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    • Système musculosquelettique
Souris : 120
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120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance déclaré léger. Souris transgéniques et souriceaux reçoivent des injections répétées, dans le péritoine sur animal vigile et dans les muscles des pattes sous anesthésie, en vue d'une transplantation de cellules souches musculaires, puis sont mis à mort pour analyse des muscles. Le projet étudie où s'exprime la dystrophine, protéine absente dans la myopathie de Duchenne. Le porteur affirme que ses souris transgéniques sont "indispensables", les hypothèses ne pouvant selon lui être testées que par ces transplantations in vivo.

Objectifs

La dystrophine est indispensable pour maintien de l’architecture de la fibre musculaire. Elle est exprimée sous la membane de la fibre, le sarcolemme, où elle joue le rôle de relier le cytosquelette avec la matrice extracellulaire, permettant ainsi la contraction d’avoir lieu sans endommager la fibre. L’absence de protéine dystrophine est à l’origine de la myopathie musculaire de Duchenne. Il a été montré récemment que la dystrophine peut aussi être exprimée par les cellules souches musculaires, dénomées cellules satellites (CS), lorsque celles-ci sont activées. Il est également pensé que l’absence de dystrophine dans les CS contribue au phénotype dystrophique de la myopathie. Nous avons généré des souris transgéniques DmdEGFP (Dmd) qui permettent de suivre l’expression de la dystrophine-EGFP, ainsi que des souris DmdGT qui permettent aussi de suivre les CS (exprimant Pax7) par l'expression du fluorophore tdTomato induite par le tamoxifène. Nous avons des données sur des expériences menées ex vivo qui montrent que le site d’expression de la dystrophine pourrait ne pas être dans la CS mais en réalité dans l’espace sous la membrane de la fibre adjacente à la CS. Nous pensons que l’expression de la dystrophine aurait un rôle sur l’établissement de la niche des CS. Le but de ce projet est de déterminer où la dystrophine-EGFP est accumulée lorsque la cellule est activée : dans la niche de la CS, la CS, ou les deux. Comme il est impossible de déterminer cela avec de la microscopie la résolution ne permettant pas de discriminer entre la membrane de la fibre et de la CS, nous voulons résoudre cette question fondamentale en effectuant des expériences de transplantation de cellules souches exprimant tdTomato avec ou sans dystrophine-EGFP dans le muscle de souris sans ou avec la dystrophine-EGFP, afin de créer un muscle « chimérique » et pouvoir distinguer si la dystrophine-EGFP est exprimée dans la fibre ou la CS.

Bénéfices attendus

A terme, ces résultats amélioreraient la compréhension de l’expression de la dystrophine manquante aux patients atteints de DMD et permettraient d’améliorer ou prédire les effets des thérapies pour cette maladie. En effet, ce projet pourrait permettre d’affirmer (ou infirmer) que les cellules souches musculaires sont un site cible pour la restauration de la dystrophine dans le contexte pathologique.

Procédures

Les injections intrapéritonéales seront effectuées sur tous les souriceaux donateurs de CS, avec 3 injections journalières sur animal vigile. Les injections intrapéritonéales seront effectuées sur tous les souris donateurs de CS adultes, uniquement lorsque la diète d’une semaine au tamoxifène (dans les croquettes) est indisponible (délais de fabrication et de livraison des croquettes sont de 3 mois, hors problèmes liés à la pandémie). Chez les adultes, l’injection se fait également sur animal vigile, pendant 5 jours consécutifs. Pour les injections péritonéales l’intervention est très brève, autour d’une minute par animal. Les injections intramusculaires chez les souris adultes receveuses de CS, sont effectuées une seule fois, sur les deux pattes au même temps, sur animal anesthésié à l’isoflurane et après rasage et désinfection des pattes. Cette intervention dure autour de 30 minutes par animal entre l’anesthésie et le réveil. Les injections intramusculaires chez les souriceaux sont également effectuées une seule fois sur les deux pattes au même temps mais sur animal vigile. Dans ce cas l’injection est brève et peut être réalisée sur une-deux minutes par souriceau.

Impact sur les animaux

La durée de l’expérimentation n’étant pas très longue avec la durée maximale de sacrifice à 5 jours post-transplantation intra-musculaire, il y a peu de risques d’induire une réaction auto-immune due à l’apport d’éléments du non-soi (EGFP et tdTomato). Cependant les critères tels que l’activité générale, la prise de nourriture et d’eau, la présence de plaies au site d’injection seront évalués post-injection jusqu’au sacrifice. Les animaux montrant un signe quelconque de détérioration de santé seront sacrifiés immédiatement et pourront être analysé même dans ce cas- là.

Devenir

Tous les animaux sont sacrifiés. Tous les animaux donneurs ayant eut un traitement au tamoxifène sont sacrifiés pour isoler leurs cellules souches. Les animaux transplantés sont sacrifiés pour analyse des muscles ayant reçu la greffe de cellules.

Remplacement

Comme décrit dans les objectifs du projet, nous avons effectué un certain nombre d’expériences ex vivo au préalable de ce projet qui nous ont mené vers nos hypothèses actuelles qui ne peuvent être adressées que par ces expériences de transplantation cellulaire.

Réduction

Afin de réduire le nombre de souris utilisées, les deux sexes seront utilisés en fonction des génotypes disponibles, et les deux muscles TA de chaque souris seront injectés (soit au final n=20 par sous-groupe), réduisant ainsi le nombre des souris utilisé de moitié. Le résultat est purement visuel (présence ou absence de dystrophine-EGFP dans les CS ou dans les fibres visualisées par microscopie à fluorescence) mais le phénomène sera difficilement observable, c’est pourquoi il faut prévoir suffisamment d'animaux, afin de pouvoir isoler un nombre suffisant de fibres musculaires qui permettrait de voir l'effet attendu lors d'une transplantation réussie. En prenant en compte les difficultés expérimentales à cause de différents facteurs limitants : injection d’un nombre de cellules insuffisant, ou l’isolement post-sacrifice des fibres pouvant ne pas fonctionner de manière satisfaisante à chaque manipulation, chaque sous-groupe sera constitué de 10 souris pour obtenir des résultats reproductibles.

Raffinement

Le muscle receveur des cellules transplantées tibialis anterior (TA) a été choisi car il est facilement accessible pour l’injection intramusculaire et facile à prélever. Les critères tels que l’activité générale, la prise de nourriture et d’eau, la perte de poids, des plaies au site d’injection, une croissance excessive des dents seront évalués quotidiennement. Les animaux montrant un signe quelconque de détérioration de santé seront sacrifiés immédiatement. Les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture. Les conditions de température et d'hygrométrie sont contrôlées. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères et l'isolement est évité au maximum. De plus, il y a un enrichissement de la litière dans leur cages avec du matériel pour leur nid.

Choix des espèces

Pour l’étude fondamentale de l’expression de la dystrophine dans la niche des cellules souches musculaires, manquante aux patients, nous avons effectué des études ex vivo sur fibres musculaires isolées avec leurs cellules souches attachées. Cependant afin de d’adresser nos hypothèses nous devons effectuer des expériences in vivo. Le modèle animal, et particulièrement nos souris transgéniques, est indispensable pour atteindre les finalités de ce projet. Les souris receveuses seront soit des souris adultes, soit des souriceaux de 3 à 14 jours. Les raisons d’utiliser ces deux stades sont : d’une part pour comparer si l’expression de la dystrophine dans les deux stades est la même, et d’autre part car chez les souris le muscle est en forte croissance postnatale pendant les premières 2-3 semaines de vie. Cette croissance postnatale est accompagnée d’une forte activité des cellules souches, qui sont majoritairement dans un état quiescent après 3 semaines d’âge, ainsi qu’une immaturité du muscle avec peu de tissu conjonctif, rendant potentiellement la transplantation plus efficace à ce stade. Les souris donneuses de CS seront soit adultes soit juvéniles (

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    • Système gastrointestinal
Souris : 160
Souffrances
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160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Rendues obèses par un régime riche en lipides, elles subissent des gavages et des prélèvements sanguins répétés à la queue, à la mandibule et en rétro-orbital, avant d'être mises à mort pour prélèvement des tissus. L'objectif est de mesurer l'absorption des vitamines liposolubles chez la souris obèse. Le porteur affirme que le modèle animal demeure la "meilleure approche", les modèles in vitro ne reproduisant pas selon lui la complexité du tube digestif.

Objectifs

Les personnes obèses présentent souvent des taux circulants en vitamines liposolubles et en caroténoïdes effondrés par rapports aux personnes minces. Les taux de vitamines liposolubles circulants pourraient être partiellement diminués à cause d’un stockage accru de vitamines liposolubles dans le tissu adipeux. Cependant, des études chez le rongeur ont montré que les régimes à forte teneur en lipides induisaient des modifications de l’expression de transporteurs intestinaux de lipides, qui sont également impliqués dans l’absorption des vitamines liposolubles. Il est donc possible que l’absorption des vitamines liposolubles soit altérée chez les sujets obèses. Il est également possible la clairance ou l’excrétion des micronutriments soit modifiées. L’objectif de ce projet est d’évaluer l’effet de l’obésité sur l’absorption des vitamines liposolubles et des caroténoïdes chez la souris. Le nombre d’animaux par groupe sera de 10 et le nombre total d’animaux dans l’étude sera de 160.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre le métabolisme des micronutriments lipidiques chez le sujet obèse, afin de proposer des supplémentations adéquates aux patients.

Procédures

Les animaux seront soumis à des prélèvement sanguins à la mandibule, à la queue ou rétro-orbitaux 4 fois pendant la procédure, un prélèvement retro-orbitaux à jeun une semaine avant la procédure. La durée de chaque prélèvement sanguin est calculée autour de 5 minutes. Le gavage sera réalisé avec les animaux en état de vigile car on veut observer la clairance á 5 temps avant l’euthanasie des animaux pour prélever les organes. La procédure de gavage est estimé à 2 minutes hors la préparation de la seringue.

Impact sur les animaux

Afin de limiter le stress lié à la manipulation pendant les prélèvements, les animaux seront habitués à être manipulés lors des pesées hebdomadaires et lors des changements de litière. Une crème anesthésique (lidocaïne/prilocaïne 5%) sera appliquée localement avant incision et prélèvement de sang à la queue. Les prélèvements sanguins au niveau de la queue, mandibulaire ou retro-orbitaux peuvent stresser l’animal. A noter qu’il est nécessaire d’alterner les sites de prélèvement. Le premier sera fait à la queue, puis au niveau mandibulaire et enfin en retro-orbital sous anesthésie au sévoflurane (6% sévoflurane et débit d'oxygène = 1L/min, 5 min).

Devenir

Les animaux de cette procédure seront mis a mort afin de prélever les tissus d'intérêt qui seront ensuite étudiés (expression génique, histologie, dosages protéiques et en micronutriments) pour évaluer les effets de l’obésité sur l’absorption des micronutriments lipidiques.

Remplacement

Les modèles in vitro (culture cellulaire, chambre d’Ussing) ne reproduisent pas la complexité biologique du tube digestif (mucus, mouvement, échange entre organes, présence d’un microbiote). Le recours au modèle animal demeure la meilleure approche pour étudier l’absorption intestinale des micronutriments liposolubles puisque seul un modèle animal permet d’avoir une approche intégrée du phénomène d’absorption-efflux.

Réduction

Ce projet est constitué de 16 conditions maximums. Ce nombre est choisi en se basant sur les résultats préliminaires physicochimiques qui ont permis d’éliminer les conditions non pertinentes et donc de réduire drastiquement le nombre d’individus. Pour chacune de ces conditions, et compte tenu de la variabilité interindividuelle existant chez la souris et de la difficulté de la mise en place du protocole, des groupes de 10 individus sont nécessaires pour assurer la validité statistique du phénomène observé. En effet, notre expérience sur l’induction de l’obésité chez la souris montre, par exemple, qu’un minimum de 10 souris par lot est nécessaire pour mettre en évidence une prise de poids significative. Lors d’un protocole de ce type, les souris contrôles (alimentation standard) pesaient à la fin de l’expérimentation en moyenne 33,9 ± 0,7 g contre 40 ± 1,2 g pour les animaux nourris avec un régime riche en lipides ce qui représente une différence significative avec une p-value associée de 0.005. Il s’agit d’une obésité modeste. Un nombre plus restreint d’animaux ne permettrait pas une finesse suffisante des résultats pour répondre à nos objectifs de recherche.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en cage de 3 ou 4, et l'environnement sera enrichi par la présence d'un igloo en plastique et de matériel de nidification (bandelettes de papier kraft). Le début des régimes aura lieu après 7 jours d’adaptation dans l’animalerie. Les animaux seront manipulés régulièrement pour les habituer à notre contact et ainsi limiter leur stress. Une crème anesthésique (lidocaïne/prilocaïne 5%) sera appliquée localement avant incision pour les prélèvements de sang à la queue. Des conflits entre animaux au sein d’une même cage pourraient se produire et engendrer des blessures. Dans ce cas, l’animal blessé sera soigné et placé dans une cage individuelle permettant de garder des contacts visuels, olfactifs et auditifs avec ses congénères jusqu’à la fin du protocole. Les animaux seront manipulés régulièrement afin de réduire leur stress. Une phase d'habituation au gavage sera réalisée pendant 3 jours avant le début de l'étude. Toutes les procédures invasives (prélèvement sanguins retro-orbitaux, dislocation cervicale) seront réalisées sous anesthésie générale (6% sévoflurane et débit d'oxygène = 1L/min, 5 min). Les animaux auront accès à l’eau et nourriture jusqu’à 12h avant le début de l’expérimentation postprandiale et l’eau jusqu’à la fin de l’expérimentation.

Choix des espèces

Dans la littérature, les expériences de biodisponibilité des micronutriments sont le plus souvent réalisées chez la souris, dont le système de digestion et d’absorption est anatomiquement proche de celui de l’homme. De plus, le modèle de souris offre des avantages comme la facilité de la mise en œuvre et le faible coût. Les animaux seront âgés de 6 semaines à l’achat et d’environ 7 semaines lors du début du protocole. Ces animaux correspondent donc à de jeunes adultes, afin de ne pas faire intervenir de paramètres confondants tels que le vieillissement.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 156
Souffrances
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156 souris immunodéficientes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance déclaré léger à modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules de mésothéliome humain par voie intrapéritonéale, des injections hebdomadaires sous anesthésie pour suivre la tumeur, puis une injection de nanovecteurs, les prélèvements étant réalisés après euthanasie. Le projet vise à valider un nanovecteur censé mieux diriger un agent anticancéreux vers les tumeurs de la plèvre. Le porteur affirme que l'approche sur "organisme entier" est nécessaire pour évaluer la biodistribution réelle, non reproductible in vitro.

Objectifs

Notre projet a pour objectif de produire et de valider un nanovecteur biodégradable comportant un agent de ciblage tumoral et un agent thérapeutique pour la thérapie ciblée du mésothéliome pleural malin (MPM). Pour atteindre cet objectif, nous utiliserons des nanoassemblages (NAs) aux propriétés d’imagerie multi-modales (fluorescence et magnétisme) afin de faciliter leur détection in vitro et in vivo. Nous avons déjà validé que ces NAs sont internalisés par les cellules tumorales et sont capables de transporter et libérer un composé thérapeutique dans des cellules. Le ciblage tumoral est assuré par le couplage à la surface des NAs d’un nanobody (fragment variable d’anticorps de lama) dirigé contre la mésothéline (MSLN), un antigène de tumeur surexprimé en particulier à la surface des cellules de MPM. La monomethyl auristatine E (MMAE) sera l’agent chimio-thérapeutique utilisé dans cette étude. Elle sera greffée à la surface des NAs grâce à un système de chimie clic, de la même façon que le nanobody. La première partie du projet a consisté à évaluer les NAs produits sur des lignées tumorales et des modèles de tumeurs humaines en 3 dimensions in vitro. Les résultats obtenus correspondant aux objectifs souhaités, une évaluation sur modèles animaux est à envisager afin de valider les effets observés dans un modèle complexe et vascularisé.

Bénéfices attendus

Les efforts réalisés pour comprendre la biologie des tumeurs ainsi que l’amélioration continuelle des traitements tels que la chimiothérapie, la radiothérapie, et plus récemment l’immunothérapie ont déjà permis d’augmenter la survie des patients atteints de cancers. Cependant, dans la plupart des cas ces traitements restent associés à d’importants effets secondaires et à une efficacité limitée en raison d’un manque de spécificité tumorale. De plus, de nombreuses molécules thérapeutiques telles que les drogues hydrophobes ou hautement cytotoxiques, les toxines, les radio-isotopes ou les acides nucléiques ne peuvent être injectés par voie systémique aux patients à cause de leur instabilité ou de l’induction d’une toxicité aspécifique. Il a été montré qu’une vectorisation appropriée des agents anti-cancéreux permet de diminuer la morbidité associée au traitement mais aussi d’en améliorer l’efficacité et de limiter l’établissement d’une résistance dans les cellules tumorales. Ce contexte a justifié l’émergence, depuis quelques dizaines d’années, de nanovecteurs d’abord issus de l’ingénierie chimique puis dérivés du monde du vivant. La vectorisation de composés thérapeutiques à l’aide de nanovecteurs permet notamment une augmentation de la solubilité et de la biodisponibilité des drogues vectorisées, une augmentation de la concentration locale en composé actif dans les tumeurs ainsi qu’une diminution des effets off-target. Les nanovecteurs apportent aussi la possibilité de combiner plusieurs molécules thérapeutiques au sein d’un même nanomédicament. Ainsi, bien que ce genre de design ajoute des degrés de complexité au développement pharmaceutique, une vectorisation efficace apparait aujourd’hui comme essentielle pour améliorer encore l’efficacité et la sureté des traitements contre le cancer. Cette volonté s’illustre par la mise sur le marché d’une dizaine de nanomédicaments anti-cancéreux à l’heure actuelle et par un grand nombre d’essais cliniques en cours utilisant une grande variété de nanovecteurs. Ce genre de stratégie thérapeutique est d’autant plus intéressant dans le cas de cancers très agressifs pour lesquels nous ne disposons pas encore d’options thérapeutiques satisfaisantes. C’est le cas du mésothéliome pleural malin (MPM), un cancer de la plèvre pour lequel la survie médiane, malgré le traitement de référence actuel, est approximativement d’un an.

Procédures

Les animaux porteurs de tumeurs seront tous soumis à une injection i.p de cellules tumorales. Ces animaux seront ensuite anesthésiés à l'isoflurane (induction à 3,5% / 1 L d'air par minute puis maintien à 1,5% / 1 L d'air par minute) puis recevront une injection i.p de coelenterazine une fois par semaine afin de monitorer la croissance tumorale. Enfin, les animaux recevront une injection de nanoparticules en i.v ou en i.p. Les prélèvements seront tous réalisés sur animaux préalablement euthanasiés.

Impact sur les animaux

Nous avons préalablement pu vérifier que l’injection des NAs à la dose prévue n’entraine pas de morbidité particulière ou de douleur chez les animaux. Cependant, chaque procédure nécessitera la réalisation d'injections i.v et/ou i.p qui peuvent être à l'origine d'une douleur légère et générer un stress modéré et ponctuel chez les animaux. Dans toutes les procédures l'établissement et la croissance des tumeurs pourra générer des douleurs qui seront détectées précocément grâce aux points limites préalablement établis pour chaque procédure. De plus, les anesthésies à l'isoflurane peuvent également générer un stress chez les animaux.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés.

Remplacement

Notre laboratoire a développé au cours des dernières années des systèmes de culture in vitro complexes sphéroïdes, puces microfluidiques) qui nous permettent de nous affranchir de l'utilisation d'animaux pour une majorité de nos expériences. L'approche sur organisme entier nous permet cependant d’évaluer l’effet thérapeutique des NAs mais également les effets toxiques potentiels sur divers tissus tels que le compartiment hématopoïétique par exemple. Une telle complexité n’est malheureusement pas encore reproductible in vitro. Dans la mesure où nous souhaitons étudier le ciblage in vivo des cellules tumorales dans un environnement complexe après administration des NAs en intraveineux, comme c’est le cas en clinique, ces expériences nécessitent d’être réalisées sur l’animal. Nous avons déjà validé la spécificité de nos NAs sur un large panel de lignées cellulaires tumorales et saines, en 2D et en 3D. Cependant, ces expériences ne permettent pas de présumer de la biodistribution réelle des NAs une fois injectés dans un organisme.

Réduction

Les différents paramètres mesurés seront comparés par des tests statistiques adaptés aux très petits échantillons (n

Raffinement

Les souris seront hébergées dans des cages ventilées (5 souris maximum par cage) en milieu enrichi (copeaux de litière, lambeaux de papier) dans des salles à température et hygrométrie contrôlées. Les litières sont changées chaque semaine par le personnel qualifié de l’animalerie. Toutes les procédures prévues dans ce projet sont de classe légère à modérée. L’utilisation d’antalgiques morphiniques n’est pas envisagée car les animaux seront immédiatement euthanasiés en cas d’absence de réponse au traitement ou de d’atteinte d’un point limite.

Choix des espèces

L’objectif étant de cibler un antigène humain, l’utilisation de souris immuno-déficientes permettant l’implantation de cellules tumorales humaines est essentielle. Nous avons donc choisi de travailler sur des souris NSG. L’implantation intrapéritonéale des cellules tumorales se justifie pour reproduire le développement intra-cavitaire du mésothéliome chez l’homme (plèvre ou péritoine). Nous utiliserons des animaux âgés de 8 à 10 semaines. Le stade de développement est justifié par la nécessité d'avoir des animaux adultes afin de se placer au plus près des conditions du développement tumoral chez l’humain.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Rats : 360
Souffrances
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Devenir
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 360

360 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Répartis en trois groupes, ils reçoivent des injections destinées à provoquer une pancréatite, une inflammation pulmonaire ou une inflammation rénale, puis un agent de contraste avant un passage à l'IRM, et sont euthanasiés sans réveil pour prélèvement des organes. Le porteur indique que ces modèles inflammatoires peuvent atteindre la respiration, la mobilité et l'alimentation, avec une mise à mort déclenchée dès une perte de poids de 15 pour cent. Il conclut qu'il est "indispensable" de recourir aux animaux, ces pathologies n'étant pas selon lui reproductibles in vitro.

Objectifs

Ce projet ouvre une nouvelle voie en Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) en initiant le concept d’« imagerie enzymatique » in vivo pour une meilleure compréhension de la physiologie humaine, la détection précoce et le pronostic des maladies, et le suivi de traitements thérapeutiques. L'objectif principal est de dépasser les frontières actuelles en permettant de visualiser directement l'activité d'une enzyme dans un tissu pathologique.

Bénéfices attendus

1-De nouveaux agents de contraste possédant une forte spécificité d’action au niveau tumoral, seront développés et permettront de suivre l’activité enzymatique tumorale 2- Ceci permettra la détection de façon précoce de maladies inflammatoires chroniques pulmonaires : en effet par exemple actuellement les pathologies chroniques pulmonaires ne sont détectées que lorsque les destructions du tissu pulmonaire sont irréversibles (Bronchopneumopathie chronique obstructive (COPD), mucoviscidose). Pour les pancréatites chroniques, aucun test n’est fiable pour le moment. 3- Ce projet permettra aussi de valider l'utilité de l'IRM à champ terrestre, en termes de coût, de facilité de transport et de consommation énergétique.

Procédures

Toutes les procédures décrites dans ce document seront réalisées sous anesthésie générale. Cent vingt animaux recevront 10 injections (une par heure) d'une modécule pro-inlfammatoire pour créer une inflammation du pancréas (pancréatite) puis une injection d'agents de contraste avant leur passage à l'IRM, puis, sans réveil préalable, seront euthanasiés. Cent vingt animaux recevront une injection de membranes bactériennes pour créer une inflammation pulmonaire puis une injection d’un agent de contraste avant leur passage à l'IRM, puis, sans réveil préalable, seront euthanasiés. Cent vingt animaux recevront une injection d'une molécule pro-inflammatoire pour créer une inflammation rénale puis une injection d'un agent de contraste avant leur passage à l'IRM, puis, sans réveil préalable, seront euthanasiés.

Impact sur les animaux

Des nouveaux agents de contrastes seront injectés dans les animaux. Du fait de leur haute spécificité d’action au niveau tumoral, ceux-ci ne devraient pas entrainer de nuisance ou d'effets secondaires. Cependant, en théorie une baisse de tension est possible due à leur présence. Selon notre expérience elle n’entraine jamais de séquelle ou de perte d’animaux. Cependant, les modèles inflammatoires peuvent atteindre le bien-être animal en terme de respiration, mobilité, alimentation. Il est important de noter que l’examen IRM n’a jamais montré de nuisance.

Devenir

Cette euthanasie est nécessaire pour extraire les organes et réaliser des coupes histologiques pour détecter la présence des neutrophiles dans les sites inflammatoires et ainsi corréler avec le signal IRM obtenu.

Remplacement

Nous avons déjà réalisé des tests de validation de la méthode in vitro où seulement l’enzyme et l’agent de contraste étaient présents. Il est désormais indispensable d’utiliser des animaux, car nous souhaitons détecter une activité enzymatique, liée à une inflammation ou une pancréatite, dans un système complexe. Ces pathologies ne sont pas reproductibles in vitro car elles nécessitent soit un système immunitaire complet soit un organe fonctionnel dans lequel une situation pathologique doit être provoquée. De plus, nous souhaitons évaluer l’efficacité de détection de nouveaux agents de contraste, qui dépend de leur bio-distribution, du temps de demi-vie dans le sang, de la localisation de l’inflammation, de la voie d’injection, etc.. Ceci ne peut être évalué qu’en condition in vivo. Cette étude ne peut pas être réalisée chez l’homme car la technologie nécessaire à la fabrication d’une IRM à champs terrestre n’existe pas pour des études humaines. De plus, les agents de contrastes sont encore expérimentaux et donc ne peuvent pas être injectés directement chez l’homme.

Réduction

Afin de limiter le nombre d'animaux à utiliser pour ce projet, des expérimentations in vitro ont été réalisées en amont, pour étudier l'effet des agents de contraste sur des neutrophiles en culture. De plus la méthode a été déjà évaluée à 0.2 tesla. Le nombre d'animaux a été évalué à 10 rats par agent de contraste, afin d'avoir un nombre suffisant pour obtenir des résultats significatifs. Ces résultats seront analysés avec des tests statistiques adaptés.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans un environnement enrichi par des objets (bâtonnets de bois à ronger, matériaux de construction de nid, coton, maisonnette, tubes en carton) contenant de la paille, de la nourriture et de l’eau à volonté. L'utilisation d'anesthésie gazeuse, la présence d'un tapis chauffant permettant de maintenir la température interne des animaux et un ballonnet pour le contrôle de la respiration pendant les procédures permettent d'assurer un réveil rapide des animaux et donc de pratiquer plusieurs anesthésies par animal. Du gel olphtalmique sera appliqué sur les yeux afin de compenser la sécheresse oculaire lors des anesthésies. Pour limiter la souffrance des animaux développant les modèles inflammatoires, ils seront euthanasiés dès que l’examen IRM sera terminé, sans réveil préalable. Entre la mise en place des modèles inflammatoires et l’examen IRM, des points limites terminaux ont été instaurés pour surveiller la santé et le bien-être des animaux : modification de la respiration (respiration orale/abdominale, respiration difficile/pénible et de forte amplitude), atteinte de la mobilité (marche sur la pointe des pieds, titubation, léthargie), gonflement abdominal, perte de poids de plus de 15% en 2-3 jours (pour le modèle inflammatoire rénal). Pour cela, les animaux seront pesés tous les jours. De la nourriture sous forme de gel sera déposée dans la cage si les animaux sont affaiblis ou si une perte de poids de 10% en 2-3 jours est constatée (pour les modèles inflammatoires rénaux). Lors du développement de la pancréatite, les animaux seront pris en charge par un analgésique (en pré- et post-injection), et ce, jusqu’à la fin du protocole. Pour les autres pathologies, dès les premiers signes de souffrance détectée par des signes cliniques (poil hérissé, prostration, difficulté respiratoire..), les animaux recevront un analgésique. Si les signes perdurent plus de 12h dans le cas de l’inflammation pulmonaire ou 2 jours pour l’inflammation rénale, les animaux seront immédiatement transférés pour un examen IRM avant leur euthanasie. Les animaux seront surveillés au minimum 1 fois par jour par le porteur du projet, ou le zootechnicien ou les doctorants et post-doctorants formés.

Choix des espèces

Nous débuterons le projet sur des rats car leur taille est plus importante que les souris et permet donc d'obtenir plus de signal. L’IRM à champs terrestre est en effet beaucoup moins sensible que l’IRM à hauts champs. De plus, le développement instrumental est moins difficile pour des rats que pour des souris. De plus, de nombreuses pathologies bien connues dans la littérature inflammatoires pourront y être développées. Les rats seront utilisés à l’âge adulte (à partir de 8 semaines), car le développement des organes est terminé. De plus, plus les animaux sont gros, plus la sensibilité de l’IRM augmente. Cependant, les rats ne seront utilisés que jusqu’à 4 mois (environ 300g), car ensuite ils deviennent trop imposants pour rentrer dans l’antenne sans être trop serrés et le vieillissement pourrait interférer avec les résultats.

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    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Souris : 640
Souffrances
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Devenir
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640 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des douleurs inflammatoires, post-chirurgicales ou neuropathiques leur sont provoquées, par injection de carragénine ou d'adjuvant dans la patte, incision chirurgicale ou pose d'un manchon autour du nerf sciatique, puis mesurées par des tests nociceptifs répétés. Le porteur précise que ces douleurs sont recherchées car c'est le but de l'étude, et que les tests s'arrêtent au retrait de la patte. Il justifie le recours à cette lignée transgénique par le fait que la caractérisation de la douleur exige l'observation d'un animal vivant.

Objectifs

Les neurones communiquent en sécrétant des messagers chimiques appelés neurotransmetteurs. Ces messagers sont stockés à l’intérieur de la cellule dans des vésicules spécialisées qui, en fusionnant avec la périphérie cellulaire, libèrent les neurotransmetteurs au bon moment et au bon endroit. Ce processus, appelé exocytose, est à la base de la neurotransmission (transmission d’un message entre 2 neurones). Bien que de nombreuses données aient été générées quant aux protéines impliquées, le rôle de ces protéines sur les comportements nociceptifs et douloureux, ainsi que sur l'initiation et/ou le développement de douleurs chroniques ne sont que très peu étudiés. Aujourd’hui, nous disposons d’une lignée de souris génétiquement modifiées pour la synapsine II (Syn II), une protéine synaptique, pour laquelle ces comportements douloureux pourraient être altérés (ces animaux semblent présenter une hyposensibilité à la douleur). Nous voulons donc étudier l’impact de l’absence de cette protéine Syn II sur les comportements nociceptifs et douloureux, ainsi que sur l'initiation et/ou le développement de douleurs chroniques. Le projet nécessitera 640 animaux et sera conduit en respectant la règle des 3R visant à réduire le nombre d’animaux ainsi qu’à optimiser les procédures. Les souris mâles et femelles seront étudiées en proportions équitables dans le cadre de ce projet.

Bénéfices attendus

A terme, ces données permettront de mettre en évidence, pour la première fois, l’importance des protéines synaptiques dans les circuits de transmission de la douleur et dans la physiopathologie des douleurs chroniques et ainsi trouver de nouvelles cibles thérapeutiques.

Procédures

Un lot d'animaux subiront deux tests nociceptifs d’une durée de 10 min environ par jour pendant 10 jours puis ils recevront une injection sous anesthésie gazeuse d’agent inflammatoire dans une patte postérieure avant de réaliser les mêmes tests nociceptifs qu’avant l’injection. Un second lot d'animaux subiront un test nociceptif d’une durée de 10 min environ par jour pendant 10 jours puis ils recevront une injection sous anesthésie gazeuse d’agent inflammatoire dans une patte postérieure avant de réaliser les mêmes tests nociceptifs qu’avant l’injection, à raison de 3 tests maximum (espacés de 2h minium) par jour, pendant 22 jours maximum. Un autre lot d'animaux subiront un test nociceptif d’une durée de 10 min environ par jour pendant 10 jours puis ils subiront une chirurgie sous anesthésie générale avec incision de la patte avant de réaliser les mêmes tests nociceptifs, à raison de 3 tests maximum (espacés de 2h minium) par jour, pendant 28 jours maximum. Un dernier lot d'animaux subiront un test nociceptif d’une durée de 10 min environ par jour pendant 10 jours puis ils subiront une chirurgie de la patte droite avant de réaliser les mêmes tests nociceptifs, à raison de 3 tests maximum (espacés de 2h minium) par jour, pendant 39 jours maximum.

Impact sur les animaux

Les tests comportementaux inclus dans ce projet induisent une douleur sur laquelle l'animal garde le contrôle: le retrait de la patte ou de la queue de l'animal met fin au test, ou l'animal change de compartiment pour un compartiment plus "confortable". Ces tests sont systématiquement arrêtés au seuil nociceptif, le cas échéant il est arrêté au point limité spécifique de chaque test (décrit dans chaque procédure). Dans les cas de modèle de douleur, les animaux vont développer des douleurs inflammatoires, post-chirurgicales ou neuropathiques selon la procédure car c'est le but de l'étude. Le développement de douleurs inflammatoires s'accompagne d'un développement d'un oedème au site d'injection de l'agent inflammatoire (patte). Cet oedème persistera maximum 5 jours avec la carragénine et 12 jours avec le CFA. De plus, l'utilisation d'antidouleurs de type anti-inflammatoire non stéroïdien ou opiacés n'est pas possible en post-chirurgical dans notres cas car cela interfèrerait avec la mise en place de la douleur que nous étudions. Néanmoins des échelles d'évaluation des points limites spécifiques à chaque modèle de douleur (grille de scoring) sont établie pour chaque animal.

Devenir

Etude sur les animaux naïfs puis étude sur les animaux après injection de carragénine dans la patte (développement d'une douleur inflammatoire): mise à mort à l'issue de la procédure - Etude sur les animaux après injection de CFA (complete freund's adjuvant) dans la patte (développement d'une douleur inflammatoire chronique): mise à mort à l'issue de la procédure. - Etude sur les animaux après une incision de la patte (développement d'une douleur post-chirurgicale): mise à mort à l'issue de la procédure. - Etude sur les animaux après la pose d'un manchon (Cuff) autour du nerf sciatique (développement d'une douleur neuropathique): mise à mort à l'issue de la procédure.

Remplacement

Au vu de notre objectif d’étude, il nous est malheureusement impossible de remplacer notre modèle in vivo par un modèle in vitro ou in silico. En effet, la caractérisation de la douleur nécessite une observation comportementale, uniquement possible chez l’animal vivant et vigile.

Réduction

Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire autant que faire se peut le nombre d’animaux par condition expérimentale, mais toujours dans l’optique d’obtenir le maximum d’information scientifique par test. Ainsi, au regard des données de la littérature et de la variabilité phénotypique individuelle, en se basant sur notre power analysis, chaque étude de base comporte un groupe témoin et un groupe transgénique, de chaque sexe, de 20 sujets chacun soit 80 animaux. Les animaux n'étant pas consanguins, la variabilité phénotypique est considérablement augmentée. Un calcul statistique "power analysis" a également été réalisé pour s'assurer que les résultats obtenus sont valides sur le plan statistique. Le groupe transgénique est constitué d'animaux issus de la même souche que les sujets non modifiés génétiquement. Toujours dans l’idée de diminuer au maximum le nombre d’animaux utilisés, chaque étude de base regroupe un ensemble de tests comportementaux dont l'enchaînement est compatible avec le bien-être de l'animal, ce qui permet de réduire grandement l’effectif.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans des animaleries dont le fonctionnement a été conçu pour maximiser le confort et limiter la souffrance des animaux. En particulier, les souris sont hébergées en cohorte, elles font l’objet d’observations régulières tout au long de l'expérience, l'enrichissement est systématiquement appliqué à toutes les cages. Les animaux seront observés tous les jours et leur comportement sera suivi afin de déceler tout signe d’inconfort ou de stress. Des points limites spécifiques à chaque geste ont été établis. L’induction de modèle de douleur est réalisée sous anesthésie. En cas de nécessité des décisions seront prises en accord avec le vétérinaire, la Structure chargée du Bien-Etre des Animaux (SBEA) et/ou le personnel zootechnique de l’institut pour stopper tout signe de mal-être de l’animal. Remarque : l'utilisation d'antidouleur de type anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) et opiacés n'est pas possible en post-chirurgie dans notre cas. Les AINS tout comme les opiacés interfèrent avec les processus inflammatoires nécessaires au développement et au maintien de la douleur neuropathique.

Choix des espèces

Le but est ici de réaliser une étude sur différents paramètres nociceptifs et différents modèles de douleur afin de caractériser la lignée de souris transgéniques SynII (Synapsine 2). Nous ne pouvons pas utiliser un autre modèle que la souris car ce sont des souris transgéniques dont nous voulons connaître les caractéristiques nociceptives physiologiques et/ou éventuellement physiopathologiques. Des animaux adultes âgés d'au minimum 6 semaines (souris dont les poids est supérieur à 20g) seront utilisés car cette étude nécessite des systèmes neurobiologiques totalement matures.

  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
Souris : 56
Souffrances
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Devenir
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 56

56 souriceaux mâles porteurs d'une maladie génétique grave vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées sévères. Ils reçoivent un transporteur synthétique de cuivre par injection sous-cutanée, avec quatre séances d'imagerie et cinq prélèvements sanguins sous anesthésie, avant mise à mort vers le 35e jour. La gravité tient surtout à la maladie elle-même, qui provoque faiblesse musculaire, malformations et risque d'anévrisme chez les animaux non traités. Le porteur affirme qu'aucune approche in vitro ne permet d'évaluer le passage du cuivre vers le cerveau chez l'animal malade.

Objectifs

La maladie de Menkès est une maladie rare dont l’incidence est estimée à 1 patient pour 250 000 naissances. Cette maladie touche les enfants (garçons uniquement) et elle due à une mutation génétique qui entraîne une carence généralisée en cuivre caractérisée par des cheveux fins et tortillés et dont les symptômes sont, entre autres, un défaut du développement squelettique et des troubles neurologiques sévères qui sont la cause du pronostic grave de cette maladie. En effet, le cuivre est un métal impliqué dans un grand nombre de réactions biochimiques intervenant dans la respiration cellulaire, le métabolisme du fer, le métabolisme des pigments, des neurotransmetteurs, etc. Ainsi, une carence en cuivre s’exprime par un déficit de ces différentes activités biologiques. Le seul traitement actuel pour les patients réside dans l’administration d’histidinate de cuivre qui restaure les concentrations normales en cuivre dans le sang, mais pas au niveau du cerveau. Cette absence d’amélioration clinique s’explique par l’impossibilité pour le cuivre de passer la barrière hémato-méningée qui entoure le cerveau. Notre projet vise à tester chez la souris mâle porteuse de la maladie une nouvelle thérapeutique basée sur l’administration, sous la peau, d’un transporteur synthétique du cuivre capable de franchir cette barrière hémato-encéphalique. Nous souhaitons maintenant démontrer grâce à des techniques d’imagerie médicale que ce transporteur synthétique du cuivre est capable de franchir la barrière hémato-encéphalique pour délivrer le cuivre jusqu’au cerveau de la souris porteuse de la maladie.

Bénéfices attendus

Notre projet vise à tester chez la souris mâle porteuse de la maladie une nouvelle thérapeutique basée sur l’administration sous-cutanée d’un transporteur synthétique du cuivre (TSC) capable de franchir cette barrière hémato-encéphalique. Les effets attendus sont un assombrissement du pelage qui est un indicateur du métabolisme correct du cuivre, ainsi qu’une amélioration de l’activité physique globale et une augmentation de l’espérance de vie ainsi qu'à une amélioration de l'activité locomotrice de la souris.

Procédures

Les animaux ne subissent pas de chirurgie mais 4 séances d'imagerie TEP/TDMX (20 minutes chacune maximum) sous anesthésie gazeuse à l'isoflurane et 5 prélèvements sanguins ( 30 secondes par prélèvement) sous anesthésie gazeuse à l'isoflurane

Impact sur les animaux

Chez les animaux non traités, les effets de la carence en cuivre sont la perte de la couleur du pelage, une baisse du tonus musculaire, poids plus faible qu'une souris non porteuse de la maladie, malformation des membres inférieurs et un risque d'anévrisme aortique. Les séances d'imagerie TEP réalisées dans cette étude n'ont pas d'effets indésirables chez l'animal.

Devenir

les souris sont maintenues en vie à la fin de la PE1 (entretien de la lignée) et de la PE2 (Administration par injection Sous-cutanée du TSC) et sont mises à mort après la derniere séance d'imagerie de la PE3 qui permet de visualiser les effets du traitement sur le passage de la BHE.

Remplacement

Il n’existe pas d’alternative d’approche in vitro car le projet porte sur l’évaluation de l’efficacité de transport du cuivre dans le cerveau via la barrière hémato-encéphalique chez l’animal porteur de la maladie.

Réduction

L’étude portera sur 56 souris mâles de laboratoire. Il s'agit du nombre d'animaux nécessaires pour mener à bien cette étude afin d’obtenir une puissance statistique suffisante. Le test non paramétrique de Mann et Whitney sera utilisé pour analyser les résultatsde cette étude.

Raffinement

Toutes les procédures expérimentales auront lieu dans l’animalerie, dans un environnement sécurisant pour l’animal. Une procédure d’estimation et suppression de la douleur est mise en place : différents éléments visuels chez l’animal sont évalués afin d’établir un score qui permet d’anticiper et d’éviter d’atteindre les points limites déterminés au préalable, et qui tient compte des signes éventuels de mal-être (isolement, yeux fermés, dos voûté, poils hérissés, immobilité, perte de poids, yeux et abdomen creux). Les animaux présentant des signes avancés de souffrance liée à la progression de la maladie, seront soulagés par un traitement antalgique.

Choix des espèces

Le choix de l’espèce souris se justifie par l’existence d’animaux porteurs de la mutation du gène ATP7A conduisant à une carence systémique en cuivre, proche de la maladie de Menkès observée chez l’homme. Le protocole expérimental démarrera chez les souriceaux à J5, en période de lactation, et sera poursuivie jusqu’à J35, date de mise à mort des animaux. L’imagerie médicale nécessite des souris de corpulence supérieure ou égale à J35, mais le protocole ne peut excéder cette date car les animaux hémizygotes non traités avec le TSC ne pourront pas survivre au-delà de 5 semaines.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 70
Souffrances
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Devenir
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 70

70 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une tumeur mammaire leur est greffée à partir de cellules cancéreuses, puis elles reçoivent jusqu'à huit injections d'un anticorps, avant mise à mort au plus tard trente jours après. Le porteur décrit une perte de poids et des difficultés respiratoires possibles liées au développement de métastases. Il annonce espérer démontrer l'efficacité d'une immunothérapie et juge le modèle animal seul capable de reproduire ces mécanismes tumoraux.

Objectifs

Un des cancers du sein les plus agressifs, qui représente 15 à 20% des cancers du sein, présente un taux élevé de rechute. L’absence de thérapies spécifiques le rende difficile à traiter. Nos données montrent que les cellules de cancer du sein triple négatif résistant à une irradiation présentent de façon plus abondante une protéine particulière appelée Gal9. Cette protéine pourrait servir de cible thérapeutique pour lutter plus efficacement contre cette maladie. L’objectif scientifique de ce projet est de tester l’efficacité thérapeutique d’un anticorps ciblant Gal9 dans un modèle de cancer du sein triple négatif chez la souris. Notre projet consistera dans un premier temps à faire pousser des tumeurs à partir de cellules irradiées in vitro. Les cellules seront irradiées puis injectées dans la glande amammaire. La croissance des tumeurs sera suivie et comparée à des tumeurs issues de cellules non irradiées. La deuxième phase de notre projet dépendra de l’efficacité de notre première procédure. Elle consistera à injecter des cellules irradiées ou non irradiées à des souris et de traiter immédiatement ces souris avec un anticorps ciblant Gal9. Ce traitement devrait permettre de minimiser le développement du cancer, en particulier chez les souris dont les tumeurs expriment fortement Gal9.

Bénéfices attendus

Nous espérons démontrer l'efficacité d'une thérapie ciblant Gal9 dans ce cancer particulièrement agressif. Les patientes atteintes d’un cancer du sein triple négatif et soumises à de la radiothérapie pourraient être particulièrement éligibles à cette thérapie.

Procédures

1 Injection sous-cutanées sous anesthésie gazeuse (10 minutes) Injections intra-péritonéales sur animaux vigiles (jusqu’à 8, à raison de 2 par semaine)

Impact sur les animaux

Le développement des tumeurs pourrait s'accompagner d'une perte de poids en plus d'une gêne physique pour les animaux. Des effets indésirables liés à la présence de métastases sont envisageables ; ils se traduiraient par des difficultés respiratoires plus ou moins prononcées. La grille de points limites que nous proposons permettra de tenir compte de ces potentiels effets indésirables. En ce qui concerne l'injection d'anticorps anti-(gal9), plusieurs papiers ont déjà été publiés à ce sujet et ne montrent pas d'effets indésirables particuliers.

Devenir

Les animaux seront systématiquement mis à mort à la fin de chaque procédure, au maximum 30 jours après le début du traitement. Les raisons sont les suivantes: - le score maximum de points limites sera atteint, - les souris n'auront pas de tumeur primaire mais seront susceptibles d'avoir développé des métastases pulmonaires - les souris auront bien répondu à l’immunothérapie et l’analyse des réponses immuno-inflammatoires sera nécessaire pour l'expliquer.

Remplacement

Nous avons accumulé de nombreuses expériences sur modèles cellulaires mais nous devons maintenant tester l’utilité de notre traitement sur l’animal puisqu’il n’existe pas de modèle non animal permettant de reproduire les mécanismes complexes impliqués dans le développement tumoral et les réponses immunitaires associées.

Réduction

Un test statistique adapté a été utilisé pour calculer le nombre nécéssaire et suffisant de souris. Pour chaque condition expérimentale, un nombre de 10 souris par groupe pour un total de 70 souris.

Raffinement

L’état général des souris sera contrôlé visuellement quotidiennement en ouvrant chaque cage. Les tumeurs seront mesurées tous les 2 jours (lundi au vendredi). La grille sera également utilisée tous les 2 jours. La souffrance des animaux ne devrait pas dépasser un niveau de contrainte équivalent à l’introduction d’une aiguille. Cependant, une grille d’évaluation de la douleur, adaptée à ce projet, a été élaborée pour surveiller l’état général de l’animal, son apparence et son comportement, révélateurs du niveau de douleur. En cas d’atteinte d’un niveau défini de points limites, la mise à mort de l’animal sera anticipée.

Choix des espèces

Ce projet s’inscrit dans la continuité d’études réalisée dans des modèles développés in vitro et vise à valider la pertinence de notre travail dans le cancer du sein triple négatif. Il est essentiel de tester la pertinence de notre cible thérapeurique dans un modèle beaucoup plus complexe que des cultures cellulaires et de tester son action anti-cancéreuse. La souris est une espèce qui permet de récapituler assez fidèlement les étapes du développement du cancer du sein en intégrant les réponses des cellules de l'immunité observées chez l'humain. Le cancer mammaire est majoritairement présent chez l'adulte. Pour cette raison, nous utiliserons des souris adultes de 8 semaines.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
    • Troubles endocriniens
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Rats : 192
Souffrances
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▲ 192
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Devenir
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 192

192 rats, dont des rats rendus diabétiques, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils reçoivent pendant quatre semaines un inhibiteur par injection, voie orale ou patch, avec des prélèvements sanguins hebdomadaires par section du bout de la queue et des tests métaboliques, avant d'être tués pour analyse du pancréas. Le projet vise une "preuve de concept" pour une molécule candidate contre le diabète. Le porteur n'attend "aucun effet indésirable" hormis la douleur des piqûres et des coupures de queue, et affirme qu'il n'existe "pas de méthode de remplacement".

Objectifs

Le diabète est une maladie chronique associée à une diminution de la masse des cellules β du pancréas qui sécrètent l’insuline. La régénération des cellules béta est désormais considérée comme une stratégie thérapeutique de premier plan. Au cours des dernières décennies, des études ont été menée pour identifier les cibles moléculaires pouvant être modulées afin de restaurer la masse β cellulaire et parmi elles l'enzyme DYRK1A. Nous proposons d’étudier, in vivo, un nouvel inhibiteur de DYRK1A, plus puissant et plus spécifique que ceux actuellement disponibles pour la recherche et ayant comme particularité d’être actif sous différentes voies d’administration ( intra-péritonéale, transdermique et orale). Durant 4 semaines nous administrerons, selon ces trois voies, deux doses de cet inhibiteur à deux modèles animaux, le rat Wistar non diabèrique et le rat Goto Kakizaki ( GK) diabétique. Nous analyserons par des tests in vivo l'évolution de la glycémie et de l’Insulinémie. Enfin, à l’issue des traitements, les animaux seront sacrifiés et une étude par des approches d'immunohistochimie sera menée pour analyser les aspects structurels et fonctionnels du pancréas .

Bénéfices attendus

Le bénéfice majeur de cette étude sera la livraison d'une preuve de concept solide indiquant que l’inhibiteur EMD92 est un candidat potentiel pour une pharmacothérapie ciblée sur les patients diabétiques. En plus de construire une meilleure connaissance de l'implication de DYRK1A dans la régulation de la croissance des cellules β au cours du diabète, des résultats positifs sur les rats diabétiques GK nous permettront de proposer une stratégie thérapeutique « curative », capable de prévenir la progression du diabète, grâce à la restauration d'une masse cellulaire β fonctionnelle

Procédures

Dans ce projet des rats mâles Wistar et GK âgés de 8 semaines recevront les molécules d'intérêt selon 3 voies d’administration et durant 4 semaines : -32 rats Wistar et 32 rats GK recevront une injections intrapéritonéales (IP) 1 jour sur 2, -32 rats Wistar et 32 rats GK recevront par voie orale (dans l’eau de boisson) -32 rats wistar et 32 rats GK recevront par diffusion transdermique (par patch). Un prelèvement de sang de 10 microlitres sera réalisé une fois par semaine jusqu'a la fin du traitement. A l'issue du traitement tous les animaux ( 96 rats wistar et 96 rats GK) subiront des tests métaboliques durant lesquels il recevront une injection soit de glucose pour mesurer la tolérance à cette molécule, soit d'insuline pour etudier leur sensiblité à cette hormone. Au cours du test de tolerance au glucose 4 prélèvements de sang seront faient de chacun 10 microlitres.

Impact sur les animaux

Les molécules étudiées ne sont pas censé induire de toxicité, aucun effet indésirable n’est donc attendu sur les animaux. De plus, ces molécules ne pouvant pas traverser la barrière hémato-encéphalique, aucune neurotoxicité ne devrait être observée. Par contre de legers effets indésirables pour l'animal seront liés à la piqure d'aiguille lors de l'injection en intrapéritonéale des molécules, du glucose et de l'insuline pendant les tests in vivo ainsi qu'à la coupure de l'extrémité de la queue lors des prelèvements de sang.

Devenir

Aprés le traitement à l'EMD tous les animaux sont gardés en vie. Aprés les tests métaboliques les animaux sont mis à mort.

Remplacement

Pour ce projet il n'existe pas de méthode de remplacement à celle faisant appel aux modèles animaux. Ils sont les seuls à nous permettre d'appréhender les paramètres structurels du pancréas, à savoir les interactions entre les cellules bêta et les cellules acinaires/canalaires qui entrent dans la constitution du pancréas. Le choix du rat Wistar et du rat diabétique GK pour cette étude réside dans le fait qu'il présente de grandes similitudes dans sa physiologie et physiopathologie avec celle de l'Homme

Réduction

Nous constituerons des groupes expérimentaux comportant un nombre d'animaux réduit au maximum, mais permettant de prendre en compte la variabilité individuelle de la réponse à l’inhibiteur. Les résultats seront analysés et validés par des tests statistiques adaptés : Mann-Whitney, Wilcoxon ou Anova (différences significatives P

Raffinement

Pour le traitement nécessitant une injection ainsi que pour les tests in vivo, les animaux sont préparés à la contention par les expérimentateurs. La douleur liée à l'injection est celle du niveau d'une piqure de l'aiguille. Ces méthodes sont en accord avec la classe lègère des procédures.

Choix des espèces

Le choix du rat pour cette étude réside dans le fait que cette espèce présente de grandes similitudes dans sa physiologie et physiopathologie avec celle de l'Homme. Les rats seront utilisés à l’âge adulte de 8 semaines. A cet âge, les rats GK développent le diabète et les cellules béta du pancréas sont altérées. Le traitement à l’EMD92 a pour but de rétablir cette défection en augmentant la masse béta cellulaire. Pour les rats Wistar, le traitement à l’EMD92 indiquera l’effet de la molécule sur les cellules béta d’un pancréas sain.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 4320
Souffrances
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▲ 4320
Devenir
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 4320

4 320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles sont irradiées pour détruire leur moelle osseuse puis greffées par injection de cellules malades, avec des biopsies de moelle au fémur, pour reproduire la transformation d'une maladie chronique du sang en leucémie aiguë. Le porteur indique des complications possibles comme des thromboses, des hémorragies, des infections et des diarrhées liées à l'immunodépression. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit ces interactions et qu'un "organisme entier" est nécessaire pour tester les molécules.

Objectifs

Les néoplasies myéloprolifératives (NMP) représentent un ensemble de maladies hématologiques (maladies du sang) affectant un des sous-groupes de cellules constituant le sang: le groupe myéloïde. Celui-ci inclut les granulocytes (cellules impliquées dans l’immunité), les thrombocytes (communément appelés « plaquettes », responsables de la coagulation sanguine) et les érythrocytes (couramment appelés « globules rouges » chargés du transport d’oxygène dans le sang). Des études scientifiques basées sur le « séquençage de l’ADN » (une méthode utilisée en laboratoire afin de connaître de manière exacte le type et l’ordre des molécules constituant notre ADN), ont permis de montrer l’existence de modifications génétiques (mutations) à l’origine de cette maladie. Ces mutations perturbent principalement des gènes impliqués dans la prolifération cellulaire, entraînant ainsi la multiplication anormale et accrue de ces cellules. D’une part, ces mutations semblent également être impliquées dans la transformation de cette maladie vers en un cancer du sang particulier dit «Leucémie Aiguë Myéloïde (LAM) », associé à de très faibles chances de guérison et/ou de survie. D’autre part, cette transformation en LAM serait aussi liée à des modifications touchant à l’environnement dans lequel se trouvent ces cellules : la moelle osseuse. Ainsi, l’objectif de notre projet est d’identifier les processus biologiques propres aux cellules des NMP et propres à leur environnement (moelle osseuse) impliqués dans la transformation de la maladie (NMP) vers un cancer du sang plus grave (LAM). Il permettra alors de déterminer de nouvelles pistes de préventions et de traitements (cibles thérapeutiques), afin d’empêcher la transformation des NMP en cette maladie dévastatrice qu'est la LAM.

Bénéfices attendus

Les processus responsables de la transformation des NMP en LAM secondaire sont encore mal compris. Ils semblent liés d’une part à des anomalies génétiques au sein des cellules sanguines et d’autre part à des anomalies de leur microenvironnement, au sein de la moelle osseuse, dans lequel évoluent les cellules malades des NMP. Le microenvironnement est constitué d’autres types de cellules (immunitaires, neuronales, ...etc.) baignant dans une matrice (une sorte de gelée chargée de molécules nécessaires à la survie de ces cellules). L’altération de ces cellules et/ou de cette matrice conduit à des anomalies du microenvironnement, ce qui perturberait aussi les cellules sanguines se nichant dans cette moelle osseuse. Ainsi, la compréhension des mécanismes responsables de la transformation des NMP en LAM et le développement de stratégies thérapeutiques permettant de prévenir l’apparition de cette complication, représentent un enjeu important pour les patients atteints de NMP.

Procédures

Afin d'identifier les mécanismes à l'origine de la transformation de la NMP en un cancer du sang plus grave qu’est la LAM, nous mettrons en place un modèle de souris « chimères », c’est-à-dire, ayant reçu des cellules provenant de notre modèle de souris malade afin de suivre leur développement. Pour cela des souris normales seront irradiées (étape durant 15 minutes, non douloureuse permettant d’éliminer les cellules de leur moelle osseuse) avant de recevoir par injection intraveineuse (injection d’une durée d’une minute, sur souris éveillée dans la veine de la queue) des cellules obtenues à partir de la moelle osseuse de nos souris transgéniques en post-mortem. Les souris seront alors maintenues sous antibiotiques durant les deux semaines afin d’éviter tout risque d’infection liée à la perte de leur système immunitaire causée par cette irradiation. Les cellules injectées, correspondant à des cellules malades de NMP, pourront être préalablement modifiées génétiquement afin d'invalider l'expression d'autres gènes et ainsi déterminer comment a lieu la transformation de la NMP en LAM. Pour suivre le développement des cellules malades de NMP et leur éventuelle modification à l'origine d'un cancer du sang, nous réaliserons des biopsies de moelle osseuse au niveau du fémur des souris (geste technique de moins de 5 minutes réalisé sous anesthésie et analgésie, deux fois maximum pour chaque souris). Nous effectuerons également des prélèvements sanguins (au niveau de la joue, geste non douloureux réalisé sur souris éveillées et durant maximum une minute par souris) de manière bimensuelle sur toute la durée (maximum 12 mois) de la procédure expérimentale. Le volume sanguin prélevé est faible et compatible avec une répétition espacée d’au moins deux semaines. Enfin, nous réaliserons des expériences d'imagerie afin de visualiser les interactions potentielles entre les cellules de la NMP et celles de leur environnement (observation d'une heure au niveau du crâne sur souris anesthésiée après incision de la peau sur 5mm. L'incision sera refermée après l'imagerie par des points de suture). Ensuite nous testerons des traitements sur une durée de 28 jours (injection non douloureuse deux fois par jour dans l'abdomen ou sous la peau ou par gavage avec une sonde spécifique). Chaque injection, réalisée sur souris éveillée, prend moins d'une minute. Le suivi de l'efficacité des traitements sera réalisé par prélèvement de sang ou de moelle osseuse, comme décrit précédemment.

Impact sur les animaux

Les souris génétiquement modifiées exprimant la mutation fréquemment retrouvée chez les patients NMP peuvent présenter des complications thrombotiques et hémorragiques (caillot sanguins et saignements), comme cela est observé chez les patients. Pour prévenir ces complications, plusieurs mesures seront prises, en particulier lors des prélèvements sanguins afin d'éviter la survenue de thrombose. Dans le cas des procédures impliquant une irradiation des animaux préalablement à l’injection de cellules par voie intraveineuse, des événements d’infection et de déshydratation pourraient apparaître. Ceci pourrait potentiellement induire des diarrhées modérées ou aiguës, ce pourquoi les souris seront maintenues sous antibiotiques durant la période de prise de greffe. En outre, l’administration des traitements standards de NMP par voie orale (gavage) constitue un risque d’irritation du tube digestif des animaux. Pour cela, nous prévoyons d’administrer un antidouleur par voie non invasive (sous-cutanée) afin de réduire au minimum leur souffrance. Toutefois, les conditions d’hébergement des souris ainsi que leur suivi quotidien permettront de prévenir le risque de souffrance et d’agir dans un délai très court (compensation de la perte en eau par ajout d’une gélose hydratée notamment). Enfin, et étant donné que nous travaillons sur la transformation des NMP en LAM secondaires, les animaux risquent de développer une leucémie mais seront aussitôt euthanasiés dès l’apparition de la maladie. Lors de la mise en place des essais thérapeutiques, nous veillerons au bien-être des souris, malgré la répétition des administrations (deux fois par jour pendant 28 jours) et nous arrêterons les tests dès que des signes de souffrance apparaîtront chez ces animaux.

Devenir

Tous les animaux inclus dans ce projet seront euthanasiés à l’issu de chaque procédure et les différents organes liés au système immunitaire seront prélevés pour analyse.

Remplacement

Il n'existe actuellement pas de modèle in vitro pertinent pour l'étude de la transformation leucémique des NMP, récapitulant les interactions entre l'environnement (moelle osseuse) et les cellules de NMP. Or la transformation des cellules malades de NMP vers le cancer du sang implique ces interactions. De plus, le test de molécules thérapeutiques nécessite l'utilisation d'un organisme entier afin de miner les conditions de distribution du médicaments comme cela se passera chez l'Homme.

Réduction

Étant donné que nous travaillons depuis plusieurs années sur des modèles animaux, nous avons acquis de l’expérience et une expertise dans ce domaine. Nous avons ainsi mis à profit nos connaissances théoriques et pratiques afin de mettre en place un protocole exprimental incluant le minimum d’animaux. Grâce à des analyses statistiques, nous avons réduit le nombre de souris utilisées au minimum tout en s’assurant d’obtenir des résultats statistiquement significatifs. De plus, nous optimisons au maximum nos expériences pour réaliser le plus d'analyses possibles sur les cellules obtenues à partir d'un même animal (récupération dans une seule expérience d’un grand nombre d’organes du système immunitaire afin de réaliser le maximum d’analyse et de conserver des prélèvements pour des études ultérieures).

Raffinement

Afin de réduire au minimum la douleur et la souffrance qui pourraient être ressenties par les souris, nous prévoyons la mise en place de différentes actions. Tout d'abord, un suivi quotidien (par les animaliers et/ou les expérimentateurs) des animaux sera réalisé, afin de s’assurer du bien-être des animaux, et du bon état de leur environnement de vie (propreté des cages, disponibilité d’eau et de nourriture, enrichissements, ...etc.). De plus, un suivi clinique quotidien des souris sera également entrepris pour détecter toutes modifications comportementales et éviter autant que possible les souffrances, douleurs et angoisses. Cela sera réalisé en s'aidant d'une grille d'évaluation du score clinique et des actions seront mises en place de manière graduée en fonction de l'apparition de signes de souffrance. En cas d’irritation du tube digestif, les animaux recevront une dose d’antidouleur afin de réduire leur souffrance au minimum. Les animaux seront euthanasiés si leur état se dégrade soudainement. Enfin, les cages où sont maintenus les animaux feront l’objet d’un change hebdomadaire, et nous nous assurerons d’y apporter le maximum d’enrichissements (Social : les souris seront en groupe de 5 pour favoriser les interactions sociales entre elles. Matériel : bûchettes en bois, papier kraft, tunnels, ...etc.).

Choix des espèces

La souris est un mammifère de petite taille dont la génétique et le comportement sont parfaitement connus. Cela permet de mesurer très facilement le bien-être, la souffrance et l’angoisse des animaux et de pouvoir y remédier le cas échéant ; ce qui en fait un très bon modèle pour atteindre les objectifs scientifiques du projet proposé. De plus, la souris et l’homme partagent 99 % de leurs gènes. Ainsi, les résultats des expériences réalisées chez la souris pourront être facilement transposables à l'être humain et donc améliorer l'étude des pathologies humaines et leurs thérapeutiques. Dans notre cas, nous disposons d'un modèle de souris génétiquement modifiées, exprimant la mutation la plus fréquemment retrouvée chez les patients atteints de la pathologie humaine que notre projet vise à étudier (la NMP). Pour mettre en place ce projet, nous utiliserons des souris âgées de 6 à 12 semaines (jeunes adultes). Notre modèle de souris "chimères" nécessitera des souris receveuses normales, âgées de 6 et 8 semaines au moment de la transplantation de moelle osseuse. Ce âge est celui où la mise en place du modèle de souris "chimère" est le meilleur comme cela est décrit dans de nombreux articles scientifiques du domaine.

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Cochons : 6
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 6
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Devenir
 -
 -
 -
 6

6 porcs miniatures vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie puis des séances d'imagerie au fil d'une succession de cinq procédures dont la dernière est terminale, pour tester une substance censée moduler la détection du sucre près du foie. Le porteur présente le diabète de type 2 comme concernant environ 500 millions de personnes et annonce une "solution thérapeutique innovante". Il justifie le recours au porc par sa taille proche de l'humain et l'impossibilité de reproduire in vitro la régulation de la glycémie sur un "animal entier".

Objectifs

Le projet vise à définir la dose minimale d’une substance susceptible de moduler la manière dont le système de détection de l’arrivée de sucre situé à proximité du foie renseigne le cerveau après le repas. L’objectif final est de traiter le diabète de type 2 en limitant les effets secondaires néfastes qui sont malheureusement classiques avec les thérapeutiques actuelles. Le modèle retenu est celui du porc miniature car il développe spontanément un des permisses du diabète de type 2 lorsqu’il est soumis à un régime alimentaire pléthorique. De plus, la taille de l’animal permet un abord chirurgical identique à celui qui sera réalisé à terme chez l’homme. Enfin, sa taille est adaptée à une imagerie du système de détection de l’arrivée du sucre.

Bénéfices attendus

Le bénéfice prévu vise à disposer d’une solution thérapeutique innovante pour le traitement du diabète de type 2. Cet objectif est réaliste car nous avons préalablement mis en évidence les mécanismes qui conduisent à la réduction d’efficacité du système de détection de l’arrivée de sucre. Cette réduction est parallèle à la survenue de la réduction de l’efficacité de l’insuline - un phénomène connu comme étant la prémisse de l’établissement du diabète de type 2. Cette cascade survient, en l’absence de prise de charge, chez tous les patients au cours de l’apparition du diabète de type 2, c’est à dire environ 500 millions de personnes dans le monde par an.

Procédures

Pour ce projet, 6 animaux seront utilisés sachant que les données sur des animaux témoins ont déjà été obtenus dans le cadre d’un projet antérieur. Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale dont la durée interventionnelle est de 10 minutes. Les animaux subiront également des imageries (2 imageries par animal) pour évaluer l’efficacité de la thérapeutique. Ces animaux sont produits à cet effet dans une structure agréée qui tient compte de l’éthique animale et assure l’élevage et le suivi quotidien des animaux dans les meilleures conditions de bien-être conformément à la législation et à la règle des 3R.

Impact sur les animaux

Ce projet sera réalisé́ en s’assurant qu’aucune angoisse, douleur ou souffrance inutile ne soit ressentie lors de toute intervention sur les animaux. Une observation quotidienne et une interaction positive quotidienne avec les animaux sera effectuée pour s’assurer de leur bien-être. En cas d’effet inattendu, les traitements appropriés seront mis en œuvre en accord avec les responsables du bien-être animal de notre établissement utilisateur.

Devenir

Ce projet correspond à la succession temporelle de 5 procédures - les 4 premières conduisant à la réutilisation de l’animal pour la procédure suivante, la cinquième et dernière étant terminale. A la fin de chaque procédure, les animaux seront suivis par un vétérinaire pour décider d’enclencher la procédure suivante. Trois procédures sont de classe légère, une procédure de classe modérée (chirurgie) et une sans réveil.

Remplacement

Les procédures ne peuvent être faites que sur l’animal entier car la régulation de la glycémie est liée à une série de réponses biologiques non reproductibles intégralement in-vitro.

Réduction

Le nombre d’animaux est volontairement réduit car les données sur les animaux témoins ont déjà été obtenues dans le cadre d’un projet antérieur. Cette réduction significative du nombre d’animaux n’induit donc pas une réduction de la significativité statistique alors qu’elle divise par deux le nombre d’animaux impliqués.

Raffinement

Des points limites sont fixés au préalable, et un suivi des animaux est effectué́ de façon très régulière. Les procédures chirurgicales et d’imagerie ont été́ conçues et validées par un vétérinaire en incluant une valence analgésique forte. Les méthodes d’imagerie sont les plus sophistiquées possible à ce jour indépendamment de l’espèce utilisée. La méthode chirurgicale est reconnue comme celle produisant les suites post-opératoires néfastes les plus limités possibles.

Choix des espèces

Le porc s’impose comme un modèle privilégié pour les études en nutrition et neurosciences. En contexte nutritionnel délétère, le miniporc adulte développe une obésité similaire à la pathologie humaine. Les animaux seront des jeunes adultes lorsque leur croissance aura atteint un plateau i.e. > 1,5 an. Ceci se justife par le fait que la condition visée par notre solution thérapeutique est celle de l'obésité chez l'adulte

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 640
Souffrances
▲ -
▲ 400
▲ 240
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 640

640 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent du lithium et diverses molécules par gavage, injection intrapéritonéale, croquettes enrichies ou minipompe implantée sous la peau, avec passages en cage à métabolisme et injection rétro-orbitaire, avant d'être tuées pour analyse des reins. Le projet cherche à comprendre la toxicité rénale du lithium, que le porteur qualifie de traitement "incontournable" du trouble bipolaire. Les atteintes possibles décrites vont de la soif intense à la douleur liée aux injections et aux implantations chirurgicales.

Objectifs

Le trouble bipolaire est une affection à la fois fréquente, touchant 1 à 4% de la population mondiale, et grave, puisque les accès maniaques et dépressifs engagent le pronostic vital en raison du risque suicidaire. Le traitement le plus efficace à ce jour est le Carbonate de Lithium. Cette efficacité incontestée est contrebalancée par des effets secondaires à long terme, et en particulier rénaux. Ceux-ci se manifestent d’abord par une incapacité à concentrer les urines et donc une soif intense, puis à plus long terme par une insuffisance rénale avec l'apparition de microkystes rénaux, pouvant évoluer vers l’insuffisance rénale terminale. Le mécanisme impliquerait un type de cellules particulières du rein, les cellules principales du canal collecteur responsables de l'équilibre de l'eau et du sel, et donc du milieu intérieur, dans l'organisme. Les données de la littérature ont montré une prolifération de ces cellules suite à une exposition à doses thérapeutiques au lithium. Cette prolifération semble médiée par le GDF15, facteur de croissance précédemment connu du laboratoire pour son effet en situation d’acidose. Notre projet vise à déterminer in vitro (sur des cultures cellulaires, dont sphéroïdes 3D) et in vivo sur un modèle d’exposition à long terme (jusqu’à 6 mois) le rôle et les mécanismes de la prolifération de ces cellules dans la progression vers l’insuffisance rénale. L’objectif de ce projet est ainsi de mieux comprendre la toxicité rénale du lithium et de mettre en évidence des pistes thérapeutiques préventives et curatives sur un modèle expérimental avant le développement d’essais cliniques.

Bénéfices attendus

Il s’agit d’un projet original de recherche fondamentale dans le domaine de la physiopathologie. Il vise à élucider certains mécanismes qui sous-tendent la toxicité rénale d’un traitement incontournable de la maladie bipolaire et de proposer des traitements préventifs.

Procédures

Un groupe de 80 souris sera soumis à une mise en cage métabolique pendant une durée de 4heures, chez un animal vigile, à 15 jours, 1 mois, 3 mois et 6 mois du début de la procédure : soit 4 fois par souris. Ces mêmes souris seront soumises à une mesure de DFG : injection rétro-orbitaire de FITC-inuline sous anesthésie à l'isoflurane, puis prélèvements microcapillaires à la queue à 3, 7, 10, 15, 20, 40 et 60 minutes, qui seront réalisées à 1 mois, 3 mois et 6 mois, soit 3 fois par souris. Un groupe de 40 souris sera soumis à un gavage gastrique de mubritinib sur animal vigile quotidien pendant 4 semaines. Un groupe de 40 souris sera soumis à une injection intrapéritonéale de canertinib sur animal vigile quotidienne pendant 4 semaines. Enfin, un groupe de 80 souris sera soumis à une intervention chirurgicale consistant à la pose de minipompes osmotiques sous-cutanées sous anesthésie générale (réalisée par injection intrapéritonéale) : une pose par souris. Les minipompes seront laissées pendant une durée de 4 semaines. Enfin, 400 souris seront nourries par des croquettes enrichies en médicaments données au long cours aux humains (amiloride et lithium) sans autre intervention que le prélèvement d'urines par simple contention et la surveillance de la prise de boissons, d'aliments et du poids.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables des interventions sont connus car déjà testés chez l'animal et utilisés chez l'homme. Le traitement par carbonate de lithium induit une augmentation de la consommation d'eau et de la diurèse ; le traitement par mubritinib peut être responsable d'un inconfort lié au gavage gastrique, il est par ailleurs bien toléré ; le traitement par canertinib peut entraîner du fait de sa voie d'administration des douleurs liées à l'injection intrapéritonéale, il est bien toléré par ailleurs. Le traitement par tolvaptan peut entraîner des douleurs liées à l'implantation sous-cutanée des minipompes. Il est responsable également d'une augmentation de la diurèse et d'une augmentation de la consommation d'eau. La mise en cages métaboliques peut entrainer un stress chez la souris. La mesure du débit de filtration glomérulaire peut entraîner des douleurs au point d'injection du produit.

Devenir

Les souris sont euthanasiées car les prélèvements et analyses sont nécessaires sur les tissus afin d'évaluer l'efficacité des traitements sur l'architecture des reins, la présence de microkystes et de fibrose, et ceci n'est pas possible avec le maintien en vie.

Remplacement

Le projet vise élucider des mécanismes responsables de l’homéostasie cellulaire du rein en réponse à des stimuli physiopathologiques. Ces stimuli sont transduits au niveau de différents tissus/organes en messages hormonaux, humoraux et/ou physiques qui sont perçus par le rein. La réponse rénale quant à elle intègre plusieurs types cellulaires, avec des interactions para et endocrines entre elles. L’analyse d’une telle complexité nécessite de travailler sur des organismes entiers.

Réduction

Pour toutes les procédures expérimentales qui seront mises en oeuvre, le nombre de souris par groupe sera de 10, avec un nombre total de 640 animaux. Ce chiffre correspond à la taille des effectifs établis grâce au calcul du nombre d'animaux nécessaires pour que les tests statistiques soient interprétables.

Raffinement

Afin de réduire au maximum la souffrance des animaux, nous prévoyons de mettre en place des critères d’interruption des procédures expérimentales basés sur des paramètres non invasifs représentatifs de l’évolution de la pathologie tels que la mesure de la variation du poids corporel (Perte de poids de plus de 10 % par rapport à la dernière pesée), la pression artérielle et la surveillance quotidienne du comportement des animaux (paralysie des membres postérieurs, epistaxis, animal prostré, ne bougeant plus). La procédure en cage métabolique concernant la plus faible proportion de souris possible, et sera réalisée après habituation des souris à la procédure sur une très courte période (6h). Enfin, pour limiter la douleur dans la procédure de mesure du débit de filtration glomérulaire (procédure 6), la sédation à l’isoflurane est privilégiée.

Choix des espèces

L’intérêt d’utiliser des souris pour cette procédure est que nous maîtrisons la transgénèse chez ces animaux, et que les modèles transgéniques sont déjà disponibles, sans nécessité de nouveaux élevages et croisement dans une autre espèce. Les expériences sont réalisées chez des souris adultes de 8 semaines pesant 25-30g au début de l’expérimentation. L’âge adulte est nécessaire pour que la néphrogénèse soit totalement terminée. Les animaux sont étudiés jeunes car une exposition longue (6 mois) est prévue dans un groupe d’étude.

  • Enseignement supérieur
  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
Xénopes : 2300
Souffrances
▲ -
▲ 1900
▲ 400
▲ -
Devenir
 -
 -
 1900
 400

2 300 xénopes vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Un centre de ressources les produit et les élève pour approvisionner des laboratoires, injectant des hormones à 1 900 femelles pour stimuler la ponte et pratiquant sur 400 autres jusqu'à quatre laparotomies pour prélever des fragments d'ovaire. Les femelles hormonées peuvent être réutilisées, celles opérées à répétition étant ensuite réutilisées pour l'enseignement ou tuées. Le porteur revendique le xénope comme "organisme modèle de choix" et met en avant sa longévité, jusqu'à trente ans, comme argument de réutilisation.

Objectifs

La plateforme est au service de la communauté scientifique travaillant avec le modèle xénope. Elle reprend les activités du Centre de Ressources Biologiques Xénopes qui servait près de 60 équipes de recherche en France depuis 20 ans. Notre unité d’appui à la recherche a pour mission de fournir des animaux à différents stades de développement (œufs, têtards, juvéniles ou adultes) à la communauté de chercheurs utilisant les modèles xénopes. Pour cela, le centre devra produire, maintenir et élever des animaux propres à la vente. Aucun apport extérieur ne sera réalisé, nous maintiendrons le cheptel minimum nécessaire aux besoins de la communauté. Les animaux pourront être produits par reproduction semi-naturelle ou par fécondation in vitro, pour lesquelles des injections d'hormones chez la femelle sont nécessaires. Ces hormones stimulent la ponte et permettent d'obtenir un grand nombre d'oeufs. Par ailleurs, pour répondre aux besoins de certains laboratoires utilisateurs concernant les fragments d'ovaires, il est nécessaire de pratiquer sur les femelles une laparotomie (ouverture de l'abdomen par une incision) sous anesthésie générale. Une fois suturée, les femelles feront l'objet d'une surveillance post-opératoire afin de détecter un éventuel signe de souffance.

Bénéfices attendus

Notre unité d’appui à la recherche a pour mission de fournir des animaux à différents stades de développement (œufs, têtards, juvéniles ou adultes) à la communauté de chercheurs utilisant les modèles xénopes.

Procédures

Puçage (tous) Injection d'hormones (1900) ou prélèvement de fragment d'ovaire par laparotomie (ouverture de l'abdomen par une incision) (400)

Impact sur les animaux

La présence d’un stress est tout de suite visible par l’émission de venin par les glandes épithéliales. Dans ce cas l’expérience est arrêtée immédiatement et l’animal est mis en observation. Après manipulation, les femelles retournent en stabulation dans les animaleries. Le personnel animalier s’assure que l’animal a pleinement recouvré son état de santé et de bien-être général. En cas de comportement anormal (perte de poids rapide ou progressive de au moins 20%, état de choc associé à de la prostration, nage anormale, lésions ou changement de couleur de la peau entraine la mise à mort de l'animal), le responsable du bien-être des animaux fait intervenir le vétérinaire référent pour décider de la marche à suivre (administration d’analgésiques pour soulager la douleur, ou décision d’euthanasie si l’état ne s’améliore pas au bout de 4 jours).

Devenir

Les femelles xénopes issues de la procédure 1 pourront être réutilisées dans un autre projet ou à des fins d'enseignement : en effet, la durée de vie de ces animaux est très longue (jusqu'à 30 ans) Les femelles issues de la procédure pourront, après avoir subi 4 laparotomies, être réutilisées à des fins d'enseignement ou seront euthanasiées.

Remplacement

les applications des recherches réalisées sur les xénopes nécessitent des observations sur un tissu ou individu entier. Il n’existe pas de modèle mathématique ou in vitro et pour certaines investigations, le xénope s’avère être le modèle le plus adapté (biotechnologies spécifiques disponibles uniquement chez ce modèle).

Réduction

Pour réduire le cheptel nécessaire aux différents besoins de nos utilisateurs, nous pourrons : 1) mutualiser les commandes pour que cela ne nécessite qu’une seule manipulation 2) opérer 3 à 4 fois maximum un seul individu (opérations espacées de quelques mois) et ensuite le destiner à des fins d’enseignement. 3) faire correspondre les pontes demandées par nos utilisateurs au renouvellement des stocks d’individus dans l’animalerie.

Raffinement

Les animaux seront hébergés et élevés dans une animalerie agréée et les procédures seront optimisées. Tout est mis en œuvre pour enrichir le milieu et améliorer le bien-être animal (ne pas isoler longtemps un animal, cacher des aliments “bonus” pour satisfaire leur instinct de recherche de nourriture, installation de cachette). Lors des chirurgies, la douleur sera prise en charge par l'utilisation d'anesthésiques et d'analgésiques appropriés.

Choix des espèces

Le xénope est un organisme modèle de choix pour l’étude des processus biologiques. Il a par exemple contribué de manière déterminante à la compréhension des mécanismes qui sous-tendent le développement embryonnaire. Il fait partie d’une sélection de modèles pour lesquels les approches de génomique fonctionnelle sont réalisables. Par ailleurs, pour l’étude fonctionnelle de canaux ioniques, de récepteurs ou transporteurs, le modèle xénope est très intéressant car les ovocytes sont capables d’exprimer de nombreuses protéines qu’il est ensuite aisé de caractériser grâce, entre autre, à des méthodes d’électrophysiologie. Outre ces caractéristiques, il est facile à élever et à maintenir en laboratoire et des pontes peuvent être obtenues à demande. Les embryons sont nombreux et robustes. Le développement externe permet des analyses non invasives dès la fécondation et à tous les stades. Pour pouvoir obtenir des pontes les animaux utilisés sont des animaux matures sexuellement âgés de 2 ans environ pour X. laevis et 6 mois pour X. tropicalis (le temps de développement de cette espèce est plus rapide).