Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Etude de la toxicité neuro-respiratoire d’un analgésique-opioïde seul ou en combinaison à d’autres psychotropes chez le rat.
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
- Système respiratoire
858 rats vont être utilisés, chacun passant six heures enfermé dans une enceinte de plexiglas et subissant jusqu'à treize prélèvements sanguins en vingt-quatre heures, 250 d'entre eux dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils reçoivent du fentanyl seul ou associé à de la cocaïne, à des myorelaxants ou à des antiépileptiques, après une chirurgie de vingt à quarante-cinq minutes pour implanter une sonde ou un cathéter, puis une semaine d'isolement en cage individuelle. Le porteur indique que ces associations peuvent provoquer une rigidité musculaire, une hypothermie et une dépression respiratoire "pouvant aller jusqu'au coma et au décès", et cherche la dose de naloxone capable de renverser ces effets. Aucun rat n'est réutilisé, parce que l'appareillage de télémétrie se récupère après la mort de l'animal.
Objectifs
Le fentanyl est un antidouleur puissant qui, en cas de surdosage, peut ralentir dangereusement la respiration, voire entraîner la mort. Récemment, on a découvert qu'il est souvent mélangé à d'autres substances, telles que les relaxants musculaires, les traitements contre l’épilepsie ou encore les stimulants, comme la cocaïne. Le traitement habituel pour reverser ses effets, la naloxone, pourrait devoir être utilisé en plus grande quantité lorsqu’il est combiné à ces autres drogues. Cependant, à ce jour on ne connaît pas encore la dose de naloxone nécessaire dans ces cas de polyintoxications. Ainsi, nous menons une étude expérimentale sur le rat afin d’évaluer l’impact de ces substances sur la respiration et sur le diaphragme, principal muscle impliqué dans la ventilation, dans un contexte d’intoxication. Nous analyserons ensuite leur distribution cérébrale et étudierons d’éventuelles interactions entre ces molécules. Enfin, nous évaluerons l’efficacité de la naloxone pour reverser leurs effets. Ce projet contribuera à optimiser les stratégies thérapeutiques actuelles et à développer de nouvelles approches pour une prise en charge plus efficace des intoxications au fentanyl et aux substances associées.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet permettront de mieux caractériser les mécanismes de toxicité mis en jeu par le fentanyl en association aux substances psychotropes les plus souvent retrouvées en co-consommation aujourd’hui et d’optimiser ou de développer de nouvelles thérapeutiques au-delà du simple traitement symptomatologique pour la prise en charge des patients intoxiqués disponible à ce jour.
Procédures
Une première partie des animaux subiront : Procédure chirurgicale sous anesthésie gazeuse (20 mins) + port d’une sonde de télémétrie (7 jours) + injection de substances (1–2 injections, 5-10 secondes) + mise en boite de mesure isolée (6h). Une seconde partie des animaux subiront : Procédure chirurgicale sous anesthésie gazeuse (30 mins) + port d’un cathéter (48h) + injection de substances (1 injection, 5 secondes) + prélèvements de sang sur animaux vigiles (9 prélèvements ; 30 secondes/ prélèvement sur 24h). Une autre partie des animaux subiront: Procédure chirurgicale sous anesthésie gazeuse (45 mins) + port d’une sonde et isolement en cage individuelle (7 jours) + injection de substances (1–2 injections, 5-10 secondes) + mise en cage de mesure isolé (6h). Une quatrième partie des animaux subiront : Procédure chirurgicale sous anesthésie gazeuse (30 mins) + port d’un cathéter (48h) + injection de substances (1 injection, 5 secondes) + prélèvements de sang sur animaux vigiles (13 prélèvements ; 30 secondes/ prélèvement sur 24h). Enfin, la dernière partie des animaux subiront: injection de substances (1 injection, 5 secondes); perfusion intracardiaque sous pentobarbital sodique (15 mins).
Impact sur les animaux
Stress de quelques secondes lors des injections. Isolement du rat dans une enceinte hermétique en plexiglas pendant 6 heures durant les mesures de la ventilation. Hébergement des rats pendant une semaine en cage individuelle à la suite de la chirurgie jusqu'à la fin de la procédure évaluant les effets respiratoires périphériques. Isolement du rat dans un cylindre de plexiglas pendant 6h pour réaliser les prélèvements sanguins. Léger risque de thrombose et d’hypolocomotion pour certains animaux lors de la mise en place de cathéters. Chirurgie de 10 min à 35 min après anesthésie générale précédée d’une analgésie. Forte sédation par les analgésiques étudiés pouvant entrainer une réduction de l’activité locomotrice, une rigidité musculaire, une hypothermie et une dépression respiratoire pouvant aller jusqu’au coma et au décès. Variabilité de la durée et de l’intensité de ces effets en fonction des molécules et des associations administrées.
Devenir
La réutilisation des animaux est impossible en raison de la récupération post-mortem de l'appareillage de télémétrie ou de l'atteinte d'un point limite qui requiert la mise à mort des animaux. Par ailleurs, les rats manipulés dans la procédure évaluant les effets des molécules sur le système nerveux central seront mis à mort à différents temps de mesure empêchant une étude longitudinale dans cette procédure.
Remplacement
L’ensemble des procédures ne sont pas remplaçables par des expériences in silico ou in vitro, en raison d’une approche physiopathologique du système respiratoire intégrée sur animal entier ainsi que la caractérisation du comportement pharmacocinétique des différentes molécules dont les différentes phases ne peuvent être évaluées dans leur intégralité que par l’utilisation d’animaux, en particulier le rat dont la taille est la plus adaptée aux procédures expérimentales.
Réduction
Les effectifs ont été determinés comme nécessitant 6 à 9 rats par groupe à l’aide de tests statistiques permettant une analyse des résultats obtenus adaptée. De plus, si aucun effet ventilatoire significatif n’est observé à la suite des associations médicamenteuses, la suite des expériences ne seront pas réalisées dans le but de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
L’ensemble des procédures sont réalisés par un personnel compétent. Pour améliorer leur bien-être, les animaux sont hébergés en groupes sociaux dans des cages contenant de l’enrichissement. La surveillance quotidienne des animaux sera assurée par un personnel qualifié, et des points limites spécifiques adaptés aux différentes procédures seront mis en place pour détecter et réduire toute souffrance ou douleur. Si nécessaire, des analgésiques seront administrés, tout en veillant à ne pas perturber le déroulement de l'expérience. En cas de besoin, des procédures réglementaires de mise à mort anticipée seront appliquées. Toutes les interventions chirurgicales prévues dans ce projet seront réalisées sous anesthésie générale et accompagnées d'une gestion adéquate de la douleur pendant la période périopératoire. De plus, une ouate en silicone sera utilisée après la chirurgie pour favoriser une meilleure cicatrisation et une prise en charge plus rapide en cas de saignement. Enfin, l’étude pharmacocinétique sera réalisée à l’aide de microprélèvements dans le but de réduire au maximum le volume sanguin à prélever.
Choix des espèces
Le rat, est un modèle de référence dans notre champ d’étude du fait de sa physiologie respiratoire très proche de la physiologie humaine. En plus de sa taille adéquate qui permet une facilité et une répétition des prélèvements, son métabolisme est très semblable à celui de l’Homme, ce qui facilitera la translation des données pharmacocinétiques à l’Homme. La pose de sondes indispensables à la réalisation de nos procédures est plus aisée sur le rat permettant l’obtention des résultats plus reproductibles. La population jeune étant la plus affectée par les problèmes de mésusage de substance, des rats jeunes adultes âgés de 6 à 8 semaines seront utilisés. Ceci nous permettra en plus de pouvoir faire l’analogie avec les résultats déjà obtenus et les articles publiés dans la littérature.
Génotypage invasif et gestion de la production de souris génétiquement modifiées atteintes de glycogénose de type 1a qui développent une maladie chronique rénale.
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Tuées au sevrage pour les femelles et les génotypes jugés non pertinents, à sept mois pour les mâles malades, la moitié des géniteurs pouvant retourner à l'élevage, 1 000 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Toutes les souris de chaque portée subissent à sept ou dix jours le prélèvement d'un morceau de tissu destiné à lire leur génotype, y compris celles dont le génotype ne servira à rien. Les souris porteuses de la modification développent une maladie rénale chronique que le porteur décrit comme silencieuse jusqu'à la mise à mort, une perte de poids supérieure à 15 % déclenchant celle-ci plus tôt. Il indique que des mini-organes cultivés en laboratoire existent désormais, tout en concluant que l'étude du rein "nécessite" des animaux parce que la fonction rénale suppose un organe entier.
Objectifs
Ce projet porte sur la gestion de souris génétiquement modifiées pour étudier la maladie rénale qui se développent chez les patients atteints de glycogénose de type 1. L’absence de cette enzyme provoque de fortes baisses de sucre dans le sang (hypoglycémies) et des problèmes au foie et aux reins. La glycogénose est une maladie génétique rare qui touche environ 150 personnes en France. Jusqu’à ce jour, il n’existe pas de modèles cellulaires reproduisant la maladie rénale de la glycogénose. En effet, son développement implique différents types cellulaires constituant le néphron et les tubules rénaux, ainsi que des cellules immunitaires recrutées de la circulation sanguine. Le modèle de souris utilisé dans ce projet reproduit toute la maladie rénale de la glycogénose et est viable car la transgenèse est ciblée dans les reins. L’obtention de ces souris transgéniques nécessitent la réalisation d’un prélèvement de tissu (biopsie) pour caractériser leur gène et sélectionner uniquement les souris d’intérêt. Contrairement aux souris totalement dépourvues de l’enzyme clé de la production de sucre et qui meurent très tôt d’hypoglycémie (chute des taux de sucre dans le sang), ces souris particulières restent en vie car leur foie peut encore produire du glucose. Elles développent cependant progressivement une maladie des reins, avec apparition de kystes et perte de la fonction rénale, ce qui en fait un bon modèle pour étudier cette complication. Ces souris sont donc un outil unique pour comprendre les mécanismes de la maladie rénale dans la GSD1a et pour tester de nouveaux traitements. Le projet a pour but de conserver de jeunes mâles capables de se reproduire pour produire rapidement un nombre suffisant de souris destinées à ces recherches.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus seront l’identification génétique de la lignée à partir d’une biopsie de tissu pour optimiser la gestion de l’élevage. Ce projet permet aussi d’organiser au mieux la production de cohortes d’animaux pour nos projets scientifiques (utilisation continue vers des projets liés à l’étude de la maladie rénale ou le test d’efficacité d’approches thérapeutique), en conservant un nombre de souris d’intérêt jeunes reproducteurs sans atteindre le développement le développement d’un mal -être lié à l’apparition d’une insuffisance rénale.
Procédures
Pour sélectionner les souris génétiquement modifiées nécessaires à l’étude, un morceau de tissu sera prélevé à l’âge de 7-10j sur toutes les souris de la portée (souris d’intérêt pour ce projet, mais aussi les souris de génotype non pertinent ou ne présentant pas phénotype dommageable) pour analyser leurs gènes. La durée du geste est de quelques secondes. Les souris atteintes de glycogénose peuvent développer une maladie chronique rénale, mais qui restera silencieuse puisqu’aucun signe de mal-être liée à une insuffisance rénale ne devrait apparaitre avant la mise à mort à l’âge de 7 mois des animaux.
Impact sur les animaux
A l’âge de 7 jours, on prélève un morceau de tissu pour analyser l’ADN des souris génétiquement modifiée. Ceci peut entrainer une légère douleur et un stress lié à la contention des nouveau-nés mais le geste est rapide (quelques secondes). Le risque de saignement est très faible. La nuisance liée au phénotype dommageable est principalement induite par la perte de la fonction rénale à long terme. Cette maladie silencieuse peut se révéler par une perte de poids importantes et des signes communs de mal-être (prostration de l’animal, absence de toilettage, yeux fermés, respiration accélérée).
Devenir
Toutes les souris génétiquement modifiées qui présentent les caractéristiques de la glycogénose seront mis à mort à l’âge de 7 mois afin d’éviter d’atteindre les stades avancés de la maladie rénale. Les animaux de génotype non pertinent ou femelles non utilisées seront mis à mort au sevrage ; cependant une partie des animaux géniteurs (50%) pourra être replacée, si besoin, dans le système d’élevage en vue du maintien de lignées.
Remplacement
Même s’il est maintenant possible de bio-construire des mini-organes à partir de cellules en laboratoire, l’étude de la maladie rénale nécessite l’utilisation d’animaux ; en effet, le rein est un organe complexe dont l’organisation en néphrons est requise pour assurer la fonction rénale. Ainsi, conserver la physiologie de l’organisme est nécessaire pour comprendre les mécanismes impliqués dans cette maladie et tester l’efficacité de nouvelles approches thérapeutiques.
Réduction
Le nombre d’animaux a été calculé au plus juste en connaissant le schéma d’accouplement et le nombre de lots de souris nécessaires pour chaque projet d’expérimentation. Les lignées transgéniques nécessaires à la création de ce modèle animal sont cryoconservées, ce qui permettra d’arrêter la production des animaux dès la fin des projets nécessitant ces animaux
Raffinement
L’obtention d’un modèle de la glycogénose ne touchant que les reins permet d’éviter le développement d’hypoglycémies sévères caractéristiques de la glycogénose et qui sont fatales chez les souris génétiquement modifiées dans tous les tissus. Ce raffinement a permis d’obtenir un modèle unique reproduisant la maladie rénale chronique qui apparait chez les patients atteints de glycogénose plutôt âgés. Pour vérifier la modification génique, la biopsie sera réalisée sur une zone peu innervée à l’âge de 7-10 jours pour limiter la douleur liée à la petite incision. Lors de la contention des nouveau-nés, le zootechnicien se frottera les mains dans la litière pour limiter le stress des animaux. La préhension des souris sera réalisée par transfert à l’aide d’un tunnel pour réduire le stress. L’âge de la mise à mort des animaux a été fixé à 7 mois pour les mâles afin de s’affranchir du développement du phénotype dommageable. Les femelles seront mises à mort au sevrage car elles ne peuvent pas être utilisées pour la reproduction. Une perte de poids au-delà des 15%, ainsi que l’observation d’une souffrance, de lésions ou de détérioration de l’état de santé général constituent des points limites au-delà desquels les souris seront mises à morts.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce s’est orienté vers la souris car les études réalisées sur des vertébrés inférieurs tels que le poisson, montrent que les régulations de la production de glucose par l’organisme ne sont pas les mêmes que chez les mammifères. De plus, le modèle de souris transgéniques utilisé n’a été réalisé que dans cette espèce grâce à la transgenèse ciblée. Enfin, les outils d’analyses moléculaires, comme des anticorps, spécifiques de la souris sont disponibles en laboratoire. Seule une biopsie de tissu sera réalisée chez les nouveau-nés âgés de 7-10 jours. Les animaux d’intérêt seront ensuite utilisés à l’âge de la maturité sexuelle (6-8 semaines) pour être mis en reproduction.
Etude comportementale de souris mutantes, modèles d’une maladie maladie génétique rare caractérisée par une déficience intellectuelle MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Placées dans des dispositifs qui mesurent leur activité, leur motricité, leur anxiété, leur sociabilité et leur mémoire, 360 souris porteuses de mutations liées au syndrome de Bosch-Boonstra-Schaaf vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Cette version du projet ajoute un test de rotarod, où l'animal court sur un cylindre tournant jusqu'à trois cents secondes, sans augmenter l'effectif. Le porteur écrit pourtant que le seul effet indésirable potentiel sera le stress lié à la nouveauté de l'environnement, et qualifie le phénotype de non dommageable. L'encéphale de chaque souris est prélevé après la mise à mort, au cas où des modifications anatomiques échapperaient à l'observation du comportement.
Objectifs
L’ajout d’un nouveau test comportemental (rotarod) sans ajout d’animaux nécessite une modification du projet initial. Le syndrome de Bosch-Boonstra-Schaaf est une maladie génétique humaine identifiée à ce jour sur une centaine de personnes à travers le monde, souvent chez de jeunes enfants. Ces malades souffrent généralement d'une déficience intellectuelle, d'un retard développemental, de syndromes autistiques ainsi que de modifications comportementales plus ou moins sévères. De plus,cette pathologie est souvent associée à des troubles de la vision. Chez la souris, trois lignées mutantes ont été générées afin d'être au plus près des mutations rencontrées chez l'Homme. L'objectif principale est d'étudier le comportement (activité générale,motricité, apprentissage, mémoire, anxiété, sociabilité) de ces animaux afin de déterminer quel est le modèle (la mutation) le plus proche de l'Homme.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont importants car cela permettra de valider le modèle animal et de choisir la mutation génétique la plus proche de l'Homme afin de mieux étudier ensuite le neurodéveloppement dans ce modèle et éventuellement de proposer des thérapies comportementales afin de permettre une évolution favorable de ce syndrôme.
Procédures
Les animaux seront soumis à differents tests comportementaux pour étudier leur activité générale; leur motricité, le niveau d'anxiété, le niveau de sociabilité ainsiq ue leur capacité d'apprentissage et de mémorisation
Impact sur les animaux
Le seul effet indésirable potentiel sera le stress que peuvent engendrer certains tests, les animaux étant mis dans un environnement nouveau.
Devenir
Les animaux seront mis à mort et l'encéphale sera prélevé pour d'éventuelles études in vitro à postériori. En effet, si des modifications comportementales sont enregistrées, il sera peut-être nécessaire d'étudier anatomiquement la structure de l'encéphale. Ce n'est pas parce que le phénotype est non dommageable et que le comportement semble normal qu'il n'y a pas des modifications au niveau anatomique ou cellulaire possibles
Remplacement
Les conséquences de certaines mutations sur le comportement ne peuvent pas être testées in vitro. Les interactions sociales, motivationnelles, les capacités motrices et mnésiques ne peuvent être étudiées que sur l'animal vigile. Afin de s'assurer que les résultats soient transférables à l'humain, les expériences seront menées sur la souris qui est un excellent modèle génétique.
Réduction
Le nombre d'animaux est calculé selon un testde puissance (80%) et d'après notre propre expérience afin d'obtenir des résultats robustes. Cela nous permet d'utiliser le strict minimun d'animaux, cad 20 animaux par groupe. Nous utiliserons les mâles et les femelles car il n'a pas été rapporté de différences comportementales entre sexe dans de précédentes études de ce gène.
Raffinement
L'hébergement sera effectué dans l'animalerie où les conditions d'élévage sont parfaitement définies pour un bienêtre animal. Les tests comportementaux seront effectués entre 9:00 et 17:00, avec un seul test par jour pour limiter le stress. Un suivi quotidien des animaux ( week-end et jours fériés inclus) est effectué soit par les animaliers, soit par l'expérimentateur. Les animaux seront amenés en salle d'expérimentation 30 minutes minimum avant le début du test pour s'habituer à la pièce et diminuer le stress. Les expérimenteurs pourront venir éventuellement le weekend afin de travailler dans des conditions optimales. Les animaux ne seront pas soumis à plus de 3 tests par semaines. Si besoin, suite à une évolution du score de la grille d'évaluation, et en accord avec le vétérinaire de l'institut, des mesures seront prises pour traiter l'animal. L'analyse comportementale sera faite par un système d'analyse vidéo automatique afin d'avoir un bon niveau de raffinement des résultats et de permettre d'utiliser un nombre minimal d'animaux. Une application stricte des points limites durant toute la vie de l'animal sera mise en place pour ce projet. Dans le test de rotarod, lors d'une session, si l'animal arrive à 300s lors d'un essai, il ne fera pas les essais suivants dans la mesure où il aura atteint la réponse maximale.
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris en raison de ses similarités génétiques avec l'homme, ainsi que la facilité avec laquelle son génome peut être manipulé et analysé. La souris est un excellent modèle génétique afin d'étudier le comportement suite à la mutation des gènes connus chez l'Homme comme impliqués dans notre syndrome. Ces mutations sont maintenant bien identifiées et les animaux sont en élévage chez les prestataires d'élévage. Les tests comportementaux seront effectués sur des animaux adultes permettant ainsi d'avoir une maturité corticale suffisante.
Réduction de l’inflammation pour améliorer les réponses vaccinales : une étude préclinique sur un modèle murin de trisomie 21
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système immunitaire
- Système nerveux
Porteuses d'une copie supplémentaire de gènes du chromosome 21, les souris de ce projet naissent avec des réponses immunitaires déséquilibrées, des déficits cognitifs et, dans un cas sur dix, une accumulation de liquide dans le cerveau. 555 vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, 150 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et les autres un niveau léger ou modéré. Chaque souris suivie reçoit un produit par sonde gastrique quinze ou trente jours de suite, deux vaccinations sous anesthésie, neuf prélèvements de sang, puis trois tests de mémoire spatiale, à long terme et épisodique, dont un conditionnement à la peur que le porteur décrit comme une source de stress, d'angoisse et de douleur temporaire. Il annonce 555 souris au total, en indiquant que 150 seulement entrent dans l'expérience et que jusqu'à 540 seront mises au monde pour maintenir la lignée.
Objectifs
Le syndrome de Down (SD) est une anomalie génétique causée par la présence d'un chromosome 21 supplémentaire. Ce chromosome contient des gènes importants pour le système immunitaire, ce qui explique certaines particularités des personnes atteintes par ce syndrome. Par exemple, il influence la réponse du corps aux infections et aux vaccins. Les recherches montrent que chez les personnes atteintes du SD, une partie de leur système immunitaire fonctionne de manière un peu différente pouvant le rendre moins efficace et causer des problèmes de santé supplémentaires, comme des infections ou des maladies inflammatoires. La cause de cette modification du fonctionnement du système immunitaire pourrait participer à l’impact sur le développement intellectuel des personnes atteintes du SD. Nous pensons qu’en corrigeant cette cause il serait possible de non seulement réduire l'inflammation dans le corps, et potentiellement améliorer la réponse des personnes atteintes du SD aux vaccins et voir si cette modulation pourrait améliorer leurs capacités cognitives. L'objectif de notre étude est de tester l'effet d’un traitement sur des souris génétiquement modifiées modèles du syndrome de Down, et ainsi voir s'il peut améliorer leur réponse immunitaire après la vaccination et induire une réduction des déficits cognitifs typiques de cette pathologie.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche vise à mieux comprendre comment l'inflammation, les réponses aux vaccins et les déficits cognitifs sont liés à la trisomie 21 (T21), aussi appelée syndrome de Down, en utilisant un modèle de souris spécifiquement conçu pour étudier cette condition. Les connaissances que nous allons acquérir pourraient aider à développer des traitements plus adaptés aux personnes atteintes de T21. Mais ces découvertes pourraient aussi bénéficier à d'autres groupes de personnes qui souffrent de maladies liées à une inflammation chronique, comme celles atteintes de maladies auto-immunes, de diabète, ou même les personnes vieillissantes. De plus, cela pourrait concerner celles qui vivent avec des infections de longue durée, telles que le VIH. Si cette étude donne des résultats positifs, elle pourrait ouvrir la voie à de nouveaux traitements pour améliorer les capacités cognitives des personnes atteintes du syndrome de Down. Elle pourrait également offrir des solutions pour d'autres problèmes de santé qui sont liés à une inflammation du cerveau, comme les maladies neurodégénératives, qui touchent souvent les personnes âgées, telles que Alzheimer. Ainsi, cette recherche a des implications très importantes pour la santé publique. En fonction des résultats obtenus, elle pourrait non seulement aider les personnes atteintes de T21, mais aussi toute une population confrontée à des problèmes de santé similaires liés à l'inflammation et aux troubles cognitifs.
Procédures
Afin d’identifier leur patrimoine génétique tous les jeunes souriceaux vigiles subiront une petite biopsie (durée inférieure à 1 minute, 1 fois). Si un problème technique survenait (rare) un deuxième prélèvement pourrait être réalisé sur ces mêmes animaux adultes vigile (durée inférieure à une minute, une fois). Un sous-groupe de souris recevra un traitement quotidien pendant 15 jours consécutifs, tandis qu’un autre sous-groupe le recevra pendant 30 jours consécutifs. Toutes les souris suivront deux périodes de traitement, espacées de 120 jours, chaque administration durant moins d’une minute. Toutes ces souris recevront une vaccination et une dose de rappel, espacées de 150 jours, sous anesthésie générale (durée inférieure à 5 minutes). Ces souris auront également un suivi longitudinal au niveau sanguin, elles auront au total 9 prélèvements sanguins espacés de 2 semaines minimum, sous anesthésie générale (durée inférieure à 5 minutes). Elles participeront à 3 tests de comportements espacés d’un jour de repos entre chaque test. Le premier test permettra d’évaluer la mémoire spatiale (2 sessions avec 1 session par jour de 8 minutes). Le deuxième permettra d’évaluer la mémoire à long terme (5 sessions avec 1 session par jour de 10 minutes). Et enfin le troisième permettra d’évaluer la mémoire épisodique et l’apprentissage contextuel (2 sessions avec 1 session par jour de 5 minutes). Pour finir une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie adaptée sera réalisée afin de collecter le liquide cérébrospinal (durée inférieure à 30 minutes, une fois) suivie de l’euthanasie par une méthode réglementaire.
Impact sur les animaux
La biopsie pour identifier le patrimoine génétique des animaux peut causer une douleur passagère et un petit risque de saignement. Les souris utilisées dans cette étude présentent une modification génétique spécifique, qui entraîne des réponses immunitaires déséquilibrées, une hypersensibilité à certains signaux dans le corps, des déficits cognitifs, et dans 10 pourcents des cas, une accumulation de liquide dans le cerveau, appelée hydrocéphalie. Ces souris sont aussi plus petites et plus légères que les autres. Lors de certaines procédures, les animaux peuvent ressentir du stress, notamment lorsqu’ils sont manipulés pour un traitement, des injections ou des tests comportementaux. Le fait de devoir être maintenue immobile peut également être une source de stress pour la souris. Lors de l’administration du traitement, il existe un petit risque que le tube utilisé blesse l’intérieur de la gorge ou de l’estomac, ou que le liquide passe par erreur dans les poumons au lieu de l’estomac. Les tests, comme celui de conditionnement à la peur, peuvent provoquer un stress supplémentaire, ainsi qu'une angoisse et une douleur temporaire. Les souris auront une douleur légère et temporaire au moment des injections ou lors des prélèvements sanguins, avec un risque d’hématome et de saignement. Les injections intramusculaires peuvent également provoquer des douleurs et des hématomes au niveau du muscle. La chirurgie sera associée à un risque de douleur. L'anesthésie générale nécessaire pour la réaliser peut entraîner quelques effets secondaires, comme une légère baisse de la température corporelle, une sécheresse des yeux, et dans de très rares cas, des problèmes respiratoires ou cardiaques. Toutefois, les anesthésies générales pour les prélèvements de sang ou les injections intramusculaires, sont très courtes et présentent donc des risques moins importants.
Devenir
Les souris utilisées pour évaluer le traitement seront euthanasiées afin de prélever puis analyser des tissus d’intérêt dans le but de répondre à notre question scientifique. Toutes les autres souris seront euthanasiées car elles ne pourront pas être replacées ou réutilisées en raison de leur modification génétique spécifique.
Remplacement
Il n'existe malheureusement pas d'alternative à l'utilisation d'animaux pour ces recherches. Les réponses aux traitements et aux vaccins sont très complexes, et pour obtenir des données précises et fiables, il est indispensable de travailler avec un modèle animal complet. Cela permet d'obtenir des informations pertinentes et compréhensibles sur le fonctionnement réel du corps. Les animaux vivants sont essentiels pour évaluer l'impact des traitements sur le comportement, ce qui est impossible à faire uniquement avec des modèles en laboratoire ou des simulations informatiques. Bien que des études en laboratoire aient montré que le traitement évalué ici pourrait améliorer les réponses immunitaires et réduire l’inflammation du cerveau, ces études ne reproduisent pas la complexité d'un organisme vivant. En laboratoire, on analyse souvent des cellules isolées ou des échantillons qui ne peuvent pas simuler les interactions entre les différents systèmes du corps. En plus de cela, même si les recherches en laboratoire montrent des effets à l'échelle cellulaire, elles ne permettent pas de savoir si ces effets auront un réel impact bénéfique dans un organisme vivant. Par exemple, un médicament peut avoir un effet sur des cellules en culture, mais cela ne signifie pas qu'il aura le même effet lorsqu'il est administré à un organisme entier. Enfin, les expériences réalisées sur des animaux vivants fournissent des informations cruciales qui permettent de faire le lien entre les recherches de base et les études sur les humains. C'est cette étape préclinique qui est nécessaire pour savoir si un traitement peut être testé de manière sûre et efficace chez les personnes. En résumé, bien que l'idéal serait d'éviter l'utilisation d'animaux, ces recherches sont actuellement indispensables pour progresser dans le domaine médical.
Réduction
Nous utiliserons un total de 555 souris maximum pour mener à bien ce projet. Le nombre d'animaux a été réduit au minimum nécessaire, sans compromettre les objectifs scientifiques de l’étude. Cette recherche, qui durera plusieurs années, impliquera un total de 150 souris, réparties en cinq groupes de 30 animaux (15 mâles et 15 femelles dans chaque groupe). Ce nombre a été calculé en tenant compte d'études précédentes, pour garantir des résultats fiables et robustes. Les groupes de 30 souris, répartis selon leur sexe et leur génétique, nous permettront d’obtenir des résultats solides, notamment pour les tests de comportement qui peuvent varier en fonction de ces critères. Les tests statistiques appropriés seront utilisés pour valider les données de manière précise. Nous maintiendrons notre élevage de souris génétiquement modifiées pendant toute la durée du projet et ne produirons que le nombre strictement nécessaire d'animaux. Nous prévoyons de produire un maximum de 540 souris, afin de respecter les besoins du projet tout en prenant en compte la production des souris porteuses du patrimoine génétique d’intérêt. Chaque étape de la reproduction et de l’élevage des souris sera minutieusement planifiée pour minimiser le nombre d'animaux utilisés tout en garantissant la qualité et la pertinence des résultats scientifiques.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des conditions conformes à la réglementation en vigueur pour l’espèce. Ils seront observés quotidiennement, en cas d’anomalie celle-ci sera déclarée à notre équipe, à la structure chargée du bien-être animal (SBEA) et au vétérinaire afin d’assurer une prise en charge adaptée pour l’animal. Leur état de santé sera évalué plus spécifiquement par notre équipe chaque semaine ou toutes les deux semaines à l’aide d’un système de notation pour s’assurer qu’elles sont en bonne forme. Des mesures préventives seront mises en place pour réduire tout impact des procédures expérimentales sur les animaux. Cela comprend la formation du personnel, la surveillance constante des animaux, et des méthodes pour les habituer à l’environnement et à la manipulation avant les expériences. Les prélèvements de tissus pour connaître le génotype des souris seront réalisés sur de jeunes animaux, ce qui permet une cicatrisation rapide. Après chaque prélèvement, les animaux seront immédiatement surveillés, puis contrôlés à nouveau 30 minutes après. Nous utiliserons uniquement des mâles génétiquement modifiés comme reproducteurs afin de minimiser réduire au strict minimum le nombre d’animaux impactés par les modifications génétiques et assurer une bonne prise en charge des souriceaux par leur mère. Pour réduire le stress lors de l’administration de médicaments, les souris seront progressivement habituées à être manipulées. Pour les injections intramusculaires et les prélèvements de sang, les souris seront anesthésiées afin de limiter leur stress pendant ces procédures. Lors des tests comportementaux, les souris seront habituées à l’expérimentateur et à la manipulation. Elles seront également transférées dans la salle de test au moins une heure avant le début des expérimentations pour réduire leur anxiété. De plus, entre chaque animal testé, l’équipement sera soigneusement nettoyé pour garantir leur confort. Enfin, pour la chirurgie nécessaire à la collecte de liquide céphalorachidien (LCR), l'animal sera sous anesthésie générale et recevra des analgésiques pour éviter toute douleur. Un tapis chauffant sera utilisé pour prévenir l’hypothermie, et un gel oculaire sera appliqué pour protéger leurs yeux de la sécheresse pendant l’anesthésie. Toutes ces précautions sont prises pour assurer que les souris soient traitées avec respect et que leur bien-être soit pris en compte à chaque étape du projet.
Choix des espèces
Les souris sont des animaux de laboratoire couramment utilisés en raison de leur système immunitaire bien connu et de leur similitude génétique avec l'humain, ce qui permet de mieux comprendre des maladies et des comportements. Elles sont particulièrement adaptées pour étudier des maladies comme le syndrome de Down (SD) et sont cruciales pour mieux comprendre cette pathologie. Le modèle de souris qui a été développé pour imiter certains aspects du SD, est largement utilisé pour la recherche. Ces souris possèdent une copie supplémentaire de certains gènes, similaires à ceux du chromosome 21 humain, ce qui leur permet de développer des caractéristiques proches du SD, comme des troubles immunitaires et des déficits cognitifs. Nous injecterons le traitement à évaluer avant l’âge de 2mois c’est-à-dire juste avant la maturation complète du système nerveux des animaux puis les suivrons jusqu’à l’âge de 8 mois car on considère que le développement cérébral des souris est complet et leur schéma comportemental stable à partir de l’âge de 6 mois. Ce temps d’étude nous permettra de suivre l’évolution des paramètres d’intérêts. Les prélèvements pour identifier le patrimoine génétique des animaux seront réalisés sur de jeunes souris, ce qui permet une cicatrisation rapide.
Validation de biomarqueurs circulants pour l’agressivité et la sensibilité au Folfirinox, dans le cancer du pancréas
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Opérées en vingt minutes pour recevoir des cellules tumorales dans la rate, puis isolées de leurs congénères, 308 souris subissent ensuite des injections dans l'abdomen cinq fois par semaine pendant trois semaines. Deux cent quarante-six d'entre elles relèvent d'un niveau de souffrance sévère, les autres d'un niveau modéré, avec une tumeur du pancréas et des métastases qui provoquent douleur, perte de poids et mobilité réduite. Le porteur affirme que le recours aux animaux est "absolument indispensable" pour valider des biomarqueurs sanguins avant de les chercher dans le plasma de patients, la quantité de plasma humain disponible étant limitée. Toutes sont tuées sous anesthésie après un dernier prélèvement de sang, pour que leurs organes alimentent aussi des projets connexes de l'équipe.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de valider des biomarqueurs sanguins du développement tumoral et de la résistance au traitement dans le contexte du cancer pancréatique.
Bénéfices attendus
Dans l'ensemble, nous exploiterons les résultats obtenus ici pour valider une signature de biomarqueurs afin d’améliorer le diagnostic et la prise en charge des patients atteints de cancers pancréatiques. La validation des ces biomarqueurs permettra la mise en place de validation dans les échantillons sanguins de patients et ensuite la mise en place d’un essai de grande ampleur pour valider la fiabilité des signatures. L’amélioration du diagnostic (éligibilité à la chirurgie et sensibilité au traitement) sont des éléments majeurs permettant d’améliorer la survie et la qualité de vie des patients. La forte augmentation d’incidence des cancers pancréatiques (8.000 cas en 2000 et 16.000 cas en 2021, en France) en fait un réel problème de santé publique.
Procédures
Les animaux seront soumisent à 1 procédure chirurgicale (durée 20 minutes), des injections dans l'abdomen (durée 30 secondes) 5 fois par semaine pendant 3 semaines et enfin, un prélèvement de sang sous anesthésie juste avant la mise à mort pour prélèvement des organes d'intérêt (donc 1 seul prélèvement par souris, qui dure 30 secondes au maximum).
Impact sur les animaux
Les nuisances subies par les animaux sont pour les procédures 1 et 3: avant l’acte chirurgical : contention et injections sous-cutanées d’antalgique et d’anesthésique local qui peuvent générer un léger stress ; au cours de l’acte chirurgical : l’anesthésie gazeuse peut engendrer une hypothermie et une détresse respiratoire si elle est mal contrôlée ; en post-chirurgie : des complications post-opératoires (rupture des points de sutures, infection de la plaie) peuvent survenir et engendrer de la douleur qui doit être rapidement prise en charge ; les animaux devront être isolés de leurs congénères ce qui génère un stress. Pour les procédures 1, 2 et 3, les nuisances au cours du développement de la tumeur primaire et des métastases sont les suivantes : douleur, perte de poids, mobilité réduite, apparences et/ou comportements anormaux, celles-ci sont grâce à notre expertise du modèle rapidement détectées et en fonction du score déterminé, la procédure adaptée sera mise en œuvre.
Devenir
Le sort de tous les animaux sera la mise à mort sous anesthésie pour prélèvement d'organes en vue d'analyses cellulaires, biochimiques et histologiques.
Remplacement
Le recours à des animaux est absolument indispensable pour mener à bien ce projet qui vise à confirmer la faisabilité de la détection de biomarqueurs vésiculaires sanguins associés à la résécabilité ou à la chimiorésistance avant de pouvoir les valider dans le plasma de patients. La quantité de plasma humain est limitée et les protocoles d’isolation des vésicules extracellulaires et d’identification des biomarqueurs doivent pouvoir être mis au point afin de s’assurer qu’aucun échantillon ne soit perdu. Ce projet fait suite à plusieurs validations in vitro en modèle organoïde de la pertinence de ces biomarqueurs pour stratifier les patients entre les groupes réséqués et non réséqués, et pour identifier les vésicules extracellulaires capables d’induire la chimiorésistance. Ces signatures spécifiques ont été identifiées de telle sorte que, par exemple, une protéine présente dans un groupe ne soit pas du tout identifiée en spectrométrie de masse dans l’autre. Nous disposons donc de signatures spécifiques qui reposent sur la haute sensibilité du spectromètre de masse et sur une quantité importante d’échantillons biologiques différents (n=15 organoïdes).
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires dans chaque procédure pour l’obtention d’un résultat significatif a été défini en utilisant le test statistique d’analyse de la variance suivie de comparaisons multiples; en précisant la diminution attendue de l’incidence/taille des tumeurs et les différences inter-individuelles, estimées sur la base de données bibliographiques et de résultats antérieurs de l’équipe. Par ailleurs, nous prélèverons, par nécropsie, d’autres tissus de chacune de ces souris afin d’alimenter d’autres analyses au laboratoire. Le prélèvement des principaux organes associés aux métastases de l’ADKP (foie, poumon, …), à la régulation du métabolisme, ainsi que de la réponse immunitaire (rate, ganglion lymphatique, moelle osseuse) serviront à des projets connexes de l’équipe afin de mieux comprendre les mécanismes métaboliques de la réponse au traitement, du développement des métastases ainsi que les mécanismes conduisant à l’évasion immunitaire dans l’ADKP, en réponse à un agent chimio-thérapeutique.
Raffinement
Une voire 2 personnes compétentes (formations en expérimentation animale + chirurgie) réaliseront les injections en IP d’antalgiques en pré et post-opératoire, la désinfection de la zone à inciser, l’injection en SC de l’anesthésique local avant l’incision, puis l’implantation des cellules tumorales dans la rate. Ceci afin d’éviter toutes complications post-opératoires et limiter ainsi le nombre d’animaux à opérer. Une surveillance et une manipulation quotidienne des souris avec un phénotype dommageable seront effectuées, des critères objectifs seront quantifiés et un score cumulé sera établi (e.g. Score cumulé 10 apparences et/ou comportements anormaux). Lorsque ce score cumulé est > à 10 pour une souris avec un phénotype dommageable, celle-ci sera rapidement euthanasiée. Un enrichissement matériel (twists, cocon ou nid) de l’environnement des animaux est mis en place dans toutes les cages afin qu’ils expriment un répertoire diversifié de comportements normaux.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris de référence dans le domaine du cancer pancréatique car leurs tumeurs miment fidèlement la maladie chez l’homme. De plus, cette espèce se caractérise par de nombreux avantages, notamment leur développement rapide, une descendance nombreuse et une facilité d’entretien et d’élevage.
Traitement des cancers hépatobiliaires par le plasma froid atmosphérique dans des modèles murins immunocompétents et immunodéficients 1/2
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
10 800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement de sang et de tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. 8 640 reçoivent une injection sous-cutanée de cellules tumorales dans le flanc, 2 160 une chirurgie abdominale de quinze à vingt minutes pour injecter ces cellules dans le foie, et 1 620 un traitement au plasma froid de dix minutes répété jusqu'à sept fois. Le porteur indique que ce gaz appliqué sur la peau peut l'assécher jusqu'à la nécrose dans les cas extrêmes, et que le développement tumoral entraîne un inconfort croissant. L'efficacité du plasma froid sur le cholangiocarcinome reste à démontrer, le porteur la disant "prometteuse" d'après des travaux sur d'autres cancers, là où les tumeurs greffées et les chirurgies du foie, elles, figurent au protocole.
Objectifs
Les cholangiocarcinomes (CCA) sont un type de cancer rare qui atteint le foie et les voies biliaires. A ce jour, seule l’ablation chirurgicale apparaît comme une thérapie efficace mais elle n’est envisageable que dans 20 pourcents des cas, avec sur 5 ans un taux de survie estimé entre 15-40 pourcents. La majorité des patients ne pouvant bénéficier d’intervention chirurgicale reçoit alors une chimiothérapie. En cas de progression tumorale consécutive à cette première ligne de traitement, il n’existe à ce jour pas de thérapie complémentaire approuvée. Par conséquent, l’émergence de nouvelles approches thérapeutiques est plus qu’attendue. Les plasmas froids atmosphériques (PFA) sont des gaz faiblement ionisés, constitués d’électrons, d’espèces radicalaires et excitées et possédant des propriétés de champ électrique et de rayonnement. Les PFA constituent une stratégie physique innovante et prometteuse pour le traitement des carcinomes puisque leurs capacités à réduire la croissance tumorale a récemment été démontrée dans des études in vitro et in vivo. Cependant, le développement et l’efficacité d’une stratégie PFA sur les cholangiocarcinomes (CCA) n’ont pas encore été testés. La finalité du projet est donc d’évaluer l’efficacité de la thérapie PFA comme alternative à l’ablation chirurgicale ou comme approche complémentaire à des traitements conventionnels. L’utilisation PFA permet raisonnablement d’espérer une régression significative de la taille des tumeurs, voire même une régression importante en combinant cette approche innovante à l’approche conventionnelle de la chimiothérapie. Par ailleurs, on peut s’attendre à un « effet sélectif » du plasma, c’est-à-dire qu’appliqué sur une zone présentant des cellules tumorales et saines, le plasma pourrait favoriser la mort des cellules cancéreuses sans endommager les cellules saines. Les objectifs sont de tester l’efficacité antitumorale du PFA et de mieux comprendre les mécanismes d’action du PFA, en particulier sur le phénotype des cellules tumorales, les cellules du microenvironnement tumorale et sur les composants de la matrice extracellulaire (MEC), dans des modèles précliniques de CCA ectopique. La caractérisation des échantillons sera réalisée par des approches multiples de biologie moléculaire et cellulaire. Ce projet sera mené dans 2 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Les tumeurs des voies biliaires ou cholangiocarcinome (CCA) sont de très mauvais pronostiques et très agressives. Les traitements sont limités, seule la résection chirurgicale est efficace mais seuls 20 à 30 % des patients sont éligibles, les autres recevront une chimiothérapie palliative. La recherche sur traitements dit innovants dans un but de traiter localement la tumeur est nécessaire pour proposer de nouvelles options thérapeutiques pouvant être proposée seule ou en combinaisons avec des thérapies systémiques déjà en place. Dans son ensemble, ce projet est de tester dans des modèles expérimentaux murins, l’effet du plasma froid atmosphérique (PFA) sur le CCA. Les bénéfices attendus sont de démontrer un effet antitumoral du plasma froid atmosphérique dans des modèles bien décrits de CCA représentatifs de la maladie humaine. Si l’effet anti-antitumoral s’avérait efficace, ce projet pourrait permettre de développer un nouvel outil thérapeutique anti-cancéreux applicable en santé humaine dans le cadre des cancers des voies biliaires. Au-delà du cancer des voies biliaires, les PFA pourraient jouer un rôle important dans le développement de nouvelles applications médicales. Par exemple, les résultats pourraient orienter la création de nouvelles thérapies pour d’autres cancers ou d’autres applications comme la cicatrisation des plaies et l'ingénierie tissulaire.
Procédures
- Procédure 1 (EU1). 1. Injection sous cutanées des cellules (n=8640) sur souris vigiles, durée 10 secondes/animal - Procédure 2 (EU1). 1 chirurgie pour injecter dans le foie des cellules sur souris anesthésiées et sous analgésie (n=2160), durée 15-20 minutes/souris - Traitement au plasma froid atmosphérique (EU1/EU2) sur souris anesthésiées (n=1080 procédure 1 et n=540 procédure 2) 10 minutes/souris, répété 6 à 7 fois max. - Imagerie (EU2). Anesthésie + imagerie (4-5 fois sur même souris) (n=6480), durée 15 min/souris - Prélèvements sanguins (EU1/EU2) sur animal vigile (2-3 par souris) (n=6480), durée 10 min/souris - Prélèvement terminal (EU1/EU2). A l’issue des traitements, tous les animaux seront anesthésiés et analgésiés puis soumis à un prélèvement sanguin et tissulaire pour effectuer les analyses et ne durera pas plus de 10 minutes entre de début de l’anesthésie et l’euthanasie de l’animal.
Impact sur les animaux
-le développement des tumeurs : -le modèle ectopique implique une injection des cellules sous cutanée dans le flanc/dos de l’animal ce qui peut engendrer un stress à l’animal en raison de la contention et d’une douleur de courte durée lors de l’introduction de l’aiguille, et un inconfort au fur et à mesure du développement tumoral. -Le modèle orthotopique (injection dans le foie) implique une chirurgie abdominale pour injecter dans un lobe du foie les cellules tumorales, ce qui engendre donc des nuisances liées à l’anesthésie (stress thermique, risque d’arrêt cardio-respiratoire) et à la chirurgie elle-même (douleurs post-opératoires malgré la prise en charge réalisée, inflammation locale, risque de dessiccation de la plaie). - Le traitement par plasma froid. L’utilisation de ce gaz faiblement ionisé appliqué directement sur la peau de l’animal peut générer un assèchement de la peau pouvant aller jusqu’à la nécrose dans les cas les plus extrêmes (peu probable). - Pour les traitements administrés par injection au niveau de l’abdomen ou dans la veine de la queue ou par gavage, les nuisances pourraient être un éventuel durcissement abdominal ou de la queue, une inflammation de l’abdomen, queue ou gorges). Les contraintes liées au gavage sont la contention qui constitue un facteur de stress. - Les traitements seront effectués sous anesthésie (sauf pour le gavage) et impliqueront donc également les contraintes/risques liées à l’anesthésie elle-même.
Devenir
A l’issue des procédures, les animaux seront tous euthanasiés par des méthodes réglementaires afin de prélever le sang et les tissus pour réaliser différentes analyses biologiques. Ces analyses permettront d’évaluer l’impact « biologique » des différents traitements, en utilisant les différents marqueurs de progression de la pathologie.
Remplacement
Dans la mise en œuvre de ce projet, un organisme vivant est nécessaire pour étudier les acteurs mis en jeu dans le développement et l’évaluation de thérapies innovantes anti-cancéreuses. Il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu dans le développement du cancer. Le modèle animal est donc indispensable dans le cadre de ce projet.
Réduction
Le projet impliquera un total de 10800 animaux. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Compte tenu des données de la littérature (variabilité attendue) et des effets espérés, un test de puissance statistique G*Power a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour cette étude qui est de 15 par groupe. Nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyses à effectuer (les différents types de tests donnant des résultats soit qualitatifs, soit quantitatifs). D’une façon générale, les modèles seront testés avec un seuil de validité de 5%. Lorsque ces conditions ne seront pas vérifiées, des tests non paramétriques seront effectués. En parallèle des animaux, nous développons des modèles in vitro en 3 dimensions afin de tester nos thérapies, ce qui permetra de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures ont été mise au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie, enrichissement). Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum, le milieu est enrichi. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (point limite) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie). Un analgésique, notamment la buprénorphine, sera utilisé en pré-opréatoire 20 minutes avant et post-opératoire pour limiter la douleur et garantir un bien-être optimal des animaux. Un protecteur oculaire en gel sera aussi utilisé lors de l'anesthésie pour éviter tout assèchement des yeux. Pour le transport des animaux, celui-ci est effectué dans le respect du bien-être animal (mise à disposition d'eau sous forme de gel et de nourriture) et est réalisé par un transporteur agréé.
Choix des espèces
Les cellules en culture ne permettent pas de tester des nouveaux traitements anti-cancéreux dans sa globalité. Aussi, la souris est utilisée pour mimer un cancer avec des caractéristiques de la maladie proche de celles observées chez l’homme. Plusieurs modèles animaux de cancers biliaires (ectopique ou orthotopique) existent chez la souris récapitulant les différentes formes observées chez l’homme. Les souris seront utilisées à l'âge adulte/jeune adulte : 5 à 8 semaines pour les animaux commerciaux dont 1 semaine d’acclimatation. Nous n'utilisons pas d'animaux trop vieux afin de nous affranchir des problèmes de prise de greffes dans le cas des xénogreffes ectopiques et modifications des fonctions hépatiques dues à l'âge dans le cas des greffes syngéniques orthotopiques qui pourraient interférer avec nos résultats.
Maintien de lignées murines d’intérêt pour l’étude de circuits néocorticaux avec prélèvement invasif pour génotypage
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Produites sur place pour alimenter des projets sur le néocortex, 11 340 souris de lignées génétiquement modifiées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque souriceau âgé de sept à dix jours subit un prélèvement du bout de la queue sur animal vigile, ou de l'oreille en cas de nouvel essai, avec un risque de saignement. Le porteur affirme piloter l'élevage "de manière raisonnée" et envisager la cryopréservation, sans dire combien d'animaux naîtront sans porter les mutations recherchées. Ceux-là sont tués faute de pouvoir être replacés, les 5 860 autres passant en utilisation continue dans les projets de l'équipe.
Objectifs
Le néocortex des mammifères est une zone spécifique du cerveau responsable de nombreuses fonctions cognitives essentielles, telles que la perception sensorielle, le contrôle moteur et la mémoire de travail. Il est organisé en différentes aires, ou zones, hiérarchisées. Cette hiérarchie influence la circulation et le traitement de l'information dans le cerveau. L’objectif de nos recherches est de démontrer que ces différentes aires présentent des organisations de circuits neuronaux distinctes et de les caractériser en détail. Ces recherches nécessiteront de travailler avec des modèles de souris génétiquement modifiées. Ainsi l’objectif de ce projet sera le maintien de lignées murines d’intérêt avec un prélèvement invasif pour connaitre leur patrimoine génétique.
Bénéfices attendus
Les maladies du cerveau ont un impact important sur la vie des personnes, affectant leur santé, leur indépendance et leur capacité à travailler. C'est pourquoi il est crucial de comprendre comment fonctionnent les connexions entre les différents types de neurones dans le cerveau. Nos recherches visent à étudier ces connexions en détail, à la fois dans un cerveau sain et dans des situations de maladie. Nous pensons que certains problèmes du cerveau, comme la schizophrénie ou l'autisme, pourraient être liés à un mauvais fonctionnement d'une partie du cerveau appelée néocortex. Ce projet nous permettra de produire des animaux de lignées génétiquement modifiées d’intérêt pour nos projets de recherches. Les bénéfices attendus sont donc liés à ces projets de recherche et concerneront toutes les informations que nous pourrons obtenir pour identifier le fonctionnement du néocortex et l’origine de ses dysfonctionnements. A long terme cela pourrait donc amener à identifier de nouvelles pistes thérapeutiques pour les patients impactés par un dysfonctionnement du néocortex.
Procédures
Un petit prélèvement du bout de la queue sera fait sur une partie des jeunes animaux vigiles (1 fois, moins d’1minute). En cas de problème technique (rare) il pourrait arriver que certains animaux aient un autre prélèvement mais cette fois au niveau de l’oreille (1 fois, moins d’1 minute).
Impact sur les animaux
Les animaux pourront ressentir une légère et brève douleur lors du prélèvement de l’extrémité distale de la queue pour le génotypage (ou de l’oreille en cas de re-prélèvement). Il existe un risque de saignement suite au prélèvement.
Devenir
Les animaux non porteurs des mutations génétiques d’intérêt seront euthanasiés car ils ne pourront pas être réutilisés ou replacés du fait de leur modification génétique spécifique. La majorité des animaux produits (5860) sera en utilisation continue dans nos projets de recherche.
Remplacement
Nos recherches portent sur l’étude du fonctionnement de zones spécifiques du cerveau et les différentes interactions entre ces zones. A l’heure actuelle aucun modèle in vitro ou in silico ne permet de modéliser la complexité de ces connexions. Ainsi il nous est nécessaire de recourir à l’utilisation d’animaux pour nos projets de recherche.
Réduction
Le nombre total d'animaux impliqués dans ce projet (11340) est calculé en tenant compte des mesures de réduction. Nous piloterons notre élevage de manière raisonnée afin de ne produire que le nombre d’animaux strictement nécessaire pour nos projets de recherche et en limitant au maximum le nombre d’animaux produits non porteurs des modifications génétiques d’intérêt. La production des lignées non utilisées en expérimentation est strictement limitée au minimum nécessaire, et la possibilité de recourir à la cryopréservation sera envisagée afin de réduire davantage le nombre d’animaux élevés. S’agissant d’un projet d’élevage il n’y aura pas de tests statistiques. Pour les projets dans lesquels les animaux produits seront transférés, les effectifs par groupe auront été définis sur la base d’études précédentes et à l’aide de tests statistiques si cela est possible. Les données générées seront ensuite analysées à l’aide des tests statistiques appropriés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des conditions conformes à la réglementation en vigueur pour l’espèce. Le prélèvement pour connaitre le patrimoine génétique des animaux sera réalisé dans une pièce dédiée, au calme, à l’aide de matériel désinfecté entre chaque animal afin de prévenir tout risque d’infection ou de contamination croisée. Les petits sont replacés rapidement avec leur mère et le reste de la portée pour leur redonner un environnement réconfortant. L’état du souriceau est vérifié immédiatement après le prélèvement puis environ 30 minutes après pour s’assurer qu’il soit bien repris en charge par sa mère. Si un re-prélèvement était nécessaire sur un animal, il n’aura lieu que s’il est justifié auprès de la structure chargée du bien-être animal. La taille des prélèvements est limité au strict nécessaire et est donc la plus petite possible. Les animaux sont observés quotidiennement. En cas d’anomalie un suivi est mis en place par la structure chargée du bien-être animal et des conseils sont donnés à l’équipe de recherche pour assurer une prise en charge rapide et optimale de l’animal. Des points limites sont définis et respectés de manière à éviter toute souffrance des animaux.
Choix des espèces
La souris permet de modéliser de nombreuses pathologies humaines, en effet sa forte homologie génétique avec l’humain et les nombreux outils disponibles pour générer des modifications génétiques chez cette espèce en font un modèle de choix. Nos projets de recherche portent sur l’étude du fonctionnement de zones spécifiques du cerveau et les différentes interactions entre ces zones. En utilisant différentes lignées de souris génétiquement modifiées nous pourrons étudier l’effet et le rôle de cellules spécifiques pour comprendre le fonctionnement et identifier les interactions entre ces différentes zones du cerveau. Le prélèvement pour connaitre le patrimoine génétique des animaux sera réalisé à l’âge de 7 à 10 jours afin de connaitre le plus tôt possible les mutations génétiques d’intérêt, nous permettant ensuite de réaliser nos procédures à différents stades de développement pour répondre à nos questions scientifiques.
Nanocargos biomimétiques pour améliorer le passage à travers la barrière hématoencéphalique.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Immunodéficientes, donc exposées à une infection par les pathogènes de leur environnement, 213 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles subissent une injection intraveineuse sous anesthésie, une injection intrapéritonéale sur animal vigile, une tonte de cinq minutes et quatre séances d'imagerie, pour tester si des nanocargos biomimétiques franchissent la barrière hématoencéphalique. Le porteur signale un inconfort lié à l'inflammation provoquée pour rompre cette barrière. Toutes sont tuées pour prélèvement, sans que l'effectif de 213 soit rattaché à autre chose qu'un logiciel de calcul et une étude pilote qui décidera de la suite.
Objectifs
La barrière hématoencéphalique, qui a la fonction de protéger le cerveau, est un obstacle majeur pour les thérapies des maladies génétiques et infectieuses du système nerveux central. A l’heure actuelle des techniques invasives telles que l’injection de vecteurs viraux directement dans le cerveau sont nécessaires en clinique. Le développement de nouvelles stratégies moins invasives est donc nécessaire. Nous avons développé un système qui permettrait de passer de façon naturelle la barrière hématoencéphalique. En chargeant ce système avec un médicament nous pouvons donc imaginer de pouvoir amener l’agent thérapeutique directement au cerveau en l’injectant directement dans la circulation ce qui rend la méthode moins invasive.
Bénéfices attendus
Proposer une nouvelle approche thérapeutique et non invasive pour traiter les maladies du système nerveux en apportant de façon sûre et efficace le médicament au cerveau.
Procédures
Une injection intraveineuse (moins de 30 secondes), sous anesthésie. Une injection intrapéritonéale (moins de 10 secondes), sur souris vigile. Une tonte du pelage (durée 5 minutes), sur souris anesthésiée. 4 séances d'imagerie (5 minutes maximum), sur souris anesthésiée.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent ressentir une douleur au site d’injection lors des injections dans la circulation sanguine et en intrapéritonéale. Un inconfort lié à l’inflammation permettant la rupture de la barrière hématoencéphalique peut être ressenti. L’immunodéficience des animaux peut entrainer une infection par des pathogènes
Devenir
Les souris seront euthanasiées afin de récupérer des prélèvements qui seront analysés ultérieurement.
Remplacement
Nous souhaitons tester l’efficacité d’un véhicule qui permettrait d’amener un médicament au cerveau une fois injecté dans la circulation sanguine. A l’heure actuelle il n’existe pas de méthodes in vitro permettant de reproduire un organisme aussi complexe que le corps. L’utilisation des animaux est donc indispensable. Néanmoins la pertinence du choix de notre modèle a été validé par des tests in vitro et l’absence de toxicité du produit a déjà été vérifiée.
Réduction
Dans ce projet nous avons prévu une étude pilote qui permettra d’attester l’efficacité ou non de notre approche. Si les résultats ne sont pas ceux attendus nous n’irons pas plus loin dans ce projet. Le suivi du devenir du véhicule se fera par imagerie non invasive qui permet de faire un suivi longitudinal sur un même animal. Nous travaillerons à la fois sur des mâles et des femelles. Le nombre d’animaux a été déterminé en utilisant un logiciel dédié et un test statistique sera réalisé.
Raffinement
Les souris seront acclimatées pendant 7 jours après leur arrivée dans l’animalerie. Les souris sont hébergées en groupes sociaux avec un enrichissement du milieu (tunnel, maison, paille) sur un portoir ventilé. L’hébergement en portoir ventilé permet de limiter les risques d’infection des animaux par des pathogènes et/ou des opportunistes. Les actes expérimentaux seront réalisés sous anesthésie quand cela est nécessaire et lors de l’anesthésie l’animal est maintenu sur un tapis chauffant. Une feuille de score est utilisée pour le suivi de l’animal et pour scorer des points limites adaptés au projet. La feuille de score permet de définir des critères d’arrêt des souffrances et propose des mesures conservatoires bien déterminées. Les animaux sont surveillés par le personnel de l’animalerie et par l’expérimentateur tout au long du projet.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix en imagerie optique. De plus cette espèce permet d’obtenir des animaux génétiquement modifiés. Les souris seront utilisées à partir d’un âge de 7 semaines correspondant à de jeunes adultes. A cet âge elles ont une taille raisonnable facilitant leur manipulation.
Déterminants cellulaires des syndromes épileptiques associés à des mutations chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Biopsie de la queue entre le troisième et le sixième jour de vie, chirurgie d'une heure trente pour implanter des sondes dans le cerveau et un boîtier sous la peau du dos, puis hébergement seul pendant quatre-vingt-dix jours au plus : 1 263 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Après une semaine de récupération, certaines reçoivent vingt-quatre injections en seize jours, puis restent branchées à un système d'enregistrement jusqu'à dix heures par jour pendant deux semaines. Les souris filmées pour détecter leurs crises perdent tout enrichissement bloquant la caméra, maison et matériau de nidification compris, et une partie des lignées modifiées fait des crises tonico-cloniques à partir de trois mois. Toutes sont tuées à la fin pour prélever leur tissu cérébral.
Objectifs
Les troubles neurologiques, comme l'épilepsie, sont souvent liés à des problèmes dans l'équilibre des ions dans les neurones, en particulier le chlorure. Un transporteur important joue un rôle clé dans ce processus. Des mutations du gène qui produit cette protéine sont associées à divers troubles, allant de l'autisme à des formes sévères d'épilepsie chez les enfants. Cependant, on ne sait pas encore exactement comment ces mutations provoquent des crises d'épilepsie. Notre projet de recherche cherche à comprendre ces mécanismes en étudiant des souris portant une mutation d’un gène spécifique, avec l'espoir de trouver de nouvelles pistes pour traiter ces maladies.
Bénéfices attendus
Ce projet étudie une mutation d’un gène spécifique, responsable d’une forme grave d'épilepsie chez l'enfant. Les patients ont des crises d’épilepsie dès la première année de vie associée avec un déficit cognitif (problème pour parler, marcher indépendamment). Les crises de ces patients ne répondent pas aux médicaments actuellement disponibles. En comprenant mieux comment cette mutation affecte le fonctionnement des cellules, nous espérons découvrir de nouvelles pistes pour des traitements plus ciblés et personnalisés. La mutation que nous étudions grâce à une nouvelle lignée de souris a été associée avec un syndrome épileptique sévère : l’épilepsie du nourrisson à crises focales migrantes. Les patients atteints ont des crises d’épilepsies fréquentes et non contrôlées par voie médicamenteuse dès la première année de vie avec un délai neurodéveloppemental sévère ou une régression neurodéveloppementale lors de l’apparition des crises. L’identification et la compréhension des mécanismes cellulaires liés à cette mutation à l’origine de ce trouble permettra d’identifier de potentielles nouvelles cibles thérapeutiques pour une médecine de précision.
Procédures
Une intervention d’une biopsie de queue est réalisée sur souris vigiles à l’âge de 3 à 6 post-natal. Cet acte technique dure moins de 1 minute. Une partie des animaux seront soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie générale et analgésie adaptées pour l’implantation de sondes au niveau du cerveau et d’un appareil en sous-cutané au niveau du dos (1 fois, durée 1h30). Ils seront ensuite hébergés individuellement jusqu’à la fin de la procédure, soit 90 jours maximum. Après minimum une semaine de récupération post-chirurgie, afin d’évaluer l’effet d’un composé sur notre modèle pathologique, certains animaux opérés recevront des injections d’une molécule d’intérêt ou de son contrôle pendant 2 périodes de 8 jours, 2 fois par jour (matin et soir), soit 24 injections maximum (durée inférieure à 1 minute). Ces injections sont faites sur animal vigile. Après minimum une semaine de récupération post-chirurgie, l’activité électrique du cerveau des animaux opérés sera mesurée, pour cela ils seront connectés à un système d’enregistrement, vigiles et libres de se déplacer durant les mesures (maximum 10 heures par jour, pendant 2 semaines maximum). Un groupe de souris sera soumis à une chirurgie sous anesthésie pour induire l’expression d’un gène dans leur cerveau par un virus ou un plasmide (45 min), elles seront ensuite euthanasiées selon une procédure adaptée. Un groupe de souris recevront une injection intrapéritonéale (temps de manipulation inférieur à 1 minute) à un stade précis de développement. Tous les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire.
Impact sur les animaux
Les manipulations et contentions nécessaires au cours des procédures pourront générer un stress chez les animaux. Les injections peuvent induire une légère douleur et un inconfort au point d’injection. Les étapes d’anesthésie peuvent provoquer une détresse respiratoire, et une perte de chaleur de l’animal. Les actes chirurgicaux peuvent entrainer risque d'infection de la cicatrice ainsi qu’une souffrance locale. L’implantation d’électrodes dans le cerveau peut induire une douleur locale pendant 24 à 48 heures post chirurgie et une légère perte de poids. Les souris implantées devront être en hébergement individuel dès la chirurgie et le resteront pendant toute la durée de l’étude, soit une durée totale d’hébergement individuel de 90 jours maximum. S’agissant d’animaux grégaires, cela pourra générer un stress. Les animaux qui seront pris en vidéo pour détecter des crises n’auront pas d’enrichissement qui bloque visuellement la caméra comme une maison rouge ou de la nidification. La manipulation et la contention des souriceaux induisent un léger stress. Un risque de rejet des nouveau-nés par la mère ou de cannibalisme est possible. Le prélèvement à la queue induit une douleur lors du prélèvement et un saignement est possible. Une partie des animaux génétiquement modifiés sont sujets à des crises tonico-cloniques à partir de trois mois qui peuvent induire une fatigue ou en cas de crises d’un stade élevé (qui n’ont pas été observés chez ces souris) une atonie et une perte de poids.
Devenir
A l’issue du projet, l’ensemble des animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire afin de prélever et étudier leur tissu cérébral post-mortem.
Remplacement
Les mutations étudiées ici ont été identifiées chez des patients humains. Nous avons d’abord étudié cette mutation avec des modèles cellulaires avec lesquels nous avons pu observer une diminution de l’expression membranaire. Toutefois, ce modèle ne permet pas de tester des effets cellules-spécifiques de cette mutation au cours du développement ni l’apparition de rhythmopathies ou de crises d’épilepsie. Pour cela, le recours à un modèle animal est indispensable.
Réduction
Les expériences antérieures de nos collaborateurs sur ce type d’étude et de modèle animal indique qu’un échantillon de 6 animaux par condition pour une expérience donnée d’histologie et de 10 pour une expérience d’électrophysiologie est suffisant pour mettre en évidence une différence de 20 pour cent. La taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance. A l’aide de ces calculs, nous estimons devoir utiliser 1263 animaux dans le cadre de ce projet. Nous analyserons nos résultats avec les tests statistiques appropriés afin d'avoir une interprétation fiable.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes sociaux de 5 individus maximum (sauf en post-chirurgie où ils seront en hébergement individuel, identifié et avec enrichissement complémentaire) et ils disposeront dans chaque cage d’un enrichissement de nidification et d’une maison en plastique sauf lors des enregistrements vidéo. Une surveillance quotidienne sera réalisée pour vérifier la bonne santé des animaux. Avant le début de chaque procédure l’animal sera pesé et son état général contrôlé. En cas de signe de douleur les animaux seront exclus du protocole. Tout le long des procédures, nous assurerons une prise en charge anesthésique et analgésique adaptée. Au cours de l’anesthésie, la température des animaux sera maintenue grâce à un tapis chauffant. Un produit spécifique sera appliqué sur les yeux pour éviter tout dessèchement des cornées. Lors des actes chirurgicaux, les souris sont placées sur une plaque chauffante, anesthésiées et reçoivent des injections d'analgésiques en pré- et post-opératoire. Après les chirurgies, une litière utilisée spécifique pour les animaux opérés permet de diminuer les risques d'infection de la cicatrice. La surveillance des animaux est quotidienne afin de détecter des signes de souffrance et l’analgésie est maintenue sur 48h après l’opération à raison d’une administration par jour. Une grille d'évaluation de l’état des animaux est mise en place comprenant notamment l’évaluation de l’état du poil, la motilité, et le poids de l’animal. Une injection d'analgésique ou l’euthanasie de l'animal sont envisagées en cas d’atteinte d’un ou de plusieurs points limites. Un délai d’une semaine d’acclimatation sera respecté pour les animaux élevés en dehors de l’institut.
Choix des espèces
La souris représente un organisme modèle de choix afin d’étudier le développement du cerveau ainsi que les connexions neuronales chez l’adulte, à la fois car c’est un modèle présentant un développement très bien caractérisé et stéréotypé mais surtout en raison des similarités du développement du système nerveux entre la souris et l’humain. De plus, l’organisation de l’hippocampe et du cortex chez l’adulte est très similaire chez la souris et l’humain (organisation en couches, morphologie…). Nous souhaitons étudier une nouvelle lignée de souris portant une mutation. Au vu des rôles connus de cette protéine et de son expression au cours du développement, nous émettons l’hypothèse que cette mutation pourrait avoir des impacts sur le développement cortical à des stades embryonnaires ou postnataux précoces. Nous allons donc étudier les différences histologiques à des stades embryonnaires et précoce (1 et 4 jours après la naissance). Nous savons aussi que les adultes de cette lignée présentent des crises tonico-cloniques. Nous souhaitons caractériser ces crises ainsi que le décours temporel de leur survenue. Nous étudierons donc également le stade adulte.
Évaluation de nouvelles molécules anti-inflammatoires en immunisation et neuroinflammation chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Tondues puis immunisées par une ou deux injections sous la peau, 1 588 souris développent une paralysie progressive des membres postérieurs, parfois des quatre membres, phase que le porteur classe en souffrance sévère. Toutes sont tuées à l'issue pour prélèvement des tissus. Elles reçoivent en plus jusqu'à douze injections sur animal vigile et jusqu'à douze administrations orales, pour tester si de nouvelles molécules bloquent cette maladie neuroinflammatoire qui sert de modèle à la sclérose en plaques. Le porteur annonce des résultats "cruciaux" en vue d'un usage clinique chez l'humain, bénéfice suspendu à des étapes ultérieures, là où la paralysie des souris est programmée dès le protocole.
Objectifs
La sclérose en plaque est une maladie auto-immune chronique affectant le système nerveux central. Le développement de cette pathologie est dû à une dérégulation du système immunitaire. Les traitements actuels visent à moduler les acteurs du système immunitaire pour réduire l’inflammation. Malheureusement, bien que les traitements actuels améliorent la qualité de vie des patients et ralentissent la progression de la maladie, aucun d’entre eux ne permet la guérison complète des malades. De nouvelles immunothérapies doivent donc être recherchées afin de traiter plus efficacement la sclérose en plaque chez l’homme. Les objectifs de ce projet sont donc d’étudier les effets de molécules nouvellement identifiées sur le système immunitaire et de leur efficacité dans un modèle murin mimant la sclérose en plaque humaine.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à déterminer si les molécules récemment identifiées permettent d'inhiber le développement d'une maladie neuroinflammatoire chez la souris. Il permettra également d'évaluer leur efficacité non seulement en traitement préventif, mais surtout en traitement curatif, ainsi que leur capacité à être administrées par voie orale plutôt que par injection. L'ensemble des résultats obtenus sera crucial pour envisager l'utilisation de ces molécules en clinique pour traiter la sclérose en plaques chez l'homme.
Procédures
Prélèvement sanguin sur animaux vigiles (1 seule fois, 1min par souris); Tonte et 1 ou 2 injections sous la peau (3 à 5 min par souris) sur animaux sous anesthésie générale ; 2 injections (20 secondes par injection par souris) sur animaux sous anesthésie générale ; 4 à 12 injections (20secondes/injection/souris) sur animaux vigiles; 5 à 12 administration orale (1 à 2 min/administration/souris) sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Le stress et les douleurs pouvant être occasionnés lors des injections sont modérées et de courte durée (30 secondes à 1 minute). Le stress et les douleurs occasionnés par les prélèvements sanguins, les administrations par voie orale sont légers et de courte durée (1 à 2 minutes). En revanche, la perte de poids d’une part et le stress et douleurs engendrés par le développement progressif de la paralysie des membres postérieurs et dans certains cas des membres antérieurs et postérieurs peut être classifié comme sévère.
Devenir
Toutes les souris seront mises à mort pour prélèvement et analyse des tissus.
Remplacement
La complexité inhérente au développement de pathologies auto-immunes et inflammatoires telles qu'une maladie neuroinflammatoire ne permet pas de récapituler les évènements immunologiques impliqués dans des systèmes in vitro, obligeant à utiliser l’expérimentation animale. Des expériences préliminaires ont été réalisées in vitro, permettant de confirmer le potentiel anti-inflammatoire des molécules qui seront utilisées dans l'étude.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé pour ce projet a été déterminé pour permettre l'analyse des résultats selon des tests statistiques adaptés. L'exécution de la procédure 4 dépendra des résultats de la procédure 3. Elle ne sera mise en oeuvre que si un effet des molécules d’intérêts sur le développement de la pathologie neuro-inflammatoire est observé lors de la procédure 3.
Raffinement
Les conditions d’élevage, d’hébergement et de soins sont contrôlées pour réduire toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durable potentiels. Les animaux seront maintenus en groupes sociaux dans un environnement enrichi. Le bien-être des animaux sera garanti grâce à l’utilisation d’anesthésie générale et grâce à une surveillance attentive et des soins adaptés. Des points limites pour lesquels les animaux seront mis à mort ont été défini.
Choix des espèces
La souris a été choisie car c’est un excellent modèle pour étudier le développement des maladies auto-immunes et inflammatoires. En effet, de nombreuses voies de régulation sont conservées entre souris et homme, permettant une extrapolation des résultats obtenus. Ces modèles expérimentaux sont également des outils précieux pour étudier les mécanismes d'action d'agents pharmacologiques et pour envisager leur validation dans des études précliniques chez l'homme. Enfin, la disponibilité de données bibliographiques importantes sur la physiopathologie de la souris est un atout important dans l'analyse et l'interprétation des résultats. Des souris adultes de 8 à 20 semaines seront utilisées car il est nécessaire que le système immunitaire soit mature pour étudier le développement de pathologies auto-immunes et inflammatoires et l’effet de molécules anti-inflammatoires sur celui-ci.
Etude des mécanismes d’initiation et de développement de néoplasmes myéloprolifératifs et traitements.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
2 957 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever moelle osseuse, rate et foie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles reçoivent une greffe de cellules de moelle osseuse sous anesthésie, un gavage déclenchant l'expression des mutations étudiées, des prélèvements sanguins toutes les deux à trois semaines pendant un an au plus, et des injections de traitement tous les un à deux jours. Certaines développent une polyglobulie de Vaquez avec démangeaisons et rougeurs, que le porteur qualifie de modérées. Il conclut que l'utilisation d'animaux est "incontournable", l'auto-renouvellement des cellules souches du sang exigeant selon lui un environnement médullaire qu'aucun organoïde ni modèle mathématique ne reproduit.
Objectifs
Les néoplasmes myéloprolifératifs (NMP) sont des cancers hématologiques caractérisés par une prolifération incontrôlée de cellules sanguines. Les NMP regroupent 3 maladies : la polyglobulie de Vaquez (PV) caractérisée par une sur-production de globules rouges, la thrombocytémie essentielle (TE) qui présente un excès de plaquettes et la myélofibrose primaire (MFP), qui est la forme la plus sévère, caractérisée par une sur-production des lignées myéloïdes associée à la présence invalidante de fibres de collagène dans la moelle osseuse. Ces maladies, pourtant différentes, sont dues à l’acquisition au niveau des cellules souches hématopoïétiques de la moelle osseuse, de mutations affectant JAK2, la calréticuline et le récepteur à la thrombopoïétine. Les patients peuvent présenter des complications hémorragiques et thrombotiques ainsi qu’à long terme, un risque majeur de transformation du néoplasme en leucémies aigües myéloïdes qui sont de très mauvais pronostic avec une médiane de survie de 3 à 5 mois. Ces pathologies restent sans traitement curatif spécifique, excepté l’interféron alpha (IFNa) dans 8-20% des PV ou ET mais pas dans les MFP qui restent incurables et fatales à court terme. De plus, l’étape d’initiation de ces maladies reste mal comprise. Nous travaillons avec plusieurs modèles de souris exprimant qui miment une PV évoluant en myélofibrose, ou qui ont des mutations de la calréticuline qui développent une TE progressant en myélofibrose, ou qui ont des mutations qui pourraient évoluer d'une TE vers la myélofibrose. Nous travaillons également sur un facteur de prédisposition (CNV) à des formes familiales de NMP se transformant rapidement en LAM et dont l’étude va nous permettre de mieux comprendre les mécanismes d’amplification du clone muté et et les étapes de transformation en LAM à l’aide d’un modèle de souris spécifique. Les objectifs de ce travail sont d’étudier par quels mécanismes ces différentes mutations induisent des NMP différents à partir de l’expansion des cellules souches mutées pour tester l’efficacité de traitements innovants dans ces différents types de maladies.
Bénéfices attendus
Les mutations responsables des néoplasme myéloprolifératifs sont acquises au niveau des cellules souches hématopoiétiques. L'objectif principal est d’étudier comment les mutations d'intérêt affectent la composition du compartiment de ces cellules souches, ce qui permettrait d’identifier les cellules initiatrices de la maladie à cibler thérapeutiquement. Dans un second objectif, nous allons tester l’efficacité de nouveaux traitements. Enfin, notre troisième objectif est de comprendre les mécanismes d’initiation des NMP. L’un des bénéfices majeurs de ce projet est d’améliorer la prise en charge des patients souffrant de NMP en identifiant et testant de nouvelles thérapies.
Procédures
Nous allons générer des modèles de souris greffées en injectant des cellules de moelle osseuse (1 injection durant 10 secondes) à des souris receveuses anesthésiées. L’analyse du développement de la maladie se fait par prélèvements sanguins (1 prélèvement de 10 secondes/souris) sur souris anesthésiées (anesthésie générale) toutes les 2-3 semaines pendant 1, 3, 6 ou >6 mois
Impact sur les animaux
La greffe n’induit généralement pas d’effet particulier. Certaines souris développent une polyglobulie de Vaquez, comme les patients. Les animaux peuvent avoir des prurits et des érythèmes modérés. Le gavage pour induire l’expression des mutations d'intérêt peut causer une légère perte d’appétit. Les divers traitements ont pour but de résoudre la maladie et devraient donc apporter une amélioration de la maladie développée par les souris.
Devenir
Le sort des souris étudiées dans les différentes procédures est la mise à mort de tous les lots afin d’étudier les organes hématopoïétiques (Mo, rate et foie).
Remplacement
L’utilisation d’animaux est incontournable car les mutations s’expriment dans les cellules souches hématopoiétiques dont les propriétés d’auto-renouvellement (à la base de la résistance et de la dominance clonale de ces maladies) requièrent l’environnement médullaire impossible à reproduire in vitro. De plus, la progression de la maladie s’accompagne d’une mobilisation des cellules souches hématopoiétiques de la moelle osseuse vers la rate dont nous souhaitons caractériser le rôle afin de le contrer. Enfin, seuls les traitements des souris mimant les symptômes hématologiques des patients atteints de néoplasmes myéloprolifératifs permettront d’analyser leurs efficacités dans l’organisme dans sa globalité, incluant la réponse immunitaire contre les cellules mutées. Il n'est donc pas possible d'utiliser des méthodes in vitro telles que les organoïdes ni des méthodes de modélisation mathématique.
Réduction
Nous allons réaliser des greffes pour réduire le nombre d’accouplements et de souris à générer en élevage. Pour nos études ainsi que les traitements, nous réduirons au maximum le nombre de souris par groupe pour conserver cependant un pouvoir statistique permettant de valider leur efficacité. Pour les greffes, nous considérons que 2 expériences indépendantes sont nécessaires pour confirmer les résultats. Les résultats des traitements comparés à la condition non traitée (véhicule) ou entre eux (dosages) seront statistiquement analysés pour deux conditions.
Raffinement
Toutes les interventions invasives (greffes, prélèvements de sang) seront faites sous anesthésie générale. Une surveillance quotidienne sera effectuée pour s’assurer de leur santé physique et comportementale : un régime adapté haute énergie sera ajouté dans les cages en cas de diminution de la prise alimentaire et les points limites seront strictement appliqués Un suivi quotidien est réalisé. En cas de besoin, une analgésie sera appliquée.
Choix des espèces
L’utilisation de souris nous permet d’obtenir dans un temps très court un nombre nécessaire d’animaux prêts à être expérimentés. Ces modèles de souris miment parfaitement les divers néoplasmes myéloprolifératifs humains et permettent de reproduire les résultats de thérapies chez l’homme. Ce sont donc de très bons modèles pour les études proposées. La maladie survient chez l’homme à l’âge adulte. Nous avons la possibilité d’induire l’expression des mutations à un moment choisi (vers 3 mois après la naissance) pour mimer au mieux le développement de la maladie humaine.
Évaluation d’acide ribonucléique messager provoquant la régénération des cardiomyocytes dans un modèle d’ischémie-reperfusion chez la souris pour traiter l’insuffisance cardiaque
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Une chirurgie cardiaque d'une heure trente, puis une mini-pompe osmotique portée sous la peau pendant trois semaines : 238 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une ischémie-reperfusion du cœur, quatre échocardiographies sous anesthésie et une injection guidée par échographie, pour tester un acide ribonucléique messager censé relancer la division des cellules du muscle cardiaque. Le porteur indique que l'insuffisance cardiaque ainsi provoquée est susceptible de causer une souffrance chronique, une perte de poids et un affaiblissement. Seules des femelles servent aux premières procédures, la mortalité opératoire des mâles étant jugée trop élevée, et toutes sont tuées à la fin pour prélever le cœur, les muscles, le foie, les poumons et la rate.
Objectifs
L’insuffisance cardiaque constitue un problème majeur, tant en termes de prise en charge des patients que de coûts de santé, en raison de la perte massive de cardiomyocytes fonctionnels. Le remplacement de ces cellules perdues par de nouvelles cellules contractiles représente un défi de taille, d’autant plus que, contrairement à certaines espèces non mammifères, le cœur humain adulte ne se régénère pas spontanément. Ce projet vise à stimuler la capacité naturelle du cœur à se réparer en réactivant la division des cellules musculaires cardiaques, un mécanisme qui s'arrête après la naissance. L’objectif est de trouver des solutions pour régénérer le muscle cardiaque endommagé après une crise cardiaque et restaurer sa fonction. Différents modes d’administration d’un traitement expérimental influencent sa répartition dans le cœur, sa capacité à activer la prolifération des cellules cardiaques et l’impact global sur la récupération des fonctions du cœur. Ce projet pourrait ouvrir la voie à de nouvelles thérapies pour traiter les maladies cardiaques.
Bénéfices attendus
Ce projet explore une thérapie innovante pour réparer le muscle cardiaque endommagé. Il vise à identifier la méthode la plus efficace pour administrer ce traitement, à démontrer qu’il peut stimuler la régénération des cellules cardiaques et à confirmer son potentiel pour améliorer la fonction du cœur. Ces travaux pourraient représenter une avancée majeure dans le développement de nouvelles solutions pour les maladies cardiaques
Procédures
Les animaux modèles d’ischémie-reperfusion subiront une chirurgie cardiaque. Cette intervention est réalisée une seule fois sur chaque souris modèle et dure 1h30. Une partie des animaux subiront un examen d'imagerie non invasive d'une durée de 20 minutes, une échocardiographie (20 minutes), une injection guidée par échocardiographie. Lors d'une seconde expérience, les animaux recevront une injection et subiront quatre échocardiographies (20 minutes). Enfin, les souris porteront une mini pompe osmotique en sous-cutanée dès injection du traitement et jusqu'à la fin de l'expérience soit, pour une durée de trois semaines.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent ressentir un stress lié à leur manipulation et une douleur légère et brève au point d'injection. Les procédures nécessitant une anesthésie générale, comme les échocardiographies, la chirurgie cardiaque, les injections myocardiques transcutanées et l'imagerie, peuvent entraîner une baisse transitoire de la température corporelle et un assèchement des yeux. La chirurgie cardiaque, et l’implantation de mini-pompes osmotiques sous-cutanées peuvent provoquer une douleur modérée. De plus, l’insuffisance cardiaque induite par la chirurgie est susceptible de causer une souffrance chronique pour les souris, une perte de poids et un affaiblissement de l’animal.
Devenir
À la fin des procédures, tous les animaux seront mis à mort afin de prélever le cœur, les muscles, le foie, les poumons et la rate. Ces prélèvements permettront d’évaluer la biodistribution à l’échelle microscopique grâce à des analyses ex vivo et de mesurer l’efficacité de l’approche thérapeutique.
Remplacement
Les traitements sont d'abord testés sur des cellules cardiaques humaines pour vérifier leur fonctionnalité avant leur injection dans l’animal. Ce projet a pour objectif d'étudier la distribution et l'efficacité thérapeutique des traitements après injection dans un modèle in vivo. L’évaluation de l’effet thérapeutique repose principalement sur les performances fonctionnelles du cœur, ce qui nécessite l’utilisation d’animaux vivants. Cette étape est essentielle avant l'application de ces approches thérapeutiques chez l’homme.
Réduction
L’évaluation des résultats sera réalisée par une statisticienne indépendante, et les effectifs seront déterminés en fonction des analyses nécessaires pour garantir la validité statistique des conclusions. Les données ont été collectées à partir de la littérature et de notre propre expérience, et les résultats seront analysés à l’aide de tests statistiques adaptés. Pour réduire le nombre de souris, les premières procédures seront effectuées uniquement sur des souris femelles dû à l’importante mortalité observée chez les souris mâles au cours de la chirurgie, ce qui obligerait à une augmentation significative des effectifs contrairement aux femelles protégées notamment par les œstrogènes. Le nombre d'animaux nécessaires tient compte des analyses de biodistribution et de la mortalité attendue, ainsi que de la variabilité des résultats, afin d’assurer des conclusions statistiquement robustes sur l’efficacité des approches thérapeutiques.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupes sociaux dans un environnement enrichi et sont suivis quotidiennement par le personnel de l’animalerie, avec un contrôle régulier par le responsable du projet. Un suivi rigoureux, accompagné de points limites stricts et spécifiques au projet, permettra de détecter toute souffrance ou douleur. Des mesures concrètes seront mises en place pour minimiser ces effets, telles que l’administration d’antalgiques. Si nécessaire, une mise à mort anticipée sera pratiquée, conformément aux régulations en vigueur. Toutes les procédures chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale, avec analgésie avant et après l’intervention. Les méthodes d’imagerie utilisées seront non invasives et non douloureuses.
Choix des espèces
L’évaluation de l’effet thérapeutique, dont le critère principal est l’amélioration des performances fonctionnelles du cœur, nécessite l’utilisation d’animaux vivants. Le choix de l'espèce souris permet d’avoir accès à des modèles génétiquement modifiés, qui offrent un suivi précis du cycle cellulaire. Ce projet constitue une étape préclinique cruciale avant l’application des approches thérapeutiques chez l'homme. Des souris jeunes adultes, âgées de 8 à 10 semaines, chez lesquelles le système cardiovasculaire est pleinement mature seront utilisées. À cet âge, bien que la régénération spontanée du cœur soit limitée, il reste possible de stimuler une régénération partielle, contrairement aux souris plus jeunes où la régénération du cœur est plus complète.