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
Isolement et revivification des souches de Toxoplasma gondii en modèle murin
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Pour isoler et caractériser les souches de Toxoplasma gondii circulant chez l'humain et dans la faune, 640 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 540 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacune reçoit dans l'abdomen une inoculation de l'échantillon à tester, puis un ou deux prélèvements de sang et de sécrétions sous anesthésie. Le porteur reconnaît que la culture cellulaire permet de cultiver le toxoplasme, tout en la jugeant moins sensible, et la réserve aux prélèvements qu'il ne considère pas comme précieux. Il écrit que dans la majorité des cas les souris ne présentent aucun effet indésirable, tout en décrivant une fièvre de quelques heures et "parfois mort rapide durant la nuit en cas d'infection sévère".
Objectifs
La détection et l'étude des souches de toxoplasme circulant chez l'humain et au sein de la faune sauvage et domestique se justifie par un intérêt épidémiologique (caractérisation génétique permettant de connaître la circulation des souches du parasite dans le contexte d'une seule santé : One Health). Dans ce cadre, l'isolement de ces souches ne peut se faire de manière satisfaisante que sur modèle murin en laboratoire, la culture cellulaire étant significativement moins sensible, et plus sujette aux contaminations.
Bénéfices attendus
Un des objectifs du projet est de mieux connaître l’épidémiologie des souches de toxoplasmes en France métropolitaine et DOM-TOM et d’étudier ainsi la biodiversité de T. gondii à des fins de santé publique. Pour cela, ce projet vise à collecter les souches issues des prélèvements cliniques, de les caractériser (d’un point de vue phénotypique et génotypique), les comparer aux souches circulant dans le monde et le cas échéant, alerter les autorités sanitaires de la survenue de cas groupés dus à des génotypes identiques ou voisins. Ces travaux incluent également une comparaison des souches humaines avec celles isolées dans l’environnement (notamment les souches isolées des animaux impliqués dans la transmission de la maladie).
Procédures
Les interventions qui peuvent causer des nuisances sont: (1) l'inoculation en intrapéritonéale de l'échantillon, qui peut causer une gêne sur un laps de temps très court; (2) et le prélèvement sanguin et autres sécretions en lien avec l'infection, réalisé sur l’animal sous anésthésie, qui peut causer un stress de quelques secondes lié à la contention. Ces interventions sont réalisées une seule fois, à l'exception des sécretions en lien avec l'infection, qui peuvent etre réalisées jusqu'à deux fois.
Impact sur les animaux
Dans la majorité des cas, les souris ne présentent aucun effet indésirable. Dans une minorité de cas où les souris présenteraient des symptomes, les seules nuisances sont liées à l'infection (animal fièvreux durant quelques heures maximum et parfois mort rapide durant la nuit en cas d'infection sévère).
Devenir
Les animaux ayant été infectés par un agent pathogène, les souris devront être systèmatiquement euthanasiées en fin de procédure.
Remplacement
La culture cellulaire est possible pour le toxoplasme, mais elle est de moindre sensibilité que l’isolement chez la souris. Elle sera réalisée lorsque les prélèvements auront été réalisées dans des conditions proches de l'asepsie et que les prélèvements n'auront pas été considérés comme précieux (prélèvements précieux : prélèvements humains et prélèvements d'animaux pour lesquelles peu de données existent).
Réduction
L'optimisation du protocole a permis de réduire le nombre de souris utilisées de 6 à 3 sans nuire à la réussite de l’isolement de souches.
Raffinement
Les 2 à 3 souris inoculées en fonction de la procédure sont hébergées dans des cages pouvant contenir 5 à 6 souris d’après les normes en vigueur. Les souris font l’objet d’un enrichissement dès leur mise en cage et jusqu’à la fin de l’expérimentation. Dans les cas où la souche infectante montre des signes de virulence, une grille de score de la douleur, établie dans le cadre du projet, est suivie pour définir les interventions ou point limites à appliquer. Ces interventions incluent, le cas échéant, l'administration d'un traitement antidouleur, l'augmentation de la fréquence d’observation (deux à trois fois par jour au lieu d’une seule) et l'euthanasie des animaux si le score de la douleur correspond au point limite atteint. Tous les prélèvements seront réalisés sous anesthésie générale.
Choix des espèces
Les souris (Mus musculus) sont l’animal de choix pour l’isolement du parasite. Mis à part le chat domestique, la souris représente l'espèce animale de laboratoire la plus adaptée pour l'isolement de souches de toxoplasmes (le modèle rat par exemple ne permet pas cet isolement). Elle est utilisée par l'ensemble des équipes de recherche internationale qui travaille sur l'isolement du toxoplasme. Des souris femelles à partir de 4 à 8 semaines sont utilisées afin de permettre l'inoculation des prélèvements. L’âge des animaux utilisés dans nos procédures correspond à une taille et un poids de l’animal minimums pour lequel l’injection du volume d’inoculum envisagé est bien toléré.
Impact de la douleur neuropathique sur l’activation des circuits neuronaux par les opiacés
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
1 840 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une lésion partielle du nerf sciatique, posée en dix minutes de chirurgie, leur inflige une douleur neuropathique non réversible, avec une hypersensibilité persistante au froid et au toucher, puis elles reçoivent jusqu'à neuf injections quotidiennes de morphine ou d'une molécule ciblant les hétéromères mu-delta. Cette douleur ne peut pas être évitée, indique le porteur, puisqu'elle est l'objet même de l'étude, qui vise à cartographier les circuits neuronaux activés par les opiacés. Il justifie la mise à mort par le seul besoin de prélèvements, et affirme que l'effet analgésique ne peut être évalué que sur un "organisme entier et vivant".
Objectifs
La douleur neuropathique affecte 8 à 10% de la population et, dans nombre de cas, est réfractaire aux traitements actuellement disponibles y compris les opiacés forts, tels que la morphine, ciblant le récepteur opioïde mu. L'association des récepteurs opioïdes mu avec les récepteurs opioïdes delta génère une nouvelle entité fonctionnelle appelée hétéromères opioïdes mu-delta. Les données de la littérature indiquent que l'activation de ces hétéromères induit une analgésie associée à moins d'effets indésirables. Notre projet a pour but d'identifier les circuits neuronaux activés en réponse à une administration aiguë ou répétée d'une molécule ciblant les hétéromères mu-delta et de les comparer à ceux activés par la morphine, molécule de référence en clinique, pour en identifier les spécificités. L'activation neuronale et les concentrations en neurotransmetteurs seront évaluées en souris neuropathiques ou en condition contrôle. L'utilisation de lignées de souris n'exprimant qu'un seul récepteur permettra de s’assurer que les molécules testées n’ont pas d’effet sur les récepteurs individuels non associés en hétéromères mu-delta. L'objectif est de mieux comprendre les modifications se mettant en place dans la condition neuropathique et leur impact sur l'efficacité des traitements analgésiques pour proposer, à terme, des stratégies plus efficaces
Bénéfices attendus
Les résultats attendus de ce projet permettront une meilleure connaissance de l'impact de la condition neuropathique sur l'activation des réseaux neuronaux par les opiacés. Ils apporteront des informations complémentaires dans le cas de la morphine, opiacé de référence dont l'efficacité est faible en condition neuropathique. ils permettront ensuite d'établir les spécificités associées au maintien de l'effet analgésique pour ce qui concerne le ligand ciblant les hétéromères mu-delta. Ils prendront en compte les différences liées au sexe dans les effets des opiacés et les mécanismes qui sous-tendent la douleur neuropathique.
Procédures
Un groupe de souris adultes sera testé quotidiennement pendant 10 secondes sur une durée de 5 jours puis subira une chirurgie d'une durée de 10 minutes. Il recevra après la chirurgie une injection quotidienne de 10 secondes pendant 8 jours et sera testé 14 fois dans un test de 10 secondes (soit au total moins de 4 minutes de test et moins de 2 minutes d’injection sur une période de 35 jours). Un deuxième groupe de souris adultes subira une chirurgie d'une durée de 10 minutes et recevra 2 injections de 10 secondes a 30 ou 90 minutes d’intervalle (soit 20 secondes d’injection au total) sur une periode de 20 jours. Un troisième groupe de souris adultes subira une chirurgie d'une durée de 10 minutes et recevra 9 injections quotidiennes de 10 secondes (soit au total 1, 5 minutes d’injection) sur une periode de 28 jours
Impact sur les animaux
La lésion partielle du nerf sciatique induit une douleur de type neuropathique non réversible qui se traduit par une allodynie au froid et une allodynie mécanique persistentes. Ceci ne peut être éviter puisque le sujet de l’étude est précisément de caractériser les changements associés à cette douleur et leur impact sur analgésique des composés testés. Les souris génétiquement modifiées utilisées dans ce projet ne présentent pas de phénotype dommageable. Les injections intrapéritonéales peuvent occasionnellement entrainer un léger saignement.
Devenir
mise à mort pour prélèvement.
Remplacement
L'effet analgésique ne peut être évalué que sur organisme entier et vivant. Le modèle murin est un bon prédicteur des réponses analgésiques chez l'homme. Il permet aussi l'accès à des modifications génétiques essentielles à la caractérisation des composés telles les souris n'exprimant qu'un seul récepteur opioïde pour établir le profil de sélectivité de l'action des composés testés.
Réduction
Une veille de la littérature sera effectuée durant toute la durée du projet afin de s'assurer du caractère original des expériences proposées et d'intégrer toute nouvelle donnée qui permettrait de réduire le nombre de paramètres à tester. Des expériences pilote sur des groupes d'animaux de taille réduite seront menées pour toute mise au point de protocole et le nombre d'animaux a été déterminé par une approche statistique.
Raffinement
Les conditions d’hébergement et de manipulation des animaux sont optimisées pour respecter les besoins d'interaction sociale et reduire le stress des animaux. Les procédures invasives sont réalisées sous anesthésie générale et analgésie. Des points limites sont établis pour chaque procédure pour prévenir toute souffrance inutile. S’ils sont atteints, l’animal est mis à mort en concertation avec la vétérinaire et/ou la SBEA. Une veille de la littérature et la participation à de séminaires dans le cadre de la formation continue en expérimentation animale permettent d'intégrer aux procédures tout nouvel élément contribuant au bien-être animal.
Choix des espèces
l'espèce animale a été choisie car (1) ces animaux peuvent être modifiés génétiquement et (2) cette espèce est un modèle validé du comportement humain pour les questions abordées dans ce projet. L'étude sera réalisées sur des souris adultes agées d'au moins 6 semaines.
Etude de la biodistribution et pharmacologie de vecteur-médicaments après infusion sous-cutanée ou intraveineuse chez la souris.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Une pompe osmotique est implantée sous la peau ou dans une veine, en dix à vingt minutes d'opération : 768 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'infusion continue se poursuit ensuite sur animal éveillé, avec des prélèvements de sang répétés, puis une injection létale permet de prélever organes et tissus. Le projet est mené par une société privée qui teste ses propres vecteurs d'acheminement de médicaments vers le cerveau, à raison de six études par an et de groupes de quatre animaux. Le porteur retient la souris parce que sa physiologie est bien connue, et parce qu'à 27 ou 30 grammes elle est "particulièrement économique" en termes de posologies.
Objectifs
Ces dix dernières années, notre société et ses partenaires académiques ont réussi à identifier et développer une stratégie de vectorisation innovante, afin de proposer de l’adressage spécifique de médicaments au niveau du système nerveux central. Ce transport est réalisé à l’aide de protéines ou peptides cargos (vecteurs) qui ciblent spécifiquement les récepteurs membranaires situés aux niveaux des barrières cellulaires de l’organisme, entre sang et tissus, dans notre cas, la barrière Hématoencéphalique (BHE) du cerveau. Le succès de ces travaux et les dernières collaborations internationales ont démontré tout le potentiel de notre technologie sur le développement de nouveaux traitements contre certaines neuropathies. Cet engouement a permis de développer de nouveaux axes de recherches, notamment sur certaines maladies rares (Myopathies, lysosomales) ou chroniques liées à l’hygiène de vie (Cancers, Diabètes, obésités), devenues le fléau de ces 20 dernières années. C’est dans ce contexte que nous souhaitons relever de nouveaux défis et optimiser notre technologie pour améliorer ou prolonger l’adressage et l’effet de certains traitements. Par diverses optimisations, Il s’agira de contourner les problématiques de la pharmacologie (élimination, stabilité, immunité) et de démontrer l’apport de notre système de pompe autonome (délivrances prolongées et maîtrisées). Nous pourrons ainsi proposer de meilleures pharmacologies et optimisées pour le traitement de pathologies plus complexes ou sans traitements efficaces.
Bénéfices attendus
Nous souhaitons tester le potentiel d’action de nos vecteurs sur des administrations prolongées. Nous pourrons ainsi rechercher leurs meilleurs effets pharmacologiques pour de meilleures perspectives thérapeutiques. La modulation dans le temps et la réduction des concentrations médicamenteuses sont également des paramètres non négligeables lorsqu’il s’agit de molécules présentant certains effets secondaires, notamment lors de traitements à fortes doses efficaces.
Procédures
Une première partie de mise en place de l’étude sur animaux éveillés, une seconde sous anesthésie et anti-douleurs (chirurgie) et enfin le suivi et manipulation jusqu’à la mise à mort de l’animal en fin de cinétique. -Constitution des groupes d'animaux (éveillés). -Analgésie (éveillé) : Administration simple et unique (5 secondes) sous la peau au niveau de la nuque. - Procédure chirurgicale et implantation des pompes osmotiques : implantation en sous-cutanée (10 min) ou intraveineux (20 min). -Prélèvements sanguins intermédiaires sur animal éveillé en cours de cinétique. -Mise à mort finale pour prélèvements de tissus et organes.
Impact sur les animaux
Les possibles sources de stress, angoisse et/ou douleurs sont ici listées : - Du stress et des douleurs légères de courte durée causées par les injections et les prélèvements sur animaux vigiles. - Du stress et de l’inconfort lors des anesthésies et de possible douleurs suites aux interventions chirurgicales Le composé injecté ne devrait pas avoir d'effets indésirables sur les animaux
Devenir
Afin de réaliser l'étude de l'efficacité pharmacologique, les organes et tissus d'intérêts doivent être prélevés. Pour cela, les animaux seront tous mis à mort.
Remplacement
Afin de mener à bien notre projet, nous n’utiliserons que nos vecteurs préalablement étudiés in vitro (cellules) ainsi qu’in vivo sur des suivis pharmacologiques et de biodistributions. Ces premières séries de tests amonts ont notamment permis de contrôler le maintien de leurs efficacités directement sur leurs cibles (Récepteurs cellulaires), mais restaient insuffisantes pour prendre en compte l'intégralité des paramètres physiologiques (mécanistiques, immunitaires, métaboliques et d'éliminations). Afin de développer notre modèle pharmacologique pour l’infusion médicamenteuse, nous devrons réaliser nos études sur le petit animal de laboratoire, ici le rongeur (souris). Le choix du modèle rongeur se justifie comme étant pour l’heure le 1er modèle animal disponible se rapprochant de l’Homme pour l’étude des mécanismes physiologiques, sans trop de contraintes d’hébergement, ni de manipulations. Son utilisation sous forme de petits groupes permet d’exploiter au maximum les résultats par l’obtention de données statistiques significatives. Malheureusement, il n’existe pour le moment aucun modèle prédictif de bio-informatique associant l’ensemble des mécanismes physiologiques, capable d'apporter toutes ces réponses ou suffisamment complexe et informel tel que les organoïdes ou sphéroïdes. Dans notre cas, le principal désavantage de cette demande reste donc le recours indispensable à l’utilisation d’animaux. Il s’agit maintenant de définir à minima et au plus juste le nombre d’individus à utiliser.
Réduction
Le nombre total d’animaux sera réparti de manière équivalente pour les deux procédures d’implantations, en sous-cutanée puis en intra-veineux. Les animaux seront répartis en petits groupes de n=4 (2 mâles/2 femelles), à raison de 4 groupes tests par étude et 6 études par an, ce qui représente 96 individus/an et par procédure. C’est-à-dire pour les deux procédures, 192 animaux par an (mixité des groupes 96 mâles + 96 femelles). Il est important de noter que pour chaque espèce, ce nombre total d’animaux sera mixte à 50/50 entre mâles et femelles. En expérimentation animale nous travaillons avec des populations aléatoires de souris ou chaque animal présente des variables individuelles que nous prendrons en considération lors des tests statistiques. En fin de procédure, une liste ciblée de tissus à prélever nous évitera une utilisation abusive et inutile d’animaux. La réalisation de prélèvements sanguins intermédiaires en cours de cinétique permet d'obtenir des données précieuses sur le sang.
Raffinement
Nous porterons une attention particulière à la préparation amont de l’expérimentation. Elle regroupe l’ensemble des préparatifs, l’adaptation, le conditionnement et la stabulation des animaux, laquelle sera au minimum de 7 jours dès réception. Les opérations chirurgicales et implantations se feront sur animaux anesthésiés + anti-douleur, tandis que l’administration (infusion), continue et autonome, se fera sur animal éveillé. Le contrôle des pesées et les prélèvements intermédiaires de sang seront précis et rapides (≤ 2min) sur animaux éveillés. Tout au long de la procédure, des points limites seront systématiquement établis afin de pouvoir répondre à une situation d’urgence. En point final, une injection létale d’anesthésiques permettra une mise à mort rapide des animaux sans stress ni douleur. .
Choix des espèces
Les rongeurs représentent cette famille (d'animaux) de petite taille, facile d'utilisation et d’élevage, pratique pour les études de pharmacologies et comportementales, elle est donc idéale pour la mise en place de premières études de pharmacocinétiques (groupes de 4 individus). A l’heure actuelle, faute d’alternatives de remplacement, le modèle rongeur (souris et rat), reste le seul modèle accessible de « petit mammifère » dont la physiologie est bien connue et relativement proche de l’Homme. Par sa petite taille, Il devient également très intéressant pour la balance pharmacologie/toxicologie (bénéfices/risques) et une diminution des posologies. Les animaux seront utilisés pour réaliser des cinétiques pharmacologiques et des échantillonnages de sang et tissus. Pour notre procédure nous utiliserons des animaux dits « jeunes adultes », ayant une moyenne de 10 à 12 semaines. A cet âge, nous limitons les variations inter individus qui peuvent avoir un impact sur les mécanismes physiologiques et les modulations de l'expression de certaines protéines. Chez la souris, cet âge présente un poids moyen de 27-30g environ, et qui s’avère particulièrement économique et mois risqué en termes de posologies par rapport à des animaux plus âgés (réduction des doses/risques immunogènes).
Etudes précliniques non-réglementaire d’une immunothérapie des muqueuses avec l’IgA pour le traitement du cancer colorectal
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
620 souris subissent une greffe de cellules tumorales dans le caecum puis l'ablation d'une partie de cet organe, sur les 1 240 utilisées pour tester l'efficacité du médicament. 1 330 souris vont être utilisées en tout, toutes tuées à l'issue, dont 1 240 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Trois d'entre elles sont utilisées pour former le personnel aux gestes de chirurgie, et une cohorte est tuée chaque semaine de la troisième à la huitième pour observer la prise tumorale et l'apparition de métastases. Le porteur écrit que les traitements "n'entraineront pas de douleur supérieure à celle d'une piqure d'aiguille", alors que 1 240 souris sont déclarées en souffrance sévère.
Objectifs
Le cancer colorectal est le second cancer, en terme de fréquence, chez la femme (après le cancer du sein) et le troisième chez l'homme (après le cancer du poumon et celui de la prostate). Les cancers coliques ont une fréquence élevée en France : chaque jour, 100 personnes apprennent qu'elles ont un cancer colorectal. Plus exactement, on découvre 33 000 nouveaux cas par an, et 16 000 personnes en meurent. Chez les non-fumeurs, il est la deuxième cause de mortalité par cancer. Les hommes sont un peu plus touchés que les femmes (taux d'incidence de 40 et 27 pour 100000, respectivement). Aux Etats-Unis, le cancer colorectal est la deuxième cause majeure de décès par cancer et le troisième par ordre de fréquence chez l’homme et chez la femme. L’arrivée des thérapies ciblées représente une nouvelle avancée, avec notamment les anticorps permettant de bloquer la formation de petits vaisseaux sanguins destinés à fournir à la tumeur l’énergie dont elle a besoin pour grossir. Celle-ci est alors privée des nutriments indispensables à sa croissance et régresse. Une autre approche ciblée concerne les tumeurs qui surexpriment un facteur de croissance cellulaire. Les premiers résultats montrent qu’associées à la chimiothérapie, ces molécules augmentent le taux de réponse des patients. Elles font actuellement l’objet de nombreuses études. Mais beaucoup d’études ciblent l’environnement de la tumeur afin de bloquer son développement mais pas la tumeur directement. Aujourd’hui, dans le cas du cancer colorectal, trop peu de molécules thérapeutiques ciblent directement des marqueurs exprimés sur les cellules cancéreuses car leur profil d’expression et leur fonctionnalité varient fortement en fonction des mutations accumulées dans les cellules cancéreuses.
Bénéfices attendus
Nous développons une nouvelle approche d'immunothérapie orale qui montre des résultats prometteurs dans la réduction des tumeurs locales. L'efficacité du médicament est l'élément critique pour l'adoption d'un nouveau médicament, mais la voie d'administration l'est tout autant : en prenant le produit par voie orale, le patient redevient acteur de son long parcours de soins et il n'a plus besoin de se déplacer à l'hôpital pour poursuivre son traitement. L'impact sur l'amélioration de la qualité de vie du patient sera considérable, lorsque le médicament sera approuvé et utilisé. Concernant le coût de traitement, il sera diminué de toute la partie de la prise en charge hospitalière et du transport du patient jusqu'au centre de soins. À mesure que le coût des soins dans les hôpitaux augmente, il est de plus en plus nécessaire de trouver des alternatives économiques pour toujours garantir la même qualité de soins au patient. Maintenir les patients à domicile en leur permettant de poursuivre leur traitement à distance améliore considérablement l'accès aux soins pour les patients vivant dans des zones rurales dépourvues d'infrastructures médicales importantes (Hôpitaux universitaires, centres de recherche contre le cancer de pointe, centres d'investigation clinique pour les essais cliniques). De plus, les traitements contre le cancer sont généralement extrêmement toxiques, constituant un challenge pour les médecins prescripteurs qui doivent trouver le meilleur équilibre entre bénéfice thérapeutique et tolérance pour le patient. Les effets secondaires nombreux et variés selon les conditions physiologiques du patient rendent le parcours de soins du patient extrêmement difficile à vivre. A cela s'ajoute la lourdeur d'un traitement qui nécessite une administration régulière à l'hôpital (parfois chaque semaine), souvent pendant de longues heures (4 à 6 heures) voire des jours, par perfusion sous contrôle médical. Pour le bien-être du patient, l'administration orale d'un traitement anticancéreux représentera une révolution et une amélioration sans précédent de sa qualité de vie. Enfin, notre démarche s’inscrit dans le contexte du traitement d’indications orphelines telles que les lésions précancéreuses de la muqueuse buccale, qui laissent, par définition, les patients sans aucune chance de traitement.
Procédures
4 animaux vont avoir une greffe sous-cutanée au niveau du flanc sous anesthésie. Chaque semaine durant 10 semaines, ils seront suivis par imagerie sous anesthésie, ils seront pesés et auront un prélèvement de sang toutes les 2 semaines. 32 animaux vont recevoir une greffe dans le caecum. Les souris seront anesthésiées et pesées. Chaque semaine, ils seront suivis en imagerie. Ils auront également un prélèvement de sang toutes les 2 semaines. Dès la 3ème semaine et jusqu’à la 8ème, 4 animaux seront euthanasiés par semaine pour observer la prise tumorale et l’apparition de métastases. 3 animaux seront utilisés pour la formation du personnel par une vétérinaire aux gestes techniques de chirurgie. Pour les tests d’efficacité du médicament, 1240 animaux recevront une greffe. Dans ce groupe, la moitié des animaux (soit 620) auront une résection caecale. Pour chaque groupe, différentes posologies de traitements par gavage et/ou injections seront administrées. Le suivi sera réalisé en imagerie et par observation quotidienne de l’état général des animaux en accord avec une grille de score et le bien-être animal.
Impact sur les animaux
L’injection en sous-cutanée des cellules cancéreuses, l’analyse par imagerie de l’animal vont entrainer au réveil de l’animal un léger stress. Les gestes de chirurgie entrainent au réveil des animaux de l'inconfort et du stress malgré la prise en charge de la douleur avec l'analgésie et des anti-inflammatoire. Cette douleur résultante peut être observée pendant 48h. Les traitements n’entraineront pas de douleur supérieure à celle d’une piqure d’aiguille. Elles entraineront un léger stress sur les animaux sur la durée de la contention comme lors des gavages.
Devenir
Après le traitement, chaque cohorte sera mise à mort à un temps donné afin de prélever les organes (caecum, foie, poumon…) pour observer la présence de tumeur au niveau du caecum et la présence de métastases dans les autres organes. En parallèle, des analyses permettront d’observer les populations immunitaires recrutées au niveau de la tumeur mais aussi des autres organes permettant de valider l’action des anticorps médicaments.
Remplacement
Des tests sur cellules ont été au préalable effectués afin d’évaluer le potentiel thérapeutique de notre traitement cependant le recours unique à des techniques sur cellule ou sur organes isolés est impossible car le développement tumoral et le suivi du traitement nécessité la prise en compte de l'organisme entier. En effet, les différents traitements doivent être testés dans le contexte d'un organisme entier afin d'évaluer leur efficacité, notamment dans le cadre d'une admnistration orale. De plus, le candidat médicament nécessite pour son fonctionnement le recrutement de l'ensemble des cellules du système immunitaire (muqueux et sanguins). Enfin, ces techniques in vivo nous permettent de vérifier l’accessibilité de notre traitement à la tumeur tissulaire ou aux métastases à distance du site primaire tumoral et du site d’absorption de notre molécule.
Réduction
Afin de tester ces différentes conditions de manière fiable, il faut un nombre suffisant d’animaux afin d’obtenir des résultats robustes nous permettant de passer à des études pré-cliniques réglementaires puis cliniques chez l’Homme. La 1ère procédure permettra de valider la croissance de la lignée cellulaire tumorale humaine dans un modèle de souris immunodéprimée et de valider le suivi de la prise tumorale par imagerie préclinique. La 2ème procédure permettra de déterminer la vitesse de croissance et le temps d'apparition de métastases de la greffe tumorale par imagerie et de suivre la colonisation métastatique. L'utilisation de l'imagerie permet de suivre un même animal de manière non invasive et tout au long du développpement tumoral, et d'anticiper l'apparition de foyers tumoraux non détectables par d'autres techniques. Il sera ainsi possible de réaliser des groupes d'animaux ayant les mêmes caractéristiques pour tester nos traitement saugmentant la robustesse de nos résultats et ainsi réduire le nombre d'animaux utilisés. La 3ème procédure correspond à la formation de notre personnel auprès d'une vétérinaire référente. Pour limiter le nombre d’animaux utilisés lors de cette formation, le geste technique sera tout d’abord appris sur essais cadavériques avec des animaux surnuméraires provenant des élevages de l’animalerie et devant être euthanasiés. Lors de la 4ème étude, le nombre d’animaux est imposé par la société partenaire certifiant les études pécliniques réglementaires afin de consituter le dossier pour aboutir in fine à des essais cliniques.
Raffinement
Afin de limiter le stress des animaux, ils seront manipulés régulièrement lors du change et des surveillances afin de les habituer aux différentes manipulations. Les procédures de chirurgie seront réalisées selon les dernières recommandations nationales avec une anesthésie stable et contrôlée avec prise de la douleur avec analgésie et anesthésie locale. Tout est mis en place pour garantir l'absence de contamination des animaux lors des gestes de chirurgie. Une bonne prise en charge de la douleur post-chirurgie sera effectuée pour le bien-être des animaux. Lors des procédures de chirurgie et d’imagerie les animaux seront maintenus sur tapis chauffant à 37°C. Pour éviter toute sécheresse oculaire du gel ophtalmique sera appliqué.
Choix des espèces
L’espèce a été choisie pour son temps de gestation court et elle possède un système immunitaire proche de celui de l’Homme. Les lignées murines immunodéficientes permettent de greffer des cellules tumorales d'origine humaine pour étudier la prolifération et le traitement. Les greffes tumorales seront réalisées sur des animaux jeunes (entre 2 et 4 mois), âge auquel la prise de greffe est optimal chez ces animaux.
Etude des mécanismes comportementaux liés aux troubles de la prise alimentaire
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Deux ponctions à la queue à trois semaines d'intervalle, un rationnement maintenant les souris à 90 % de leur poids libre, des isolements de une à deux heures et un régime riche en gras et en sucre pendant quatre à six semaines : 400 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. L'objectif déclaré est de relier des traits comportementaux, anxiété, prise de risque, capacités cognitives, prise de décision, au risque de développer un trouble du comportement alimentaire, avec l'idée de transposer les résultats à l'humain. Aucun prélèvement d'organe n'est prévu, et les souris sont tuées à la fin de la procédure parce que leur âge, plus de neuf mois, et leur régime empêchent de les réutiliser ailleurs. Sur la réduction, le porteur écrit seulement que "tous les efforts seront faits" et que le minimum sera utilisé, sans indiquer comment il arrive à 400 animaux.
Objectifs
L’objectif du projet est de faire ressortir des liens entre traits comportementaux et comportement face à la prise alimentaire. Plus spécifiquement, il s'agit de faire ressortir certains profils (caractère anxieux, prise de risque, capacités cognitives, choix et prise de décision) comme pouvant être à l’origine, voir prédictifs de trouble du comportement alimentaire. Nous nous intéresserons tout particulièrement au lien entre les trois processus suivants : Le décisionnel, le motivationnel, et le mnésique. Ces différents processus seront étudiés par divers études comportementales telles que : la mesure de l'anxiété, de la cognition, de la prise de décision par l'association d'un son à une action pour obtenir une récompense. Il s’agira in fine d’offrir une analyse originale et détaillée qui pourrait s’appliquer à divers modèles animaux de désordres alimentaires. Par la suite, l'idée est de transposer ces résultats chez l’Homme afin de connaître le lien entre caractère comportementaux et risque de déclencher un trouble alimentaire. Ce savoir permettrait à l’avenir, d’anticiper au maximum le développement de troubles alimentaires touchant aujourd’hui près de 600 000 jeunes en France.
Bénéfices attendus
Les troubles du comportement alimentaire sont des pathologies mentales graves caractérisées par d’importantes perturbations du comportement alimentaire et de la corpulence. Elles peuvent causer des dommages physiques et émotionnels pouvant conduire malheureusement à la mort. Elles touchent une part importante de la population, avec une augmentation considérable depuis ces 15 dernières années, et constituent un réel problème de santé publique. Il est donc indispensable d’approfondir nos connaissances sur cette physiopathologie afin d’identifier des perspectives thérapeutiques mais aussi préventives. Dans ce projet, la confrontation de l’étude comportementale avec l’étude métabolique permet de déterminer une éventuelle corrélation entre certains traits comportementaux (anxiété, impulsivité, habitude) et paramètres consommatoires et/ou métaboliques spécifiques. Il s’agira donc d’offrir une analyse originale et détaillée qui pourrait s’appliquer à divers modèles animaux de désordres alimentaires. Transposé à l’humain, ce projet apportera des connaissances sur les mécanismes à la base du comportement alimentaire et de ses altérations, afin d’éviter, le plus tôt possible (aspect préventif), l’apparition de pathologies liées à la consommation alimentaire.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements de sang par ponction à la queue (ne durant que quelques secondes, le temps de prélever une goutte de sang) afin d’analyser leur taux de glucose et le métabolisme de chaque individu. Deux prélèvements à 3 semaines d'intervalle seront effectués au total sur chaque souris pour toute la procédure. Aucune autre intervention de type chirurgicale ne sera effectuée sur ces animaux.
Impact sur les animaux
Aucun effet indésirable majeur n'est attendu dans cette procédure. Principalement car elle est constituée de tests classiquement reconnus pour leur innocuité. Il est à noter tout de même que de légères nuisances sont à prévoir : stress, rationnement alimentaire léger (maintien à 90% du poids ad libitum). Les animaux seront également amenés à subir une isolation ponctuelle et de courte durée (pas plus de 2h), nécessaire notamment à la mesure de leur consommation individuelle. Cela peut entrainer un stress léger, qui sera diminué par l'utilisation de séparateurs de cage, permettant la conservation d'un contact visuel, auditif et odorant avec leur congénères. Dans la deuxième partie, la prise de poids induite par l'exposition chronique au régime hyperlipidique et les désordres métaboliques associés pourront être cause de nuisances, qui restent moindres, pour les souris. Comme par exemple : une prise de poids de 15% maximum, une augmentation de la masse grasse, une augmentation modérée des niveaux circulants d’insuline et de glucose induisant un début d'intolérance au glucose mais pas de diabète avéré. De plus, cette nuisance, identique à celle rencontrée chez l’Homme, est l’object précis de cette étude. Enfin, le suivi des paramètres intéressants, comme le taux de glucose, pendant toute la phase du régime hyperlipidique inclu deux prélèvements de faible quantité de sang (100microL) en utilisant la méthode de prélèvement la moins invasive possible (légère ponction à la queue).
Devenir
A la fin de la procédure, les souris sont agées de plus de 9 mois, et auront déjà suivi une batterie de tests comportementaux. De plus, les animaux auront consommé un régime riche en sucre et gras pendant près de 4 à 6 semaines, empéchant toute réutilisation auprès d'un autre projet. Aucun prélèvement de tissu ou organe n'est prévu dans ce projet. Tous les animaux seront donc mis à mort à la fin de la procédure.
Remplacement
Ce projet ne peut être réalisé sans l’utilisation de modèles animaux puisqu’il s’intéresse à des dimensions comportementales, et s’adresse donc au vivant. Ceci est particulièrement vrai pour des tests d’anxiété, cognitifs, ou de prise de décision, visant à observer des différences inter-individus. Il n’est donc pas possible de remplacer ce modèle souris par des modèles in-vitro ou in silico.
Réduction
Tous les efforts seront faits pour réduire le nombre d’animaux et le minimum de souris nécessaires pour atteindre une signification statistique sera utilisé.
Raffinement
Les recherches seront réalisées en accord avec les recommandations institutionnelles pour le bon traitement des animaux de laboratoire. Les souris seront hébergées tout au long de leur vie en cage collective avec un environnement enrichi et dans une animalerie agréée comportant une régulation de la température, de l’hygrométrie et du cycle jour/nuit. Lors d’expériences spécifiques et nécessaires impliquant une courte individualisation, des solutions sont mises en place pour réduire au maximum le stress de l'animal : une poignée de sciure de leur cage d’hébergement contenant une odeur familière et celle des congénères versée dans leur cage individuelle, ou encore la mise en place de séparateurs de cage pour garder un contact visuel, auditif et odorant avec un autre congénère. L'isolement est ponctuel et ne dure pas plus de 1-2h. La mise sous restriction alimentaire, nécessaires au bon fonctionnement des expériences mesurant l’aspect motivationnel lors de tests en conditionnement opérant seront réduites au maximum, et un suivi tout particulier sera effectué sur l’évolution du poids des souris. Hormis ces deux cas de figure, tout au long de leur hébergement, les souris recevront de l’eau et de la nourriture ad libitum, et seront changées régulièrement (1 fois par semaine) afin de conserver un environnement de vie propre et confortable. Elles seront également observées minutieusement de manière quotidienne par un personnel qualifié. Au cours de ces observations, si un animal présente des blessures, il sera immédiatement soigné et recevra un suivi renforcé (surveillé deux fois par jour). Si un animal présente un comportement anormal traduisant un état de mal-être (perte de poids de plus de 15%, poils hérissés, prostration…), la mise en place de mesures appropriées sera effectuée en fonction des besoins de l’animal. Il sera si besoin isolé de sa cage et les soins nécessaires lui seront administrés. Si, suite aux soins effectués, l’animal ne montre aucune amélioration significative dans les 48h suivant sa prise en charge, il sera mis à mort. De plus, si des signes d’agressivités sont présents dans une cage collective, l’agresseur est identifié et isolé du reste du groupe.
Choix des espèces
Le modèle de rongeur permet l’étude intégrée de la nutrition sur des aspects comportementaux qu’il n’est pas possible de remplacer par des approches cellulaires. Le comportement du vivant en réaction à l’anxiété, aux fonctions cognitives, sociales ou décisionnelles sera particulièrement exploité dans notre étude, d’autant plus que les tests comportementaux utilisés font appel à des comportements innés chez les rongeurs. La souris a tout particulièrement été choisie car les effets du régime utilisé dans la seconde partie de notre étude sont bien caractérisés chez cette espèce. Les animaux sont utilisés à l’âge adulte (8 semaines). Ils seront livrés au sein de l’animalerie par un établissement agréé dès l’âge de 3 semaines (après le sevrage). Puis hébergés en collectivité (par 4 ou 6), le temps d’atteindre leur âge adulte. Ils débuteront ensuite les premiers tests comportementaux à l’âge de 8 semaines (adulte). Puis ils seront utilisés pour une durée totale de 6 mois.
Activité constitutive des canaux calciques : une cible thérapeutique dans les cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Pour tester des inhibiteurs de canaux calciques contre la leucémie aiguë lymphoblastique et le neuroblastome, 150 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection intraveineuse de cellules cancéreuses en boîte de contention, puis des molécules dans l'abdomen une fois par jour pendant cinq jours, et passent deux séances d'imagerie par semaine pendant quinze jours. Le porteur indique que les souris témoins surtout, mais aussi les souris traitées, vont développer le cancer, avec une restriction des mouvements des pattes arrière et une perte d'appétit pour la leucémie, une tumeur sous-cutanée qui progresse pour le neuroblastome. Une échelle de gravité fixe le seuil à partir duquel la souffrance doit être arrêtée, et la mise à mort intervient quand ce seuil est atteint ou quand les prélèvements l'exigent.
Objectifs
Bien que la prise en charge des patients atteints de cancer soit considérablement améliorée au cours des dernières décennies, les patients qui rechutent deviennent résistants à un certain nombre des traitements par chimiothérapies. Ces derniers reposent sur un ou une combinaison de plusieurs traitements (chirurgie, chimiothérapie, immunothérapie ou traitement ciblé). L'enjeu d'identifier l'origine et les mécanismes de cette résistance pour développer de nouvelles stratégies thérapeutiques reste aujourd'hui un objectif stratégique. Le cancer se caractérise par une survie accrue des cellules cancéreuses et une résistance à leur mort. Ces deux mécanismes sont associés à des défauts de régulation de la signalisation du calcium. Dans des études récentes, il a été mis en évidence des perturbations de la signalisation calcique dans deux types de cancer : le neuroblastome et la leucémie aiguë lymphoblastique (LAL). Par exemple dans la LAL, il a été observé une augmentation du niveau de base du calcium dans les cellules résistantes en comparaison aux cellules sensibles aux traitements. Ces études in vitro ont permis d'identifier des molécules qui sont responsables de cette dérégulation calcique pour ce type de cancer et que leur inhibition étaient efficaces pour rétablir l'équilibre calcique. Ce projet a pour objectif principal de proposer une alternative thérapeutique en utilisant des inhibiteurs ou anticorps spécifiques qui ciblent ces molécules responsables de cette dérégulation calcique dans ces cancers. Et l’objectif secondaire est de déterminer l'efficacité thérapeutique de ces anticorps ou inhibiteurs spécifiques en combinaison avec les agents pharmacologiques conventionnels utilisés en première ligne de traitement.
Bénéfices attendus
Il est attendu une efficacité des différents inhibiteurs ou modulateurs avec un effet bénéfique sur le ralentissement de la progression tumorale et, le pouvoir de ces inhibiteurs à ameliorer la sensibilité des drogues. Le but est de permettre de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques anti-cancéreuse.
Procédures
Prélèvement sanguin sur animaux anesthésiés (anesthésie générale gazeuse) : 1 prélèvement, moins de 10 secondes. Injection en intra-veineuse sur souris vigile maintenue en boite de contention : 1 injection de cellules, moins de 10 secondes par injection. Injection de molécules thérapeutiques en intra-péritonéal sur souris anesthésiée : 1 fois par jour sur 5 jours, moins de 10 secondes par injection. Suivi du développement des tumeurs sur souris anesthésiée par utilisation d'un bioimageur, acquistion du signal durant 2 minutes, 2 fois par semaine sur 15 jours.
Impact sur les animaux
Les souris contrôles surtout mais également celles traitées vont développer un cancer, leucémie ou neuroblastome. L'avancée de la maladie va conduire dans le cas de la leucémie à une restriction des mouvements des souris notamment des pattes arrière, une perte d'appétit et de poids et pour le neuroblastome une tumeur qui va progesser en sous-cutané. Une échelle de gravité des symptômes observés permet d’établir un point limite dans l’ensemble des expériences. Ces points limites permettant d’identifier le moment à partir duquel la souffrance et /ou la détresse de l’animal doit être arrêtée. Lors des 2 procédures les animaux recevront des injections et seront soumis à des prélèvements de sang, source de légère douleur liée à la piqure.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort , car point limites atteints et/ou nécessité de prélevements (sang, organes)
Remplacement
Au préalable, plusieurs screening et évaluations (efficacité, cytotoxicité, etc.) in vitro des différents traitements ont été effectués sur des lignées cellulaires. Cependant, pour se rapprocher des conditions physiologiques chez le patient, une étude de l'efficacité dans un modèle in vivo reste indispensable et incontournable avant leur utilisation en thérapeutique clinique. Le choix de la souris repose sur la connaissance du système immunitaire de cette espèce, sur l’abondance des outils d’analyse des réponses immunitaires à disposition et par sa proximité phylogénétique avec l'homme qui permet d’envisager la transposition en clinique des stratégies évaluées.
Réduction
Afin de limiter le nombre d’animaux en expérimentation, ne seront utilisés que les inhibiteurs ou modulateurs des canaux calciques ayant démontré une efficacité dans une étude de non-toxicité cellulaire in vitro (dans un modèle cellulaire préalablement validé). Le nombre d’animaux nécessaire est réduit au minimum en tenant compte de la variabilité des mesures entre les souris du même groupe permettant une analyse statistique significative. Les résultats obtenus seront analysés statistiquement. La croissance tumorale sera suivi en ayant recourt à de l'imagerie non invasive rendu possible grâce à l'utilisation de cellules tumorales bioluminescentes. Un tel suivi longitudinal sur l'animal permet une réduction du nombre d'animaux par groupe.
Raffinement
L'ensemble des expériences sera réalisé dans une animalerie agréée, statut SPF (Specific Pathogen Free) : ce statut SPF considère les principaux pathogènes chez les rongeurs et permet donc d’établir un état sanitaire pour des animaux « en bonne santé » et indemnes des principaux pathogènes. Les conditions d’hébergement sont contrôlées quotidiennement. Les souris seront élevées en communauté dans des cages avec enrichissements. Pour les animaux présentant des difficultés de locomotion, la nourriture et l’eau seront apportés directement dans la cage sous forme de gel. L’ensemble des procédures sera réalisé sous anesthésie gazeuse en respiration spontanée. Toutes les interventions sur les souris seront réalisées sous hotte à flux laminaire pour éviter tout risque d'infection. Afin de répondre au principe de raffinement les prélèvements de sang seront effectués en sub-mandibulaire sous anesthésie générale. Les volumes de sang prélevés aux différentes étapes seront réduit au strict minimum. Nous avons optimisé notre procédure en définissant des points limites permettant d’identifier le moment à partir duquel la souffrance et /ou la détresse de l’animal doit être arrêtée. Le suivi de la croissance tumorale se fera par un système d'imageur par bioluminescence, suivi longitudinal non invasif pour l'animal.
Choix des espèces
Le modèle animal le plus couramment utilisé dans le développement et dans l’évaluation thérapeutique en oncologie est la souris, en effet elle constitue un modèle préclinique implantable ou de greffe, dans lesquels la culture de cellules humaines sont greffés sur des animaux immunodéficients ou immunocompétents. Ce modèle constitue donc un outil pour des études physiopathologiques et le développement thérapeutique expérimental susceptibles d’améliorer le diagnostic, les connaissances physiopathologiques et nosologiques. Les souris utilisées seront agées au minimum de 6 semaines au début du protocole. Les tests débutent classiquement à 8 semaines de vie.
Rôle d’Atg7 dans le renouvellement des noyaux musculaires
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Un mois de doxycycline dans l'eau de boisson, pour éteindre un gène dans les fibres musculaires : 42 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur attend de cette délétion un déclin progressif de la fonction musculaire, sans mort prématurée ni dystrophie, et prévoit une échelle de douleur de 0 à 3 pouvant conduire à une mise à mort anticipée. La question posée relève de la biologie fondamentale, savoir si les cellules musculaires éliminent leurs noyaux par autophagie, les retombées sur les maladies musculaires et le vieillissement étant annoncées comme un impact futur. Il compte 42 souris privées du gène et 42 témoins, soit 84 animaux, quand l'effectif déclaré est de 42.
Objectifs
Dans nos cellules, les organites ne sont pas permanents et subissent des dommages constants. Ces dommages déclenchent un mécanisme de nettoyage appelé autophagie, qui permet à la cellule d'éliminer les éléments endommagés. Contrairement aux autres organites, la plupart des cellules n'ont qu'un seul noyau, qui n'est donc pas considéré comme jetable. Cependant, les cellules musculaires squelettiques ont la particularité d'avoir des centaines de noyaux, ce qui pourrait faire du noyau un organite jetable. Nos recherches antérieures ont en effet montré que les cellules musculaires éliminent constamment les noyaux préexistants. Cependant, le mécanisme à l'origine de ce processus reste inconnu. Dans ce projet, nous explorons la possibilité que l'autophagie soit impliquée en suivant les noyaux marqués dans les fibres musculaires grâce à des outils génétiques développé chez la souris.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet apporteront un éclairage totalement nouveau sur la façon dont nous concevons l'homéostasie du tissu musculaire. Elles auront à leur tour un impact important sur la compréhension des maladies musculaires et du vieillissement, où de nombreux noyaux musculaires aberrants s'accumulent.
Procédures
Administration de doxycycline par voie orale dans l’eau de boisson pendant 1 mois pour induire la délétion de notre gène d’intérêt dans les myofibres.
Impact sur les animaux
La doxycycline est un antibiotique largement utilisé et son administration n'entraîne aucune gêne. La conséquence de son administration est le marquage des noyaux musculaires qui n'induit pas, non plus, de gêne. La perte de notre gène d'intérêt dans les myofibres a été signalée, dans une autre étude, comme provoquant une gêne modérée : les souris ne meurent pas prématurément et ne développent pas de dystrophie, mais elles présentent un déclin progressif de la fonction musculaire au fil du temps. Cette gêne modérée ne sera présente que chez les animaux délété du gène d'intérêt dans les myofibres après induction par la doxycycline soit 42 animaux. Les 42 animaux contrôles ne sont pas impactés, ils ne subiront aucune gêne.
Devenir
Pour parvenir à des conclusions scientifiques solides avec le nombre minimal d'animaux utilisés, nous collecterons, post mortem, tous les tissus musculaires pertinents de tous les animaux à la fin de la procédure. Par conséquent, nous ne réutiliserons pas, ne remplaçons pas et ne ferons pas adopter les animaux.
Remplacement
Notre projet porte sur la dynamique cellulaire et nécessite donc la présence de plusieurs structures cellulaires complexes. Il est important de noter qu'il n'existe actuellement aucun modèle de culture cellulaire permettant d'éliminer les noyaux musculaires préexistants (nous n'avons obtenu que récemment des données montrant que cela peut se produire chez les animaux dans notre propre équipe). Nous ne connaissons aucune méthode pour induire l'élimination des noyaux des cellules musculaires cultivées, ce que nous devrons comprendre en utilisant des modèles de souris. Enfin, nous souhaitons souligner les limites des cellules musculaires différenciées in vitro. Ces cellules sont extrêmement immatures et incomplètes car elles manquent de nombreuses caractéristiques des cellules musculaires matures : par exemple, absence de jonction muscle-neurone, absence de jonction muscle-tendon, absence de sarcomères matures, noyaux ne se déplaçant pas vers la périphérie de la cellule et se regroupant plutôt au centre de la cellule, etc. Si un chercheur étudie des mécanismes impliquant des événements de différenciation très précoces (par exemple, la sortie du cycle cellulaire, l'expression de gènes de différenciation précoce, la fusion musculaire, etc. ), les modèles in vitro existants peuvent s'avérer utiles. Cependant, pour toute question scientifique concernant des cellules musculaires entièrement matures et leurs structures (comme les nôtres), ces modèles de culture ne peuvent malheureusement pas remplacer les modèles animaux. Les modifications génétiques que nous utilisons ne sont possibles que chez la souris. Elles nous permettent d'étudier la fonction des gènes dans des conditions biologiques appropriées.
Réduction
Notre étude du renouvellement des noyaux musculaires dans le temps reprend des points temporaux déjà établis dans des études précédentes. De plus nous collecterons tous les tissus musculaires pertinents de chaque souris, ce qui réduira considérablement le nombre de souris utilisées. La puissance statistique a été utilisée pour calculer le nombre de souris nécessaire afin de déterminer si une différence statistiquement significative existe entre 2 groupes. Il a été déterminé que le nombre optimal de souris par groupe pour ce projet est de 7 femelles et 7 males afin d'obtenir une différence statistiquement significative.
Raffinement
Au cours de notre projet nous attendons un déclin progressif de la fonction musculaire au fil du temps chez les animaux délété pour notre gène d’intérêt dans les myofibres. Ce déclin sera très modéré néanmoins tout signe de douleur sera pris en charge par des mesures appropriées en fonction du niveau de douleur observé (0 à 3). Si une douleur est présente, elle sera traitée soit par l’administration d’un analgésique, soit par l’euthanasie prématurée des animaux concernés. Niveau 0 : aucune douleur, aucun inconfort détecté. Niveau 1 : douleur légère (exemple : inconfort léger au niveau d’un membre type légère boiterie), dans ce cas les souris seront contrôlées quotidiennement. Niveau 2 : la douleur est présente (exemple : douleur manifeste d’un membre entrainant un problème de déplacement), dans ce cas un analgésique sera administré à la souris. Niveau 3 : douleur intense (exemple : paralysie des membres), dans ce cas un analgésique plus puissant sera administré et les animaux seront euthanasiés prématurément si nécessaire pour éviter une douleur chronique. Les souris seront surveillées régulièrement. Le suivi de nos souris comprend une observation visuelle du comportement général (perte de poids, apathie, yeux fermés). Si des souris devaient présenter des difficultés à se déplacer et donc des difficultés à manger de la nourriture solide (croquettes), de la nourriture en gel sera placée dans la litière de la cage.
Choix des espèces
Nous utilisons des outils génétiques pour le suivi des noyaux musculaires, qui sont établis dans des modèles de souris. La lignée de souris permettant la délétion de notre gène d’intérêt, et donc de la protéine, après croisement avec une lignée exprimant la protéine Cre recombinase est également établie. La souris est donc le meilleur choix pour mener cette étude. Comme notre projet se concentre sur la régulation de la dynamique cellulaire dans les muscles matures, nous devons utiliser des souris dont le développement est terminé. Nous utiliserons donc des animaux adultes, mâles et femelles, âgés d’au moins 10 semaines.
Etude du rôle du métabolisme du fer dans l’insuffisance cardiaque
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
820 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent des injections de fer ou d'autres modulateurs dans la queue ou dans l'abdomen, passent une échocardiographie sous anesthésie, et certaines reçoivent des virus par voie rétro-orbitaire, chaque animal subissant une à deux interventions avant la mise à mort et le prélèvement d'organes. Le porteur qualifie l'injection de fer d'indolore, le seul effet qu'il signale étant des taches brunes sur la peau. Il indique avoir déjà montré in vitro le rôle de la protéine visée dans la mort des cellules cardiaques, et affirme que des études in vivo "s'imposent" pour reproduire la pathologie humaine dans un système intégré.
Objectifs
Le fer est nécessaire au fonctionnement et à la survie des cellules à haute demande énergétique comme les cellules cardiaques. Chez l'homme, la carence en fer peut affecter jusqu'à 50% des patients insuffisants cardiaques et contribue à l’altération des performances cardiaques. La surcharge en fer provoque également des pathologies cardiaques. Des études très récentes montrent que les déregulations du métabolisme du fer joue un role majeur dans la mort cardiomyocytaire rétrouvée dans diverses pathologies cardiaques tels que l’insuffisance cardiaque (IC). Cependant, les mécanismes conduisant aux déregulations du métabolisme du fer au cours de differents pathologies cardiaques sont trés peu connnus. Dans notre laboratoire nous avons montré in vitro qu'une protéine d'interet, est majoritairment impliqué dans les déregulations du métabolisme du fer conduisant à la mort des cellules cardiaques. En effet nos résultats préliminaires, obtenus sur des cellules ventriculaires de rat, révèlent que l’activation pharmacologique de notre protéine d'interet dérégule l’expression de nombreux gènes du métabolisme du fer dont le recepteur de la transferrine (tfrc). Par ailleurs, un inhibiteur pharmacologique spécifique de la proteine d'interet récemment développé dans notre laboratoire, prévient de la mort des cellules cardiaques induite par differents pertubateurs du métabolisme du fer . Enfin, des premières analyses biochimiques montrent que l’expression de la protéine d'interet est augmentée dans un modèle murin de surcharge en fer. L'objectif de notre projet vise donc à montrer que l'inhibition pharmacologique de cette protéine pourrait prévenir de pathologies cardiaques liées aux déregulations du métabolisme du fer. D'autres part notre projet vise, à élucider les mécanismes qui sous-tendent la déregulation du métabolisme du fer dans les cellules cardiaques au cours des pathologies cardiaques,mais aussi à trouver de nouvelles cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Notre projet permettra d'avoir des cibles thérapeutiques impliqué dans la déregulation du métabolisme du fer dans les cardiomyocytes au cours des pathologies cardiaques. En effet nos résultats in vitro désigne notre protéine d'interet comme l'un des acteurs majeurs de la déregulation du métabolisme du fer conduisant à la mort des cardiomyocytes au cours de diverses pathologies cardiaques. Ainsi notre hypothèse serait que l'inhibition pharmacologique de cette protéine pourrait prévenir de la mort des cellules cardiaques et ainsi restorer la fonction cardiaque au cours de diverses pathologies cardiaques. D'autre part notre projet permettra de mettre en évidence d'autres cibles thérapeutiques potentielles.
Procédures
Les souris seront soumis à des injections intra-veineux à la queue ou en intra-peritonéale avec de diverses agents modulateurs du métabolisme du fer, suivit d'une échocardiographie. L'injection IV dure 10 secondes/animal.L' échocardiographie se fait sous anesthésie génerale et dure 5 à 8 minutes par animal. D'autre part les souris subiront un protocole d'isolation de cellulles cardiaques, afin de réaliser des études de recherche de gènes à grand échelle. Cette procédure se fait sous anesthésie génerale. Ces études nous premettront d'avoir de nouvelles cibles thérapeutiques qui feront l'objet de thérapie génique par la suite. En effet les cibles identifiés seront injectés par des virus par voie retro-orbitrale. Cette procédure se fait sous anesthésie génerale et dure 5 minutes. En résumé chaque animal subira 1 à 2 interventions.
Impact sur les animaux
L’injection de fer peut faire apparaitre des taches marrons sur la peau des souris dû à la couleur du dextran sans phénotype dommageable. L'injection de fer se fait en intra-veineux à la queue et n'induit aucune douleur particulière à la souris.
Devenir
Dans le but d'évaluer l'effet des approches thérapeutiques sur les différents modèles, les souris seront euthanasiées et soumis à des prélevements d'organes à la fin de chaque procédure en vue d'analyses biologiques et biochimiques.
Remplacement
Malgré nos études in vitro validant le potentiel thérapeutique de EPAC1, des études in vivo s'imposent. Le développement des pathologies cardiaques est un processus complexe et intégré qui est mieux reproduit dans un modèle animal. Par exemple, le développement de l’insuffisance cardiaque met en jeu, entre autres, des systèmes hormonaux, neuro-humoraux, des adaptations des systèmes circulatoire, rénal, central si bien que seul un système intégré in vivo permet de reproduire toutes les composantes. L’utilisation de ces modèles est donc nécessaire pour reproduire dans un système intégré les différentes composantes de la pathologie humaine Ces études sont toutefois indissociables des approches in vitro réalisés.
Réduction
Lors des études et dans un souci de réduction, nous nous limiterons aux seules expériences indispensables et chaque animal sera utilisé pour mesurer plusieurs caractéristiques (physiologiques, anatomiques, histologiques, biochimiques et moléculaires) du développement de la pathologie. Compte-tenu de la variabilité de ces mesures, pour chaque cible testée et pour chaque modèle, une vingtaine de souris est utilisée par groupe qui sont 2 groupes sans induction de la pathologie, avec ou sans la modification génétique (ou pharmacologique, s’il y a lieu) et 2 groupes avec pathologie, avec ou sans la modification. Le nombre d'animaux a été déterminé par une approche statistique.
Raffinement
Les souris seront hébergées sur portoir ventilé dans des locaux aménagés . Afin de raffiner, nous allons veiller au bien-être des animaux qui seront élevés en milieu enrichi pour pouvoir composer une litière, avec libre accès à l'eau et à la nourriture. De plus les souris seront gardés dans des cages enrichis (tunnel, sizzle-nest, baton de bois) afin d'améliorer leur condition d'hébergement. Afin de limiter au maximum la douleur et la souffrance liées aux procédures expérimentales, celles-ci seront réalisées sous anesthésiants et analgésiques, qui seront prolongés dans la phase post-opératoire. De plus, les souris seront surveillées quotidiennement pour évaluer les signes de souffrance, détresse ou inconfort. Ce suivi comporte une évaluation de la perte de poids, de l’apparence physique et du comportement de l’animal. Un point limite est clairement établie à partir d’un seuil observé qui déclenchera l’arrêt de l’expérience et la mise à mort des animaux. Les gestes seront réalisés par des personnes formées.
Choix des espèces
Le développement des pathologies est un processus complexe et intégré qui est mieux reproduit dans un modèle animal. Par exemple, le développement de l’insuffisance cardiaque met en jeu, entre autres, des systèmes hormonaux, neuro-humoraux, des adaptations des systèmes circulatoire, rénal, central si bien que seul un système intégré in vivo permet de reproduire toutes les composantes. De plus, les études in vivo répondent mieux au potentiel thérapeutique de la cible même si elles ne présagent pas des résultats qui vont être obtenus dans d’autres espèces ou en clinique. Ces études sont indissociables des approches in vitro que nous réalisons par ailleurs. Pour cette étude les souris seront utilisés à l’âge de 2-3 mois, correspondant à l'age adulte chez l'homme.
L’Influence du Système Nerveux Périphérique sur les Pancréatites
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
Huit injections de céruléine par jour, une cinquantaine au total sur cinq à sept semaines, provoquent chez les souris une pancréatite chronique. 234 souris vont être utilisées, dont 180 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue puis disséquées pour prélever le ganglion cœliaque et le pancréas. Les résultats attendus portent sur les mécanismes de l'innervation tumorale, les applications médicales dans le traitement du cancer étant renvoyées au plus long terme. Le porteur écrit que la pancréatite ainsi provoquée "ne cause pas d'inconfort observable chez l'animal", alors que 180 souris sont déclarées en souffrance sévère.
Objectifs
Dans nos recherches récentes, nous avons examiné l'influence du système nerveux périphérique (SNP), en particulier la croissance des nerfs autour des tumeurs, sur le développement du cancer du pancréas et des pancréatites chroniques. Nous avons découvert que les fibres nerveuses subissent un remodelage spécifique et progressif au cours de ces pathologies, et que la suppression de ces nerfs peut affecter leur progression. Il est maintenant crucial de comprendre les mécanismes derrière ces changements des fibres nerveuses et d'explorer d'autres aspects du SNP. Pour cela, nous avons identifié des paires de molécules (ligands et récepteurs) qui jouent un rôle dans ce processus, tant du côté des nerfs que des cellules environnantes dans la tumeur. Parmi ces paires de molécules, nous avons repéré plusieurs candidats importants qui pourraient influencer l'innervation (croissance des nerfs).
Bénéfices attendus
A court terme, les résultats de ce projet augmenteront nos connaissances sur les mécanismes fondamentaux régulant l’innervation tumorale. A plus long terme, les résultats pourraient avoir des applications médicales concrètes dans le traitement du cancer.
Procédures
Les animaux recevront des injections dans le ventre sur une période de 5 à 7 semaines. Il y aura une cinquantaine d'injections pendant cette période, chaque injection dure environ 2 secondes.
Impact sur les animaux
Les injections intrapéritonéales peuvent causer de la douleur suite à la pénétration de la peau avec l’aiguille au moment de l’injection. Des aiguilles à insuline sont utilisées, la douleur de l’injection IP est donc légère et furtive. Pour les injections de céruléine, les souris sont injectées 8 fois par jour. Ces injections entraînent progressivement une pancréatite chronique qui ne cause pas d'inconfort observable chez l'animal. Nous avons observé qu'il est plus stressant pour les souris d'être anesthésiées plusieurs fois par jour durant la procédure. Une analgésie locale est effectuée aux sites d’injection avec de la lidocaïne sous forme de gel dermique. Une grille de score servira de repère pour vérifier l’état de l’animal.
Devenir
Ces animaux ne peuvent être réutilisés pour d’autres procédures. Par conséquent, à la fin de chaque procédure, les animaux seront euthanasiés puis disséqués pour récupérer différents organes tels que le ganglion coeliaque et le pancréas, afin d’être analysés.
Remplacement
Les souris sont particulièrement pertinentes pour notre étude car elles développent des pancréatites de manière similaire aux humains, et les modèles murins de pancréatite et de tumeurs pancréatiques sont bien établis et largement acceptés. Cette similarité permet d'obtenir des résultats plus pertinents pour la compréhension des maladies humaines. Par conséquent, l'utilisation de souris, qu'elles soient sauvages ou génétiquement modifiées, est cruciale pour étudier de manière intégrée les interactions entre les cellules tumorales et le système nerveux périphérique, ce qui est essentiel pour notre projet. Il n’existe pas d’alternative non animal pour ce modèle.
Réduction
Des stratégies sont mises en place afin de limiter l'utilisation d'animaux tout en obtenant suffisamment de données pour répondre aux questions liées à l'étude. Ainsi, l’élaboration précise des protocoles et le choix pertinent des contrôles sont des éléments déterminants. Par ailleurs, l’utilisation d’outils statistiques permet d’estimer au mieux le nombre d’animaux nécessaire, afin de comparer de façon significative 2 groupes de petite taille (4 à 8 animaux). Le nombre d’individus à avoir par lot est fixé à 5 animaux par groupe. Toutefois, 20 % des animaux peuvent ne pas être analysables à cause de la perte de matériel biologique au cours des différentes étapes réalisées entre la procédure expérimentale et l’observation. Nous avons donc besoin de 6 animaux par groupe. Le contrôle des paramètres environnementaux et du statut sanitaire des animaux permet également de limiter la variabilité des résultats expérimentaux obtenus, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement valables. Les procédures décrites sont appliquées depuis plusieurs années au sein de l’institut et sont maîtrisées par les expérimentateurs. Nous avons donc l'expérience nécessaire concernant la réalisation des procédures et l’évaluation de l'impact sanitaire sur les animaux. La qualité de notre plan expérimental ainsi que l’étude détaillée du nombre d’animaux nécessaires pour obtenir un résultat scientifique statistiquement valable nous permettent d’optimiser le nombre d’animaux utilisés. Ce projet nécessitera au maximum 234 souris.
Raffinement
Les souris utilisées dans ce projet seront élevées en groupes sociaux, avec un nombre maximal de 5 individus par cage d’une surface de 500 cm², dans un environnement enrichi pour optimiser les conditions d’hébergement et favoriser un comportement normal, afin de diminuer au maximum le stress des animaux. Les enrichissements varient au sein de l’animalerie en fonction des périodes (cotons, dômes, tubes en carton, barrettes de bois, etc.). Il y a toujours au minimum deux types d’enrichissement disponibles pour pouvoir alterner. Les souris boivent et se nourrissent ad libitum. Les élevages sont effectués au sein de notre établissement agréé, où 5 personnes sont dédiées à l’organisation et à l’entretien des élevages. Ainsi, l’état sanitaire et environnemental des animaux est contrôlé quotidiennement. De plus, une analgésie est administrée lorsque les expériences ou l'état des animaux le nécessitent.
Choix des espèces
Les souris sont particulièrement pertinentes pour notre étude car elles développent des pancréatites de manière similaire aux humains, et les modèles murins de pancréatite et de tumeurs pancréatiques sont bien établis et largement acceptés. Cette similarité permet d'obtenir des résultats plus pertinents pour la compréhension des maladies humaines. Par conséquent, l'utilisation de souris, qu'elles soient sauvages ou génétiquement modifiées, est cruciale pour étudier de manière intégrée les interactions entre les cellules tumorales et le système nerveux périphérique, ce qui est essentiel pour notre projet. Il n’existe pas d’alternative non animal pour ce modèle. Nos expériences seront réalisées sur des souris âgées de 8 à 14 semaines car nous travaillons sur la physiologie d’animaux
Thérapie génique du syndrome de Prader Willi chez le nouveau-né de souris – Étape 1 : injection intracérébroventriculaire
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
Une injection dans le cerveau, à l'âge d'un jour, sur des souriceaux éveillés retirés de leur mère : 50 nouveau-nés vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le geste dure quinze secondes, après application d'une crème anesthésiante sur la peau du crâne. Le projet porte sur l'apprentissage de ce geste par le praticien, avec une solution colorée, la thérapie génique du syndrome de Prader-Willi restant l'objet d'un projet ultérieur. Chaque souriceau est tué deux minutes après l'injection pour que son cerveau soit prélevé et la diffusion du colorant vérifiée.
Objectifs
Nos travaux préliminaires ont permis d’identifier le rôle d’une famille de gènes dont l’absence est une cause principale du syndrome de Prader Willi. Il s'agit d'une maladie génétique rare sans traitement curatif qui réduit drastiquement l’espérance et la qualité de vie des patients - le syndrome de Prader Willi est suspecté après la naissance par des signes caractéristiques de faible tonicité, de difficulté de tétée puis des troubles de la croissance et comportementaux ; en cas de suspicion un test génétique permet de confimer ou infirmer la pathologie. Nos travaux sur cultures cellulaires ont permis de développer une molécule de thérapie génique qui semble capable d’exécuter les rôles des gènes manquants. Avant d'envisager des tests chez l'humain, il convient maintenant de tester cette thérapie sur la souris chez qui une modification génétique reproduit le syndrome de Prader Willi. Ces études sont indispensables avant d’envisager des essais chez l’humain. Pour être efficace, le traitement par notre thérapie génique doit se faire rapidement après la naissance. Cependant, du fait qu'elle ne peut être injectée dans le système sanguin, elle doit être injectée directement dans le cerveau des souris nouveau-nées. Le présent pré-projet vise à acquérir et valider dans notre structure le geste technique d’injection de solution chez la souris nouveau-née de un jour.
Bénéfices attendus
Acquisition d’un geste expérimental permettant l’injection d'une thérapie génique chez la souris nouveau-née, ce qui représente un intérêt pour les projets qui visent à la compréhension/correction de mécanismes cérébraux normaux et pathologiques.
Procédures
Une intervention : les souris subiront une injection intracrânienne à l'âge de 1 jour. Cette injection s'effectuera sur une durée de 15 secondes.
Impact sur les animaux
- Stress lié au retrait transitoire des souriceaux nouveau-nés de la portée - Stress léger maternel - Stress lié à la contention et douleur lié à l'injection intracranienne chez souriceaux nouveau-né vigile
Devenir
Deux minutes après l'injection intracrânienne, chaque nouveau-né sera mis à mort pour prélèvement du cerveau et observation de la bonne diffusion de la molécule colorée dans le cerveau.
Remplacement
Des études préalables sur modèles cellulaires ont permis de développer une thérapie génique du syndrome de Prader Willi. Il convient maintenant de l’administrer sur le souriceau nouveau-né chez qui l’efficacité du traitement sera évaluée en mesurant plusieurs paramètres biologiques et comportementaux, qui ne sont pas évaluables sur modèle non-animal. Ce pré-projet vise à acquérir et valider le geste expérimental d’administration intracranienne de cette thérapie génique chez le souriceau agé de un jour.
Réduction
Pour ce projet, il est prévu d’utiliser au maximum 50 nouveau-nés issus de 4 à 10 femelles souris. Nous estimons que deux vagues de dix nouveau-nés séparées d’au moins une journée seront nécessaires à la bonne acquisition du geste technique par le praticien. Si le rendement afin de valider le geste est de 90% dès la 2ième cohorte de 10 animaux (minimum 20 animaux en tout, vagues 1 et 2), le projet sera arrêté. Dans le cas contraire, une ou deux nouvelles vagues seront réalisées jusqu’à 50 animaux maximum avant de conclure au succès ou à l’échec de l’acquisition du geste.
Raffinement
Les mères seront hébergées avec des éléments d’enrichissement et de nidification (igloo en carton, bloc de coton) jusqu’à la mise bas, puis avec des éléments d'enrichissement classiques (buchettes; frisures de papier kraft) une fois le sevrage des nouveau-nés surnuméraires atteint. Pour les nouveau-nés utilisés, l’injection sera précédée d’une application sur la peau du crâne d'une crème anesthésiante. Dans le cas ou des juvéniles manifesteraient une agitation désordonnée continue considérée comme point limite, leur mise à mort sera réalisée sans attendre les 2 minutes de diffusion de la solution colorée.
Choix des espèces
La souris est l’animal pour lequel des modèles du syndrome de Prader Willi existent. Le développement pathologique chez la souris est proche de l’humain. Dans notre modèle animal, les animaux seront injectés dès le lendemain de leur naissance, afin de mimer le traitement précoce des patients SPW. En effet, le SPW implique des troubles neurodéveloppementaux dont les premières manifestations prennent place à la naissance.
Mesure du pH tumoral à l’aide de nouveaux agents de contraste: application aux modèles murins MDA-MB231 et 4T1 de cancer du sein (1/2)
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Les souris utilisées sont immunodéficientes, un phénotype que le porteur qualifie lui-même de dommageable. 920 d'entre elles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré, cent étant opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil. Elles reçoivent une injection de cellules tumorales dans la mamelle, des agents de contraste par voie intraveineuse ou intrapéritonéale, et jusqu'à deux heures d'imagerie par séance sous anesthésie, pour mesurer l'acidité de la tumeur. Le porteur affirme qu'aucune modélisation ne reproduit la complexité des tumeurs et conclut que l'étude ne peut se faire que sur un "organisme vivant entier".
Objectifs
Malgré les avancées dans le dépistage et le développement de thérapies, le cancer du sein reste un problème de santé public majeur. Il s’agit du cancer le plus fréquent chez la femme. L’incidence du cancer du sein est en constante augmentation dans la plupart des pays malgré les efforts fournis pour la prévention de cette maladie. Une caractérisation tissulaire du cancer du sein est indispensable pour une détection plus précoce, ce qui permettra d’augmenter les chances de réussite du traitement, mais aussi de minimiser les séquelles. Il est connu que le pH extracellulaire des tumeurs est plus acide que celui du tissu sain. Ceci est dû à une augmentation de la production d’acide lactique. Nos collaborateurs ont développé des agents de contraste détectables en IRM sensibles au pH. L’objectif de ce projet est dans un 1er temps d’étudier l’efficacité de nouveaux agents de contraste pour mesurer les variations du pH tumoral au cours du développement de la tumeur. Une fois injectés par voie intraveineuse, l’intensité du signal de la tumeur sur l’image IRM va varier en fonction de la valeur de son pH. Ceci permet de calculer le pH tumoral et d’étudier sa variation tout au long du développement de la tumeur mammaire. Néanmoins, la technique d'IRM ne permet pas une quantification absolue de l'agent de contraste dans un organe d'intérêt du fait que le signal dépend à la fois de la concentration locale d’agent mais aussi de son environnement. L’utilisation d’un analogue radioactif permet l’accès à la distribution relative de l’agent dans l’organisme (biodistribution) car l’activité qui est retenue par chaque organe dépend exclusivement de la concentration locale en agent. Dans un 2nd temps, nous allons étudier la biodistribution ex vivo (prélèvements d'organes post mortem à des temps précis) de ces mêmes agents de contraste, sur souris saines et souris modèles de cancer du sein triple négatif qui est très agressif et difficile à soigner, à l'aide des analogues marqués soit à l'111In soit avec un autre radiométal. Ce projet se fera sur 2 EU.
Bénéfices attendus
L’objectif de ce projet est d’étudier l’efficacité de nouveaux agents de contraste sensibles au pH pour mesurer les variations du pH tumoral au cours du développement de la tumeur et de quantifier la biodistribution de ces agents de contraste dans les différents organes. Ce projet devrait permettre d'améliorer la connaissance sur le développement du cancer triple négatif puisque le pH est directement lié à l’agressivité tumorale et au développement de métastases.
Procédures
Dans l'EU1 (IRM), certaines souris vont recevoir une injection intra mammaire unique pour l’induction des tumeurs (durée moins de 2 minutes). Tous les animaux vont recevoir 1 injection intraveineuse ou intrapéritonéale pour l’injection des agents de contraste à étudier en imagerie par résonnance magnétique (IRM). Dans l'EU2, tous les animaux vont recevoir 1 injection intraveineuse ou intrapéritonéale pour l’injection des agents de contraste à étudier en biodistribution. Certaines souris venant de l'EU1 serviront pour les études de biodistribution dans l'EU2 et recevront au maximum 2 injections à 24h d'intervalle. Le temps d'injection est de 5 secondes environs. L’induction tumorale et les examens d’imagerie seront effectués sous anesthésie générale. Le temps total d'examen d'imagerie est de 2 heures maximum. Certaines souris vont avoir un prélèvement de sang qui se fera juste avant la mise à mort de l’animal sous anesthésie générale. (Dans l'EU1 ou l'EU2)
Impact sur les animaux
Les nuisances possibles sont liées au développement des tumeurs mammaires. Si des signes de souffrance apparaissent, ils feront l'objet de points limites. L’injection intraveineuse d'agents de contraste ne provoque pas de douleur, juste celle équivalent à une piqure d’aiguille. Notre expérience de l’injection d’agents de contraste fait que nous n’utilisons pas d’antalgiques pour ce geste. Les acquisitions IRM sont totalement indolores et atraumatiques. De plus les souris sont sous anesthésie gazeuse pendant toute la durée des acquisitions IRM et durant la ponction cardiaque. Les souris immunodéficientes utilisées présentent un phénotype dommageable dû à leur immunodéficience. Ces souris sont Exempt d'organismes pathogènes spécifiés et ce statut est garanti par l’hébergement en portoir ventilé et n’est pas altéré durant les différentes séances d’imageries durant lesquelles des procédures strictes sont respectées (désinfection du matériel, entretien des locaux, ordre de passage des souris dans l’imageur…).
Devenir
A la fin de chaque procédure, les souris anesthésiées seront mises à mort pour pouvoir récupérer la tumeur et les organes d'intérêt.
Remplacement
Le modèle animal souris est fondamental dans notre cas, puisque à notre connaissance il n'existe pas de modélisation capable de représenter la complexité des tumeurs et la distribution des agents de contrastes in vivo. Pour ces raisons, l’étude préclinique de biodistribution des agents de contraste et l’induction de tumeurs mammaires ne peuvent se faire que sur un organisme vivant entier.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé sera réduit au minimum nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement pertinents et reproductibles. L’Imagerie par Résonnance Magnétique (IRM) pour le suivi du développement des tumeurs mammaires ainsi que la Spectroscopie par Résonnance Magnétique (SRM) permettent aussi de réduire le nombre d’animaux puisque l’intérêt de ces techniques réside dans le fait qu’une même souris peut être observée plusieurs fois dans le temps. Des tests non paramétriques seront utilisés pour comparer les valeurs obtenues pour les différents lots de souris.
Raffinement
Pendant toute la durée de l’expérimentation, les souris sont hébergées par 5 dans des cages en portoir ventilé ce qui empêchera l’expression du phénotype dommageable des souris immunodéficientes, avec un accès à l’eau et la nourriture ad libitum et un cycle jour/nuit 12h/12h et des objets d'enrichissement du milieu (maison transparent rouge, celluron, granulés dans la cage). Les souris auront une période d’acclimatation de 7 jours minimum avant le début de la procédure. Elles sont manipulées par du personnel formé et entraîné. Les animaux sont observés quotidiennement afin de déceler toute souffrance. Des points limites prédictifs (perte de poids, volume tumoral, aspect de la tumeur, détérioration de l'aspect général ou de la locomotion) nous permettront de prendre les mesures nécessaires afin d’éviter toute souffrance au cours de l’expérimentation. Toutes les tumeurs seront induites dans la 1ere EU. 24h après l'imagerie d'IRM, certaines souris seront transportées dans la 2eme EU (situé sur le même campus, distance ~1km) dans un véhicule dédié et climatisé, avec du personnel compétent. Les animaux sont transportés dans leurs cages d’hébergement à couvercle filtrant, en conservant leur enrichissement. Des procédures strictes sont appliquées (désinfection du matériel, entretien des locaux, ordre de passage des souris dans l’imageur…) évitant la contamination des animaux durant les séances d'imagerie.
Choix des espèces
Certains types de cellule de tumeurs mammaires utilisées sont injectées à des modèles immunodéficients ce que l’on ne retrouve pas chez toutes les espèces mais quasiment uniquement chez la souris. Ce modèle animal nous donne la possibilité d’utiliser des techniques d’imageries in vivo et ainsi limiter le nombre d’animaux utilisés. C’est ainsi le modèle animal de choix afin de réaliser des expérimentations permettant d’étudier la croissance de tumeurs primaires et de métastases issues de cellules cancéreuses humaines et murines. On utilisera des souris femelles adultes de 8 à 10 semaines; âge auquel tous les organes sont arrivés à maturation, ce qui est important pour l’élimination des agents de contraste (en particulier les reins).
Maintien et élevage de lignées de souris dans le cadre de l’étude de la réponse immune B et des lymphoproliférations
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
1 044 souris seront tuées pour n'avoir pas hérité de la bonne modification génétique. Elles font partie des 3 480 animaux que ce projet d'élevage prévoit de faire naître en cinq ans, à raison de trois accouplements par an pour chacune de vingt-neuf lignées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque souris subit au sevrage un prélèvement du bout de la queue ou une prise de sang sous anesthésie pour son génotypage, les 2 436 qui portent le bon génotype retournant à l'élevage en attente d'expériences ultérieures. Le porteur décrit la souris comme un modèle "incontournable" pour l'étude des lymphomes B et affirme que le recours à des animaux vivants est "indispensable", le mélange cellulaire en cause n'étant pas reproductible en culture.
Objectifs
Notre laboratoire étudie la réponse immunitaire normale et pathalogique des cellules spécifiques appelées Lymphocytes B avec différents objectifs: • fondamentaux : mécanismes moléculaires régulant la production des anticorps / étude du remodelage génétique / biologie de la transformation tumorale des cellules et devellopement de cancers / physiologie du lymphocyte B normal… • appliqués à des questions de médecine expérimentale : réalisation de modèles mécanistiques d’étude des pathologies de l’immunité / participation à des travaux de recherche clinique / mise en place de nouveaux outils diagnostiques pour les lymphomes ; • finalisés : approches visant notamment à l’amélioration du diagnostic ou du traitement de pathologies tumorales ou immunitaires / développements technologiques autour des méthodes de détection des cellules immunitaires… Toutes ces études nécessitent l'utilisation de différents modèles murins dont le maintien, l'élevage et le génotypage sont décrits ici. Dans les conditions de maintien des lignées (élevage), le phénotype tumoral ne s'exprime pas. Les différentes techniques de génotypage décrites sont : soit par PCR (amplification en chaîne par polymérase) via une biopsie de la queue de la souris qui permet de mettre en évidence la modification génétique sur l'ADN de l'animal ou par ELISA (technique d'immunoadsorption par enzyme liée) via un prélèvement de sang qui permet de mettre en évidence la présence d'anticorps spécifique.
Bénéfices attendus
Ce projet permet de maintenir différentes lignées de souris génétiquement modifiées permettant ainsi aux chercheurs de l'unité d'avoir différents modèles d'étude pour mener à bien leur projet de recherche. Les modèles murins génétiquement modifié permettent d'intègrer une modification génétique précise au sein d'un organisme possèdant un système immunitaire physiologique complet. La modification spécifique d'un géne cible permet d'analyser et de comprendre la physiopathologie de nombreuses maladies en lien avec le dysfonctionnement du système immunitaire et particulièrement les lymphomes ou les maladies de depôts.
Procédures
Les animaux subiront au moment du sevrage un prélèvement de bout de queue ou de sang après anesthésie.
Impact sur les animaux
Le prélèvement de bout de queue sous anesthésie entraine une douleur de courte durée aprés le reveil de l'animal. Le prélèvement de sang sous anesthésie induit une douleur de courte durée chez l'animal au reveil. Les animaux immunodéprimés sont maintenus dans des conditions particulières afin que leur phénotype dommageable ne s'exprime pas et qu'ils ne soient pas en contact avec des pathogènes.
Devenir
Pour les 5 ans à venir, 3 accouplements seront lancés chaque année pour renouveller le stock d'animaux avec en moyenne 8 petits par portée soit au total 3 accouplements x 29 lignées x 8 petits x 5 ans = 3480 animaux. Sur la totalité des animaux, 70% auront le bon génotypes et seront replacés dans l'elevage soit 2436 aniamux. Les 30% n'ayant pas le bon génotype seront euthanasiés, soit 1044 animaux.
Remplacement
La réponse immune B et le développement des maladies lymphoprolifératives sont étroitement liés à la présence et à l'interaction de populations cellulaires et d’un microenvironnement adapté (cellules stromales de différents types, facteurs de croissance, chimiokines…). Ce mélange complexe n’est pas reproductible in vitro et c’est pourquoi le recours à des animaux vivants est indispensable pour pouvoir étudier ces mécanismes.
Réduction
Notre laboratoire possède une grande expérience dans l’élevage des lignées murines destinées à la recherche ce qui permet d’anticiper le nombre d’animaux reproducteurs nécessaires au maintien de chaque lignée ainsi que le nombre de portées nécessaires pour obtenir un nombre suffisant d’animaux pour effectuer les diverses expériences. Ce projet comprend un grand nombre d'animaux car il décrit l'ensemble des lignées de souris élevées par notre laboratoire pour une durée de 5 ans. Le nombre d'animaux produits est réduit au minimum afin d'être suffisant pour maintenir la lignée et effectuer les expérimentations ultérieures tout en évitant de produire des animaux inutilement.
Raffinement
L’ensemble des procédures sera réalisé de manière à limiter le stress et la souffrance des animaux : les prélèvements de sang et de tissus seront tous réalisés sous anesthésie générale gazeuse et par du personnel qualifié maitrisant ces gestes. Les animaux sont maintenus sous surveillance jusqu’à leur réveil. L'observation régulière des animaux et le suivi de leur comportement permettra d’avoir un contrôle sur leur état de santé et tout animal présentant des signes de souffrance sera immédiatement euthanasié.
Choix des espèces
Il existe une très forte homologie de structure et fonction entre les locus IgH humain et murins faisant de la souris un modèle expérimental incontournable pour l'étude des disfonctionnements oncogéniques aboutissant à la genèse des lymphomes B et pour le developpement de nouvelles stratégies thérapeutiques. La souris est également l'espèce de référence internationale pour l'étude des lymphomes. La réponse immune B et le développement des maladies lymphoprolifératives sont étroitement liés à la présence et à l'interaction de populations cellulaires et d’un microenvironnement adapté (cellules stromales de différents types, facteurs de croissance…). Ce mélange complexe n’est pas reproductible in vitro et c’est pourquoi le recours à des animaux vivants est indispensable pour pouvoir étudier ces mécanismes. Dans ce projet, les animaux seront mis en reproduction à partir de l’âge de 8 semaines, âge auquel mâles et femelles sont sexuellement matures et jusqu’à l’âge de 20 semaines car les animaux plus âgés (en particulier les femelles) commencent à présenter des difficultés à se reproduire. Le génotypage des animaux sera réalisé au moment du sevrage, c’est-à-dire à l’âge de 4 semaines.