Recherche fondamentale

Injectées avec des cellules de lymphome B, 1 300 souris sur les 1 800 du projet développent des tumeurs ganglionnaires, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le grossissement des ganglions peut réduire leur mobilité, voûter leur posture, accélérer leur respiration et leur faire perdre du poids. L'équipe cherche à comprendre comment les cellules tumorales produisent leur énergie, et pourquoi certains lymphomes résistent aux immunothérapies quand d'autres y répondent. Toutes les souris sont tuées à la fin pour récupérer les tumeurs, geste que le porteur présente comme la seule façon d'étudier le fonctionnement interne des cellules cancéreuses.

Objectifs

Les Lymphomes Diffus à Grandes Cellules B (LDGCB) sont des cancers du système immunitaire qui touchent les lymphocytes B, des cellules chargées de défendre l’organisme contre les infections. C’est le type de lymphome le plus fréquent dans les pays industrialisés. Ce cancer est très variable d’un patient à l’autre. Une des raisons principales est la façon dont les cellules cancéreuses produisent l'énergie pour se développer et se multiplier. Pour produire cette énergie, elles peuvent utiliser deux grands mécanismes: l'un rapide mais peu efficace, tandis que l'autre est plus complexe mais plus efficace. Des études ont montré que, chez certains patients, le lymphome dépend de l'un ou l'autre de ces mécanismes. Cette différence peut influencer leur réponse aux traitements actuelement disponibles. Notre objectif vise à mieux comprendre pourquoi ces cancers ne fonctionnent pas tous de la même manière. Nous cherchons notamment à déterminer si ces différences sont liées à des facteurs génétiques ou à l'environnement des cellules tumorales. Nous étudierons si d'autres modifications du métabolisme sont associées à la croissance des cellules cancéreuses. Pour répondre à ces questions, nous utiliserons un modèle expérimental de souris reconnu et largement utilisé pour l'étude des lymphomes en laboratoire.

Bénéfices attendus

Ce projet est à la base des recherches menées par notre équipe pour mieux comprendre pourquoi certains lymphomes sont résistants aux traitements actuels (immunothérapies et thérapies ciblées), alors que d'autres y sont sensibles. Il s'intéresse à la manière dont les cellules tumorales produisent l'énergie nécessaire à leur développement. À court terme, il permettra d'identifier les mécanismes qui favorisent la croissance des lymphomes. À plus long terme, ces travaux aideront à mieux comprendre les causes de la résistance aux traitements et pourraient permettre d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. À terme, ces connaissances pourraient contribuer au développement de traitements plus efficaces et mieux adaptés aux caractéristiques de chaque patient.

Procédures

Dans ce projet les souris seront soumises à des contentions (environ 30 secondes, 1 à 3 fois par semaine). 1300 animaux recevront une injection de cellules tumorales (environ 30 secondes). Parmi elles, 1000 souris recevront une injection ultérieure (environ 30 secondes). 300 souris auront un prélevement de sang (environ 45 secondes), suivi de 2 injections (environ 30 secondes chacune).

Impact sur les animaux

La croissance des lymphomes dans les ganglions lymphatiques pourra entraîner une augmentation du volume des ganglions et, selon leur localisation, provoquer une gêne modérée chez les animaux. Celle-ci pourra se traduire par une diminution de la mobilité, une posture voûtée, une baisse de l'activité, une respiration plus rapide ou une perte de poids.

Devenir

Afin de mieux comprendre comment les cellules des lymphomes produisent et utilisent l'énergie nécessaire à leur survie et à leur multiplication, nous devons récupérer les tumeurs développées chez les animaux à la fin de l'expérience. Cela nécessite de procéder à la mise à mort de l'ensemble des animaux du projet. Les analyses réalisées sur ces tumeurs après leur prélèvement sont indispensables pour étudier le fonctionnement interne des cellules cancéreuses, comprendre les mécanismes biologiques qui favorisent leur développement et identifier de nouvelles caractéristiques pouvant être exploitées pour améliorer les traitements des lymphomes.

Remplacement

Les lymphomes B peuvent utiliser différentes sources d’énergie selon leur environnement, ce qui influence leur sensibilité aux traitements. Lorsqu’on étudie ces cellules cancéreuses en laboratoire dans des conditons de culture in vitro, cette diversité n'est plus observée. En effet, ces conditions sont très artificielles et ne reproduisent pas fidèlement l’environnement réel de la tumeur dans l’organisme. De plus, les milieux de culture contiennent des nutriments spécifiques présents à des concentrations élevées et non-physiologiques, qui “forcent” les cellules tumorales à utiliser certaines réactions biochimiques. Avec le temps, les cellules s’adaptent à ces conditions artificielles et finissent par se comporter différemment des celles qui évoluent dans l'organisme (in vivo). C’est pourquoi, il est nécessaire d’utiliser des modèles animaux, notamment des souris, pour étudier correctement cette diversité métabolique et mieux comprendre le comportement biologique des lymphomes.

Réduction

Les effectifs ont été réduits au strict minimum tout en garantissant l’obtention de résultats statistiquement fiables et interprétables. Le nombre d’animaux nécessaires a été déterminé à l’aide d’un outil informatique de calcul, en tenant compte des connaissances que nous avons acquises au cours des 15 dernières années avec le modèle animal utilisé dans cette étude.

Raffinement

Le bien-être des animaux sera assuré par la mise en place de mesures de raffinement adaptées au modèle de lymphome B étudié. Les animaux feront l'objet d'une surveillance régulière (une à trois fois par semaine selon la procédure expérimentale), voire quotidiennement (selon la phase expérimentale), incluant l'évaluation de leur état général, de leur comportement, de leur mobilité, de leur poids et de l'évolution du développement tumoral. La palpation régulière des ganglions lymphatiques permettra également de suivre la progression de la maladie.

Choix des espèces

La souris présente de nombreuses similitudes biologiques avec l'Homme, ce qui en fait un modèle particulièrement adapté à l'étude des lymphomes. Le choix de cette espèce repose également sur l'existence de modèles murins génétiquement modifiés bien caractérisés, qui reproduisent certaines caractéristiques des lymphomes B humains et permettent d'étudier les mécanismes impliqués dans leur développement et leur réponse aux traitements. La souris présente par ailleurs l'avantage de disposer d'un système immunitaire et d'un environnement tumoral étudiables dans leur intégralité, ce qui est essentiel pour analyser les interactions entre les cellules tumorales et leur microenvironnement. De plus, comparativement au plasma humain, les concentrations en nutriments observées dans le plasma murin sont globalement conservées. Ces similitudes suggèrent que l'environnement nutritionnel disponible pour les cellules tumorales est comparable entre les modèles murins et humains, renforçant ainsi la pertinence de ce modèle pour l'étude du métabolisme tumoral. Les animaux utilisés seront des souris âgées d’environ 6 semaines au début des procédures expérimentales. Cet âge correspond à une période compatible avec les greffes cellulaires, les analyses métaboliques et le suivi du développement tumoral dans ce modèle.

Vingt-quatre injections sur huit semaines, six tests d'agrippement et une chirurgie de trente minutes pour mesurer la force musculaire : 960 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un régime alimentaire particulier, suivi de huit à vingt-quatre semaines, provoque chez les souris génétiquement modifiées une myotonie et une faiblesse musculaire qui peuvent réduire leur activité motrice. Le porteur signale aussi des interventions chirurgicales menées sans réveil, des diarrhées, des pertes de poids et de rares complications cardio-respiratoires, alors que la totalité de l'effectif est déclarée en gravité modérée. Le choix de la souris tient, selon lui, à la conservation de la structure et de la fonction du muscle squelettique entre cette espèce et l'humain, et à des lignées produites au laboratoire qui expriment la mutation humaine.

Objectifs

La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est la maladie neuromusculaire génétique la plus fréquente chez l’adulte. Elle affecte principalement les muscles squelettiques et se caractérise notamment par une myotonie, c’est-à-dire une difficulté à relâcher les muscles après contraction, ainsi que par une faiblesse musculaire progressive. Le muscle squelettique est un tissu dynamique capable de s’adapter aux contraintes fonctionnelles grâce à des processus de remodelage et à l’ajout de nouveaux noyaux au sein des fibres musculaires, un phénomène appelé accrétion nucléaire. Dans la DM1, ces mécanismes sont perturbés, conduisant à une modification de la composition musculaire, types de fibres musculaires et une augmentation du nombre de noyaux centraux et périphériques. L’objectif principal de ce projet est d’étudier les mécanismes physiologiques responsables du remodelage musculaire et de l’accrétion des noyaux dans les fibres musculaires, afin de mieux comprendre la physiopathologie de la DM1. Pour cela, nous utiliserons un modèle murin reproduisant les symptômes musculaires fonctionnels observés chez les patients. Ce modèle, généré au laboratoire, expriment la mutation humaine responsable de la DM1 et reproduit fidèlement les altérations musculaires caractéristiques de la maladie. Ce projet servira à long terme à identifier de nouveaux mécanismes impliqués dans le remodelage musculaire et l’accrétion nucléaire, et définir de potentielles stratégies thérapeutiques visant à préserver la fonction musculaire chez les patients atteints de DM1.

Bénéfices attendus

La dystrophie myotonique de type 1 est la dystrophie musculaire la plus fréquente chez l’adulte avec une prévalence estimée à environ 1 personne sur 2 000 dans la population européenne. Les symptômes impactent au quotidien les patients et menacent leur autonomie. A ce jour, aucune thérapie n’est disponible pour soigner cette maladie génétique. Ce projet vise à mieux comprendre mécanismes moléculaires à l’origine de la pathologie en disséquant les processus physiopathologiques musculaires des patients DM1. Ces études sont prérequises pour le développement de thérapies ciblées.

Procédures

Certains lots d'animaux seront soumis à un régime alimentaire spécial pendant 8 à 24 semaines (animal vigil, prise alimentaire spontanée et à volonté), d'autres subiront une injection à raison de 3 fois par semaines pendant 8 semaines (animal vigil, 24 injections maximum, 30 secondes). Certains animaux auront deux injections (animal sous anesthésie générale, 1 injection par patte, 3 minutes). Certains animaux seront soumis au test d'agrippement pendant 8 à 24 semaines à raison d'un test par mois afin d’évaluation leur force musculaire (animal vigil, 6 tests maximum, 3 minutes). Certains lots d'animaux subiront une administration orale à l'aide d'une micropipette par jour pendant 8 jours (animal vigil sans contrainte physique, 8 administration max, 30 secondes à 1 minute). Si l’administration orale à l’aide d’une micropipette et non réalisable, certains lots d’animaux subiront une injection à raison d’1 injection pendant 5 jours (animal vigil, 5 injections max, 30 secondes). Enfin, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale pour la mesure de la force musculaire (animal sous anesthésie générale et analgésie, 1 fois, 30 minutes).

Impact sur les animaux

Le régime alimentaire spécifique administré aux souris génétiquement modifiées est susceptible d’induire un phénotype comprenant une myotonie (défaut transitoire de relaxation musculaire après contraction) ainsi qu’une faiblesse musculaire pouvant entraîner une diminution de l’activité motrice. Les procédures expérimentales prévues peuvent générer des nuisances et effets indésirables, principalement liés aux manipulations et aux actes réalisés dans le cadre du projet. Les injections répétées peuvent provoquer une douleur légère et transitoire au point d’injection, ainsi qu’un stress ponctuel lié à la contention nécessaire aux manipulations. Les mesures de force musculaire peuvent également induire un stress léger et temporaire. Les traitements administrés sont globalement bien caractérisés, mais peuvent, dans de rares cas, entraîner des effets indésirables tels que des troubles digestifs (diarrhées) ou une perte de poids. Les procédures sous anesthésie peuvent entraîner une altération transitoire de la thermorégulation et, plus rarement, des complications cardio-respiratoires. Enfin, les interventions chirurgicales réalisées sans réveil peuvent induire une douleur et un stress pré-opératoires ainsi que des effets délétères transitoires associés à l’acte chirurgical.

Devenir

À la fin du projet, tous les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire, car des analyses poussées doivent être réalisées sur différents muscles. Ces analyses permettent d’étudier les effets de la maladie sur le muscle.

Remplacement

Les modèles utilisant des cellules musculaires cultivées en laboratoire permettent d’étudier certains mécanismes de la dystrophie myotonique de type 1 (DM1). Ils ont notamment permis de mieux comprendre les anomalies présentes dans les cellules musculaires des patients et les perturbations de leur développement et de leur fonctionnement. Cependant, ces modèles ne permettent pas de reproduire toute la complexité de la maladie, car ils ne prennent pas en compte l’ensemble du muscle, son environnement et les interactions entre les différents organes. Il est donc nécessaire d’utiliser également des modèles animaux pour mieux comprendre comment la maladie se développe dans un organisme entier. Les modèles de souris actuellement disponibles reproduisent seulement une partie des caractéristiques de la DM1 observées chez les patients. Le développement de nouveaux modèles murins reproduisant plus fidèlement la maladie humaine est ainsi essentiel pour mieux comprendre ses mécanismes et, à terme, contribuer au développement de nouveaux traitements.

Réduction

Afin de réduire et d’optimiser le nombre d’animaux, tous les animaux présentant le génotype d’intérêt pathologique (patrimoine genetique) seront utilisés, sans distinction de sexe. Les souris ne présentant pas ce génotype pathologique seront utilisées comme contrôles dans les différentes expériences. Chaque animal permettra de recueillir le maximum d’informations possible, notamment à partir de plusieurs tissus et par différentes analyses (physiologie, biologie moléculaire et histologie). Les tissus prélevés pourront également être conservés pour d’éventuelles analyses ultérieures, afin d’éviter de réutiliser de nouveaux animaux. Pour les expériences impliquant des injections dans le muscle, la patte opposée de chaque animal servira de contrôle, ce qui permet de réduire de moitié le nombre d’animaux nécessaires. Enfin, le nombre d’animaux a été défini à partir de nos études précédentes et d’analyses statistiques afin d’utiliser le nombre minimal nécessaire pour obtenir des résultats fiables. Pour ce projet, un maximum de 960 animaux sera utilisé.

Raffinement

Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (l’hébergement individuel est limité au maximum), en portoirs ventilés, avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau. Le milieu est enrichi avec deux d’enrichissements minimum et les animaux sont vérifiés quotidiennement. Le projet a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats dans le respect du bien-être animal.Des mesures spécifiques sont mises en place pour limiter le stress et la douleur liés aux procédures expérimentales. Une période d'acclimatation sera respectée après leur arrivée au sein de l’établissement utilisateur. Une habituation préalable des animaux aux manipulations et aux gestes de contention est réalisée avant le début des procédures, afin de réduire les réactions de stress lors des interventions répétées. Une attention particulière est portée à la manipulation douce des animaux et des cages tout au long de l’étude. Les injections et autres procédures invasives sont réalisées dans des conditions limitant l’inconfort, avec recours à une anesthésie lorsque cela est requis. Lors des procédures sous anesthésie, les animaux sont maintenus à température contrôlée à l’aide d’un tapis chauffant afin de prévenir l’hypothermie. Un suivi quotidien du bien-être animal est assuré, incluant l’évaluation de points limites précoces et prédictifs. En cas d’effets indésirables tels que des troubles digestifs (diarrhées) ou une diminution de l’état général, des mesures de soutien adaptées sont mises en place, incluant notamment un enrichissement alimentaire directement dans la cage si nécessaire. L’ensemble de ces mesures vise à limiter la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout au long du protocole expérimental.

Choix des espèces

Dans cette étude, nous utilisons des modèles murins développés par notre laboratoire. Le choix de cette espèce est pertinent car la structure et la fonction du muscle squelettique sont fortement conservées entre la souris et l’humain, ce qui permet de reproduire de manière pertinente les mécanismes physiopathologiques observés dans la dystrophie myotonique de type 1. Ces modèles présentent une proximité biologique avec la pathologie humaine, en particulier au niveau des altérations moléculaires et des dysfonctionnements musculaires, ce qui en fait des outils adaptés pour l’étude des mécanismes de la maladie et l’évaluation de stratégies thérapeutiques. Le projet vise à étudier les défauts liés à la dystrophie myotonique de type 1, pathologie qui se développe chez l’adulte. Chez la souris, la maturation du muscle continue jusqu'à 8 semaines après la naissance. Les souris portant le génotype d'intérêt et leur contrôle seront donc utilisées sevrées et adultes âgées de 8 semaines au minimum au début des procédures.

Nourries pendant trente-huit semaines avec un régime riche en graisses et en cholestérol pour les rendre obèses, 30 souris sur les 40 du projet subissent en plus un jeûne nocturne pouvant atteindre quinze heures, une injection de glucose sur souris consciente et six prélèvements de sang à la queue en deux heures. Toutes sont tuées après ces trente-huit semaines pour prélever le foie, le sang et d'autres tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'obésité ainsi provoquée est décrite comme les rendant "un peu moins actives", et l'objet est de tester un composé contre la fibrose du foie, pour laquelle le porteur indique qu'aucun traitement efficace n'existe. L'effectif de 40 souris est présenté comme calculé pour obtenir un effet statistique significatif, sans que ce calcul soit rapporté.

Objectifs

Les maladies chroniques du foie représentent un enjeu majeur de santé publique à l’échelle mondiale. Parmi ces maladies, la stéatose hépatique non alcoolique, qui correspond à une cirrhose du foie sans consommation d’alcool, est en forte progression à cause de l’augmentation de l’obésité ou encore du diabète de type 2. Dans cette maladie, il y a une accumulation importante de graisses dans les cellules du foie ,ce qui entraine une cicatrisation du foie appelée fibrose hépatique. Cette fibrose va rigidifier des parties du foie conduisant progressivement à une perte de fonction du foie et pouvant évoluer vers une insuffisance hépatique terminale. De plus, la fibrose hépatique chronique peut être responsable du développement de cancer du foie, ce qui accentue la gravité de cette pathologie. La stéatose hépatique non alcoolique est souvent diagnostiquée à un stade avancé, lorsque les lésions dans le foie sont déjà présentes. A l’heure actuelle il n’existe aucun traitement efficace pour inverser ou ralentir cette fibrose. Le développement de traitements efficaces contre la fibrose étant un enjeu majeur en santé, l’objectif principal de ce projet est de tester chez la souris un nouveau composé pour traiter la stéatose hépatique non alcoolique.

Bénéfices attendus

Le principal bénéfice attendu du projet est le développement d’un traitement efficace pour lutter contre la progression de la fibrose hépatique. De plus ce projet permettra de mieux connaitre les mécanismes biologiques encore mal connus responsables du développement de la maladie.

Procédures

Pendant 38 semaines, 30 souris seront nourries avec un régime riche en graisses et cholestérol pour les rendre obèses et 10 souris recevront un régime standard. Pour tester la glycémie au cours du régime, 20 souris parmi les 40 souris du projet seront mis à jeun sur la nuit (maximum 15h) APRES 16 SEMAINES DE REGIME. Le lendemain, une injection de glucose (moins de 20 secondes) sera réalisée sur l'animal conscient et des prélèvements de sang se feront au niveau de la queue. Les prélèvements seront réalisés sur un temps court (durée inférieure à 2 minute) et de façon répétée en 6 fois sur une période de 2h dans la même journée. APRES 37 SEMAINES DE REGIME, UN AUTRE TEST DE LE GLYCEMIE APRES UNE PERIODE DE JEUNE MAXIMALE DE 6H SERA REALISE SUR LES 30 SOURIS NOURRIES AVEC LE REGIME GRAS DONT 10 SOURIS AURONT DEJA SUBI CE TEST A LA SEMAINE 16. Un autre prélèvement sanguin au niveau de la queue (une seule prise) sur la totalité des 40 souris sera réalisé 11 semaines plus tard.

Impact sur les animaux

Les souris qui recevront sur 38 semaines le régime riche en graisses et cholestérol vont prendre du poids et devenir un peu moins actives à cause de l'obésité. Durant la période de jeûne de 14-15h sur la nuit, les souris privées de nourriture pourront ressentir une sensation de faim. Lors de l’injection de glucose, le passage de l’aiguille de petite taille au travers de la peau sera de très courte durée (moins de 20 secondes) et entrainera un inconfort chez les souris. Des prélèvements sanguins à la queue seront pratiqués sur animaux conscients après 16, 27 ET 37 semaines de régime. Ces prélèvements bien que rapides (durée < 2 minutes) sont susceptibles d’induire un stress et une légère douleur.

Devenir

Après les 38 semaines de régime, tous les animaux seront mis à mort par une méthode d'euthanasie réglementaire pour prélever les tissus et le sang. L'analyse de ces prélèvements nous permettra de mieux comprendre les mécanismes de développement dans le foie de la fibrose et d'identifier les cibles thérapeutiques de notre composé.

Remplacement

ll n’existe pas de modèle in vitro permettant de reproduire de manière fiable l’environnement in vivo que l'on retrouve dans un organisme vivant et dans lequel plusieurs types de cellules interagissent entre elles et participent au développement de la fibrose . De plus, cette maladie se développe lorsqu’il y a des problèmes métaboliques (ex hausse de la glycémie) dans l’organisme entier suralimenté, ce qui justifie l’utilisation d’animaux. Enfin il n’existe pas de méthode alternative n’utilisant pas l’animal de laboratoire pour tester l’efficacité d’un composé sur la fibrose hépatique.

Réduction

Le nombre total de souris a été calculé pour avoir un effet statistique significatif sur les paramètres étudiés. A la fin de l’étude, des tissus autres que le foie pourront être prélevés chez les animaux et utilisés dans le cadre de différents projets dans notre équipe en lien avec d’autres maladies étudiées dans notre laboratoire (obésité, pré-diabète, atteintes cardiaques, rénales). Pour l’analyse des données recueillies lors des différentes expériences nous appliquerons les tests statistiques appropriés en utilisant un logiciel d'analyse.

Raffinement

Les souris seront surveillées quotidiennement et la litière des cages sera plus fréquemment changée. Les procédures expérimentales seront réalisées par du personnel expérimenté. Pour diminuer le stress lors des prélèvements de sang, les animaux seront habitués au mesure de contention quelques semaines avant la prise de sang. Pour éviter d’avoir recours au gavage source de stress, le traitement sera administré quotidiennement (5 jours sur 7) dans de la nourriture constituée de beurre de cacahuète pour l’appétence. Le traitement avec le composé a déjà été administré chez le rongeur (rat et souris) dans de précédents travaux sans entrainer d’effets indésirables

Choix des espèces

Les souris utilisées dans ce projet sont très sensibles au régime riche en graisses et développe une obésité et une stéatose hépatique non alcoolique similaire à la maladie humaine. Les souris utilisées seront de jeunes mâles âgés de 5 à 6 semaines car la plupart des études sur le modèle murin pour étudier cette maladie sur une longue période utilisent de jeunes souris adultes. Ainsi, grâce aux nombreuses études scientifiques publiées, de nombreuses informations sur la souris sont disponibles et permettront de mieux comparer les résultats obtenus dans ce projet.

Choisies pour leur système immunitaire complet et fonctionnel, 3 120 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales, puis des injections de traitements qui peuvent être quotidiennes, et pour certains groupes une anesthésie gazeuse tous les trois à quatre jours pendant environ un mois pour suivre la croissance de la tumeur. La progression tumorale peut entraîner une perte de poids, et les mesures comme les séances d'imagerie s'accompagnent d'un isolement transitoire. Toutes sont tuées à la fin des procédures pour prélever les tumeurs, le porteur cherchant à comprendre comment les cellules cancéreuses échappent à l'immunothérapie.

Objectifs

Ces dernières années, l'immunothérapie a beaucoup amélioré le traitement de plusieurs cancers, dont le mélanome (un cancer de la peau). Elle agit en réactivant les défenses immunitaires du patient contre la tumeur. Cependant, une grande partie des patients ne répond pas à ce traitement, ou cesse d'y répondre après une amélioration initiale : c'est ce qu'on appelle la résistance à l'immunothérapie. Ce projet vise à comprendre comment les cellules tumorales modifient leur métabolisme pour échapper à l'action du système immunitaire, afin d'identifier de nouvelles stratégies permettant de restaurer l'efficacité du traitement chez les patients résistants.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra une meilleure compréhension de la biologie du cancer de la peau et des mécanismes métaboliques associés à la résistance aux traitements, ouvrant la voie à de nouvelles combinaisons thérapeutiques pour les patients atteints de ce cancer.

Procédures

Les principales interventions consistent en : une greffe de cellules tumorales ; des injections répétées de traitements (anticorps, molécules ciblant le métabolisme tumoral) , pouvant être quotidiennes ; et, pour certains groupes, un suivi de la croissance tumorale par imagerie (détection de la lumière émise par les cellules tumorales), nécessitant une anesthésie gazeuse de courte durée (quelques minutes), répétée tous les 3-4 jours pendant environ un mois.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sont : un stress lié à la manipulation et aux injections répétées ; un stress lié à l'isolement transitoire lors des mesures ou des séances d'imagerie ; une perte de poids éventuelle liée à la progression tumorale ; un inconfort léger lié aux injections quotidiennes ou répétées.

Devenir

Les animaux seront tous mis à mort à la fin des procédures expérimentales afin de pouvoir prélever les tumeurs.

Remplacement

Il n'existe pas à ce jour de méthode de remplacement (culture cellulaire, modèles invertébrés, intelligence artificielle) qui permette de caractériser, chez un mammifère, les interactions complexes entre cellules tumorales, cellules immunitaires et système immunitaire dans son ensemble, qui sont au coeur de la résistance à l'immunothérapie. Nos travaux préliminaires réalisés en culture cellulaire ont permis de sélectionner un nombre restreint de candidats prometteurs, mais leur validation nécessite un modèle animal possédant un système immunitaire complet et fonctionnel.

Réduction

Des statistiques prédictives ont été réalisées afin de déterminer le nombre minimal d'animaux nécessaires pour obtenir un résultat scientifiquement fiable, tout en évitant d'utiliser plus d'animaux que nécessaire. Nous effectuons également un suivi des animaux afin de minimiser les nuissances.

Raffinement

Les souris seront maintenues dans un milieu enrichi (igloo, tigettes qui permettent aux souris de réaliser un nid). Elles seront hébergées en portoirs ventilés à raison de 5 souris par cage de 500 cm2. Nous réaliserons aussi un suivi quotidien des animaux qui permettra l’arrêt de l’expérience dès que les souris présenteront un mal-être ou une souffrance. Les souris utilisées dans ce projet sont maintenues dans des conditions sanitaires optimales : les animaux sont hébergés en cages ventilées, manipulés sous hotte, et les équipements, les aliments, l’eau de boisson ainsi que les enrichissements (tigettes, igloo) sont stériles. La définition précise des points limites de chaque procédure expérimentale nous permettra de limiter les nuisances subies par les animaux. Enfin, nous utilisons quand cela est possible des méthodes d'imagerie non-invasise pour le suivi des tumeurs.

Choix des espèces

La souris a été choisie car son système immunitaire présente une forte homologie avec celui de l'homme, et parce qu'il existe des outils bien établis (anticorps, techniques d'imagerie) pour étudier précisément les interactions entre cellules tumorales et système immunitaire. Les souris utilisées possèdent un système immunitaire complet et fonctionnel, indispensable pour étudier la résistance à l'immunothérapie. Des souris adultes (5 à 8 semaines) car le mélanome est un cancer de l'adulte , mâles et femelles selon les lignées tumorales utilisées, seront utilisées.

Six tests comportementaux par souris sur trois semaines, dont un labyrinthe en Y et une piscine équipée d'une plateforme de sortie, plus quatre prélèvements sanguins isolés et trois séries de prélèvements étalées sur deux heures : 288 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des souriceaux de dix-huit jours reçoivent de l'ovalbumine par voie intrarectale sous anesthésie, puis sont tués par dislocation cervicale une heure après leur réveil. L'objet est de mesurer les effets des additifs des laits infantiles sur l'intestin et le cerveau, avec des résultats destinés à éclairer l'Efsa et l'Anses. Le porteur qualifie ces tests comportementaux de "non invasifs et n'induisant pas de stress", tout en annonçant que certaines souris pourraient développer une inflammation intestinale chronique et un comportement anxieux.

Objectifs

Le lait maternel joue un rôle essentiel dans la croissance des nouveau-nés. Il module entre autres le microbiote intestinal, qui lui-même participe au bon développement du cerveau et de la santé. De nombreux nourrissons sont alimentés avec des laits de substitution en poudre. Ces préparations contiennent des additifs, utilisés notamment pour améliorer leur texture ou leur conservation. Il a déjà été montré que certains de ces additifs peuvent perturber l’équilibre du microbiote intestinal, entraînant une dysbiose et une inflammation intestinale chez l’adulte. En revanche, leurs rôles et leurs conséquences sur le développement du cerveau durant la période néonatale sont peu explorées et leurs effets à plus long terme sur le comportement restent inconnus. Ce projet a pour objectif d'étudier chez l'animal les effets de la consommation durant la période néonatale de laits contenant ces additifs sur l’axe intestin-cerveau à différentes périodes de la vie.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus sont multiples. Sur le plan fondamental, ce projet apportera des connaissances nouvelles sur les mécanismes par lesquels l'alimentation agit sur la santé intestinale et le développement cérébral durant la période néonatale, et sur la façon dont les perturbations précoces du microbiote peuvent influencer l’apparition d’inflammation intestinale et le comportement à long terme. Sur le plan appliqué, les résultats viendront éclairer les évaluations des risques sanitaires liés à ces additifs chez les nourrissons. Ils pourront orienter l'optimisation des formulations des laits infantiles et fournir des éléments scientifiques utiles aux instances de réglementation (Autorité européenne de sécurité des aliments (Efsa), agence nationale de sécurité sanitaire (Anses)), dans une perspective de meilleure protection de la santé des nouveau-nés. Enfin, ces travaux contribueront à enrichir les recommandations nutritionnelles destinées aux familles et aux professionnels de santé.

Procédures

Les animaux subiront 4 prélèvements uniques de sang pour une durée inférieure à 1 minute afin de mesurer la gly-cémie. Les animaux subiront 3 prélèvements multiples de sang sur une durée de 2h, chacun de ces prélèvements mul-tiples seront séparés d’au moins une semaine afin de mesure la glycémie lors d’un test de tolérance au glucose. Les animaux adultes seront impliqués dans des tests de comportement non invasifs et n'induisant pas de stress chez l'animal. Les animaux adultes seront au préalable soumis à une phase d’habituation d’une semaine qui n'induira que peu ou pas de stress chez: chaque jour, ils seront exposés à l’expérimentateur et à la salle de comportement pendant une durée de 30 minutes à 1 heure, afin de réduire le stress lié à la manipulation et à l’environnement expérimental. À l’issue de cette période, une série de tests comportementaux sera réalisée pour évaluer différents aspects tels que l’anxiété, la sociabilité, la mémoire et l’hyperactivité. Ces évaluations reposeront sur les paradigmes suivants : • tes de l’anxiété : Les dispositifs expérimentaux combineront des zones ouvertes/éclairées et des zones fermées/protégées. Le temps de présence dans chaque type de zone sera quantifié sur une période de 10 minutes • évaluation de la mémoire : phase d’habituation de 10 minutes durant laquelle l’animal est placé dans une arène contenant des objets, dans un labyrinthe en Y ou dans une piscine équipée d'une plateforme pour permettre à l'animal de sortir de l'eau. Suite à une modification de la configuration (changement d’objets ou d’accessibilité des zones), une phase de test de 10 minutes permettra de mesurer la capacité de reconnaissance ou de spatialisation de l’animal. • évaluation de la sociabilité : mesureront la préférence naturelle de l’animal à interagir ou à passer du temps à proximité d’un congénère plutôt que d’un objet inanimé, sur une durée de 10 minutes Chaque test comprendra une phase d’habituation de 10 minutes à l’arène, suivie d’une phase de test de 10 minutes par animal. La fréquence des tests est limitée à un seul test par jour et par animal au maximum, pour un total d’environ 6 tests par animal répartis sur une période de trois semaines. • animaux jeunes adultes agés de 18 jours subiront une administration intrarectale d’ovalbumine après anesthésie à l’isoflurane. Après 1h de phase de réveil, ils seront mis à mort par dislocation cervicale.

Impact sur les animaux

Certaines procédures pourraient induire une inflammation intestinale chronique de bas bruit sans ulcération majeure et qui n’a pas de conséquences visibles sur le phénotype. De plus, certains animaux pourraient développer des dérégulations métaboliques, caractérisées notamment par une augmentation de la masse grasse ainsi que présenter un comportement anxieux. Les tests comportementaux réalisés sur animaux adultes entraineront peu ou pas de stress.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car l’analyse de leurs organes est nécessaire pour répondre à notre hypothèse de travail.

Remplacement

Des modèles in vitro de culture de microbiote intestinal ainsi que des modèles cellulaires permettant de mimer la barrière intestinale existent. Cependant, le recours au modèle murin est indispensable dans le cadre de ce projet afin de comprendre les interactions hôte / microbiote et notamment cerveau/intestin/microbiote en lien avec le développement d’inflammation chronique de bas bruit et de troubles du comportement. Des animaux plus simples tels que la drosophile, C. elegans ou le poisson zèbre ne peuvent pas non plus être utilisés car la physiologie du développement cérébral et du comportement de ces animaux est très différente de celle des mammifères.

Réduction

Un nombre minimum d'animaux suffisant pour assurer la reproductibilité de l’expérience et appliquer des tests statistiques entre les différentes conditions sera inclus dans chaque groupe. Des études précédentes ont montré que dans le même type de procédure, l’utilisation de 12 souris par condition et par sexe était nécessaire afin d’atteindre des résultats interprétables et garantir l’utilisation de tests statistiques appropriés. Les tests statistiques envisagés dans le cadre de ce projet l’ont été après avis recueilli auprès de biostatisticiens pour des projets similaires. De plus, il s’agit d’une expérience au design longitudinal, ce qui nous permet d’observer le phénotype des souris aux différents stades de développement et donc limiter le nombre de souris nécessaires.

Raffinement

Les procédures décrites visent à réduire autant que possible le mal-être animal. Dans un souci de raffinement, un suivi étroit des animaux et des points limites précoces et adaptés seront mis en place tout au long des expérimentations. Des points limites spécifiques et précoces sont définis pour chaque protocole. Dès l’apparition d’un signe clinique, différentes méthodes de raffinement seront appliquées pour éviter ou minimiser l’inconfort ou la douleur : utilisation de gel de réhydratation, réhydratation sous-cutanée, renforcement de l’enrichissement.

Choix des espèces

Cette étude privilégie la souris comme modèle de référence pour analyser l'impact des additifs alimentaires sur le microbiote intestinal et le développement cérébral néonatal. Ce choix se justifie par la capacité à suivre précisément les interactions microbiote-système immunitaire dès la naissance grâce à des outils d'analyse avancés. Bien que simplifiée, la physiologie mu-rine offre une pertinence conceptuelle et souvent directe pour comprendre les mécanismes chez le nouveau-né humain. En pratique, la souris est indispensable : sa reproduction rapide permet d'obtenir de grandes portées pour suivre les effets à long terme d'une exposition nutritionnelle précoce, de la nais-sance à l'âge adulte. De plus, c'est l'espèce la mieux maîtrisée pour évaluer les fonctions co-gnitives et comportementales en milieu contrôlé. Ces avantages combinés garantissent une efficacité optimale dans la recherche tout en assurant une représentation physiologique fiable des processus biologiques humains. Le premier groupe sera suivi jusqu’à l’âge du sevrage, soit environ trois semaines. Cette période constitue la phase d’exposition aux additifs ; c’est également une fenêtre de développement où le microbiote intestinal et le cerveau sont particulièrement sensibles à l’environnement nutritionnel. Le second groupe sera suivi jusqu’au 18ème jour de vie. Cette période constitue la phase d’exposition aux additifs ; c’est également une fenêtre de développement où le microbiote intestinal et le système immunitaire sont modulés par l’environnement nutritionnel. Le troisième groupe sera maintenu dans les mêmes conditions jusqu’à l’âge adulte, l’exposition aux additifs étant limitée à la seule période néonatale. Ce suivi longitudinal permettra de vérifier si les éventuelles perturbations observées chez le jeune animal perdurent et influencent le comportement et l’état général à long terme. L’utilisation de ces deux stades est indispensable à la démarche scientifique : la période néonatale représente le moment critique de l’exposition alimentaire, tandis que l’évaluation à l’âge adulte est nécessaire pour mesurer l’existence d’effets différés.