Recherche fondamentale

1 200 souris et 150 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit trois injections de vaccin sous anesthésie, espacées de quinze jours sur soixante jours, et subit cinq prélèvements de sang, avec une fièvre, une perte d'appétit et un gonflement au point d'injection attendus pendant un à deux jours. Il s'agit de tester de nouveaux adjuvants censés déclencher une réponse cellulaire cytotoxique que les adjuvants autorisés chez l'humain n'obtiennent pas. Le porteur écrit vouloir démontrer que ses modèles cellulaires pourraient à terme remplacer les animaux, et tire de cette comparaison même la "nécessité de l'utilisation d'animaux à des fins scientifiques".

Objectifs

Les vaccins protéiques sont une classe de vaccins qui utilisent des protéines spécifiques de pathogènes pour stimuler une réponse immunitaire protectrice chez l'organisme. A cette composante protéique est ajouté un adjuvant afin d’obtenir une réponse immunitaire capable de protéger contre le pathogène ciblé. A ce jour, les adjuvants acceptés chez l’homme induisent de bonne réponses anticorps, mais la réponse cellulaire cytotoxique est très faible. Ces vaccins protéiques sont donc à ce jour peu efficaces pour protéger des infections virales. Nous avons développé de nouveaux adjuvants dans le but d’augmenter fortement cette réponse cellulaire cytotoxique. Nous avons développé de plus des stratégies pour limiter les effets secondaires tel que fièvre, inflammation locale… Nous nous proposons maintenant de tester ces candidats adjuvants chez le rongeur sur un modèle de vaccination très classique nous permettant d’évaluer la réponse immunitaire ainsi que vérifier l’absence d’effets secondaires importants.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour but premier de trouver de nouveaux adjuvants pour des vaccins protéiques capable d’induire une bonne réponse immunitaire humorale et cellulaire importante sans générer d’effets secondaires importants. Il est important de noter qu’à ce jour il n’y a pas d’adjuvants réellement efficaces pour les vaccins protéiques qui permettent d’obtenir une bonne protection contre les pathogènes viraux. Ce projet pourrait permettre de mettre au point des vaccins contre des maladies virales pour lesquelles il n’existe aucun vaccin efficace à ce jour.

Procédures

Les animaux anesthésiés auront 3 injections de vaccins (temps injection 1 min max) espacés de 15 jours sur une durée de 60 jours. Cinq prélèvements de sang seront effectués sur chaque animal (temps prèlèvement 1 min maximum) et sous anesthésie générale.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables prévus sont ceux attendus après une vaccination : Une rougeur locale au site d’injection, un petit gonflement, une induration, et une douleur au toucher pourront être observés, leur intensité est légère à modérée sur une durée de quelques heures à 1 jour. De la fièvre, une perte d’appétit et des poils hérissés peuvent également apparaître et persister en théorie de 1 à 2 jours, entraînant une nuisance modérée.

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort afin de pouvoir prélever des tissus dans le but d’étudier au mieux la réponse vaccinale.

Remplacement

Le recours à des animaux est justifié par la nécessité d’avoir un système immunitaire complet pour mesurer l’immunogénicité et la réactogenicité de nos formulations vaccinales. Le recours à des animaux semble donc inévitable à ce jour. L’un des buts de ce projet est aussi de démontrer l’intérêt de nos modèles cellulaires ainsi que nos modèles de diffusion /relarguage in vitro pour remplacer ou fortement diminuer à terme l’utilisation des animaux. Mais, pour obtenir cet objectif, nous devons comparer les réponses entre modèles cellulaire et modèles animaux, d’où la nécessité de l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques.

Réduction

Chaque expérimentation chez la souris est réalisée avec un maximum de 8 groupes de 6 souris. Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé à partir des publications de vaccination. D’après notre expérience, il est suffisant pour permettre à l’expérimentation de mettre en évidence des différences significatives sur le titre anticorps entre les groupes, notre critère majeur. Ces expériences chez la souris permettront de déterminer une ou 2 formulations vaccinales optimisées qui seront ensuite testées chez le rat. Les expérimentations chez le rat sont réalisées sur un maximum de 3 groupes de 5 rats. Ce nombre restreint permet de garder suffisamment d’animaux par groupe pour réaliser des études statistiques significatives.

Raffinement

Les animaux sont anesthésiés avant chaque injection ou prélèvement pour limiter au maximum le stress et la douleur. Les animaux immunisés ne sont pas censés avoir de troubles de leur santé suite à l’injection des candidats vaccins. Une réaction locale au niveau du site d’injection ou de la fièvre peut cependant être induite par la réponse immunitaire innée de l’animal vis-à-vis du vaccin. Une surveillance particulière avec examen clinique individuel 4h et 24h après injection sera réalisée en plus de la surveillance quotidienne. Une grille de « scoring » permettra de mettre en place un traitement pour palier à la douleur que pourrait ressentir l’animal. A l’aide de cette grille de scoring, les éventuels signes cliniques de douleur (locale ou générale) sont détectés, et un traitement d’analgésique locaux ou injectable est appliqué pour y remédier. Dans le cas exceptionnel de douleur non maitrisée par ces traitements, les animaux sont immédiatement mis à mort.

Choix des espèces

Les espèces animales sélectionnées, souris et rats, sont les espèces couramment utilisées pour les premiers tests de vaccination : la souris est utilisée dans un premier temps car notre modèle d’étude est le modèle immunologique de référence chez la souris. Dans un second temps, le rat est utilisé comme second modèle car sa taille plus importante permet d’avoir une première idée de l’extrapolation des doses injectables à un plus gros animal. Ces expériences seront réalisées sur des souris ou rats adultes matures âgées de 8 à 12 semaines. A cet âge, le système immunitaire est totalement développé.

Vérifier si une émulsion de gouttelettes lipidiques chargées de protéines virales déclenche une production d'anticorps : 180 souris vont être utilisées pour cette seule question, toutes tuées à l'issue pour prélever leur rate, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent trois injections espacées de deux semaines, quatre prises de sang sur animal vigile, et sont manipulées chaque jour pour la pesée et la prise de température. Le porteur reconnaît que ces manipulations quotidiennes induisent du stress, que la piqûre provoque de la douleur et que l'émulsion peut enflammer le site d'injection. Il annonce poser "les bases d'une future formule vaccinale novatrice", à partir de groupes de cinq souris dimensionnés sur un effet statistique attendu élevé.

Objectifs

Les gouttelettes lipidiques sont de petites structures présentes dans nos cellules qui servent à stocker des graisses. Depuis quelques années, il a été découvert qu’elles jouent aussi un rôle important dans certaines infections par des virus. En effet, certains virus utilisent ces réserves de graisses à leur avantage : ils modifient leur fonctionnement pour se reproduire plus efficacement. Certains virus s’en servent même comme « plate-forme » pour fabriquer de nouvelles copies d’eux-mêmes avant de sortir de la cellule. Pour cette raison, l'interaction de protéines virale et de gouttelettes lipidiques émerge comme une cible pertinente pour des stratégies thérapeutiques chez l'homme et l'animal. Ces interactions ont été mises en évidence pour le virus de l'hépatite C mais également pour le virus de la Dengue et le Zika. Ce mécanisme de détournement de la gouttelette lipidique semble donc être une généralité pour les virus de la famille du virus de l’hépatite C , dont certains sont également à l'origine de zoonoses préoccupantes, avec un impact économique important sur les élevages (ex. Tembusu du canard). Dans ce projet, nous allons utiliser notre expertise pour fabriquer et purifier des protéines virales associées aux gouttelettes lipidiques. Ces gouttelettes seront utilisées pour vacciner des souris. Cette méthode repose sur les propriétés bien connues de ces gouttelettes, en particulier des mélanges d'huile et d'eau, qui sont reconnues pour leur capacité à stimuler efficacement le système immunitaire. Nous espérons par ces expérimentations, identifier les bases d’une future formule vaccinale novatrice.

Bénéfices attendus

Ce projet vise à démontrer si l'immunisation par des émulsions de gouttelettes lipidiques intégrant des protéines virales peut induire une production d'anticorps, posant ainsi les bases d'une approche vaccinale innovante.

Procédures

Les interventions réalisées sur les souris seront les suivantes : Trois injections espacées de 2 semaines sur 180 souris vigiles. Durée de l’intervention :20 secondes. Manipulation et potentielle contention pour pesée et prise de température quotidienne sur 180 souris, durée de l’intervention inférieur à la minute. Quatre prises de sang espacées de 1 à 2 semaines, i.e. contention et prélèvement sur 180 souris vigiles, durée de l’intervention environ 1 minute.

Impact sur les animaux

Le protocole nécessite de manipuler tous les animaux quotidiennement pour évaluer certaines constantes (poids, température, etc…) donc induction de stress L’immunisation en elle-même nécessite l’injection de l’émulsion, la piqure provoque donc de la douleur, l’exposition à l’émulsion peut également induire une petite inflammation à la zone d’injection. De même, les prélèvements sanguins peuvent induire une douleur lors de la prise de sang.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever leur rate.

Remplacement

Notre thématique de recherche est impossible à mettre en œuvre sans animaux. En effet la mécanistique permettant la production d’anticorps nécessite l’implication dynamique de multiples acteurs cellulaires dans des contextes tissulaires complexes ne pouvant être reproduit par des méthodes alternatives.

Réduction

Notre stratégie de réduction est basée sur l’emploi de tests statistiques nous permettant de valider nos hypothèses scientifiques sur la base de résultats obtenus avec le nombre minimal d’animaux en termes d’effectifs. Les comparaisons inter-groupes seront réalisées au moyen de tests non-paramétriques. Les principales mesures réalisées seront les quantités d’anticorps spécifiques induites par les différentes immunisations. Les tests utilisés sont : Test de Mann-Whitney,ANOVA de Kruskal-Wallis, Analyse en composantes principales. Nous anticipons des différences nettes entre les groupes témoins et les groupes vaccinés lorsque la présentation de l’antigène est efficace. Par ailleurs, nous nous attendons à une variabilité interindividuelle relativement faible. Dans ce contexte, la puissance statistique dépend principalement du rapport entre l'effet attendu et l'écart-type (Différence de Cohen). Un effet ≥ 2 nous permet raisonnablement d’envisager une puissance approchant 80 %, ce qui justifie le choix de groupes de 5 souris.

Raffinement

Des observations quotidiennes seront effectuées afin de s’assurer du bien-être des animaux. Nous surveillerons l’apparition des symptômes suivants : diarrhée, poil hérissé, léthargie, yeux clos et dos courbé. Le cas échéant, l’administration d’analgésique (AINS) pourra être envisagée en concertation avec le personnel de l’animalerie. Nous veillerons également à réduire les sources de stress afin d’augmenter le bien-être animal. Les prélèvements sanguins seront réalisés avec des micro-aiguilles pour minimiser le saignement et prélever le volume le plus petit possible nécessaire à la sérologie. D’autre part, les administrations de gouttelettes lipidiques seront faites par injections lentes afin de minimiser la douleur et de réduire la variabilité intra et inter-expériences que le stress pourrait engendrer. Les souris seront hébergées dans un local climatisé, dans des cages à couvercle filtrant avec boisson et aliments standard ad libitum (maximum de 5 animaux/cage). Aucun animal ne sera isolé et les souris seront dès leur transfert réparties en groupe de 5 et maintenues au sein du même groupe pendant la durée de l’expérimentation.

Choix des espèces

La souris a été sélectionnée en raison de sa capacité à reproduire de manière pertinente les mécanismes immunitaires spécifiques ciblés par notre protocole vaccinal, notamment la génération de réponses humorales et cellulaires adaptatives comparables à celles observées chez l’humain. De plus, des modèles murins permettent de moduler précisément les conditions expérimentales (ex. lignées transgéniques ou knock-out) pour explorer les voies immunitaires impliquées, ce qui est indispensable à la compréhension fine des mécanismes d’efficacité et de tolérance du vaccin. De plus, le modèle souris dispose d’une richesse incomparable en outils immunologiques. Souris femelles à l’âge de 8 semaines car le système immunitaire est mature.

L'ablation partielle du pancréas provoque chez le rat des fistules puis une accumulation de liquide dans l'abdomen, que le porteur prévoit de ponctionner ou, à défaut, de traiter par la mise à mort de l'animal. 360 rats vont être utilisés ainsi, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit une laparotomie de trente minutes, jusqu'à deux administrations quotidiennes de traitement pendant quatorze jours, des prélèvements sanguins sous anesthésie et jusqu'à trois séances d'IRM d'une heure, pour mettre au point un modèle de fistule pancréatique et y évaluer de nouvelles approches thérapeutiques. Le choix du rat, le porteur le justifie par ses "facilités d'entretien, de stabulation et de manipulation" autant que par sa proximité physiologique avec l'humain.

Objectifs

Ce projet vise 1) à mettre en place un modèle de fistule pancréatique chez le rat et 2) utiliser ce modèle pour évaluer l’efficacité de nouvelles approches thérapeutiques.

Bénéfices attendus

Ce modèle permettra de vérifier la faisabilité d'une thérapie novatrice pour soigner les patients atteints de fistules pancréatiques et de détecter d'éventuels effets secondaires indésirables.

Procédures

Une chirurgie viscérale avec ablation partielle du pancréas afin de mimer une opération chez l'humain (durée estimée à 30 minutes). Traitements médicamenteux administrés au maximum de 2 fois par jour pour une durée maximale de 14 jours (durée : 1 minute / administration). En cas de prélèvement sanguin, ceux-ci seront réalisés sous anesthésie et limités à un par jour et à un volume inférieur à 10 % sur 2 semaines. Une imagerie par IRM réalisé 3 fois maximum sur une durée de 14 jours (15 - 60 min par session).

Impact sur les animaux

La procédure chirurgicale inclut une laparotomie, l'ablation partielle du pancréas, puis la survenue de fistules pancréatiques. Une analgésie adaptée sera appliquée limitant la gêne au maximum. De l'ascite pourra être consécutif à la génération des fistules occasionnant également une gêne. Afin de limiter celle-ci nous réaliserons des ponctions ou, si cela n’est possible, nous euthanasierons les animaux. Le stress lié à la préhension et à la contention, et les administrations, induiront une gêne inférieure / équivalente à la piqure d’une aiguille.

Devenir

Euthanasie des animaux pour réaliser des prélèvements d’organes / fluides corporels pour analyse.

Remplacement

Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le rat, car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) permettant d'évaluer les effets d’une nouvelle approche thérapeutique dans le contexte des fistules pancréatiques. De plus, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue une étape obligatoire pour évaluer l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’une nouvelle thérapeutique.

Réduction

Un nombre minimal et suffisant d’animaux sera inclus au départ pour la mise en place du modèle. Trois séries de dix animaux permettront d'évaluer la robustesse de la procédure expérimentale réalisée. Par la suite, lors des essais de traitements, nous inclurons 10 animaux par groupe, en fonction des résultats attendus, afin de réaliser une analyse valable des données, notamment par approche statistique.

Raffinement

Dans ce projet, l'objectif est d'atteindre un niveau de raffinement élevé grâce à : • La mise au point de procédures rigoureuses ; • La formation du personnel ; • Un suivi quotidien de l’état de santé des animaux ; • Le suivi des signes cliniques et la détermination des points limites ; • Le recours à un suivi par imagerie si possible / nécessaire ; • le suivi de l'apparition d'ascite et la ponction de celui-ci si possible ; • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire ; • Un protocole analgésique adapté pour la chirurgie et la période post-opératoire, ainsi qu'un suivi post-opératoire de l’état de santé des animaux avec des soins et un enrichissement adaptés, afin de permettre une bonne récupération des animaux ; • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse.

Choix des espèces

Le rat est l'une des espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour évaluer l’efficacité de nouveaux traitements, notamment en raison de leurs facilités d’entretien, de stabulation et de manipulation, ainsi que de leurs similitudes physiologiques avec l’espèce humaine. Les animaux utilisés sont adultes.

6 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les actes expérimentaux déclarés tiennent en peu de choses : un gavage unique de trente secondes et, pour certaines, une prise de sang sous anesthésie. L'essentiel de ce que subissent ces souris vient de leur génome, trois lignées modélisant la maladie d'Alzheimer qui développent à partir de neuf mois pertes de mémoire, apathie, déclin cognitif, comportements sociaux altérés et troubles moteurs dont l'ataxie, observés jusqu'à douze mois. Le porteur annonce l'identification à terme de cibles thérapeutiques applicables à l'humain, quand l'objet immédiat reste de décrire la cinétique d'infiltration des macrophages cérébraux.

Objectifs

Ce projet a pour but d'étudier l'hétérogénéité des macrophages cérébraux dans les maladies neurodégénératives. Dans les 10 dernières années une grande diversité de cellulaire a été décrite dans les cerveaux neurodégénératifs grâce à des technique de haute résolution permettant de faire des analyses dans chaque type de cellules. Des macrophages particuliers associés aux plaques amyloïde beta dans la maladie d'Alzheimer ont été identifiés. Parmi ces cellules, une partie est dérivée de microglies embryonnaires et l'autre de monocytes circulants. Le développement de ces macrophages est donc un facteur déterminant leur diversité. Avec le vieillissement et les maladies neurodégénératives, des monocytes infiltrent le cerveau et se différencient en cellules ressemblant à des microglies , ce sont des macrophages inflammatoires associés à la maladie. Des premières expériences semblent montrer que ces programmes et dynamiques varient en fonction du sexe. Or la maladie d’Alzheimer est elle-même grandement corrélée au sexe. L'objectif de ce projet est de caractériser en détail les dynamiques d'infiltration de cellules dans des modèles murins mâles et femelles de vieillissement et maladies neurodégénératives, en particulier la maladie d'Alzheimer, et de comparer ces cellules aux cellules dérivées de macrophages embryonnaires. Cela permettra de donner une nouvelle compréhension des facteurs cellulaires inflammatoires influençant l’établissement de la maladie d’Alzheimer et comment ceux-ci varient en fonction du sexe.

Bénéfices attendus

Ce projet de recherche a pour objectif de déchiffrer les dynamiques cellulaires de macrophages cérébraux dans les cerveaux en vieillissement et neurodégénératifs. En étudiant avec des techniques et modèles murins innovants ces cellules à plusieurs temps de vieillissement, nous pourrons obtenir une cinétique de la neuro-inflammation et de l’infiltration cellulaire. La maladie d’Alzheimer concerne en majorité le sexe féminin. L’étude des deux sexes en parallèle permettra de donner des indications sur les caractères influençant ce déséquilibre . Cela permettra à terme d’identifier de potentielles cibles thérapeutiques pouvant être appliquées à l’Homme.

Procédures

Des procédures incluront un gavage unique (durée 30 secondes), sur animaux vigiles. Des prises de sang uniques seront faites sur certains animaux sous anesthésie générale (durée 1-2 minutes).

Impact sur les animaux

Les principales nuisances attendues lors de cette étude proviennent des trois modèles murins Alzheimer utilisés dans cette étude. Ceux-ci développent des comportements ressemblant à la maladie d’Alzheimer humaine qui peuvent nuire au confort global de l’animal. Ces souris peuvent développer des comportements tels que l'altération de la mémoire, apathie, déclin cognitif, comportements sociaux aberrants à partir de 9 mois liés à la perte neuronale dans certaines zones du cerveaux et des troubles moteurs dont l'ataxie. Des nuisances sont également attendues lors de la manipulation des animaux, notamment un stress et un inconfort de courte durée lors de la contention de l'animal, du gavage qui entraîne un inconfort léger et temporaire.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure pour analyses sur tissus et organes post-mortem.

Remplacement

Pour étudier les dynamiques cellulaires complexes intervenant dans le cerveau neurodégénératifs, les modèles in vitro de culture cellulaires ne font pas intervenir suffisamment de types cellulaires. Les modèles de cérébroïdes et organes sur puces en développement reproduisent uniquement le cerveau embryonnaire mais pas encore le cerveau en vieillissement qui a des dynamiques plus complexes. L’étude de mécanismes au niveau cérébral et sanguin dans le contexte de maladies neurodégénératives requiert l’utilisation d’un organisme vivant complet avec une activité cellulaire complète. De plus, comme ce projet vise à étudier les dynamiques d’infiltration, un contexte physiologique global est nécessaire avec une génération de monocytes dans la moelle et un passage à travers une barrière hémato-encéphalique. Il est donc important de conserver l’activité de l’organisme et des mécanismes physiologiques dans un état dynamique (c'est à dire en mouvement et fonctionnel) dans le cadre d’une étude temporelle.

Réduction

Le nombre d’animaux a été déterminé par un calcul de puissance statistique afin de garantir une robustesse des résultats tout en limitant l’utilisation d’animaux. Pour une analyse comparative multi-groupes (effet du modèle Alzheimer, sexe, temps d'intêret), nous avons calculé et optimisé le nombres d'animaux nécessairesavec un calcul de puissance, basé sur les observations passées au laboratoire. Ce design expérimental permet d’atteindre une puissance statistique suffisante tout en respectant les principes éthiques de la réduction animale. Le caractère des expérimentations (études sur les cerveaux) ne permet malheureusement pas de suivre un animal. La mise en place des procédures finales sera réalisée en fonction des résultats obtenus dans les premières procédures

Raffinement

Les cages sont enrichies avec du matériel de nidification, maisons en cartons, bâtonnets. L'enrichissement pourra être augmenté pour les animaux vieillissants. Pour faciliter l'alimentation en cas de besoin, du u aliment adapté énergétique et facile à consommer sera utilisé. Les manipulations (contention, gavage, prélèvements) seront effectuées par des personnes formées et compétentes. Les méthodes d'analgésie et d'anesthésie des animaux permettront de diminuer toute souffrance ou détresse liées aux manipulations. Des mesures de surveillance quotidienne sont mise en place par des personnes compétentes et formées.Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués.

Choix des espèces

Les souris sont des modèles expérimentaux largement utilisés dans la recherche biomédicale en raison de leur similitude génétique avec l'humain, leur taille modeste et leur cycle de vie relativement court, ce qui permet d'étudier les effets de traitements et de pathologies sur plusieurs générations. Des modèles ont été choisis pour cette étude en raison de leur pertinence dans la recherche sur la maladie d'Alzheimer et leur complémentarité. Ces modèles murins ciblent différents gènes associés à la pathologie et reproduisent des aspects clés de la pathologie, notamment les dépôts de plaques amyloïdes et les déficits cognitifs, permettant d'étudier les mécanismes sous-jacents de la maladie à différents stades de son développement. L'utilisation de trois stades de développement (3, 6, 9 et 12 mois) permet d'examiner l'évolution progressive de la pathologie, en ciblant des périodes spécifiques du développement de la maladie : l'apparition initiale des symptômes, leur progression intermédiaire, et les stades avancés.

288 souris subissent une chirurgie de quarante minutes sous anesthésie et une injection, réalisée pendant la vie embryonnaire ou à la naissance, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur justifie le choix de la souris par le seul fait que ce travail fait suite à un autre projet mené chez la souris. Une partie des jeunes est ensuite hébergée seule pendant deux semaines, pour mesurer l'effet de l'isolement social à l'adolescence sur les neurones du gyrus denté. Toutes les femelles gestantes opérées sont mises à mort, jugées inutilisables ailleurs, tandis qu'une partie de la progéniture est gardée en vie pour la suite de l'étude et une autre mise à disposition de l'institut pour d'autres projets.

Objectifs

Ce projet vise à étudier comment l’isolement social à l’adolescence influence le développement des neurones d'une structure du cerveau très sensible au stress.

Bénéfices attendus

En caractérisant l’effet de l’isolement social sur l’architecture des neurones générés à différentes périodes de vie, cette étude pourrait contribuer à une meilleure compréhension des altérations neurobiologiques impliquées dans les troubles psychiatriques liés au stress social précoce.

Procédures

Les animaux seront soumis aux procédures suivantes : Anesthésie : Chaque animal recevra 1 anesthésie d'une durée de 30 min ; Procédure chirurgicale : Chaque animal sera soumis à 1 procédure chirurgicale d'une durée de 40 min ; Injection : Chaque animal sera soumis à 1 injection d'une durée de 5 sec lorsque réalisée durant la vie embryonnaire ou lorsque réalisée à la naissance. Une partie des animaux, provenant des groupes « isolement social » seront soumis à une période d’hébergement individuel de deux semaines.

Impact sur les animaux

Les nuisances majeures que pourraient subir les souris sont liés principalement à la chirurgie. La douleur associée à ces chirurgies pourrait avoir des répercussions sur le bien-être de l'animal. De plus, l'isolement social peut induire un état de stress et de détresse de degré modéré puisque de courte durée.

Devenir

Toutes les femelles, anciennement gestantes, seront mises à mort car ayant déjà subi une intervention chirurgicale, elles ne pourront pas être utilisé dans le cadre d’un autre projet. Une partie de la progéniture sera gardée en vie pour la réalisation de la suite de l’étude, et l'autre partie sera mis à disposition à l'ensemble de l'institut afin de réaliser d'autre projet, après accord de la vétérinaire de l'établissement. Tous les animaux ayant reçu les deux injections seront mis à mort à la fin de l’étude afin de pouvoir collecter et analyser les différentes populations de neurones. Les souriceaux de la portée n’ayant pas été soumis à la seconde injection seront mis à disposition au sein de l’Institut pour la réalisation d’autre projet, après accord avec la vétérinaire.

Remplacement

L’objectif de ce projet est d’étudier les caractéristiques anatomiques de neurones générés à différents moments de la vie dans une structure cérébrale particulièrement sensible au stress en réponse à un isolement social. Pour cela, il est nécessaire de réaliser ces manipulations sur des animaux vivants, car le stress et le développement de cette structure cérébrale ne peuvent pas être modélisés in vitro ou in silico.

Réduction

Nous prévoyons d’utiliser le nombre minimal de souris nécessaire pour obtenir des analyses statistiques fiables et cohérentes. Nos expériences précédentes ainsi que la qualité de nos procédures basées sur des années d'expertise, nous permettront de réduire significativement le nombre d'animaux utilisés. Les animaux d'une même portée seront utilisés pour deux temps d'analyse différents.

Raffinement

Pour réduire toute souffrance liée à la chirurgie, les règles suivantes seront appliquées pour le bien-être des animaux : 1- Avant les chirurgies, un analgésique sera administré, à titre préventif afin d’éviter la souffrance post-opératoire. 2- Les chirurgies se feront sous anesthésie générale. Un suivi post-opératoire sera assuré afin d'évaluer le bien-être de l'animal par la mesure du poids, l’évaluation de l’apparence et du comportement. Des points limites stricts et précis sont définis pour détecter précocement d'éventuelles souffrances des animaux. Si l'animal est en souffrance, un analgésique sera injecté. Un soin particulier sera également accordé à leurs conditions d’hébergement.

Choix des espèces

Le modèle utilisé dans ce projet est la souris car il fait suite à un autre projet réalisé chez la souris. Dans la structure cérébrale étudiée, les neurones sont générés de la vie embryonnaire à l'âge adulte. Nous ciblerons les cellules à l'origine de ces neurones et ce à différents moments de la vie de l'animal : 1) pendant la vie embryonnaire, 2) à la naissance, 3) en période juvénile et à 4) l'âge adulte. Ces temps précis d'analyse ont été choisi en fonction de la littérature et de nos études précédentes.

Injectées de plasmides par voie hydrodynamique, soumises à des prélèvements sanguins répétés puis infectées par le virus de la fièvre jaune, 1 000 souris, dont des lignées immunodéficientes et des lignées humanisées, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur indique que l'injection de plasmides provoque des hématomes, des troubles cardio-respiratoires et une altération marquée de l'état général, et que l'infection peut entraîner perte de poids, hypothermie, paralysie des membres postérieurs et mort. L'effectif ne repose sur aucun calcul statistique : il est estimé à partir du nombre d'études des années précédentes et d'une croissance anticipée, "en accord avec le plan commercial". Deux cents souris pourront être transférées vers un protocole de formation interne aux gestes techniques, à condition de n'avoir pas été infectées, les autres étant tuées en atteignant les points limites ou sur décision du vétérinaire.

Objectifs

La fièvre jaune est une maladie virale transmise par les moustiques, principalement dans les régions tropicales. Elle peut causer de la fièvre, des douleurs musculaires et des nausées. Dans 15% des cas, la maladie évolue vers une forme grave, caractérisée par une jaunisse et des hémorragies pouvant entraîner le décès du patient. Il n’existe pas de traitement antiviral pour soigner cette maladie, mais la vaccination est efficace pour la prévenir. Le vaccin est préparé à partir d’un virus vivant atténué. Les objectifs de ce projet sont multiples : - Modéliser et caractériser l’infection par le virus de la fièvre jaune dans des souris - Evaluer l’innocuité de composés de recherche à visée prophylactique ou thérapeutique (traitements ou vaccins) - Caractériser les réponses immunitaires induites par ces composés de recherche - Evaluer l’efficacité antivirale de ces composés de recherche chez des souris infectées par le virus de la fièvre jaune Pour répondre à ces objectifs, nous utiliserons des souris conventionnelles non-humanisées (immunocompétentes ou immunodéficientes), ou des souris dites humanisées (système immunitaire ou foie), ou doublement humanisées (système immunitaire + foie).

Bénéfices attendus

Grâce à ce projet, nous mettons à disposition des chercheurs un modèle préclinique prédictif permettant d'étudier le virus de la fièvre jaune ainsi que l’efficacité de composés de recherche innovants.

Procédures

Des administrations de composés à visées thérapeutiques seront réalisées avec une fréquence définie par le protocole d’étude. Leurs durées seront de 10 à 15 secondes chacune. Des prélèvements sanguins seront réalisés sur souris avec ou sans anesthésie. Les volumes maximaux de prélèvements seront proportionnels au poids et à l’âge de l’animal avec une limite fixée sur une période glissante de 14 jours. Une réhydratation avec du sérum physiologique sera réalisée si nécessaire. La répartition des prélèvements figurera dans le protocole de l’étude et sera contrôlé par un vétérinaire. Chaque prélèvement durera quelques secondes. Pour les analyses nécessitant un volume plus important, un prélèvement terminal sous anesthésie gazeuse sera réalisé. Les animaux recevront des injections de solution saline isotonique contenant des plasmides, une ou deux fois selon la durée de l’étude. Ces injections, administrées uniquement aux souris de plus de 18 g, dureront entre 10 et 15 secondes. Les injections pourront être répétées selon le protocole et dureront quelques secondes. À l’issue des études, les animaux seront euthanasiés selon les méthodes réglementaires. Toutes les interventions seront réalisées sous un suivi clinique rigoureux afin de minimiser douleur et stress des animaux.

Impact sur les animaux

-Injection de plasmides : les nuisances attendues sont des hématomes et des troubles cardio-respiratoires et une altération marquée de l’état général, pendant les minutes suivants l’injection. -Administration de traitements ou de virus : il n’y a pas de nuisances attendues, mais il existe un risque d’observer des effets potentiellement toxiques des composés à visées thérapeutiques, hématome, douleur, lésion au site d’administration (notamment si administrations répétées). L’infection par le virus de la fièvre jaune peut entraîner une perte de poids, une hypo-activité, une diminution de la température corporelle, une paralysie des membres postérieurs traduisant une atteinte neurologique, et la mort. - Prélèvements sanguins : il n’y a pas de nuisance attendue mais un risque d’hématome, douleur, lésion au site de prélèvement (notamment si prélèvement répétés). La douleur peut se manifester, entres autres, par une perte de poids, une hypo- ou une hyperactivité, une prostration ou des difficultés à se déplacer.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés soit parce qu’ils atteignent les points limites, soit par décision du vétérinaire. Certains animaux pourront être réutilisées dans le projet « Formation interne aux procédures et gestes techniques appliqués aux souris », sous réserve que les souris n’aient pas subit de geste plus sévère qu'une injection hydrodynamique et qu’elles n’aient pas été infectées avec le virus. Cette réutilisation permet de ne pas commander des souris spécifiquement pour la Formation mais d’utiliser nos souris déjà présentes.

Remplacement

Il n’est à l’heure actuelle pas possible de recréer in vitro un modèle étudiant les interactions complexes qui peuvent exister entre le système immunitaire et le virus de la fièvre jaune, permettant de reproduire l’infection du virus tout en objectivant les effets thérapeutiques et toxicologiques de composés de recherche destinés à son traitement ou sa prévention. Les modèles murins constituent donc une approche scientifiquement valide, robuste et indispensable au développement et à la mise à disposition de thérapies innovantes pour les patients.

Réduction

Un total de 1000 souris seront utilisées, couvrant une période de 5 ans et permettant de réaliser environ 20 études précliniques de 50 souris. Aucune approche statistique n'a été réalisée pour le nombre total d’études, ou pour le nombre total d’animaux dans le projet, l’estimation du nombre d’animaux est réalisée sur base du nombre d’études effectuées les années antérieures et anticipant une croissance chaque année, en accord avec le plan commercial.

Raffinement

En début d'étude, les souris seront hébergées préférentiellement par groupes sociaux stables de 5 individus maximum. Des compléments alimentaires pourront être administrés suivant l’état de santé des animaux (ex : Diet Gel). La cage contiendra à minima une couche de litière permettant aux souris de creuser, de se cacher et de réaliser un nid. En outre, des enrichissements de qualité seront fournis dans chacune des cages : morceaux de bois, tunnel en carton, kraft et/ou boules de cotons. À leur entrée dans l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation de minimum 4 jours. Lors d’un changement de zone au sein de l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation d’une nuit au minimum. Pour limiter la douleur, la souffrance et l’angoisse, une échelle de scores cliniques (pelage, mobilité, état général, activité, comportement, etc…) sera appliquée dès le premier geste invasif ou dès qu’un signe d’altération sera observé lors de la surveillance quotidienne. Le vétérinaire aura pleine autorité pour euthanasier un animal ou mettre en œuvre un traitement anti-douleur. Concernant les prélèvements sanguins, le volume maximal est défini, au-delà il s’agira d’un prélèvement terminal sous anesthésie. Les fréquences sont limitées et une réhydratation est prévue. Des mesures pour éviter tout stress au moment de l’euthanasie sont prévues. Les points limites conduisant à une euthanasie seront fonction des scores cliniques et de la perte de poids.

Choix des espèces

90 % des gènes humains ont un équivalent chez la souris, permettant d’élaborer des approches génétiques et fonctionnelles valides. Lorsque les gènes produisent des effets différents entre souris et humain, le remplacement du gène de la souris par son équivalent humain ou de manière fonctionnelle par greffe de cellules humaines dans une lignée immunodéficiente permet la création de lignées humanisées. Le modèle murin a été choisi en raison de sa capacité à reproduire des aspects clés de la pathogénie de l’infection par le virus de la fièvre jaune, notamment en conditions d’immunodéficience ou après adaptation virale. Certaines souches ou lignées modifiées permettent de mimer la susceptibilité humaine (atteinte hépatique, réponse inflammatoire), ce qui en fait un modèle pertinent pour l’évaluation de composés antiviraux ou prophylactiques. Pour les souris non humanisées et humanisées avec des cellules sanguines provenant du sang périphérique, les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 4 semaines, ces souris pouvant être utilisées dès leur sevrage. Pour les souris humanisées avec des cellules souches issues de cordons ombilicaux humains, les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 8 semaines, première apparition des cellules humaines dans le sang. Pour les souris humanisées au niveau du foie ou double-humanisées (foie + système immunitaire), les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 13 semaines, première apparition des hépatocytes dans le foie.