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.
La durée des projets, disponible dans la base ALURES, n’est pas indiquée ici dans la mesure où elle désigne uniquement une durée prévue d’autorisation et n’apporte aucune information sur la durée réelle des projets.
Documents
Niveau de souffrances
Dernières données ajoutées :
- 235 projets autorisés en avril 2026 (01/05/2026)
- 296 projets autorisés en mai 2026 (01/06/2026)
Etude chez la souris du rôle d’anticorps associés à une maladie auto-immune dans le développement de fibrose pulmonaire, un durcissement anormal du tissu altérant la fonction respiratoire.
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
Objectifs
Chez certaines personnes ayant des prédispositions génétiques et sous l’influence de facteurs environnementaux (exposition à la fumée de tabac), le système immunitaire produit des anticorps anormaux qui vont attaquer leur propre organisme, et provoquer une maladie auto-immune. On parle alors d’auto-anticorps. C’est le cas de la polyarthrite rhumatoïde, une maladie auto-immune se traduisant par une inflammation articulaire au premier plan. Le projet vise à déterminer si ces auto-anticorps favorisent la formation de cicatrices dans les poumons (fibrose). La fibrose rend les poumons moins souples, gêne la respiration et peut conduire à une insuffisance respiratoire possiblement mortelle. Les traitements disponibles aujourd’hui peuvent ralentir l’évolution de la maladie mais ne la guérissent pas. Pour répondre à cette question, nous utiliserons un modèle chez la souris qui reproduit la fibrose pulmonaire et nous étudierons si des auto-anticorps isolés à partir de patients atteints de cette maladie auto-immune aggravent cette fibrose. Les résultats pourraient améliorer la compréhension de la fibrose associée aux maladies auto-immunes et ouvrir des pistes pour de futurs traitements.
Bénéfices attendus
Les mécanismes à l’origine de la fibrose pulmonaire au cours de maladies auto-immunes demeurent encore mal compris à l’heure actuelle. Nous pensons que certains auto- anticorps favorisent la fibrose pulmonaire dans une maladie auto-immune appelée polyarthrite rhumatoïde. Comprendre leur rôle pourrait ouvrir la voie à des prises en charge plus ciblées. La prise en charge des patients présentant cette atteinte potentiellement mortelle constitue un enjeu majeur compte-tenu de sa sévérité.
Procédures
Entre 5 et 10 jours de vie, un prélèvement de tissu sera effectué sur animaux vigiles de certaines lignées génétiquement modifiées, afin de réaliser le génotypage (APAFIS #51323). A J0 de la procédure aura lieu l’induction de la fibrose (ou contrôle) sous anesthésie générale, par injection unique intratrachéale d’un produit déclenchant une fibrose pulmonaire ou d’une solution saline (contrôle). L’injection se fait au niveau de la face antérieure de la trachée après une mini- incision cutanée puis suture. La durée prévisible de cette procédure de l’incision à la suture est de 5–7 min. Une analgésie pré- et post-opératoire sera effectuée. De J-1 à J10 seront administrés les auto-anticorps, sur des animaux sédatés par un gaz anesthésiant par voie endotrachéale toutes les 48 h (7–8 séances sur 11 jours). Cette procédure ne nécessite pas de dissection et consiste en l'injection du produit après introduction d'un cathéter, par la bouche, dans la trachée de l'animal. Ces interventions seront réalisées sous anesthésie générale gazeuse. A J7, un prélèvement sanguin unique sera réalisé au niveau de la joue sur des sur animaux non sédatés. La durée de cette procédure est de 25 secondes. A J7, J10 et J13, environ la moitié des animaux recevront une injection intra-péritonéale (réalisée dans la cavité abdominale au niveau du quadrant inférieur droit ou gauche) d’une substance activant ou inhibant certaines cellules immunitaires. Ces injections dureront moins de 10 secondes. L’étude prendra fin à J7 ou à J14 : les animaux seront euthanasiés sous anesthésie générale et les tissus seront recueillis.
Impact sur les animaux
Les nuisances liées au génotypage sont décrites dans le projet APAFIS # 51323. Au cours de la procédure, la manipulation répétée des souris pour les différentes administrations de substances peut être source de stress. Les nuisances attendues lors des différentes administrations de substances dépendront du type et de la voie d’administration employés. Les injections intra-péritonéales peuvent provoquer une douleur transitoire ou une petite irritation au point de ponction. L’injection de substances dans la trachée par voie chirurgicale comporte un risque de douleur et d'irritation au niveau de la cicatrice durant 48 heures suivant l’incision et constitue un point de surveillance en post-opératoire. Les injections dans la trachée par voie chirurgicale ou par voie buccale peuvent induire une baisse transitoire de l’oxygénation et nécessite une surveillance du rythme respiratoire et de la couleur des muqueuses. L'induction de la fibrose pulmonaire chez les souris peut déclencher des difficultés respiratoires et une possible altération de l'état général avec perte de poids. Il existe un risque de mortalité liée au développement de la fibrose, à partir du 7ème jour, et jusqu'au 14ème jour après l’induction. La mortalité ne survient en règle générale pas au décours immédiat de l'injection ni entre J0 et J7 après celle-ci, ce qui suggère qu'elle est la conséquence du développement de la fibrose et non du geste en lui-même. Cette mortalité est en général inférieure à 20% des effectifs.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à J7 ou à J14 de l’injection de la substance induisant la fibrose sous anesthésie générale, selon une méthode réglementaire. Les prélèvements pulmonaires et sanguins seront réalisés pour quantifier la fibrose et analyser les cellules immunitaires.
Remplacement
Avant toute expérimentation animale, nous utilisons des méthodes alternatives : cultures de cellules pulmonaires humaines et modèles 3D de sphéroïdes (structures en forme de sphère constituées de cellules pulmonaires humaines cultivées en trois dimensions). Ces approches permettent de tester nos hypothèses et d’optimiser en amont le protocole expérimental appliqué aux souris, limitant ainsi le recours aux animaux. Toutefois, elles ne reproduisent pas : (1) la complexité du développement de la fibrose dans un organe entier, (2) l’intégration du système immunitaire dans sa globalité, (3) le recrutement progressif et la migration de cellules vers le poumon via la circulation sanguine. À ce jour, il n’existe pas d’alternative par expérimentation en laboratoire ou par modélisation virtuelle capable de modéliser fidèlement ces aspects ; l’utilisation d’un modèle animal reste donc nécessaire pour atteindre les objectifs du projet.
Réduction
D’une part, nous utiliserons l'effectif minimal qui permet de tester nos hypothèses en s’affranchissant de résultats biaisés par le hasard ou un échantillon de taille insuffisante. De plus, des stratégies d’optimisation de l’utilisation de chaque animal seront appliquées afin de respecter le principe de réduction : collecter le maximum d’organes de toutes les souris expérimentales, partage des tissus/organes au sein de notre unité de recherche, tri et utilisation des cellules et tissus d’intérêt maintenus viables en dehors de l’organisme.
Raffinement
Nous appliquons le raffinement afin de limiter au maximum les contraintes et les possibles douleurs générées. Les méthodes de raffinement liées à la procédure de génotypage sont prises en charge dans le projet APAFIS # 51323. Toutes les procédures sont réalisées par du personnel qualifié et expérimenté. Les souris sont maintenues en groupe pour préserver les interactions sociales ; aucun animal ne sera isolé. Les instillations intratrachéales de la molécule induisant la fibrose ou de solution saline sont effectuées sous anesthésie générale, avec antalgie pré- et post-opératoire. Un enrichissement est fourni (coton de nidification, petit tunnel) ainsi qu’une alimentation gélifiée facile à ingérer en cas de difficulté de prise alimentaire ; l’eau et la nourriture sont disponibles à volonté. En plus de la surveillance quotidienne par le personnel animalier, une surveillance clinique est assurée par l’expérimentateur après le réveil puis au moins trois fois par semaine jusqu’à l’euthanasie selon une grille de points limites évaluant l’apparence, le comportement, la perte de poids et l’état de la suture. La fréquence de suivi sera augmentée si nécessaire. Tout animal atteignant un point limite sera euthanasié sans délai.
Choix des espèces
D’une part, les modèles de fibrose pulmonaire chez la souris sont largement décrits dans la littérature et reproduisent des aspects cliniques clés de la fibrose humaine. D’autre part, l’étude du système immunitaire murin a conduit à de nombreuses découvertes dans le domaine des traitements modulant le système immunitaire et a permis de tester la sécurité et l’efficacité des thérapies ciblant les processus immunitaires avant les essais cliniques humains. Les souris offrent aussi la possibilité de travailler sur des organismes génétiquement modifiés et de cibler le rôle d’une molécule en particulier dans le poumon. Ainsi la souris est un animal incontournable pour répondre à des enjeux de santé humaine. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, entre 8 et 24 semaines. La fibrose pulmonaire est une pathologie du sujet adulte.
Mise au point d’un modèle murin afin d’étudier le rôle de protéines sécrétées dans la fibrose et le développement de tumeur au niveau pulmonaire, via l’utilisation de l’intubation intratrachéale
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Objectifs
Lors du processus inflammatoire de nombreuses molécules sont libérées dans le milieu extracellulaire. Cela va induire notamment un environnement favorable à la fibrose pulmonaire et au Cancer. De nouvelles molécules ont été identifiées et pour valider leur impact sur la fibrose et le cancer pulmonaire il faut alors pouvoir disposer d'un modèle animal et d'une technique de délivrance de ces molécules dans les poumons. Pour cela il faut maitriser le geste technique qu' est l’intubation sur souris anesthésiées. C'est l'objectif de ce protocole.
Bénéfices attendus
Le but de ce projet est de maitriser un geste technique qui sera primordial pour le développement de beaucoup de projets en lien avec la fibrose et le cancer pulmonaire. C’est une technique qui permet de délivrer spécifiquement au niveau pulmonaire les molécules d’intérêt, sans avoir d’impact sur l'oesophage, la bouche, la langue notamment.
Procédures
Les animaux seront soumis à une anesthésie par injection en sous cutané du produit anesthésique, puis à une intubation. Ce geste durera environ 10 minutes. Il y aura une seule intubation pour chaque animal inclus dans ce projet.
Impact sur les animaux
La contention de l'animal lors de l'injection du produit anesthésiant en sous cutané pourra générer un léger stress. De même la piqure en sous cutané pourra générer une légère douleur. La phase de réveil après l'intubation pourra générer un léger stress, ainsi que la manipulaiton des animaux pour les pesées hebdomadaires. La fibrose pulmonaire pourrait être source de nuisances également.
Devenir
Tous les animaux des deux procédures seront mis à mort car les prélèvements à réaliser ne permettent pas le maintien en vie de l'animal.
Remplacement
L'étude des molécules impliquées dans la fibrose pulmonaire et l’apparition du cancer des poumons nécessite l’utilisation d’un modèle animal complexe qui ne peut pas être remplacé par des modèles cellulaires in vitro. Ce projet vise à mettre en place une technique qui sera cruciale pour la suite des sujets d’étude de l’équipe.
Réduction
Ce projet est un projet de validation d'un geste technique crucial pour les études sur la fibrose pulmonaire. le nombre d'animaux a été réduit au minimum pour permettre de s'assurer de la maitrise du geste technique et également avec des informations solides sur la répartition pulmonaire. Cette base permettra de ne pas avoir à répéter ce type de mise au point, limitant alors le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Dès leur arrivée dans l’animalerie les animaux bénéficieront d’une période d’acclimatation et d’habituation au(x) expérimentateur(s) de 7 jours. Les animaux seront pesés une fois par semaine. Cette pesée entre dans le cadre du suivi de l’état général des souris. Les animaux seront observés lors du change par le personnel animalier et deux à trois fois par semaine par les expérimentateurs. Une liste précise permettant de quantifier les signes éventuels de souffrance sera alors utilisée afin d’évaluer si les animaux présentent des signes de souffrance ou d’atteinte d’un point limite.
Choix des espèces
Le modèle murin est un modèle de choix pour les études sur l’animal, de par son homologie avec le génome humain (plus de 90% d’homologie) et également de par les différents modèles qui ont été développés. Ce projet vise à maitriser une technique permettant d’appréhender le rôle de certaines molécules dans la fibrose pulmonaire et le cancer. Les animaux utilisés ici seront des animaux jeunes adultes de 6 à 8 semaines, car pour les projets ultérieurs des animaux jeunes adultes seront utilisés.
Fibrose hépatique : Evaluation de l’efficacité de composés chimiques ou biologiques sur la fibrose hépatique et la stéatose hépatique non alcoolique (NASH) chez le rongeur.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Rats : 500
Objectifs
L’apparition d’une fibrose hépatique est une complication principale des maladies chroniques du foie, d'origine alcoolique, virale, parasitaire, biliaire ou autre. Elle se caractérise par un dysfonctionnement des hépatocytes mesurable par une augmentation des taux circulants des enzymes hépatiques, de la bilirubine, et par une altération de la production de protéines comme l’albumine et la prothrombine. La stéatose hépatique non alcoolique (NASH) est une pathologie caractérisée par des anomalies du bilan hépatique avec augmentation du taux de transaminases dans le sang. Son diagnostic repose essentiellement sur l’analyse histologique d’une biopsie hépatique qui montre une augmentation des lipides stockés dans les cellules hépatiques accompagnée d’une inflammation, et d’une fibrose plus ou moins marquée en fonction de l’avancement de la maladie. Elle survient chez un patient qui n'a pas d'autre maladie hépatique d'origine virale, auto-immune, génétique ou toxique, et surtout qui n'a pas une maladie alcoolique du foie. La stéatose hépatique non alcoolique (NASH), chez environ un tiers des patients, évolue à travers différents degrés de fibrose vers une cirrhose et favorise l'apparition d'un carcinome hépato-cellulaire (CHC). La greffe de foie reste la seule solution envisageable pour le patient à ce stade de la maladie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de tester de nouvelles molécules candidates pour une utilisation en préventif ou en curatif sur la fibrose hépatique et la NASH. A terme, cela permettra l’introduction en clinique de nouvelles stratégies thérapeutiques pour ces maladies pour lesquelles les options sont pour le moment limitées à des traitements symptomatiques et à une greffe de foie.
Procédures
Pour induire une fibrose hépatique chez la souris ou le rat adulte, 2 administrations intrapéritonéales de CCl4 seront effectuées chaque semaine avec 3-4 jours d’intervalle pendant toute la durée des études. Pour induire une stéatose hépatique, ces injections seront associées à un régime enrichi en graisses et en sucres qui sera fourni à volonté tout au long des études. Les études de fibrose dureront 6 semaines en cas d’évaluation d’un composé préventif, 10 semaines en cas d’évaluation d’un composé thérapeutique. Les études de stéatohépatite dureront au maximum 10 semaines. Elles comprendront au minimum 3 groupes de 10 à 12 animaux. Pour reproduire de manière plus complète la maladie humaine, un modèle progressif de stéatohépatite métabolique, fibrose et carcinome hépato-cellulaire (Modèle STAM) sera induit chez les souris. Il consistera à injecter à des souriceaux mâles de 2 jours de la streptozotocine, ce qui induira un désordre métabolique, puis à leur fournir à partir de leurs 4 semaines une nourriture riche en sucres et graisses. Ces études dureront au maximum 16 semaines, avec au moins 5 groupes de de 10 souriceaux mâles. Ces souriceaux seront obtenus en acquérant des femelles gestantes. Les souriceaux femelles ne seront pas intégrés aux études. L’induction pouvant causer environ 10-12% de mortalité, 12 souriceaux mâles seront initialement intégrés à chaque groupe. Les animaux recevront des composés chimiques ou biologiques à tester (voies intramusculaire et intradermique sous anesthésie générale avec analgésie, orale sur animaux vigiles, sous cutanée et intrapéritonéale sur animal anesthésié ou vigile, ou par minipompe osmotique posée lors d’une chirurgie sous anesthésie générale avec analgésie au préalable). Les anesthésies pour les administrations de composés dureront moins d’une heure. Les volumes administrés respecteront les recommandations. Des prélèvements de sang ou d’urine pourront être réalisés au cours de la vie de l’animal afin de suivre des paramètres biologiques ou l’élimination des produits administrés. Dans le cas de prélèvements de sang visant à quantifier des paramètres métaboliques, les animaux seront mis à jeun 4h maximum avant le prélèvement. En fin de projet, les animaux seront euthanasiés pour récupération de tissus et de sang, et évaluation de critères d’efficacité des composés (histologie, immuno marquages et expression de gènes dans le foie, paramètres métaboliques et de fonction hépatique dans le sang…).
Impact sur les animaux
Les signes cliniques attendus dans les modèles de fibrose hépatique et de NASH chez les adultes sont modérés avec une perte de poids transitoire (10%) consécutive à chaque exposition à l’agent chimique. Dans le cas du modèle sur nouveaux nés, de la mortalité pourra être observée suite à l’induction initiale à la STZ (environ 10-12% des animaux). Suite à cela, les animaux augmenteront en poids et auront une forte tendance à l’obésité (prise de poids jusqu’à environ 100% du poids initial contre 50% normalement dus à la croissance). Les administrations et prélèvements, compte tenu de l’analgésie et de l’anesthésie mises en place le cas échéant, pourront générer une douleur légère et un stress léger, de très courte durée. La chirurgie éventuelle d’implantation des pompes osmotiques pourra générer une douleur légère et un stress léger compte tenu de la prise en charge analgésique prévue. L’alimentation déséquilibrer est à l’origine d’un transit plus lent et augmente le risque de fécalome.
Devenir
Après les trois procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération des organes et de grands volumes de sang, nécessaires pour évaluer l’efficacité des composés testés sur les maladies d’intérêt.
Remplacement
Toutes les molécules chimiques ou biologiques qui seront évaluées dans ce projet auront été si possible au préalable sélectionnées dans des tests in vitro afin de s’assurer de leur efficacité, de leur spécificité et de leur absence de toxicité. Elles auront aussi si possible été sélectionnées in vivo chez le rongeur sur leurs propriétés pharmacocinétiques (vérification de la compatibilité avec une efficacité dans la maladie visée). L’ensemble de ces données est souvent insuffisant pour prédire l’efficacité in vivo des molécules, car recréer in vitro une pathologie complexe est difficile, notamment lorsque différents types cellules et/ou tissus sont impliqués. L’efficacité réelle des meilleures molécules devra donc être vérifiée chez le rongeur en choisissant le modèle animal se rapprochant le plus de la pathologie telle que décrite chez l’homme.
Réduction
Pour les modèles de fibrose hépatique et de NASH chez les souris et rats adultes, d’après la littérature et d’après les études déjà réalisées dans notre laboratoire et sur la base de tests de type ANOVA, un nombre de 12 animaux par groupes pourra être nécessaire pour l’évaluation de paramètres variables (cytokines etc) mais on pourra diminuer jusqu’à 10 animaux adultes par groupe pour observer une réduction significative de 50% d’un seul paramètre d’intérêt (analyse histologique). Pour le modèle induit à la STZ, des souris femelles gestantes seront hébergées jusqu’à mise bas et seuls les souriceaux mâles seront conservés, la maladie étant moins bien induite chez les femelles. Il faudra compter environ 1 femelle gestante pour 3 souriceaux mâles. L’objectif sera d’avoir à terme 10 souriceaux mâles par groupe. Du fait de la mortalité suite à l’induction (10-12%), un effectif de 12 souriceaux par groupe sera initialement visé. En conséquence, par groupe de 10 souriceaux mâles final, en prenant en compte la mortalité, 4 souris gestantes seront acquises pour obtenir 12 souriceaux mâles.
Raffinement
Les animaux seront pesés au minimum 2 fois par semaine. Une perte de poids au-delà de 20% constituera un point limite. A partir de 10% de pertes de poids constatée une pesée quotidienne sera mise en place et maintenue jusqu’à résolution. En cas de perte de poids (à partir de 10% sur certains animaux), de l’eau gélifiée et de la nourriture humidifiée seront placés au fond de toutes les cages. L’administration d’un anti-émétique pourra être décidée sur recommandation vétérinaire. Si une déshydratation associée à une perte de poids est constatée, les animaux seront réhydratés en sous-cutané. En cas de douleur constatée ou suspectée, une analgésie (opiacé) sera réalisée. En cas de suspicion de toxicité du composé chimique ou biologique administré, les traitements seront interrompus. Sur les animaux pour lesquels on aura induit un diabète, si une pollakiurie est constatée, la fréquence de change des cages sera ajustée. Pour évaluer d’une façon sensible l’état de souffrance et établir les points limites, la spécificité des modèles et des procédures est prise en compte. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. Un système d’alerte est mis en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal. Les principaux points limites concernent l’état général de l’animal et sont listés en détail dans les procédures. Des points limites supplémentaires seront ajoutés en cas de détection d’effets non prévus des modèles pathologiques et/ou en cas de mise en place de méthodes plus raffinées d’évaluation de la souffrance des animaux.
Choix des espèces
Le choix du rongeur se base sur trois points : La fibrose hépatique et la stéatohépatite métabolique sont bien documentées dans la littérature chez le rat et la souris La combinaison d’un modèle de fibrose induit au CCl4 avec un régime gras et sucré est aussi décrite dans la littérature chez le rat. Le modèle de développement de cancer du foie sur fond de stéatohépatite métabolique est décrit dans la littérature chez la souris. Lors du développement d’un candidat médicament, les études de toxicité pour toute nouvelle molécule doivent être réalisées à minima sur une espèce rongeur (rat ou souris). Seuls des animaux sevrés seront utilisés (jeunes adultes et adultes, 6 semaines minimum), pour les modèles de fibrose et stéatohépatite au CCL4 chez l’adulte, étant donné que ces modèles sont bien décrits dans la littérature sur des rongeurs sevrés de plus de 6 semaines. A l’inverse, le modèle STAM impliquera l’utilisation de souris adultes gestantes puis de leurs nouveaux-nés dès la naissance (premier acte à 2 jours de vie).
Rôle de l’interleukine-33 dans la fibrose intestinale chez la Souris
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système gastrointestinal
Objectifs
Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin regroupent principalement la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique. Ces maladies se caractérisent par la récurrence de poussées inflammatoires, entrecoupées de phases de rémission. Une complication fréquente de ces maladies est la fibrose intestinale. Celle-ci se caractérise par un épaississement de la paroi intestinale lié à une réparation tissulaire chronique. Cela peut conduire à un rétrécissement de la lumière intestinale. Aujourd’hui, aucun traitement spécifique ne permet de prévenir ou d’inhiber le développement de la fibrose intestinale, ce qui conduit les patients à des interventions chirurgicales, d’où l’importance de trouver de nouvelles cibles thérapeutiques pour prévenir ou inhiber la fibrose intestinale. Nous avons décidé de cibler l’interleukine-33. L’interleukine-33 est une cytokine dont les taux sont plus élevés chez les patients atteints de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. Elle est produite dans des cellules clés dans le développement de la fibrose intestinale comme les fibroblastes, les cellules musculaires lisses, les cellules épithéliales et endothéliales. De plus, des bactéries pathogènes sont retrouvées dans la muqueuse intestinale des patients atteints de la maladie de Crohn et contribuent à l’inflammation. La colonisation par ces bactéries dans des modèles précliniques induit de la fibrose intestinale et implique l’interleukine-33. Comme de plus en plus d’éléments suggèrent le rôle possible du microbiote intestinal ou de ses métabolites dans le développement de la fibrose intestinale, nous souhaitons savoir si les bactéries ou certains de leurs métabolites peuvent influencer la fibrose intestinale via la voie de l’interleukine-33. De plus, l’interleukine-33 est impliquée dans le développement de fibroses extra-intestinales.
Bénéfices attendus
Même si des progrès thérapeutiques notables ont été réalisés dans le traitement des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, il n’existe pas de traitement préventif ou thérapeutique contre le développement de la fibrose intestinale. Comme de plus en plus d’éléments suggèrent le rôle possible du microbiote intestinal ou de ses métabolites dans le développement de la fibrose intestinale, nous souhaitons savoir si les bactéries ou certains de leurs métabolites peuvent influencer la fibrose intestinale via la voie de l’interleukine-33. Ce projet permettra donc de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents sur l’implication de l’interleukine-33 dans le développement de la fibrose intestinale et en particulier le rôle du microbiote intestinal.
Procédures
Transfert de microbiote intestinal et induction de la fibrose intestinale. Les souris seront déplétées de leur microbiote par traitement antibiotique dans l’eau de boisson d’une durée d’une semaine. Puis, le transfert de microbiote intestinal se fera par gavage quotidien pendant 7 jours consécutifs et chaque gavage dure environ 1 minute par souris. Les protocoles de colite chronique induite chimiquement se feront respectivement soit par administration de l’agent chimique dans l’eau de boisson, soit par une injection intra-rectale sous anesthésie/analgésie, 1min par injection, selon la molécule utilisée. Les protocoles d’induction de fibrose sont de 59 jours et 42 jours respectivement. La composition corporelle est mesurée les premier et dernier jours de protocole de façon non invasive et la procédure dure environ 1 minute par souris.
Impact sur les animaux
Les protocoles d’induction de colite chronique sont de 59 jours et 42 jours respectivement. Les modèles de colites peuvent entrainer une hypersensibilité viscérale (modérée pour la colite aigue aux doses testées et sévère pour les modèles de colite chronique induite chimiquement) et une perte de poids corporel chez la Souris. Les souris ont accès de façon ad libitum à la nourriture durant la totalité des procédures mais de la nourriture pourra être donnée directement dans la cage si l’état de la souris ne lui permet pas d’accéder directement à la nourriture. Concernant le transfert de microbiote, les souris seront déplétées de leur microbiote par traitement antibiotique dans l’eau de boisson d’une durée d’une semaine. Puis, le transfert de microbiote intestinal se fera par gavage quotidien pendant 7 jours consécutifs et chaque gavage dure environ 1 minute par souris. Le gavage engendrant un stress chez la souris, avant toute contention ou gavage, l’animal sera acclimaté aux pièces d’hébergement et manipulé fréquemment afin de l’habituer aux expérimentateurs et de réduire son stress.
Devenir
A la fin du protocole, l’ensemble des animaux seront mis à mort afin de pouvoir évaluer différents paramètres physiologiques et marqueurs biologiques et collecter un maximum d’informations à partir de ces séries expérimentales.
Remplacement
Avant d’être testés in vivo, nos hypothèses de travail sont validées dans des modèles cellulaires comme des lignées de fibroblastes intestinaux humains en réponse à une cytokine pro-fibrotique ou des lignées de cellules épithéliales intestinales en réponse à des cocktails de cytokines pro-fibrotique ou pro-inflammatoire. Cependant, ces modèles in vitro ne permettent pas de rendre compte de la complexité physiologique de la réponse fibrotique ou inflammatoire in vivo. Les procédures expérimentales décrites dans ce projet ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales.
Réduction
Ce projet s’efforce de réduire le nombre de souris au strict nécessaire pour que l’étude soit concluante et en collectant le maximum d’observations au cours d’une même expérience : (i) données nutritionnelles (composition corporelle, poids des animaux), (ii) inflammation, (iii) fibrose intestinale, (iv) fonction de barrière intestinale et (v) microbiote intestinal. Le nombre d’animaux nécessaires a été évalué selon la sensibilité et la spécificité des procédures utilisées, en fonction de l’expérience acquise lors de nos précédentes études, d’études pilotes pour valider les doses d’agents chimique et des données de la littérature. Pour diminuer le nombre d’animaux utilisés, plusieurs approches combinées ont été prévues : des modèles de colites intestinales induites chimiquement par deux agents différents à des concentrations faibles mais efficaces d’après la littérature. Nous avons fait le choix d’utiliser une dose faible d’inducteur chimique pour limiter au maximum la mortalité, permettant ainsi d’optimiser le bien-être des animaux et de réduire le nombre d’animaux utilisés. - L’utilisation d’espèces d’animaux utilisés à des fins scientifique, caractérisés par une faible variation génétique permet de limiter la variabilité de la réponse biologique et par conséquent le nombre d’animaux. - L’effectif de chaque groupe a été déterminé par une approche statistique en prenant comme critère principal le score histologique. - Les données obtenues chez des animaux contrôles seront réutilisées autant que possible. Par exemple, des échantillons de colon sont préservés dans le laboratoire et indiqués dans la base de données communes à notre Unité et peuvent ainsi être réutilisés au cours d’un autre protocole par nous ou une personne de l’Unité.
Raffinement
Les souris seront hébergées dans des cages standards (4-5 souris/cage), avec enrichissement. Une période d’acclimatation d’une semaine après réception des souris sera réalisée avant le début des procédures. - Les conditions de soins et les méthodes utilisées viseront à réduire le plus possible toute douleur, souffrance, angoisse ou dommages durables que pourraient ressentir les animaux. Un suivi des animaux sera réalisé quotidiennement durant toute la durée des procédures, afin de déceler tout éventuel signe de souffrance. Pour cela, un scoring basé sur un examen clinique sera réalisé permettant d’évaluer l’état de bien-être de l’animal. Un animal présentant un état de mal être ou de souffrance sera exclu de l'étude et mis à mort en fonction de son score. Pour limiter la douleur des animaux avec colite induite chimiquement, l’usage est de ne pas utiliser d’analgésique en raison de leur interaction potentielle avec le processus inflammatoire. Il existe 3 analgésiques potentiels utilisés dans l’inflammation intestinale, qui présentent tous un risque d’interférence avec notre modèle selon la littérature scientifique. Nous ne pourrons donc pas utiliser ces analgésiques dans nos procédures expérimentales. Cependant, au cours de la procédure 1, nous évaluerons l’impact de l’administration d’une analgésique tel que le butorphanol, sur le développement de l’inflammation et de la fibrose intestinale. Si le butorphanol n’interfère pas avec le développement des paramètres d’intérêt, nous utiliserons par la suite cette molécule, dans l’ensemble des procédures (procédures 2 à 4) décrites dans le projet.
Choix des espèces
La souris est l’animal le plus couramment utilisé pour modéliser la colite expérimentale. Cette souche n’est pas résistante à l’induction de colite chronique comme d’autres souches de souris et permet ainsi de réduire le nombre d'animaux utilisés. La lignée de souris a été utilisée par notre laboratoire pour la mise en place des techniques de greffe de microbiote intestinal et de déplétion du microbiote endogène des animaux greffés par antibiothérapie. Nous utiliserons des souris d’environ 6 semaines. La réponse à la colite diffère en fonction de l'âge des animaux et le stade de développement choisi correspond à une phase de réponse optimale avec un risque de mortalité réduit.
Modèle murin de fibrose pulmonaire pour l’évaluation de molécules thérapeutiques anti-inflammatoires
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Objectifs
La fibrose pulmonaire (et plus particulièrement la fibrose pulmonaire idiopathique, FPI) est considérée comme un problème de santé publique. Il s'agit d'une maladie chronique, progressive, et souvent diagnostiquée tardivement. La fibrose pulmonaire est une maladie complexe et souvent mortelle, caractérisée par une cicatrisation progressive du tissu pulmonaire. Il n’existe pas de guérison aujourd’hui, mais plusieurs options thérapeutiques ralentissent la progression de la pathologie. Malgré les avancées de la recherche, les mécanismes exacts de cette maladie ne sont pas encore entièrement élucidés, et les traitements actuels sont limités. Les modèles murins de fibrose pulmonaire sont indispensables pour (i) comprendre les mécanismes pathogéniques, (ii) identifier de nouvelles cibles thérapeutiques, (iii) évaluer l'efficacité de nouvelles thérapies et (iv) étudier l'évolution de la maladie: La gestion de l'inflammation est cruciale pour prévenir les complications et améliorer la qualité de vie des patients.
Bénéfices attendus
Bénéfices à court terme (0-2 ans): Le projet devrait permettre une meilleure compréhension des mécanismes de l'inflammation dans la fibrose pulmonaire. On s'attend à identifier de nouvelles voies moléculaires impliquées dans le processus de cicatrisation anormale. Cela pourrait conduire à la découverte de biomarqueurs. Bénéfices à moyen terme (2-5 ans): Valider des cibles thérapeutiques identifiées à court terme, et de nouveaux candidats médicaments. De plus, le projet pourrait contribuer au développement de protocoles thérapeutiques combinés, associant des traitements anti-inflammatoires à des thérapies déjà existantes, pour une efficacité accrue. Bénéfices à long terme (5 ans et plus): l'impact le plus significatif serait la mise sur le marché de nouveaux traitements curatifs ou du moins plus efficaces que ceux actuellement disponibles. Ces avancées thérapeutiques amélioreraient considérablement la qualité et l'espérance de vie des patients atteints de fibrose pulmonaire idiopathique. Le projet pourrait également ouvrir la voie à une médecine plus personnalisée, où les traitements seraient adaptés au profil inflammatoire spécifique de chaque patient, optimisant ainsi les résultats. Enfin, ces découvertes pourraient servir de base pour la recherche sur d'autres maladies pulmonaires ou fibrotiques.
Procédures
Tous les animaux expérimenteront une administration unique d'agent inducteur de fibrose en intranasal (30 sec). Les animaux seront traités au maximum une fois par jour pendant 4 semaines par le candidat médicament (intrapéritonéal 10 sec, intranasal 15 sec, sous-cutané 15 sec, gavage 20 sec). Un prélèvement sanguin (20 sec) de 100 μl par semaine pendant 4 semaines consécutives. Les prélèvements sanguins se feront dans le sinus rétro-orbitaire sur animaux anesthésiés, alternativement sur l'œil gauche puis droit.
Impact sur les animaux
L'agent inducteur de fibrose provoque une lésion pulmonaire qui va évoluer vers une fibrose. Cela peut causer des difficultés respiratoires, une toux, et un inconfort général pour la souris. Les traitements administrés peuvent également causer de l'inconfort ou de la douleur. Les injections peuvent être douloureuses au point d'injection, et le gavage (per os) peut être stressant. La perte de poids est un indicateur clé de la dégradation de l'état de santé de l'animal et est une nuisance en soi, reflétant la maladie et le stress métabolique. Le suivi quotidien du poids est une mesure de l'impact de la fibrose. Les prélèvements sanguins hebdomadaires par ponction rétro-orbitaire, même sous anesthésie, sont invasifs. Cette technique peut potentiellement causer des lésions oculaires, des saignements et un stress post-procédural pour l'animal. L'administration d'un analgésique est nécessaire pour atténuer la douleur.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure afin de réaliser des prélèvements de sang et d'organes à des fins analytiques, avec pour objectif de quantifier les effets protecteurs des molécules administrées pendant l'étude.
Remplacement
Il existe plusieurs alternatives non animales dans la recherche sur les maladies inflammatoires, mais elles ne peuvent pas remplacer totalement les tests sur les animaux utilisés dans ce projet. 1. Modèles in vitro : Les cultures cellulaires humaines ou animales permettent d’étudier des interactions cellulaires et des réponses inflammatoires. Cependant, elles ne peuvent pas reproduire la complexité d'un organisme entier, notamment les interactions multicellulaires complexes et la réponse immunitaire systémique. 2. Modèles ex vivo : Les tissus humains ou animaux (biopsies, organes) permettent d’étudier des processus biologiques en conditions plus réalistes, mais il manque des interactions entre plusieurs systèmes organiques, essentiels pour comprendre les maladies inflammatoires. 3. Modèles organoïdes et organes sur puce : Ces systèmes imitent des organes comme les poumons ou les reins pour étudier les réponses biologiques. Cependant, ils ne peuvent pas reproduire la réponse systémique d'un organisme complet. 4. Modélisation informatique : Les simulations informatiques peuvent modéliser certaines interactions immunitaires, mais elles ne peuvent pas simuler toutes les réactions biologiques complexes d'un organisme vivant. Ces alternatives ne peuvent pas complètement remplacer les animaux, pour les raisons suivantes : • Complexité biologique : Les modèles non animaux ne peuvent pas reproduire la complexité d’un organisme vivant complet, limitant leur capacité à simuler des réponses biologiques globales. • Interactions systémiques : Les maladies inflammatoires nécessitent l'étude des interactions complexes entre les systèmes biologiques, ce qui ne peut être simulé sans un modèle vivant.
Réduction
De façon systématique des analyses statistiques sont effectuées pour déterminer le nombre optimal d’animaux afin de produire des résultats robustes pour chaque point de mesure. Une étude rétrospective sera effectuée à la fin de chaque expérience pour déterminer les possibilités de diminution du nombre d'animaux.
Raffinement
Dans les expérimentations sur les maladies inflammatoires, la fréquence de surveillance des animaux est essentielle pour garantir leur bien-être. Les signes de détérioration de l’état de santé, tels que perte de poids, modifications de la mobilité, ou respiration laborieuse, sont particulièrement surveillés. Après l'administration de l'inducteur d'inflammation, une surveillance rapprochée (toutes les 2 à 4 heures) est mise en place. Si des signes de stress apparaissent, nous ajusterons l'environnement pour améliorer le bien-être des souris et notamment stimuler leurs sens et leurs comportements naturels. Nous augmenterons l’enrichissement physique par l’apport de cachettes (boîtes, tunnels) et de matériaux pour la construction de nids (papier déchiqueté, fibres) ainsi que l’enrichissement sensoriel par la modification régulière de la disposition de leur cage et des éléments à l’intérieur de la cage pour offrir de la nouveauté. L'introduction de nouveaux enrichissements se fera progressivement pour éviter un stress supplémentaire. Des critères d'arrêt stricts sont définis pour éviter la souffrance excessive des animaux. Par exemple, une perte de poids de plus de 20%, l’apparition de signes cliniques tels qu'une respiration difficile, ou une perte de réponse à un stimulus, ou une lésion irréversible oculaire conduiront à l’interruption immédiate de l’expérience. L’objectif est de garantir que l’état de l’animal est constamment suivi et que des soins vétérinaires sont fournis dès que nécessaire. La prévention du stress est intégrée au protocole expérimental par l'utilisation d'une anesthésie gazeuse et administration d'analgésique au préalable des gestes douloureux à chaque fois que cela sera nécessaire.
Choix des espèces
La souris est un modèle privilégié pour le modèle de fibrose pulmonaire idiopathique car elle permet de reproduire en seulement 21 jours les mécanismes clés de la fibrose humaine, notamment l'activation du TGF-beta et l'accumulation excessive de collagène. Sa proximité génétique et physiologique avec l'humain offre une base solide pour étudier les lésions alvéolaires et les remaniements tissulaires caractéristiques de la pathologie Les souris seront âgées de 6 à 8 semaines car nous souhaitons utiliser des animaux adultes.
Impact de NLRP3 sur la fibrose pulmonaire chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Objectifs
La fibrose pulmonaire est une maladie grave des poumons. Dans ce contexte, certaines cellules du système immunitaire jouent un rôle important avec un déséquilibre entre les cellules. Parmi ces cellules, les lymphocytes T CD4 peuvent avoir des effets opposés. Nos travaux récents, ont montré NLRP3 pourrait être impliqué dans le contrôle de cet équilibre. Pour mieux comprendre si NLRP3 peut modifier cet équilibre, nous proposons de réaliser une première étude pilote dans des souris transgéniques en provoquant une fibrose pulmonaire expérimentale. Nous étudierons si cette absence de NLRP3 aggrave ou modifie les lésions pulmonaires. Cette étude préliminaire permettra de savoir s’il est utile de poursuivre ce travail dans un projet de recherche plus large.
Bénéfices attendus
Cette étude est une première étape pour mieux comprendre une maladie appelée fibrose pulmonaire, qui abîme les poumons et rend la respiration difficile. Le but de cette étude est de voir si une protéine joue un rôle important dans la maladie. C’est une étude exploratoire, c’est-à-dire une étude de départ, qui sert à savoir si cela vaut la peine d’aller plus loin. Cette recherche aidera à mieux comprendre comment fonctionne le système immunitaire dans la fibrose pulmonaire. Ces informations sont importantes pour décider si ce travail doit être poursuivi avec des études plus grandes, ou arrêté s’il n’apporte pas de résultats utiles. À plus long terme, mieux comprendre ces mécanismes pourrait aider les chercheurs à développer de nouveaux traitements pour les personnes atteintes de fibrose pulmonaire.
Procédures
Les souris recevront une administration d’un inducteur de fibrose par aspiration oropharyngée. Cette intervention sous anesthésie générale dure 30 secondes maximum.
Impact sur les animaux
Le modèle expérimental décrit dans ce projet est couramment utilisé en recherche dans le domaine de la fibrose pulmonaire. Entre 2 et 7 jours après l’induction du modèle, les souris peuvent perdre du poids. Lors des réveils de l’anesthésie, les animaux connaissent quelques minutes de désorientation, rapidement résolues par la reconnaissance de leur environnement.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à l’issue de la procédure afin de mesurer et quantifier la fibrose pulmonaire par des méthodes ex vivo classiques (histologie, dosage de protéines) et analyses des populations immunitaires par cytométrie en flux
Remplacement
Les poumons sont des organes très complexes, composés de plus de 40 types de cellules différentes. La fibrose pulmonaire est une maladie qui fait intervenir plusieurs mécanismes dans les poumons, comme l’inflammation et la transformation des tissus. Ainsi, pour bien comprendre cette maladie, il est nécessaire d’étudier l’organe entier, car aucun test en laboratoire sur des cellules seules ne peut remplacer l’étude chez un animal.
Réduction
Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, cette étude est d’abord une étude pilote, c’est-à-dire une petite étude exploratoire. Elle permettra de vérifier si la protéine qui nous intéresse a un effet sur l’évolution de la fibrose et sur l’équilibre entre les cellules. En menant d’abord cette étude préliminaire, nous pourrons décider s’il est utile de faire une étude plus grande, ce qui évite d’utiliser un grand nombre d’animaux sans raison scientifique. De plus, notre équipe possède déjà beaucoup de données obtenues sur des cellules in vitro en laboratoire. En combinant ces informations avec l’étude pilote, nous utilisons le minimum d’animaux nécessaire tout en obtenant des résultats fiables.
Raffinement
Les souris seront hébergées dans un environnement confortable, avec lumière, température et bruit contrôlés, dans des cages adaptées pouvant accueillir jusqu’à 10 animaux. Elles disposeront d’éléments pour jouer et se cacher, comme des tunnels en plastique et des papiers, afin de réduire le stress et l’ennui. Elles auront aussi de la nourriture spéciale à volonté, comme des aliments gélifiés ou des morceaux de pommes, pour éviter la perte de poids. Le suivi sera quotidien, assuré par du personnel qualifié, afin de détecter rapidement tout signe de malaise. Une attention particulière sera portée pour s’assurer qu’elles reprennent une activité normale après l’anesthésie.
Choix des espèces
Nous allons utiliser des souris pour cette étude car elles sont le meilleur modèle connu pour étudier la fibrose pulmonaire. Beaucoup de recherches ont déjà utilisé des souris pour cette maladie, ce qui permet de comparer facilement nos résultats avec ceux d’autres équipes dans le monde. Les souris ont aussi l’avantage d’être les seules espèces où il est possible de créer des animaux transgéniques. Les souris permettent également de réaliser plusieurs types d’injections et de prélèvements, un peu comme ce qui se fait chez l’homme en recherche clinique. Pour cette étude, nous utiliserons des souris âgées de 8 à 14 semaines et pesant au moins 21 grammes. À cet âge, elles sont considérées comme adultes, avec des poumons et un système immunitaire bien développés. D’après notre expérience, la fibrose, est plus toxique chez les souris petites. Pour limiter ce risque, nous choisissons des souris suffisamment grandes et robustes : des mâles pesant plus de 21 grammes, afin de réduire les signes de malaise.
Fibrose pulmonaire : évaluation de l’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Objectifs
La fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) est une maladie caractérisée par une fibrose progressive du parenchyme pulmonaire, irréversible, de cause inconnue et limitée aux poumons. La destruction de l’épithélium alvéolaire est à l’origine d’une diminution des échanges gazeux et d’une réduction des volumes pulmonaires qui conduisent au décès, avec une médiane de survie entre 2 et 5 ans. La FPI est une maladie rare. Sa prévalence en France est estimée à 8,2 pour 100 000 habitants (soit environ 5 500 patients) et son incidence annuelle à 2,8 pour 100 000 habitants (soit environ 1 800 nouveaux cas par an). Trois millions de personnes souffriraient de cette maladie actuellement dans le monde. Aucun traitement n’est efficace à ce jour pour guérir les patients atteints de FPI, exceptée la transplantation pulmonaire. Néanmoins, deux médicaments anti-fibrosants, dont les principes actifs sont la pirfénidone et le nintédanib, sont aujourd’hui disponibles. Ils permettent de ralentir l’évolution de la maladie et d’allonger la durée de vie du patient. Ce projet a donc pour but de tester de nouveaux candidats médicaments anti-fibrotiques et anti-inflammatoires dans un modèle de fibrose pulmonaire idiopathique induite par administration de bléomycine ou silice chez la souris. Ce projet fait suite au projet #26111 arrivé à échéance, par conséquent le modèle est bien connu et maitrisé.
Bénéfices attendus
Aucun traitement n’est efficace à ce jour pour guérir les patients atteints de FPI, exceptée la transplantation pulmonaire. Le but est ici d'étudier d’autres pistes thérapeutiques. Ce renouvellement va nous permettre de poursuivre les études précédemment réalisées. Parmi les molécules testées, une d’entre elles a donné des résultats significatifs. De plus, le projet précédent nous à permis d’affiner notre grille de score et d’améliorer l’enrichissement.
Procédures
Prélèvements de sang : maximum 5 prélèvements (1 fois par semaine maximum, 30 secondes/souris) sur animaux vigiles et un prélèvement de sang en terminal sous anesthésie gazeuse (30 secondes/souris). Administrations de composés 1x/j : maximum 42 administrations (30 secondes/souris); dans le cas de 2 administrations/jour pendant 6 semaines cela représente 84 administrations maximum (30 secondes/souris).
Impact sur les animaux
Ce modèle induit des douleurs inflammatoires à l'animal, modérées ou sévères, liées au développement de la pathologie en fonction du protocole utilisé. La douleur pourra générer une perte de poids. L’administration de traitement par injections répétées pourra provoquer de petits hématomes au niveau du site de la piqûre. La contention de l'animal ainsi que la piqûre de l'aiguille pour l'injection des traitements entraînent une douleur légère, de courte durée (quelques secondes). Pour les traitements en gavage, aucune douleur n'est attendue mis à part un léger stress (quelques secondes) lié à la contention des animaux. Les effets secondaires liés aux candidats médicaments ne sont pas attendus.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort afin d'effectuer des prélèvements qui permettront d’analyser différents paramètres immunologiques et histologiques.
Remplacement
Nous proposons dans ce projet de mettre en place un modèle d’inflammation, fibrose pulmonaire chez la souris afin de pouvoir tester in vivo l’efficacité de nouvelles thérapies dans le cadre d’une monothérapie ou d’une combinaison thérapeutique. Ces nouvelles thérapies sont en premier lieu testées et validées sur des lignées cellulaires in vitro afin de sélectionner les doses à appliquer in vivo pour l'étude d'efficacité. Cependant, les méthodes substitutives à l’expérimentation animale ne peuvent être utilisées ici puisque nous testons des molécules candidat médicament, tests nécessaires avant l’initiation d’une phase clinique. Aucun modèle expérimental in vitro ou aucune modélisation informatique n’est à même de remplacer l’animal entier pour étudier l’efficacité de molécules thérapeutiques et les interactions entre les différents acteurs cellulaires et moléculaires des réponses inflammatoires. Nos clients s'engagent à ce que la toxicité des composés ainsi que du véhicule fourni soient validés in vitro sur des modèles pertinents avant leur passage en étude in vivo. Ils s’engagent également à recourir au modèle animal car il n’existe pas d’autre modèle à même d’évaluer l’efficacité de leur molécule.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé sera réduit au minimum nécessaire (10 souris/groupe) pour obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement significatifs évitant ainsi de refaire plusieurs fois les mêmes expérimentations.
Raffinement
Les animaux sont observés quotidiennement pour évaluer leur bien-être et pour détecter la douleur au moment de l’expérimentation. De plus, si des animaux présentent des signes de souffrance au cours de l'étude, un analgésique sera administré et des croquettes humides ou du gel hydratant seront ajoutés dans les cages. Des points limites suffisamment prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués. Dans le cas d'une analyse de la capacité pulmonaire, la pléthysmographie sera effectuée sous anesthésie générale avec administration d'un analgésique et anesthésique local. La température corporelle sera maintenue constante entre 37 et 38°C par un tapis chauffant.
Choix des espèces
Cette espèce se justifie par des raisons d’ordre scientifiques, pratiques et éthiques : - Le séquençage complet du génome de la souris a démontré la proximité phylogénétique des souris et des hommes. 99 % des gènes humains ont un équivalent chez la souris, permettant d’élaborer des approches génétiques et fonctionnelles valides. De plus, les différents systèmes de son organisme présentent une organisation et une régulation proches de celles de l’Homme. - outils génétiques, anticorps spécifiques permettant la caractérisation des réponses immunitaires au niveau cellulaire/moléculaire ont été developpé - espèce la plus utilisée par la communauté scientifique internationale et pour les études précliniques Ces souches sont mondialement utilisées permettant une continuité et un moyen de comparaison unique par la communauté scientifique internationale. Les souris BALB/c offrent une réponse immunitaire exacerbée ce qui permet une meilleure quantification des molécules exprimées lors de cette réponse. Si le choix du client ne correspond pas aux attentes de l’étude, notre EU se permet de donner son avis pour que l’étude soit la plus robuste. Les animaux sont utilisés au stade adulte (7 semaines minimum) afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé et dont le système immunitaire est mature
Développement d’un modèle murin pour étudier l’impact de la parodontite sur la physiopathologie de la sclérodermie systémique
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Objectifs
La sclérodermie systémique est une maladie autoimmune rare qui touche près de 10 000 personnes en France, principalement les femmes. La cause n’est pour le moment pas connue. Les patients atteints de sclérodermie systémique présentent fréquemment une parodontite, qui est une pathologie inflammatoire très répandue dans la population mondiale, puisqu’elle touche plus de 50% de la population âgée de plus de 50 ans. Elle est due à une dysbiose du microbiote parodontal et se caractérise par une inflammation des tissus de soutien des dents appelé parodonte, qui comprend la gencive, l’os alvéolaire et le ligament alvéolodentaire. La parodontite aboutit au déchaussement, voire à la perte des dents. Notre hypothèse est que la parodontite pourrait constituer un facteur de risque et avoir un impact sur le développement de la sclérodermie systémique. L’objectif de ce projet est de développer un modèle de souris permettant d'étudier l'impact de la parodontite dans le développement de la sclérodermie systémique.
Bénéfices attendus
La cause de la sclérodermie systémique n’est pour le moment pas connue, mais les facteurs environnementaux, et notamment la dysbiose du microbiote, jouent un rôle dans le déclenchement de la maladie. La mise en évidence de l’implication de la parodontite dans la physiopathologie de cette maladie autoimmune rare permettra ainsi d’améliorer la compréhension de la sclérodermie systémique, ce qui nécessaire pour pouvoir développer de nouveaux traitements dans le futur. Il n’existe en effet pour le moment pas de traitement permettant de guérir cette pathologie, qui a un fort impact sur la qualité de vie et la survie des patients
Procédures
Les animaux recevront une injection d’une molécule induisant une fibrose cutanée permettant de reproduire les caractéristiques de la sclérodermie systémique. Les premières injections seront réalisées sur animal anesthésié, puis, après une phase d’habituation et la mise en place d’un système de récompense, elles seront effectuées sur animal vigile. Ces injections, réalisées cinq jours par semaine, nécessitent moins de deux minutes. Les animaux subiront une pose d’une ligature autour des molaires supérieures (une fois par semaine, durée de 10 minutes) et deux injections gingivales (deux fois par semaine, durée de 5 minutes), toutes réalisées sur animal anesthésié, pendant une période de quatre semaines. Les animaux subiront trois prélèvements de sang, réalisés sur animal anesthésié, d'une durée d’environ 5 minutes chacun.
Impact sur les animaux
Les principaux effets indésirables liés à l’anesthésie générale sont le refroidissement corporel et une respiration un peu modifiée. Pour limiter ces effets, les souris seront placées sur une plaque chauffante et surveillées en continu jusqu’à leur réveil complet. L’anesthésie gazeuse peut être légèrement désagréable pour les animaux au moment de l’induction (du fait de l’odeur désagréable), mais elle reste moins stressante que de réaliser les gestes alors qu’ils sont éveillés. L’injection de l’agent fibrosant provoquera une fibrose (épaississement de la peau) au niveau du haut du dos, mais cela n’aura pas d’impact sur la mobilité des souris. Une réaction locale peut apparaître juste après l’injection, mais elle est généralement légère et disparaît rapidement. L’agent fibrosant peut également entraîner une fibrose au niveau des poumons, mais les signes cliniques restent en général très faibles. L’induction de la parodontite par la pose de ligatures et des injections gingivales entraînera une inflammation gingivale locale pouvant provoquer un inconfort transitoire. Toutefois, la durée limitée du protocole n’entraînera pas de mobilité ni de perte dentaire, et n’altèrera pas l’alimentation ou l’hydratation des animaux.
Devenir
L'ensemble des animaux utilisés dans les procédures sera mis à mort à la fin des procédures (prélèvement post mortem de différents organes afin de réaliser les différentes analyses) ou en cas d'atteinte des points limites.
Remplacement
La règle du remplacement n'est pas applicable dans le cas de ce projet. En effet, nous devons avoir recours à un modèle in vivo afin d'étudier l’impact de la parodontite sur l’évolution de la sclérodermie systémique. Nous étudions notamment les réponses immunitaires, qui mettent en jeu la coopération de nombreuses cellulaires dans les organes tels que la rate et les ganglions. Pour ces raisons, nous ne pouvons avoir recours à l'utilisation de modèles in vitro. En ce qui concerne les modèles in vivo, la souris est le modèle approprié afin d'étudier les fonctions du système immunitaire ainsi que les mécanismes physiopathologiques parodontaux, car les connaissances et les outils d’analyse chez la souris sont très développés dans les domaines de l'immunité et de la parodontologie.
Réduction
Afin de respecter pleinement le principe des 3R, une réduction du nombre d’animaux utilisés a été mise en œuvre. Le dimensionnement des groupes expérimentaux a été déterminé à partir de protocoles déjà bien établis dans la littérature et sur la base de calculs de puissance statistique. Ce travail a permis de définir, pour chaque question scientifique, le nombre minimal d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats robustes.
Raffinement
Nous porterons une attention particulière au bien-être animal notamment via le raffinement des conditions d’hébergement. Les souris seront maintenues en groupes sociaux dans des cages expérimentales équipées d’un couvercle filtrant avec enrichissement (tubes en polycarbonate rouge translucides, nids, frisures de carton...) sur des portoirs ventilés deux semaines avant le début des procédures, afin de réduire au maximum le stress animal. Une habituation à la manipulation sera réalisée de façon quotidienne après la première semaine d’acclimatation, jusqu’au début de la procédure. La plupart des gestes sera réalisée sous anesthésie générale. Des soins péri- et post-opératoires seront également réalisés. Les souris anesthésiées seront placées sur une plaque chauffante afin de maintenir leur température corporelle jusqu’à leur réveil de l'anesthésie. Une application de gel ophtalmique sera réalisée à intervalles réguliers jusqu’au réveil pour lubrifier la surface des yeux et de prévenir la déshydration. La pose des ligatures au niveau des molaires doit être réalisée sous anesthésie générale car elle nécessite le maintien d’une ouverture buccale de la souris pendant quelques minutes. Les gestes réalisés ne sont pas des gestes douloureux et ne nécessitent pas la mise en place d'un traitement antalgique. Les animaux seront pesés et évalués cliniquement à l'aide d'une grille de scores définissant des points limites, afin de les soustraire à la souffrance.
Choix des espèces
La souris est un modèle couramment utilisé en immunologie, en particulier dans le domaine de l'auto-immunité, le système immunitaire des souris étant proche du système immunitaire humain. Nous disposons de nombreuses techniques d'analyse du système immunitaire chez la souris et de l'expérience requise pour le suivi des réponses immunitaires chez la souris, ce qui nous permet de limiter le nombre d'animaux utilisés. Nous utiliserons des souris âgées entre 8 et 12 semaines, qui sont des souris avec système immunitaire complètement mature et chez qui la croissance osseuse du maxillaire et la physiologie du parodonte sont établies.
Traitement de la fibrose hépatique dans un modèle de souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Objectifs
Les maladies métaboliques du foie représentent plusieurs syndromes qui vont de la simple stéatose hépatique à la stéatose hépatique inflammatoire et peuvent évoluer vers la fibrose, la cirrhose et le cancer hépatocellulaire. Ce projet s'intéresse aux mécanismes impliqués dans le développement de ces maladies hépatiques. L’objectif du projet est de tester une molécule à potentiel thérapeutique pouvant reverser ces pathologies. Cette étude sera réalisée sur un modèle de souris n'expriment pas notre gène d'intéret spécifiquement dans le foie. Ces souris développent une fibrose spontanée.
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans l'urgence clinique de trouver des traitements thérapeutiques contre la fibrose hépatique, puisqu’aucun traitement n'a été cliniquement approuvé à l'heure actuelle. Ainsi, cette étude permettra de tester des molécules pharmacologiques d'intérêt et de comprendre à partir de quel stade de développement de la maladie ces molécules peuvent avoir un effet bénéfique. Nous étudierons également les mécanismes mis en jeu dans l’amélioration du phénotype.
Procédures
Les animaux auront une biospie pour l'identification (durée 15 secondes). Les animaux auront des injections (durée 15 secondes) pendant 3 jours de suite. Ils seront soumis à un changement de régime alimentaire. Enfin ils auront une injection (15 secondes) d’un analgésique puis une injection d'un mélange anésthésique (15 secondes).
Impact sur les animaux
La biopsie, même si celle-ci est précoce peut engendrer un stress. La manipulation des animaux et l'injection peut engendrer un stress.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour permettre le prélèvement d'organes et l'analyses biochimiques et moleculaires de certains paramètres.
Remplacement
Des premiers tests réalisés en culture de cellules montrent des résultats encourageants cependant la réalisation d'explorations fonctionnelles sur animal vigile ne peut être totalement subsituée par des approches entièrement en culture cellualire. Cette molécule va agir sur le foie mais également de manière indirecte sur différents organes, la communication entre les organes est indispensable. Par ailleurs, l'identification et la validation de cibles thérapeutiques par des traitements pharmacologiques nécessite l'utilisation de modèles animaux mimant le plus fidèlement la pathologie humaine. La réalisation d'explorations fonctionnelles sur animal vigile ne peut donc pas être subsituée par des approches entièrement en culture de cellules.
Réduction
Un nombre minimum de souris sera inclus dans chaque groupe mais toutefois suffisant pour assurer la reproductibilité de l’expérience et appliquer des tests statistiques entre les différentes conditions.
Raffinement
Le suivi de ces animaux sera hebdomadaire par le personnel de l’animalerie et par l'expérimentateur pendant la durée des procédures. Les régimes pourront induire une variation de poids, nous suivrons le poids des souris par une pesée 1 fois par semaine. Nous suivrons les souris selon un grille de score permettant de s'assurer du bien-être des animaux. Les animaux sont hébergés par 4 à 6. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification et de petite maison. En fin de procédure, les animaux seront soumis à une sédation profonde afin d’éviter toute douleur (Kétamine/xylazine/buprecare 180mg/kg/20 mg/kg/ 0,1mg/kg).
Choix des espèces
L’espèce souris Mus Musculus a été choisie car c’est un excellent modèle pour étudier la physiologie des mammifères dans une population homogène d’animaux . De plus, la souris représente un modèle de choix pour l'étude des dysfonctionnements métaboliques car de nombreuses voies de régulation métabolique sont conservées entre souris et homme, permettant une extrapolation des résultats obtenus. De plus, l'utilisation de modèles de souris transgéniques permet une étude approfondie des maladies hépatiques et de tester de nouvelles pistes thérapeutiques. Nous utiliserons des souris adultes entre 8 semaines et 24 semaines. A ce stade de développement, toutes les voies métaboliques hépatiques et les voies de l'inflammation sont mises en places.
Etude de l’efficacité d’un candidat médicament sur un modèle de fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Objectifs
La fibrose idiopathique pulmonaire (FPI) est une pathologie pulmonaire chronique rare représentant la forme la plus fréquente de fibrose pulmonaire et dont la prévalence est de 18 cas pour 100 000 habitants dans le monde. La durée médiane de survie après l’établissement du diagnostic est estimée entre 2 et 5 ans. La FPI se caractérise par une rigidification du tissu pulmonaire affectant son fonctionnement et entrainant une insuffisance respiratoire pouvant aboutir, à terme, à des troubles cardiaques. Cette pathologie se manifeste ainsi par un essoufflement progressif, une toux sèche, une fatigue et une diminution de la tolérance à l’exercice. Plusieurs facteurs de risque sont associés à cette pathologie tels que le tabagisme et la pollution atmosphérique, les infections virales chroniques ou encore sont d’origines génétiques. Les stratégies pharmacologiques actuelles ne permettent pas de guérir la maladie mais seulement de ralentir sa progression et s’accompagnent d’effets secondaires importants. La seule stratégie curative repose sur une transplantation pulmonaire très invasive qui s’accompagne d’un risque important de complications post-opératoires et dont les greffons sont en quantités limitées. Il est donc nécessaire de pouvoir développer et tester de nouveaux composés permettant de soigner cette pathologie. L’objectif du présent projet est de tester l’efficacité de nouveaux candidats médicaments dans un modèle préclinique chez le rat dont la pathologie est induite par l’administration d’une substance connue pour être à l’origine de fibrose pulmonaire chez l’Homme. Ce modèle repose sur l’administration de cette substance dans la trachée. L’efficacité du candidat médicament sera comparée à un ou plusieurs traitements de référence.
Bénéfices attendus
Le modèle de fibrose pulmonaire induite par l'administration d'une substance entrainant la fibrose apparait comme un modèle élaboré, présentant des marqueurs de l'inflammation précoces suivi par l’installation progressive de la fibrose des tissus pulmonaires, observée dans la maladie de la FPI chez l’Homme. Ainsi, des caractéristiques fonctionnelles et tissulaires aussi bien au niveau pulmonaire que cardiaque sont présentes chez les animaux induits, de manière similaire aux patients atteints de FPI. À terme, l’utilisation de ce modèle animal permettra de sélectionner des composés présentant des bénéfices sanitaires significatifs en vue d’essais cliniques.
Procédures
Les animaux sont d'abord mis sous anesthésie générale avant d'être intubés puis une canule est glissée dans les voies respiratoires de l'animal et une injection liquide contenant la substance induisant la fibrose est administrée rapidement (durée de l'intervention: 6-8 min) dans les poumons. Durant les 4 semaines suivantes, les animaux seront traités quotidiennement avec plusieurs composés ou des composés de références selon différentes voies d'administration (voie orale, intraveineuse, injection dans l'abdomen ou en sous-cutanée: durée de chaque administration = 1min). Au cours du protocole, les animaux seront à nouveau anesthésiés de manière générale afin de pouvoir effectuer des imageries cardiaques (environ 20 min par passage) intermédiaires (c'est-à-dire à 2 semaines post-administration) pour contrôler les répercussions de l'induction de la pathologie et l'effet potentiel des candidats médicaments ai cours du protocole. Une autre imagerie cardiaque sera effectuée en fin de protocol puis une chirurgie sera effecutée sous anesthésie et analgésie afin de réaliser des mesures de pression dans le ventricule droit et dans l'artère pulmonaire puis pourront être soumis à un prélèvement sanguin par ponction directe dans le coeur avant d'être mis à mort par surdose d'euthanasiant (durée 15min). En parallèle, ces animaux pourront subir un prélèvement sanguin par ponction directe de la veine du cou réalisée sous anesthésie générale ou dans la veine de la queue sans anesthésie (durée: 5 min par prélèvements).
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à une administration dans les voies respiratoires avec la substance induisant la fibrose pulmonaire réalisée sous anesthésie générale et par intubation entrainant un risque d’irritation des voies respiratoires. L’administration de cette substance entraine une réponse inflammatoire pulmonaire rapide responsable d’un inconfort respiratoire et pouvant provoquer une détresse respiratoire plus ou moins sévère en fonction de la sévérité de la lésion. Dans les heures qui suivent l’administration de cette substance, une baisse de la mobilité peut être observée ainsi qu’une perte d’appétit et une baisse de l’hydratation entrainant une perte de poids. Une chirurgie d’implantation de pompe contenant les composés pourra être réalisée nécessitant une ouverture de la peau pouvant être source de douleur et/ou une gêne notamment avec la présence de la pompe et de la diffusion des substances via celle-ci. L’administration répétée de candidat médicament par voie orale, dans l'abdomen, intraveineuse ou sous-cutanée est une source de stress puisqu’il est nécessaire d’appliquer une contention chez le rat afin de pouvoir réaliser ces gestes. Un des effets indésirables potentiels est lié à l'administration du candidat médicament. Un problème lors du geste technique ou un effet secondaire du composé testé peut être observé surtout pour les nouvelles molécules avec peu de recul. Le traitement par injection dans l'abdomen peut entrainer une inflammation de l'abdomen. Le traitement par voie orale peut entrainer des fausses routes associées à des troubles respiratoires. Des prélèvements de sang seront réalisés soit sur animal sous anesthésie générale lorsque ce dernier sera effectué à la veine du cou soit sur animal vigile soumis à une contention, impliquant des ponctions directes dans les vaisseaux à l’aide d’une aiguille pouvant être à l’origine 1) d’une douleur, 2) de stress et 3) d’un écoulement sanguin persistant. Une nouvelle anesthésie générale est nécessaire pour chaque imagerie cardiaque ou lorsque des prélèvements sanguins à la veine du cou seront nécessaires. De même, en fin de protocole, des mesures des flux sanguins seront effectuées dans le ventricule droit et l’artère pulmonaire sur animal anesthésié, pouvant être suivie par un prélèvement de sang dans le coeur.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure car il est nécessaire de récupérer les organes pour faire des analyses approfondies sur l'effets des composés.
Remplacement
L’objectif du projet est d’obtenir une preuve de concept d’efficacité de nouveaux composés in vivo. Afin d’évaluer l’effet de candidat médicament sur les marqueurs de l’inflammation et de fibrose des tissus pulmonaires ou cardiaques, le recours à un modèle animal est nécessaire. En effet, bien qu'une évaluation initiale de l'effet des composé peut-être effectué dans des modèles in vitro (permettant de faire un premier trie des composés les plus pertinents), ces derniers ne permettent pas d’induire et d’étudier les répercussions intégrées au niveau cardiorespiratoire et systémique, ni d’évaluer le devenir du candidat médicament.
Réduction
Le modèle de fibrose pulmonaire induite chez le rat à la suite de l’administration d'une substance connue pour induire de la pibrose dans les poumons est connu pour être reproductible permettant d’utiliser un nombre d’animaux réduit. Ajouté à cela, dans le cas où une imagerie cardiaque est pratiquée à un temps intermédiaire (à 2 semaines post-induction) en plus des mesures terminales, les animaux pourront 1) être répartis de manière aléatoire permettant ainsi d’homogénéiser les différents groupes et de diminuer ainsi la variabilité entre ces derniers, et 2) de faire un suivi sur plusieurs semaines sur les mêmes animaux limitant le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
A l’arrivée des animaux, une période d'acclimatation d’au moins 5 jours est respectée. Une importance particulière est portée au suivi des animaux pour prévenir et remédier à l’apparition de douleur ou de mal-être. Les points limites sont fixés avant le début des expérimentations . Les animaux seront hébergés par 2 ou 3 par cage selon leur poids. Des enrichissements multiples leur sont proposés (batônnets en bois, carrés de cellulose, rouleaux en carton), en alternance, pour limiter l’habituation et l’ennui. Les actes pouvant générer de la douleur seront réalisés sous anesthésie et/ou analgésie. Par ailleurs, les animaux seront habitués à la manipulation par l'Homme ainsi qu’aux environnements nouveaux afin de réduire le stress. Les animaux seront également habitués à la manipulation et à la contention pour diminuer le stress lié aux différentes procédures. L’administration de la substance induisant la fibrose dans les poumons sera réalisée sous anesthésie générale et les animaux seront surveillés en phase post-opératoire sur tout le reste de la journée. De la nourriture et/ou des gels enrichis seront déposés dans la cage afin de limiter la perte de poids des animaux après l’administration de la substance induisant la fibrose. Une réhydratation pourra être effectuées en cas de signes de déshydratation. Les prélèvements sanguins ainsi que les doses et volumes d’injection d’analgésiques ou des traitements avec les candidats médicaments seront réalisés selon les recommandations éthiques [doses et volume adaptées en fonction des voies d’administration. Après chaque prélèvement de sang, une une héhydratation sera réalisée (volume équivalent injecté directement dans la voie veineuse ou 2 fois le volume prélevé injecté en sous cutanée) afin de compenser la perte de sang. Les imageries cardiaques et prélèvements sanguins à la veine du cou seront réalisés sous anesthésie générale tout comme les mesures de flux sanguins. Ces derniers se feront également sous analgésie. Pour chaque anesthésie, les animaux seront placés sur un tapis chauffant retro-contrôlé et seront maintenus à une température comprise entre 36,5 et 37,5°C, et du gel ophtalmique sera déposé sur les yeux.
Choix des espèces
Le rat est largement utilisé en préclinique pour le modèle de fibrose pulmonaire. Il présente des structures alvéolaires et bronchiolaires suffisamment comparables à celle de l’Homme pour obtenir une réponse pro-inflammatoire suivie par l’installation de la fibrose pulmonaire, toutes deux typiques de la FPI. L'analyse des flux sanguins (pression artérielle et cardiaque) et imageries cardiaques sont également sensiblement comparables et peuvent être partiellement transposables à celles observées chez les patients FPI. Le rat présente une bonne tolérance physiologique à la substance induisant la pathologie dont le développement est stable et reproductible chez cette espèce. Le rat permet également de réaliser des prélèvements sanguins longitudinaux ainsi que de collecter des volumes sanguins suffisants pour étudier de manière plus précise la pharmacocinétique d’un composé dans l’organisme. Des rats âgés de 5-7 semaines le jour de l’administration intratrachéale de cette substance (entre 180-300g) seront utilisés dans ce projet car la grande majorité des résultats de la littérature concernant ce modèle a été obtenue sur des rats appartenant à cette gamme de poids.
Étude préclinique du potentiel thérapeutique de nanoparticules d’apolipoprotéine A1 chargées en molécules d’intérêt clinique dans la fibrose pulmonaire expérimentale chez la souris.
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
Objectifs
Les nanoparticules que nous produisons sont des reconstitutions simplifiées de molécules présentes dans notre organisme dont le rôle principale est d'éliminer le cholestérol. Ces nanoparticules possèdent aussi des propriétés protectrices pour l'appareil cardio-vasculaire, tel qu'une activité anti-inflammatoire. Ainsi, plusieurs industriels pharmaceutiques ont utilisés ces nanoparticules pour tester leurs potentiels thérapeutiques dans les maladies cardiovasculaires. L'administration de ces nanoparticules était réalisée par injections intraveineuses répétées. Une autre voie d'administration, l'aérosolisation, permettrait de cibler directement les poumons. Il se trouve que les cellules pulmonaires sont capables de reconnaitre et d'utiliser ces nanoparticules. Aujourd'hui, aucune étude n'a montré la transposition du potentiel thérapeutique de ces nanoparticules dans les maladies respiratoires. Nous avons réussis à produire et enrichir ces nanoparticules avec différentes molécules thérapeutiques et montré un effet protecteur dans un modèle in vitro. Les objectifs du projet sont d'évaluer le potentiel thérapeutique de l'aérosolisation des nanoparticules enrichies dans deux modèles complémentaires de fibrose pulmonaire in vivo: (i) la fibrose pulmonaire induite par une alimentation riche en graisse et (ii) la fibrose pulmonaire induite par un agent chimique.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera une preuve de concept de l’efficacité des nanoparticules A1NP enrichies à prévenir le développement de fibrose pulmonaire dans différents contextes pathologiques. Cette stratégie pourrait révolutionner la prise en charge des diabétiques en offrant un traitement ciblé et non invasif capable d’interrompre la progression de cette complication pulmonaire, améliorant ainsi la qualité de vie des patients et réduisant la mortalité. La voie inhalée est une stratégie thérapeutique prometteuse qui améliorera l'observance et l'autonomie des patients. Des études précliniques et cliniques de ces dernières années ont démontré la capacité des nanoparticules lipidiques inhalées à délivrer localement divers médicaments dans les poumons, notamment des produits chimiothérapeutiques, des vasodilatateurs, des antibiotiques, des ARNm, des siARN et des mucolytiques, pour le traitement de maladies pulmonaires telles que les cancers pulmonaires, les maladies pulmonaires obstructives et les infections respiratoires. Les nanoparticules lipidiques ont permis d’atteindre cet objectif tout en améliorant la stabilité des médicaments, en réduisant la toxicité systémique et en permettant une concentration locale plus élevée du médicament dans les poumons. En diminuant la fréquence et la gravité des complications pulmonaire, cette thérapie innovante pourrait réduire significativement les coûts liés aux soins à long terme, à l’hospitalisation, et à la prise en charge des incapacités. Elle répond ainsi à un besoin urgent de solutions thérapeutiques efficaces face à la charge croissante que représente les maladies respiratoires pour les systèmes de santé mondiaux.
Procédures
Les animaux seront soumis à des inhalations de nanoparticules (1056 animaux au total maximum). Le geste technique d'inhalation des nanoparticules dure environ 5 minutes et se fait sur animaux vigiles. Parmi ces animaux, la moitié auront une mesure de leur fonction respiratoire (528 animaux au total maximum). Certains animaux auront reçu une dose d'un agent chimique (640) et certains auront eut un régime riche en graisse (192). L'administration de l'agent chimique dure environ 1 minute et la mesure des fonctions respiratoires dure environ 10 minutes. Ces deux interventions sont réalisées sous anesthésie générale. Dans le modèle 1 (fibrose pulmonaire induit par un régime riche en graisse), nous aurons : - Etude pilote (32) : 8 inhalations de nanoparticules par souris. - Etude (320) : chaque groupe de souris contient 32 souris (16 pour la fonction respiratoire et 16 pour l'analyse histologique), il y a 8 inhalations de nanoparticules par souris. Dans le modèle 2 (fibrose pulmonaire induit par un agent chimique), nous aurons : - Etude (352 souris avec de l'eau normale et 352 souris avec de l'eau sucrée) : chaque groupe de souris contient 32 souris (16 pour la fonction respiratoire et 16 pour l'analyse histologique), les souris reçoivent soit une dose de solution physiologique ou une dose de l'agent chimique. Puis les souris reçoivent 3 ou 6 inhalations de nanoparticules par souris.
Impact sur les animaux
- Nuisance modérée du régime riche en graisse. - Nuisance modérée de la mesure de glycémie. - Nuisance modérée pour les administrations pulmonaire. Cette technique est réalisé sous anesthésie générale et ne dure qu'une minute. - Nuisance sévère pour la mise en place de la fibrose pulmonaire induite par l'agent chimique. - Nuisance sévère pour la mesure des fonctions respiratoires.
Devenir
Chaque animale est euthanasié afin de pouvoir collecter les poumons pour analyses biologiques.
Remplacement
La complexité des processus physiologiques se déroulant lors de la fibrose pulmonaire ne sont pas modélisables par des techniques in vitro. Les processus de dégradation et de fibrose du tissu pulmonaire impliquent plusieurs types cellulaires : neutrophiles, macrophages, cellules endothéliales, fibroblastes, pneumocyte de type 1 et 2 entres autres. De plus, plusieurs processus physiologiques se mettent en place lors de la fibrose tel que l’inflammation et le stress oxydatif. A l'heure actuelle, nous ne pouvons réaliser des procédures in vitro permettant d'intégrer l'ensemble de ces acteurs cellulaires et de signalisation.
Réduction
Le nombre d'animaux de cette étude se base sur des publications scientifiques ayant décrit des résultats significatifs avec des approches similaires. Ainsi, nous avons réduit à 8 le nombre de souris par groupe pour les analyses statistiques.
Raffinement
Pour garantir un environnement optimal, les animaux seront logés dans des cages offrant un espace suffisant, avec un maximum de 5 animaux par cage. Cet aménagement limitera au maximum les contraintes subies et permettra un comportement normal. De plus, l’environnement sera enrichi avec des matériaux pour se nicher et jouer, contribuant ainsi à leur bien-être. Les animaux seront observés de façon continue pendant les 30 premières minutes après l’aérosolisation, puis 3 à 6 fois par jour afin de nous assurer de leur bien-être et de ne pas laisser un animal en souffrance. Tout signe de souffrance ou de comportement anormal sera rapporté immédiatement au vétérinaire référent afin de prendre les mesures adéquates. Les procédures invasives seront réalisées sous anesthésie générale par une personne qualifiée, conformément aux protocoles en vigueur pour minimiser la douleur et le stress des animaux. Nous observerons et analyserons divers points limites qui ont été définis pour évaluer leur bien-être. Si l'un de ces points limites est atteint, cela sera signalé immédiatement au vétérinaire référent. Celui-ci évaluera la situation et pourra décider de l'arrêt de l'expérimentation. Pour compléter le raffinement des procédures, une injection d’analgésique sera réalisée avant chaque intervention et chaque fois que la souris démontrera des signes de douleurs. La mise en place d’une étude pilote permettra aussi d’améliorer les manipulations de l’expérimentateur.
Choix des espèces
La structure et la fonction du système respiratoire des souris présentent des similitudes avec celles des humains, bien que les différences existent en termes de taille et de complexité. Les souris possèdent des bronchioles, des alvéoles, et des cellules immunitaires pulmonaires similaires à celles des humains, ce qui permet d'étudier les effets des traitements inhalés. Les souris montrent des réponses inflammatoires et immunitaires comparables à celles des humains lorsqu'elles sont exposées à des agents pathogènes ou à des stimuli nocifs, permettant ainsi d'évaluer les réponses thérapeutiques des nanoparticules. Les modèles murins de fibrose pulmonaire sont bien établis et peuvent être induits par diverses méthodes telles que l'exposition à des agents chimiques. Ici, les souris sous régime riche en graisse ou exposées à un agent chimique en condition hyperglycémique reproduisent les caractéristiques clés de la fibrose pulmonaire humaine, en prenant en compte les perturbations métaboliques. Animaux adultes entre 8 et 10 semaines. À l'âge de 8 à 10 semaines, les souris ont atteint une maturité physiologique qui leur permet de mieux refléter les caractéristiques pulmonaires des adultes humains. Les structures alvéolaires et les voies respiratoires sont pleinement développées, ce qui est crucial pour étudier les changements pathologiques induits par la fibrose pulmonaire. Les souris de cet âge possèdent un système immunitaire mature mais encore flexible, permettant une réponse inflammatoire et immunitaire comparable à celle observée chez les adultes humains. Cela est important pour étudier les mécanismes inflammatoires et immunopathologiques de la fibrose. Enfin, à cet âge, les souris ont un niveau d'activité physique, de métabolisme et de croissance relativement stable, ce qui minimise les facteurs confondants qui pourraient influencer les résultats expérimentaux.
Impact de la fibrose sur la régénération musculaire et sur des stratégies thérapeutiques innovantes chez la souris dystrophique MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Objectifs
Nous nous intéressons aux dystrophies musculaires, un groupe de maladies génétiques qui touchent le muscle squelettique. Elles sont caractérisées par une faiblesse musculaire, une dégénérescence progressive des muscles du corps. Dans certains types de dystrophies musculaires, comme par exemple la dystrophie musculaire de Duchenne (incidence 1 sur 3500 naissances de garçons), la dystrophie musculaire oculo-pharyngée (1 sur 100000) ou la dystrophie musculaire des ceintures (prévalence entre 1 et 3 personnes sur 125000) entre autres, l’apparition de tissu cicatriciel (appelé fibrose) dans les muscles est également observée. Le processus fibrotique représente une réponse progressive qui aboutit, suite à la production excessive de tissu cicatriciel remplaçant le tissu, à une dysfonction de l’organe et à dans certains cas peut amener à la mort de l’individu. Dans le muscle squelettique (comme dans nombreux autres tissus), le processus qui amène l’apparition de tissu cicatriciel reste un processus très peu connu et son impact sur la régénération musculaire et son influence sur certaines des thérapies innovantes utilisées dans des essais cliniques dans le cadre des dystrophies musculaires, reste mal compris. Ce projet consiste à 1) étudier l'impact de la fibrose musculaire sur la régénération musculaire; 2) étudier comment la fibrose musculaire peut influencer certaines approches thérapeutiques comme la thérapie génique et la thérapie cellulaire; 3) tester des approches thérapeutiques visés à diminuer la fibrose et améliorer la fonction musculaire dans des modèles de dystrophie musculaire. Le projet nécessite une modification avec augmentation du nombre d'animaux afin d'étudier de nouvelles approches thérapeutiques anti-fibrotiques chez la souris dystroophique.
Bénéfices attendus
Ce projet aidera à comprendre comment la présence de tissu cicatriciel (fibrose musculaire) au sein du muscle squelettique est capable de modifier la régénération du muscle. Également, il permettra de comprendre comment la fibrose peut influencer l’efficacité de certaines stratégies thérapeutiques, comme la thérapie cellulaire par transfert de myoblastes et la thérapie génique, qui représentent des thérapies envisageables pour des maladies génétiques comme les dystrophies musculaires. Enfin, il permettra de tester des approches thérapeutiques visés à diminuer la fibrose et améliorer la fonction musculaire dans des modèles de dystrophie musculaire.
Procédures
Différents groupes d’animaux seront soumis à différentes procédures. Un lot d'animaux sera soumis à l'injection d'une toxine musculaire sous anesthésie. Il s'agit d'une intervention de très courte durée (l'injection de la toxine elle-même ne dure que quelques secondes et la manipulation de la souris ne demande que quelques minutes); Un lot d'animaux sera soumis à l’injection de molécules thérapeutiques ou de cellules (sous anesthésie/analgésie). Il s'agit également d'une intervention de très courte durée (l'injection elle-même ne dure que quelques secondes et la manipulation de la souris ne demande que quelques minutes); Un lot d'animaux sera soumis alternativement pour une durée de traitement estimé à environ 13 semaines à :i) l’injection d’une molécule thérapeutique (maximum deux fois par jour, sur animaux vigils) ; ii) le gavage d’une molécule thérapeutique (maximum deux fois par jour sur animaux vigils) ;iii) l’administration d’un molécule thérapeutique dans la nourriture (animaux vigils); iv) l’injection de molécules thérapeutiques sous anesthésie. Les manipulations des souris dans ces interventions sont de très courte durée (moins qu’une minute) ; Un lot d'animaux sera soumis à une greffe musculaire, une procédure chirurgicale réalisée sous anesthésie générale et analgésie d’une durée de 30 minutes ; Un lot d'animaux sera soumis à une mesure in situ de la contractilité du muscle squelettique (durée de 15 minutes) qui est un acte sans réveil effectuée sous anesthésie et analgésie. Cet acte est suivi de l’euthanasie (réalisée sous anesthésie et analgésie) des tous les animaux afin de permettre le prélèvement des organes d’intérêt.
Impact sur les animaux
Les animaux utilisés présentent une fibrose musculaire à partir de 2 mois (selon le modèle utilisé) sans signe clinique associés. Certains animaux seront également immunodéficients et sont donc plus sensibles aux infections. Dans notre projet, nous injectons des cellules ou des molécules à effet thérapeutique chez la souris. Pour certaines souris cela sera après avoir effectué un dommage musculaire du muscle tibialis anterior. D’autre animaux auront une greffe musculaire. L'effet indésirable qui peut se produire sur les animaux est une inflammation/infection de la peau au site d’injection, l'animal pourrait alors ressentir une douleur locale au niveau du site d'injection. Certains animaux auront un traitement en systémique. L'effet indésirable qui peut se produire sur les animaux est une inflammation/infection de la peau au site d’injection ou un des effets secondaires liés à la molécule administrée. Lors des anesthésies effectuées pour l'ensemble des gestes techniques, les risques/contraintes peuvent être les suivants : effets sur les variables physiologiques affectant le maintien de l'homéostasie pendant l'anesthésie (hypothermie, hypotension, hypoxie)
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure. L’analyse des muscles injectés et des autres organes (foie, etc) est indispensable pour ce projet. L'euthanasie de l’ensemble des animaux est donc requise.
Remplacement
La thérapie cellulaire, génique, la régénération musculaire et la fibrose sont des processus qui peuvent être investigués exclusivement in vivo et pour le quel un remplacement in vitro en respect de la règle de 3R n’est pas encore possible.
Réduction
Chaque groupe sera constitué de 8-20 animaux pour obtenir des résultats statistiques. Dans le respect de la règle des 3R, une première série d’ expériences sera réalisée sur 5-12 souris. Le nombre sera incrémenté exclusivement si besoin. En outre, afin de réduire le nombre de souris utilisées (dans le respect de la règle des 3R) pour chaque souris, quand possible, les deux muscles Tibialis Anterior (gauche et droite) seront injectés. Au maximum un total de 1284 souris seront utilisées dans ce projet. Afin de comparer les groupes de sujets, nous réaliserons une analyse statistique.
Raffinement
Pour le raffinent, les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture. Les conditions de température et d'hygrométrie sont contrôlées. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères et l'isolement est évité au maximum. Le milieu est enrichi avec au choix : lanières de papier Kraft, maisons ou tunnel en carton ou carré de coton compacté. Suite à la procédure chirurgicale, qui est réalisé sous anesthésie/analgésie, les animaux seront surveillés quotidiennement pendant toute la durée de l’expérience afin de déceler des signes de douleur. Pour l’injection de vecteurs AAV- virus adéno-associés- en intramusculaire, pour l’injection de la myotoxine et l’injection de cellules, les souris sont anesthésiées. Les critères tels que l’activité générale, la prise de nourriture et d’eau, la perte de poids, des plaies au site d’injection, une croissance excessive des dents seront évalués régulièrement. Les animaux qui montrent un signe quelconque de détérioration de leur santé seront euthanasiés immédiatement.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est le modèle le plus commun utilisé dans des études de régénération musculaire et de compréhension des mécanismes physiopathologique du muscle squelettique, ainsi que dans des études pour évaluer la participation des myoblastes humains à la régénération musculaire et de thérapie génique. Nous utiliserons de souris présentant de la fibrose musculaire pour pouvoir étudier l’effet de la fibrose sur la régénération musculaire, la thérapie cellulaire et génique et tester des approches thérapeutiques visés à diminuer la fibrose et améliorer la fonction musculaire dans des modèles de dystrophie musculaire. Nous utiliserons des souris d’âge adulte (2 mois et plus): puisque c’est à partir de cet âge qu’elles présentent de la fibrose au niveau musculaire.