiers affectés seront soumis à un traitement antibiotique à spectre large. Enrichissement du milieu : brosses de grattage et aire paillée pour le couchage. Enrichissement social : hébergement en groupes stables et visite régulière des animaliers, 2 fois par jour au minimum. Une récompense alimentaire sera fournie aux animaux après les interventions. Pour le transport des vaches, nous ferons appel à un transporteur agréé qui devra respecter les obligations règlementaires, durée prévue : 5h de transport dans la journée. Il est prévu d’effectuer un travail de conditionnement et de renforcement positif pour les interventions prévues, La méthode de clicker-training sera mise en place dès l’arrivée des animaux, 15 jours avant la 1ère prise de sang et 2 mois 1/2 avant les immunisations. Plusieurs agents se sont formés à cette méthode.
Choix des espèces
Les infections mammaires chez la vache sont fréquentes en élevage laitier. Elles sont responsables de pertes économiques qui fragilisent les exploitations agricoles et impactent le bien-être des animaux. Des vaccins plus efficaces contre ces infections doivent être mis au point. Le choix de l’espèce cible pour la mise en place de ce protocole se justifie par le constat que les résultats de protection contre l'infection obtenus avec des modèles murins sont peu transposables aux bovins. Les animaux utilisés dans le cadre de ce projet sont de jeunes vaches, avec un ou deux rangs de lactation maximum, dans le but d’avoir des animaux expérimentaux à statut sanitaire correspondant aux besoins de l’étude.. Les vaches devront arriver avant le dernier tiers de gestation (et en lactation) pour que le protocole d’immunisation et tarissement prévu soit réalisé sur place. Après la mise-bas, les vaches seront maintenues en lactation pendant la durée du projet avec deux traites quotidiennes.
Validation préclinique d’une administration par urétéroscopie d’un vecteur viral de thérapie génique
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
Objectifs
La cystinurie est une maladie rénale qui aboutit à l’insuffisance rénale suivies de dialyse/transplantation. Bien que l'incidence de la cystinurie soit faible (≈1/7000), les calculs de cystine (un acide aminé dont l’élimination est traitée par les reins) sont très récurrents et entraînent une morbidité importante : interventions chirurgicales fréquentes et lésions rénales dans près de 80% des cas. La précipitation de cystine est la seule manifestation de cette maladie rare, qui se traite par des mesures diététiques visant à obtenir des urines non sursaturées en cystine. Une information du patient et un suivi diététique adapté, à boire >3L/j. Malheureusement, malgré un régime diététique efficace, plus de 85% des patients récidivent. Il existe des traitements médicamenteux qui visent à modifier la cystine urinaire pour la rendre incapable de former des cristaux mais, ces médicaments sont associés à des effets secondaires. Dans le cadre du développement thérapeutique de maladies rares, et notamment rénales comme la cystinurie, nous avons identifié un vecteur de thérapie génique qui permet le transfert de gène dans le néphron (partie du rein qui réalise la fonction de filtration) après injection dans les uretères chez la souris, le rat et le porc. Un premier projet utilisant le modèle porcin a validé le mode d’administration du vecteur qui se fera par voie endo-urologique, (=endoscopie passant par les voies urinaires naturelles) grâce à l’utilisation d’une sonde urinaire jusqu’au rein pour y délivrer le vecteur de thérapie génique et en faisant en même temps une occlusion transitoire de l’artère rénale ce qui permet de diminuer momentanément la production d’urine et de ce fait cela permet un transfert de gène plus efficace. L’objectif du présent projet, toujours chez le modèle porcin, est de valider le protocole exact d’administration du produit dans les 2 reins avec un intervalle de 5 à 7 jours entre les deux, de valider des paramètres sanguins spécifiques de l’organe traité pour une détection précoce d’un effet indésirable du traitement, d’évaluer la dose minimale efficace pour apporter le gène soigné dans au moins 30% du rein et enfin d’évaluer la dose de toxicité potentielle.
Bénéfices attendus
• Opportunités thérapeutiques : La validation des biomarqueurs spécifique de l’organe traité pour une détection précoce des effets indésirables, permettant une gestion plus rapide et plus efficace des risques et améliorant ainsi la sécurité des patients tout en offrant des pistes pour de futures applications thérapeutiques ciblées • Sécurité thérapeutique : Evaluation de la dose minimale effective pour transduire au moins 30% du tissu rénal ainsi que l’évaluation de la toxicité potentielle à des doses supérieures afin de déterminer la dose maximale tolérée et assurer une prise en charge des risques, garantissant la sécurité des patients. • Mode d’administration raffiné : Validation du protocole exact d’administration pour les 2 reins avec un intervalle de 5 à 7 jours permettant une administration précise et reproductible réduisant les risques de contamination croisée et d’insuffisance rénale bilatérale. Cela permet de garantir une gestion plus sure et plus précise des traitements minimisant les risques pour chaque organe.
Procédures
Sur la durée du projet, les animaux subiront les interventions suivantes : -4 à 5 prises de sang et d'urines (selon les groupes d’animaux) sous sédation ce qui représente une injection du sédatif d’une durée de moins d’une minute. La prise de sang dure environ 2 minutes. La sédation complète dure environ une demi-heure. -Un traitement immunorégulateur (réduit le système immunitaire pour éviter le rejet de la thérapie génique) qui se présentera sous la forme d’une injection par semaine (durée moins d’une minute) et de la prise de comprimés quotidienne qui seront mélangés à un aliment ou une boisson appétente. -1 à 2 procédures d’administration de vecteur de thérapie génique (selon les groupes d’animaux) qui se déroulent sous anesthésie générale. L’anesthésie inclut une injection pour la sédation (durée de moins d’une minute). L’animal est ensuite inconscient pour le reste de la procédure. La procédure totale sous anesthésie dure entre 1h30 et 2h, selon qu’un seul rein ou deux sont traités. -A la fin du projet (au bout de 3 à semaines selon les groupes) : les animaux feront l’objet d’une dernière anesthésie générale (injection de moins d’une minute), la suite de la procédure se déroule sous anesthésie générale. Au cours de celle-ci une chirurgie sera réalisée afin de réaliser des prélèvements d’organes. L’animal sera ensuite mis à mort, toujours lors de cette anesthésie générale.
Impact sur les animaux
La plupart des actes se dérouleront sous sédation ou sous anesthésie générale. Ainsi, les effets indésirables pour les animaux sont liés aux actes suivants : 1/ manipulation des animaux pour l'injection de sédatifs ou de médicaments (Stress transitoire à l'isolement dans le box sans contention durant 1 à 2 minutes, douleur transitoire au site d'injection); 2/ pose de cathéter sous sédation (douleur locale au site d'insertion du cathéter, risque d'hématome) ; 3/ l'anesthésie : injection sur animal sédaté (risque d’hyperthermie maligne liée aux anesthésiques avec un risque de 1 pour 10 000, risque de défaillance cardiorespiratoire) ; 4/ la mise à jeun avant l’anesthésie, d'une durée d'un peu plus de 16h selon l'heure d'anesthésie, avec un dernier repas avant 16h (les animaux risquent d'avoir un peu faim pendant la nuit ainsi qu'au réveil où ils ne seront pas nourris pour éviter tout vomissement au moment de la sédation) ; 5/ Prise de médicaments par voie orale, mélangé dans un aliment (pellets) ou une boisson appétante (sirop de fruits) : nuisance légère si le médicament a un gout que l’animal n’aime pas (partiellement masqué par le sirop de fruits).
Devenir
L’ensemble des animaux est mis à mort en fin de projet car une autopsie doit être réalisée afin d’étudier l’effet de la thérapie génique sur les reins post mortem.
Remplacement
Compte tenu que le but du projet est de démontrer la méthode d’injection ainsi que la dose à injecter de vecteur viral de thérapie génique par les voies naturelles, il ne peut y avoir d’alternative à l’usage d’un modèle animal. Après administration intra-rénale du vecteur de thérapie génique, il sera nécessaire de maintenir l’animal en vie afin de pouvoir évaluer le niveau et la distribution de l’expression du gène transféré. Ainsi nous ne pourrions substituer l’utilisation d’un animal vivant.
Réduction
Le nombre de cochons a été défini de manière à utiliser le minimum d’animaux tout en permettant de répondre aux objectifs scientifiques de l’étude. Chaque cochon possédant deux reins, cela permet de doubler le nombre d’échantillons obtenus, augmentant ainsi la quantité de données disponibles sans avoir à utiliser davantage d’animaux.
Raffinement
Conditions d’hébergement : Les porcs sont réceptionnés puis acclimatés et hébergés en groupe sociaux dans de larges box enrichis de jeux à mâcher et de balles, avec des conditions d’ambiances contrôlées. Ils sont douchés quotidiennement à l’eau tiède et un programme de familiarisation basé sur la distribution de récompenses facilite les interactions avec les soigneurs et réduit leur stress lors des manipulations. Un programme musical apaisant est diffusé pour couvrir les bruits d’ambiance aversifs. Conditions expérimentales : L’urétéroscopie (=endoscopie par les voies naturelles du système urinaire) est justement choisie comme méthode d’administration des vecteurs de thérapie génique car cette voie n’est pas invasive. En effet, en clinique humaine, l’urétéroscopie ne nécessite pas de prise en charge particulière après l’examen. De plus, cet examen mobilisera l’intervention d’un urologue spécialisé dans cette pratique chez des patients humains mais également lors d’enseignements sur des porcs pour former des chirurgiens à cette abord chirurgical non-invasive. Les animaux sont anesthésiés et recevront des analgésiques pour toutes les procédures et ils font l’objet d’un suivi au réveil afin de s’assurer qu’ils ont bien récupéré de leur anesthésie. Nous travaillerons de manière aseptique (matériel stérile, à usage unique ou autoclavable, champs stériles, tenue stérile de l'opérateur et du chirurgien, désinfection cutanée et des muqueuses) afin de pouvoir éviter les risques infectieux et garder en vie pendant 3 à 4 semaines l’animal injecté sans que sa fonction rénale et son état général n’en soit affectés. L'usage d'une antibiothérapie de couverture en peropératoire et postopératoire immédiat permettra également d'éviter les risques infectieux. Des points limites sont définis pour arrêter la procédure en cas de souffrance.
Choix des espèces
Afin que l’étude que nous proposons ait une pertinence forte pour ensuite déposer un dossier de demande d’essai clinique aux agences réglementaires, l’espèce animale doit permettre d’évaluer précisément la procédure d’administration du traitement avec un équipement identique, une dose similaire et un protocole adapté à celui déjà utilisé chez les patients humains. Il faut également que l’anatomie de l’espèce animale et de l’organe ciblé soient similaires à l’Homme. Le porc est donc la seule espèce qui nous permettra une validation préclinique de la procédure d’injection. Enfin, nous disposons de données scientifiques montrant que le vecteur de thérapie génique employé permet une excellente transmission du gène dans le rein de porc. Le porc est donc pertinent pour ce projet. Porc de 3 mois environ (soit 40-50 kg). A ce stade de développement, le système urinaire du porc est très proche de celui de l’humain tant du point de vue anatomique que du point de vue de sa taille, permettant ainsi de se positionner dans les mêmes conditions que celles de la thérapie chez l’Homme.
Création et évaluation du bien-être animal d’une lignée de souris à visée de recherche sur la thématique des maladies valvulaires cardiaques associées au gène STRIP 1
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Objectifs
Le prolapsus valvulaire mitral (PVM) est l’une des pathologies cardiovasculaires les plus fréquentes, et est associé à un haut taux de morbidité et de mortalité. Plus particulièrement, certaines données récentes suggèrent que le PVM est associé au développement de troubles du rythme cardiaque, augmentant le risque d’évènement cardiovasculaire et de décès des patients. A l’heure actuelle, aucun traitement pharmacologique n’est disponible pour les patients porteurs d’un PVM et la composante trouble du rythme cardiaque dans la pathologie n’est pas prise en compte dans le management des patients. La seule option proposée est la réalisation d’une chirurgie valvulaire mitrale, une approche thérapeutique très invasive, adressant uniquement la problématique liée à la valve cardiaque. Notre projet a pour objectif d'analyser et d’identifier les mécanismes physiopathologiques impliqués dans la survenue du PVM, mais aussi de la cardiomyopathie associée à cette maladie valvulaire. Notre équipe a identifié lors de l’analyse génétique de plusieurs grandes familles (n=4) présentant un PVM et une susceptibilité à développer des troubles du rythme cardiaque, une mutation spécifique sur le gène STRIP1. L’objectif aujourd’hui est de créer et d’évaluer le bien-être animal d’une nouvelle lignée de souris porteuse de la mutation.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra, via la génération d’un nouveau modèle animal, une meilleure compréhension des mécanismes physiopathologiques impliqués dans le développement et la progression du PVM, ainsi que ceux impliqués dans le développement de troubles du rythme cardiaque associés au PVM. Ce projet permettra d’identification de potentielles cibles thérapeutiques pour traiter les patients.
Procédures
Des approches macroscopiques (observation du comportement, suivie de poids, suivie de la prise alimentaire) et prélèvement unique pour le génotypage ainsi qu’une approche d’imagerie (échocardiographie et électrocardiogramme) sont réalisés. Ces approches non invasives seront réalisées, pour certaines, sous anesthésie dès le jour 21 après la naissance jusqu’à 12 mois.
Impact sur les animaux
Aucune nuisance ou effet secondaire ne sont attendus lors de la réalisation de cette étude. Le stress ressenti par les animaux sera limité ou maitrisé. Les pesées seront rapides et la préhension réduite par l’utilisation d’un tunnel (1 fois par semaine pendant 12 semaines puis 1 fois par mois jusqu'à 12 mois ). L’acquisition des images échocardiographiques et l’électrocardiogramme sont réalisés sous anesthésie générale à l’isoflurane (induction 4% ; maintien 2%) en ventilation spontanée. Pour l’échocardiographie, la zone thoracique est rasée. Les souris sont placées sur la plateforme dédiée et chauffante (rétro-contrôlée par sonde rectale afin de maintenir la température des animaux à 37°C). Un onguent ophtalmique est systématiquement appliqué. L’examen consiste à l’acquisition de l’ensemble des images nécessaires à l’évaluation de la morphologie et de la fonction des valves cardiaques et du myocarde (durée maximum de la procédure 20 minutes). Pour l’électrocardiogramme, les souris sont placées sur la plateforme dédiée et chauffante (rétro-contrôlée par sonde rectale afin de maintenir la température des animaux à 37°C). Un onguent ophtalmique est systématiquement appliqué. L’examen consiste à l’acquisition d’un électrocardiogramme (durée maximum de la procédure 10 minutes). Pour leur réveil, les animaux seront hébergés en cages ventilées enrichies en tunnel et frisottis, avec un accès à l’eau et la nourriture en continue.
Devenir
Sacrifice en fin de protocole
Remplacement
La modélisation in vitro ou in silico de la pathologie valvulaire cardiaque est limitée. En effet, les valves subissent à chaque cycle cardiaque des stress mécaniques multiples (tension, pression, flux) et répétitifs, qu’il est impossible de modéliser. De plus, le retentissement sur le myocarde de la pathologie, ne peut lui non plus être modélisé in vitro ou in silico. Une approche de physiologie et pathophysiologie intégrée est donc nécessaire pour répondre aux questions auxquelles nous faisons face.
Réduction
Les croisements sont élaborés pour obtenir un nombre suffisant d’animaux permettant d’obtenir des résultats robustes et fiables pour l’évaluation du bien-être animal. Leur nombre est adapté aux besoins de l’évaluation du bien-être chez les deux sexes (au moins 14 animaux par génotype selon les recommandations européennes).
Raffinement
Les souris sont hébergées en cages ventilées enrichies en tunnel et frisottis, avec un accès à l’eau et la nourriture en continue. Les procédures d’imagerie proposées sont non invasives et permettent de suivre un même animal longitudinalement. Elles sont réalisées sous anesthésie à l’isoflurane.
Choix des espèces
De nombreux processus et systèmes biologiques inter-régulés et intégrés sont décrits dans le PVM, tout comme dans le développement des troubles du rythme cardiaque. Il est donc impossible de substituer ou modéliser par des approches in vitro ou in silico l’ensemble de ces processus. Le recours au modèle animal est donc primordial. L’utilisation d’un modèle animal permet quant à lui d’étudier de façon intégrée l’ensemble des mécanismes impliqués, augmentant ainsi la pertinence des découvertes afin de les appliquer chez l’Homme. Le modèle murin est le modèle de choix, il est utilisé de longue date pour caractériser les différentes complications cardiaques. Ce modèle nous permet également d’avoir accès à de nombreux outils de laboratoire qui nous permettront d’étudier les mécanismes impliqués dans la pathologie. Le phénotype attendu des souris devrait être similaire au phénotype observé chez les patients, mais n’est pas connu chez le rongeur. Le bien être animal sera évalué de la naissance jusqu’à 52 semaines. Le génotypage sera réalisé au moment du sevrage à 21 jours.
Etude des effets de la supplémentation en mélatonine sur des anomalies des cellules du cerveau dans un modèle de lésions cérébrales associées à la prématurité
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Objectifs
La naissance prématurée est la première cause de mortalité et de handicap chez les enfants de moins de 5 ans. Les infections maternelles pendant la grossesse peuvent déclencher une réaction inflammatoire qui favorise l’accouchement prématuré et fragilise le cerveau du fœtus. Cette inflammation peut entraîner des lésions cérébrales, appelées encéphalopathie du prématuré, responsables de troubles du développement, notamment des difficultés sociales et des troubles du spectre autistique. Dans cette étude, nous testons la mélatonine comme moyen d’améliorer le contexte neuroinflammatoire durant le développement en étudiant certaines populations cellulaires caractéristiques (microglie et astrocyte). Pour cela, nous utilisons un modèle murin, qui reproduit la période de vulnérabilité cérébrale du troisième trimestre de grossesse chez l’humain. Nous provoquons une inflammation précoce et étudions l’effet de la mélatonine sur le développement du cerveau et sur le comportement social ultérieur des animaux.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour ambition d’étudier le potentiel protecteur de la mélatonine sur le développement du cerveau dans un contexte inflammatoire précoce similaire à ce que l’on retrouve chez les nouveau-nés prématurés. L’objectif est de déterminer si la mélatonine peut rétablir un environnement cérébral favorable au développement normal et ainsi limiter les altérations cellulaires et comportementales causées par l’inflammation précoce.
Procédures
Les animaux seront soumis à des injections d’une substance induisant une inflammation au niveau de l’abdomen deux fois par jour sur animaux vigiles durant les 4 premiers jours de vie et une fois le 5ème jour de vie. L’acte de l’injection dure quelques secondes et les animaux sont directement remis dans leur cage avec leur mère. Ces injections ont pour but de créer un contexte inflammatoire chez le souriceau afin de modéliser l’inflammation du cerveau observée chez les nouveau-nés prématurés. A l’âge adulte, des tests comportementaux pour évaluer le comportement social seront réalisés.
Impact sur les animaux
Les injections réalisées sur les souriceaux durant les 5 premiers jours de vie peuvent causer une douleur transitoire et locale. La séparation de leur mère le temps des injections peut causer un stress transitoire. Les injections de cette substance inflammatoire peut engendrer des signes de déshydratation, un retard de croissance, une perte de poids et un retard dans la pousse du pelage par rapport aux souris contrôles. Ces effets perdurent environ jusqu’à la fin de leur 2ème semaine de vie. Les injections en général peuvent également, mais rarement, entraîner une hémorragie abdominale interne chez les souriceaux, ou leur mort dans 5 à 10% des cas. A l’âge adulte, les animaux peuvent présenter une modification de leur comportement et des troubles de la respiration.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés aux stades d’intérêt, à savoir au 5ème et 10ème jour de vie pour les analyses dévelopmentales du cerveau et à 2 mois, après les analyses comportementales chez l’adulte. Les prélèvements de cerveaux permettront d'étudier de manière approfondie l’inflammation cérébrale. En particulier, une population de cellule immunitaire spécifique du cerveau sera étudiée car cruciale dans les mécanismes liés à l’inflammation et au développement du cerveau.
Remplacement
Pour comprendre l’inflammation du cerveau, ses conséquences et les moyens de la traiter, il est nécessaire d’étudier un organisme vivant complet. En effet, seule une approche chez l’animal permet de reproduire les interactions complexes du cerveau à différents stades du développement.
Réduction
Le nombre minimum d’animaux par groupe a été calculé à l’aide d’un logiciel spécialisé afin de garantir des résultats fiables. Pour les groupes exposés à l’inflammation, nous prévoyons 10 % d’animaux en plus pour compenser une mortalité connue. Chaque type d’analyse nécessite une préparation spécifique, ce qui implique que les prélèvements d’un même animal ne peuvent pas être utilisés pour plusieurs analyses différentes.
Raffinement
Les mères et les souriceaux sont hébergés dans des cages enrichies en essuie-tout et avec cabane pour qu’elles puissent y faire leur nid. Les femelles ont d’excellentes qualités maternelles, ce qui constitue un bon choix pour minimiser le stress des souriceaux qui subiront la procédure d’injection, même si c’est un acte peu douloureux, réalisé sur animal vigile sans nécessité d’anesthésie. Durant toute la procédure d’injection, on surveillera quotidiennement la fréquence respiratoire, la recoloration des extrémités, et le tonus ; à distance de l’inflammation on réalisera une surveillance clinique bi-hebdomadaire pour observer une fluctuation importante du poids ou des troubles du comportement (isolement, agressivité). Une surveillance accrue des animaux en difficulté est mise en place mais si l’un des points limites est atteint, les animaux concernés seront euthanasiés pour éviter toute souffrance.
Choix des espèces
Le choix de la souris est pertinent d’un point de vue scientifique en termes de reproductibilité, des connaissances biologiques de l’espèce et du temps de reproduction. Ce modèle murin d’inflammation a déjà été utilisé par notre équipe pour étudier les voies impliquées dans la neuroinflammation. De plus, les souris utilisées présentent de nombreux avantages pour une étude développementale tels que la taille des portées, qui permet de réduire le nombre de femelles gestantes, ainsi que les qualités maternelles de la mère. Les animaux seront injectés avec une substance inflammatoire durant leur première semaine de vie afin de provoquer une inflammation cérébrale périnatale, puis étudiés à 2 stades de développement : 5ème et 10ème jour de vie et à 2 mois correspondant au stade adulte. L’étude permet d'étudier l’effet de la supplémentation en mélatonine sur le contexte inflammatoire qui perturbe le développement cérébral mais également les conséquences sur le comportement au stade adulte.
Etude du rôle de deux protéines de régulation cellulaire dans la réponse à la chimiothérapie sur des modèles de cancer du sang chez la souris
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Objectifs
Les leucémies aigues myéloïdes (LAM) représentent un groupe parmi les cancers du sang caractérisés par une prolifération incontrôlée de certaines cellules dans la moelle osseuse et dans le sang, entraînant un défaut de production des cellules normales du sang et des dysfonctionnements de nombreux organes. Le traitement standard des patients atteints de LAM repose sur l’administration d’une combinaison de 2 drogues. Cette approche permet d’induire une guérison de la maladie chez deux tiers des patients, mais malheureusement les rechutes sont fréquentes et moins d’un quart des patients survivent à long terme. En effet, depuis 40 ans, les mécanismes expliquant comment la chimiothérapie élimine les cellules leucémiques ne sont pas connus avec précision. Or, comprendre ces mécanismes nous permettraient d’identifier les vulnérabilités des cellules leucémiques afin d’améliorer les stratégies thérapeutiques actuelles ou d’en proposer de nouvelles. Ainsi, une étude préliminaire chez des patients atteints de LAM et traités par chimiothérapie intensive semble indiquer que 2 gènes pourraient jouer un rôle crucial dans la réponse thérapeutique. Ces 2 gènes sont impliqués dans des mécanismes cellulaires importants tels que le contrôle de la mort des cellules cancéreuses. Le but de ce projet est d’étudier in vivo le rôle de ces 2 gènes dans la réponse des cellules cancéreuses de LAM (cancer du sang) à la chimiothérapie.
Bénéfices attendus
Plusieurs bénéfices pourraient découler de ce projet. Si les gènes étudiés sont des acteurs majeurs dans la réponse à la chimiothérapie, cela pourrait ouvrir la voie à l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques dans le cancer du sang et potentiellement dans d’autres cancers. Les médicaments spécifiques ciblant ces gènes pourraient être développés pour améliorer l'efficacité des traitements. Ceci pourrait également permettre une approche plus personnalisée du traitement des patients ; les traitements pourront être adaptés en fonction du profil individuel du patient. Une meilleure compréhension des mécanismes d’action de la chimiothérapie pourrait par ailleurs permettre de réduire les effets secondaires indésirables associés à ces traitements. En minimisant les dommages aux cellules normales et en ciblant spécifiquement les cellules cancéreuses, on pourrait améliorer la qualité de vie des patients pendant et après le traitement. Ce projet pourrait également contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes à l’origine du bon ou du mauvais fonctionnement de nos cellules. Ces connaissances pourraient avoir des implications bien au-delà du domaine du cancer du sang, bénéficiant ainsi à d'autres domaines de la recherche en oncologie et en biologie cellulaire.
Procédures
Les souris seront soumises à différents types d’interventions selon les procédures : - 1 seule injection d’une molécule sur un nombre restreint de souris dans la veine de la queue. Ce geste, très bref (moins d’une minute, sur souris éveillée), permet d’éliminer un type de cellules dans la moelle osseuse des souris traitées. - 1 irradiation non létale sur corps entier (durée: 5 minutes) et sur un nombre restreint de souris suivie de l'injection de cellules leucémiques dans la veine de la queue. Ce geste, très bref (moins d’une minute sur souris éveillée), permet de déclencher le développement de la leucémie (cancer du sang) chez l’animal. – 1 prélèvement de moelle osseuse sur certaines souris seulement sous anesthésie générale. L'ensemble de la procédure, de l’endormissement au réveil complet, dure environ 10 minutes. Ces prélèvements permettront, après analyse, d’évaluer le niveau d’envahissement leucémique, afin de déclencher le traitement au moment approprié. - Administration de chimiothérapie (2 traitements testés avec 3 doses différentes) : les médicaments seront administrés quotidiennement par injection, soit dans la cavité abdominale de 1 administration à 5 administrations sur 5 jours, soit par la veine de la queue, selon les protocoles définis (de 1 administration à 3 administrations sur 3 jours). Ces gestes, réalisés sans anesthésie, durent chacun moins de 3 minutes et visent à traiter la leucémie induite.
Impact sur les animaux
Les procédures telles que l’injection de cellules leucémiques et l’administration de médicaments de chimiothérapie sont potentiellement stressantes et sont susceptibles de provoquer un certain niveau d’inconfort chez la souris (anémie, fatigue, réduction de l’appétit, perte de poids, infections). Quand la leucémie se développe, la rate des souris grossit (splénomégalie). On peut penser que cela cause des douleurs même si des signes visibles de douleur ne sont que rarement présents en cas de splénomégalie faible ou modérée. Quand les souris sont traitées avec la chimiothérapie pendant 5 jours, elles peuvent perdre du poids à partir du troisième jour du traitement. Cet effet est observable sur une journée de 2 à 3 jours. Quand les souris sont prélevés au niveau de l'os long de la patte, un inconfort peut être visualisé les premières minutes post-réveil avec une rétraction de la patte ponctionnée qui n’empêche pas le déplacement de la souris et qui disparait assez vite.
Devenir
A la fin du développement de la leucémie (cancer du sang) et du traitement, les souris seront euthanasiées, aucune souris ne sera gardée en vie. Ceci nous permettra de prélever la rate et la moelle osseuse des os. Ces tissus sont d’une importance capitale dans l’analyse des cellules sanguines cancéreuses.
Remplacement
Nous avons réalisé des expériences préliminaires sur des cellules leucémiques in vitro (hors de l’organisme) qui ont révélé des différences notables des réponses avec les cellules leucémiques in vivo (à l’intérieur de l’organisme). En effet, dans les leucémies, le comportement des cellules dans la circulation sanguine, leur interaction avec la moelle osseuse et d'autres organes, et probablement leur réponse à la chimiothérapie, sont intrinsèquement liés à l'environnement complexe de l'organisme. Il est donc essentiel, pour la pertinence et l'application clinique de nos résultats, d'utiliser un modèle animal qui peut mimer le contexte humain de la leucémie aussi fidèlement que possible.
Réduction
L'absence de données préliminaires concernant la variabilité de l'effet de la chimiothérapie sur l'expression des deux gènes que nous étudions dans les cellules murines rend difficile l'application des formules permettant de déterminer la taille de l’échantillon. Notre stratégie d'expérimentation s'appuiera donc sur les expériences murines précédemment menées au sein de notre équipe. En effet, nous initierons le projet par une phase pilote qui servira à valider notre approche méthodologique. Pendant cette phase nous réaliserons différents tests sur nos modèles de souris pour trouver le traitement adéquat (choix du bon cocktail de molécules et du bon dosage). Les données recueillies de ces expériences initiales qui porteront sur des groupes de souris pourront alors nous permettre d'estimer la variance des effets de manière plus précise. Pour chaque animal, plusieurs paramètres et variables seront étudiés simultanément, permettant ainsi d'obtenir le maximum d'informations, évitant de recourir à des souris supplémentaires pour des études ultérieures.
Raffinement
- Un suivi quotidien de l'apparence générale sera effectué pour détecter rapidement tout signe de malaise, de stress ou de douleur. L’expérience de notre équipe sur ces modèles animaux nous permet une bonne connaissance du développement de la maladie. Nous pouvons ainsi prévenir l’inconfort et la douleur pouvant y être associés Une grille de score clinique basée sur des paramètres tels que la perte de poids, la fréquence respiratoire, l’état du pelage, l’alimentation, l’hydratation, la taille de la rate (splénomégalie) et le comportement permettra de mettre en place des actions précises (renforcement de la surveillance des signes clinique et accès facilité à la nourriture et à la boisson, voire euthanasie). - En planifiant soigneusement les expériences, nous nous efforcerons de limiter le nombre de manipulations subies par chaque animal, réduisant ainsi les perturbations et le stress.
Choix des espèces
- Le génome des souris présente de grandes similitudes avec celui des humains, ce qui rend leurs réponses physiologiques et génétiques proches de celles des êtres humains. - D’un point de vue historique, les modèles souris ont été utilisés depuis des décennies dans les études biomédicales, offrant une riche littérature et des protocoles plus ou moins standardisés pour comparer et interpréter nos résultats. - Les molécules testées sont à administrer par différentes voies, toutes disponibles sur la souris. - Le contrôle de leur bien-être au quotidien est facilité car les signes de souffrance/douleur ont été bien caractérisés chez cette espèce. - La plupart des technologies de manipulation génétique permettant des études ciblées sur des gènes ou des voies spécifiques sont bien établies chez la souris. La composition de la moelle osseuse et des cellules sanguines varie en fonction du stade de développement. Pour ce projet, nous envisageons l’utilisation de souris jeunes adultes âgés de 6 à 10 semaines. A ce stade, les souris sont matures et ont une physiologie stable. De plus, nos études précédentes ainsi que celles publiées par d’autres auteurs sur ces modèles de cancer du sang ont été réalisées à ce stade de développement.
Evaluation des activités anti-angiogénique de vecteur AAV codant pour des protéines anti-VEGF et anti-Angopoiétine2 chez le rat
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Objectifs
La dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) concerne plus d’un million de personnes en France, sa fréquence d'apparition augmente avec l’âge ; elle est ainsi la première cause de cécité des personnes de plus de 50 ans. L’objectif de ce projet est de développer un meilleur traitement pour traiter la dégénérescence maculaire lie à l'âge (DMLA). Aujourd'hui, les traitements consistent en des injections intraoculaires de médicaments, chez les patients, qui doivent être renouveler, entre douze et 6 fois par ans, et ceci à perpétuité. Cette régularité et consistance de traitement est essentiel pour conserver le bénéfice du traitement et d'éviter la perte de vision qui est progressive chez ces patients. Dans les faits, la plupart des patients arrêtent ces traitements après 2 à 5 ans, et perdent le bénéfice en termes de vision. En plus d'être douloureuses pour les patients, ces injections intra oculaire présentent un risque mineur de complication à chacune de ces interventions. Chez ces patients qui sont généralement âgée de plus de 65 ans, il est aussi plus complexe logistiquement d'organise ces suivis répétés, pour une population qui est en croissance et déjà forte de plusieurs millions rien qu'en France. Nous souhaitons développer une thérapie génique qui permettrait en une seule injection chez le patient, de traiter la cause de la DMLA. Cette approche permettrait à l'œil de produire directement et en continue, les molécules thérapeutiques qui empêchent la progression de la DMLA. Ainsi, nous espérons améliorer la vision des patients a long terme, faciliter le traitement pour les patients, leurs aidants, ainsi que pour les services de santé. L'objectif de notre projet est donc d’évaluer l’efficacité de candidats thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Les traitements actuels de la DMLA humide sont administrés par injection intravitréenne tous les 1-2 mois afin de maintenir des niveaux efficaces du médicament dans l’œil. Néanmoins, le poids de ce type de traitement pour les patients, leurs familles et les organismes de soins est tel que la fréquence des injections nécessaires pour contrôler efficacement la maladie n’est souvent pas respectée. Le projet proposé vise à développer une approche thérapeutique nécessitant une injection oculaire unique chez les patients, qui pourront eux même produire les molécules thérapeutiques à un niveau optimal et sur le long terme. Cela a pour objectifs, une meilleure prise en charge clinique des patients et de leurs maladies, ainsi qu’une amélioration de leur qualité de vie.
Procédures
Pour recréer la maladie dans la rétine, nous utiliserons un laser pendant que l'animal est profondément endormi. Cette opération est réalisée une seule fois sur les deux yeux et dure 10 minutes au total. L'administration du traitement est faite en amont par une piqûre directement dans l'œil, toujours pendant que l'animal dort et ne ressent pas de douleur. Ce geste est également effectué une seule fois, dans les deux yeux, et ne prend que 5 à 10 minutes par animal. L'observation des vaisseaux sanguins (angiographie) se fera également pendant que l'animal dort. Cet examen sera réalisé sur les deux yeux (entre 1 et 5 fois maximum) et dure 15 minutes au total.
Impact sur les animaux
Toutes les procédures ont lieu sous anesthésie générale de l’animal. Dès l’injection de l’anesthésique, les animaux seront placés dans une cage séparée sur tapis chauffant en attendant la suite de la procédure pour un endormissement paisible de l’animal. Une application de gel ophtalmique sera réalisée afin d’éviter la sécheresse oculaire. Les différentes procédures sur l’œil telle que les injections intravitréennes (IVT), injections sous rétiniennes (SRI) ou la photo coagulation laser induisent une douleur modérée. L’anesthésie générale et l’analgésie suffisent à éviter la douleur. De plus, une anesthésie locale du globe sera réalisée. Elles seront également réalisées sur tapis chauffant pour éviter toute diminution de température de l’animal. A l'issue de ces étapes, une pommade ophtalmique sera appliquée afin de prévenir toute réaction inflammatoire ou infection de l'œil. La procédure d’angiographie est une technique d'imagerie exploratoire non invasive. Elle ne génère aucune douleur et l’anesthésie générale est utilisée pour éviter le stress de la contention et permettre un examen plus rapide en immobilisant l’animal. Pour leur réveil, les animaux seront maintenus sur un tapis chauffant, chaque animal recevra un bolus de sérum physiologique en sous cutanée avant le réveil pour éviter toute déshydratation. Les animaux seront contrôlés jusqu’aux premiers signes de réveil (mouvements de tête par ex.) puis replacés dans leur cage. Aucune procédure de cette demande d’autorisation ne doit provoquer douleur, perte de poids ou de mobilité, ni modifier le comportement. Tout est mis en œuvre afin d’éviter ces nuisances ou effets indésirables
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à la fin de chaque procédure afin de mesurer la performance des molécules testées, et réaliser des analyses moléculaires.
Remplacement
Afin de réduire le nombre de candidats thérapeutiques évalués in vivo, un criblage et une validation a d’abord été réalisée in vitro. Cela a permis de sélectionner parmi plusieurs dizaines de candidats thérapeutiques, ceux dont l’expression et l’activité biologique étaient la meilleure. En bref, ce criblage a été réalisé sur lignées cellulaires humaines, puis sur explants de rétine porcine. Cela nous a aussi permis d’optimiser les séquences des candidats. Par ailleurs, il n'existe pas de modèle in vitro représentatif de la DMLA exsudative, c’est pourquoi, avoir recours à un œil sur animal vivant est indispensable afin d’évaluer l’effet thérapeutique de nos candidats optimisés sur un organisme entier et fonctionnel.
Réduction
Des études pilotes sont prévues afin de standardiser au mieux les différentes procédures expérimentales et réduire de façon importante le nombre d'animaux à utiliser et obtenir des résultats statistiquement exploitables. Les études longitudinales d’imagerie permettent également de réduire le nombre d’animaux utilisés en gardant le même animal pour plusieurs temps après l’induction de la maladie.
Raffinement
Les rats seront par ailleurs stabulés 2 par cage avec un environnement enrichi afin de réduire le stress. Les animaux seront anesthésiés et analgésie lors des procédures, afin de limiter le stress de la manipulation et de la contention ainsi qu'une douleur éventuelle. En cas d’observation de signes de douleurs, au moment des procédures, une administration supplémentaire d'anesthésiques et/ou d’analgésique, sera réalisée. En complément, un analgésique sera instillé localement, dans le sac conjonctival inférieur pour éviter toute douleur au niveau du globe. De plus, un gel ophtalmique sera appliqué pendant chaque anesthésie pour éviter la sécheresse oculaire. Afin de limiter le risque d’hypothermie, les animaux seront endormis dans une cage séparée sur tapis chauffant, conserve sur celui-ci lors des procédures d’injection oculaire et lors du réveil. Afin de limiter le risque de déshydratation, chaque animal recevra un bolus de sérum physiologique en sous cutanée avant le réveil. En cas de blessure ou de souffrance non liées à la procédure (type blessures corporelles), un avis vétérinaire sera demandé afin de définir le devenir de l'animal.
Choix des espèces
Le rat est un modèle très largement utilise et reconnu pour l’évaluation et le développement préclinique de nouveaux médicaments contre la DMLA. Les conditions d'inductions du modèle sont largement décrites dans la littérature, la mise en place du modèle a donc nécessité l'utilisation d'un nombre réduit d'animaux. En l’absence de modèle in vitro, c’est le modèle animal le plus adapté pour notre développement pré-clinique, afin d’évaluer l’efficacité et l’innocuité de notre approche thérapeutique.
Caractérisation phénotypique des souris E98G
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
Objectifs
L’objectif de ce projet est donc d’explorer si l’homéostasie des glucides et des lipides est altérée chez des souris qui expriment une enzyme du foie mutée.
Bénéfices attendus
Nous espérons que nos travaux permettront de démontrer l’intérêt thérapeutique de notre enzyme du foie mutée et ouvriront des perspectives sur la mise en place d’une réelle solution thérapeutique pour les patients hypercholestérolémiques.
Procédures
Les animaux vigiles subiront des prélèvements sanguins caudaux (20microlitres maximum, une fois par semaine sur une période de 16 semaines maximum ou une fois par mois sur une période d'environ 36 mois). Des injections seront pratiquées au maximum une fois par mois sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
En tant que protocole modéré, il y a peu d’effets indésirables attendus. Nous nous attendons à ce que nos souris présentent 1) des concentrations lipidiques plasmatiques plus faibles que les souris sauvages ; 2) une protection vis-à-vis de l’accumulation de lipides dans la paroi des artères. Ce phénotype est silencieux, sans altération du bien-être de l’animal. Les principaux effets indésirables prévus pour les animaux, concernent la répétition des prélèvements sanguins et les injections. Les expériences seront réalisées par une personne expérimentée. Afin de limiter la souffrance liée à la répétition des injections, nous utiliserons des seringues microfines, ferons varier les points d’injection et les volumes injectés seront faibles.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort.
Remplacement
Les données obtenues en clinique ou sur le petit animal valident l’intérêt de notre hypothèse sur l’effet fonctionnel de notre protéine et nous pousse à explorer son action dans un système complexe. En effet, les pathologies cardio-métaboliques résultent de processus intégrés et de communications inter-organes, impossibles à modéliser in-vitro avec les méthodes actuelles. Ainsi, l’utilisation de modèles animaux intégrés reste indispensable.
Réduction
Ce projet a été construit avec la volonté de mettre en place et de respecter « la règle des 3 R ». Seules les expériences absolument indispensables au succès du projet seront mises en œuvre. Le nombre d’animaux nécessaires pour chaque expérimentation a été défini en fonction de notre expérience passée. Nous avons pris soin d’optimiser au mieux nos expérimentations et les procédures ont été réfléchies afin de réduire au maximum le stress et les souffrances des animaux soumis aux expérimentations.
Raffinement
Nous avons pris en compte le bien-être animal, une visite quotidienne des animaux par les zootechniciens formés permettra de prévenir les risques de stress et de souffrance. De plus un examen clinique hebdomadaire sera réalisé par les responsables du protocole de recherche. Nous avons intégré la gestion de la souffrance animale en utilisant des procédures adaptées, notamment anesthésiques pour les injections virales et avant la mise à mort des animaux et analgésiques pour les prélèvements sanguins. Des signes cliniques définissant les points limites, au-delà desquels l’expérimentation serait arrêtée et l’animal mis à mort, ont été fixés. Nous utilisons des cages avec litières et des enrichissements (frisottis et un igloo ou un tube tunnel, en polycarbonate) et les animaux sont hébergés et maintenus en groupes sociaux.
Choix des espèces
Le modèle murin est le modèle de choix, il est utilisé depuis longue date pour caractériser de manière intégré les mécanismes de régulation de l'homéostasie lipidique. Il est assez simple de mimer, par des régimes ou des virus, les pathologies humaines telles que les dyslipidémies et le développement de lésions atherosclérotiques ? Ce modèle nous permet également d’avoir accès à de nombreux outils de biochimie et/ou de biologie moléculaire qui autorisent la découverte de nouveaux déterminants moléculaires. Nous utiliserons des jeunes souris adultes de 8 semaines.
Impact de l’enrichissement en acides gras poly-insaturés en oméga 3 sur le devenir de la pneumonie à pneumocoque chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Objectifs
La pneumonie liée à la bactérie pneumocoque demeure une cause majeure de décès dans le monde, et ce malgré les avancées thérapeutiques. L’inflammation, lorsqu’elle est trop intense, conduit à la survenue d’une dysfonction des organes, pouvant conduire entre autres, à une détresse respiratoire conduisant au décès. Il est important de comprendre les mécanismes qui conduisent à cette dérégulation inflammatoire, afin de prévenir sa survenue. En tant qu’aliments thérapeutiques, les lipides dits en oméga-3 (particulièrement présents dans les poissons ou certaines huiles alimentaires) sont reconnus pour leurs propriétés anti-inflammatoires et modulant l’immunité. Des études antérieures réalisées chez la souris suggèrent que l’apport alimentaire des oméga-3 réduit l’inflammation liée aux pneumonies. D’autre part, les souris aux tissus riches en oméga3 sont spontanément protégées de l’inflammation et des lésions pulmonaires après avoir inhalé des composants bactériens inflammatoires. Chez l’humain, une alimentation riche en oméga-3 semble réduire le risque de pneumonie : par exemple, chaque gramme supplémentaire d’acide alpha-linolénique consommé par jour diminuerait ce risque d’environ 30 %. En revanche, lorsqu’ils sont utilisés comme traitement curatif chez des patients déjà atteints de pneumonie, les oméga-3 ne semblent pas réduire la mortalité, ce qui suggère qu’ils seraient surtout utiles en prévention. Pour l’instant, aucun essai clinique n’a encore évalué leur efficacité pour prévenir les pneumonies ou en diminuer la gravité. Notre travail a donc pour objectif de tester le rôle protecteur des oméga-3 dans la pneumonie à pneumocoque. La première étape consistera à comparer des souris “fat-1”, dont les tissus sont naturellement riches en oméga-3, à des souris normales exposées à la même infection. Si un effet bénéfique est observé, une deuxième phase évaluera si une simple supplémentation alimentaire en oméga-3 (sans modification génétique) peut reproduire cette protection. Cette approche, menée par étapes, permettra de mieux comprendre comment les oméga-3 pourraient protéger les poumons contre les infections et d’envisager, à terme, une application chez l’être humain.
Bénéfices attendus
La pneumonie, première cause de décès d’origine infectieuse dans le monde, demeure un enjeu majeur de santé publique. Malgré les progrès thérapeutiques, l’émergence de souches résistantes, une couverture vaccinale incomplète et la variabilité des réponses immunitaires sont problématiques entrainant des formes sévères mortelles. L’identification de stratégies préventives efficaces et accessibles apparaît donc essentielle. Chez l’homme, la qualité nutritionnelle lipidique influence la susceptibilité aux infections et leur évolution. Les lipides oméga-3, aux propriétés anti-inflammatoires et immunomodulatrices, pourraient contribuer à limiter le sepsis et les défaillances d’organes responsables des décès liés à la pneumonie. Les données expérimentales confirment cet intérêt. Dans un modèle murin, dont les tissus sont enrichis en oméga-3, l’exposition à des toxines bactériennes entraîne une réponse inflammatoire et des lésions pulmonaires significativement réduites. De même, une alimentation enrichie en oméga-3 améliore l’évolution et la survie lors de pneumonies expérimentales. Ces observations suggèrent un rôle des oméga-3 au-delà de la simple modulation de l’inflammation, en faveur d’une meilleure régulation de la réponse immunitaire. Chez l’homme, une consommation élevée d’oméga-3 est associée à une diminution du risque de pneumonie, mais les essais de supplémentation menés en réanimation ou chez des patients à risque n’ont pas montré d’effet significatif sur la mortalité ou l’incidence infectieuse. Ces résultats suggèrent des interventions curatives trop tardives et des supplémentations trop courtes. Ainsi, seule une approche préventive prolongée, favorisant un enrichissement stable des tissus en oméga-3, semble pertinente. À ce jour, aucun essai clinique n’a évalué spécifiquement l’efficacité d’une telle stratégie nutritionnelle dans la prévention des pneumonies bactériennes, et les données expérimentales restent partielles. Notre projet vise à développer un modèle murin robuste de pneumonie à pneumocoque pour étudier le rôle protecteur des oméga-3 et leurs mécanismes d’action sur l’immunité et l’inflammation. Ces résultats permettront d’envisager des essais cliniques visant à tester une approche nutritionnelle simple, sûre, peu coûteuse et potentiellement transposable à grande échelle, notamment chez les populations les plus vulnérables.
Procédures
Si les animaux reçoivent un régime alimentaire particulier, ils seront manipulés ponctuellement (au départ et à la fin) afin d’évaluer leur poids. L’inoculation nasale du pneumocoque est réalisée 1 seule fois, sous anesthésie générale, par le dépôt de 50 l à la base de la cavité nasale, l’inspiration spontanée de l’animal permet son entrée dans les poumons. Après l’inoculation de la pneumonie, l’évolution de la maladie sera suivie chez les animaux toutes 8 heures (y compris la nuit) au moyen d’une grille de score (observation visuelle poussée des signes de maladie avec augmentation graduelle de la fréquence de surveillance si une augmentation du score est constatée) et ce jusqu’à la mise à mort. A cette occasion, ils seront pesés.
Impact sur les animaux
Si un régime alimentaire spécial est donné, aucun effet indésirable est attendu car ces régimes sont équilibrés nutritionnellement et bien tolérés (régime supplémenté avec des oméga-6 ou oméga-3). L’inoculation nasale du pneumocoque sous anesthésie (dépôt d’une grosse goutte sous le nez, inspirée spontanément dans les poumons), peut induire un inconfort respiratoire transitoire ou lié à la contention légère. Bien que réalisé sous anesthésie générale, un réflexe de toux peut être généré au réveil. Ces signes peuvent être considérés comme légers. La procédure d’anesthésie indispensable pour éviter le rejet de l’inoculum reste courte (quelques minutes) entrainant une nuisance légère. L’évolution de la pneumonie génère des signes de souffrance (dyspnée, baisse d’activité, poil hérissé, perte d’appétit, perte de poids, fièvre, hypothermie, léthargie voire le décès) considérés comme sévères et durant 5 jours maximum. En revanche, la pneumonie ne conduit pas classiquement à la survenue de douleurs. Des décès sont attendus entre 2 et 5 jours, mais des décès plus précoces peuvent survenir dans les premières expériences, si l’inoculum est trop élevé. L’évaluation de la souffrance sera réalisée par une grille de score référencée et scientifiquement approuvée. Des mises à mort, ne dispensant pas des effets aigus, sont programmées après 1 et 2 jours afin de limiter l’exposition à la souffrance. Les souris seront suivies par un personnel compétent selon les règles de la Structure chargée du Bien-être Animal. Le milieu sera enrichi (coton pour nicher, tunnel en plastique pour se cacher) afin que l’animal puisse exercer son comportement naturel. Pendant la période de régime, les souris seront observées journellement puis après l’inoculation de la pneumonie toutes les 8 heures, y compris la nuit, pour détecter tout signe de stress ou de souffrance après inoculation nasale de la maladie et ce jusqu’à la mise à mort des animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue du projet afin de réaliser des prélèvements de différents tissus (sang, poumon, rate)
Remplacement
Un modèle de souris transgénique dont les tissus sont intrinsèquement riches en lipides en oméga3 est un modèle précieux. En effet, cette souris possède un niveau d’enrichissement dans ses tissus qui n’existe dans aucun autre modèle murin et qui est non atteignable par des stratégies alimentaires. D’une part, l’ubiquité de l’enrichissement tissulaire en lipides en oméga3 et d’autre part les taux tissulaires obtenus rendent impossible le remplacement de ce modèle de souris par des modèles in vitro. Dans une perspective de translation à l’humain, l’utilisation d’un modèle d’enrichissement alimentaire en oméga-3 chez la souris est complémentaire et permettra de collecter des données scientifiques indispensables. Elle permet de prendre en compte la pharmacocinétique et la pharmacodynamie réelles de l’incorporation tissulaire, ainsi que les interactions complexes entre l’hôte et la bactérie au cours d’une pneumonie. Ces phénomènes intégrés ne peuvent être résumés par des approches in vitro ou in silico. Ce projet permettra de comparer un enrichissement tissulaire élevé spontané (souris transgénique) à celui dû à un régime alimentaire permettant d’en distinguer les effets spécifiques et d’en connaitre les modes d’action et les limites transposables à l’homme par le régime. Enfin, seul un modèle in vivo permet d’observer l’évolution de l’infection (infection locale puis dissémination systémique), son impact sur l’intégrité des tissus du poumon et à distance et la survie qui reste le critère de jugement principal, comme dans la plupart des essais thérapeutiques conduits dans le cadre de la pneumonie, et représentant ainsi un paramètre indispensable à la transposition chez l’homme.
Réduction
Le nombre d’animaux retenu est de n = 8 par groupe. Cette estimation repose sur une étude publiée ayant montré, dans un modèle d’injection intrapulmonaire de toxines bactériennes pour simuler une pneumonie chez une souris présentant spontanément des tissus riches en oméga-3, que le taux de leucocytes dans les alvéoles pulmonaires, marqueur clé de l’inflammation pulmonaire et du pronostic, était significativement réduit. Au sein de chaque groupe, nous utiliserons sans distinction de sexe les mâles et les femelles permettant ainsi une réduction des animaux mis à mort lors de l’élevage car n’entrant pas en projet. C’est sur la base de ces données publiées que le nombre d’animaux nécessaires a été calculé pour détecter l’effet attendu. Pour garantir la reproductibilité, tenir compte de la variabilité accrue liée à un modèle différent de pneumonie et considérant que notre critère de jugement principal (la survie à J5) est différent et ne pouvant être résumé par le taux de leucocytes alvéolaires, l’expérience sera renouvelée une fois avec un second lot d’animaux et un nouveau lot frais de bactéries. Ce renouvellement permettra de : • Confirmer que les effets observés sont reproductibles avec un lot différent de bactéries et de souris. • Renforcer la validité statistique et la fiabilité des conclusions Ainsi, l’approche combinant 8 animaux par groupe par cohorte, deux cohortes indépendantes et l’utilisation indifférenciée de mâles et femelles dans les groupes assurent à la fois la rigueur scientifique et le respect du principe de réduction des 3R. De plus, afin de réduire le nombre d’animaux intégrables dans le protocole, en amont de la production des animaux, les souris WT sont croisées entre elles et les souris fat-1 homozygotes entre elles générant des descendants tous intégrables dans le protocole et ce sans génotypage.
Raffinement
Par régime, les souris sont hébergées en cage collective, séparées selon leur sexe afin de réduire le stress dû à la captivité et aux expérimentations. Le milieu sera enrichi (coton, sopalin, tunnel en plastique). Une grande attention sera portée à la surveillance de la prise de nourriture, aux comportements liés à la souffrance, et des points limites seront définis. Les souris seront habituées à la contention et à la pesée avant le début du projet. Les souris sont élevées par génotype et les deux sexes sont inclus pour limiter le nombre d’animaux inutilement mis à mort. Après inoculation de la pneumonie, le bien-être animal sera suivi toutes les 8 h grâce à une grille de score pour identifier rapidement la souffrance. Un repérage précoce des animaux présentant une augmentation du score clinique sera mis en place, afin d’augmenter la fréquence de surveillance et détecter plus précocement les points limites : Score [3-7] = surveillance toutes les 4 heures Score [8-14] = surveillance toutes les 2 heures Score [15-21] = surveillance toutes les 30 minutes Une mise à mort après anesthésie profonde puis dislocation cervicale anticipée sera pratiquée si l’un des points limites définis et adaptés à la pneumonie est atteint.
Choix des espèces
La détermination de l’impact de facteurs métaboliques, tel que le niveau d’enrichissement tissulaire en oméga 3, sur l’évolution d’une pneumonie, est primordiale à notre étude. Cet objectif nécessite l’utilisation de modèles animaux afin de reproduire au mieux le contexte inflammatoire et infectieux local (poumon) et systématique (atteinte des organes à distance) caractéristique de la pneumonie. Bien que relativement éloignée de l’Homme, l’espèce murine reste l’espèce animale de référence dans ce domaine et demeure la plus utilisée en recherche préclinique, avec une abondante littérature qui limite le risque de duplication inutile des travaux et contribue à la réduction du nombre d’animaux employés. Le modèle murin transgénique fat-1 constitue un outil particulièrement précieux, en permettant d’explorer de façon originale le rôle des acides gras polyinsaturés oméga-3 dans la modulation de la réponse immunitaire pulmonaire et dans la prévention de l’inflammation excessive au cours de la pneumonie. Nous utiliserons des souris âgées de 8 à 12 semaines correspondant à un stade de développement jeune adulte de l’animal, et à un poids supérieur à 20g pour les 3 procédures. Ce stade de développement permettra une meilleure tolérance aux procédures en s’affranchissant du risque de mortalité non spécifique. Enfin, la plupart des modèles murins de pneumonie (bactérienne, virale) ayant été développés chez la souris jeune adulte, la comparaison avec la littérature sera facilitée.
Etude du rôle des leukocytes dans un modèle de lésions cérébrales induites par la naissance prématurée chez la souris
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Objectifs
La naissance prématurée est la première cause de mortalité et de handicap chez les enfants de moins de 5 ans. Les infections maternelles pendant la grossesse peuvent déclencher une réaction inflammatoire qui favorise l’accouchement prématuré et fragilise le cerveau du fœtus. Cette inflammation peut entraîner des lésions cérébrales, appelées encéphalopathie du prématuré, responsables de troubles du développement, notamment des difficultés sociales. Dans cette étude, nous cherchons à comprendre le rôle de certaines cellules immunitaires du cerveau (microglie) et de cellules immunitaires circulantes (neutrophiles) dans ces lésions et leurs conséquences à long terme. Pour cela, nous utilisons un modèle murin, qui reproduit la période de vulnérabilité cérébrale du troisième trimestre de grossesse chez l’humain. Nous provoquons une inflammation précoce et étudions l’impact de la présence ou de l’absence des neutrophiles sur le développement du cerveau et sur le comportement social ultérieur des animaux.
Bénéfices attendus
Grâce à ce modèle murin mimant un syndrome inflammatoire avec une atteinte cérébrale, nous évaluerons l’impact de la présence des cellules immunitaires circulantes dans le cerveau sur les autres types cellulaires réactifs à l’inflammation. Les répercussions sur le comportement social seront également étudiées. Les bénéfices attendus de ce projet sont une meilleure compréhension du rôle de ces cellules immunitaires dans la modulation de l’inflammation cérébrale au cours du développement. Ces résultats permettront de déterminer si leur présence favorise la résolution de l’inflammation ou, au contraire, en aggrave les conséquences. À terme, ces connaissances pourraient contribuer à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et à améliorer la prévention ou la prise en charge des troubles du neurodéveloppement et des pathologies associées à la neuroinflammation chez l’être humain.
Procédures
Les animaux seront soumis à des injections d’une substance induisant une inflammation au niveau de l’abdomen deux fois par jour sur animaux éveillés durant les 4 premiers jours de vie et une fois le 5ème jour de vie. A l’âge adulte, des tests comportementaux seront réalisés.
Impact sur les animaux
Les injections réalisées sur les souriceaux durant les 5 premiers jours de vie peuvent causer une douleur transitoire et locale. La séparation de leur mère le temps des injections peut causer un stress transitoire. Les injections de cette substance inflammatoire peut engendrer des signes de déshydratation, un retard de croissance, une perte de poids et un retard dans la pousse du pelage par rapport aux souris contrôles. Ces effets perdurent environ jusqu’à la fin de leur 2ème semaine de vie. Les injections en général peuvent également, mais rarement, entraîner une hémorragie abdominale interne chez les souriceaux, ou leur mort dans 5 à 10% des cas. Les retards de croissance et de pousse du pelage sont rattrapés au fur et à mesure après la 2ème semaine et ne sont plus visibles par la suite. A l’âge adulte, les animaux peuvent présenter une modification de leur comportement et des troubles de la respiration.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés aux stades d’intérêt, à savoir au 5ème et 10ème jour de vie pour les analyses développementales du cerveau et à 2 mois pour les analyses comportementales chez l’adulte.
Remplacement
Pour comprendre l’inflammation du cerveau, ses conséquences et les moyens de la traiter, il est nécessaire d’étudier un organisme vivant complet. En effet, seule une approche chez l’animal permet de reproduire les interactions complexes du cerveau à différents stades du développement.
Réduction
Le nombre minimum de 6 animaux par groupe a été calculé à l’aide d’un logiciel spécialisé afin de garantir des résultats fiables. Pour les groupes exposés à l’inflammation, nous prévoyons 10 % d’animaux en plus pour compenser une mortalité connue. Chaque type d’analyse nécessite une préparation spécifique, ce qui implique que les prélèvements d’un même animal ne peuvent pas être utilisés pour plusieurs analyses différentes.
Raffinement
Les mères et les souriceaux sont hébergés dans des cages enrichies en essuie-tout et avec cabane pour qu’elles puissent y faire leur nid. Les femelles de la souche choisie ont d’excellentes qualités maternelles, ce qui constitue un bon choix pour minimiser le stress des souriceaux qui subiront la procédure d’injection, même si c’est un acte peu douloureux, réalisé sur animal vigile sans nécessité d’anesthésie. Le sevrage est effectué 21 jours après la naissance avec un maximum de 6 animaux par cage. À la phase aiguë, on surveillera la fréquence respiratoire, la recoloration des extrémités, et le tonus ; à distance de l’inflammation on réalisera une surveillance hebdomadaire pour observer une fluctuation importante du poids ou des troubles du comportement (isolement, agressivité). Si l’un de ces points limites est atteint, les animaux concernés seront euthanasiés selon les méthodes réglementaires. À la fin de l’étude les animaux seront euthanasiés selon les méthodes réglementaires.
Choix des espèces
Le choix de la souris est pertinent d’un point de vue scientifique en termes de reproductibilité, des connaissances biologiques de l’espèce et du temps de reproduction. Ce modèle murin d’inflammation a déjà été utilisé par notre équipe pour étudier les voies impliquées dans la neuroinflammation. De plus, les souris utilisées présentent de nombreux avantages pour une étude développementale tels que la taille des portées, qui permet de réduire le nombre de femelles gestantes, ainsi que les qualités maternelles de la mère. Les animaux seront injectés avec une substance inflammatoire durant leur première semaine de vie afin de provoquer une inflammation cérébrale périnatale, puis étudiés à 2 stades de développement : 5ème et 10ème jour de vie et à 2 mois correspondant au stade adulte. L’étude permet d'étudier l’effet des cellules immunitaires circulantes infiltrées dans le cerveau sur le contexte inflammatoire qui perturbe le développement cérébral mais également les conséquences sur le comportement au stade adulte.