Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
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- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Le disaccharide α-gal et sa protection contre le développement de la maladie de Lyme.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Lapins : 9
Trois lignées de souris, dont une modifiée pour ne plus produire le sucre alpha-Gal, et des lapins blancs de Nouvelle-Zélande retenus parce qu'ils fournissent de gros volumes de sang : 300 souris et 9 lapins vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Les souris portent sur le dos une capsule contenant des tiques qui se nourrissent sur elles, ce qui impose un hébergement individuel puisqu'elles arrachent les capsules de leurs congénères et mangent les tiques. Les lapins reçoivent deux immunisations, puis un prélèvement dans la veine de l'oreille et enfin un prélèvement intracardiaque sous anesthésie. Toutes et tous sont tués pour récupérer sang et organes, alors que le calcul de puissance annonçait 33 souris par groupe et que le porteur en retient cinq.
Objectifs
Objectif 1 : Infection des souris pour obtenir des tiques infectées par Borrelia spp. La maladie de Lyme, causée par la bactérie Borrelia spp., est une maladie transmise aux animaux et aux humains qui est en pleine expansion, notamment en Europe, où son incidence a considérablement augmenté ces dernières années, en particulier en France. Comprendre comment les tiques, principaux transmetteurs de cette maladie, sont infectées et comment la bactérie se transmet des animaux ou des humains aux tiques est essentiel pour développer des stratégies de prévention. En infectant des souris avec Borrelia spp., ce projet cherche à générer des tiques infectées de manière contrôlée, afin de mieux comprendre le cycle de transmission et d’examiner les interactions animaux/humains-Borrelia et les tiques. Cette connaissance est cruciale pour identifier de nouvelles cibles permettant d'interrompre la transmission de Borrelia spp. Objectif 2 : Induction d'anticorps spécifiques contre le sucre α-Gal pour protéger contre l'infection par Borrelia spp.Des études antérieures ont démontré que les anticorps contre le sucre α-Gal, générés naturellement en réponse à certains stimuli, peuvent offrir une protection contre divers pathogènes, y compris ceux qui exposent ce sucre à leur surface, comme Borrelia spp. La vaccination avec le sucre ou avec des variantes de la bactérie E. coli qui ne causent pas de maladies et exprimant ce sucre pourrait induire la production de ces anticorps protecteurs. L'objectif de cette partie du projet est de tester cette approche innovante. Si elle s'avère efficace, elle pourrait ouvrir une nouvelle voie pour la prévention de la maladie de Lyme, représentant ainsi une avancée majeure, car aucun vaccin n’est actuellement disponible pour les animaux ou les humains. Objectif 3 : vaccination des lapins pour des études in vitro. Les lapins seront utilisés pour produire des volumes importants de sérum riche en anticorps contre α-Gal et contre E. coli, ce qui est crucial pour les expérimentations complémentaires. Ce sérum permettra de tester en laboratoire, à plus grande échelle, l'efficacité des anticorps produits par les vaccins expérimentaux, garantissant ainsi une meilleure reproductibilité et une plus grande précision dans les résultats. L’utilisation des lapins, qui permettent de récolter un plus grand volume de sérum que les souris, réduit le nombre total d’animaux nécessaires et améliore la qualité des études futures.
Bénéfices attendus
Les tiques sont les principaux transmetteurs de pathogènes provoquant des maladies graves chez les humains et les animaux, comme la maladie de Lyme causée par Borrelia spp. et transmise par les tiques Ixodes. Borrelia burgdorferi est la principale espèce responsable de la maladie de Lyme en Amérique du Nord, transmise par Ixodes scapularis, tandis que Borrelia afzelii est plus courante en Europe, où elle est transmise par l'espèce homologue I. ricinus. Actuellement, il n'existe pas de vaccin efficace contre Borrelia spp., et la lutte contre les tiques repose principalement sur l'utilisation d'acaricides, qui contaminent l'environnement ainsi que les produits animaux destinés à la consommation humaine. De plus, l’utilisation d’acaricides peut entraîner la sélection de populations de tiques résistantes. Étant donné la gravité des maladies transmises par les tiques et l'absence de mesures préventives efficaces, hormis l'évitement des piqûres de tiques, ce projet vise à développer des stratégies de vaccination plus sûres et plus efficaces. En particulier, il cherche à développer des vaccins basés sur le sucre α-Gal, offrant une protection à la fois contre les tiques et contre la maladie de Lyme
Procédures
Les souris recevront deux injections sous-cutanées et un maximum de trois prélèvements sanguins ; ces prélèvement dureront 10 minutes, anesthésie comprise.. Les lapins seront immunisés par voie souscutanée avec des variantes d'E. coli qui ne causent pas de maladies ou avec le sucre α-Gal, avec deux injections. Les jours 0 et 14 après la première vaccination, un prélèvement sanguin sera effectué dans la veine auriculaire ; le prélèvement durera 8 minutes, anesthésie comprise. Le jour 30 après la vaccination de rappel, un prélèvement sanguin intracardiaque sera réalisé sous anesthésie générale.
Impact sur les animaux
L'alimentation des tiques pourrait provoquer un inconfort modéré chez les animaux, et ceux-ci pourraient également ressentir un léger inconfort en raison de la pose de la capsule sur leur dos. Aucune souffrance particulière n'est attendue en raison de l'infection, car les souris sont les transmetteurs naturels de Borrelia et ne présentent pas de symptômes. La pose des capsules a été optimisée pour minimiser l'inconfort tout en maximisant les résultats expérimentaux. Cependant, l'expérience sera interrompue en cas d'événements indésirables tels que : (i) un choc anaphylactique dû aux piqûres de tiques ou à l'infection bactérienne ; (ii) une réaction cutanée généralisée affectant les voies respiratoires ou gastro-intestinales après l'immunisation ; (iii) des blessures auto-infligées par les animaux tentant de retirer la capsule ; (iv) des signes graves après l'exposition aux micro-organismes. Les animaux seront surveillés quotidiennement et, si nécessaire, l'expérience sera arrêtée. Les critères d'évaluation incluent une échelle de 3 niveaux, et tout animal atteignant un score de 3 sera mis à mort : (1) infecté sans signe visible ; (2) poils hérissés, activité réduite, légère posture voûtée ; (3) posture voûtée, difficulté à maintenir la position, prostration, respiration superficielle ; (4) décès.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour récupération du sang total et des organes.
Remplacement
Ce projet consiste à nourrir des tiques sur des souris préalablement immunisées avec E. coli ou α-gal-BSA afin d'évaluer les effets protecteurs des anticorps anti-α-Gal contre Borrelia spp., ainsi que la survie des tiques et l'acquisition de Borrelia spp. par ces dernières. Il n'existe actuellement aucun modèle in vitro capable de reproduire la réponse immunitaire des souris à une infection bactérienne, ce qui empêche d'analyser adéquatement les effets protecteurs et la colonisation de Borrelia spp. chez les tiques. Pour obtenir un plus grand volume de sérum destiné à des études supplémentaires in vitro, nous immuniserons également des lapins, évitant ainsi l'utilisation supplémentaire de souris. L'immunisation des lapins permettra d'obtenir du sérum anti-α-Gal ou anti-E. coli, offrant un meilleur contrôle sur la qualité, la spécificité et l'affinité des anticorps, ce qui garantit la cohérence et la reproductibilité des expériences. De plus, elle permettra la production d'anticorps à plus grande échelle, répondant ainsi aux besoins expérimentaux spécifiques.
Réduction
Nous utiliserons 5 souris par groupe pour obtenir un nombre suffisant de tiques gorgées nécessaires à nos analyses. Le nombre d'animaux sera calculé pour être le minimum requis afin d'obtenir les tiques gorgées, indispensables à nos recherches. Pour développer un test de puissance statistique robuste permettant d’analyser la relation entre les anticorps anti-alpha-gal et la protection, nous avons fixé le niveau de confiance à 5%, en nous basant sur les données publiées disponibles. Nous avons ciblé une puissance statistique de 0,8, en supposant un effet de taille modérée, ce qui indiquait un besoin de 33 souris par groupe pour un test ANOVA. En appliquant le principe des 3R (Remplacement, Réduction, Raffinement), nous avons réduit la taille de l’échantillon à 5 souris par groupe afin de minimiser l'utilisation des animaux tout en maintenant des résultats significatifs.Chaque souris peut nourrir jusqu'à 100 larves ou 30 nymphes. Comme les larves sont plus petites et nécessitent moins de ressources que les nymphes, il est possible d'utiliser 100 larves et 20 nymphes par souris, sans affecter leur santé, tout en garantissant un nombre suffisant de larves et de nymphes infectées pour mener à bien les études expérimentales. Environ 30 % des tiques se détacheront sans avoir pris un repas complet ou mourront, ce qui nous permettra d'obtenir 70 larves ou 20 nymphes gorgées par souris. Parmi les 350 larves obtenues, 200 seront élevées jusqu'au stade de nymphe pour obtenir des nymphes infectées par Borrelia, utilisées dans des études in vitro. Les 150 larves restantes seront réparties de la manière suivante : 75 pour la quantification de Borrelia et 75 pour les études d'immunité des tiques, en lien avec l'immunisation des souris et l'infection. Pour les 100 nymphes, 50 seront dédiées à chaque type d'étude similaire. Par conséquent, il faut prévoir 5 souris par groupe pour obtenir un nombre suffisant de tiques gorgées nécessaires à nos analyses. Le nombre d'animaux a été calculé pour être le minimum nécessaire à l’obtention des tiques gorgées, indispensables à nos recherches. Les souris seront gardées un maximum de 6 jours, temps nécessaire pour que les nymphes complètent leur repas. Nous avons également calculé le nombre minimal de lapins requis pour obtenir le volume de sérum nécessaire à nos futures expérimentations in vivo.
Raffinement
Souris : Les souris seront hébergées en groupes de 5 dans leurs conditions habituelles, avec un enrichissement nécessaire à leur bien-être (carrés de coton, maison en plastique). Elles seront surveillées quotidiennement pour détecter tout signe de malaise ou de symptôme. L’application des capsules contenant les tiques sur le dos des souris se fera sous anesthésie pour minimiser le stress et l'inconfort associés à cette manipulation. Une fois les capsules fixées, les souris seront placées dans des cages individuelles, car elles ont tendance à retirer les capsules des autres et à consommer les tiques. Malgré cet isolement, elles continueront de bénéficier des mêmes conditions d'enrichissement (carré de coton, maison en plastique), et, pour pallier leur isolement, des enrichissements supplémentaires, tels que des bâtonnets à ronger, seront ajoutés. Des points limites stricts seront appliqués pour identifier rapidement toute détérioration de leur état de santé, et les souris présentant des signes de douleur ou de détresse inhabituels seront retirées de l'expérimentation et recevront des soins appropriés. Lapins : À leur arrivée, les lapins seront logés dans des cages équipées de plateformes de repos et d’enrichissements spécifiques à leur bien-être, comme des balles, des branches en bois à ronger et des végétaux. Ils seront observés quotidiennement tout au long de l’expérimentation pour garantir leur santé et leur confort. Étant sensibles aux manipulations, les lapins seront régulièrement contrôlés et manipulés par le personnel soignant et les expérimentateurs afin de les habituer à la présence humaine et aux différentes interventions. Avant les prélèvements sanguins, les lapins seront familiarisés avec les expérimentateurs pour réduire leur stress, et des techniques de contention douce seront appliquées pendant les prélèvements. L'anesthésie sera utilisée si nécessaire pour toute intervention susceptible de causer de la douleur ou un inconfort important. Des points limites spécifiques seront appliqués pour détecter tout signe de stress ou d'inconfort. Si un lapin montre des signes d'inconfort significatif, il sera retiré de l’étude et recevra des soins adaptés
Choix des espèces
On utilisera trois variantes de souris et une de lapins : Souris très sensibles aux germes, comme la bactérie Borrelia spp, transmise par les tiques. Elles sont donc utilisées pour produire des tiques infectées par cette bactérie. Souris génétiquement modifiées pour qu'elles ne puissent pas produire le sucre α-Gal, mais elles peuvent créer des anticorps spécifiques contre celui-ci. Elles sont importantes pour étudier comment le corps réagit à cette molécule. Souris non modifiées génétiquement. Elles sont utilisées comme groupe de contrôle pour comparer les résultats avec ceux des autres souris et obtenir des résultats plus proches des animaux sauvages. Lapins blancs de Nouvelle-Zélande : Ils sont utilisés car ce sont les meilleurs animaux pour prélever de grandes quantités de sang en une seule expérience, permettant d'obtenir suffisamment d'anticorps contre l'α-Gal pour les recherches. Les souris auront entre 7 et 8 semaines d'âge, et les lapins entre 4 et 5 semaines. Avant de commencer les expériences, une semaine d'adaptation sera accordée aux animaux pour qu'ils s'habituent à leur environnement.
Projet exploratoire de validation du test de survol pour évaluer la réponse à la menace et sa modulation pharmacologique chez la souris
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Pour valider un test qui mime le survol d'un prédateur, 218 souris vont être utilisées, 128 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 90 d'un niveau léger. Elles reçoivent de la corticostérone pendant huit semaines, hormone du stress dont le porteur reconnaît qu'elle produit un stress léger à partir de la cinquième semaine. Elles sont ensuite exposées à un stimulus imitant l'attaque et à des sons brefs et intenses sur dix minutes, avec anxiolytiques et antidépresseurs pour une partie des groupes. Toutes sont tuées, parce que les procédures subies peuvent modifier leur comportement ultérieur et pour prélever les tissus cérébraux d'une partie d'entre elles.
Objectifs
Une personne souffre de troubles anxieux lorsqu’elle ressent une anxiété forte et durable sans lien avec un danger ou une menace réelle, qui perturbe son fonctionnement normal et ses activités quotidiennes. 15% des adultes de 18 à 65 ans présentent des troubles anxieux sévères sur une année donnée, et 21% en présenteront au cours de leur vie. Les mécanismes à l’origine des dérèglements qui font basculer de l’anxiété physiologique aux troubles anxieux pathologiques restent encore à découvrir. De plus, les traitements actuels (anxiolytiques, antidépresseurs) présentent une efficacité limitée dans la durée, associée à des effets secondaires importants. Ce projet a pour objectif de valider un nouveau test comportemental au laboratoire pour mimer certains déficits associés aux troubles anxieux chez l'humain. Les troubles anxieux se caractérisent notamment par une expression aberrante des réponses de défense face à une menace potentielle. Chez le rongeur, on peut par exemple observer un comportement d’immobilité ou de fuite en fonction de sa perception de l’imminence de l’attaque d’un prédateur. Ce choix peut être modulé par des facteurs internes à l’animal comme son niveau de stress. Dans ce contexte, il n’existe pas de test préclinique bien calibré capable d’évaluer simplement d’éventuelles anomalies dans la réponse à la menace. Dans ce projet, nous utiliserons le paradigme de "survol" qui mime en laboratoire le risque d'attaque d'un prédateur et nous vérifierons si ce test permet de révéler des réponses altérées/inadaptées dans un modèle de stress chronique et des effets bénéfiques de médicaments.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de valider une nouvelle approche plus éthologique pour évaluer une réponse au stress altérée chez la souris. En effet, le test de survol reproduit un comportement qui correspondent à une situation fréquemment rencontrée dans la nature par le rongeur contrairement à d'autres tests utilisés pour évaluer l'efficacité des médicaments. Il permettra de renforcer l'arsenal de tests précliniques pour modéliser les pathologies liées au stress. L'étude de l'effet de médicaments connus évaluera la valeur prédictive du test qui pourra ensuite être utilisé pour identifier d’autres candidats médicaments.
Procédures
Une injection (30 secondes). Exposition à l'hormone de stress pendant 8 semaines. Exposition à un stimulus mimant un prédateur (4 secondes) et à des sons brefs et intenses sur une période de 10 minutes.
Impact sur les animaux
Les injections peuvent générer un stress léger de courte durée (30 secondes environ). L’administration de corticostérone pendant 8 semaines engendre un stress légér à partir de la cinquième semaine de traitement. Les tests comportementaux représentent également une nuisance d'une durée variable (2 minutes, 5 minutes, 10 minutes) et dont l'intensité peut être légère à modérée en fonction des groupes expérimentaux (traitement chronique par l'hormone de stress, traitements anxiolytiques et antidépresseurs).
Devenir
Les animaux seront mis à mort car les procédures auxquelles ils ont été exposés peuvent modifier leur comportement ultérieur. Pour une partie des animaux, des tissus doivent être prélevés pour étudier les circuits cérébraux impliqués dans les comportements observés.
Remplacement
L’objectif du projet est l’étude de comportements complexes: anxiété, hypervigilance et réponse à la menace. Pour cela il est indispensable de travailler sur un modèle animal.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé sur la base d' études préliminaires et est réduit au minimum nécessaire pour obtenir une puissance suffisante pour les analyses statistiques, soit 15 à 16 animaux par groupe. Afin de limiter le nombre d'animaux, les symptômes seront étudiés sur les mêmes individus en limitant le nombre total de tests à 3.
Raffinement
Les animaux sont habitués à l'expérimentateur lors de 3 séances de manipulation de 2 minutes par souris avant le début des tests comportementaux. Ils sont également habitués à la pièce expérimentale et au dispositif. Les animaux seront suivis quotidiennement par des personnels formés au soin. Si une altération de l’état est observée, une grille de scoring sera utilisée pour déterminer la conduite à tenir.
Choix des espèces
La souris est une espèce modèle sensible au stress chez qui l'on peut reproduire les symptômes anxio-dépressifs observés chez l'homme. Ce modèle a de plus une bonne validité prédictive pour révéler l'efficacité des médicaments ciblant les pathologies liées au stress. Dans ce projet nous souhaitons étudier le comportement de l’adulte. Les expériences débuteront sur des animaux âgés de 8 semaines.
Etude de l’effet anti-tumoral de plusieurs immunothérapies ciblant un antigène tumoral
- Recherche fondamentale
- Oncologie
3 800 souris immunodéficientes vont être utilisées, chacune pouvant recevoir des injections tous les deux jours et jusqu'à sept prélèvements sanguins hebdomadaires. Toutes sont tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, après un dernier prélèvement de sang. Il s'agit de valider chez l'animal vivant des anticorps couplés à un agent cytotoxique contre le cancer du pancréas, après des essais en éprouvette jugés concluants. Le porteur présente cette étape comme le préalable à des essais sur "des animaux de plus grande taille", eux-mêmes préalables aux phases cliniques.
Objectifs
Malgré de récentes avancées pour le traitement du cancer, il reste encore de nombreux besoins médicaux non couverts, notamment dans le cancer du pancréas. Nous avons développé de nouvelles approches thérapeutiques (notamment des Anticorps couplés à un cytotoxique (ADC)) dans le traitement du cancer. Suite à des études in-vitro concluantes, nous devons montrer l’efficacité in-vivo pour validation préclinique, sur plusieurs modèles de cancer. L’objectif est de valider in vivo l’efficacité du traitement, déterminer les concentrations, fréquences et modes d’injection avant de les réaliser sur des animaux de plus grande taille. Une comparaison sera réalisée avec une molécule de référence qui peut être un traitement par chimiothérapie ou un ADC de référence déjà sur le marché.
Bénéfices attendus
A l’issue du projet, il sera établi si l’anticorps et ses variants ADC ont bien la capacité d’inhiber la croissance tumorale. La dose efficace pourra être établie. Ces résultats pourront déboucher sur une étude sur de plus grands animaux en vue de la préparation des phases cliniques. Le bénéfice à long terme est la mise au point d’un nouveau traitement d’immunothérapie pour les cancers.
Procédures
- Injections (environ 2 secondes), tous les deux jours aux maximums, sur souris vigile. - Injections (environ 2 secondes), tous les trois jours aux maximums, sur souris vigile. - injection ( environ 5 secondes), sous anesthésie générale. - Prélèvements sanguins sous anesthésie, , toutes les semaines,e sept prélèvements au maximum. - Prélèvements sanguins, 2 prélèvements en 24h, sous anesthésie générale à l’isoflurane. Prélèvement de sang sous anesthésie générale, avant la mise à mort. Mesure des volumes tumoraux
Impact sur les animaux
Nous ne nous attendons pas à des atteintes pulmonaires, mais nous serons vigilants aux éventuelles détresses respiratoires. Les injections des molécules et les randomisations peuvent créer du stress chez les animaux. Les injections répétées peuvent éventuellement créer une petite irritation ou inflammation aux sites d’injections. Les traitements pourront éventuellement entrainer une perte de poids. Nous attendons à une possible gêne de la motricité à cause de la croissance tumorale, Nous ne nous attendons pas à une toxicité des molécules testées, mais comme il s’agit de molécules expérimentales nous seront vigilants sur ce point. Les souris immunodéficientes peuvent développer plus facilement des infections.
Devenir
La croissance tumorale, ainsi que le prélèvement de sang final justifient la mise à mort des animaux à la fin de la procédure.
Remplacement
Aucune méthode alternative n’est disponible pour tester l’effet des anticorps thérapeutiques sur un système mammifère vivant entier. Les modèles in vitro disponibles de types sphéroïdes ou organoïdes ne permettent pas de modéliser de façon suffisamment précise la pharmacocinétiques et pharmacodynamique des produits. L’utilisation de souris est donc nécessaire afin d’évaluer la pertinence pré-clinique des traitements antitumoraux.
Réduction
Une première validation de l’efficacité du traitement a été réalisée in vitro avec la détermination des indices d’efficacités qui sont compatibles avec les exigences attendues d’un traitement ADC. Cela réduit le nombre de conditions à tester pour la détermination de la quantité de produit à injecter. Les études pilotes (qui utilisent peu d’animaux, inclues la présente demande d’expérimentation) permettront de calibrer au plus juste le nombre de souris pour les études antitumorales tout en permettant une exploitation des résultats. Comme indiqué précédemment, pour chaque molécule testée, si les effets mesurés sont fiables d’un point de vue statistique au deuxième essai, nous n’en feront pas un troisième, ce qui permettra de limiter d’au moins 30% le nombre d’animaux à utiliser.
Raffinement
La croissance tumorale sera mesurée trois fois (en fonction de la croissance tumorale) par semaine pour éviter l’apparition de tumeurs de taille excessive. Les animaux seront anesthésiés lors des prélèvements de sang et lors de l’injection des cellules tumorales. Les animaux auront un enrichissement dans les cages sous forme de tunnels et pourront avoir un complément alimentaire gélifié si nécessaire. Des point limites seront mis en place, suffisamment précoce pour limiter la douleur sans remerttre en cause les résultats du projet.
Choix des espèces
Cette étude sera réalisée avec des souris immunodéficientes. Ce modèle permet la greffe de cellules tumorales humaines et le test des ADC. L’évolution de la croissance tumorale est ensuite évaluée en fonction des différents traitements testés. Les souris auront entre 6 et 9 semaines pour avoir un système immunitaire adulte et pouvoir répondre correctement aux traitements
Evaluation préclinique de composés visant à prévenir et traiter la toxicité radio-induite
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
5 167 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 4 915 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont irradiées sous anesthésie, gavées ou traitées par voie intratrachéale, une partie recevant en plus une greffe de tumeur. Les effets attendus sont des ulcérations intestinales, des diarrhées, une inflammation et une fibrose pulmonaires, une immunosuppression et une perte de poids. Le porteur annonce que ces composés pourraient "transformer la prise en charge des patients sous radiothérapie", puis écrit qu'ils "présentent un profil de sécurité élevé, réduisant considérablement les nuisances pour les animaux", alors que les atteintes décrites viennent des radiations qu'il administre.
Objectifs
La radiothérapie est l’une des armes thérapeutiques majeures contre le cancer, utilisée pour éradiquer les tumeurs par des rayonnements ionisants. Bien qu’elle soit efficace, elle est associée à des effets secondaires notables, résultant de l’impact inévitable des radiations sur les tissus sains environnants. Ces dommages collatéraux touchent particulièrement les organes à régénération rapide, comme le tractus intestinal, le parenchyme pulmonaire et le système hématopoïétique, entraînant des effets délétères aigus et chroniques. Sur le court terme, les patients subissent des troubles inflammatoires aigus, des atteintes digestives sévères, et des pneumopathies. À long terme, les complications incluent des fibroses, des dysfonctionnements métaboliques et des altérations du système immunitaire, qui compromettent leur qualité de vie et leur récupération. Dans ce contexte, l’utilisation d'une molécule radioprotectrice innovante, ainsi que d’autres puissants antioxydants connus, représente une avancée prometteuse. Conçu pour protéger les tissus sains tout en préservant l’efficacité antitumorale des radiations, cette molécule radioprotectrice pourrait limiter les effets secondaires locaux et systémiques de la radiothérapie, offrant ainsi une meilleure qualité de vie aux patients. Par ailleurs, en augmentant la fenêtre thérapeutique, cette molécule pourrait permettre de développer des combinaisons anti-cancéreuses impliquant par exemple la radiothérapie et les immunothérapies. Cette étude vise à évaluer le potentiel de cette molécule et d’autres antioxydants puissants comme radioprotecteurs en explorant leurs effets sur différents tissus sensibles. Nous étudierons l’efficacité de chacun des composés pour protéger l’intestin des lésions causées par la radiothérapie abdominale, notamment en préservant le microbiote et en modulant les réponses systémiques. Nous explorerons également leurs effets sur la prévention des dommages pulmonaires, comme l’inflammation et la fibrose, et dans la protection du système sanguin, en favorisant la récupération cellulaire et en limitant les perturbations métaboliques et inflammatoires.
Bénéfices attendus
Le projet visant à utiliser une molécule radioprotectrice et d’autres puissants antioxydants innovants pour protéger les tissus sains des radiations ionisantes pourrait transformer la prise en charge des patients sous radiothérapie. En réduisant les effets secondaires tels que les ulcérations intestinales, les fibroses pulmonaires et les troubles du système sanguin, cette molécule (et autres) améliorerait significativement la qualité de vie des patients. Ces derniers pourraient mieux tolérer les traitements, avec moins de fatigue, de douleurs et de complications graves, ce qui favoriserait un rétablissement plus rapide. Sur le plan thérapeutique, ces composés permettraient d'augmenter les doses de radiations administrées, optimisant ainsi l'efficacité des traitements, notamment pour les cancers résistants. L'innovation scientifique derrière ce projet, basée sur des technologies avancées, pourrait également conduire à de nouvelles cibles thérapeutiques, avec des applications potentielles au-delà de la radiothérapie, comme les expositions accidentelles aux radiations. La validation clinique accélérée du projet permettrait de réduire les délais d'introduction de cette molécule dans les traitements, offrant ainsi une option thérapeutique plus tôt pour les patients. Enfin, cette molécule radioprotectrice (et autres composés) pourrait réduire les coûts liés aux complications secondaires, tout en limitant l'impact psychologique et social de la radiothérapie, facilitant un retour plus rapide à la vie normale. En somme, ce projet promet non seulement de protéger les patients contre les effets secondaires, mais aussi d'améliorer l'efficacité des traitements, tout en ayant un impact sociétal et économique positif.
Procédures
Une injection de cellules tumorales sera réalisée chez certains animaux, durée 10 secondes, sous anesthésie locale. L’injection des composés se fera soit par gavage sur animaux vigiles, durée 10 secondes, soit en injection ou par voie, intratrachéale (une à quatre administrations selon les composés et selon la procédure 1), durée 10 secondes, sous anesthésie locale. Les souris seront anesthésiées pendant l’irradiation (maximum 15 minutes), une fois. Les prélèvements de sang sur les souris seront réalisés sous anesthésie générale, n=3, durée 3 minutes.
Impact sur les animaux
Les principales nuisances attendues concernent les effets liés aux radiations elles-mêmes. Les animaux pourraient présenter des atteintes gastro-intestinales, telles que des ulcérations ou des diarrhées, des complications pulmonaires comme une inflammation ou une fibrose, ainsi qu’une immunosuppression temporaire augmentant leur vulnérabilité aux infections. Une perte de poids et une fatigue générale pourraient également être observées, conséquence directe des dommages causés par les radiations. Pour certains groupes de souris, une nuisance supplémentaire pourrait provenir de l'implantation de tumeurs afin de simuler des conditions cliniques réalistes. Cette procédure, bien que nécessaire, peut entraîner un stress, une douleur, ou une gêne liée à la croissance de la tumeur. En ce qui concerne les antioxydants, le risque d’effets indésirables est extrêmement faible. Ces molécules sont généralement bien tolérées quelle que soit leur voie d’administration, et les doses administrées dans ce type d’étude sont soigneusement ajustées pour minimiser tout risque de toxicité systémique ou d’effets paradoxaux. Le principal inconfort résidera dans les manipulations nécessaires pour l’administration des traitements et le suivi clinique, telles que les prises de sang ou les interventions liées aux protocoles de radiothérapie. Ainsi, bien que des effets secondaires liés aux radiations et à l’implantation de tumeurs soient prévisibles, les antioxydants utilisés dans cette étude présentent un profil de sécurité élevé, réduisant considérablement les nuisances pour les animaux tout en garantissant des résultats scientifiques pertinents.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures expérimentales afin d'analyser les tissus et les organes post-mortem.
Remplacement
Il a clairement été mise en évidence ces dernières décennies que le système immunitaire et le microenvironnement tumoral jouent un rôle fondamental dans la progression tumorale ainsi que dans la réponse à la radiothérapie et aux traitements anticancéreux en général. Il n’existe actuellement pas d’alternative permettant de récapituler aussi bien qu’un organisme vivant l’ensemble de ces interactions dans leur nombre et leur complexité. De même, il n'exsite pas de sytème permettant de reproduire les interactions entre les éléments du sang, les cytokines, la tumeur et le sytème immunitaire dans sa globalité.
Réduction
Pour observer des différences qui soient statistiquement interprétables entre les différents groupes de traitements, nous avons utilisé un outil informatique afin de réduire au maximum le nombre d’animaux. De plus, nous utilisons des modèles pour ce projet pour lesquels il y a beaucoup de données dans la littérature concernant la réponse à la radiothérapie et l'immunothérapie. Ceci nous permettra de réduire les conditions expérimentales et donc le nombre de souris.
Raffinement
Les interventions seront faites sous anesthésie locale ou générale, suivant l'intervention. Les animaux seront observés quotidiennement (vérification de l’état général) et pesés 3 fois par semaine (pour surveiller la survenue d’une éventuelle perte de poids. Un aliment adapté sera fournit en cas de perte de poids).Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués. Un antalgique prescrit sera utilisé en cas de signes de douleur.
Choix des espèces
La souris est l’espèce animale de référence pour les études de radiobiologie et elle est parmi les plus utilisées pour étudier les réponses immunitaires pendant le développement tumoral. Les outils (notamment les anticorps et les bibliothèques pour RNA-seq) et les banques de données de référence sont très développés chez la souris. La physiologie et la génétique de la souris sont de mieux en mieux connues et de nombreuses études ont déjà validé des découvertes faites chez cette espèce en les appliquant pendant des essais cliniques, ce qui promeut et facilite le transfert des résultats obtenus vers des applications cliniques. Les souris seront âgées de 8 à 10 semaines, âge auquel les souris sont suffisamment matures pour ce type d’étude.
Étude de la neurostimulation par ultrasons focalisés chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Perfusées au cœur avec un liquide glacé sous anesthésie profonde, après deux injections, 112 souris de trois à quatre semaines sont tuées sans reprendre conscience. Le cerveau est prélevé, puis découpé en tranches sur lesquelles la neurostimulation par ultrasons focalisés est appliquée. Le porteur annonce une douleur "légère et de courte durée" comme seul effet indésirable et ne dit pas ce que contiennent les deux injections. L'intitulé annonce une étude chez la souris, alors que la stimulation porte sur du tissu prélevé après la mise à mort.
Objectifs
La neurostimulation par ultrasons est une forme non invasive de stimulation des régions profondes ou superficielles du cerveau, dans diverses conditions pathologiques neurologiques. Elle doit permettre de réduire le risque associé à la chirurgie pour les patients qui ont besoin de ces procédures, améliorant ainsi leur qualité de vie. Néanmoins, les caractéristiques précises des paramètres de stimulation, leur effet précis et le mécanisme d’activation par utltrasons sont encore à préciser. Ce projet expérimental sera mené sur tissu cérébral de rongeur. A cette fin, après une analgésie puis une anesthésie profonde les souris recevront une perfusion directement dans le coeur d'un liquide glacé et oxygéné qui permet de refroidir et d’oxygéner le cerveau pour le préserver avant son prélèvement puis son étude. La neurostimulation par ultrasons focalisée sera alors menée. 112 animaux seront nécessaires pour étudier les diverses conditions expérimentales.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre et d’optimiser les paramètres d'ultrasons pour la neurostimulation et facilitera la mise en œuvre de futures technologies en milieu médical. Le caractère moins invasif de la neurostimulation par ultrasons permettra de mieux prendre en charge la rééducation de pathologies cérébrales.
Procédures
Les souris recevront deux injections (20 secondes chacunes), puis sous analgésie et anesthésie profonde, une perfusion dans le coeur d'un liquide glacé et oxygéné (2 minutes).
Impact sur les animaux
Les injections occasionnent une douleur légère et de courte durée.
Devenir
Les animaux seront mis à mort afin d'étudier leur cerveau.
Remplacement
Comme nous voulons étudier l'effet des réseaux neuronaux, nous ne pouvons pas remplacer les animaux par un modèle de calcul ou de culture cellulaire.
Réduction
En utilisant la perfusion intracardiaque, nous augmentons la viabilité des tranches individuelles, ce qui réduira le nombre d'animaux en limitant le nombre d’animaux nécessaire. La taille des lots expérimentaux a été définie en fonction du nombre d’expérimentation. 112 animaux seront utilisés, répartis en 28 expérimentations. Nous utiliserons des tests statistiques pour l'analyse des résultats.
Raffinement
Pour garantir le bien-être des animaux, les animaux sont élevés en groupes sociaux et en environnement enrichi. Nous appliquons des points limites stricts et spécifiques au projet. Les animaux bénéficieront d'une analgésie et d'une anesthésie.
Choix des espèces
La souris représente un organisme modèle de choix pour mener ces études sur le fonctionnement des circuits neuronaux, principalement en raison de la similarité des mécanismes du développement du cerveau. Nous étudierons des souris âgées de 3 à 4 semaines, car la région du cerveau que nous souhaitons étudier est alors entièrement formé et apte à être stimulé.
Impact therapeutique du ciblage de la Caseine Kinase 1 alpha (CK1a) et de la voie cGAS/STING dans la croissance des leucemies myeloides aigues (AML) injectees chez la souris immunodeprimee
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Des cellules de leucémie humaine injectées dans la veine, puis des injections répétées de molécules jusqu'à cinq fois par semaine : 100 souris dépourvues de système immunitaire subissent ce protocole. Pour 70 d'entre elles, le porteur attend un niveau de souffrance sévère, avec perte de poids, faiblesse et défaillance d'organes, les 30 autres relevant d'une souffrance modérée. Toutes sont tuées, à la fin des procédures ou dès qu'un point limite est atteint, pour prélever foie, rate et sang. Parmi les bénéfices annoncés figurent la médecine vétérinaire, la faune sauvage et une réduction de l'empreinte écologique de l'industrie pharmaceutique, quand ce qui est certain tient aux 70 souris en souffrance sévère.
Objectifs
Ce projet cherche à étudier l'impact d'une nouvelle approche thérapeutique pour traiter un type de cancer du sang résistant aux traitements. L'idée est d'explorer le potentiel thérapeutique de molécules pharmacologiques, afin de ralentir la croissance des cellules cancéreuses et de proposer une nouvelle option pour les patients qui ne répondent plus aux traitements actuels. Actuellement, un médicament est utilisé pour tuer les cellules cancéreuses. Bien qu'il fonctionne bien au début, de nombreux patients rechutent après un certain temps, ce qui montre qu'il est nécessaire de trouver de nouvelles stratégies thérapeutiques. Récemment, des chercheurs ont découvert qu’une autre voie moléculaire peut aussi provoquer la mort des cellules cancéreuses. Cette approche a montré des résultats prometteurs en laboratoire et chez la souris, mais les mécanismes sous-jacents sont encore mal compris. Nos recherches récentes ont révélé une nouvelle cible dans cette voie. Son blocage rend les cellules cancéreuses plus vulnérables. Nous avons observé que les cellules cancéreuses ne se multiplient plus aussi rapidement, ce qui offre de nouveaux espoirs. L'objectif principal de ce projet est de tester si bloquer cette stratégie pourrait : 1) ralentir la croissance des tumeurs, et 2) renforcer l'effet des médicaments disponibles. Pour cela, nous allons étudier ces traitements chez la souris et travailler sur des thérapies combinées. Ce projet a le potentiel de conduire à de nouvelles options thérapeutiques pour les cancers du sang résistants, avec des perspectives d'applications en clinique pour améliorer la prise en charge des patients.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif de mieux comprendre les mécanismes de réponses immunitaires et inflammatoires dans le développement des cancers du sang. En bloquant l'activation de molécules clés, il est possible de contrôler la mort cellulaire in vitro. Mieux comprendre les mécanismes pourrait aussi avoir des applications dans d’autres types de cancers et de maladies liées au système immunitaire. À court terme, nous allons tester des molécules, afin de voir si elles peuvent être utilisées comme traitements efficaces. Nous étudierons aussi si ces inhibiteurs peuvent renforcer l'effet de médicaments existants, pour contourner les résistances aux traitements actuels. À plus long terme, ce projet pourrait améliorer les traitements des cancers du sang qui résistent aux thérapies actuelles. Ces stratégies pourraient également être adaptées pour d'autres types de cancers, notamment ceux qui sont instables au niveau génétique, ce qui permettrait d'élargir l'impact de cette recherche. Les résultats de cette étude pourraient également avoir des applications en médecine vétérinaire, notamment pour le traitement des cancers ou des maladies inflammatoires chroniques chez les animaux de compagnie ou la faune sauvage. Enfin, bien que les effets environnementaux ne soient pas directs, ce projet pourrait contribuer à réduire l'empreinte écologique de l'industrie pharmaceutique. En développant des traitements plus ciblés et efficaces, il limiterait la production de déchets et l'impact environnemental des traitements traditionnels. En résumé, ce projet vise à approfondir nos connaissances et à valider leur potentiel en tant que cible thérapeutique. Il pourrait offrir de nouvelles options pour traiter des leucémies résistantes et d'autres cancers, tout en apportant des bénéfices pour la santé humaine, animale et l’environnement.
Procédures
Injection de cellules tumorales : moins de 5 minutes, 1 fois Injection de médicaments et placébo : moins de 2 minutes, 2 fois par semaine pendant 2 semaines ou 5 fois par semaine pendant 2 semaines Pesée : moins de 2 minutes, 2 fois par semaine Euthanasie : 10 minutes.
Impact sur les animaux
pLes souris ont un système immunitaire inefficace, entrainant une nuisance légère. L'injection de cellules cancéreuses par voie veineuse entraine une douleur légère. La prolifération tumorale est rapide et peut toucher différents organes. L'animal peut donc être touché par un mauvais état de santé général, pouvant engendre une douleur sévère (perte de poids, faiblesse, mauvaises fonctions des organes touchés). Les injections répétées des traitements engendrent une douleur modérée (inflammation locale, irritation, infections, lésions tissulaires). Ces effets peuvent disparaître en quelques jours, entrainant une douleur légère.
Devenir
A la fin des procédures ou si un animal atteint un point limite, les animaux seront euthanasiés afin de collecter les organes (foie, rate, sang) d’intérêt pour étudier l’effet des traitements sur la progression de leucémie.
Remplacement
Ce projet bénéficie de méthodes alternatives et de données robustes et validées dans plusieurs laboratoires. Tous les traitements proposés ont été testés dans des cellules in vitro. Ceci permet de garantir leur efficacité sur les cellules cancéreuses isolées. En outre, des données expérimentales chez la souris ont déterminé les doses, voies, durées et fréquences d’administration. Cependant, les techniques existantes ne parviennent pas à reproduire la complexité et la diversité des cancers, ni à simuler de manière réaliste les interactions entre les différentes cellules. Les méthodes classiques de culture cellulaire ne sont pas adaptées pour créer des environnements où les cellules tumorales peuvent communiquer comme elles le feraient dans le corps. Ces interactions sont cruciales pour comprendre des phénomènes tumoraux, ainsi que les réponses immunitaires et vasculaires qui jouent un rôle essentiel dans la progression de la maladie. Bien que des modèles plus avancés, comme ceux utilisant des cellules en 3D (organoïdes), existent, ils ne parviennent toujours pas à reproduire fidèlement tous les mécanismes complexes des cancers du sang. Ainsi, à l'heure actuelle, il n'existe pas de modèle alternatif capable de simuler exactement les processus biologiques que nous souhaitons étudier dans ce projet. Toutefois, nous restons attentifs aux progrès scientifiques et techniques dans ce domaine et nous nous engageons à intégrer de nouvelles méthodes dès qu'elles seront validées et disponibles.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux utilisés dans nos recherches, notre équipe est formée à l'utilisation de méthodes statistiques spécifiques pour l'expérimentation animale. Ces outils permettent de planifier les expériences de manière rigoureuse, de randomiser les groupes de manière équitable, et d'analyser les résultats de façon fiable en utilisant des tests statistiques adaptés. Les protocoles d'injection des cellules tumorales, basés sur des études existantes, sont validés et fiables. Ceci garantit une prise tumorale optimale chez toutes les souris de l'étude. Cela permet de limiter l'utilisation d'animaux dont les prélèvements seraient inutilisables. Le nombre d'animaux nécessaire pour ces recherches a été minimisé, tout en assurant que les résultats restent statistiquement valides. Les groupes contrôles seront partagés.
Raffinement
Afin de minimiser la souffrance des animaux et de garantir leur bien-être tout au long de l'expérience, nous mettrons en place des mesures de surveillance et d’évaluation de leur état de santé. Les animaux n'ont pas de système immunitaire et seront donc hébergés dans un environnement sanitaire adapté. Un suivi clinique rigoureux sera effectué pour observer les signes de détresse et tout signe de souffrance physique ou comportementale. Nous veillerons également à offrir aux animaux un environnement adapté et enrichi. Ceux-ci seront élevés dans des conditions optimales, conformément aux normes européennes, et leur habitat sera enrichi pour favoriser leurs comportements naturels et réduire le stress. Par exemple, nous ajouterons des éléments comme des frisottis de papier dans leurs cages. Pour assurer leur bien-être social, les fratries d’animaux seront groupées par cage, ce qui contribue à leur stabilité émotionnelle et limite le stress. L’ensemble du personnel sera formé à surveiller les animaux au quotidien, en s’assurant que leurs conditions de vie respectent les meilleures pratiques. Concernant les procédures expérimentales, nous adopterons des méthodes visant à limiter au maximum le stress. Les manipulations seront réalisées rapidement (moins de 5 minutes) et aussi rarement que possible, afin de réduire la gêne et la douleur. Les animaux feront l’objet d’un suivi clinique systématique, avec des examens approfondis deux fois par semaine pour détecter tout signe de douleur ou de souffrance. Si l'état des animaux se dégrade, nous mettrons en place un suivi quotidien et ajusterons immédiatement leur traitement contre la douleur ou, si nécessaire, procéderons à une euthanasie pour éviter toute souffrance prolongée.
Choix des espèces
Les souris utilisées dans cette étude sont immunodéficientes, ce qui signifie qu'elles ne rejettent pas les cellules humaines et peuvent recevoir des greffes de cellules tumorales humaines. Elles sont souvent utilisées pour étudier les cancers car elles sont moins susceptibles de développer des réactions inflammatoires. Les animaux mâles et femelles utilisés auront entre 8 et 10 semaines au début de l'étude et seront maintenus jusqu'à 12 semaines supplémentaires, ce qui les amène à un âge de 20 à 22 semaines à la fin de l'expérimentation.
Impact d’analogues d’un neuropeptide sur la fonction cardiaque
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Pour mesurer l'effet d'analogues d'un neuropeptide sur la circulation sanguine et la fonction cardiaque, 48 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Chacune reçoit une injection sur animal vigile, deux échocardiographies de vingt minutes sous anesthésie gazeuse pouvant induire une hypothermie, puis un prélèvement sanguin vigile avant d'être tuée pour la collecte d'organes. Le porteur revendique un protocole sans groupe témoin, chaque animal servant de son propre contrôle, et un effectif de douze par groupe présenté comme un compromis. Sur les points limites, il écrit seulement que leur atteinte pourra faire envisager la mise à mort, sans dire lesquels.
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires représentent la deuxième cause de mortalité en France, après les cancers. Dans ce contexte, la recherche de nouvelles cibles thérapeutiques est essentielle pour améliorer le traitement de ces pathologies. Des études ont révélé que certains neuropeptides jouent un rôle clé dans le maintien de l'équilibre des fluides corporels et des fonctions cardiovasculaires. En développant des composés dérivés de ces neuropeptides, mais plus stables et efficaces, il serait possible de mieux traiter des pathologies liées à l'équilibre hydrique ainsi que des maladies cardiovasculaires. Plusieurs de ces composés ont déjà montré leur efficacité dans des études en laboratoire. Ce projet a pour objectif d'analyser leurs effets sur la circulation sanguine et la fonction cardiaque dans un modèle vivant.
Bénéfices attendus
Sur le plan clinique, les neuropeptides développés dans ce projet pourraient constituer la base de nouveaux outils thérapeutiques pour le traitement des pathologies liées à l'équilibre hydrique ainsi que des maladies cardiovasculaires, en ciblant plus précisément ces pathologies et en limitant les effets indésirables associés aux traitements actuels.
Procédures
Dans le cadre de cette procédure, chaque animal recevra une injection, d'une durée d'environ 1 minute. Deux échocardiographies seront réalisées par animal, sous anesthésie gazeuse, chacune durant environ 20 minutes. À la fin du protocole, un prélèvement sera effectué et prendra environ 5 minutes. L'animal sera ensuite euthanasié immédiatement après le prélèvement.
Impact sur les animaux
Chaque animal recevra une injection (sur animal vigile), ce qui peut entraîner une douleur au point de piqure ainsi qu'un stress. L'animal aura 2 anesthésies gazeuse pouvant induire une hypothermie. À la fin du protocole, un prélèvement sanguin sera effectué sur animal vigile pouvant induire un stress.
Devenir
En fin de protocole, tous les animaux sont mis à mort afin de procéder a la collecte de différents organes afin d'analyser les voies d'activation du neuropetide.
Remplacement
Des recherches préliminaires ont permis de déterminer la capacité de différents composés à activer certaines protéines dans le corps, l'équilibre des fluides corporels et des fonctions cardiovasculaire. Les premiers résultats montrent que ces composés sont efficaces dans des expériences en laboratoire, ce qui justifie la nécessité de tester leur efficacité dans un modèle vivant pour confirmer leur potentiel.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe expérimental a été déterminé au fur et à mesure de notre expérience. Nous avons ainsi effectué des analyses permettant de déterminer la puissance statistique des paramètres mesurés et avons conclu qu'un effectif de 12 animaux, composé de 6 mâles et 6 femelles par groupe, constitue un bon compromis entre la puissance d'analyse et la réduction du nombre d'animaux utilisés. Durand cette étude nous allons générer des données (poids, paramètres sanguins, paramètres cardiaques) qui seront analysées à l'aide de différents tests statistiques. Le protocole a également été conçu pour éviter l'utilisation d'un groupe de souris contrôle, chaque animal étant son propre contrôle.
Raffinement
Dans le cadre des procédures expérimentales, nous nous efforcerons de réduire autant que possible le stress des animaux. Une surveillance quotidienne de leur état, ainsi qu'un suivi régulier de leur état général seront mis en place pour garantir leur bonne santé. Par ailleurs, nous nous engageons à offrir les meilleures conditions d'hébergement possibles, avec un enrichissement adéquat. Ils disposeront sans limitation de nourriture, boisson et d'un milieu enrichi (nids en quantité suffisante, bâton et balles à ronger). Des soins locaux seront administrés à tout animal blessé. Si une douleur est présente, un antalgique pourra être administré selon les recommandations vétérinaires. Des points limites sont mis en place, si un des points limites est atteint la mise à mort de l'animal pourra être envisagée afin d'éviter toute souffrance.
Choix des espèces
La souris est l’espèce la plus utilisée en recherche préclinique, car ce mammifère permet d'obtenir des informations cruciales sur les mécanismes physiologiques, fournissant ainsi de nombreuses données pouvant être utilisées dans une approche translationnelle pour mieux comprendre la physiologie humaine. Dans le cadre de recherches sur les atteintes de la fonction cardiaque, le modèle murin constitue la meilleure approche disponible à ce jour. L’utilisation de souris non consanguines permet également de reproduire une variabilité génétique comparable à celle observée dans les populations humaines. Les animaux débuteront leur protocole en tant que jeunes adultes, à partir de 8 semaines. À ce stade, leur fonction cardiaque est déjà pleinement développée.
Etude de la fonction de la protéine KIF1C dans le système nerveux central chez la souris
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Tuées sans reprendre conscience pour 260 d'entre elles, afin de prélever cerveau, moelle épinière et sang, 320 souris vont être utilisées sur cinq ans. Les 60 autres subissent un prélèvement sanguin vigile, repartent un mois en élevage, puis sont opérées à leur tour sous anesthésie sans réveil, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le projet porte sur une protéine dont l'inactivation provoque une ataxie héréditaire chez les bovins et une paraplégie spastique chez l'humain, et cherche des marqueurs sanguins précoces. Le porteur indique que la lignée invalidée pour ce gène, développée par son équipe, est à ce jour le seul modèle de laboratoire disponible.
Objectifs
L'ataxie progressive est une anomalie neurodégénérative héréditaire fréquente chez les bovins. Les symptômes apparaissent relativement tardivement, vers 12-18 mois en moyenne, et se manifestent par une faiblesse et des troubles de la coordination des membres postérieurs qui s'accentuent avec le temps. La cause génétique de cette anomalie a récemment été identifiée et est dûe à l’inactivation d’un gène chez les bovins. Ce gène code pour une protéine qui transporte différents éléments au sein des cellules. Des mutations de ce même gène chez l'homme sont responsables d’une maladie neurodégénérative héréditaire semblable, appelée « paraplégie spastique ». Cette anomalie rare mais invalidante affecte également le système nerveux, et provoque des raideurs musculaires involontaires qui s’accentuent avec l’âge. Pour l’heure, il n’existe aucun traitement curatif, et les seules solutions proposées permettent de soulager certains symptômes comme les contractures des muscles. Chez l'homme ou chez le bovin, il est difficile de disposer de tissus nerveux (sains ou pathologiques) pour étudier le processus menant à cette pathologie. Nous avons donc construit des modèles souris de cette anomalie. Le projet vise à identifier les éléments qui sont transportés par la protéine d’intérêt dans les cellules du système nerveux, puis d’en déduire les conséquences biologiques bénéfiques ou pathologiques potentielles des mutations affectant ce gène dans le système nerveux. La compréhension du rôle biologique de cette protéine pourrait ouvrir la voie à des approches thérapeutiques innovantes dans un large spectre d’anomalies, et présente donc un fort intérêt pour l’élevage mais aussi pour la santé humaine. L’ataxie progressive et les paraplégies spastiques héréditaires sont des maladies dont les symptômes apparaissent au cours de l’enfance ou de l’âge adulte. Cependant, des études préliminaires sur le modèle souris montrent que le système nerveux pourrait être atteint très tôt, dès la naissance. Le second objectif du projet est d’identifier des biomarqueurs précoces de la maladie sur des prélèvements sanguins, relativement non invasifs, afin de repérer plus précocement les premières étapes de la maladie.
Bénéfices attendus
La compréhension du rôle biologique du gène impliqué dans l’ataxie progressive et dans les paraplégies spastiques héréditaires pourrait ouvrir la voie à des approches thérapeutiques innovantes dans un large spectre d’anomalies, que ce soit pour cette forme de maladie génétique rare chez l’homme. L’identification de biomarqueurs sanguins précoces chez la souris permettra en outre de mieux suivre l’évolution de la pathologie, et sera essentielle pour la mise au point d’essais thérapeutiques et le suivi de leur efficacité. Ces marqueurs pourront être testés ultérieurement chez l’homme et le bovin, dans le cas des paraplégies spastiques / ataxies.
Procédures
200 souris subiront une fois une chirurgie sous anesthésie générale sans réveil des animaux. Cette intervention durera une dizaine de minutes. 60 souris subiront une fois un prélèvement sanguin en quelques minutes sous anesthésie générale, sans réveil des animaux. 60 animaux subiront une fois un prélèvement de sang. Ces prélèvements seront réalisés sur des animaux vigiles et leur durée n’excèdera pas quelques minutes. Ces souris retourneront en élevage pendant 1 mois. Puis, elles subiront une fois une chirurgie sous anesthésie générale sans réveil des animaux. Cette intervention durera une dizaine de minutes.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont les suivants : douleur légère au niveau des point d’injection ou au point de prélèvements de sang, douleurs dues à la chirurgie, ainsi que le stress de la contention, qui devrait être très limitée au regard de la durée courte des expérimentations et du personnel habilité.
Devenir
Les animaux sont tous euthanasiés à l’issus des procédures, du fait des prélèvements réalisés (cerveau, moelle épinière et ou sang).
Remplacement
Le projet global dans lequel s’insère cette demande repose sur d’autres modèles expérimentaux, notamment sur l’utilisation de cultures cellulaires (cellules du système nerveux) qui seront la première étape pour identifier la fonction du gène impliqué dans l’ataxie progressive et les paraplégies spastiques héréditaires. Néanmoins, l’étape de validation nécessite l’utilisation du modèle animal, dans la mesure où l’effet touche le système nerveux dans son ensemble, avec des interactions entre les différents types cellulaires du système nerveux. Pour l’identification de biomarqueurs, nous ne pouvons pas remplacer les souris puisque le but est d’identifier des marqueurs sur ce modèle.
Réduction
Au total, ce projet utilisera environ 320 souris sur 5 ans, nombre nécessaire et suffisant pour l’obtention de résultats statistiquement exploitables, grâce à la connaissance préalable obtenues sur ces modèles souris, et en utilisant un outil de planification expérimentale pour calculer le nombre optimal de souris. Les données actuelles invalident l’hypothèse d’un effet sexe fort sur le phénotype. Les mâles et les femelles seront donc analysés simultanément avec un test statistique adapté, ce qui permet d’étudier les deux sexes sans perte de puissance statistique.
Raffinement
Les animaux seront surveillés quotidiennement pour s’assurer de leur bien-être. La définition de points limites pour chaque procédure permettra de prévenir les risques de stress et de souffrance. Les protocoles expérimentaux utilisés ont été choisis pour minimiser la souffrance, avec une utilisation d’anesthésiques et d’analgésiques adaptés. Le nombre d’interventions sur animal a été réduit au minimum et des protocoles d’anesthésie et d’analgésie déjà validés sur ces animaux de laboratoire sont utilisés. Les protocoles seront réalisés par du personnel compétent et expérimenté. Les animaux seront en groupe de 4-5 individus, avec nourriture et boisson accessibles à volonté. Lors de la mise en reproduction, les mâles reproducteurs seront mis en présence de 2 ou 3 femelles. Les souriceaux resteront avec leur mère jusqu’au sevrage, ensuite, ils seront répartis dans des cages, à raison de 5 animaux maximum par cage. Des enrichissements de type buchettes à ronger ou papier seront ajoutés dans les cages.
Choix des espèces
Le gène responsable de l’ataxie progressive et des paraplégies spastiques est exprimé dans un grand nombre de tissus en plus du système nerveux. Pour comprendre sa fonction, et son implication dans les pathologies, il est nécessaire de disposer d’un système intégré, comme l’est le modèle murin, où les interactions entre types cellulaires sont bien représentées. Par ailleurs, la souris est un modèle expérimental couramment utilisé chez qui les invalidations ou mutations de gènes sont facilement réalisables, les paramètres de reproduction et d’élevage maîtrisés, les outils d’analyses disponibles. A ce titre, notre équipe possède une expérience de plus de 20 ans dans le domaine. Les lignées transgéniques qui seront utilisées dans ce projet ont été développées et caractérisées par notre équipe. L’une d’elles est invalidée pour le gène responsable, et est à ce jour le seul modèle de laboratoire disponible. L’autre a été développée pour suivre plus facilement la protéine codée par le gène, dans la mesure où il n’existe pas à ce jour d’anticorps efficaces contre cette protéine. Les stades ont été choisis en fonction des connaissances acquises sur les modèles souris développés et sur le fonctionnement du système nerveux chez la souris. Ainsi, on utilisera, des tissus aux premiers stades de la maladie (15 et 30 jours), puis au cours du développement de la maladie (3 et 6 mois) avant les premiers signes cliniques (qui n’apparaissent que vers 8-10 mois). Pour identifier des biomarqueurs de la maladie avant les premiers signes histopathologiques et cliniques, en tout début de développement de la pathologie, les 4 stades étudiés seront : 7, 15, 30 et 60 jours.
Rôle des cellules immunitaires dans la maladie vasculaire du foie
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Une injection dans la veine de la queue chaque semaine de la dixième à la dix-huitième semaine de vie, puis pour une partie des souris une injection quotidienne dans l'abdomen : le protocole installe une maladie des petits vaisseaux du foie. 800 souris vont être utilisées, 200 tuées sans reprendre conscience et 600 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur décrit une hypertension portale pouvant entraîner des saignements digestifs, de l'ascite et des caillots, puis écrit que la maladie "n'entraîne pas d'altération du bien-être de l'animal". Toutes sont tuées pour prélever le foie, une partie pour l'observer au microscope, l'autre pour en isoler les cellules, l'isolement détruisant l'organe.
Objectifs
La maladie des petits vaisseaux du foie est une maladie rare (2,5 cas pour 100 000 habitants) caractérisée par l'atteinte des petits vaisseaux dans le foie mais sans lésion de cirrhose (foie dur et fibreux non fonctionnel). La maladie des petits vaisseaux du foie touche des individus jeunes, en moyenne de 45 ans. Elle est souvent associée à d'autres maladies comme des maladies du sang (cancer du sang), des maladies du corps qui s'attaquent à lui-même (appelées maladies auto-immunes) ou encore des maladies génétiques. Les mécanismes à l'origine du développement de la maladie des petits vaisseaux du foie sont inconnus. Sa progression peut conduire au développement d'une hyperpression dans les grosses veines situées avant le foie et qui sont censées le traverser pour ramener le sang au cœur, cette hyperpression s’appelle une hypertension portale. Cette pression dans les veines abdominales peut entrainer des ruptures de ces veines avec des saignements dans le tube digestif, l’accumulation de liquide dans le ventre appelé ascite, ou encore la formation d'un caillot dans ces veines empêchant la circulation du sang. Il n'existe actuellement aucun traitement de la maladie des petits vaisseaux du foie. Comme cette maladie est encore largement incomprise, les progrès dans la recherche de traitement sont difficiles. Si l’implication des cellules formant les vaisseaux du foie est depuis longtemps suspectée puisqu’il s’agit d’une maladie des vaisseaux, l’une des nouvelles voies de recherche est l’étude d'autres cellules : les cellules de défense de l'organisme. Ces cellules, qui jouent un rôle contre les bactéries, peuvent être au repos dans le foie ou activer une réaction inflammatoire en cas de signal de danger de l’organisme. Elles ont été étudiées ces dernières années et leur nombre ainsi que leur activation semblent jouer un rôle dans le développement de nombreuses maladies dont certaines du foie comme la cirrhose. Notre hypothèse est donc que ces cellules pourraient, par leur interaction avec les cellules formant les vaisseaux du foie, être des acteurs clés dans le développement de la maladie des petits vaisseaux du foie. L'objectif est donc d’étudier leur impact dans son développement et sa progression. A terme, en cas d'implication, elles pourraient devenir des cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Il existe plusieurs bénéfices à ce projet : en effet, la maladie des petits vaisseaux du foie touche des sujets jeunes et est encore largement incomprise. Améliorer sa compréhension est très important à la fois pour : 1/ prévoir quels patients risquent de développer cette maladie, quelle sévérité attendre et donc prévoir un suivi plus approprié. 2/ en cas d’implication des cellules de défenses de l'organisme dans le développement de la maladie des petits vaisseaux du foie, ces cellules pourraient devenir des cibles thérapeutiques ce qui permettrait d’éviter ou de ralentir le développement de la maladie des petits vaisseaux du foie.
Procédures
5 groupes de souris seront réalisés, qui seront soumises à des interventions différentes. Dans un premier temps, 2 groupes de souris génétiquement modifiées ayant un nombre de cellules de défense de l’organisme variable, recevront sous anesthésie des injections d'un produit pour développer la maladie des petits vaisseaux du foie. Ce produit sera injecté dans les veines toutes les semaines à partir de 10 semaines de vie et jusqu’a 18 semaines de vie. L'injection dans une veine dure moins d'une minute. La dernière semaine des injections, les souris seront anesthésiées pour réalisation d’une imagerie du foie (environ 30min/souris), puis le groupe 1 sera euthanasié une semaine après la fin des injections pour prélever leur sang et leur foie afin de les analyser et le groupe 2 sera euthanasié pour prélever leurs cellules des vaisseaux du foie (ces deux expériences ne peuvent se faire sur le même foie car l’isolation des cellules détruit le foie, qui ne peut donc plus être analysé au microscope). Dans un deuxième temps, deux autres groupes de souris sans modification génétique, recevront sous anesthésie des injections d'un produit pour développer la maladie des petits vaisseaux du foie, ce produit sera injecté dans les veines toutes les semaines à partir de 10 semaines de vie et jusqu’a 18 semaines de vie. A 12,5 semaines de vie nous débuterons en plus des injections dans le ventre d'un produit qui désactive les cellules de défense. Ces injections seront tous les jours et durent 1 minute environ. La dernière semaine des injections, les souris seront anesthésiées pour réalisation d’une imagerie du foie. Puis, 24 heures après la dernière injection dans le ventre, le premier groupe sera euthanasié pour prélever le sang et le foie afin de les analyser et l'autre groupe sera euthanasié afin de prélever les cellules des vaisseaux du foie (ces deux expériences ne peuvent se faire sur le même foie car l’isolation des cellules détruit le foie, qui ne peut donc plus être analysé au microscope). Un dernier groupe de souris sans modification génétique, ne sera soumis à aucun traitement et euthanasié à 10 semaines de vie pour isolation des cellules spécifiques du foie ce qui permettra d'utiliser ces cellules spécifiques du foie appelées hépatocytes et de les mettre en contact avec les cellules des vaisseaux du foie des souris injectées dans les quatre premiers groupes. Nous pourrons ainsi voir l'impact des cellules des vaisseaux du foie sur les cellules spécifiques du foie.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les animaux pour ceux qui ont reçu le produit pour développer une maladie des petits vaisseaux du foie sont une perte ou une prise de poids (en cas de formation de liquide dans le ventre). Par ailleurs, en dehors de ses complications liées à la pression dans la veine du ventre, la maladie des petits vaisseaux du foie en elle-même n’entraîne pas d’altération du bien-être de l’animal. Des douleurs temporaires sont possibles au moment de l’injection de produit dans la queue ou le ventre, ainsi qu’un possible stress les premiers jours liés à la nouveauté de la procédure qui devrait s’estomper avec le temps. Pour le produit injecté par les veines de la queue, il est possible d'observer l'aparition d'une zone fibreuse (comme une cicatrice) localement.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés en fin de procédure et le foie est prélevé pour faire des analyses sur sa morphologie et sur l'état des cellules qui le constituent.
Remplacement
Les maladies du foie sont des maladies complexes sous l'influence de nombreux facteurs notamment environnementaux. Cette pluralité des facteurs de risque et d’interactions à l'origine du développement de la maladie des petits vaisseaux du foie, rend particulièrement difficile l’étude chez l’humain. Grâce au modèle des souris nous nous affranchirons ainsi de nombreux facteurs environnementaux à l’origine du développement de la maladie des petits vaisseaux du foie et pourrons étudier l’effet d’un seul facteur (par exemple la génétique). Néanmoins pour limiter l’utilisation de trop de souris, nous réaliserons certains tests pour étudier les cellules de défenses sur le sang de patients atteints de la maladie des petits vaisseaux du foie. Nous réaliserons également des études préliminaires des interactions des cellules immunitaires avec les cellules des vaisseaux du foie sur des cellules isolées en laboratoire.
Réduction
Les techniques utilisées pour évaluer le développement de la maladie seront au maximum non douloureuses (exemple : réalisation d’imagerie, pesée des souris, examen physique des souris). Une seule souris fournira des prélèvements de sang et de foie pour plusieurs analyses différentes ce qui permet de diminuer le nombre de souris nécessaires. Nous avons également réduit le nombre d’animaux au strict minimum afin d’être en mesure d’obtenir des résultats interprétables. Nous avons utilisé des tests statistiques pour déterminer le nombre de souris minimum que nous inclurons dans le projet pour mettre en évidence une différence entre les groupes.
Raffinement
Toutes les mesures seront prises pour assurer le bien-être des animaux : surveillance quotidienne par du personnel qualifié dans l’animalerie, hébergement dans des cages en groupe afin de limiter le stress, enrichissement de l’environnement avec du coton ou des batônnets en bois. Toutes les procédures pouvant faire souffrir ou occasionner du stress (comme les imageries) à la souris seront réalisées sous analgésie et anesthésie. L’état général de la souris sera évalué par une grille d’évaluation prenant en compte plusieurs critères : étude du comportement de l’animal, mesure de son poids, état du poil, surveillance des points d'injection de produits. En cas de signe de souffrance de la souris (score de > 3 dans plusieurs parties), une analgésie pendant 72h sera réalisée et les souris seront surveillées, en l’absence d’amélioration les souris seront euthanasiées.
Choix des espèces
Le modèle de souris permet d’utiliser des souris génétiquement modifiées. Les techniques pour modifier le génome, développées chez les souris et les nombreux outils actuellement adaptés à la souris en font un modèle de choix pour l’étude. Enfin la maladie des petits vaisseaux du foie étant une maladie multifactorielle, la proximité génétique de la souris par rapport à l’homme nous permettra de nous affranchir en partie de certaines variables occasionnées par d’autres espèces. Le début des procédures sur les animaux se fera à partir d’un âge de 10 semaines (ce qui correspond à l’âge adulte chez l’homme et qui est l’âge auquel apparaît cette maladie chez l’homme) et au maximum jusqu’à 19 semaines de vie.
Restauration de la spermatogenèse murine par thérapie génique
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système urogénital
Le testicule ouvert sous anesthésie pour y injecter du matériel génétique pendant une trentaine de minutes, et pour 70 d'entre elles quatre impulsions électriques localisées : 130 souris mâles subissent cette procédure. Cinq sont tuées sans reprendre conscience, les 125 autres dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes pour prélever leurs organes reproducteurs. L'objectif est de restaurer la fertilité de souris stériles par thérapie génique, en vérifiant que le gène apporté ne s'intègre pas au génome. Sur l'effectif, le porteur indique qu'aucune approche statistique prédictive n'a été utilisée et que les nombres reposent sur ses publications antérieures.
Objectifs
L’objectif principal du projet est de développer un modèle préclinique de restauration de la fertilité mâle. Ce projet vise à mettre au point dans le testicule de souris stériles un système de thérapie génique, technique consistant à introduire du matériel génétique dans des cellules pour soigner une maladie, et d’évaluer les risques qui y sont liés. Nous chercherons ainsi à introduire la séquence d’un gène sain, requis pour la formation des cellules reproductrices, chez des animaux pour lesquels ce gène est défectueux, afin de compenser l’infertilité induite par la mutation. Nous vérifierons que ce protocole ne modifie pas durablement l’intégrité du génome. Plus spécifiquement, nous utiliserons un modèle mutant murin déficient pour un gène essentiel qui mime un arrêt de maturation de la spermatogenèse, c’est-à-dire un blocage complet lors du processus de formation des cellules reproductrices mâles. En effet, de nombreux variants de ce gène ont à ce jour été identifiés chez l’homme, dont la majorité induit une infertilité masculine. L’utilisation d’animaux mâles déficients pour ce gène nous permet de mimer la perte de fonctionnalité du gène que l’on retrouve affecté chez ces patients. Nous réintroduirons le gène sain dans les cellules de ces animaux. Notre projet permettra de mesurer l’efficacité de stratégies permettant d’apporter ce gène sans intégration dans le génome. En effet, toute thérapie qui modifierait le génome des cellules reproductrices risquerait de modifier le génome des descendants des individus traités. C’est pourquoi nous utiliserons des molécules qui ne doivent pas s’intégrer dans le génome.
Bénéfices attendus
On estime qu’aujourd’hui un couple sur six souffre d’infertilité avec des causes également réparties entre les sexes. Lorsque cette infertilité est due à une cause génétique, il n’existe pas aujourd’hui de solution thérapeutique. L’objectif de ce projet est de développer un modèle pré-clinique qui permettra de tester l’efficacité et l’innocuité de protocoles de thérapie génique chez la souris avant de considérer leur application dans l’espèce humaine. A court terme, développer un système permettant l’introduction de matériel génétique dans les cellules reproductrices sera un atout pour comprendre le rôle des gènes lié à la fertilité. Ainsi, un bénéfice attendu est une meilleure compréhension des mécanismes biologiques fondamentaux gouvernant la fertilité. A moyen terme, la mesure de l’efficacité de ces modèles pour restaurer une spermatogenèse normale sans altération du patrimoine génétique offrira un outil pour poser les bases d’une thérapie génique de l’infertilité dans l’espèce humaine.
Procédures
Les souris seront soumises à une anesthésie/analgésie pour accéder au testicule dans lequel une injection sera effectuée. La durée complète de cette procédure chirurgicale est d’environ 30 minutes. . Ces injections seront réalisées sur 3 lots d’animaux (total 130 animaux) correspondant à l’injection de deux types de molécules. Une partie des animaux (70) recevra également une série de 4 brèves stimulations localisées au cours de l’anesthésie. Ces impulsions visent à faciliter l’entrée du matériel génétique dans les cellules du testicule. Cette action est réalisée au cours de la procédure précédente et n’excède pas 5 minutes.
Impact sur les animaux
Parmi les nuisances possibles lors de l’opération, on peut noter un stress lié aux manipulations ou une perte de poids légère et transitoire liée à l’anesthésie. Dans de rares cas, une inflammation locale au niveau de la zone opérée pourrait survenir. Celle-ci se traduirait par la présence d’une douleur persistante et entrainerait la prostration ou empêcherait l’animal de s’alimenter entrainant une perte de poids importante .
Devenir
La totalité des animaux est euthanasiée à l'issue de la procédure afin de prélever leurs organes reproducteurs à la fin du projet. L’analyse histologique de ces organes indiquera si la spermatogenèse, processus de formation des gamètes, a été restaurée ou non. Aucun objectif scientifique ne justifie le maintien en vie des animaux après leur castration, procédure qui modifierait leur comportement et apporterait des risques additionnels pour la santé et le bien-être des animaux.
Remplacement
La fonction de reproduction ne peut être efficacement modélisée in vitro car elle implique plusieurs tissus et types cellulaires en interaction. De plus, l’étape centrale de la gamétogenèse, la méiose, est absolument impossible à mimer dans des cellules maintenues en culture. En effet, la méiose est une division cellulaire spécialisée propre aux cellules germinales qui ne permet pas la multiplication cellulaire et donc exclut l’usage de cellules maintenues en culture par définition.
Réduction
Sur la base des travaux précédents du laboratoire pour étudier et comprendre diverses causes d’infertilité à travers des analyses histologiques et moléculaires, nous avons estimé le nombre d’animaux requis pour l’étude de ces différents gènes en fonction des étapes que nous espérons restaurer au cours de la spermatogenèse. Aucune approche statistique prédictive n’a été utilisée. Les effectifs sont basés notamment sur notre analyse précédemment publiée. Dans le cadre du protocole d’injection intra-testiculaire, les injections seront effectuées pour chaque animal dans un testicule et l’autre testicule servira de contrôle, permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisés. Chaque animal étant ainsi son propre contrôle négatif.
Raffinement
L’expertise de notre équipe en termes de chirurgie du petit animal, notamment acquises grâce à différents projets passés et à des formations, permet de limiter le stress mais aussi les douleurs ou gênes post-opératoires. Toutes les procédures seront pratiquées sous anesthésie, avec une prise en charge de la douleur pré et postopératoire. Les animaux seront observés tous les jours et des points limites bien établis seront mis en place afin d’éviter la douleur et entrainant l’euthanasie anticipée de l’animal si nécessaire. Les animaux seront hébergés en groupes sociaux dans un environnement enrichi favorisant les comportements exploratoires et réduisant le stress (tunnel en carton, carrés de coton).
Choix des espèces
Les souris sont de petits animaux au développement et à la reproduction rapides. Elles sont génétiquement modifiables et possèdent de grandes similarités génétiques avec l'être humain. La fertilité et le processus de formation des cellules reproductrices sont bien définies chez cet organisme. La souris est un modèle de choix pour l’étude de la fonction de reproduction du fait de son cycle rapide de reproduction et de l’existence de nombreux mutants avec des phénotypes finement décrits facilitant la comparaison des données. Le modèle murin utilisé correspond à un arrêt de maturation de la spermatogenèse semblable à ceux décrits chez des patients infertiles atteint d’azoospermie, absence totale de spermatozoïdes dans l’éjaculat. Ce modèle doit permettre d’établir la faisabilité et d’évaluer la sécurité d’un protocole de thérapie pour restaurer la fertilité. Les animaux seront utilisés entre 16 jours et 3 mois, ce qui correspond respectivement aux stades où démarre et se complète le processus de spermatogenèse, qui permet la formation des spermatozoïdes.
Étude de l’effet radio-potentialisant d’un composé organométallique à base de fer (EU porteur, EU1/2)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
200 souris immunodéficientes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection de cellules tumorales sous la peau, un suivi quatre fois par semaine pendant douze à quinze jours, trois injections du composé testé en cinq jours, puis des séances quotidiennes de radiothérapie. Le porteur signale que l'irradiation peut provoquer une brûlure au site de la tumeur et que la masse peut gêner la locomotion. Il décrit un projet de pré-maturation destiné à positionner un composé au fer comme agent thérapeutique, et qualifie le passage à l'expérimentation animale d'étape "indispensable" pour la suite.
Objectifs
Le cancer est une maladie de plus en plus fréquente, causant environ 10 millions de décès en 2020. Parmi les thérapies anticancéreuses, la radiothérapie est un traitement clé, utilisé chez près de la moitié des patients pour cibler et éliminer les tumeurs. Cependant, elle peut aussi affecter les cellules saines, entraînant des effets secondaires. Les séances sont donc réparties sur plusieurs jours pour limiter ces impacts. Afin de réduire ces effets secondaires tout en maintenant l'efficacité du traitement, nous travaillons sur une molécule prometteuse capable de renforcer l'action de la radiothérapie. Ce composé pourrait rendre certaines cellules cancéreuses plus sensibles aux effet de la radiothérapie. Après des résultats encourageants en laboratoire, notre objectif est de confirmer son efficacité sur des modèles de tumeurs. Si cela se confirme, cela permettrait de diminuer le nombre de séances, améliorant ainsi le confort des patients. Le projet se déroulera dans 2 Établissements Utilisateurs (EU).
Bénéfices attendus
Ce projet s’inscrit dans le cadre d’un projet pré-maturation afin de pouvoir positionner un nouveau composé comme agent thérapeutique pouvant potentialiser l’efficacité de traitements anticancéreux par radiothérapie.
Procédures
-1- Injection de cellules tumorales (UE1): Chaque souris reçoit une injection sous-cutanée de cellules tumorales pour initier la croissance tumorale. La manipulation est réalisée sous anesthésie par injection (durée environ 5 minutes par animal) -2- Croissance tumorale (UE1): Durée de 12 à 15 jours pour atteindre un volume suffisant. Les souris subissent un suivi 4 fois par semaine (prise de poids, mesure tumorale avec un pied à coulisse, durée 5 minutes) -3-Traitement (UE1): Chaque souris reçoit 3 injections du médicament sur une durée de 5 jours. Les injections sont associées ou non à des séances de radiothérapie quotidienne (5 séances par jour), (UE2). Toutes les manipulations sont réalisées sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Le développement des tumeurs sur le flan peut engendrer une légère gène lors de la locomotion du fait de l'encombrement de la tumeur. La contention sur animal vigile réalisée lors de la mesure de la tumeur au pied à coulisse peut engendrer un léger stress. L'irradiation sur le site tumoral peut engendrer une légère brûlure. Une légère douleur peut persister aux points d'injections
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever les tumeurs
Remplacement
Ce projet est basé sur des études préliminaires réalisées sur cellules en culture montrant un effet fort du composé testé sur les cellules cancéreuses. Toutefois, ces études sur cellules ne permettent pas de prendre en considération l’impact des tissus autour de la tumeur sur la réponse au traitement anticancéreux. A ce jour, seules les expériences in vivo permettent de prendre en compte ces paramètres, En effet, il n'existe pas d'autre modèle capable de reproduire, de façon fiable, l'ensemble de ces paramètres. C'est pourquoi, la planification d'expériences in vivo est une étape indispensable pour la suite de ce projet.
Réduction
L'effectif du nombre d'animaux requis, par groupe expérimental, a été calculé statistiquement en nous basant sur des études similaires menées au sein de notre laboratoire. Ces données, ont permis de montrer un effet fort de ce type de traitement sur le développement de tumeur. C'est pourquoi, basé sur ces données et sur nos analyses statistiques, ce projet a été défini en utilisant le nombre minimal de souris requis pour pouvoir interpréter correctement les résultats obtenus.
Raffinement
Des mesures de raffinement sont prévues pour l'hébergement d'animaux immunodéficients. Les injections seront effectuées sur animaux anesthésiés. Des critères d'arrêt anticipé de l'expérimentation en cas de survenue d'une complication ont été identifiés.
Choix des espèces
Le modèle de souris sélectionné est le plus adéquate car il permet d’éviter les rejets de greffes de cellules cancéreuses humaines. Ce modèle permet donc d’induire le développement d’une tumeur et étudier l'impact de traitement anticancéreux.
Etude du rôle de la voie IL-1/IL-1R1 sur la réponse à la chimio-immunothérapie dans des modèles orthotopiques de cancer du pancréas
- Recherche fondamentale
- Oncologie
216 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit par chirurgie une greffe de cellules cancéreuses directement dans le pancréas, puis une injection de chimiothérapie et six injections d'immunothérapie. Le porteur attend une masse tumorale intra-abdominale, une possible dissémination au péritoine avec ascite et une altération de l'état général. Il annonce que comparer ce modèle au modèle sous-cutané évitera "des expériences inutiles" à l'avenir, et conclut que l'évaluation de nouvelles combinaisons doit se faire sur des organismes vivants.
Objectifs
Le cancer du pancréas fait partie des cancers les plus fréquents et les plus meurtriers. Leur traitement repose sur l’utilisation de médicaments, qui malheureusement ne conduisent que rarement à une guérison totale du patient, en particulier dans les cas de cancers avancés. Il a été montré que le système immunitaire jouait un rôle important dans la réponse aux traitements. Ainsi, des médicaments supplémentaires agissant sur le système immunitaire sont maintenant ajoutés aux traitements afin d’augmenter leur efficacité dans de nombreux cancers. Cependant, ils ne sont pas efficaces pour le cancer du pancréas. Il apparait donc important d’étudier les mécanismes responsables de cette résistance. L’inflammation a un rôle ambigu dans la réponse aux traitements.. Le but du projet est d’évaluer les effets du blocage de l’inflammation sur l’efficacité antitumorale des traitements, dans un modèle de cancer chez la souris. Nous étudierons également les infiltrats immunitaires dans les tumeurs. Cette étude nous permettra également de comprendre les mécanismes de résistance aux traitements actuellement utilisés en clinique.
Bénéfices attendus
Les traitements combinant chimiothérapie et immunothérapie ont montré une réelle efficacité pour de nombreux cancers. En ce qui concerne le cancer du pancréas ces traitements sont totalement inefficaces chez l’Homme. L’intérêt de ce travail est donc de mieux comprendre les mécanismes responsables de cette résistance dans les tumeurs générées dans le pancréas. Notre travail précédent sur des tumeurs du pancréas générées en sous-cutané montre un réel impact de cette voie sur la réponse à la chimio-immunothérapie. Mais ces résultats doivent être confirmés sur des tumeurs localisées au sein de l’organe, pour être plus proche de la maladie chez l’Homme. Ainsi, comparer ces 2 modèles nous permettra de savoir si nous pouvons continuer à utiliser le modèle sous-cutané (moins invasif pour la souris) ou en cas de discordance de résultats, nous devons utiliser seulement le modèle intra-pancréatique (plus représentatif de la réalité). Cela nous permettrait à l’avenir de ne plus réaliser des expériences inutiles sur le modèle sous-cutané. L’identification du rôle de l’inflammation dans la résistance aux traitements aura des avantages à court terme, comme la validation (ou non) de nos résultats précédents et à long terme en confirmant l’intérêt de trouver et tester des molécules bloquant cette voie chez la souris (futur projet) puis chez l’Homme.
Procédures
3 interventions : - Implantation chirurgicale de cellules de cancer du pancréas murines dans le pancréas : - Geste réalisé sous anesthésie - Une seule implantation chirurgicale par animal - Durée : 15 minutes - Nombre de souris : 216 souris - Traitements par chimiothérapie ou solution contrôle : - Geste réalisé sur animal vigile - Une seule injection par animal - Durée : 1 minute - Nombre de souris : 216 souris - Traitements par immunothérapie ou solution contrôle : - Geste réalisé sur animal vigil - 6 injections par animal - Durée : 1 minute - Nombre de souris : 216 souris
Impact sur les animaux
- Injection de cellules tumorales dans le pancréas : croissance d’une masse tumorale intra-abdominale. Possible dissémination de la maladie au niveau du péritoine avec apparition d’ascite. -Possible altération de l’état général du fait de la pathologie cancéreuse induite. - Éventuels effets secondaires des traitements anti-cancéreux : les chimiothérapies utilisées ont déjà fait l’objet de recherches sur l’animal, il n’est pas attendu d’effet secondaire important. - Possibles complications au niveau du site opératoire et de la cicatrice : infection, déhiscence de plaie, douleur. -Des effets cumulés liés à la chirurgie, l’implantation des cellules tumorales, le développement des tumeurs et les traitements ne sont pas attendus étant donné la chronologie et le temps écoulé entre chaque événement.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin de prélever les tumeurs et réaliser des expériences.
Remplacement
Le cancer est une maladie complexe impliquant des mécanismes de contrôle et des interactions possibles seulement dans un organisme vivant. En effet, la recherche a permis de comprendre l’importance de l’environnement dans lequel le cancer se développe et les multiples interactions avec le système immunitaire, le stroma tumoral, le système vasculaire et le métabolisme. En conséquence, pour être prédictifs, l’évaluation de l’efficacité ou de l’échec de nouvelles combinaisons thérapeutiques en oncologie doit être réalisée sur les organismes vivants. Nous réalisons à ces fins des études translationnelles sur des modèles d‘animaux greffés avec des cellules tumorales.
Réduction
- Les expériences seront réalisées sur des petits effectifs ce qui permet donc de réduire le nombre d’animaux de l’étude. De plus, une étape de faisabilité pour évaluer la pertinence des modèles a déjà été réalisée dans le laboratoire. - Les expériences visant à étudier la taille des tumeurs et les infiltrats immunitaires seront réalisées sur les mêmes souris. - Les différents modèles utilisés dans ce projet sont nécessaires. En effet, selon les mutations intrinsèques des cellules cancéreuses utilisées, le microenvironnement tumoral sera différent et affectera par conséquent la réponse aux traitements.
Raffinement
Les animaux seront habitués aux techniques de préhension. Les animaux sont suivis au minimum 3 fois par semaine par des techniciens responsables d’études. Une anesthésie générale gazeuse sera réalisée avant chaque greffe et entretenue tout au long de la procédure, avec contrôle de l’absence de réflexe de la patte et surveillance de la fréquence respiratoire et protection de la cornée avec un collyre ophtalmique. Pour l’analgésie, des anti-inflammatoires seront administrés en sous-cutanée en pré-opératoire à distance du site opératoire et prolongé pendant 48h après l’opération, ainsi que des anesthésiques locaux au niveau du site opératoire. La surveillance post-interventionnelle sera réalisée 2 fois par jour durant les 3 premiers jours, puis quotidiennement pendant 2 jours et enfin espacée à 3 fois par semaine. L’apparition des points limites sera régulièrement recherchée.
Choix des espèces
Les souris présentent des caractéristiques physiologiques qui permettent une variété de techniques d’administration et de prélèvement présentant des analogies avec ce qui est réalisé en recherche clinique sur l’homme. Diverses souches de souris sont disponibles pour l’établissement de modèles tumoraux, indispensables à la recherche préclinique en immuno-oncologie. De plus, l’existence de souris génétiquement modifiées renforce le choix de cette espèce. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 8 et 12 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles avec des animaux possédant un système immunitaire mature et un poids corporel > 20g.