Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Efficacité et toxicité de candidats médicaments impliqués dans le traitement du cancer
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Immunodéficientes, immunocompétentes ou humanisées à l'aide de cellules souches issues de cordons ombilicaux, 30 128 souris vont être utilisées sur quatre ans dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles reçoivent des greffes de fragments tumoraux ou des injections de cellules cancéreuses, subissent des chirurgies du fémur, du foie, du poumon ou une castration de cinq à trente minutes, des prises de sang quotidiennes pendant cinq jours au minimum et parfois plusieurs semaines, ainsi que des prélèvements vaginaux. Le chiffre de 30 128 est établi sur le nombre d'études des années antérieures et sur l'anticipation d'une croissance annuelle, "en accord avec le plan commercial". Toutes seront tuées, le porteur indiquant qu'elles "ne recouvreront pas leur état de santé et de bien-être général".
Objectifs
L’objectif de ce projet est de pouvoir tester des candidats médicaments en oncologie. Pour ce faire, nous utiliserons des modèles de tumeurs humaines ou murines implantés sur des souris immunodéficientes (diminution de l’état d’immunité de l’organisme), immunocompétentes (≠immunodéficience, capacité normale de l’organisme à se défendre contre une infection) ou humanisées à l’aide de cellules souches issues de cordons ombilicaux humains ou de cellules sanguines provenant du sang périphérique (PBMC). Différentes stratégies d’implantations des tumeurs pourront être réalisées en fonction des besoins expérimentaux. Le modèle nous permettra non seulement d’évaluer l’effet du candidat médicament sur la croissance tumorale mais également d’analyser l’implication du système immunitaire dans la réponse. Des souris sans tumeurs pourront également être utilisées dans des études pilotes, des études de biodistribution et toxicité de candidats thérapeutiques en oncologie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’établir la fonctionnalité d’un candidat médicament dans un modèle se rapprochant le plus possible des conditions des cancers humains. En utilisant des souris au système immunitaire humanisé, nous mettons à disposition des chercheurs un modèle permettant d'étudier les mécanismes immunitaires anticancérigènes et les potentiels effets thérapeutiques de candidats médicaments avec davantage de spécificité de l'espèce utilisatrice de ces futurs traitements : l'Homme.
Procédures
Injection par voie intraveineuse : 2 fois maximum. Chaque injection dure entre 10 et 15 secondes. Chirurgie avec implantation de fragments de tumeurs : moins de 5 minutes. Injection de cellules tumorales : moins de 5 minutes. Autres chirurgies (castration, fémur, foie, poumon, …) : entre 5 à 30 minutes. En parallèle, des candidats médicaments seront administrés par voie pulmonaire, tumorale, dermique, digestive ou injectable pour évaluer leurs activités thérapeutiques. Le suivi de la croissance tumorale pourra se faire par imagerie d’une durée comprise entre 10 et 45 minutes. Le suivi de l’état de santé des animaux se fera par score clinique (aspect des poils, mobilité, état corporel, …) ou bien par palpation (ou autre geste technique). Afin de suivre l'évolution de la pathologie et d'objectiver les effets des molécules à visées thérapeutiques, des prises de sang seront réalisées. Les volumes maximaux de prélèvements seront proportionnels au poids de l’animal selon un schéma établi et une limite fixée. La répartition des prélèvements dépendra du vétérinaire d’établissement et figurera dans le protocolé d’étude. Des prélèvements vaginaux pourront également être effectués. La fréquence des prélèvements est quotidienne, pendant au minimum 5 jours de suite, pouvant aller jusqu'à plusieurs semaines de suite si nécessaire pour bien caractériser le cycle en entier, surtout si les souris ne sont pas synchronisées. Le geste durera quelques secondes.
Impact sur les animaux
Des nuisances peuvent être induites par les injections, les chirurgies, le développement de tumeurs et des éventuelles métastases, les effets potentiellement toxiques des composés à visées thérapeutiques injectés et/ou les prélèvements sanguins. Cette douleur peut se manifester, entres autres, par une perte de poids, une hypo- ou une hyperactivité, une prostration ou des difficultés à se déplacer. Le prélèvement vaginal pourrait entraîner une légère irritation locale transitoire, une inflammation minime ou un stress temporaire.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés car ils auront été implantés avec des cellules tumorales ou des fragments de tumeurs dérivées de patients ou auront développé une tumeur. Ils ne recouvreront pas leur état de santé et de bien-être général.
Remplacement
Les tests in vitro seront envisagés si ceux-ci sont appropriés. Néanmoins, il n'est actuellement pas possible de recréer in vitro un environnement complexe comme le système immunitaire et de mimer ses interactions avec une tumeur, tout en objectivant les effets potentiellement toxiques d’une molécule en développement. La souris constitue donc un modèle scientifiquement valide, robuste et indispensable pour le développement et la mise au point de thérapies innovantes pour les patients.
Réduction
Un total de 30128 souris seront utilisées, couvrant une période de 4 ans et permettant de réaliser environ 600 études précliniques de 50 souris et 2 études précliniques de 64 souris chacune pour la castration. Ce nombre a été déterminé sur base du nombre d’études effectuées les années antérieures et anticipant une croissance chaque année, en accord avec le plan commercial. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque étude sera réduit au maximum en se basant sur des tests statistiques. La variabilité de la croissance tumorale dépend fortement du modèle tumoral. Le nombre de souris par groupe est fonction du type d’étude. Des études pilotes pourront être réalisées afin de déterminer le nombre d’animaux à utiliser afin d’obtenir un résultat interprétable.
Raffinement
En début d’étude, les souris seront hébergées préférentiellement par groupes sociaux stables composés de 5 individus. La cage contiendra une couche de litière permettant aux souris de creuser, de se cacher et de réaliser un nid, élément essentiel à leur bien-être. Cette couche de litière pourra être supplémentée par un échantillon de litière provenant de cages mâles dans le but de synchroniser le cycle œstral de la souris. En plus de ces conditions minimums légales, des enrichissements de qualité seront fournis dans chacune des cages : morceaux de bois, tunnel en carton, kraft et/ou boules de cotons. Des compléments alimentaires pourront être administrés suivant l’état de santé des animaux. À leur entrée dans l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation de minimum 5 jours et seront habituées régulièrement à la présence humaine. Pour gérer la douleur, la souffrance et l’angoisse, nous évaluerons l’état de santé par une échelle de scores appliquée dès le premier geste invasif. Le vétérinaire d’établissement aura pleine autorité pour euthanasier un animal pour raison éthique ou mettre en œuvre un traitement anti-douleur s’il/elle le juge nécessaire. Les points limites conduisant à une euthanasie seront fonction du score clinique, de la perte de poids, et le cas échéant du volume tumoral ou de l’apparition d’une ulcération tumorale.
Choix des espèces
90 % des gènes humains ont un équivalent chez la souris, permettant d’élaborer des approches génétiques et fonctionnelles valides. Lorsque les gènes produisent des effets différents entre souris et homme, le remplacement du gène de la souris par son équivalent humain permet la création de lignées humanisées. Pour les souris non humanisées, les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 6 semaines, animaux matures au niveau de leur système immunitaire. Pour les souris humanisées les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 8 semaines, première apparition des cellules immunitaires humaines dans le sang.
Etude des mécanismes pathogènes et des facteurs environnementaux dans un modèle de sclérodermie chez la souris 1/3
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système immunitaire
Vingt-quatre injections dans l'abdomen, quarante gavages, deux instillations dans la gorge et une chirurgie de quinze minutes s'enchaînent sur deux mois pour chaque souris concernée. 1 214 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue, dont une partie du seul fait qu'elles n'ont pas le génotype recherché. Le modèle repose sur une lignée génétiquement modifiée qui développe une fibrose de la peau et des poumons, à laquelle le projet ajoute des contaminants de l'environnement comme la silice, pour tester des molécules bloquant l'activation immunitaire. Les souris circulent entre trois établissements, et le porteur ne précise ni en quoi consiste l'acte chirurgical ni comment il arrive à 1 214 animaux.
Objectifs
La sclérodermie est une maladie rare du tissu soutenant les organes et des petites artères dont la principale caractéristique est un durcissement (fibrose) de la peau et des organes internes. Les atteintes pulmonaires constituent les complications potentiellement graves de la sclerodermie. Les artères allant du cœur aux poumons peuvent également être affectées ce qui entraîne une hypertension artérielle pulmonaire. La fibrose est la conséquence d’une réaction inflammatoire inadaptée, il existe en effet une activation anormale du système immunitaire. Les causes de cette maladie sont favorisées par des facteurs de l’environnement. La silice a été reconnue comme responsable du déclenchement de la maladie. Notre projet a pour but de bloquer, par une approche thérapeutique, les molécules engagées dans l’activation des cellules et d’explorer l'impact des contaminants environnementaux sur la gravité de la maladie.
Bénéfices attendus
A terme, les résultats de ce projet permettront d'éclairer notre compréhension sur les mécanismes mis en jeu dans le développement de la maladie. Ces données nous permettront d'identifier de nouveaux candidats médicaments dans cette maladie capables de prévenir ou freiner le développement des atteintes potentiellement mortelles chez les patients.
Procédures
Le projet se déroulera dans 3 établissements utilisateurs : l’élevage et traitement dans l’établissement 1, l’imagerie dans l’établissement 2, la chirurgie dans l’établissement 3. Les animaux vigiles seront soumis à : 1) contention et injections intrapéritonéales tous les 2 jours pendant 2 mois, au total 24 injections d’une durée de 20 secondes 2) contention et gavage 5 jours consécutifs pendant 2 mois, au total 40 gavages d’une durée de 20 secondes, 3) injection intraveineuse caudale réalisée 2 fois d'une durée de 40 secondes. Les animaux anesthésiés seront soumis à : 1) Instillations oro-pharyngées réalisée 2 fois sous anesthésie générale en 2 minutes 2) prélèvement sanguin unique sous anesthésie générale en 30s 3) imagerie unique sous anesthésie générale en 5 minutes 4) acte chirurgical unique sous anesthésie générale en 15 minutes.
Impact sur les animaux
Le modèle va induire à partir de 14 semaines des potentielles atteintes cutanées. A partir de 17 semaines, une perte de poids et une mobilité réduite pourraient être observées. le gavage va induire une irritation potentielle et du stress, les injections intrapéritonéales et intraveineuses vont induire du stress et une douleur légère de courte durée. L’instillation oropharyngée va induire du stress. La chirurgie pourra induire une douleur. Les transports des souris entre les 3 sites utilisateurs vont induire du stress aux souris.
Devenir
Une partie des animaux seront mis à mort car sans génotype d'interêt. L'autre partie seront mis à mort pour prélèvement de tissus spécifiques : sang, poumon, rate, peau, afin de réaliser une évaluation approfondie de l’atteinte pulmonaire et de l’hypertension artérielle pulmonaire par différentes techniques.
Remplacement
Les cellules spécifiques du système immunitaire ont été traitées avec les différentes molécules thérapeutiques et ont montré leur intérêt dans des expérimentations in vitro. Néanmoins, ces expériences de cultures cellulaires ne permettent pas de recréer les interactions entre les différentes cellules de l’organisme. Ainsi l'expérimentation animale est un élément clé de ce projet.
Réduction
Un nombre minimum d'animaux nécessaires, déterminé par une analyse de puissance statistique, sera inclus dans chaque groupe. Les résultats seront analysés avec des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Nous nous efforcerons quotidiennement de garantir le bien-être des animaux grâce à une surveillance attentive et des soins adaptés. Les traitements débutent à un stade précoce avant l’apparition des premiers signes cliniques. Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. Une surveillance régulière et une application de points limites stricts et spécifiques au projet permettra de garantir le bien-être des animaux. Une grille de score sera utilisée et des actions réalisées en cas d’atteintes, L’instillation oropharyngée a été choisie car elle est moins invasive et moins douloureuse qu’une chirurgie, elle sera réalisée sous anesthésie générale. Des anesthétiques seront utilisés pour le prélèvement sanguin. L’imagerie sera réalisée sous anesthésie générale. La chirurgie sera réalisée sur souris ayant reçu un analgésique, puis une anesthésie générale. Les souris seront transférées dans des cages de transport agrées, bords opaques, sans visibilité de l’extérieur.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour les études de processus inflammatoire. Seule cette espèce possède une lignée transgénique permettant l’étude de la fibrose et de l'hypertension pulmonaire avec une séquence temporelle identique à celle de la maladie humaine. Les souris jeunes adultes seront mises en accouplement à 8 semaines. Les souris génétiquement modifiées et les souris contrôles seront âgées soit de 6 à 14 semaines pour l’administration de traitement.
Etude fonctionnelle des vésicules extracellulaires dans la cachexie associée au cancer colorectal EU2/2
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système musculosquelettique
544 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à sévères. Une partie reçoit sous la peau une greffe de cellules cancéreuses colorectales connues pour provoquer une cachexie en deux semaines, avec fonte musculaire, perte de poids, gonflements de la muqueuse intestinale et saignements sur la fin. Elles passent tous les deux à trois jours sur un appareil de résonance magnétique qui mesure leur masse maigre, et subissent des tests comportementaux. Le porteur écrit vouloir tout mettre en œuvre pour assurer leur bien-être, et précise dans la même phrase qu'aucun antidouleur ni anti-inflammatoire ne pourra leur être administré, ces produits risquant d'altérer les marqueurs du cancer.
Objectifs
Le cancer colorectal prend naissance dans les cellules du côlon ou du rectum. La tumeur cancéreuse (maligne) est un groupe de cellules cancéreuses qui peuvent envahir les tissus voisins et les détruire. Avec près de 45 000 nouveaux cas et 18 000 décès par an, le cancer colorectal reste le 2e cancer le plus meurtrier en France. La cachexie est un affaiblissement profond de l'organisme (perte de poids, fatigue, atrophie musculaire, etc. ) lié à une dénutrition très importante. Dans le cas du cancer colorectal avancé, jusqu'à 60 % des patients souffrent de cachexie qui est fortement associée à un mauvais pronostic de survie. L’impact dévastateur de la cachexie sur le patient et ses proches souligne l'urgence de ce besoin médical non satisfait. La fonction musculaire est également profondément altérée au cours de la cachexie cancéreuse, avec une forte réduction de la force musculaire squelettique. Cependant, les mécanismes impliqués dans le développement de la cachexie liée au cancer colorectal restent incompris. Il a été décrit que des vésicules étaient produites par les tumeurs, assurant une communication entre la tumeur et des organes. Démêler la communication entre le muscle squelettique, le tissu adipeux et la tumeur constitue un enjeu capital pour mieux comprendre les origines de la cachexie cancéreuse. Trouver des biomarqueurs capables d’être détectés avant l’apparition de la cachexie devient primordial pour améliorer la prise en charge et le bien-être des patients. Notre équipe étudie les fonctions d’une protéine régulatrice qui pourrait jouer un rôle dans le développement de la cachexie associée au cancer colorectal en influençant les tissus musculaires distants. Le but de ce projet, qui se déroulera dans deux établissements différents, est de démontrer le rôle de notre protéine dans le développement de la cachexie associée au cancer colorectal.
Bénéfices attendus
Cette étude s’appuie sur des résultats précédents obtenus sur des lignées cellulaires en culture. Cependant l’étude du phénomène cachectique n’est possible que grâce à l’utilisation de modèles murins qui ont fait leur preuve dans la littérature. Ces modèles modifiés permettront d’aller voir plus en avant les effets de la protéine d’intérêt
Procédures
Une pesée de tous les animaux et une mesure de la composition corporelle seront réalisées tous les 2 à 3 jours à l'aide d'un appareil RMN (Résonnance magnétique) qui permet d’obtenir le taux de masse maigre (muscle), de masse grasse et d'eau dans le corps de la souris. Ces mesures prennent moins de 2 minutes par souris et sont réalisées sur des animaux vigiles pendant toute la durée des procédures (2 semaines, ou 4 semaines selon les animaux). Ils auront à disposition une roue d’activité spontanée pendant la durée des procédures et seront libres de courir ou non. Ils réaliseront des tests comportementaux (3 fois 5 minutes et 3 fois 10 secondes / deux sessions pour tous les animaux). 432 animaux vigiles recevront une injection unique (5 secondes). En fin d’expérience, tous les animaux du projet (544) recevront une injection d’anesthésique et d’analgésique (5 secondes) avant d’être euthanasiés.
Impact sur les animaux
Le développement tumoral induit un état de cachexie progressif s'accompagnant d'une réduction de masse maigre et d'une perte de poids corporel. Les tumeurs colorectales peuvent provoquer des gonflements de la muqueuse intestinale et des saignements qui apparaîtront les deux dernières semaines de l’étude. Les animaux pourront être stressés lors des mesures de poids et de la taille de la tumeur (mesure hebdomadaire pendant 15 jours), lors de l’évaluation de la composition corporelle (tous les 2 jours pendant 2 ou 4 semaines) et lors des tests comportementaux. Les mesures de tumeur et les injections peuvent également générer une légère douleur pour l'animal.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, les animaux seront anesthésiés puis euthanasiés. Cette mise à mort limite la souffrance des animaux. Nous prélèverons le sang et différents tissus afin d’analyser les marqueurs et l’avancement de l’état cancéreux.
Remplacement
Bien que nous menions en parallèle des études sur des cultures de cellules adipeuses et musculaires, la cachexie liée au cancer est un syndrome global qui implique des échanges complexes entre les organes. Les vésicules extracellulaires font partie des messagers qui permettent cette communication. Afin de tester l'effet de différentes vésicules sur la physiologie et le métabolisme, nous ne pouvons pas nous passer de tests chez l’animal.
Réduction
Le nombre d'animaux a été réduit au minimum après calcul à l’aide d’un logiciel pour études statistiques. De plus, nous mutualiserons les données issues d’une étude d’une autre équipe qui sera réalisée en même temps, ce qui nous évite d’inclure deux groupes contrôles de 14 animaux.
Raffinement
Le syndrome cachexique cancéreux induisant un affaiblissement de l'organisme (perte de poids, fonte musculaire, etc.) nous effectuerons un suivi quotidien des animaux grâce à une grille de score et appliquerons des points limites définis. L’alimentation sera déposée directement dans la cage pour faciliter l’accès et permettra de contrôler la perte de poids. Nous utiliserons des tapis anti-escarres lors des examens des animaux et au fond des barquettes de pesées ce qui apporte confort et chaleur le temps de la mesure (pesée dynamique, 5s). Les animaux seront préalablement habitués aux tests comportementaux. Pour le change et les tests, les animaux seront déplacés à l’aide d’un tunnel de contention auquel ils seront habitués (enrichissement présent dans les cages). Ce tunnel permet aussi l’habituation à la mesure de composition corporelle où l’animal est maintenu dans un système équivalent le temps de la mesure (moins de deux minutes). Tout sera mis en œuvre pour assurer le bien-être des animaux même si aucun médicament anti-douleur ou anti-inflammatoire ne pourra être administré aux animaux car susceptible d’altérer les biomarqueurs du cancer.
Choix des espèces
Nous avons choisi de travailler sur trois modèles murins. Le premier modèle consiste à injecter des vésicules chez des souris âgées de 10 semaines. Le deuxième modèle consiste à greffer des cellules murines colorectales cancéreuses sous la peau de souris âgées de 10 semaines. Les cellules cancéreuses utilisées, une fois greffées, sont connues dans la littérature pour induire la cachexie dans les deux semaines suivant la greffe. Nous prenons des jeunes adultes car les animaux auront atteint un poids suffisant qui permet d’observer une cachexie sans entraîner une perte de poids trop rapide. Le troisième modèle est constitué de souris génétiquement modifées répondant spécifiquement à nos besoins en terme d’expression des protéines d’intérêt. La mutation de notre protéine d’intérêt dans ce modèle permettra d’évaluer son rôle dans l’apparition de la cachexie. Ce modèle génère lui aussi la cachexie à partir de l’âge de 16 semaines, âge que nous avons choisi pour débuter nos observations.
Effet d’un nouveau médicament sur la croissance des tumeurs gastriques
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
Tester une immunoglobuline administrée par la bouche sur des tumeurs de l'estomac suppose ici d'implanter la tumeur : 260 souris reçoivent des cellules cancéreuses injectées dans l'estomac au cours d'une chirurgie de dix à quinze minutes. Toutes seront tuées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent ensuite un gavage quotidien pendant dix à quinze jours, une injection dans le ventre chaque jour pendant dix jours, et des séances d'imagerie sous anesthésie répétées. Le seul bénéfice avancé tient à la commodité de la prise orale pour les patients, et le porteur juge le recours aux animaux "indispensable" tout en indiquant avoir déjà vérifié in vitro la pertinence du modèle et l'absence de toxicité du produit.
Objectifs
Le développement des nouvelles thérapies pour le traitement des cancers reste un enjeu majeur. Parmi les nouvelles molécules thérapeutiques il y a les immunoglobulines de classe A qui ont un tropisme de distribution et d’action dans toutes les muqueuses de l’organisme dont le tractus digestif. Une de ces molécules a déjà montré des résultats encourageants chez des souris porteuses d’une tumeur d’adéno-carcinome colorectale avec une diminution de la tumeur. L’objectif de ce projet est de tester l’efficacité de cette molécule sur des souris porteuses d’une tumeur à l’estomac.
Bénéfices attendus
Développement d’un nouveau médicament dont la prise orale facilite le traitement des patients.
Procédures
Chirurgie au niveau de l’estomac sur animal anesthésié : injection de cellules cancéreuses dans l’estomac, durée 10-15 minutes, geste réalisé 1 fois. Administration par voie orale sur animal vigile : durée 30 secondes, geste réalisé une fois par jour pendant 10 ou 15 jours. Injection dans le ventre sur souris vigile : durée 10 secondes, geste réalisé une fois par jour pendant 10 jours.
Impact sur les animaux
De façon plutôt rare, une infection de la plaie peut arriver suite à la chirurgie. Sinon, les nuisances peuvent provenir de : 1) Développement de la tumeur : douleur, gêne, impact sur l’appétit, perte de poids. 2) Le gavage répété : douleur lié au geste, impact sur l’appétit, perte de poids, stress. 3) Les injections intrapéritonéales : stress lié à la contention, douleur au site d’injection. 4) Les séances d’imagerie : fatigue et stress liés aux anesthésies répétées, stress lié à la contention, hypothermie.
Devenir
Les souris seront euthanasiées afin de récupérer des prélèvements post-mortem qui seront analysés ultérieurement.
Remplacement
Nous souhaitons tester l’efficacité d’un médicament administré par voie orale sur la croissance d’une tumeur de l’estomac. A l’heure actuelle il n’existe pas de modèles in vitro permettant de reproduire l’ensemble du tractus digestif dans un organisme aussi complexe que le corps. L’utilisation des animaux est donc indispensable. Néanmoins la pertinence du choix de notre modèle a été validé par des tests in vitro et l’absence de toxicité du produit a déjà été vérifiée.
Réduction
La 1ère étude de ce projet est une étude pilote qui permettra d’attester de l’efficacité ou non du nouveau médicament sur notre modèle. Si le résultat est négatif nous n’irons pas plus loin dans ce projet. Nous travaillerons à la fois sur des mâles et des femelles. Le suivi de la croissance tumorale et donc la visualisation de l’effet du traitement sur la taille de la tumeur se fera par imagerie non invasive permettant de faire un suivi longitudinal sur un même animal. Un test statistique sera réalisé. Le nombre d'animaux pour l'étude a été déterminé en utilisant un logiciel dédié.
Raffinement
Les souris seront acclimatées pendant 7 jours après leur arrivée dans l’animalerie. Les souris sont hébergées en groupes sociaux avec un enrichissement du milieu (tunnel, maison, paille) sur un portoir filtrant. Les actes expérimentaux seront réalisés sous anesthésie quand cela est nécessaire et lors de l’anesthésie l’animal est maintenu sur un tapis chauffant. Une analgésie est mise en place au moment de la chirurgie et aussi en suivi post-opération si des signes de souffrance sont visibles. Une feuille de score est utilisée pour le suivi de l’animal et pour scorer des points limites adaptés au projet. La feuille de score permet de définir des critères d’arrêt des souffrances et propose des mesures conservatoires bien déterminées Les animaux sont surveillés par le personnel de l’animalerie et par l’expérimentateur.
Choix des espèces
La souris est une espèce de choix en imagerie optique. De plus cette espèce permet d’obtenir des animaux génétiquement modifiés. Les souris seront utilisées à partir d’un âge de 7 semaines correspondant à de jeunes adultes. A cet âge elles ont une taille raisonnable facilitant leur manipulation.
Développement de modèles de souris humanisées pour étudier la transformation de cellules sanguines humaines normales en leucémies aiguës pédiatriques et identifier des nouvelles possibilités thérapeutiques
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Irradiées puis greffées avec des cellules sanguines humaines, 960 souris immunodéficientes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 480 d'entre elles portant deux mini-os humains implantés sous la peau. Pour 240 souris, le protocole prévoit vingt injections, quarante administrations par voie orale et quinze séances d'imagerie sous anesthésie, et 480 subissent un prélèvement de moelle osseuse au fémur. Le porteur écrit qu'il est facile de mesurer la souffrance de la souris et d'y remédier rapidement, et indique dans la même demande que le développement de la leucémie entraîne une paralysie du train arrière. Toutes seront tuées pour prélever moelle osseuse, rate, colonne vertébrale et ossicules.
Objectifs
L’hématopoïèse est un processus finement régulé qui aboutit à la production de toutes les cellules sanguines, à partir de cellules souches et de progéniteurs (CSPH) localisés, chez l’adulte, dans la moelle osseuse. Nous souhaitons tester l’hypothèse selon laquelle certaines anomalies génétiques décrites dans des leucémies de l’enfant peuvent transformer des CSPH humaines normales. Il est établi que les caractéristiques fonctionnelles et d'expression des CSPH changent durant le processus de formation du système sanguin, débutant dans l'embryon et se concluant à l'âge adulte. Nous avons également montré que des facteurs solubles produits notamment par la moelle osseuse participent grandement au développement leucémique. La poursuite de notre étude permettra de mieux comprendre les mécanismes du développement leucémique à partir de cellules humaines sensibles à la transformation, ainsi que d’évaluer plus précisément la contribution de la moelle osseuse, dans ce processus et dans la réponse aux traitements. Pour cela, nous utiliserons des CSPH humaines dans lesquelles sera exprimée génétiquement une fusion entre deux gènes, découverte dans des leucémies de l’enfant et distinctes de celles de l’adulte, nous les transplanterons dans des modèles de souris receveuses permissives aux greffes de cellules d’origine étrangère dans lesquelles nous aurons implanté ou pas des petits fragments de moelle osseuse humaine normale (appelés ossicules). Les objectifs du projet sont les suivants : Objectif 1 : Définir la cellule à l’origine de la transformation leucémique chez l’enfant Nous voulons définir la ou les CSPH humaines sensibles au développement leucémique sous l’influence de la fusion génique d’intérêt, afin de mieux comprendre dans quel type cellulaire la pathologie est initiée. Objectif 2 : Etudier le rôle la moelle osseuse humaine sur le développement leucémique Nous voulons étudier l’influence de moelle osseuse humaine, avec des modèles appelés ossicules, sur le développement de la leucémie induite par l’anomalie génique étudiée. Objectif 3 : Etudier le rôle de la moelle osseuse humaine sur la réponse à des traitements Nous étudierons l’influence des modèles, appelés ossicules, sur la réponse des cellules leucémiques à une thérapie ciblée identifiée récemment.
Bénéfices attendus
Les leucémies pédiatriques liées à une anomalie génétique spécifique touchent surtout les très jeunes patients, et malheureusement, il n'existe pas encore de traitement ciblé pour ces cas. Dans nos recherches précédentes, nous avons découvert que les cellules sanguines fœtales sont plus sensibles au développement de la leucémie que des cellules sanguines post-natales, et que l'environnement autour de ces cellules joue un rôle important dans ce processus. Cependant, de nombreuses questions sur la manière dont cette transformation se produit restent encore sans réponse. Le projet que nous souhaitons développer vise à mieux comprendre cette maladie. Les modèles que nous proposons sont essentiels pour découvrir comment la leucémie se développe à partir de cellules humaines et permettront de mieux refléter la complexité de cette maladie dans un organisme vivant, comme la souris. Dans le cas de la leucémie associée à l’anomalie génétique étudiée, notre projet pourrait également aider à mettre au point et tester de nouveaux traitements spécifiques qui doivent d'abord être validés sur des modèles précliniques avant de pouvoir être proposés aux patients. À plus long terme, ces modèles pourraient également être adaptés pour étudier d'autres maladies infantiles, notamment des leucémies liées à d'autres anomalies génétiques. Cela permettrait de proposer de nouveaux protocoles de traitement, essentiels pour ces différentes maladies infantiles.
Procédures
1 Irradiation en vigile : 2min, 960 animaux 1 Injection de cellules humaines sous anesthésie : 2min, 960 animaux 1 Prélèvement de moelle osseuse sous anesthésie : 5min, 480 animaux 1 Prélèvement de sang sous anesthésie : 3 min, 720 animaux 1 Injection de cellules humaines qui constitueront les mini-os humanisés sous anesthésie : 5min, 480 animaux 20 Injections de molécules sur animal vigil : 1min, 240 animaux 2x20 Traitements par la voie orale sur animal vigil : 2min, 240 animaux 15 Suivis du traitement sous anesthésie par bioluminescence : 10min, 240 animaux
Impact sur les animaux
-L'irradiation avant la transplantation provoque une anémie qui dure environ dix jours. - Les prélèvements de sang et de moelle osseuse à l’os du fémur peuvent causer des douleurs localisées, précocement après que le geste ait été fait. -Les mini-os humanisés implantés sous la peau des souris peuvent causer une gêne localisée. -le suivi de la progression de la maladie par bioluminescence peut entrainer un stress -les traitements par gavage ou injection sous-cutanée peuvent entrainer stress et inconfort/douleur localisé (point d’injection) -le développement de la leucémie entraine une paralysie du train-arrière.
Devenir
Toutes les souris seront euthanasiées en fin de procédures. Les tissus/organes hématopoïétiques (moelle osseuse, rate, colonne vertébrale, ossicules) seront prélevés et les cellules qui y sont contenues seront soumises à une caractérisation qui nous permettra d’identifier la quantité et la qualité des cellules leucémiques présentes dans les organes en question. Cela permettra de comparer les différents groupes de souris afin de pouvoir tirer les conclusions suite à nos observations.
Remplacement
Dans le cadre de l’étude des leucémies, l’expérimentation sur des animaux, comme les rongeurs, est essentielle pour comprendre comment la maladie se développe dans un patient. Les méthodes de culture cellulaires (in vitro) ne permettent pas de reproduire fidèlement tous les mécanismes qui se ont lieu dans un corps vivant. Les modèles animaux, et notamment les souris, sont les seuls à pouvoir imiter fidèlement les processus complexes comme la migration et le développement des cellules sanguines, qu’elles soient saines ou malades. Bien que nous utilisions des systèmes de culture en laboratoire aussi souvent que possible, ils ne reproduisent pas toutes les étapes du développement de la leucémie, que ce soit dans la moelle osseuse ou dans d'autres organes. En plus, ces modèles de culture ne démontrent pas le processus complet de transformation en leucémie, contrairement aux modèles vivants (in vivo). C'est pourquoi les expériences sur les rongeurs sont indispensables et complètent les stratégies de culture en laboratoire. En plus de cela, ce projet vise à proposer un traitement qui devra être testé sur ces modèles animaux avant de pouvoir être utilisé chez les patients.
Réduction
Nous avons à cœur de réduire au maximum le nombre de souris utilisées. Les groupes d’étude comprendront entre 8 et 10 souris par groupe. Chaque expérience sera réalisée 2 ou 3 fois de manière indépendante afin d’obtenir des résultats fiables d’un point de vue statistique. Si les résultats de deux expériences sont statistiquement significatifs, nous pourrons décider de ne pas réaliser une troisième expérience. Lorsque nous devons tester plusieurs traitements en suivant la même procédure, nous réaliserons les expériences en même temps pour comparer tous les groupes avec un seul groupe témoin. Cela permettra également de réduire le nombre d’animaux utilisés. L’utilisation du modèle d’ossicules (mini-os humanisés) permet aussi de limiter le nombre d’animaux. Chaque souris portera 2 ossicules (un sur chaque flanc), ce qui nous permettra d’augmenter le nombre d’ossicules testés sans avoir besoin d’utiliser plus de souris.
Raffinement
Les animaux utilisés pour atteindre les objectifs du projet seront régulièrement surveillés par l’équipe et le personnel animalier afin de repérer tout changement de comportement et éviter autant que possible toute douleur, souffrance ou stress inutile. Afin d’améliorer le bien-être des souris vis-à-vis des potentiels souffrances et angoisses liées aux manipulations expérimentales, les souris affaiblies seront supplémentées avec de l’hydrogel et de la nourriture humidifiée déposée directement dans la cage en plus de leurs nids en coton et des tubes en cartons pour plus de confort. Un analgésique sera donné lors du prélèvement de sang et de moelle osseuse réalisé pour apprécier le développement leucémique. Les injections de cellules et les prélèvements sanguins et médullaires seront réalisés sous anesthésie générale. Des critères, appelés points limites, seront définis pour assurer le bien-être des animaux et limiter leurs souffrances en cas de progression irréversible de la maladie.
Choix des espèces
La souris est un petit mammifère facile à élever et à reproduire en captivité. Comme sa génétique et son comportement sont bien connus, il est facile de mesurer son bien-être, sa souffrance et son stress et d’y remédier rapidement. Cela en fait un excellent modèle pour atteindre les objectifs scientifiques de ce projet. De plus, la souris partage 99% de ses gènes avec l’être humain, ce qui permet de transposer plus facilement les résultats obtenus chez la souris aux pathologies humaines, aidant ainsi à améliorer leur compréhension et leur traitement. Enfin, les souris reproduisent les étapes principales du développement des leucémies, ce qui en font de bons modèles d’étude, en particulier de traitements. Les souris que nous utiliserons dans ce projet sont des souris immunodéficientes (qui n’ont pas de système immunitaire fonctionnel), qui peuvent recevoir des greffes de cellules sanguines humaines, qu’elles soient normales ou leucémiques. Ces souris, élevées dans des conditions spécifiques, ne présentent pas les défauts associés à leur immunodéficience. Dans ce projet, nous utiliserons des souris adultes âgées de 8 à 12 semaines, qui, selon les recherches de notre laboratoire, montrent une excellente capacité à accepter des greffes après injection, que ce soit pour des cellules normales ou malades.
Étude de l’impact des anticorps anticontactine 1 sur la fonction rénale chez le Hamster
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Un rein retiré chirurgicalement en début d'expérience pour concentrer l'effet des anticorps sur celui qui reste : 42 hamsters dorés vont être utilisés pendant 77 jours, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Ils reçoivent six injections d'anticorps humains dans le sang, subissent des prélèvements de sang et d'urine deux fois par semaine, et sont isolés quatre heures à chaque recueil urinaire. Le porteur indique que ces injections peuvent provoquer un syndrome néphrotique, avec œdèmes, perte de poids, troubles du rythme cardiaque, hypertension et perte de motricité. Le hamster a été retenu après le constat que souris, rats, lapins et cobayes n'expriment pas la protéine visée dans le rein, le porc l'exprimant aussi mais étant jugé moins facile à élever.
Objectifs
La polyneuropathie démyélinisante chronique (PIDC) est une maladie auto-immune qui affecte le système nerveux. Des recherches ont identifié plusieurs cibles d’anticorps auto-immuns, notamment des protéines présentes à la surface des neurones, comme la contactine 1. Chez certains patients, une PIDC survient en parallèle d’une maladie auto-immune rénale appelée glomérulopathie extramembraneuse (GEM), une pathologie dont l’évolution clinique peut être variable, allant parfois jusqu’à une perte totale de la fonction rénale. Bien que la co-occurrence de ces deux maladies ait été fréquemment observée, leur lien direct n’a jamais été formellement établi dans la littérature scientifique. Récemment, la contactine 1 a été détectée dans les petits amas de vaisseaux sanguins qui participent à la filtration rénale. Par ailleurs, des anticorps dirigés contre la contactine ont été identifiés simultanément dans le nerf et le rein, renforçant l’hypothèse d’un mécanisme commun. L’objectif principal de ce projet est de confirmer, à l’aide d’un modèle hamster, le rôle des anticorps anti-contactine 1 dans le développement de cette maladie rénale. Il s’agit également d’analyser les dysfonctionnements cliniques et tissulaires provoqués par ces anticorps afin de mieux comprendre cette pathologie. Les résultats de cette étude pourraient permettre d’améliorer les outils de diagnostic et de proposer des traitements adaptés pour les patients humains souffrant de cette maladie complexe.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de confirmer l'implication des anticorps anti-contactine et leur lien avec le développement d’une atteinte rénale induisant des modifications biochimiques et histologiques. Ce travail de recherche ouvrira de nouvelles perspectives thérapeutiques dans la prise en charge de la glomérulopathie extramembraneuse ainsi que dans le développement de tests de dépistage et d’évaluation de la maladie si le rôle pathogène des anticorps est confirmé et si leur concentration a une valeur pronostique.
Procédures
Les animaux seront impliqués dans une seule procédure qui se déroulera en plusieurs étapes sur une durée de 77 jours. Des injections d'anticorps dans la circulation sanguine des animaux auront lieu 6 fois au cours des 77 jours pour induire une maladie rénale. Des prélèvements sanguins et urinaires auront également lieu deux fois par semaine jusqu'à la fin de l'étude. Les injections et les prélèvements réalisés deux fois par semaine ne dureront pas plus de 10 minutes. Les animaux seront anesthésiés pour chaque intervention afin d'éviter la douleur et diminuer leur angoisse. L'un des deux reins des animaux sera retiré en début d’expérimentation pour optimiser l’action des anticorps sur le rein restant. Cette chirurgie ne durera pas plus d'une heure et sera réalisée sous anesthésie générale avec une gestion rigoureuse de la douleur.
Impact sur les animaux
Les hamsters pourront ressentir un léger stress lors des injections de substances (anesthésiques, anticorps) ou des prélèvements. Les injections d'anticorps pourraient entrainer l'apparition d'un syndrome néphrotique . Ainsi, ces injections peuvent provoquer différents symptômes : fatigue, oedèmes, perte de poids, troubles du rythme cardiaque, hypertension artérielle ainsi que des atteintes neurologiques et une perte de la motricité des animaux. La chirurgie visant à réaliser une néphrectomie peut provoquer des douleurs post-opératoires, un risque d'infection, des anomalies de la coagulation, des troubles électrolytiques, une anorexie, une léthargie et une déshydratation. De plus, les animaux seront isolés en moyenne deux fois par semaines pendant 4 heures afin de prélever leurs urines, cela pouvant provoquer du stress et de l'angoisse chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure puisque leurs organes sont nécessaires à l'étude de la pathogénicité des anticorps anti-contactine1.
Remplacement
L’objectif principal de cette étude est de démontrer que l’injection des anticorps anti-contactine1 humains induit chez le Hamster des altérations neurologiques et de la fonction des reins similaires à celles observées chez l’homme. Il n’existe pas de méthode alternative permettant d’atteindre cet objectif.
Réduction
Le modèle de Hamster visant à recréer une maladie rénale avec des injections d'anticorps étant unique, il est difficile de prévoir quels seront les changements sur les différents paramètres cliniques et anatomopathologiques testés. Le nombre d’animaux a été réduit au maximum à 14 animaux par groupe en utilisant les données publiées chez l’homme.
Raffinement
Nous attachons une importance majeure sur les conditions d’hébergement et la qualité de vie des animaux. C’est pourquoi, une période d'acclimatation d'une semaine sera mise en place à l’arrivée des animaux. Ils seront hébergés en groupe afin de limiter leur stress. Pour les phases d'injections de substances et de prélèvements, une anesthésie sera réalisée afin de prévenir la souffrance et l’angoisse de l’animal. Lors des quelques gestes possiblement douloureux, un antidouleur sera administré à l’animal. Dans le but de préserver le bien-être des animaux, nous avons prévu de mettre en place des critères d’interruption des interventions expérimentales basées sur des paramètres mesurables non invasifs.
Choix des espèces
Nous avons préalablement recherché in vitro la contactine dans les reins des animaux utilisés en routine dans les animaleries souris, rats, lapins et cochons d’Inde mais aucun d’entre eux n’exprime la contactine dans le rein. Seul le Hamster et le porc expriment cette protéine dans leur reins. Notre choix s'est ensuite porté sur le modèle hamster car plus facile à élever. Les animaux sont choisis au terme du post-sevrage à l'âge de 10-14 semaines, pour des raisons techniques (poids entre 100-120g), permettant des groupes homogènes.
Traitement des conséquences neuropathologiques de la déficience en méthionine synthase
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Pour tester un traitement pharmacologique contre les troubles neurologiques liés à une carence génétique en vitamine B12, 60 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré : 20 femelles reproductrices qui reçoivent le composé par voie orale et leurs 40 descendants. Chaque souriceau subit une biopsie de peau dès l'âge de six jours pour déterminer son génotype, puis six tests comportementaux étalés sur trente et un jours. Les 40 descendants seront tués à 36 jours pour prélèvement de tissus, les 20 mères étant gardées vivantes et proposées à d'autres projets. Le porteur qualifie ces six tests de standardisés et non invasifs sans jamais dire lesquels.
Objectifs
Une carence en vitamine B12 est associée à de nombreux troubles neurologiques et comportementaux. Cependant, les mécanismes mis en jeu sont encore mal connus, et les traitements souvent inefficaces. C’est pourquoi nous avons développé au laboratoire un modèle animal où la carence est reproduite par invalidation d’un gène qui correspond à la maladie humaine. Ce gène joue un rôle central en lien avec la vitamine B12 et des troubles neurologiques variés (retard développemental, atrophie cérébrale, hypotonie, crises d'épilepsie, ataxie). Nous proposons un nouveau traitement pharmacologique qui a déjà été testé avec succès sur cultures cellulaire. Ce traitement non toxique semble plus efficace que le traitement actuel basé sur une « simple » compensation en vitamine B12. Il est maintenant nécessaire de l’évaluer sur individu vivant.
Bénéfices attendus
Actuellement, le traitement de référence de la déficience génétique liée à la carence en vitamine B12 est représenté par des injections intra-musculaires de vitamine B12. Cependant les patients jeunes enfants « bons répondeurs » à ce traitement représentent un très faible pourcentage. Ainsi, les conséquences pour les enfants malades sont délétères à moyen terme et de nombreux décès sont constatés après quelques mois ou années tout au plus. La nouvelle approche via le nouveau traitement pharmacologique pourrait, d'après les résultats positifs sur cultures cellulaires, maintenir la survie cellulaire, et empêcher la dégradation de l’activité neuronale.
Procédures
Les souris femelles reproductrices seront traitées par administration orale d'un faible volume de solution pharmacologique. Les descendants seront testés dans 6 tests comportementaux standardisés non invasifs de 5 jours à 36 jours d'âge. L'objectif de ces tests est de quantifier l'activité générale, l'état de stress éventuel, les capacités de mémoire et l'état psychique. Les tests durent de 2 à 5 minutes maximum et seulement 1 test sera effectué par jour avec un étalement sur 31 de ces 6 tests (pas de cumul journalier).
Impact sur les animaux
La genèse d'animaux qui miment les effets génétiques humains n'engendre pas d'effet physique notable. La croissance des individus est identique entre les individus expérimentaux et témoins. L’administration pharmacologique chez les femelles adultes génitrices pourrait être considéré comme inconfortable, cependant réalisé par une personne habilitée et expérimenté dans ce geste, elle est de courte durée (quelques secondes) et la répétition correspondra à une habituation. Le fond génétique des souriceaux devant être connu, un prélèvement de peau dit biopsie est réalisé sur chaque individu à partir de 6 jours d’âge. Ce prélèvement peu générer une douleur légère de courte durée. Les tests comportementaux pourraient ponctuellement générer des effets, cependant ceux-ci ont déjà été proposés et validés dans de précédents projets. Ces tests sont standardisés en neurobiologie, sont observationnels plutôt que interventionnistes sur l’animal et ne génèrent pas ou très peu de stress ou inconfort. La forte caractéristique d'exploration des rongeurs permet de supposer un intérêt de ceux-ci pour la découverte de nouveau environnements (dispositifs expérimentaux), par rapport aux cages d'hébergement.
Devenir
Les 20 mères souris seront gardées en vie et soit retournées à l'animalerie, soit proposées pour d'autres projets. Les 40 descendants seront mis à mort à 36 jours d'âge pour prélèvement de tissus.
Remplacement
Ce projet est centré sur les mécanismes liés aux dysfonctionnements comportementaux ; aussi il n’est pas possible d’investiguer autrement qu’avec des individus vivants. Une étude sur animal entier est nécessaire pour évaluer l'effet du traitement pharmacologique. Une étude de non-toxicité a déjà été effectuée sur culture cellulaire de patients atteint de cette pathologie.
Réduction
Nos précédents résultats ne montrent pas d'effet du sexe, ainsi dans ce projet, nous ne considérons pas le sexe comme un paramètre de premier ordre pour évaluer les effectifs. Nous prévoyons 2 groupes de traitement (contrôle et médicament), et 2 génotypes (contrôle et muté), donc 4 sous-groupes à comparer entre eux. Grace à un logiciel prédictif, nous obtenons par calcul un effectif total de 40; d’où 10 souris par groupe. Pour obtenir cet effectif, et selon le génotype des animaux de croisement, il est difficile de prévoir strictement le nombre de descendants obtenu de chaque génotype. Nous prévoyons d'utiliser jusqu'à 20 femelles adultes pour la reproduction et réparties également selon les deux groupes expérimentaux : contrôles et traitées par médicament. Dès l'obtention de 10 descendants par groupe expérimental (40 descendants au total), nous cesserons les croisements. Les animaux géniteurs retournerons dans l’effectif d’animaux d'élevage ou seront proposés pour d'autres projets de recherche ou d'enseignement.
Raffinement
Les animaux seront hébergés, en cycle de lumière 12:12h normal (non-inversé), dans une animalerie dotée d'un contrôle de tous les paramètres nécessaires à leur bien-être. Un enrichissement des conditions d'hébergement est prévu avec buchettes de bois et du papier absorbant propice à la construction de nids. Une procédure spécifique à l’estimation de l’inconfort et la douleur sera mise en place avec une surveillance quotidienne. Les points limites sont fixés selon une grille d'évaluation des signes de mal-être établie dans notre laboratoire et validée par notre vétérinaire référent.
Choix des espèces
La souris est particulièrement utilisée pour générer des animaux modèles de maladies génétiques humaines. Nous disposons déjà au laboratoire des géniteurs possédant les mutations nécessaires pour mimer la maladie telle qu'elle existe chez l'Homme. Nous envisageons d’étudier les effets d’un traitement avant la naissance, donc il nous faut prévoir des mères adultes en gestation qui seront traitées ou non et d’étudier les descendants.
Évaluation de la résistance au parasitisme gastro-intestinal chez des agnelles en fonction de la souche de parasites et du niveau d’alimentation de l’hôte
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Infestées volontairement par un parasite hématophage, Haemonchus contortus, et pour une partie d'entre elles rationnées, 96 agnelles subissent huit prises de sang de 5 ml et six prélèvements de fèces en sept semaines, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Âgées de trois mois, choisies parce que leur système immunitaire encore peu développé les rend plus vulnérables au parasitisme, elles retourneront toutes ensuite à la production dans l'élevage. L'objectif déclaré est de vérifier si la sélection génétique pour la résistance aux parasites tient encore quand les brebis sont sous-alimentées et exposées à une souche résistante aux vermifuges. Le porteur écrit que les signes cliniques de l'haemonchose, léthargie, anémie, tachycardie, ne sont généralement pas observés en conditions contrôlées, tout en annonçant une surveillance accrue justifiée par ces mêmes conditions nouvelles.
Objectifs
Le projet expérimental présenté ici a pour objectif général d’évaluer l’efficacité de la sélection génétique sur la résistance au parasitisme gastro-intestinal face à des contraintes auxquelles les élevages ovins seront fréquemment confrontés dans les prochaines années. La sélection sur la résistance de l’hôte a depuis longtemps été identifiée comme une des voies majeures pour mettre en œuvre une gestion intégrée du parasitisme. Cette voie est de plus en plus plébiscitée par les éleveurs car une forte réduction de l’utilisation des antiparasitaires s’impose désormais. En effet, une utilisation trop importante a favorisé le développement de populations parasitaires résistantes aux molécules anthelminthiques, ce qui peut maintenant conduire les élevages à des situations d’impasse thérapeuthique. De plus de nombreuses molécules antiparasitaires présentent une écotoxicité dans les milieux naturels. Parmi les alternatives aux traitements, l’utilisation d’animaux génétiquement résistants (présents naturellement dans les populations) a une efficacité démontrée. Cependant, en France la sélection sur la résistance de l’hôte s’appuie sur un phénotypage à partir d’infestations contrôlées, avec une souche de parasite sensible à toutes les principales molécules anthelminthiques et dans des milieux très favorables, notamment sur le plan alimentaire (i.e. distribution de concentrés à volonté en bergerie). Dans ce contexte, l’utilisation de la sélection génétique repose donc sur l’hypothèse que l’expression du caractère de résistance de l’hôte n’est pas fortement atténuée face à des conditions plus contraignantes. Or cette hypothèse clé n’a pas encore été validée. Dans ce projet, nous visons à tester cette hypothèse en évaluant la résistance de jeunes ovins issues de lignées résistante ou sensible au parasitisme face à deux contraintes qui seront prépondérantes dans les élevages : (1) une baisse du niveau d’alimentation en lien avec la raréfaction des ressources liée au changement climatique et la nécessité de diminuer la dépendance aux aliments concentrés dans les élevages ovins, et (2) l’infestation par des parasites issues de populations résistantes à certaines molécules antiparasitaires qui tendent à se propager rapidement ces dernières années dans de nombreuses régions d’élevage.
Bénéfices attendus
A court-terme, le projet va permettre de connaitre l’efficacité de la résistance génétique au principal parasite gastro-intestinal (H. contortus) dans des conditions défavorables par rapport à celles utilisées pour la sélection. Par ailleurs, le suivi de la croissance des agnelles au cours des infestations permettra d’évaluer les éventuels compromis entre les caractères de résistance et de production. Ainsi, le projet fournira des connaissances essentielles sur l’intérêt et les limites d’utiliser des animaux résistants dans les élevages, notamment lorsqu’ils sont confrontés à des parasites résistants aux anthelminthiques et que les animaux sont rationnés. Si les résultats du projet montrent que l’efficacité de la résistance est signifiquement altérée dans des conditions d’infestation très défavorables (e.g. groupe « Rationné - souche Resistante ») alors le projet permettra d’envisager un ajustement du protocole de phénotypage de la résistance dans les centres de sélection ovines ou bien de formuler des recommendations en matière de conduite d’élevage des animaux résistants (ex : ajustement de l’alimentation). A plus long-terme, la confirmation de l’intérêt de la sélection pour la résistance contribuera à l’essor de cette voie. En s’intégrant dans une gestion durable du parasitisme, la sélection contribue à la performance des élevages herbagers. Il s’agit d’un enjeu du point de vue de la transition agroécologique (via la réduction de la consommation de concentrés). L’élevage à l’herbe apporte aussi un bénéfice du point de vue du bien être des animaux dans la mesure où le pâturage favorise généralement l’expression des comportements naturels des ovins par rapport à l’élevage en bergerie. Par rapport à un phénotypage d’animaux au pâturage exposés à des infestations naturelles, la stratégie de sélection actuelle basée sur un phénotypage à partir d’infestation artificielles dans des conditions contrôlées permet d’évaluer la résistance de façon plus précise, moins risquée sur le plan de la santé et du bien-être, et à partir d’effectifs limités. Enfin, un bénéfice attendu du projet est de contribuer à la réduction de l’utilisation de traitements antiparasitaires en élevage.
Procédures
Sur l’ensemble de la période expérimentale de 7 semaines, chaque animal aura 6 prélèvements de fécès ( 10 à 20 g/prélèvement)et 8 prélèvements de sang (5ml/prise de sang). La durée de chaque prélèvement est estimée à une dizaine de secondes au maximum.
Impact sur les animaux
L’infestation des jeunes agnelles par H. contortus produit nécessairement des effets négatifs sur la santé des animaux. L’haemonchose se traduit par une léthargie, un manque d’appétit, une augmentation de la prise de boisson, une tachycardie, une augmentation de la fréquence respiratoire et une anémie liée à l’activité hématophage du parasite. Cependant, la plupart de ces signes cliniques ne sont généralement pas observés lors d’infestations en conditions contrôlées. Dans ce contexte, la faiblesse des effets négatifs sur la santé s’explique par le nombre limité d’infestations à dose unique, la faible durée de ces infestations (par rapport à des périodes de pâturage) et les conditions d’élevage en bergerie. Néanmoins les animaux font l’objet d’une surveillance accrue dans ce projet en raison des conditions d’infestation testées (nouvelle souche de parasites resistante, resriction alimentaire).Les prélèvements de sang peuvent engendrer un hématome ainsi qu’une légère douleur au niveau du site de prélèvement. Enfin il y aura un léger stress des animaux liés à la contention.
Devenir
Toutes les agnelles poursuivront leur carrière de production dans l’élevage.
Remplacement
On ne peut pas remplacer l’hôte (ovin) pour la réalisation du cycle parasitaire et l’étude de l'impact de la sélection à la résistance aux parasites sur les autres fonctions biologiques de l’hôte. Les données expérimentales serviront à la calibration d’un modèle mathématique dans le projet dont cette expérimentation fait partie. Le modèle permettra d’utiliser la simulation numérique plutôt que l’expérimentation animale pour explorer les réponses sur une plus large gamme de conditions d’infestations.
Réduction
Le nombre d’animaux prévus dans le projet est déterminé de façon à avoir un effectif garantissant l’interprétation des données (10 à 12 animaux de chaque lignée dans chacun des quatres groupes expérimentaux). L’analyse statistique des mesures répétées des différentes mesures permettra d’estimer la variation de ces caractères au niveau intra-individuel et d’estimer plus précisemment la valeur de l’index de résistance et des autres caractères exprimés pendant l’infestation. Le dispositif contribue ainsi à réduire le nombre d’animaux nécessaire.
Raffinement
Les agnelles sont hébergées sur une litière paillée en lots pour favoriser leurs interactions sociales et elles sont habituées à être manipulées par du personnel. Une phase d’habituation de deux semaines est mise en place pour les adapter aux outils de phénotypage, les distributeurs automatiques. Cette période exige une surveillance individuelle afin d’assurer la réussite de l’expérimentation. Adaptation au ditributeur automatique : L’objectif est que tous les animaux apprennent à accéder à l’aliment via trois étapes : Mangeoire en accès libre (porte ouverte en permanence) . Porte activée par détection de présence. Porte activée par identification animale. Les animaux récalcitrants bénéficient d’un entraînement spécifique, incluant un apprentissage en duo avec un animal tuteur ou, en dernier recours, une assistance humaine douce. Les individus trop craintifs sont exclus du protocole. Adaptation au distributeur d'eau : Le but est que les agnelles s’abreuvent quotidiennement et posent leurs 4 pattes sur le plateau de pesée, via trois étapes : Abreuvoir avancé au maximum sur le plateau . Abreuvoir reculé au 1er cran. Abreuvoir reculé au 2e cran si nécessaire. Pour encourager l’adaptation, un seau d’eau est temporairement placé sur le plateau. Les interventions humaines sont limitées pour respecter la grégarité des agnelles. Manipulations et prélèvements : Pour habituer les animaux à la présence humaine, des passages simulant des prélèvements (sang et fèces) sont effectués avec renforcement positif (granulés). Les prises de sang alternent entre les jugulaires droite et gauche, avec application d’un baume en cas d’hématome. Les prélèvements de fèces avec lubrifiant sont réalisés avec soin par du personnel formé. Bien-être et suivi : Le milieu est enrichi avec des disques à mordiller. Une surveillance accrue est menée en raison des nouvelles conditions expérimentales (nouvelle souche parasitaire, restriction alimentaire). Les comportements inhabituels sont détectés grâce au suivi automatisé des consommations d’eau et d’aliments. En cas de symptômes alarmants (fièvre, anorexie, perte de poids…), les animaux sont traités et sortis de l’expérimentation. Ces protocoles garantissent une adaptation optimale tout en préservant le bien-être animal et la fiabilité des données expérimentales.
Choix des espèces
Les parasites gastro-intestinaux sont spécifiques de leur hôte et H. contortus est le parasite provoquant le plus de dégâts en France. Comme nous souhaitons sélectionner les ovins sur la résistance au parasitisme, l’utilisation de l’espèce ovine dans cette expérience est la plus pertinente. D’autre part, des lignées divergentes sur la résistance à H. contortus n’existent que chez les ovins. Les animaux sont âgés de 3 mois au début de l’expérimentation. Les agneaux représentent la catégorie d’animaux la plus plus sensible au parasitisme car leur système immunitaire est peu développé par rapport à des ovins adultes. Par ailleurs, cette phase peut mettre en jeu un compromis entre l’immunité et la fonction de croissance corporelle. En pratique la sélection génétique pour la résistance des ovins allaitants cible prioritairement les agneaux en croissance.
Elevage et caractérisation génétique (par des prélèvements de tissus) de souris génétiquement modifiées utilisées dans l’étude du développement leucémique
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Oncologie
1 800 souris génétiquement modifiées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chacune subit au sevrage, trois semaines après la naissance, une biopsie de la queue ou de l'oreille destinée à lire son génotype. Le projet ne produit pas de résultat par lui-même, il alimente d'autres travaux sur la leucémie en animaux porteurs des mutations recherchées, les souris étant décrites comme "prévues pour une utilisation continue dans divers projets scientifiques". Sur le remplacement, le porteur indique que la culture cellulaire ne reproduit pas la complexité du microenvironnement tumoral, et il dit réfléchir à des méthodes moins invasives, par le poil, la salive ou les fèces, sans les avoir mises en place.
Objectifs
L'objectif du projet est d'identifier en fonction de leur génotype les souris génétiquement altérées modèles d'étude du développement leucémique
Bénéfices attendus
Nos travaux devraient permettre une meilleure compréhension des différents stades et acteurs de la leucémogénèse.
Procédures
Prélèvement de queue, une seule fois. Prélèvement possible à l'oreille, une seule fois.
Impact sur les animaux
Les nuisances sont celles liées au prélèvement de biopsie de queue pour génotypage: douleur légère et stress lié à la contention. Ces nuisances sont passagères et n'entrainent pas de complication majeure. Par ailleurs, la biopsie est toujours effectuée par du personnel expérimenté maîtrisant le geste, assurant une limitation efficace de ces nuisances. Pour le modèle de développement leucémique, les symptomes peuvent être observés au delà de 12 semaines. Ces souris seront alors observées régulièrement afin de détecter l'apparition éventuelle de signes d'affaiblissement (perte de poids, léthargie, dos courbé...). Enfin, pour les modèles immunodéficients, les animaux sont fragilisés d’un point de vue immunitaire, mais cela n’impacte pas leur bien être tant qu’ils sont maintenus dans des conditions d’hébergement adaptées.
Devenir
Les animaux sont prévus pour une utilisation continue dans divers projets scientifiques. La biopsie de queue ou d'oreille permet le génotypage et en fonction des croisement effectués permettra d'identifier les animaux utiles aux études.
Remplacement
La caractérisation des évènements géniques impliqués dans le développement leucémique ne peut être réalisée que partiellement in vitro puisque les modèles de culture ne nous permettent pas encore de reproduire la complexité du microenvironnement tumoral (présence de tous les acteurs cellulaires impliqués et complexité 3D) même si nous travaillons en parallèle à les développer afin d'avoir recours aux animaux uniquement sur les dernières étapes de notre projet.
Réduction
Le nombre d'animaux qui vont subir le prélèvement pour génotypage est réduit à son minimum: La production est lié aux besoins des projets scientifiques. Les schémas d'accouplement sont optimisés pour ne produire que des animaux "utiles" porteurs de modifications génétiques d'interet.
Raffinement
Les souris sont prélevées au moment de leur sevrage et identification par bague à l'oreille, 3 semaines après la naissance. La réalisation de l'identification et du prélèvement au même moment permet de limiter les effets indésirables du prélèvement (une seule préhension). Le prélèvement de tissu est réalisé par une méthode éprouvée, précise, rapide et standardisée (biopsie de queue) de façon à limiter les effets indésirables (stress et douleur). En cas de signes de stress ou de douleur, du Douxocalm pourra être appliqué. Jusqu’à présent la méthode de biopsie de queue était la plus efficace pour identifier génétiquement les animaux. Cependant nous réfléchissons à mettre en place des méthodes alternatives moins invasives tel que le génotypage via prélèvement de poils, de salive ou de fécès. La difficulté d’une méthode non invasive est qu’elle soit applicable pour tous ce qui n'est pas le cas dans toutes les équipes de recherche. Les souris présentant une immunodéficience ont besoin d'un hébergement en portoirs ventilés sous un statut sanitaire SPF. Celles-ci, ainsi que l'ensemble des élevages de cette demande sont maintenus en portoirs ventilés.
Choix des espèces
Le modèle murin est le plus utilisé actuellement pour étudier le microenvironnement tumoral. De nombreux outils sont disponibles pour l’étude des structures anatomiques, cellules, et gènes dans cette espèce (anticorps, séquence de référence…). De plus le modèle que nous utilisons mime de façon remarquable le développement leucémique humain avec une acquisition de mutations secondaires identiques ou avec des effets similaires que chez l'homme. Les souris sont prélevées au moment de leur sevrage et identification par bague à l'oreille, 3 semaines après la naissance. La réalisation de l'identification et du prélèvement au même moment permet de limiter les effets indésirables du prélèvement (une seule préhension). En cas de problème technique sur le prélèvement (défaut d'extraction de l'ADN par exemple), un deuxième prélèvement pourra être réalisé entre 5 et 12 semaines.
Effet de molécules naturels (extrait de bois de châtaignier) et de composés de synthèse sur la réponse inflammatoire dans un modèle de colite chimio induite par DSS chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Choisies pour leur système immunitaire fonctionnel et âgées de trois à quatre mois, 200 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à sévères. Elles reçoivent du dextran sulfate de sodium à 2 % dans leur boisson pendant quatorze jours pour déclencher une colite, un gavage quotidien avec un extrait de bois de châtaignier ou des molécules de synthèse, et sont isolées chaque jour le temps qu'on récupère leurs fèces. Le porteur affirme n'attendre aucun effet délétère des composés testés et décrit une baisse de poids seulement modérée, alors que le projet déclare des procédures de niveau sévère. Toutes seront tuées à J14, ou plus tôt si un point limite est atteint, pour prélever le côlon et le sang.
Objectifs
Diverses pistes de travail ont mené aux développements de traitements contre les Maladies Inflammatoires Chronique de l’Intestin (MICI). Tout d’abord, nous avons travaillé depuis plusieurs années dans le criblage de molécules biosourcées et synthétiques anti-inflammatoires dans le contexte des MICI. En particulier, deux familles de molécules (Famille A : biosourcée et Famille B : synthétique) ont été analysées et ont démontrées divers effets anti-inflammatoires et anti-oxydants in vitro intestinaux et leucocytaires. D’autre part, nous étudions l’effet des Extrait de Bois de Châtaignier (EBCs) sur la modulation de la réponse inflammatoire chez l’hôte. Nos travaux sur les EBCs nous ont permis de démontrer la capacité des EBCs à réduire la réponse inflammatoire au sein de cellules leucocytaires et intestinales humaines. L’objectif de ce projet est d’analyser l’effet anti-inflammatoire dans un modèle de colite chimio-induite par le dextran sulfate de sodium (DSS) chez la souris de ces trois séries de traitements potentiels dans les cas pathologiques de MICI. Grâce à cette étude, nous pourrons valider les effets modulateurs de ces différentes familles de composés anti-inflammatoires sur la réponse inflammatoire. De plus, nous pourrions analyser dans ce projet l’effet de ces trois séries de traitements potentiels dans les cas pathologiques de MICI avec une série commune de contrôles et une même série de références pour comparer les effets de traitement issus de produits naturels, biosourcés ou synthétiques. Ainsi, nous respectons au mieux la règle des 3R en réduisant le nombre de souris nécessaires pour nos recherches. Nous pourrons ainsi comparer l’intérêt de produits naturels vis-à-vis de molécules synthétiques et en extraire des données sur les avantages et inconvénients suivants les effets observés des composés étudiés. De plus, cela nous permettra de valoriser plus tard, parmi les 3 séries de molécules, la série avec le plus fort potentiel thérapeutique pour les patients atteints de MICI.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont multiples, aux profits de la santé humaine et animale. D’après la littérature, ce projet nous permettra de mettre en évidence l'effet anti-inflammatoire de ces composés anti-inflammatoires. De plus, les résultats de ce projet seront disponibles à moyen et long terme en fonction du temps nécessaire pour traiter la densité des données acquises lors de ce projet, pour structurer et publier ces résultats auprès d’un éditeur. Ce projet pourrait permettre d’améliorer la prise en charge des patients, avec des traitements moins agressifs et moins contraignants, tout en renforçant l’arsenal thérapeutique. Pour la santé humaine, cela permettrait d'offrir des traitements plus diversifiés et pouvant servir d’alternatives dans les traitements de poussées modérées chez les patients MICI. Ces traitements ne se limitent pas à la pathologie des MICI, mais aussi à d’autres pathologies liées à une réponse inflammatoire dérégulée ou à des pathologies présentant des dérégulations du micro-environnement intestinal. Concernant la santé animale, l’EBC pourrait permettre d’améliorer le bien-être animal dans les phases précoces de son développement jusqu’au stade adulte. Ce traitement d’origine naturelle permettrait de protéger le microbiote intestinal et d'atténuer un potentiel état inflammatoire dérégulé par une infection microbienne chez l’animal.
Procédures
Les souris seront observées et pesées tout au long du projet, du J0 au J14. Avant le début de l’expérience, les souris seront mises à isolement pendant 7 jours. Les souris contrôles ne recevront aucun traitement durant l’expérience. Les souris contrôles DSS ainsi que les souris traitées recevront dans leur boisson à 2% de DSS et resteront en contact de ce produit tout au long de l’expérience (J14). Les souris traitées se verront administrer par voie orale (gavage / per os) quotidiennement soit 50mg/kg d’urolithine B (métabolite naturelle de polyphénol), soit une dose de 5mg/kg de l’extrait de bois de châtaignier (KT), soit 100mg/kg des molécules de la famille A ou B. Durant la pesée des souris, nous isolerons les souris le temps de pouvoir récupérer des fèces pour chaque souris et chaque jour composant notre étude. Au 14ème jour, si les souris n’ont pas subi d’euthanasie précoce due aux différents points limites cités précédemment, nous euthanasierons les souris à J14 afin de récupérer les organes et du sang.
Impact sur les animaux
En raison de son aspect naturel et son utilisation dans l’alimentation animale, nous n’attendons aucun effet délétère ou négatif de l'extrait de bois de châtaignier sur nos souris aux concentrations décrites dans notre protocole expérimental. Concernant les deux familles A et B, nous n’attendons aucun effet délétère ou négatif de ces deux familles A et B sur nos souris aux concentrations décrites dans notre protocole expérimental. En ce qui concerne le modèle murin de colite chimio-induite par DSS, le traitement des souris par DSS à 2% peut entrainer une baisse modérée de la masse corporelle au cours du temps. La concentration de DSS utilisée dans ce projet n’entraine pas une baisse de la masse corporelle brutale chez les souris. Il est possible d’observer dans ce modèle une altération du comportement de la souris accompagnée d’isolement ou d’une mobilité réduite.
Devenir
L’intégralité des souris de cette étude seront mises à mort. Nous récupérerons le colon des souris de chaque condition ainsi que du sang afin de réaliser des études histologiques et de quantifier par PCR divers médiateurs moléculaires impliqués dans le processus inflammatoire.
Remplacement
Nos études ont démontré un effet anti-inflammatoire et anti-oxydant de trois familles de composés dans des cellules leucocytaires et intestinales humaines : une famille de produits naturels avec les EBCs, une famille de composés biosourcés (A) et une série de composés synthétiques (B). Nous nous sommes ensuite rapprochés de l’Homme avec le modèle de nématode C. elegans infecté par Candida albicans. Ce modèle nous a permis d’aller plus loin sur la toxicité de nos composés dans un organisme plus complexe que le modèle cellulaire intestinal ou de macrophage. Cependant, l’étude de l’effet de ces composés sur la réponse inflammatoire dans un modèle murin est une étape nécessaire. Le modèle murin étant proche de l’Homme, nous pourrons conclure sur l’effets des EBCs et des composés des familles A et B sur la réponse inflammatoire chez l’hôte. Ce projet nous permettra de mieux comprendre leur effet sur le microenvironnement intestinal dans un organisme plus complexe que les nématodes. Cette étude nous permettra d’analyser l’effet de divers traitements issus de produits naturels ou synthétiques sur l’expression de récepteurs du système immunitaire innée ainsi que de médiateurs pro-inflammatoires. Nous pourrons mieux comprendre l’impact de ces traitements sur la modulation de la composition du microbiote intestinal ainsi que leur effet sur la perméabilité intestinale lors d’un processus inflammatoire. Nous pourrons ainsi comparer les variabilités ou non de ces traitements tout en ayant les mêmes contrôles, les mêmes référentiels et les mêmes individus afin de pouvoir valoriser la famille de composés démontrant le plus fort potentiel thérapeutique.
Réduction
Nous souhaitons réaliser l’expérience de traitement par les trois familles de composés dans le modèle murin de colite chimio induite sur deux lots de 100 souris. Les souris seront réparties en 10 groupes de 10 souris en fonction des traitements effectués (contrôles, molécules d’origine naturelle ou molécules synthétiques). Un lot est constitué de 100 souris et l’expérience sera réalisée deux fois (100 x 2 = 200 souris) sur une période de 14 jours. L’effet de ces diverses familles de composés sur la modulation de la réponse inflammatoire pourront ainsi être comparés avec les mêmes contrôles et les mêmes références afin de sélectionner la famille de composés présentant le meilleur potentiel en termes de transfert de technologies et de valorisation. Les paramètres expérimentaux étudiés seront les variations de masse corporelle chez les souris, le score clinique des souris, le taux de médiateurs pro-inflammatoires dans le colon, et les modifications de la composition de la flore intestinale suite à l’inflammation et/ou aux traitements par rapport à la condition physiologique. Le test statistique utilisé lors de ce projet permettra de comparer deux échantillons indépendants de petite taille entre eux.
Raffinement
Notre protocole expérimental a pour but d’étudier et d’évaluer l’effet anti-inflammatoire de trois familles de composés sur un modèle murin dans un contexte inflammatoire induit par DSS. L’utilisation d’anesthésiques, d’analgésiques et/ou d’anti-inflammatoires altérerait le suivi de notre étude. Par conséquent, divers points limites ont été établies afin d’observer et de gérer quotidiennement l’apparition de toute forme de souffrance chez ces souris jusqu’à la fin de notre étude. L’intégralité des souris seront mises à mort à la fin de notre étude.
Choix des espèces
Notre équipe possède des compétences et des savoirs-faires sur le modèle murin de colite chimio induite par DSS. Ce modèle nous permet d’observer et d’étudier l’effet des EBCs, de la famille A et B sur la modulation de la réponse inflammatoire dans un contexte d’inflammation intestinale mimant ce qui se passe chez les patients atteints de MICI. La souris étant le modèle le plus utilisé et le plus proche de l’Homme pour étudier l’efficacité d’un traitement, ce modèle nous semble approprié à la vue de nos résultats et de la continuité de nos travaux in vitro et sur le modèle de nématode. Notre projet concerne la réponse inflammatoire chez l’hôte. Les souris devront avoir un système immunitaire fonctionnel. Par conséquent, les souris seront âgées entre 3 et 4 mois.
Impact de la perte de fonction d’un gène sur la longévité chez des souris transgéniques immunocompétentes
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Pour mesurer combien de temps vivent des souris privées d'un gène soupçonné d'intervenir dans le vieillissement, 480 d'entre elles sont maintenues en cage jusqu'à leur mort, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Aucune intervention n'est prévue au-delà d'un examen de cinq minutes toutes les six semaines à partir de dix-huit mois, jusqu'à la fin de vie. Elles développent les atteintes propres au grand âge, tumeurs, dermatites, difficultés à se déplacer, sans médication sauf avis vétérinaire. Certaines meurent dans leur cage, les autres sont tuées quand une grille de fragilité indique qu'un point limite est franchi, et leurs organes sont ensuite prélevés.
Objectifs
Le vieillissement et les pathologies liées à l’âge deviennent des thématiques prioritaires en recherche car ils ont un fort impact sur la santé publique. Réduire le vieillissement et étendre l’espérance de vie en bonne santé est un enjeu économique majeur. Ce projet de recherche s’inscrit dans cette thématique. Nous avons mis en évidence, via des études in vitro, que notre gène d’intérêt est impliqué dans le vieillissement. L’objectif de ce projet est de valider in vivo cette hypothèse via une étude de longévité qui évaluera la mesure de l’espérance de vie des animaux transgéniques déficientes pour ce gène. Les expériences in vivo réalisées sur un modèle rongeur permettront de démontrer l’impact de notre gène d’intérêt sur la santé des animaux vieillissant.
Bénéfices attendus
L’étude de la longévité est un enjeu actuel majeur. Cette étude: i) mettra en évidence le rôle clef joué par notre gène d’intérêt dans le vieillissement physiopathologique chez les souris mâles et femelles ; ii) avancera la compréhension des mécanismes moléculaires et cellulaires du vieillissement via l’identification des acteurs de la sénescence. Cela nous permettra de développer des nouvelles stratégies thérapeutiques pour traiter certaines pathologies liées à l’âge comme la neuro-dégénération ou le cancer et ainsi étendre l’espérance de vie en bonne santé.
Procédures
Étude de longévité incluant uniquement le maintien des animaux à long terme en conformité avec la réglementation et incluant un suivi avec établissement d’un score (5 min par animal - 1x toute les 6 semaines à partir de 18 mois et jusqu’à la fin de vie).
Impact sur les animaux
Les animaux subiront une contrainte liée à la contention lors de leur évaluation et, également, les effets indésirables inhérent au vieillissement (éventuelle possible apparition de tumeurs, dermatite, difficulté à se déplacer).
Devenir
Dans le cadre de cette étude de vieillissement, certains animaux seront susceptibles de décéder naturellement au cours de cette procédure de longévité ou seront euthanasiés en cas d’atteinte des points limites définis. Des analyses seront effectuées sur tissus et organes post-mortem.
Remplacement
Notre projet vise à définir les conséquences de la modification avec l’âge de la signalisation moléculaire et cellulaire. Aucun modèle cellulaire ne permet de reproduire les interactions inter-organes et la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu lors du vieillissement. L’utilisation d’un modèle petit rongeur, comme la souris, se justifie par l’espérance de vie relativement courte de ces animaux, permettant la réalisation du projet dans le temps imparti (5 ans).
Réduction
Le projet impliquera un total de 480 animaux. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. Nous appliquerons un test statistique approprié pour comparer la survie des animaux. Plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) pour extraire le maximum de données de chaque expérimentation. Ces tissus seront également partagés avec nos collaborateurs dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés. Il est prévu de réaliser une veille bibliographique attentive et continue afin de vérifier que les expériences planifiées n'ont pas déjà été rapportées dans la littérature scientifique existante.
Raffinement
Les conditions d’hébergement seront conformes à la réglementation et adaptées en accord avec le personnel de l’animalerie (les animaux disposeront de nourriture et d’eau ad libitum; le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification et bâtons à ronger). L’aliment sera mis dans les cages pour les animaux fatigués ou avec des problèmes d’accessibilité à la nourriture. En collaboration avec la cellule du bien être animale de la structure, un changement d’aliment sera envisagé pour les animaux très vieux. Toutes les interventions seront effectuées par des personnes expérimentées et éloignées des animaux hébergés. Nous avons inclus dans le protocole de longévité des grilles d’évaluation de la fragilité des animaux, incluant des observations cliniques et le suivi de poids des animaux. Les animaux fragiles identifiés seront soumis à une vigilance accrue, notamment via l’établissement de points limites, des signes de souffrance, qui entraineraient l’euthanasie de l’animal. Les critères définis pour atteindre un point limite seront strictement appliqués, et les souris seront euthanasiées en cas d’atteinte des points limites préétablis. Il n’y aura pas de médication utilisée dans le cadre de cette étude de longévité sauf avis vétérinaire.
Choix des espèces
Le choix d’utiliser la souris dans cette étude est justifié par des considérations scientifiques et éthiques. Tout d’abord, la souris est un organisme complet et fonctionnel dont le système immunitaire peut être comparé à celui de l’homme, ce qui en fait un modèle pertinent. De plus, sa génétique est bien caractérisée, ce qui facilite les études génétiques et moléculaires. La souris est largement reconnue et utilisée comme modèle animal standard dans la recherche scientifique, notamment dans les études précliniques. Sa large utilisation au sein de la communauté scientifique internationale permet une meilleure comparabilité des résultats et une meilleure validation des observations entre différentes études. Nous disposons d’installations adaptées pour les souris, ainsi que d’une expertise solide en matière de techniques d’expérimentation animale et de suivi microbiologique et vétérinaire des animaux. Les animaux seront suivis pendant toute leur vie afin d’évaluer l’espérance de vie maximale des individus.
Etude de l’impact des inhibiteurs de points de contrôles en présence de cytokines anti-tumorales sur la réponse anti-cancéreuse.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Greffées d'une tumeur sous la peau du flanc ou directement dans la glande mammaire, 3 069 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Certaines subissent une chirurgie de trente minutes puis restent endormies deux à trois heures pour de l'imagerie, et toutes sont manipulées chaque jour pour mesurer la tumeur. Le projet cherche à comprendre pourquoi les immunothérapies ne guérissent qu'une minorité de patients, moins de 30 % selon le porteur. Celui-ci écrit que les immunothérapies ne sont pas toxiques et que la tumeur ne gênera l'animal ni pour bouger ni pour s'alimenter, tout en fixant un volume tumoral au-delà duquel la souris est tuée.
Objectifs
Ces dix dernières années, les immunothérapies ont révolutionné la prise en charge des patients atteints de cancer. En éduquant nos défenses immunitaires à reconnaitre spécifiquement les cellules tumorales, ces traitements permettent en effet de guérir du cancer avec peu de toxicité et de façon durable, à la différence des traitements standards de chimiothérapie et radiothérapie. Malgré ces avancées majeures, les immunothérapies sont efficaces chez une minorité (
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche permettra d’apporter des connaissances essentielles sur le mode d’action d’immunothérapies actuellement utilisées en clinique ou en cours de développement pour le traitement des cancers solides (ex : cancer du sein, de la peau, du colon, lymphome de la peau, etc) et pour lesquelles une majorité des patients rechutent ou ne répondent pas. Comprendre les raisons pour lesquelles ces immunothérapies guérissent seulement une petite fraction des patients est alors primordial afin d’en générer des nouvelles de plus grande efficacité ou d’identifier les patients à même de répondre positivement au traitement. A court terme, ce projet nous permettra de proposer de nouvelles combinaisons thérapeutiques capables de contourner les limitations que nous aurons identifiées et donc avec une meilleure efficacité. Ainsi, nos travaux offriront au long terme de nouvelles thérapies pour traiter la majorité des patients atteint de cancer solide et améliorer leur espérance de vie.
Procédures
La greffe de la tumeur consistera en une injection de quelques secondes au début de l’expérience. Les animaux seront ensuite manipulés quotidiennement pour mesurer la pousse de la tumeur. Certains animaux subiront une intervention chirurgicale de 30 minutes pour effectuer de l’imagerie et seront ensuite maintenus endormis pendant 2 à 3h.
Impact sur les animaux
Notre projet propose d’étudier les immunothérapies anti-tumorales et nécessite donc la greffe de tumeur aux souris en sous-cutanée au niveau du flanc et en orthotopique au niveau de la glande mammaire. Pour l’injection dans la glande mammaire, les souris seront anesthésiées. La piqûre d'aiguille en sous cutanée ou en orthotopique dans la glande mammaire pour l’injection de tumeur entraîne une douleur légère de courte durée. Il en est de même pour les injections en intra-veineuse des immunothérapies ou des d’autres molécules. Les prélèvements sanguins de petit volume ne requièrent qu'une contention et une introduction d’une aiguille selon les bonnes pratiques vétérinaires. Pour ce geste les animaux sont susceptibles d’éprouver une douleur légère de courte durée. La pousse de la tumeur pourra engendrer un inconfort pour la souris qui sera léger et pris en charge.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car ils auront reçu initialement des cellules tumorales.
Remplacement
De nombreuses expériences seront validées au préalable in vitro à l’aide des lignées cellulaires pour remplacer les animaux. Ces expériences pourront être effectuées dans des cultures cellulaires en 2 dimensions ou des organoïdes (structures en 3 dimensions mimant certains aspects des tumeurs solides in vivo) et nous permettront de déterminer des doses ou la cinétique sur laquelle nous souhaiterions étudier le mode d’action de la thérapie in vivo. Différentes doses seront utilisées in vitro afin de déterminer la dose optimale de la thérapie. Ces travaux nous permettront de réduire le nombre d’animaux que nous utiliserons par la suite pour identifier le mode d’action de la thérapie in vivo. Une telle approche permettra de réduire de façon significative le nombre d’animaux dont nous aurons besoin pour notre recherche. Néanmoins, les tests in vitro ne permettent pas de récapituler la complexité des réponses immunitaires ayant lieu in vivo. C’est la raison pour laquelle nous avons recours aux animaux afin de décortiquer le mécanisme d’action de certaines thérapies.
Réduction
L'utilisation de l'imagerie sur l'animal vivant permet de réduire le nombre d'animaux utilisés car l'observation en temps réel permet un suivi longitudinal d’un même animal. Dès que possible, les différents tests seront effectuées sur les mêmes animaux et les expériences de séquençage entier ou d’ARN aussi, afin de limiter leur utilisation. D'après notre expertise issue des projets précédents et notre collaboration avec le département de statistiques, nous avons déterminé́ les nombres d'animaux par groupe qui nous permettra d'utiliser les tests statistiques robustes. Selon les procédures, les paramètres évalués seront variables, cela entraine des nombres de groupes variables que nous avons optimisés et réduits au maximum pour obtenir des résultats significatifs tout en prenant en compte la variabilité de la croissance tumorale ainsi que les effets cages. Les animaux ne pourront pas être réutilisés car ils seront porteurs de cancer et auront reçu un traitement anti-tumoral.
Raffinement
Les immunothérapies ne sont pas toxiques à la différence des traitements conventionnels. Pour épargner toute douleur, les animaux seront suivis fréquemment et des points limites précoces et spécifiques sont établis pour raffiner les procédures et les mettre à mort si le point limite est atteint. En cas de déshydratation, les souris pourront être réhydratées. Un suivi fréquent sera réalisé pour évaluer l’état de l’animal et la pousse de la tumeur. L’animal sera mis à mort si le volume de la tumeur atteint le point limite. Cette limite est idéale pour limiter l’impact de la tumeur sur le bien-être de l’animal qui ne rencontrera aucune difficulté à bouger ou à s’alimenter. Pour pallier l’inconfort de la pousse de la tumeur, une litière douce sera utilisée pour le bien être des animaux. Après l’administration de l’immunothérapie, la température corporelle de l’animal sera mesurée afin de s’assurer d’une bonne tolérance au traitement. En cas d’hypothermie, les cages seront chauffées. Dans les cas d'exérèse de la tumeur mammaire chez certaines souris, une administration d’’analgésique pourra avoir lieu, afin de prévenir la douleur.
Choix des espèces
Le système immunitaire de la souris est très proche du système immunitaire humain. Les souris sont l’espèce la plus appropriée pour nous éclairer sur les mécanismes d’action des immunothérapies pour le traitement des cancers chez l’humain. Par ailleurs, l’imagerie intravitale en temps réel peut être réalisée relativement facilement sur des souris. Tous les animaux utilisés dans ce projet de recherche seront adultes (>5 semaines). Notre étude s’effectue sur un système immunitaire adulte afin de se rapprocher au mieux de la clinique et des patients porteurs de ces cancers.