Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
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- Oncologie
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- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Etude de tolérance à l’utilisation d’un dispositif d’assistance en physiothérapie respiratoire
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
5 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal sain subit six séances sous un dispositif d'assistance respiratoire avec des acquisitions tomodensitométriques avant, pendant et après, sous anesthésie générale. Le porteur cherche à vérifier l'absence de lésions pulmonaires comme des atélectasies avant de proposer le dispositif à des patients, et prévoit la mise à mort des cinq animaux pour confirmer les images par histologie des poumons. Il affirme qu'aucune méthode alternative ne reproduit des conditions cliniques et retient le porc pour la taille de ses poumons proche de celle de l'humain, jugeant leur prélèvement "indispensable".
Objectifs
De nombreuses pathologies respiratoires, telles que la mucoviscidose, la broncho-pneumapathie chronique obstructive ou les dilatations de bronches nécessitent une prise en charge pluridisciplinaire. La physiothérapie respiratoire est proposée aux patients souffrant d’affections respiratoires dans le but de gérer la dyspnée, contrôler les symptômes, améliorer la mobilité et la fonction, dégager les voies respiratoires et optimiser la toux. Un nouveau dispositif d’assistance en physiothérapie respiratoire a été développé. Avant de pouvoir le tester chez les patients, une étude sur l’effet du dispositif en utilisation intensive grâce à des données tomodensitométriques thoraciques avant, pendant et après traitement sur un modèle animal sain est nécessaire afin de s’assurer de l’absence de dommage sur le poumon notamment d’atélectasies, qui correspondent à un collapsus du tissu pulmonaire avec perte de volume.
Bénéfices attendus
Ce projet d'étude de la tolérance d'un dispositif d'assistance en physiothérapie respiratoire permettra de s'assurer de l'absence d'effets délétères sur le poumon malgré une utilisation intensive. Les résultats de cette étude permettront de proposer sereinement ce dispositifs aux patients souffrant de pathologies pulmonaires chroniques.
Procédures
Ce projet se déroule sur 5 jours après la semaine d'cclimatation des animaux. Chaque animal sera soumis à 6 sessions de 15 minutes de mise sous dispositif d'assistance en physiothérapie respiratoire avec des acquisitions tomodensitométriques avant, pendant et après l'utilisation du dispositif. Les 6 sessions seront réparties sur 3 jours (à J0, J2 et J4): une session en début de matinée et une en fin d'après-midi pour chaque journée expérimentale. La durée de chaque session sera d'environ 40minutes: 20 min de préparation de l'animal et 15 min de mise sous dispositif.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables qui pourraient survenir sont des lésions pulmonaires dont des atélectasies (collapsus du tissu pulmonaire avec perte de volume respiratoire). L'étude est menée pour s'assurer de leur absence. Les animaux seront imagés avant, pendant et après les sessions de physiothérapie respiratoire, ce paramètre sera évaluer tout au long de l'étude.
Devenir
Tous les animaux du projet (n=5) seront mis à mort à la fin de la procédure. Le prélèvement des poumons est indispensable afin de pouvoir confirmer les données d'imagerie par les analyses histologiques.
Remplacement
Ce projet a pour objectif d'évaluer les effets sur le poumon d'un dispositif d'assistance en physiothérapie respiratoire. Il n’existe pas de méthode alternative permettant d’atteindre cet objectif dans des conditions le plus proches possibles des cas cliniques, le recours à l'animal est donc nécessaire pour atteindre cet objectif. Le modèle animal choisi est le Porc qui présente l’avantage d'avoir des poumons et des bronches de taille comparable à ceux de l'Homme. Le dispositif médical testé ne serait pas compatible avec un animal de plus petite taille.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit en veillant toutefois de travailler sur un nombre suffisant pour obtenir des résultats fiables. Les sessions d'assistance respiratoire seront de 6 par animal, ce qui permettra d'avoir 30 sessions au total. La plupart des analyses dépendront de données qualitatives, par expérience, un nombre de 30 permettra d'obtenir des résultats interprétables, en tenant compte de la variabilité interindividuelle et de l'effet de répétition sur chaque individu.
Raffinement
Toutes les procédures expérimentales ainsi que l’environnement d’hébergement ont été optimisées. Les gestes interventionnels seront toujours réalisés sous anesthésie générale, par du personnel formé, permettant un temps interventionnel réduit au maximun, afin de prévenir la souffrance et l’angoisse de l’animal. Le bien-être de l'animal sera contrôlé en veillant aux conditions d'hébergement et au comportement des animaux. L'acclimatation des animaux sera d'une semaine avant d'entrer dans le protocole. Des observations quotidiennes seront réalisées par une personne compétente basées sur l'apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales aux stimuli externes (peu enclins aux manipulations, tentative de fuite). Ces contrôles sont enregistrés et permettent de repérer tout animal malade ou blessé pour prendre des mesures appropriées. Des controles biquotidiens en postopératoire sur toute la durée de la procédure (5 jours) seront réalisés par une personne compétente avec évaluation du bien-être et de la douleur. L'évolution du score permet de noter l'amélioration ou l'aggravation de l'état de l'animal et de prendre des mesures appropriées (points limites). Chaque paramètre est ainsi quantifiable, les scores sont additionnés et l'atteinte d'un score supérieur ou égal à 6 définit un point limite et engendre la sortie de l'animal du programme et sa mise à mort après consultation du vétérinaire référent si nécessaire. Tout constat d'un mal-être est remonté au responsable du bien-être des animaux pour examen approfondis, traitements adaptés et/ou consultation du vétérinaire référent.
Choix des espèces
Il n’existe pas de méthode alternative permettant d’atteindre cet objectif dans des conditions le plus proches possibles des cas cliniques, le recours à l'animal est donc nécessaire pour atteindre cet objectif. Le modèle animal choisi est le Porc qui présente l’avantage d'avoir des poumons et des bronches de taille comparable à ceux de l'Homme. Le dispositif médical testé ne serait pas compatible avec un animal de plus petite taille. De plus, l'anatomie et la physiologie de l'appareil respiratoire du Porc présentent de grandes similitudes avec l'Homme.
Greffes de peau de souris transgéniques EGFP sur souris Nude pour l’étude des interactions greffon-hôte
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
30 souris vont être utilisées et toutes tuées, quinze donneuses transgéniques dont la peau du dos est prélevée sous anesthésie avant mise à mort sans réveil, et quinze souris Nude immunodéprimées recevant la greffe puis tuées entre un et douze jours après. Le porteur décrit le prélèvement d'un disque de peau de 12 mm sur chaque animal et un hébergement en cage individuelle tout au long de l'étude, qu'il reconnaît source de stress par isolement social. L'objectif est de caractériser les interactions cellulaires lors d'une greffe cutanée, en vue d'optimiser des substituts de peau. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ou ex vivo ne suivrait ces interactions dans la durée et conclut au caractère non remplaçable de la souris.
Objectifs
L’objectif de notre projet est de caractériser les interactions cellulaires se mettant en place entre le greffon et l’hôte sur l’acceptation du greffon, la régénération du tissu cutané et la revascularisation au cours du temps après réalisation d’une greffe cutanée. En effet, suite à une greffe cutanée, des interactions s’établissent rapidement entre les différentes populations cellulaires du greffon et de l’hôte recevant la greffe cutanée : cellules épidermiques, cellules dermiques, cellules endothéliales et cellules immunitaires. Ces interactions vont permettre soit l’acceptation du greffon, soit son rejet avec la mise en place de réactions inflammatoires et immunitaires s’opérant dans les premiers jours suivant la réalisation de la greffe. Pour cela, nous réaliserons la greffe de peau de souris transgéniques porteuses du gène EGFP sur des souris Nude, immunodéprimées, permettant ainsi de limiter la réponse immunitaire et donc le rejet de greffe, et nous effectuerons des prélèvements à différents temps après réalisation de cette greffe. Des analyses histologiques, immunohistochimiques et par immunofluorescence des prélèvements cutanés permettront ainsi d’appréhender les interactions se mettant progressivement en place au cours du temps entre le greffon et l’hôte.
Bénéfices attendus
La caractérisation des interactions cellulaires se mettant en place entre le greffon et l’hôte sur l’acceptation du greffon, la régénération du tissu cutané et sur la revascularisation au cours du temps après réalisation d’une greffe cutanée sont des paramètres importants qui vont permettre de mieux appréhender ces phénomènes précoces lors de greffes de substituts de peau et d’optimiser la conception de substituts de peau. L’utilisation de greffons issus de souris transgéniques EGFP, exprimant une protéine fluorescente verte, va permettre de caractériser ces interactions notamment par immunofluorescence, ce qui ne serait pas possible avec des greffons d’origine murine autre ou humaine.
Procédures
Les souris seront soumises à une procédure chirurgicale pour la réalisation des greffes de peau de souris transgéniques EGFP sur souris Nude. Sous anesthésie générale à l’isoflurane, un prélèvement de peau de 12 mm de diamètre sur toute l’épaisseur de la peau sera effectué au milieu du dos et en arrière des omoplates sur chacune des 15 souris transgéniques EGFP avant leur mise à mort. Ce prélèvement de peau sera greffé aussitôt sur chacune des 15 souris Nude sur lesquelles aura été réalisé un prélèvement de peau de 12 mm de diamètre au niveau de la même zone au milieu du dos et en arrière des omoplates. Un traitement analgésique des souris Nude greffées sera administré 1 heure avant la chirurgie puis 6 heures, 12 heures et 24 heures après. La chirurgie sera réalisée en 20 minutes environ et ne sera effectuée qu’une seule fois. Les greffes cutanées seront protégées par des pansements et compresse changés 2 fois par semaine et seront observées et scorées lors de chaque change effectué. Un suivi quotidien des souris greffées sera réalisé pendant toute la durée des expérimentations. Un maintien des souris greffées en cage individuelle sera nécessaire pour éviter qu’elles ne s’arrachent entre elles les pansements, compresse et surtout le greffon cutané.
Impact sur les animaux
L’utilisation d’une couverture analgésique lors de la procédure de greffe cutanée va permettre de limiter au maximum la souffrance des animaux. L’hébergement en cage individuelle des souris greffées, nécessaire tout au long de l’étude pour éviter qu’elles ne s’arrachent entre elles le greffon cutané, l’anneau en silicone, les pansements, la compresse et la bande de sparadrap, peut conduire à un stress par la limitation des interactions sociales directes mais cet effet sera limité par l’utilisation de cages transparentes, permettant à chaque souris de voire au moins une de ses congénères.
Devenir
Procédure expérimentale 1 = prélèvement de peau sur les souris transgéniques EGFP : les souris transgéniques seront mises a mort après réalisation du prélèvement de peau qui sera greffé sur souris Nude. Procédure expérimentale 2 = greffe de peau de souris transgénique EGFP sur souris Nude et observation des greffes cutanées : les 15 souris Nude greffées seront mises à mort à différents temps après réalisation de la greffe cutanée, 1, 3, 5, 7 et 12 jours après, avec 3 souris par temps de prélèvement. Un prélèvement cutané sera réalisé au large de la région greffée pour réaliser un ensemble d’analyses permettant de caractériser les interactions cellulaires se mettant en place entre le greffon et l’hôte sur l’acceptation du greffon, la régénération du tissu cutané et la revascularisation au cours du temps après réalisation d’une greffe cutanée.
Remplacement
Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est pas envisageable dans le contexte de ce projet. Il n’est en effet pas possible d’utiliser des modèles in vitro ou ex vivo permettant de caractériser sur un temps prolongé les interactions cellulaires se mettant en place entre le greffon et l’hôte ayant des origines différentes et dépendants de mécanismes complexes (influence du microenvironnement cutané, processus inflammatoire et immunitaire, angiogénèse, réépithélialisation…). L’ensemble de ces facteurs complexes ne peut être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet mais permettant d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Ce nombre a été déterminé sur la base de résultats d’études précédentes. D’autre part, la réalisation de l’ensemble des analyses envisagées sur un même prélèvement cutané permet de limiter le nombre d’échantillons et donc d’animaux nécessaires. Une modélisation informatique des résultats obtenus sera également effectuée afin de l’utiliser lors des études de greffes cutanées qui seront réalisées avec des substituts de peau humaine.
Raffinement
Une attention toute particulière sera portée aux animaux lors de la réalisation de la greffe cutanée (analgésie pré-opératoire, maintien des conditions d’asepsie, maintien de la température corporelle) puis après réalisation de celle-ci. Les animaux seront observés quotidiennement tout au long de l’expérimentation, leur poids sera mesuré deux fois par semaine à chaque renouvellement de pansement, et si une perte de poids supérieure à 20% par rapport au poids maximal est observée ou si des signes d’infection de la plaie greffée ou des modifications du comportement des animaux sont observés (cachexie, vocalises, convulsions…), ceux-ci seront mis à mort dans des conditions éthiques. Des bâtonnets d’ouate seront placés dans chaque cage comme dispositif d’enrichissement pour assurer leur bien-être, et seront remplacés lors de chaque change de litière.
Choix des espèces
La souris est l’espèce animale la plus adaptée pour réaliser ce projet en raison de sa taille et de sa facilité de manipulation permettant d’induire une plaie représentative des plaies à traiter chez l’Homme, et la souris Nude est une souris immunodéficiente, permettant d’éviter les risques de rejet suite à une greffe de peau d’un organisme étranger telle qu’une souris transgénique EGFP. Son utilisation est largement décrite dans la littérature scientifique pour les études sur les greffes cutanées et pour le développement de substituts cutanés. Les animaux seront des souris âgées de 6 semaines à l’arrivée au laboratoire et de 7 semaines pour le démarrage des expérimentations. Cela correspond à l’âge de souris décrit dans la littérature scientifique pour la réalisation d’études sur des greffes cutanées (généralement 6 à 8 semaines).
Mise en place de l’organe sensoriel olfactif chez le poisson zèbre
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système nerveux
400 poissons zèbres vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, environ trois quarts conservés comme reproducteurs et le reste tué faute de porter la mutation recherchée. Le porteur crée six lignées transgéniques et mutantes pour étudier la formation du système olfactif à partir des embryons, prélevés avant cinq jours de développement. Il indique que les formes homozygotes peuvent provoquer stérilité, stress et agressivité, et prévoit de ne maintenir que des adultes hétérozygotes pour éviter ces atteintes. Sur le remplacement, il décrit des modèles mathématiques en développement mais conclut qu'une approche in vivo sur un vertébré reste "nécessaire".
Objectifs
Notre projet vise à caractériser les mécanismes génétiques et morphométriques gouvernant la mise en place du système olfactif en utilisant le poisson zèbre Danio Rerio comme organisme modèle. Afin de pouvoir étudier les cascades moléculaires et génétiques en action au cours du développement de cette structure, il nous faut altérer ou visualiser l'activité de gènes d'intérêt. Nous utilisons la transgénèse et la mutagenèse dirigée pour établir des lignées mutantes ou transgéniques stables. Nos recherches se focalisent sur la mise en place précoce du système olfactif dont les évènements interviennent avant 5 jours de développement embryonnaire. Nous génèrerons 6 Lignées pour ce projet : A. 2 lignées transgéniques : Tg(fa2h::eGFP) et Tg(8.4neurog1::nls-EOS) pour visualiser les étapes précoces de la formation de notre structure d'intérêt et B. 4 lignées mutantes : pitx3 , f11r.1, fa2h et oclna pour analyser le rôle de ces gènes candidats dans la mise en place précoce du système olfactif.
Bénéfices attendus
Le projet nous permettra d’établir des lignées transgéniques et mutantes qui nous servirons pour mieux comprendre la mise en place de l’organe sensoriel olfactif. Ces outils seront alors largement accessibles à la communauté scientifique pour comprendre plus largement le rôle des molécules d’adhésion jonctionnelle, des enzymes et pour établir un modèle poisson zèbre de développement des neurones dopaminergiques (maladie de Parkinson et développement du cristallin).
Procédures
Les animaux générés par ce projet seront utilisés à des fins reproductives, seuls leurs embryons dans les phases de développement autonomes (avant 5 jours de développement) seront utilisés pour les expérimentations.
Impact sur les animaux
Nous ne prévoyons pas d'effets indésirables pour les lignées transgéniques et mutantes à l'état hétérozygote. Cependant, nous pouvons anticiper que pour les lignées mutantes le développement des placodes craniales antérieures (cristallin, adénohypophyse et olfaction) soit perturbé. Les données bibliographiques de mutants qui perturbent le développement de l'adénohypophyse, du cristallin et de l'olfaction peuvent indiquer des effets indésirables chez les adultes homozygotes : risques de stérilité, de stress et d’agressivité. Il est important de noter que chez le poisson zèbre, ces pathologies se développent lorsque la mutation est présente à l'état homozygote et que nous maintiendrons les lignées avec des adultes hétérozygotes dans ce projet.
Devenir
Idéalement, nous aimerions conserver la totalité des animaux mais tous les adultes ne seront pas porteurs de la mutation et nous choisirons les allèles mutants les plus facilement identifiables et les lignées transgéniques les plus robustes pour ne conserver en moyenne les 3/4 des animaux reproducteurs. Les autres qui ne portent pas l'évébement génétique requis seront mis à mort.
Remplacement
Nous développons actuellement des modèles théoriques mathématiques pour simuler numériquement les expérimentations et ne tester biologiquement que les expériences ayant un intérêt pré-validé.
Réduction
L'équipe s'intéresse uniquement à des processus embryonnaires. Par conséquent, les poissons adultes gardés au laboratoire sont consacrés uniquement à la reproduction et ne sont soumis à aucune expérimentation. Le nombre d'individus hébergés correspond au nombre minimal nécessaire au maintien des lignées et à la production d'œufs nécessaires à notre expérimentation. Nous prenons soin de faire évoluer nos protocoles expérimentaux afin de réduire le nombre d’individus hébergés dans l’animalerie. Notamment, l’amélioration récente de nos techniques de mutagénèse grâce au développement de protocoles utilisant le système CRIPR/Cas9, nous a permis de réduire drastiquement le nombre de fondateurs nécessaires à l’établissement de nouvelles lignées.
Raffinement
Tout est fait dans ce projet pour que nos adultes soient dans les meilleures conditions pour pouvoir se reproduire afin que nous obtenions nos précieux embryons. De plus, nous utilisons principalement dans notre projet des méthodes d'imagerie de l'embryon en temps réel sur du vivant pour comprendte la formation de l'organe sensoriel olfactif à l'aide de lignées transgéniques fluorescentes qui marquent le territoire olfactif et les différentes populations cellulaires qui le composent.
Choix des espèces
Notre équipe s’intéresse à comprendre les mécanismes génétiques et morphomètriques régissant la mise en place du système olfactif. La perturbation de ces processus peut conduire chez l’homme à de nombreuses pathologies allant de la stérilité à l’anosmie. L’utilisation d’une approche in vivo sur un animal vertébré, comme le poisson zèbre est donc nécessaire à la compréhension de ces processus dynamiques et complexes. Dans ce projet, nous générerons des poissons zèbres transgéniques ou mutants qui seront utilisés adultes à des fins reproductives.
Evaluation in vivo dans des souris immunodéficientes de l’efficacité de thérapie anti-tumorales par technique d’imagerie EU 2/2
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
3 328 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées en souffrance modérée. Le porteur les rend immunodéficientes puis leur greffe, pour chaque patient, ses cellules immunitaires et sa tumeur, afin de constituer des cohortes dites "avatars" servant à tester des traitements. Il indique que l'injection de cellules humaines provoque invariablement une réaction contre les cellules de la souris, avec perte de poids, de poils et de mobilité sur un à deux mois, les animaux étant mis à mort à un stade avancé pour récupérer les tumeurs. Sur la réduction, il se contente d'écrire que le nombre d'animaux "sera à évaluer au cours des expériences", justification sommaire pour un effectif de plus de trois mille souris.
Objectifs
Il est proposé d’utiliser un modèle de souris immunodéficiente afin de constituer, pour chaque patient atteint d’une tumeur, une cohorte de souris doublement humanisée/greffée (système immunitaire et tumeur) qui sera utilisée pour évaluer l’activité de thérapies, dans un délai compatible avec les contraintes cliniques, typiquement 1 mois. Les souris présentent des mutations entrainant une déficience en cellules immunitaires murines. Ces souris ont montré être des bons modèles de greffe de cellules tumorales humaines ainsi qu’un bon réservoir pour une reconstitution de système immunitaire humain. La mise en place d’une cohorte de souris porteuse de tumeur dérivée de patient (PDX) est un projet ambitieux à forte valeur ajoutée pour la recherche sur les cancers permettant d’évaluer l’activité des traitements les ciblant. Ces souris sont greffées avec des fragments de tumeur fraiche et la tumeur peut se développer dans l’environnement murin en absence de système immunitaire pouvant le reconnaitre comme étranger. Cependant, des obstacles sont présents pour optimiser l’établissement de cette cohorte : taux de prise de greffe des PDX très faible et/ou variable, temps avant apparition de la PDX (plusieurs semaines, voire mois), instabilité génétique amplifiée au cours des passages successifs des PDX dans une souris à l’autre et absence d’un système immunitaire autologue. Afin de palier à ces obstacles, les cellules mononuclées du sang périphérique (PBMC) du patient ainsi que des fragments tumoraux, du même patient seront greffés, dans les souris sans passer par l’étape d’établissement d’une tumeur macroscopique de type PDX classique. La détection précoce de ces cellules, par les techniques d’imagerie, permettrait d’évaluer l’efficacité des traitements afin de comprendre notamment les mécanismes de résistance mais aussi d’évaluer le traitement le plus efficace parmi le choix possible actuellement et dans un futur proche.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but d’évaluer la pertinence et la corrélation clinique des réponses aux traitements chez le patient au regard de de la réponse observable dans la cohorte avatar aux patients. En cas, de corrélation positive, cela permettre d’obtenir une preuve de concept de la pertinence d’une méthodologie comme outil de diagnostic afin de proposer aux cliniciens le traitement le plus adéquat pour chaque patient, dans des contraintes temporelles acceptables pour les cliniciens et les patients.
Procédures
Injection de thérapie deux à trois fois par semaine sur animaux vigiles ou endormis, chaque injection demande une contention de 15 à 30 secondes ; Echographie une à deux fois par semaine sur animaux endormis, le temps d'acquisition par échographie (et donc de l'anesthésie) est compris entre 10 et 20 min par souris ; Prélèvement de sang une fois au cours de la procédure sur animaux endormis, le prélévement dure entre 15 et 30 secondes (l'anesthésie environ 3 minutes). La durée pendant laquelle les animaux subiront ces interventions sera de 5 semaines à 2 mois.
Impact sur les animaux
L’injection de PBMC humain dans une souris immunodéficiente entraine, invariablement, une réaction des cellules immunitaires humaines injectées contre les cellules murines reconnues comme étant étrangères. Cette réaction entraine une perte de poids des animaux, une perte de poil et une perte de mobilité des animaux dans un délai pouvant aller d’un mois à deux mois. A un stade avancé de la maladie, les animaux doivent être sacrifiés. Aucun autre effet indésirable n’est attendu notamment par l’injection des traitements.
Devenir
Les animaux doivent être mis à mort car les tumeurs doivent être récupérées
Remplacement
Les méthodes actuelles permettant d’évaluer l’efficacité de thérapie personnalisé sont inefficaces, actuellement, par absence de biomarqueur fiable, permettant de choisir le traitement le plus adapté à chaque patient.
Réduction
Le nombre de souris par groupe de traitement est évalué, en fonction de la variabilité des modèles animaux. Ce nombre sera à évaluer au cours des expériences en fonction de cette variabilité.
Raffinement
Le raffinement de l’étude est : surveiller les animaux pour l’apparition de la réaction immunitaire des cellules immunitaires humaines injectées vis-à-vis des cellules murines de l’hôte qui sera monitoré deux fois par semaine.
Choix des espèces
Les souris immunodéficientes sont les seules modèles animaux correctement validés ayant montrés une prise de greffe de tumeurs humaines et de système immunitaire humain. Les animaux seront des adultes à partir de 6 semaines, stade qui a montré de bons résultats pour prise de greffe tumorale et immunitaire.
Action du récepteur nucléaire TRa1 sur la croissance de xénogreffes et la plasticité de cellules tumorales intestinales
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
90 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées en souffrance modérée. Le porteur les rend immunodéficientes et leur greffe des cellules tumorales marquées par fluorescence, par injection sous-cutanée ou intraveineuse, pour suivre la croissance des tumeurs et leur capacité à métastaser. Il indique que les tumeurs peuvent gêner les déplacements, que la peau peut s'ulcérer en provoquant une douleur modérée et que des métastases au foie ou aux poumons peuvent dégrader l'état des animaux, tous mis à mort en fin de procédure. Il affirme que ces cellules doivent être implantées dans un "organisme entier" et que le modèle souris est "nécessaire".
Objectifs
Le but du projet est de réaliser des expériences de suivi de pousse tumorale chez la souris immunodéficiente à partir de cellules cancéreuses modifiées pour qu'elles expriment plus ou moins une protéine au niveau de leur noyau. La quantité présente de cette protéine dans les cellules jouerait un rôle dans le comportement des cellules cancéreuses. Ces cellules cancéreuses seront également marquées par fluorescence en fonction de la quantité de la protéine exprimée. Ainsi cette fluorescence nous permettra de visualiser les différents types de cellules cancéreuse et d'observer leur évolution dans les tumeurs. Nous nous intéresserons à la corrélation entre le type de cellules retrouvées dans les tumeurs, la vitesse de croissance des tumeurs et l'agressivité des cellules cancéreuses à travers leur capacité à métastaser.
Bénéfices attendus
Nous serons en mesure d’analyser l'impact du niveau d’expression de TRa1 sur la croissance des tumeurs. Nous pourrons étudier si ce niveau d'expression module la capacité de croissance, de migration ou de mort cellulaire ainsi que l’agressivité du développement tumoral. A terme, une meilleure compréhension des mécanismes du développement des cancers permettra de mieux adapter les traitements et/ou d'envisager de nouvelles cibles thérapeutiques.
Procédures
Les souris du projet seront greffées avec des cellules tumorales marquées par fluorescence, soit par injection ou implantation sous-cutanée soit par injection intra-veineuse. Ces greffes se dérouleront sous anesthésie, l'opération ne durant que quelques minutes.
Impact sur les animaux
Nous utiliserons des souris immunodéprimées. Ces animaux, par leur système immunitaire défaillant, sont hébergés dans une pièce dédiée avec toutes les barrières sanitaires permettant de garantir leur bon état de santé pendant toute la durée de leur vie. Les souris subiront chacune une unique injection ou implantation de cellules tumorales. Les souris seront donc amenées à développer des tumeurs. Ces tumeurs pourraient éventuellement les gêner dans leurs déplacements. Si la peau venait à s’ulcérer au niveau d’une tumeur, cela provoquerait une douleur modérée à l’animal. Des métastases pourraient également apparaître, notamment sur le foie ou dans les poumons. L’état des souris pourraient alors se dégrader : amaigrissement, difficultés à respirer, troubles moteurs… Il y a 3 types possible d’injection dans ce projet ; une injection sous-cutanée au niveau du flanc, une injection intra-veineuse à la veine de la queue et une implantation sous-cutanée.
Devenir
Tous les animaux, des souris, seront mis à mort en fin de procédure. En effet, ils développeront des tumeurs sur le flanc et potentiellement des métastases. De plus, des analyses doivent être menées sur plusieurs de leurs tissus afin d'étudier la distribution des différents types cellulaires dans les tumeurs et d'analyses les organes.
Remplacement
Ce projet vise à étudier la capacité de plusieurs types de cellules cancéreuses à former des tumeurs et à métastaser. Pour cela, ces cellules doivent être implantées dans un organisme entier afin de reproduire au mieux les conditions physiologiques dans lesquelles elles se développent habituellement. Il nous faut donc avoir recours à un système intégré et mature, dans notre cas le modèle souris.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire à ce projet est de 90 souris. Ce nombre a été réduit au maximum tout en restant suffisant et statistiquement robuste pour apporter des réponses claires à notre projet. Nous mesurerons pour chaque animal engagé le nombre de tumeurs primaires et métastases ainsi que leur taille.
Raffinement
Une surveillance quotidienne des animaux sera effectuée afin d'identifier au plus tôt toute douleur ou souffrance éventuelle. De plus, les procédures se feront sous anesthésie générale. Les souris seront maintenues sur tapis chauffant toute la durée de l'anesthésie. Une couverture analgésique est mise en place afin de prendre en charge toute douleur potentielle qu'impliquerait l'implantation des cellules tumorales. Un développement tumoral est attendu, un suivi de poids et de taille des tumeurs sera réalisé 3 fois par semaine. Des points limite qui auront pour effet l'arrêt de la procédure ont été déterminés.
Choix des espèces
Nous utilisons la souris comme organisme modèle pour reproduire chez l'animal des pathologies (inflammation et cancer du côlon). Nous avons l'expertise au laboratoire sur ce modèle animal et nos données précédentes sur le rôle de TRa1 dans des études in vivo ont été générées chez la souris. L'animal est absolument nécessaire par son côté physiologique intégratif. En effet, dans notre projet, les études de pousse tumorale ne peuvent se faire que dans des organismes complets prenant en compte l’influence de la physiologie de l’animal et du microenvironnement. Les animaux seront âgés d'au moins 8 semaines afin de mener notre projet sur un stade adulte jeune.
Impact du récepteur TNFR2 sur le développement du cancer du pancréas, sur son microenvironnement et sur la réponse immunitaire anti-tumorale.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
40 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées en souffrance modérée. Le porteur leur greffe des cellules tumorales directement dans le pancréas, ce qui provoque un adénocarcinome, puis les euthanasie cinq semaines plus tard alors que toutes ont développé un cancer avancé. Il indique que ce stade terminal, marqué par une ascite et des changements de comportement, entraînerait une grande souffrance si la mort n'était pas donnée, une grille de score pouvant avancer la mise à mort. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ou ex vivo ne rend compte de la relation entre système immunitaire et tumeur.
Objectifs
Cette étude permettra de déterminer le rôle exact du TNFR2 sur l’activation du système immunitaire au sein du microenvironnement tumoral et ainsi en voir l'effet sur la croissance tumorale. Cette étude fait partie d’un projet de recherche translationnelle pour la détermination des meilleurs protocoles de traitement des tumeurs du pancréas.
Bénéfices attendus
Le TNFR2 participe à l'activation et au maintien de l'activité des lymphocytes T régulateurs. Son absence permettrait de diminuer, voir d'abroger, l'inhibition de la réponse immunitaire antitumorale au sein du micro-envonnement immunitaire. Le bénéfice potentiel est que la réponse immunitaire anti-tumorale soit plus efficace, et permette un ralentissement, voir un arrêt de la croissance tumorale.
Procédures
Il n'y a qu'une intervention effectuée. Les animaux vont subir une opération chirurgicale afin d'effectuer une greffe orthotopique. Ce type de greffe vise à introduire des cellules au sein d’un tissu de même nature. Ainsi les cellules tumorales pancréatiques sont directement injectées dans le pancréas. Cette intervention dure 5 minutes sur un animal sous anesthésie gazeuse (Isoflurane). Cette intervention est accompagnée par l'administration d'analgésiques, Rimadyl et Vetergesic, ceci le jour (Rimadyl et Vetergesic) et le lendemain (Vetergesic) de l'opération. Cette administration est faite par injections intra-péritonéales pour le Rimadyl et en sous-cutanée pour le Vetergesic.
Impact sur les animaux
La greffe des cellules tumorales dans le pancréas va générer l'apparition d'un adénocarinome pancréatique canalaire. Les animaux ont dans les stades terminaux de l'expérimention une déficience pancréatique associée à diiférents autres symptômes (apparition d'ascites, changements comportementaux,...). Les symptômes sont bien sur suivis via une grille de suivi, nous servant à dertiminer quand le point limite de l'expérimentation est atteint.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure par dislocation cervicale (ou par asphyxie au dioxyde de carbone le cas échéant), 5 semaines après la greffe des cellules tumorales. A cette date, la mort est donnée car l'ensemble des animaux a developpé un cancer du pancréas avancé. Ce stade peut entrainer une grande souffrance dans les jours qui suivent si la mort n'est pas donnée. Il s'agit d'un point limite de la procédure. Cependant les souris peuvent être sacrifiées avant suivant la grille de suivi de souffrances décrite auparavant et rattachée en annexe 2. En effet si le score de souffrance atteint 4 avant la ciquième semaine, la ou les souris sont mises à mort.
Remplacement
Sur la question du « Remplacement », les expérimentations in vitro ne rendent pas compte de toute la complexité rencontrée dans la relation entre le systeme immunitaire et la tumeur, notamment à cause de differents types cellulaires impliqués. A l’heure actuelle il n’existe pas des modèles experimentaux in vitro ou ex vivo qui permettent de suivre la réponse anti-tumorale. L’expérimentation animale reste dans ce cas la meilleure solution pour étudier l’effet de l’absence du TNFR2 sur les cellules immunitaires, nous ne pouvons donc pas élaborer une stratégie de remplacement efficace.
Réduction
Dans le cadre de la « Réduction », nous avons calculé le nombre minimal de souris nécessaires pour que les résultats soient signifiants. Ce nombre, impliquant les 2 groupes, est estimé à 40 souris et est calculé sur la base d’une formule statistique couramment utilisée dans ce cadre. Ce calcul est détaillé sur un document rattaché à ce projet nommé annexe 1
Raffinement
Pour les strategie de « Raffinement », nous allons donner tous les produits nécessaires au bien-être animal, réduisant au maximum la souffrance animale, qu’elle soit physique ou psychique. Au niveau de l’hébergement au cours de l’expérimentation, des produits d’enrichissement sont utilisés comme différents types de neslets, des tubes de carton et des dômes de carton. Au cas où la souffrance animale apparait sans que nous puissions la résoudre, nous avons créé une grille regroupant les symptômes caractéristiques de notre modèle. Cette grille nous permet d’évaluer la souffrance de l’animal, et ainsi de définir des points limites. Si ces points limites sont atteints, nous sacrifions l’animal. L’animal sera surveillé sur la base de cette grille qu’à partir du jour 10 après la greffe tumorale sachant que les symptômes décrits dans la grille n’apparaissent qu’à partir du jour 18 après la greffe tumorale. La surveillance se fera tous les 2-3 jours, jusqu’à la mise à mort. Nous donnons également deux produits analgésiques différents, dispensés avant, pendant et après l’opération pour réduire au maximum la souffrance physique
Choix des espèces
La souris est l’espèce majoritairement utilisée pour les modèles du cancer du pancréas décrit dans la littérature, et ces modèles se prêtent généralement aisément à un transfert de technologie chez l’homme. De plus les modèles murins ont cet avantage d’avoir un catalogue de modifications génétiques et de lignées cellulaires important qui permettent un meilleur décryptage des voies de signalisation impliquées. Ainsi les souris sélectionnées pour cette étude qui sont immunocompétentes et donc présentent une réponse immunitaire complète, pourront être comparées dans leurs réponses immunitaires aux souris ayant des modifications génétiques. Les souris sont âgées de 8-10 semaines, afin de limiter la variabilité liée à l’âge qui nécessiterait d’utiliser plus d’animaux.
PRé-conditionnement de la réponse Intégrée au stress pour une meilleure Adaptation du Muscle squelettique chez la souris en apesanteur simulée
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
740 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées en souffrance sévère. Le porteur les soumet à une suspension par la queue simulant l'apesanteur pendant trois à sept jours, avec gavage d'une molécule trois fois par semaine et injection d'une autre avant la mise à mort par dislocation cervicale. Il indique que la suspension provoque des bouchons urinaires et un stress lié à l'immobilisation, ainsi qu'une baisse de la prise alimentaire et du poids les premiers jours. Il affirme que l'inactivité physique ne peut être reproduite sur des modèles plus simples et qu'il serait "éthiquement difficile" de mener ce type d'expérimentation chez l'humain.
Objectifs
L’objectif est de valider la preuve de concept que l’activation préalable de la réponse intégrée au stress (ISR) par une sollicitation maîtrisée permet de limiter la diminution de la masse et la fonction musculaire en situation d’inactivité physique. De récents travaux indiquent que l’activation de l’ISR avant un stress permet de préserver la fonction tissulaire dans des modèles d’ischémie/reperfusion. De plus, une activation modérée de l’ISR avant une situation catabolique pourrait optimiser le renouvellement des mitochondries. Cependant, si l’ISR peut promouvoir une réponse adaptative efficace des cellules au stress, sa sur activation peut avoir des effets délétères sur le muscle.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de déterminer l'intérêt d'un préconditionnement de la réponse intégrée au stress en amont d'une situation catabolique pour préserver la masse musculaire. Dans ce cas, ce projet précisera les conséquences musculaires du préconditionnement et ses modalités.
Procédures
Hébergement en cage individuelle si nécessaire pendant toute la durée de l'expérrimentation; Administration d'une molécule pharmacologique (Halofuginone) par gavage 3 fois par semaines pendant 4 semaines au maximum; Administration d'une molécule pharmacologique par injection intrapéritonéale (Puromycine) 1 fois 30 minutes avant l'euthanasie; Suspension anti-orthostatique pendant 3 et 7 jours; Désuspension : 1 fois puis les animaux sont laissés en récupération pendant 14 jours au maximum.
Impact sur les animaux
Du fait de la procédure de suspension anti-orthostatique, les animaux peuvent présenter des bouchons urinaires surtout au début de la suspension: les animaux sont donc observés au moins deux fois par jour tout au long de l’expérimentation. Si un bouchon est observé, l’expérimentateur l’élimine à l’aide d’une compresse imbibée d’une solution désinfectante (Chlorhexidine/Hibitane 5% diluée au 1/100ème). La suspension des animaux entraine de fait un stress lié à la restriction de leur mobilité. Cependant, les effets sur la prise alimentaire et sur le poids corporel qui sont tous deux réduits les 2-3 premiers jours sont normalisés ensuite.
Devenir
Procédure n°1 (Suspension anti-orhtostatique) : Tous les animaux utilisés dans les Tâches 2.1, 2.2 et 4 sont mis à mort par dislocation cervicale après anesthésie à l'Isoflurane. Dans la Tâche 3, les animaux des groupes HF-CT, HF-HS, NaCl-CT et NaCl-HS sont mis à mort. Les animaux des groupes HF-RHS (7 ou 14) et NaCl-RHS (7 ou 14) seront désuspendus (Procédure n°2) et placés en récupération pendant 7 jours (ou 14 jours si nécessaires) et seront mis à mort au terme de cette période. 2). Procédure n°2 (Désuspension et placement en récupération) : Tous les animaux sont mis à mort par dislocation cervicale après anesthésie à l'isoflurane. Procédure n°3 (Hébergement en cage individuelle) : Tous les animaux sont mis à mort par dislocation cervicale après anesthésie à l'isoflurane. Procédure n°4 (Administration d'halofuginone) : Tous les animaux sont gardés en vie et soumis à la suspension anti-orhtostatique ou non. Procédure n°4 (Adminsitration d'halofuginone) : Les animaux de la tâche 1 seront mis à mort. Ceux des tâches 2.2, 3 et 4 seront gardés en vie.
Remplacement
Les fontes musculaires lors de pathologies sont caractérisées par une atteinte simultanée de plusieurs tissus et/ou fonctions. Cette complexité des interactions entre tissus et organes n’existe que chez les animaux vivants. L’inactivité physique est impossible à reproduire sur des modèles expérimentaux plus simples (culture de tissus ou de cellules). Les situations d’inactivité physique chez l’Homme sont retrouvées lors de maladies ou de grande fatigue rendant éthiquement difficile ce type d’expérimentation chez l’Homme. L’utilisation d’animaux vivants placés en situation d’inactivité physique est la seule option possible. Nous avons choisi le modèle de suspension car i) il induit des altérations musculaires en réponse à l’inactivité physique indépendamment de pathologies ou de processus inflammatoires et ii) il est réversible permettant d’évaluer la capacité de récupération des animaux après dé-suspension.
Réduction
Pour nos expérimentation, nous avons prévu le nombre nécessaire d'animaux, à la fois pour garder une puissance statistique dans le traitement de nos résultats, et pour palier l'exclusion de certaines souris de l'expérimentation. Nous avons défini plusieurs têches progressives permettant de définir le protocole de préconditionnement, de le valider avant de tester sur un nombre d'animaux plus importants les conséquences physiologiques au niveau musculaires. Si les premières étapes ne permettent pas de trouver les modalités de préconditionnnement adéquates, le projet serait arrêté et les souris prévues dans les tâches ultérieures ne seraient pas utilisées.
Raffinement
Comme développé pour chacun de nos protocoles expérimentaux, nous allons porter une attention particulière au bien-être des animaux. Le suivi quotidien des animaux permettra d'identifier des signes de souffrance caractérisés par l'état du pelage, le comportement de la souris (agressivité/apathie), cris, mobilité, alimentaiton... Le poids corporel et la prise alimentaires seront donc mesurés tous les jours. Dans le cas où un animal présenterait des signes manifestes de souffrance ou de perte de poids excessive (>20% du poids initial), il sera sorti des protécures expérimentales. Les animaux auront à leur disposition un enrichissement
Choix des espèces
Les animaux utilisés sont des souris C57BL6 âgées de 6-12 semaines. L’expérimentation a pour objectif d’utiliser un modèle animal se rapprochant le plus possible du métabolisme de l’homme soumis à une situation d’inactivité physique. Les animaux utilisés sont non transgéniques. Les animaux seront utilisés sont des souris matures âgées de 8-12 semaines. Elles sont matures d’un point de vue sexuel ce qui permet d’éviter les modifications hormonales observées durant la croissance. De plus, la croissance musculaire est stabilisée ce qui permet d’observer les pertes de masse musculaire per se en réponse à la suspension, indépendamment d’un effet éventuel lié à un retard de croissance.
Régénération osseuse à partir d’os de banque entouré d’une membrane amniotique vascularisé.
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
28 lapins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées en souffrance modérée. Le porteur pratique sur chacun une chirurgie d'une heure, avec dissection des vaisseaux fémoraux et implantation d'un greffon osseux entouré de membrane amniotique dans une poche sous-cutanée, pour tester une méthode de régénération osseuse. Le champ structuré du résumé indique les 28 lapins comme retournés à l'élevage, mais la justification écrite précise qu'ils subissent tous une euthanasie par injection intracardiaque en raison des douleurs et gênes motrices attendues, ce qui confirme leur mise à mort. Il affirme que le projet "ne peut être remplacé" par un modèle in vitro faute d'axe vasculaire fonctionnel.
Objectifs
Les pertes de substances osseuses peuvent résulter de : -traumatisme, résection tumorale, infection, malformation. Le choix des reconstructions dépend de : -la taille de la perte de substance -état du site receveur (infection, irradiation) -perte de tissus mous associée -état général du patient. Ces paramètres déterminent des techniques de reconstruction de complexité variable. Les reconstructions par autogreffe présentent plusieurs avantages : ostéo-conduction, ostéo-induction et ostéogénèse(en cas de greffe vascularisée) avec une ostéo-intégration plus rapide permettant le retour à une fonctionnalité plus rapide. Cependant les inconvénients ne sont pas négligeables avec la quantité limitée d’os à prélever, les morbidités liées au site donneur (cicatrice, infection, douleur, fracture) et l’ostéo-intégration plus longue lors d’autogreffe non vascularisée. Ces inconvénients amènent à l’utilisation de substituts osseux synthétiques. Ces substituts ostéoconducteurs, ne sont pas ostéo-inducteurs ni ostéogéniques par apport nutritionnel sanguin insuffisant. Leur intégration plus lente favorise les échecs. Le greffon idéal doit donc combiner les avantages d’une autogreffe vascularisée en limitant les inconvénients. Les progrès de l'ingénierie tissulaire font des thérapies cellulaires une solution potentielle pour la régénération des tissus. Trois éléments lui sont essentiels: -le type d’échafaudage -les facteurs bioactifs -les cellules souches. L’enjeu est de trouver une combinaison optimale. Son application aux tissus osseux pourrait permettre d’obtenir une nouvelle méthode de traitement. Parmi les facteurs bioactifs, on trouve la membrane amniotique qui est une matrice extracellulaire acellulaire, non immunogène, biodégradable. Elle est fréquemment utilisée sur la surface oculaire pour améliorer sa régénération par ses propriétés cicatrisantes, antibactériennes et anti-inflammatoires. Malgré un potentiel de différenciation des cellules souches le long de la lignée ostéogénique, son application dans l’ingénierie osseuse a été peu étudiée. Notamment en association avec de l’os de banque. La problématique est : l’association d’un os de banque, d’une vascularisation et d’une membrane amniotique peut-il donner naissance à une régénération osseuse comportant une partie minérale et cellulaire ? Le but est d’obtenir un os ayant les caractéristiques les plus proches d’un os natif. Cela augmenterait le taux de succès des reconstructions osseuses en conditions difficiles
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait permettre de simplifier et/ou d’améliorer les réparations des pertes de substance osseuse dans les cas complexes ou chez les patients fragiles. Les avantages de cette technique sont: la facilité d’accès et l’abondance de l’os de banque et des membranes amniotiques, la limitation des comorbidités liées au site donneur et la limitation théorique des risques d'échec par une ostéointégration plus rapide. Les résultats attendus sont : - l’obtention d’un greffon osseux colonisé par des cellules osseuses - l’obtention d’un greffon vascularisé par angiogenèse à partir de la vascularisation axiale - le choix du greffon et la période optimale d’utilisation du greffon (J30, J60, J90 ou 120)
Procédures
Les animaux subiront une intervention sous anesthésie générale qui durera 1h. Tout d’abord une prémédication par Midazolam (0.5-1mg/kg) et Morphine (1-2mg/kg) intra-musculaire sera réalisée. Après 10 minutes de délai l’anesthésie générale sera réalisée en intra-musculaire par un mélange de Kétamine (25-50mg/kg) et Xylazine (5mg/kg). L’anesthésie générale sera complétée par une anesthésie locale de Lidocaïne (0,2mL/kg) au niveau de la cuisse. Le lapin sera placé en décubitus dorsal, rasé et désinfecté au niveau de la face supéro-interne de la cuisse gauche ou droite. Les conditions d’asepsie seront respectées (badigeon de bétadine dermique au niveau de la cuisse puis champage stérile). Une incision cutanée d’environ 3 cm de long du point médian de l'aine en direction du genou sera réalisée d’un côté. Après dissection aux ciseaux l'artère et la veine fémorale seront exposées sur 20mm de long. Une hémostase rigoureuse sera effectuée. L’artère et la veine seront enveloppées d'une HAM cryoconservée, puis insérées dans le cylindre de substitut osseux grâce à une fente longitudinale. L’ensemble ainsi décrit sera enfin enveloppé avec une seconde HAM cryoconservée. Chaque greffon (substitut osseux/HAM) sera dissimulé dans une poche sous-cutanée afin d’éviter une gêne fonctionnelle motrice. Le site opératoire sera suturé en 2 plans: un plan sous cutané puis un plan cutané. Une antibioprophylaxie intramusculaire par Duplocilline (0,3mL/kg) administrée en fin d’intervention, couvrira l’animal pendant 4 jours. Le traitement antalgique post-opératoire comprendra des AINS (Méloxicam 1mg/kg) toutes les 12h en per os pendant 5 jours. Il pourra être associé à une dose de Buprénorphine (0.05mg/kg) sous-cutané toutes les 8h pendant les 48 premières heures. En cas de non contrôle de la douleur, la Buprénorphine sera remplacée par de la Morphine (1-2mg/kg)La douleur sera régulièrement évaluée selon une échelle d’évaluation de la douleur comprenant 3 catégories : appréciation globale subjective évalué de 0 (pas de douleur) à 3 (douleur intense) observation à distance comprenant le niveau d’activité le comportement la posture au repos l’apparence et l’alimentation une réaction à la manipulation comprenant le mouvement à la sollicitation et la manipulation de la zone douloureuse Chaque sous catégorie sera évaluée de 0 à 3, un score de 1 à 7douleur légère de 8 à 14 modérée et 15 à 22 sévère. Le traitement antalgique sera instauré en fonction de la douleur
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables sont : - douleurs mécaniques : douleur rythmée par les mouvements et s’atténuant au repos - gène motrice - infection (désunion de la cicatrice, écoulement purulent, sepsis) - complications hémorragiques - allergie ou effet indésirable à certains produits médicamenteux - décès précoce de l’animal
Devenir
A l’issue de la procédure les lapins subiront une euthanasie par injection intracardiaque d’euthasol (pentobarbital) du fait de la procédure chirurgicale importante pouvant impliquer des douleurs et gènes motrices ultérieures.
Remplacement
Ce projet expérimental ne peut être remplacé par un modèle in vitro puisqu’un axe vasculaire avec un débit sanguin est nécessaire.
Réduction
Ce protocole expérimental n’a jamais été effectué et paraît indispensable à réaliser pour prouver son objectif. 24 lapins sont nécessaires pour apporter une preuve expérimentale. Augmenter ce chiffre n’apporterait aucun avantage scientifique. Le diminuer ne nous permettrait d’apporter aucune preuve scientifique supplémentaire. Le protocole d’anesthésie générale a déjà été effectué chez des lapins et a montré son efficacité avec un bon contrôle de leur analgésie.
Raffinement
Nous avons choisi le lapin en prenant en compte l’état actuel des connaissances. Ils proviendront d’un système d’élevage au sein même du laboratoire (aucun transport ne sera effectué). L’hébergement ainsi que le personnel sera le même de leur naissance jusqu’à leur mort (cage spacieuse, propre) afin d’augmenter autant que possible leur bien-être. Ils seront de même habitués à la présence humaine et au portage. La planification du protocole nous permet d'évaluer et d’éviter de potentiels obstacles. Pendant le protocole des soins pré, per et post opératoires adéquats seront instaurés. Le recours à l’anesthésie générale est nécessaire compte tenu de l’intervention chirurgicale importante. Une procédure d’euthanasie appropriée sera utilisée en cas souffrance, sepsis non contrôlés ou d’éventuelle situation entrainant une souffrance animale incontrôlable.
Choix des espèces
Nous utiliserons des lapins car c’est l’animal le plus utilisé dans l’étude de l’ingénierie tissulaire osseuse dans la littérature: cela nous permettra de comparer nos résultats avec ceux des travaux disponibles. De plus c’est un animal de moyenne corpulence, où il est possible de disséquer un axe vasculaire de taille convenable. La corpulence des lapins nous permettra aussi d’introduire un substitut osseux de taille adéquate pour les analyses anatomopathologiques tout en minimisant leur gêne fonctionnelle motrice. La génération osseuse est comparable chez le lapin et chez l’homme, ce qui permettra de transposer les résultats obtenus chez l’homme. La population cible pour la reconstruction osseuse est une population adulte. Nous avons besoin d’étudier la régénération osseuse sur un os mature. Nous utiliserons donc des lapins adultes de 16 semaines, ayant un poids d’environ 2.5-3 kg.
Etude de l’évolution de la concentration sanguine d’une association d’antibiotiques suite à leur administration par voie orale et intraveineuse chez le porc pour optimiser leurs posologies
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
20 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées en souffrance modérée. Le porteur leur pose un cathéter dans la veine jugulaire par chirurgie sous anesthésie, puis pratique des gavages et des prélèvements sanguins répétés, pour mesurer la concentration sanguine d'une association d'antibiotiques et en optimiser la posologie en élevage porcin. Il précise que dix animaux proviennent d'une étude précédente et que chaque porc est mis à mort après trois semaines pour prélever muscle, foie et reins. Il affirme qu'aucune alternative non animale ne reproduit la cinétique plasmatique avec sa variabilité, préalable qu'il juge "indispensable".
Objectifs
L'association d'antibiotiques sulfamides/triméthoprime est classiquement utilisée en médecine vétérinaire, notamment dans la filière porcine, pour traiter certaines infections. Le ratio de doses sulfamides/triméthoprime dans la quasi-totalité des spécialités vétérinaires mises sur le marché est de 5:1. Or, ce ratio n’a pas été établi à partir de données animales, mais est une transposition directe du ratio correspondant à l’association sulfaméthoxazole/ triméthoprime (SDMX/TMP) utilisée chez l’Homme. Un biais majeur de cette transposition réside dans le fait que les vitesses d’élimination des sulfamides (illustrées par leurs temps de demi-vie plasmatiques, t1/2) peuvent être très variables selon l’espèce animale. Chez l’Homme, le SDMX et le triméthoprime ont des t1/2 assez proches, permettant de maintenir un rapport de concentrations entre les deux antibiotiques constant au cours du temps et de conserver ainsi l’effet synergique entre eux. A l’inverse, chez les animaux de rente par exemple, certains sulfamides ont des t1/2 beaucoup plus longs que celui du triméthoprime. Les sulfamides seront alors présents beaucoup plus longtemps chez l’animal, d’où une perte probable de l’effet synergique recherché et par voie de conséquence de l’efficacité de l’association. L’ensemble de ces facteurs questionne la pertinence du ratio 5:1 des formulations vétérinaires, mais aussi les posologies recommandées (doses et/ou intervalles d’administration). L’objectif principal de cette procédure expérimentale est de générer des données pharmacocinétiques (= suivi des concentrations sanguines au cours du temps) in vivo de l’association sulfadiazine(SDZ)/TMP et de SDMX/TMP chez le porc pour contribuer, par la suite, à déterminer les modalités optimales d’administration de SDZ/TMP et de SDMX/TMP par une approche de modélisation pharmacocinetique/pharmacodynamique (PKPD) (= technique permettant de relier les concentrations sanguines et l'effet observé qui est la diminution des bactéries pathogènes). Les deux sulfamides ont été sélectionnés en raison de leur différence pharmacocinétique majeure, avec un sulfamide à courte durée d’action (SDZ) et un sulfamide à longue durée d’action (SDMX). Le porc a été choisi car c’est l’une des filières les plus utilisatrices de cette association d’antibiotiques (en termes de tonnage et d’exposition).
Bénéfices attendus
La promotion de solutions thérapeutiques à base d’associations – entre antibiotiques ou entre antibiotiques et nonantibiotiques – tient une place importante dans les stratégies de lutte contre l’antibiorésistance. Lorsqu’elles associent 2 antibiotiques, ces solutions doivent viser à limiter l’émergence de résistances et non à élargir le spectre d’activité. Les formulations associant le TMP avec un sulfamide peuvent entrer dans la première catégorie, ce qui en fait une exception « vertueuse » parmi les associations disponibles en médecine vétérinaire dont la plupart ont été développées avec un objectif d’élargissement du spectre. Malheureusement, les formulations TMP/sulfamides destinées aux animaux ont été développées par transfert « aveugle » des données de la médecine humaine relatives à l’établissement d’une synergie, sans tenir compte des spécificités des espèces animales, ou des bactéries pathogènes. En outre, les données pharmacocinétiques et les études cliniques requises au moment des dépôts de demande d’autorisation de mise sur le marché (AMM) dans les années 1990 étaient minimes. Aussi, une analyse pharmacocinétique (PK) complète incluant des études pharmacocinétiques chez les espèces cibles (objectif de ce projet avec le porc) et des études pharmacodynamiques (PD) d’efficacité in vitro sur des bactéries pathogènes d’intérêt vétérinaire (futur projet) permettra de proposer de nouveaux ratios de doses et/ou de nouvelles posologies en s’appuyant sur les approches les plus modernes de la pharmacologie des antibiotiques (modèles in vitro, pharmacocinétique de population, modélisation PK/PD).
Procédures
Pour réaliser la cinétique plasmatique, un cathéter central sera posé au niveau de la veine jugulaire externe grâce à un acte chirurgical réalisé sous anesthésie générale d'une durée moyenne d'1h30 . Cet acte chirurgical peut être source de stress et de douleur mais une contention maitrisée suivi d’une anesthésie/analgésie adaptée permettra de réduire au maximum ces désagréments. Il est prévu l'acquisition d'un échographe afin de permettre le placement du cathéter central de façon écho-guidée, permettant ainsi de réduire la durée de l'intervention chirurgicale (de 1h 30 à 45 minutes par animaux) et de minimiser le risque infectieux (acte moins invasif). Une fois le catéther posé (avec une rallonge du connecteur), les prélèvements de sang seront totalement indolores, sans contention particulière et réalisé en moins d'une minute. Durant l'expérimentation une source de stress viendra des gavages qui nécessitent une contention ferme (2 gavages par animal au total espacés de 10 jours au minimum) mais la contention sera effectuée par des opérateurs formés, assurant la sécurité des animaux et des opérateurs et minimisant les sources d’inconfort pour les animaux. Chaque manipulation de contention+gavage ne dure pas plus de quelques minutes (entre 3 et 4 minutes)
Impact sur les animaux
Pour réaliser la cinétique plasmatique, un cathéter central sera posé de façon chirurgicale au niveau de la jugulaire externe. Cet acte chirurgicale est source de stress et de douleur mais une contention maitrisée suivi d’une anesthésie/analgésie adaptée permettra de réduire au maximum ces désagréments. Une fois le catéther posé (avec une rallonge du connecteur), les prélèvements de sang seront totalement indolores. Le plus gros stress se fera lors des gavages qui nécessitent une contention ferme (2 gavages par animal au total) mais La contention sera effectuée par des opérateurs formés, assurant la sécurité des animaux et des opérateurs et minimisant les sources d’inconfort pour les animaux.
Devenir
Chaque porc sera mis à mort à l’issue des 3 semaines d’expérimentation dans des conditions éthiques, et les tissus d’intérêt (muscle, foie reins) seront récoltés pour dosage des antibiotiques.
Remplacement
Il n’y a pas d’alternative non-animale robuste et pertinente actuellement permettant de reproduire la cinétique plasmatique (avec la variabilité inter-individuelle existante) des molécules chez des animaux vivants, préliminaire indispensable à l’approche PKPD.
Réduction
L’utilisation de 5 animaux par groupe (soit 10 au total) est un minimum pour pouvoir correctement estimer la varabilité inter-individuelle des paramètres pharmacocinétiques (clairance, etc) par une approche de population (modèle non-liéaire à effet mixte). En outre, le design en cross-over permet d’utiliser les mêmes animaux entre 2 administrations, en garantissant la fiabilité des données grâce à l’instauration d’un wash-out. Enfin, une fois le modèle PK développé, l’extrapolation à d’autres posologies se fera par des simulations numériques sans l’utilisation d’animaux supplémentaires. Une partie des animaux (n=10) provient d'une étude précédente car il n'a pas été nécéssaire de les mettre à mort, les 10 autres seront achetés.
Raffinement
Les porcs seront hébergés par 2 lors de la phase d'acclimatation (7 jours) puis seront seuls par case (sur caillebotis) après la pose du cathéter afin de limiter les risques d'arrachement. Cependant, les barrières entre cases permettent un contact visuel, olfactif et tactile (groin à groin) entre porc voisin. Des jouets seront mis à disposition : balle et/ou rouleau et/ou jouets à macher suspendus. Les prises de sang répétées seront effectuées après la pose chirurgicale de cathéters (avec recours à une anesthésie et une analgésie suffisante pour les animaux), permettant ainsi une récolte de sang non-douloureuse et limitant le stress. Les cathéters seront protégés avec un bandage adéquat qui sera vérifié régulièrement et changé s'il est trop souillé. Un suivi-post opératoire individuel des animaux sera effectué et une analgésie sera mise en place si nécessaire (AINS +/- analgésique de type morphinique), et le début de la cinétique ne se fera que au minimum 24h après la pose du catéther. La contention sera effectuée par des opérateurs formés, assurant la sécurité des animaux et des opérateurs et minimisant les sources d’inconfort pour les animaux. Cependant, des points limites et critères d’arrêt ont été définis afin de permettre une intervention rapide sur les animaux.
Choix des espèces
Il s’agit de l’espèce cible des molécules étudiées Porc sevrés, avant la puberté (~30kg)
Utilisation de l’imagerie par résonance magnétique pour rechercher des biomarqueurs pronostiques dans un modèle de traumatisme crânien chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
16 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées en souffrance sévère. Le porteur leur inflige un traumatisme crânien par percussion fluide après une craniectomie sous anesthésie, puis un unique examen IRM quatre semaines plus tard, avant l'euthanasie et l'analyse histologique du cerveau. Il indique que l'induction du traumatisme s'accompagne d'une mortalité pouvant atteindre 15 pour cent et d'une perte de poids d'environ 13 pour cent, et présente l'étude comme une faisabilité préalable à des projets de plus grande ampleur. Il conclut au recours au rat, dont il juge la structure cérébrale proche de celle de l'humain.
Objectifs
Chaque année, rien qu’en France métropolitaine, plusieurs centaines de milliers de personnes sont exposées à un traumatisme crânien (TC). Selon les estimations, 25 à 40 % des cas sont des TC avec des signes fonctionnels et/ou des séquelles neurologiques chroniques. La grande majorité des TC diagnostiqués sont des TC légers à modérés Il n’existe malheureusement pas, à ce jour de marqueurs, permettant de prédire et de suivre l’évolution des séquelles cérébrales de manière fiable pour ces types de TC, principalement par manque de moyens d’investigation suffisamment précis pour déceler les micro-lésions et micro-dysfonctionnements cérébraux post-traumatiques. La prise en charge des patients affectés ne peut donc pas être optimale. De nouvelles méthodes d’imagerie par résonnance magnétique (IRM) sont actuellement testées dans le domaine médical pour essayer de déceler les micro-déficits cérébraux produits par un TC léger-modéré. Malgré des résultats encourageants, les conclusions de ces études sont limitées par l’impossibilité de comparer les résultats d’imagerie avec des mesures réalisées dans le tissu cérébral des patients. Ainsi, le projet proposé vise à évaluer si des méthodes d’IRM récentes, similaires à celles testées en clinique, permettent de détecter des lésions cérébrales chez des animaux après exposition à un TC léger-modéré. Si c’est le cas, nous pourrons comparer les résultats IRM avec des mesures tissulaires, qui sont accessibles chez les animaux, et compléter les études d’imagerie réalisées chez les patients. Ce projet représente ainsi une étude de faisabilité préalable à la mise en place de projets de plus grande ampleur. Les mesures IRM seront réalisées chez des rats adultes exposés préalablement à une procédure chirurgicale et un TC sous anesthésie générale par percussion fluide et comparées à celles réalisées chez des animaux contrôles. Cette technique d’induction du TC est utilisée et maitrisée par notre laboratoire depuis environ 10 ans. Le fonctionnement du cerveau repose sur de nombreux mécanismes cellulaires et moléculaires intégrés qui ne peuvent pas à l’heure actuelle être modélisés de manière fiable, ni par le biais de cultures cellulaires, ni par des outils mathématiques et informatiques. Par ailleurs, l’imagerie IRM nécessite d’étudier le cerveau dans son intégralité. Ainsi, le recours au modèle animal ne peut pas être évité.
Bénéfices attendus
Si les résultats obtenus dans ce projet s’avèrent être favorables, nous serons à même de pouvoir mesurer par IRM les déficits cérébraux produits par un TC léger-modéré chez un modèle expérimental de TC léger-modéré. Nous pourrons pour chaque anomalie détectée par IRM évaluer les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués, ce qui n’est actuellement pas possible dans le domaine médical. Nos futures expérimentations animales pourront potentiellement permettre de découvrir de nouveaux biomarqueurs pathologiques basés sur des mesures IRM, dont la validité et la pertinence pourront par la suite être évaluées chez des patients. L’utilisation de l’IRM permettra également d’évaluer expérimentalement chez l’animal l’efficacité de nouvelles thérapies pressenties pour la prise en charge des patients traumatisés crâniens. Par ailleurs, nous pourrons évaluer de manière non-invasive des modifications cérébrales dans des paradigmes de TC pertinents restant à étudier (poly-trauma, répétition de TC, interaction entre TC et stress, …). D’un point de vue purement éthique, nous pourrons dans le futur utiliser l’IRM pour évaluer l’intégrité du cerveau chez les animaux traumatisés de manière non invasive et longitudinale, ce qui n’est pas le cas pour l’instant. Nous pourrons ainsi réduire les effectifs utilisés lors de nos prochains programmes expérimentaux.
Procédures
Les animaux seront exposés à un TC léger-modéré unique. Le TC sera induit par la technique de percussion latérale fluide. Le principe de la percussion fluide repose sur l’exposition du tissu cérébral à une onde de pression fluide dont les caractéristiques modélisent un TC léger-modéré, c’est à dire un TC ne créant pas de lésion aigue du tissu cérébral mais pouvant induire une hémorragie sous méningée non létale pouvant se résorber naturellement. Cette technique nécessite de réaliser une préparation chirurgicale préalable et en particulier la réalisation d’une craniectomie sous anesthésie générale et analgésie locale. La durée de la phase chirurgicale préparatoire et de l’exposition au TC ne dépassera pas 70 minutes. Deux groupes contrôles sont nécessaires pour comparaison avec les animaux traumatisés. Des animaux contrôles « naïfs » ne subiront aucune préparation chirurgicale. Des animaux contrôles subiront les mêmes étapes préparatoires mais pas le TC. Le groupe contrôle est nécessaire car la chirurgie préparatoire au TC dans le modèle utilisé peut entraîner des phénomènes inflammatoires au niveau du cerveau et pourrait ainsi modifier les mesures IRM réalisées. Chaque animal subira un examen IRM unique 4 semaines après avoir été exposé au TC. Les animaux seront soumis à une anesthésie générale. Ils seront maintenus sous anesthésie durant l’intégralité de leur séance de neuro-imagerie IRM. La durée du passage à l’IRM sera d’environ 1h30 pour chaque animal. Chaque animal ne recevra qu'une seule séance d'imagerie. Une fois réveillés, les animaux seront replacés dans leur cage d’origine avec leurs congénères. Chaque animal subira un examen IRM unique 4 semaines après avoir été exposé au TC . Les animaux seront soumis à une anesthésie générale. Ils seront maintenus sous anesthésie durant l’intégralité de leur séance de neuro-imagerie IRM. La durée du passage à l’IRM sera d’environ 1h30 pour chaque animal. Chaque animal ne recevra qu'une seule séance d'imagerie. Une fois réveillés, les animaux seront replacés dans leur cage d’origine avec leurs congénères. Les animaux devront être euthanasiés pour la suite des recherches. 48 heures après leur passage à l’IRM,
Impact sur les animaux
L’exposition au traumatisme crânien s’accompagne d’un taux de mortalité de 15% au maximum, au moment de l'intervention. En règle générale, les animaux exposés au traumatisme crânien qui survivent perdent 13 % de leur poids initial au maximum et commencent à prendre du poids sous 2 à 4 jours. Ils ne montrent pas de signes chroniques de douleur (pas de prostration, pas d’atonie prolongée, pas de vocalisations lorsque la plaie chirurgicale est manipulée, pas d’agressivité). Les animaux contrôle perdent en général moins de 10% de leur poids initial, et commencent à prendre du poids sous 2 à 3 jours. Ils ne montrent pas non plus de signes chroniques de douleur.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés. Leur cerveau sera étudié par histologie afin de compléter les analyses IRM.
Remplacement
L’utilisation de l’animal et non d’alternatives non vivantes s’explique par le fait que le fonctionnement du cerveau est complexe et que les effets du TC sur ce dernier ne peuvent pas, à l’heure actuelle, être modélisés à l’aide de systèmes informatiques ou de systèmes cellulaires moins complexes. Le modèle choisi est le rat, qui est classiquement utilisé pour la modélisation du TC en laboratoire. Le rat est par ailleurs le modèle de choix pour étudier le fonctionnement du cerveau et ses perturbations, car la structure du cerveau du rat est proche de celle de l’Homme.
Réduction
L’objectif est de pouvoir comparer les résultats obtenus sur 5 animaux par groupe expérimental, comprenant des rats traumatisés et des rats contrôles (des animaux contrôles sains / « naïfs » n’ayant subi aucune préparation chirurgicale, et des animaux contrôles ayant subi les étapes chirurgicales préalables au TC mais n’ayant pas été exposés au TC). Ce nombre a été estimé grâce à nos expérimentations préalables et une analyse bibliographique. Le projet consistant essentiellement à vérifier si l’IRM peut générer des mesures fiables et reproductibles chez le rat, ce nombre semble cohérent et adapté. Aucun test statistique particulier n’est prévu car il s'agit une première approche exploratoire basées sur l'interprétation d'images radiologiques. Le taux de mortalité des rats Naïfs et contrôles étant nul, 5 animaux seront utilisés pour constituer chacun de ces groupes. En revanche, le taux de mortalité des rats traumatisés étant d’environ 15%, nous estimons qu’un animal supplémentaire pourrait être requis pour atteindre un nombre de 5 individus dans ce groupe expérimental au final. Ainsi, 5 animaux seront initialement exposés au TC, et un animal supplémentaire sera exposé en cas de nécessité.
Raffinement
Le modèle de TC choisi ainsi que les procédures d’hébergement, de médication (analgésie et anesthésie) et de soins sont parfaitement maitrisées par notre laboratoire depuis plus de 10 ans. Les étapes chirurgicales nécessaires à l’induction du TC seront réalisées sous anesthésie gazeuse et après une prémédication antalgique, ce qui assure une prise en charge optimale de la douleur infligée aux animaux. Une attention particulière sera portée aux conditions d’hébergement des animaux de manière à limiter leur angoisse (contact social, contact humain, enrichissement du milieu). Les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure afin de compléter les analyses IRM par des analyses histologiques du cerveau et des analyses sanguines.
Choix des espèces
Le rat Sprague Dawley est l’espèce/la souche utilisée dans la majorité des études pré-cliniques du TC et est une des espèces animales communément choisie pour les étudier le fonctionnement du cerveau. Son utilisation pour les études proposées est donc préconisée, car il est important de se fonder sur les connaissances existantes. Les rats seront réceptionnés à l’âge de 8 semaines. Ils seront âgés de 10 semaines au moment de l’induction du traumatisme crânien/de la chirurgie, ce qui correspond au stade de jeune adulte, stade pertinent chez l’humain car correspondant à un âge particulièrement propice à l’exposition au TC. Ils seront soumis à des examens par IRM et seront mis à mort entre les 4ième et 5ième semaines post-TC, ce qui correspond, d’un point de vue pathologique, au stade chronique précoce.
Caractérisation de la prolifération de tumeurs primaires de prostate
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système urogénital
342 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées en souffrance modérée. Le porteur leur fait subir cinq injections intrapéritonéales, puis une castration chirurgicale par ablation des testicules, suivie d'un gavage cinq jours sur sept pendant quatre semaines, pour étudier la résistance aux androgènes dans le cancer de la prostate. Il indique des risques d'infection ou d'hémorragie postopératoires et des points limites déclenchant la mise à mort, la privation d'androgènes faisant partie du protocole. Il affirme qu'aucun modèle cellulaire ne reproduit la complexité des lésions précancéreuses et que le recours à l'animal est "nécessaire".
Objectifs
Afin de mieux comprendre la résistance aux androgènes dans le cancer de la prostate (CaP), ce projet vise à étudier les effets de la castration chirurgicale dans plusieurs modèles murins de cancers prostatiques. Les résultats préliminaires obtenus au laboratoire mettent en évidence l'implication forte du facteur de transcription HIF1a induit par l'hypoxie. L'objectif est donc de conduire une étude dans laquelle les souris seront traitées par un composé inhibiteur de HIF1a, disponible commercialement, en combinaison avec une castration chirurgicale.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de déterminer si HIF1a est impliqué dans la résistance aux androgènes dans le cancer de la prostate et par quels mécanismes.
Procédures
Les souris subiront 5 injections intra-péritonéales sur 5 jours, soit une manipulation de 3 minutes par jour, puis une intervention chirurgicale (castration/sham) d'une durée de 30 minutes 3 mois plus tard et le gavage ( 3 minutes d'intervention) 5 jours sur 7 pendant 4 semaines. Aucune autre intervention n'est prévue.
Impact sur les animaux
En post-opératoire, nous surveillerons les animaux par inspection et palpation abdominale, en cas de rougeur ou de voussure, une infection post-opératoire pourra être supposée et une surveillance rapprochée sera effectuée. En cas de signe de douleur (dos vouté, un pelage hérissé ou inactivité après stimulation, l'animal sera retiré de l'étude et pourra bénéficier de soins après l'avis du vétérinaire. Les effets secondaires post chirurgicaux sont principalement une infection post-opératoire. L'orchiectomie bilatérale n'entraine pas d'effet secondaire à proprement parler. En cas de mauvaise ligature des artères, une hémorragie peut avoir lieu. Cette complication est très rare et facilement visible du fait du gonflement important de la zone et d'effets secondaires généraux sur l'animal. Le Px-478 est un médicament qui a déjà été utilisé en essai clinique chez l'homme avec une bonne tolérance. Cette drogue peut entrainer une perte d'appétit.L'apparition des tumeurs de la prostate se manifeste par un gonflement intra abdominal et sera surveillé par palpation.
Devenir
Les animaux seront mis à mort en fin de procédure 3. La procédure1 permettant d'induire l'inactivation des gènes. La procédure 2 est une castration chirugicale dont le but est de limiter la circulation des androgènes. Dans ce contexte, la privation en androgène fait partie du traitement et il est donc nécessaire de garder les animaux en vie après l'intervention et pendant toute la durée du traitement qui correspond à la procédure expérimentale 3.
Remplacement
Aucun modèle cellulaire récapitule la cinétique et la complexité cellulaire impliquées dans la formation de lésions précancéreuses. Cette complexité rend nécessaire l'utilisation d'animaux pour avoir un système qui reproduit la maladie chez l'homme afin de comprendre les mécanismes impliqués et identifier d'éventuelles cibles thérapeutiques.
Réduction
Afin de différencier les rôles de différentes molécules pouvant être impliquées dans le développement du cancer de la prostate, l’ensemble du projet va nécessiter l'utilisation de 3 lignées de souris différentes. Par ailleurs, des études préliminaires in vitro et des études pilotes sur un très petit nombre de souris vont être faites pour identifier le protocole efficace et pour mieux définir les expériences à effectuer sur les grands groupes de souris. Afin d'obtenir des résultats signicatifs, de comprendre les mécanismes moléculaires impliqués et en raison de l'hétérogénéité des souris, nous avons réduit au maximum le nombre de souris nécessaires et nous étudierons à la fois les tissus (histologie), les gènes exprimés et les différents sous types de cellules qui composent les tumeurs. Nous comparerons systématiquement les souris mutants versus les contrôles et au sein d'un génotype donné nous comparerons les sham versus castrés véhicule et les sham versus castré + traitement. Nous comparons des paramètres quantitatif (expression de gènes, nombre de cellules positives pour certains marqueurs histologiques, taux de prolifération cellulaires, poids des tumeurs, pourcentage de glandes atteinte des tumeurs) et également quantitatifs (expression ou non d'un marqueur au niveau histologique).
Raffinement
Les souris subiront une anesthésie générale et recevront des médicaments antalgiques afin de prévenir l'apparition de douleurs. Elles seront surveillées de manière très rapprochée durant les jours qui suivront la chirurgie. Une attention particulière sera accordée au niveau de la zone d'incision avec surveillance des points de suture, palpation abdominale et inspection à la recherche de signe d'infection locale. Si un point limite est atteint, l'animal sera mis à mort. Pour le bien-être social des animaux, les groupes seront respectés et les animaux seront remis en cage avec leurs partenaires préalables. Aucun animal ne sera laissé isolé dans sa cage.
Choix des espèces
La souris est un animal qui a un système immunitaire largement décrit dans la littérature et qui est proche de l’humain avec une immunité innée et adaptative, ce qui est crucial pour la mise en œuvre de notre projet d’étude sur l’interaction des cellules épithéliales de la prostate avec le microenvironnement tumoral. De plus, les souris qui seront utilisées expriment les mêmes protéines que l’homme, ce qui permet de générer les mutations les plus fréquemment identifiées dans le CaP humain. L’ensemble de ces résultats nous permettra d’étudier au plus près l’évolution des lésions de CaP afin de développer des stratégies personnalisées de prévention, de surveillance active et/ou de traitement précoce. Les animaux utilisés seront adultes, de 8 semaines à plus d'un an afin de faire une cinétique en fonction de l'âge.
Modification génétique des cellules B pour l’expression d’anticorps anti-tumoraux dans un modèle de souris immunodéficientes.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
720 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 648 dans des procédures classées en souffrance sévère et 72 en souffrance légère. Le porteur les rend immunodéficientes puis les soumet à un conditionnement par irradiation ou traitement chimique, avant de greffer des cellules B humaines modifiées puis des cellules tumorales, avec des prélèvements sanguins hebdomadaires. Il indique que le développement tumoral peut affaiblir les animaux, surveillés pour la perte de poids et la léthargie, chacun étant ensuite mis à mort pour des analyses sur les organes prélevés. Il affirme que la survie à long terme de ces cellules "médicaments" exige un organisme vivant complet qu'aucun modèle in vitro ne reproduit.
Objectifs
Actuellement, l'immunothérapie avec des anticorps monoclonaux est réalisée par leur injection directe chez les patients. La contrainte majeure de cette approche réside dans la courte demi-vie des anticorps, qui n'est que de 21 jours au maximum. Être capable de produire ces anticorps en continu, sur le long terme et in vivo est un défi majeur. Notre projet est donc de mettre en place un processus de thérapie cellulaire basé sur la modification génétique de cellules B ayant la capacité de s'auto-greffer, de survivre et de produire à long terme des anticorps spécifiques. Ainsi, nous utilisons la capacité de production d'anticorps à grande échelle des plasmocytes en les forçant à sécréter un anticorps thérapeutique donné en utilisant la technique d'édition du génome CRISPR qui permet d'introduire un gène codant pour un anticorps thérapeutique de manière spécifique.
Bénéfices attendus
Développement une nouvelle thérapie cellulaire basée sur ingénierie des cellules immunitaires (lymphocytes B) d'un patient afin de produire un anticorps anti-cancéreux chez ce même patient. Le but étant d'empêcher la rechute d'un cancer. Cette approche pourra également être adaptée dans le cas d'une pathologie virale.
Procédures
Pour obtenir des modèles murins fiables et robustes permettant la prise de greffes de cellules humaines ou bien de tumeur humaines, les souris devront recevoir un conditionnement (traitement chimique par injection ou irradiation) puis une greffe de cellules B humaines (modifiées génétiquement ou non) en intraveineuse. Pour évaluer l'efficacité de nos cellules B génétiquement modifiées à produire un anticoprs anti-cancéreux, ces souris recevrons une greffe de cellules tumorales (en intraveineuse ou en intrapéritonéale). Tout au long des expérimentations les souris seront prélevées de façon hebdomadaire afin d'élavuer la sécrétion in vivo de notre anticorps d'intérêt par nos cellules modifiées. De plus, après injection de tumeur bioluminescence les souris seront suivis à l'aide d'imagerie non invasive.
Impact sur les animaux
L’utilisation d’animaux immunodéprimés dans ce projet expose à un risque plus élevé d’infections mais qui sera parfaitement maîtrisé par des précautions sanitaires adaptées, en hébergement protégé.Egalement le développement tumoral peut engendrer un affaiblissement de l'animal, c'est pourquoi les souris expérimentées seront observées très régulièrement pour détecter l'apparition de signes de lymphome (perte de poids, léthargie, dos courbé...).
Devenir
Sur un total de 720 souris, 648 subiront une procédure sévère (irradiation et/ou greffe de cellules tumorales). Seules 72 souris subiront une procédure légère correspondant à une implantation de cellules humaines ingénierées ou non. A l'issue de ces procédures, chaque animal sera mis à mort afin de réaliser des études ex vivo sur les organes prélevés pour le recueil de données scientifiques.
Remplacement
Le projet est basé sur l’utilisation de cellules « médicaments ». Seul un environnement complet (facteurs de croissances, signaux de survie…) permettra de déterminer les conditions idéales de survie à long terme de ces cellules modifiées. De plus, il est établi que les cellules tumorales se comportent différemment in vitro et in vivo en terme de croissance, de dissémination, de résistance aux traitements et de capacité́ à instaurer un environnement délétère pour le système immunitaire. Aussi, l'évaluation du bénéfice de cette nouvelle approche thérapeutique nécessite également le développement de modèles précliniques intégrant l'ensemble de la biologie d'un organisme vivant.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires, les expérimentations ont été conçues de façon à utiliser le moins de souris possible tout en collectant le plus d’informations, notamment en utilisant plusieurs organes (moelle osseuse, ganglions, rate et sang) pour réaliser les différentes analyses sur un même animal. Le maximum de validation in vitro a été et continuera d’être réalisé en préalable à toute injection à l’animal. Les tailles des groupes de souris sont choisies de façon à permettre une interprétation des données statistiquement valide, à l’issue d’une expérimentation qui soit productive et ne nécessite pas de réédition.
Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions adaptées (locaux confinés, portoirs ventilés, eau et nourriture ad libitum), avec un maximum de 5 animaux/cage (aucun animal maintenu seul dans sa cage). Les animaux recevront une anesthésie et/ou analgésie adaptée à chaque procédure expérimentale. Les points limites sont établis de façon à détecter le plus précocement possible les signes de souffrance des animaux. Une évaluation régulière du score de grimace des animaux, de leur poids et de leur comportement permettra d’avoir un contrôle continu sur leur état de santé. De plus, les souris seront aussi surveillées par la réalisation de technique d'imagerie in vivo non invasive (bioluminescence ou IRM) afin de permettre une détection précoce d'un éventuel envahissement tumoral.
Choix des espèces
Les souris immunodéprimées choisies pour ce projet sont dépourvues de cellules immunitaires ce qui permet d'obtenir une excellente prise de greffe de cellules humaines. Elles sont donc parfaitement adaptées à la nature de ce projet. L’utilisation de ces animaux immunodéprimés expose par contre à un risque plus élevé d’infections mais celui-ci sera parfaitement maîtrisé par des précautions sanitaires adaptées avec un hébergement protégé. Seuls des animaux adultes se prêtent à ce type d’expérimentation, elle sera donc réalisée chez des animaux d'au moins 5 semaines et jusqu'à 5 mois. La durée de l’expérimentation n’excèdera pas 12 mois.