Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Imagerie vasculaire superrésolue du glioblastome chez la souris
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Neuf séances d'imagerie de quarante minutes chacune, sous anesthésie par injection intrapéritonéale, étalées sur huit semaines : 180 souris porteuses d'un glioblastome vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. S'y ajoutent une chirurgie d'induction de la tumeur, des injections d'agent de contraste dans la veine de la queue, et pour une partie d'entre elles une craniotomie avec extraction de la tumeur. Le résumé prévoit un affaiblissement transitoire, une perte de poids au fil des séances, un risque d'hypothermie et une embolie gazeuse pouvant tuer l'animal, et pour la lignée transgénique l'apparition d'un comportement épileptique après induction. Les effectifs concernés par la craniotomie, par l'excision et par la mise à mort hebdomadaire ne sont jamais chiffrés, le résumé s'en tenant à "un petit nombre d'animaux" et à "un petit groupe".
Objectifs
Le cancer du cerveau, et en particulier le glioblastome multiforme (GBM), représente un des cancers au pronostic le plus faible. Aujourd’hui, son pronostic est largement lié à la réussite de la chirurgie, qui est rendue difficile par la présence de multiples vaisseaux afférents à la tumeur et au risque d’hémorragie. Ce projet vise à étudier la vascularisation du GBM afin de proposer des outils pour la chirurgie, grâce à une technique d’imagerie faiblement invasive et peu chère qui pourrait être utilisée de manière longitudinale, et en particulier pendant la chirurgie. À terme, cela pourrait permettre d’augmenter drastiquement la survie des patients atteints de GBM. Ce projet repose sur une technique récente basée sur l’échographie : l’imagerie de microscopie de localisation ultrasonore (ULM) ou superrésolution. Cette permet d’imager avec une précision sans précédent les vaisseaux sanguins, ainsi que de mesurer le flux précisément à chaque endroit. L’objectif de ce projet est - De mieux comprendre le développement vasculaire du GBM - De proposer des biomarqueurs permettant d’identifier les vaisseaux tumoraux - D’identifier l’effet de la récidive tumorale sur la vascularisation post-chirurgie Le but à long terme est de pouvoir mieux comprendre la maladie, et proposer des outils permettant aux chirurgiens d’optimiser l’extraction de la tumeur, afin d’augmenter le taux de survie des patients.
Bénéfices attendus
Le GBM est une tumeur du cerveau difficile à traiter, notamment parce qu’il est souvent difficile de distinguer la tumeur des tissus sains pendant l’opération. Ce projet vise à développer une nouvelle méthode d’imagerie par ultrasons permettant aux chirurgiens de mieux comprendre et identifier la tumeur, en particulier en termes de ses vaisseaux sanguins. Cette technique pourrait aider à retirer la tumeur de façon plus précise, tout en limitant les risques d’hémorragie et de récidive. À terme, elle pourrait améliorer la prise en charge des patients et augmenter leurs chances de guérison.
Procédures
Les procédures réalisées dans ce projet impliquent des manipulations limitées et sont effectuées sous anesthésie. Une chirurgie d’induction sera réalisée pour chacun des deux modèles utilisés, sous anesthésie générale gazeuse et avec injection d’analgésique, une fois par animal. Pour les acquisitions hebdomadaires d’imagerie, l’anesthésie sera réalisée par injection intrapéritonéale, et durera environ 40min. Il s’agira de 9 séances maximum par animal sur 8 semaines, avec deux séances uniquement réalisées le même jour pour un petit groupe (pré et post-excision tumorale). Une injection intraveineuse continue sera réalisée au niveau de la queue de l’animal anesthésié. Il s’agit d’un agent de contraste utilisé en imagerie. Ces injections peuvent entraîner une gêne légère et transitoire liée à la manipulation et à l’injection. Dans le cas du modèle transgénique, une craniotomie puis l’extraction tumorale sera réalisée une fois par animal sur un petit nombre d'animaux, également sous anesthésie générale gazeuse avec analgésique. Des analgésiques et du glucose seront administrés par injections dans les jours suivant l’excision de la tumeur.
Impact sur les animaux
Plusieurs effets indésirables peuvent survenir au cours de ce projet. Le transport pour faire venir les animaux, le changement d’environnement et les manipulations répétées peuvent être source de stress pour les animaux, pouvant se traduire par des modifications de comportement. Les séances d’imagerie ainsi que les chirurgies nécessitent une anesthésie générale. Bien que maîtrisée, cette anesthésie peut entraîner : • un affaiblissement transitoire, • une perte de poids au fil des séances, • un risque de déshydratation, • ainsi qu’un risque d’hypothermie, en particulier lors d’anesthésies prolongées. Les chirurgies, ainsi que les injections intraveineuses répétées au niveau de la queue peuvent également entraîner : • des lésions locales, • un risque infectieux, • une hémorragie, • et une gêne pouvant affecter la mobilité de l’animal. Un risque exceptionnel mais grave d’embolie gazeuse existe en cas d’injection accidentelle d’air dans la circulation sanguine, pouvant entraîner la mort de l’animal. Le glioblastome étant une tumeur agressive, il peut induire : • une douleur liée au développement tumoral, • une altération de l’état général (perte de poids, diminution de l’activité), • et des modifications du comportement (isolement, agressivité, diminution de la prise alimentaire ou hydrique). Enfin, dans le cas des souris transgéniques, un phénotype dommageable apparait après induction, avec la mise en place d’un comportement épileptique
Devenir
La plupart des animaux seront réutilisés chaque semaine pour imagerie, la procédure d’imagerie étant peu sévère et l’anesthésie limitée à 40min. Pour le modèle syngénique, un petit nombre d’animaux sera mis à mort à l’issue de la séance d’imagerie chaque semaine à partir de la semaine 4 après induction pour prélèvement et analyse histologique. Pour le second modèle, un petit groupe d’animaux sera mis à mort chaque semaine après l’imagerie prélèvement du cerveau à partir de la semaine 4 après induction, à l’exception du groupe de mise au point et du groupe pour lequel la tumeur sera excisée, qui seront mis à mort après l’imagerie de la semaine 9 après induction. Aucun animal ne sera gardé en vie.
Remplacement
Dans le cadre du développement de ces techniques d’imagerie, des méthodes alternatives à l’expérimentation animale sont utilisées autant que possible. Des modèles in vitro sont notamment mis en œuvre, tels que des gels (agar ou gélatine) dont les propriétés (rigidité, organisation interne) peuvent être contrôlées. Ces modèles permettent de tester et d’optimiser les techniques d’imagerie dans des conditions maîtrisées. Des simulations numériques peuvent également être utilisées dans certains cas. Cependant, ces approches ne permettent pas de reproduire la complexité d’une tumeur dans un organisme vivant. En particulier, elles ne permettent pas de représenter fidèlement : • l’organisation et le fonctionnement des vaisseaux sanguins, • les interactions entre la tumeur et les tissus environnants, • ni l’évolution dynamique de la tumeur dans le temps. Or, ces éléments sont essentiels pour répondre aux objectifs du projet, qui visent à caractériser les tumeurs dans des conditions proches de la réalité physiologique.
Réduction
Le projet est conçu de manière à utiliser le nombre minimal d’animaux nécessaire pour atteindre les objectifs scientifiques. Nos protocoles d’imagerie ont été optimisés de manière exhaustive sur des modèles in-vitro afin de s’assurer de leur efficacité et limiter le nombre d’animaux utilisés inutilement. L’imagerie ultrasonore utilisée est peu invasive, ce qui permet de réaliser des mesures répétées chez les mêmes animaux au cours du temps. Cette approche longitudinale (une séance d’imagerie par semaine) permet de suivre l’évolution des tumeurs sans multiplier les groupes expérimentaux, et donc de réduire significativement le nombre total d’animaux, même si des animaux seront mis à mort à chaque stade tumoral pour référence histologique. Enfin, le nombre d’animaux prévu est volontairement estimé de manière prudente. Toutefois, une adaptation en cours d’étude sera mise en place : si les résultats obtenus sont suffisants avant d’atteindre l’effectif initialement prévu, les expériences seront arrêtées de manière anticipée, permettant de réduire encore le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Des mesures de raffinement sont mises en œuvre afin de réduire la douleur, le stress et l’inconfort des animaux. Les animaux sont acclimatés à leur environnement, manipulés de manière douce (tunnels, prise à la main) et hébergés en groupe dans des cages enrichies. Les souris développant des tumeurs font l’objet d’une surveillance régulière, avec des points limites définis entraînant l’arrêt de l’expérimentation si nécessaire. Les procédures sont réalisées sous anesthésie, avec maintien de la température corporelle et surveillance des paramètres physiologiques. Après les anesthésies les animaux bénéficient d’un réveil encadré en environnement chauffé et sont remis avec leurs congénères après récupération complète. Une évaluation régulière de l’animal est réalisée : administration de substances à effet analgésique si nécessaire, et mise à mort anticipée en cas de douleur ou détresse persistante ou importante. Une évaluation accrue est mise en place pour les animaux au phénotype dommageable après l’induction de ce phénotype, avec évaluation spécifique des conséquences de ce phénotype et points limites pour l’administration d’antalgiques ou la mise à mort précoce.
Choix des espèces
L’étude nécessite un modèle in vivo, car les caractéristiques des tumeurs (vascularisation et interactions avec les tissus environnants) ne peuvent être reproduites en dehors d’un organisme vivant. La souris est choisie comme modèle expérimental car elle permet : • la mise en œuvre de modèles tumoraux pertinents, incluant des tumeurs apparaissant dans un environnement physiologique, • la possibilité d’études longitudinales, • et l’utilisation de modèles génétiques bien caractérisés. Les modèles choisis sont particulièrement adaptés à l’étude du microenvironnement tumoral, qui est central dans ce projet. Par ailleurs, le laboratoire dispose d’une expertise solide sur l’imagerie du rongeur, et en particulier l’imagerie cérébrale. Les souris seront accueillies à l’âge adulte afin de limiter l’impact du développement cérébral sur le développement vasculaire observé.
Impact d’une perfusion hypothermique oxygénée continue entre prélèvement hépatique et reperfusion – Utilisation d’une machine de perfusion transportable Étude PILOTE préclinique
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Tester en conditions réelles une machine de perfusion transportable pour greffons de foie : 6 jeunes porcs de 25 à 30 kg vont être utilisés dans cette étude pilote, opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil. Après une prémédication d'une minute, seul acte pratiqué sur animal conscient, le foie est prélevé, avec deux prises de sang de 10 ml et deux biopsies hépatiques encadrant trente minutes d'ischémie chaude. La suite du protocole se déroule sur l'organe isolé, ce qui évite la transplantation chez des porcs receveurs et divise par deux, selon le porteur, le nombre de porcs utilisés. Une fois les porcs morts, les yeux et l'utérus feront en plus l'objet de prélèvements pour des études complémentaires.
Objectifs
Le but de ce projet est d’évaluer la faisabilité d’une perfusion hypothermique oxygénée continue via une machine de perfusion spécifiquement conçue en ce sens pour le greffon hépatique. La transplantation hépatique est le seul traitement curatif des maladies chroniques sévères du foie. Du fait du succès croissant de cette chirurgie, ses indications s’élargissent et nous faisons face à une pénurie mondiale de greffon. Afin de palier à cette pénurie, les chirurgiens se tournent de plus en plus vers des greffons dits « marginaux » dont le principal exemple est le greffon issu de donneur à cœur arrêté. Ils sont plus sensibles aux lésions d'ischémie-reperfusion qui sont causées par l’interruption de l’irrigation sanguine de l’organe entre le prélèvement et la transplantation. Ces greffons sont associés à un risque augmenté de perte du greffon et de décès du receveur après transplantation.
Bénéfices attendus
Cette étude permettrait d’évaluer la faisabilité en vie réelle, d’une perfusion hypothermique oxygénée continue lors du transport du greffon. Ce projet pourrait déboucher sur une diminution drastique (voir une suppression totale) de la durée d’ischémie froide subie par le greffon hépatique que l’on sait délétère et permettre, in fine, d’améliorer la qualité des greffons transplantés. Ce projet se situe dans la continuité d’un travail de recherche mené depuis plusieurs années, portant sur l’étude des différentes modalités de préservation dynamique sur machine de perfusion. Notre équipe de recherche bénéficie d’une expérience certaine dans l’utilisation de ce modèle suite à la réalisation de 3 thèses de doctorat et de 7 Master 2 portant sur l’étude des lésions induites lors de la préservation des greffons hépatiques. Ces travaux antérieurs ont abouti sur plusieurs publications qui ont permis d’améliorer la prise en charge des patients transplantés en pratique clinique.
Procédures
Le premier et seul acte invasif réalisé sur animal vigile concerne la réalisation d’une prémédication (durée 1minute) permettant ensuite le transport et la réalisation de l’anesthésie générale dans de bonnes conditions. Une période d’acclimatation préalable de 4 à 7 jours sera respectée avant le début des expériences, permettant aussi de faciliter cette prémédication qui sera réalisée dans des conditions moins stressantes pour l’animal. Par la suite, il s'agit d'une procédure chirurgicale sans réveil au cours de laquelle l'animal sera anesthésié et analgésié en continu sans réveil. La chirurgie consiste en la réalisation d’un prélèvement hépatique. Lors de la procédure chirurgicale, des prélèvements sanguins sont prévues à T0 pour obtenir un profil biologique basal de l’animal ainsi qu’après les 30min d’ischémie chaude afin d’obtenir un profil de greffon avant le début des stratégies de conservation. Les paramètres analysés sont : - la biochimie - les gaz du sang Ces prélèvements représentent un volume total de 10 ml x 2 de sang total au maximum, soit
Impact sur les animaux
Il s’agit dans le contexte de ce projet, d’une procédure sans réveil, réalisée sous anesthésie générale, avec un monitoring de l’analgésie per opératoire. Par ailleurs, le déroulé des sessions respecte la période d’acclimatation de ces animaux et les séances se déroulent dans le respect du bien-être animal. La procédure étant sans réveil, il n’y a par ailleurs pas de nuisances ou effets secondaires attendus au décours.
Devenir
Il s’agit d’une procédure chirurgicale sans réveil qui est principalement motivée par des raisons scientifiques qui justifient l’utilisation du modèle décrit. En effet, dans le respect du bien être animal, par soucis de standardisation, mais aussi pour permettre une analyse pertinente et exhaustive du greffon hépatique, seule la première partie nécessitant le prélèvement d’un greffon hépatique est réalisé chez l’animal. Dans la mesure où il s’agit d’un prélèvement d’organe la mise à mort de l’animal est indispensable en fin de procédure
Remplacement
A la place d’une transplantation hépatique chez des porcs receveurs, nous avons fait le choix de remplacer cette étape par une reperfusion normothermique oxygénée du foie par machine de perfusion ex-vivo. Cette technique ne nécessite pas d’animaux supplémentaires et se fait sur un organe isolé. De ce fait, nous réduisons par 2 le nombre d’animaux utilisés. La procédure expérimentale est par ailleurs actuellement maitrisée et reproductible ne justifiant pas le recours à une période de training, diminuant nettement le nombre d’animaux. Cette standardisation a permis aussi d’obtenir un taux de succès de la procédure de 100% permettant de définir un nombre plus juste d’animaux nécessaire.
Réduction
Comme énoncé précédemment, à la place d’une transplantation hépatique chez des porcs receveurs, nous avons fait le choix de remplacer cette étape par une reperfusion normothermique oxygénée du foie par machine de perfusion ex-vivo. Cette technique permet de réduire par 2 le nombre d’animaux utilisés. Après vérification de la mort de l’animal, nous réaliserons des prélèvements d’organes. Si l’objectif premier reste l’étude de la conservation du foie, les yeux, l’utérus voire d’autres organes, feront l’objet d’une étude complémentaire et donc d’un prélèvement post mortem. Cette démarche s’inscrit dans un souci de réduction afin d’optimiser les données recueillies sur un même animal.
Raffinement
Afin de réduire la souffrance animale, seul le premier temps de l’expérimentation, c’est-à-dire le prélèvement hépatique, sera réalisé sur les animaux sous anesthésie générale, sans réveil. Les animaux sont accueillis un minimum de 4 jours avant l’intervention pour permettre une acclimatation et une réduction du stress. Il n’y a pas de mise à jeun préopératoire afin de limiter le stress induit par l’intervention. Les animaux seront anesthésiés et monitorés pendant la totalité du prélèvement hépatique afin de s’assurer de la qualité de l’anesthésie et de leur bien-être. Ce prélèvement est maintenant bien standardisé et bien maitrisé par l’équipe.
Choix des espèces
Le foie de porc (chez de Jeunes porcs sevrés d’un poids de 25 à 30 kg à réception) présente une taille, un poids et une microstructure similaire au foie humain. Ces caractéristiques anatomiques et histologiques permettent d’effectuer un prélèvement d’organe standardisé et reproductible, ainsi que d’utiliser des machines de perfusion d’organes identiques à celles utilisées en pratique clinique. Un argument supplémentaire est l’utilisation et la validation de ce modèle animal dans la littérature scientifique sur la préservation des greffons hépatiques. Ceci permettra de comparer et de discuter les résultats obtenus au cours de ce projet avec les données déjà publiées. Enfin, en comparaison avec un modèle murin, les prélèvements de tissus et les analyses sanguines seront représentatif par rapport à l’homme. La dimension et la quantité de de tissus disponibles pour les analyses sont en adéquation avec l’objectif du projet et en conséquence, le nombre d’animaux à inclure sera réduit. De plus, la reperfusion normothermique sur machine de perfusion avec du sang non-dilué est difficilement réalisable sur un modèle murin compte-tenu du petit volume sanguin.
Rôle de la néoglucogenèse intestinale sur les conséquences métaboliques induites par l’absence de microbiote maternel EU2/2.
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système gastrointestinal
Une injection d'insuline chez des souris mises à jeun six heures peut les conduire jusqu'à la prostration, aux convulsions et au coma si l'hypoglycémie devient sévère, effet que le résumé énonce lui-même. 432 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, 48 femelles reproductrices et 384 descendants, certains isolés soixante-douze heures en cage de mesure de la dépense énergétique. Le décompte déclaré les donne toutes tuées et aucune réutilisée, quand la rubrique sur leur destin précise que "Les mâles utilisés pour la reproduction seront réutilisés dans l'EU1". Ces mâles, décrits plus loin comme des "souris de réforme d'élevage", n'apparaissent dans aucun des deux chiffres.
Objectifs
La forte prévalence de l'obésité et du diabète, en particulier chez les enfants, souligne la nécessité de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans le développement de ces pathologies. Des études antérieures ont montré qu’une modification de l’environnement maternel contribue aux maladies métaboliques tout au long de la vie. Le microbiote intestinal constitue une communauté complexe et dynamique de bactéries vivant dans le système digestif. Des changements dans la composition ou la fonction du microbiote intestinal ont été associés au développement de maladies métaboliques. Des données récentes suggèrent que le microbiote intestinal maternel influence le métabolisme, le comportement, le développement du cerveau chez la progéniture. Cependant, il reste à déterminer comment le microbiote maternel exerce ces effets sur la descendance. Chez l’individu adulte, il est connu que le microbiote intestinal exerce des effets anti-obésité et anti-diabète en activant la production de glucose par l’intestin appelée la néoglucogenèse intestinale. Nos résultats récents montrent que l’activation de la néoglucogenèse intestinale pendant la période de gestation ou de lactation améliore durablement la santé de l’individu une fois adulte. Une absence de microbiote maternel pourrait donc bloquer la stimulation de la néoglucogenèse intestinale lors du développement et altérer la santé de l’individu à l’âge adulte. Dans cette étude, réalisée dans 2 établissements utilisateurs (EU1 et EU2), nous déterminerons si la stimulation génétique de la néoglucogenèse intestinale dès la gestation contrecarre les effets métaboliques induits par l’absence du microbiote maternel.
Bénéfices attendus
Cette étude fait partie d’un projet qui étudie le rôle du microbiote maternel sur le métabolisme de la descendance. L’objectif du projet est de moduler le microbiote uniquement pendant la période de gestation et de lactation. Chez l’homme, l’alimentation maternelle est associée à une stimulation de la néoglucogenèse intestinale en comparaison avec une alimentation utilisant du lait infantile. Si nos résultats démontrent que la stimulation de la néoglucogenèse intestinale dès la gestation programme de manière positive la santé de l’individu adulte, nous pourrons proposer des perspectives efficaces pour contrecarrer le développement des maladies métaboliques. Ces perspectives pourront par exemple se traduire par des modifications de l’alimentation des mamans et de leurs nourrissons destinées à induire la néoglucogenèse intestinale.
Procédures
Pour sélectionner les souris transgéniques, un petit morceau de tissu (biopsie) sera prélevé à toutes les souris du projet pour caractériser leurs gènes. La durée du geste est de quelques secondes (EU1). Les 48 femelles subiront un gavage les trois premiers jours après l’accouplement (30 secondes) et un prélèvement de sang (30 secondes) 21 jours après la mise bas (EU1). Parmi ces femelles, 32 recevront un traitement d’antibiotiques : 16 pendant 21 jours et 16 pendant 36 jours. Parmi les 384 descendants, 144 : - seront soumis à un régime hypercalorique dès l’âge de 6 semaines et pendant 11 semaines (EU1 + EU2). - subiront 2 tests pour analyser la régulation de leur glycémie pendant 2h après l’injection de glucose ou d’insuline (injections réalisées en 20 à 30 secondes chez la souris maintenue en contention) chez des animaux mis à jeun pendant 6h (EU1). Pour chaque test, 7 prélèvements de sang seront réalisés à l’extrémité de la queue en 15 secondes maximum sur des souris libres de mouvement. Une seule incision de l’extrémité de la queue sera réalisée avant le premier prélèvement de sang (EU1). - seront soumises à mesure de la composition corporelle par un analyseur dédié (EU2). Cette mesure sera réalisée chez l’animal éveillé mais maintenu immobile. Elle est rapide (2 minutes) et non invasive - seront isolées pendant 72h dans des cages spécifiques pour mesurer leur dépense énergétique (EU2). On mesurera leurs échanges gazeux (respiration), leur prise alimentaire et hydrique et leur activité physique. Cette mesure se fait de manière non-invasive. En fin d’expérience, une prise de sang terminale sera faite rapidement (en moins de 15-20 secondes) après une mise à jeun pendant 6h (EU1). L’animal sera mis à mort immédiatement après la prise de sang pour permettre le prélèvement de certains organes, qui seront ensuite étudiés en laboratoire (EU1).
Impact sur les animaux
Le traitement aux antibiotiques n’entraine pas de modification du comportement maternel, de perte de poids et de mal-être. Le gavage pourrait provoquer une légère irritation de l’œsophage. Les prélèvements sanguins peuvent engendrer une légère douleur de très courte durée au moment de la piqure. La réalisation de certains gestes (biopsie, injections, mesure de la composition corporelle) peut entrainer un léger stress lors de l’immobilisation nécessaire. Les effets indésirables prévus sur les animaux sont également : - une douleur lors de la biopsie. - les symptômes liés à une hypoglycémie liée à l’injection d’insuline, c’est-à-dire une baisse de leur activation jusqu’à leur prostration, un mal-être, voir des convulsions et un coma si l’hypoglycémie est sévère. - un stress léger dû à la privation de nourriture pendant 6h. - un stress pendant l’isolement de 72h pour la dépense énergétique.
Devenir
Les 48 femelles et 384 souriceaux issus des croisements seront mis à mort pour prélèvements d’organes. Les mâles utilisés pour la reproduction seront réutilisés dans l’EU1.
Remplacement
Cette étude ne peut pas être réalisée sur des cellules ou organoïdes car elle concerne l’influence de l’environnement maternel sur un paramètre d’un descendant. Les connaissances actuelles ne permettent pas de reproduire la complexité de l’environnement maternel sur un modèle cellulaire représentant l’organe du descendant.
Réduction
Le nombre de souris utilisées dans la procédure d’étude a été calculé au plus juste à partir des connaissances des modèles animaux et des connaissances acquises par les études précédentes. Afin de réaliser une analyse statistique, 8 descendants par condition seront utilisés pour étudier les conséquences de l’absence de microbiote intestinal maternel sur les souriceaux et 12 descendants par condition pour étudier les conséquences sur les descendants adultes. Au total, ce projet réalisé sur 5 ans nécessitera 432 souris transgéniques. Les mâles utilisés pour l’obtention des portées sont des souris de réforme d’élevage.
Raffinement
Pour favoriser l’accouplement, le soir précédent l’accouplement, de la litière des mâles sera introduite dans la cage des femelles et vice et versa. Les portées seront équilibrées à 8 bébés par portées en réalisant des adoptions de souriceaux issus de grandes portées par des mères de petites portées. Pour limiter le stress de séparation des nouveau-nés de leur mère en cas d’adoption, l’expérimentateur se frottera les mains avec la litière et les souriceaux à adopter seront déplacés avec de la litière et une partie du nid. Pour limiter l’irritation, le gavage sera réalisé avec une sonde de gavage souple préalablement trempée dans une solution d’eau sucrée pour favoriser la déglutition de l’animal. Pour les mesures répétées de la glycémie, une petite incision de l’extrémité de la queue sera réalisée après application d’une pommade anesthésiante. Le sang sera ensuite prélevé sans autre incision pour l’ensemble des prélèvements Les volumes de sang prélevés resteront très limités conformément aux recommandations internationales sur le bien-être animal. Les souris seront transportées entre l’EU1 et l’EU2 dans des cages permettant de conserver le confinement, selon les conditions règlementaires. La durée du trajet n’excède pas 10 minutes. Le stress lié à l’isolement pour la mesure du métabolisme énergétique sera atténué en plaçant de la litière souillée de la cage d’origine des souris et par l’ajout d’un tube leur permettant de se cacher. Une période de découverte de ce nouvel environnement sera réalisée pendant 3 h, puis une période d’acclimatation de 24h précédera les mesures. Les animaux seront pesés toutes les semaines et seront observés pour détecter tout signe de mal-être, souffrance, lésions ou de détérioration de l’état de santé général avec la mise en place de points limites précoces. Ces points sont spécifiques au projet et adaptés à l’âge des animaux et aux interventions réalisées.
Choix des espèces
Le rôle de la production endogène de glucose par l’intestin pendant la période néonatale a été étudié chez les rongeurs. Les études réalisées sur des vertébrés inférieurs tels que le poisson montrent que les régulations observées ne sont pas les mêmes que les mammifères. Nos études sont réalisées afin de fournir des bases fondamentales à la recherche clinique humaine. Nous souhaitons donc réaliser nos expériences avec des modèles animaux dont les systèmes de régulation sont semblables à l’Homme. Nous étudions l’importance du microbiote intestinal maternel sur la descendance donc cette étude concerne des femelles adultes âgées de 14 semaines. Leurs descendants seront étudiés à 10 jours et à l’âge adulte (entre 6 et 17 semaines).
Conséquences du bruit sur l’audition
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système nerveux
Une amputation de la phalange distale dans les huit premiers jours de vie, pratiquée sur toutes les souris pour les identifier et les génotyper, ouvre le protocole. 5 000 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, exposées à des sons de deux heures et pouvant aller jusqu'à huit heures, puis suivies par des séances d'audition d'une heure toutes les une à deux semaines, une partie subissant en plus une chirurgie d'une heure suivie de deux heures de mesures. L'objet est de mesurer ce que le bruit abîme dans le système auditif et ses relais cérébraux, chez des souris dont beaucoup portent des mutations de gènes de surdité. Toutes sont tuées, le porteur indiquant qu'elles "ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés", et que leurs corps servent ensuite, quand c'est possible, à des entraînements à la dissection au sein du centre de recherche.
Objectifs
Objectif : Etudier les conséquences d’un son d’intensité moyenne à forte et ce dans la durée sur les réseaux neuronaux auditifs et la santé des individus. LE SYSTEME AUDITIF Le système auditif humain comprend l’oreille externe, l’oreille moyenne, l’oreille interne, ainsi que les centres neuronaux de traitement des stimuli auditifs. La cochlée comporte l’organe de Corti, qui abrite les cellules sensorielles, dites cellules ciliées. Il repose sur une membrane basilaire, qui contribue à l’analyse fréquentielle du son. Il y a quelques 14 000 cellules ciliées chez l’homme. Sous l’effet de la stimulation sonore, leur dépolarisation conduit à la libération de neurotransmetteur. Au total, ces 30 000 neurones chez l’homme forment le nerf auditif, qui lie la cochlée au noyau cochléaire, premier relais auditif du cerveau. Ensuite, l’information chemine à travers les divers autres noyaux du cerveau jusqu’au centre auditif. LE BRUIT ENVIRONNEMENTAL L’exposition à un bruit excessif est la première cause environnementale de troubles de l’audition. La surexposition sonore dans les mégapoles dont la densité de population ne cesse de croître ainsi que dans de nombreuses activités de loisirs pour lesquelles l’exposition sonore est peu ou mal contrôlée constitue une menace grandissante pour l’audition à l’échelle planétaire. Les conséquences au niveau central, aussi bien du point de vue des réseaux neuronaux que du point de vue des performances de l’individu dans des tâches auditives sont en outre peu étudiées. A un niveau plus intégratif encore, les conséquences du bruit sur la santé des individus et leurs interactions sociales restent également un sujet de recherche actif. Des résultats suggèrent en outre que les lésions cochléaires dues à une surexposition au bruit sont à l’origine d’une exacerbation de la progression de la perte auditive liée à l'âge (presbyacousie).
Bénéfices attendus
En caractérisant les atteintes auditives liées à la surexposition sonore et également dans les formes génétiques de surdité, notre projet permettra les avancées suivantes : - Nous déterminerons les mécanismes physiopathologiques à l’origine des surdités dans les modèles porteurs des mutations des gènes étudiées. - Un grand nombre de cas de surdités progressives reste souvent inexpliqué. En caractérisant très finement la signature audiologique des souris mutantes, notre travail aidera à identifier les cas de surdités non expliqués qui pourraient être liés à des expositions sonores répétées d’intensités moyennes. - Enfin, notre travail générera des pistes pour de nouvelles approches thérapeutiques susceptibles de prévenir la surdité chez les patients exposés ou porteurs de mutations spécifiques dans des gènes de surdité en testant de nouvelles molécules aux effets protecteurs face à une exposition traumatique sonore.
Procédures
Les interventions seront : - Un prélèvement de phalange sera effectué sur tous les animaux pour l’identification des souris, dans les 8 premiers jours de vie du projet afin de déterminer s’ils sont porteurs ou non de mutations du gène étudié et pour pouvoir commencer les expérimentations à partir du stade P12. Cette procédure dure une dizaine de secondes. Les prélèvements seront utilisés pour le génotypage. De plus cela permettra de constituer les cohortes avant le sevrage et de ne pas maintenir en vie des animaux non nécessaires à la reproduction ou aux expérimentations. Pour les expérimentations sur l’adulte, les animaux seront identifiés soit par prélèvement auriculaire soit par une puce implantée en sous-cutané. - Nous effectuerons un suivi de l’audition de modèles de souris pour des atteintes auditives à la suite de de l’exposition sonore et dépendant du gène étudié. Ce suivi aura lieu à la suite de l’exposition et au cours du temps, approximativement toutes les unes à deux semaines afin de suivre l’évolution de la surdité induite par le bruit. Chaque suivi dure environ 1h. - Une partie des animaux auront une chirurgie soit terminale soit pour permettre des enregistrements électrophysiologiques sur l’animal éveillé ensuite. Chaque chirurgie aura une durée de 1h et suivi de 2h de mesures fonctionnelles.
Impact sur les animaux
La plupart des procédures impliquent des expérimentations légères ou modérées ou une succession d’expérimentations légères. Quelques manipulations du projet pourraient entraîner des nuisances : - L'identification se fait par amputation de la phalange distale dans les 8 premiers jours de vie, douleur au moment de l’amputation. - Certaines expositions sonores d’une durée de 2h et pouvant aller jusqu’à 8h pourraient induire un stress temporaire sur l’animal, n’excédant pas quelques heures. C’est pourquoi les différentes mesures utilisant ces tests sont espacées dans le temps. Les études des cinquante dernières années sur des protocoles similaires n’ont pas mis en évidence de surmortalité liée au bruit chez les rongeurs. - En ce qui concerne les chirurgies : Si celles-ci sont terminales, un protocole de médication antidouleur sera appliqué à l’animal en début de procédure. Pour les chirurgies de préparation aux enregistrements neuronaux sur animal éveillé, la douleur et l’inconfort modérée seront contrôlés par des antalgiques.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés. En effet, l’ensemble des animaux du projet sont des organismes génétiquement modifiés, de nombreuses procédures nécessitent la mise à mort de l’animal pour récupérer des tissus afin d’effectuer différentes expérimentations ex vivo. D’autres procédures impliquent des interventions qui signifient qu’on ne peut pas les réutiliser. La plupart des animaux sont porteurs de mutations de gènes de surdité très spécifiques rendant impossible leur réutilisation par d’autres équipes. Cependant, une fois les animaux mis à mort, nous essayons de les utiliser pour des entraînements à la dissection et la mise au point de nouveaux protocoles lorsque c’est possible. Ces partages se font typiquement à l’échelle du centre de recherche au-delà de notre équipe.
Remplacement
A ce jour, aucune méthode alternative que ce soient des études au niveau cellulaire ou tissulaire ne sont connues et envisagées pour ce projet. En effet, il n’est pas possible actuellement de simuler de manière pertinente les effets des entrées sensorielles sur des circuits cérébraux composés de millions de neurones densément connectés, en interaction avec l’évolution des niveaux de stress des animaux.
Réduction
La réduction a pour objectif d’utiliser le nombre suffisant d’animaux pour avoir des résultats scientifiques significatifs. Les groupes sont constitués afin de garantir une puissance statistique de 80% pour des différences de 20%. Nous utilisons des tests classiques pour tester la significativité de nos résultats. Afin de réduire le nombre d’animaux, nous utilisons des mâles et des femelles indifféremment, et nous appliquons plusieurs mesures sur le même animal dès que possible.
Raffinement
Les animaux seront suivis quotidiennement par les expérimentateurs ou les zootechniciens. Ce projet ne concerne que des procédures dont la mise en œuvre ne devrait se traduire ni par une dégradation de l’état de santé de l’animal ni par des douleurs importantes. Si nous observions un comportement anormal en termes de santé (observation du poids, du pelage, etc.) dès l’initiation de l’intégration dans un groupe expérimental, l’animal serait immédiatement mis à mort. Plusieurs méthodes de raffinement sont utilisées dans nos projets. Nous avons par exemple veillé à ce que nos tests comportementaux ne reposent pas sur des motivations par des déprivations de nourriture ou d’eau. Lors des chirurgies, des antalgiques et des couvertures chauffantes sont utilisées afin de limiter au strict minimum le risque d’hypothermie et de stress physique. Un renforcement des enrichissements (igloo, coton, tunnel, roue…) est utilisé dans les cages d’hébergements. En cas d’hypothermie, des couvertures chauffantes sur le fond de la cage sont également utilisées. En cas de déshydratation, des réhydratations sous-cutanées sont réalisées ainsi que la fourniture de gel nutritif ou de croquettes mouillées. Plusieurs points limites spécifiques et précoces pendant la chirurgie (hémorragies, baisse des constantes vitales etc…), post-chirurgie (infections, douleurs persistantes) ou post-stimulation sonore basés sur une grille de scorage incluant aspect extérieur, activité de déplacement, capacité à boire et s’alimenter, réactivité à la préhension, isolement du groupe, sont établis pour éviter toute souffrance inutile.
Choix des espèces
Nous souhaitons recourir aux souris de laboratoire dont le système auditif est similaire à celui de l’homme. De plus, la souris de laboratoire est le seul mammifère modèle pour lequel on dispose d’outils génétiques conséquents. L’audition se met en place chez la souris autour de P10-P12. Le projet impliquera principalement donc des animaux âgés d’au moins P10 afin de pouvoir étudier les effets du bruit sur le système auditif au cours de la vie de l’animal.
Étude de l’effet d’une cytokine pro inflammatoire (IFN-γ) sur l’activation des péricytes dans un modèle murin de tuberculose
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles immunitaires
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
Pour étudier comment les péricytes, cellules de soutien des vaisseaux sanguins du poumon, dialoguent avec les cellules immunitaires, 320 souris génétiquement modifiées vont être infectées par la tuberculose, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Toutes sont tuées à l'issue pour analyse des poumons. L'infection se fait par aérosol pendant quarante à quarante-cinq minutes sur animal vigile, suivie d'une instillation sous anesthésie générale, d'injections, et de traitements quotidiens pendant trois jours. Les effets annoncés vont d'une détresse respiratoire modérée à une perte de poids, une perte d'appétit et une diminution des interactions sociales, quand les pistes thérapeutiques attendues contre l'inflammation pulmonaire restent renvoyées au long terme.
Objectifs
La tuberculose pulmonaire est une maladie causée par la bactérie Mycobacterium tuberculosis. La personne infectée développe une inflammation chronique qui modifie, parfois de façon irréversible, l’architecture de ses poumons. Les études actuelles tendent à montrer qu'à l'image du système immunitaire, les cellules constituant le système nerveux ainsi que celles du système vasculaire jouent un rôle non négligeable dans le devenir de la pathologie. Cependant, on ignore encore la nature exacte des connexions entre ces différents acteurs de la réponse anti-tuberculeuse. L'objectif de ce projet est donc d'étudier les interactions entre les systèmes immunitaire et vasculaire. Pour cela nous utiliserons des modèles de souris génétiquement modifiées qui nous permettront de cibler de façon spécifique une famille de cellule spécifique du système vasculaire : les péricytes. Nous étudierons -les remodellages tissulaires induits lors de l'infection par la bactérie. -Le mode d’activation et le rôle des péricytes au cours de l'infection. -L'interaction entre les cellules immunitaires et vasculaires. À terme, ce projet vise à mieux comprendre les mécanismes de communication entre le système vasculaire et le système immunitaire dans un contexte infectieux. Ces connaissances pourraient ouvrir de nouvelles pistes thérapeutiques pour mieux contrôler l’inflammation et les lésions pulmonaires associées à la tuberculose.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait apporter des bénéfices scientifiques et médicaux importants dans la lutte contre la tuberculose, une maladie qui demeure aujourd’hui l’une des principales causes de mortalité infectieuse dans le monde. Les résultats attendus permettront d’améliorer notre compréhension d’un aspect encore très peu étudié de la maladie : l’implication du système vasculaire dans les infections pulmonaires chroniques. En étudiant précisément le rôle des cellules de soutiens des vaisseaux sanguins lors de l’infection tuberculeuse, ce projet pourra : - Identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour limiter les dégâts causés aux poumons pendant la maladie. - Mieux comprendre pourquoi certains patients développent des formes sévères de tuberculose avec des atteintes pulmonaires importantes. - Éclairer le rôle du système vasculaire dans d’autres maladies inflammatoires chroniques du poumon. À plus long terme, ces recherches pourraient contribuer au développement de stratégies dites "visées" ciblant spécifiquement le système vasculaire pour limiter ou remplacer l'utilisation de traitements lourds pour les patients comme les antibiotiques.
Procédures
Les souris utilisées dans ce projet seront soumises à plusieurs types d’interventions : - Une infection par un agent pathogène par aérosol d’une durée de 40-45min au total sur animal vigile - Une instillation d'une molécule synthétique sous anesthésie générale, temps maximal de l'intervention 30 min de l'endormissement au réveil de l'animal - Des injections engendrant une contention de 1min. - Des traitements pharmacologiques ciblés d’une durée de maximale de 3 jours, à un rythme d’une injection par jour.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les animaux dans ce projet sont : une perte de poids modérée, une baisse d'activité légère, une perte d'appétit légère, une altération du comportement légère, une détresse respiratoire modérée, une altération temporaire de l'état général modérée, une diminution des interactions sociales légère.
Devenir
Tous les animaux inclus dans ce projet feront l’objet d’analyses approfondies. Ils seront donc mis à mort de manière programmée et encadrée à la fin des procédures expérimentales pour répondre au mieux aux problématiques scientifiques.
Remplacement
L’étude proposée cherche à comprendre comment les péricytes pulmonaires (cellules de soutien des vaisseaux sanguins) et les cellules du système immunitaire interagissent lors de l’infection par Mycobacterium tuberculosis (Mtb), la bactérie responsable de la tuberculose. Aujourd’hui, aucun modèle de culture cellulaire ni système artificiel ne permet de reproduire fidèlement la complexité du tissu pulmonaire, notamment l’organisation des vaisseaux sanguins et des péricytes dans un environnement en 3 dimensions, avec toutes les interactions cellulaires qui se produisent chez un animal vivant. Mtb se développe très lentement et son comportement dépend fortement du fonctionnement global de l’organisme. Les alternatives existantes ne permettent pas de suivre l’évolution réelle de l’infection. Pour toutes ces raisons, l’utilisation de la souris reste indispensable pour répondre aux questions scientifiques du projet : identifier un mécanisme d'interaction entre péricytes et cellules immunitaires, comprendre leur rôle pendant l’infection, et comment elle s'adaptent à la bactérie. Aucun autre modèle ne permet actuellement d’atteindre ces objectifs de manière fiable.
Réduction
Les effectifs proposés ont été définis à partir de données préliminaires, d’expériences antérieures réussies et d’outils d’analyse statistique reconnus. Les résultats seront traités avec des méthodes statistiques appropriées, permettant d’évaluer les différences entre groupes de manière rigoureuse sans multiplier inutilement les animaux. Nous avons également mis en place des approches permettant d’extraire plusieurs types d’informations à partir d’un même animal. Par exemple, à partir d’un même poumon, nous réalisons l’analyse des bactéries présentes, l’étude de l’expression des gènes, et le dosage des molécules inflammatoires. Enfin, le projet suit une logique progressive : si une étape expérimentale ne donne pas de résultats exploitables, elle sera arrêtée immédiatement.
Raffinement
Des mesures de raffinement spécifiques sont mises en place pour limiter la douleur, la souffrance et le stress animal tout en garantissant la qualité scientifique du projet. Les instillations sont réalisées sous anesthésie. Les injections sont effectuées sous contention < 2 min, pour réduire le stress. Les animaux seront suivis avec une table de suivi de soins comportant des points limites et spécifiques du projet. Les animaux seront hébergés dans les conditions standards des structures d'accueil.
Choix des espèces
La souris est l’espèce présentant une réponse immunitaire bien caractérisée et comparable à celle de l’humain. Ce modèle permet aussi d’examiner finement les interactions entre les cellules immunitaires et vasculaires. De nombreuses lignées transgéniques nécessaires à ce projet sont disponibles chez la souris et permettent de manipuler spécifiquement les populations cellulaires ciblées. Seules des souris adultes (6 à 10 semaines) seront utilisées. Ce stade garantit une immunité pulmonaire mature, indispensable pour étudier les conséquences de la tuberculose.
DEVELOPPEMENT D’ANTICORPS MONOCLONAUX DE SOURIS A VISEE THERAPEUTIQUE
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Jusqu'à quatorze injections dans l'abdomen par animal, pratiquées sur souris vigiles à raison d'une toutes les deux semaines, plus jusqu'à quatre prélèvements sanguins : 1 500 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le résumé qualifie ces gestes de "stress transitoire" et de "douleurs légères à modérées", tout en indiquant que certains composés injectés peuvent altérer le comportement de l'animal. Les souris dont la réponse immunitaire est jugée la meilleure sont tuées les premières pour prélever les organes produisant les anticorps, les autres restant en hébergement quatre à huit semaines et pouvant recevoir un nouveau cycle de vaccination avant leurs propres "prélèvements terminaux". Ce maintien en vie assorti d'une seconde immunisation figure dans la rubrique consacrée à la réduction des effectifs.
Objectifs
Les anticorps sont des protéines sécrétées par des cellules spécialisées du système immunitaire qui s’attachent aux substances étrangères au corps (bactéries, virus), appelées antigènes, afin de les neutraliser dans le but d'être évacuées ou détruites par d’autres composants du système immunitaire. Ces antigènes sont gardés en mémoire par le système immunitaire, permettant de réagir plus rapidement en cas de nouvelle exposition. Depuis les années 1980, le développement d'anticorps a profondément amélioré les traitements thérapeutiques dans de nombreuses pathologies, comme le cancer et les maladies inflammatoires chroniques. Les premiers anticorps utilisés en médecine étaient produits chez la souris et pouvaient provoquer des effets secondaires importants mais ils étaient précurseurs d'une révolution dans les soins. Grâce aux progrès des biotechnologies et du génie génétique, il est aujourd’hui possible de développer des anticorps modifiés de plus en plus proches des anticorps humains, ce qui réduit fortement les effets indésirables. Plus d’une centaine d’anticorps thérapeutiques sont désormais utilisés en médecine et de nombreux autres sont en cours de développement. Malgré ces avancées, le développement de nouveaux anticorps reste long et complexe. L’une des principales difficultés est le délai entre l’identification d’une nouvelle cible thérapeutique potentielle par les laboratoires publics ou privés et la possibilité de tester cette cible en clinique. Ce projet s’inscrit dans la première étape de découverte des anticorps à visée thérapeutique et vise à accélérer la découverte et la sélection de nouveaux anticorps thérapeutiques avant leur évaluation dans des études précliniques.
Bénéfices attendus
Le projet faisant l’objet de cette demande permettra la découverte et l’obtention rapide d’un panel de nouveaux anticorps d’intérêt thérapeutique notamment dans le cancer et les maladies inflammatoires.
Procédures
- Des injections dans l’abdomen réalisées sur animaux vigiles en 2 min maximum/animal à une fréquence d’une injection toutes les 2 semaines durant 6 à 8 semaines. Toutes les souris du projet seront concernées. Nous envisageons que cela correspondrait à 1500 animaux. En fonction de la stimulation du système immunitaire, des injections supplémentaires peuvent être nécessaires suivant la même procédure. - Des injections en intraveineuse réalisées à l’ animal en 2 à 4 min sous anesthésie. Nous évaluons que cela correspondrait entre 150 et 300 animaux. - Des prélèvements sanguins sont réalisés sur animaux vigiles à une fréquence de toutes les 2 semaines (6 jours après chaque injection dans l’abdomen à partir de la deuxième injection). Cette opération est réalisée en 2-3 min maximum/animal. Toutes les souris du projet seront concernées, soit 1500 animaux au maximum.
Impact sur les animaux
Suite aux procédures que nous réalisons dans ce projet, les animaux peuvent subir : - du stress transitoire lié à la contention nécessaire à la réalisation des injections (de 4 jusqu’à 14 injections par animal) et des prélèvements sanguins (jusqu’à 4 prélèvements par animal maximum). - des douleurs légères à modérées dues au mode d’injection et à l’injection de certains composés pouvant altérer le comportement de l’animal.
Devenir
Les animaux présentant les meilleurs résultats seront choisis pour réaliser les étapes finales de la procédure. Seuls les animaux sélectionnés seront euthanasiés afin de prélever les organes produisant les anticorps et réaliser les étapes suivantes de recherches d'anticorps. Les animaux restants seront gardés et surveillés en hébergement durant 4 ou 8 semaines supplémentaires jusqu’à obtenir les résultats à partir des premiers animaux. Si les premiers résultats ne permettent pas d’identifier des anticorps d’intérêts, les animaux conservés pourront recevoir un nouveau cycle de vaccination, dans le but de renforcer la réponse immunitaire avant la réalisation des prélèvements terminaux. Si les résultats de séquençage sont concluants, les animaux seront euthanasiés dès que possible.
Remplacement
L’utilisation des animaux reste indispensable pour développer de nouveaux anticorps thérapeutiques. En effet, aucun autre modèle biologique ou chimique ne permet actuellement de produire des molécules de structure aussi complexe et variée. Les biotechnologies ne permettent pas de mimer ou reproduire totalement la réponse "anticorps" du système immunitaire rendant l’utilisation d’animaux encore indispensables pour la découverte de nouveaux anticorps comme de potentiels médicaments en immunothérapie.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés pour chaque expérience sera déterminé à partir des données scientifiques disponibles concernant la cible d’intérêt thérapeutique afin d’évaluer la complexité de la cible et la nécessité d’effectuer plusieurs stratégies de vaccination. Toutes les procédures expérimentales seront recensées numériquement permettant une traçabilité et un suivi des expériences menées. Ce suivi comprendra notamment les souris utilisées, les antigènes testés, les résultats obtenus et leurs interprétations ainsi que toute observation ou information pouvant être utile par la suite. Une attention particulière sera portée à la réduction du nombre d’animaux utilisés. Ainsi, les souris non sélectionnées pour les étapes finales du protocole (prélèvement d'organes) seront conservées. Si les premiers résultats ne permettent pas d’identifier des anticorps d’intérêts, les animaux conservés pourront recevoir un nouveau cycle de vaccination, dans le but de renforcer la réponse immunitaire avant la réalisation des prélèvements terminaux.
Raffinement
Les conditions d’hébergement ont été optimisées pour réduire le stress des animaux : présence d’enrichissement dans les cages (mini-dôme en cellulose et lanières en papier kraft pour former des nids), maintien des animaux en groupes de 3 à 4 afin d’éviter l’isolement et une période d’acclimatation de 7 jours est respectée systématiquement avant les manipulations. Afin d'atténuer la douleur chez l'animal, nous avons recours à l'anesthésie gazeuse lors de certains gestes techniques. Durant toute la durée d'une expérience, l’ensemble des animaux est observé quotidiennement pour s’assurer : des conditions adéquates de stabulation (paramètres environnementaux, litière, alimentation, boisson) et de l’état de santé des animaux (comportement, aspect physique), pesée 2 fois par semaine en temps normal et quotidiennement en cas d’apparition de signes importants de douleur chez l’une des souris du protocole. Si un état persistant de douleur durant plus de 2 jours été observé, l’animal sera euthanasié. Les animaux euthanasiés de manière anticipée après atteinte d'un point limite ne feront pas l'objet de prélèvements, leur état clinique pouvant compromettre la qualité des tissus et des cellules recherchés.
Choix des espèces
La souris reste l’animal le plus utilisé pour le développement d’anticorps à visée thérapeutique, car le génome de la souris est proche de l’homme à 95%. Le développement d’anticorps thérapeutiques par modification génétique est basé sur des anticorps d’origine murine. La maturité sexuelle des souris se situant aux alentours des 6 à 8 semaines selon le sexe, il convient d’utiliser des animaux jeunes âgés d’au moins 8 semaines pour les programmes d’immunisation. Généralement, les jeunes animaux sont de meilleurs producteurs d’anticorps que les animaux plus âgés parce que la fonction immunitaire atteint son apogée à la puberté et diminue lentement par la suite. Les souris seront donc âgées de 8 à 10 semaines lors du démarrage du protocole d’immunisation. Pour les modèles génétiquement modifiés difficiles à générer, une tolérance de 8-12 semaines sera admise. La maturité sexuelle des souris se situant aux alentours des 6 à 8 semaines selon le sexe, il convient d’utiliser des animaux jeunes âgés d’au moins 8 semaines pour les programmes d’immunisation. Généralement, les jeunes animaux sont de meilleurs producteurs d’anticorps que les animaux plus âgés parce que la fonction immunitaire atteint son apogée à la puberté et diminue lentement par la suite. Les souris seront donc âgées de 8 à 10 semaines lors du démarrage du protocole d’immunisation. Pour les modèles transgéniques ou KO difficiles à générer, une tolérance de 8-12 semaines sera admise.
Une immunité anti-tumorale induite par la reproduction pharmacologique de signaux cellulaires coordonnées
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque souris reçoit une injection sous anesthésie générale puis dix injections sur animal vigile, et celles portant la tumeur TC-1 quatorze anesthésies générales de plus pour le suivi par imagerie, la croissance tumorale et l'immunothérapie pouvant entraîner une perte d'appétit et de poids. L'objet est de reproduire par une combinaison d'anticorps les signaux qu'émettent les cellules tumorales mourantes, afin de renforcer une immunothérapie déjà employée en clinique. Les retombées annoncées contre le cancer du poumon sont placées à long terme, quand le porteur affirme dans le même résumé qu'aucune technologie ne permet de reconstruire un système immunitaire fonctionnel hors de l'animal, et que le recours à "un organisme complet fonctionnel (la souris)" est "indispensable".
Objectifs
Certaines thérapies anticancéreuses induisent une mort cellulaire immunogène (immunogenic cell death, ICD), une forme de mort cellulaire régulée capable de déclencher une réponse immunitaire antitumorale durable grâce à l’émission coordonnée de signaux de danger (damage-associated molecular patterns, DAMPs. Nous avons démontré, dans un projet précédent, qu’une reconstitution de ces signaux de danger grâce à des lignées cellulaires génétiquement modifiées est suffisante pour induire une mémoire immunitaire durable et renforcer la sensibilité des tumeurs au blocage du point de contrôle immunitaire PD-1. Fort de ces résultats mécanistiques, nous développerons une stratégie thérapeutique visant à reproduire pharmacologiquement les fonctions immunostimulatrices de ces signaux. Nous évaluerons une combinaison d’anticorps monoclonaux anti-CD47 et anti-CD39 associée à un agoniste de HMGB1 (RS-09) afin de reproduire in vivo les principales conséquences immunologiques induites par les DAMPs. Cette approche sera systématiquement combinée au blocage du point de contrôle immunitaire PD-1, dans un contexte thérapeutique directement compatible avec la pratique clinique et présentant ainsi un potentiel translationnel nettement supérieur à celui d’approches reposant sur des cellules tumorales génétiquement modifiées (projet précédent). Démontrer l’efficacité de cette combinaison sur la croissance tumorale constituera ainsi une validation préclinique robuste de notre stratégie thérapeutique.
Bénéfices attendus
A court terme, ce projet nous permettra de valider, dans des modèles précliniques, une nouvelle stratégie pharmacologique antitumorale efficace avec l’utilisation de combinaison d’anticorps et d’agoniste. Nous pourrons mettre aussi en évidence que cette stratégie sera possiblement applicable contre plusieurs types de cancer. À long terme, cela permettra le développement de nouvelles immunothérapies combinatoires contre le cancer du poumon, plus adaptées aux patients et beaucoup mieux tolérées.
Procédures
Les souris seront manipulées régulièrement (
Impact sur les animaux
Diverses procédures (immobilisations et injections) peuvent provoquer du stress chez l'animal et une légère douleur transitoire au point d'injection. La croissance tumorale et l'immunothérapie peuvent entraîner une perte d'appétit modérée, qui peut à son tour entraîner une perte de poids modérée.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés afin de collecter divers organes pour des analyses immunologiques.
Remplacement
L'utilisation d'animaux vivants est indispensable car ce projet vise à tester l'efficacité des traitements par l'activation du système immunitaire. De nos jours, il est impossible de reconstruire un système immunitaire fonctionnel in vitro/ex vivo ou in silico à cause de la limite des technologies actuelles. Il n’y a, en effet, aucune technologie existante qui le permette. C’est pourquoi le recours à un projet sur un organisme complet fonctionnel (la souris) est indispensable.
Réduction
Une analyse statistique a été réalisée pour calculer le nombre d'animaux requis. Plusieurs paramètres seront suivis sur chaque animal (croissance tumorale, survie) et plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) afin d'extraire un maximum de données pour cette expérience. Ces tissus seront également partagés avec nos collaborateurs afin de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Le poids des souris sera mesuré avant le début des traitements, et plusieurs fois par semaine lors de l'expérience de croissance tumorale. Nous avons établi une grille de score regroupant les critères relatifs au bien-être de l’animal, elle sera utilisée tout au long du projet, les points limites précoces y ont été définis et seront strictement appliqués. Par ailleurs, des mesures seront prises pour limiter le stress : plusieurs souris par cage pour un hébergement en groupes sociaux, animaux hébergés au calme et disposant de nids et de tunnels en carton. Les interventions seront réalisées sous anesthésie générale ou non selon le geste à l'écart des animaux hébergés et par des personnes expérimentées. Les points d’injections pour les traitements seront alternés d’une fois à l’autre.
Choix des espèces
Le choix de la souris pour la réalisation des expériences envisagées se justifie par plusieurs raisons: - La souris est l’animal dont la génétique est la mieux connue. - La souris est un animal très utilisé en oncologie, de nombreuses données sont déjà accessibles et utilisables ce qui permet de réduire le nombre d’animaux nécessaire. La méthodologie envisagée est d’une mise en place relativement aisée sur ce type d’animal et nous avons acquis une pratique expérimentale sur cette espèce. Nous utiliserons des animaux âgés de 7 semaines pour s'assurer que l'organisme a terminé son processus de développement et que le système immunitaire est pleinement fonctionnel.
Évaluation préclinique de l’efficacité de différents traitements locaux dans un modèle de résection chirurgicale de glioblastome chez le rat
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Chacun des 180 rats subit deux interventions sur le crâne, d'abord la greffe de la tumeur, puis son excision suivie du dépôt en une dose d'un traitement dans la cavité laissée par la chirurgie. Tous sont tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Le résumé annonce des hémorragies locales possibles lors de la résection, des douleurs postopératoires liées à la craniotomie, et une perte d'appétit puis de poids à mesure que le glioblastome progresse. Quatre traitements sont ainsi comparés pour répondre à ce que le porteur appelle "un besoin médical non pourvu" depuis 2005, bénéfice renvoyé à d'éventuelles retombées quand les atteintes, elles, sont programmées.
Objectifs
Le glioblastome est une forme de cancer du cerveau particulièrement agressive. Malgré les traitements actuels (chirurgie, chimiothérapie et radiothérapie), l’espérance de vie des patients dépasse rarement 15 mois. Deux grands défis limitent l’efficacité des traitements : une barrière naturelle du cerveau qui empêche les médicaments d’atteindre facilement la tumeur et la présence de cellules cancéreuses très résistantes, difficiles à éliminer. Après chirurgie, la tumeur revient souvent près de la zone où elle a été retirée. Cette région, appelée le bord chirurgical, favorise la repousse des cellules cancéreuses. Pour améliorer les traitements, les chercheurs explorent actuellement une stratégie prometteuse qui consiste à implanter directement dans le cerveau des matériaux contenant des traitements, comme des médicaments anticancéreux ou des molécules qui agissent sur des cellules responsables des récidives. Cette méthode permet de libérer les substances actives là où elles sont vraiment nécessaires, et sur une longue durée. Ce projet vise à tester et comparer l’efficacité de quatre traitements administrés localement dans le cerveau afin de mieux lutter contre ce type de cancer.
Bénéfices attendus
L’objectif de ce projet est de vérifier l’efficacité anticancéreuse de quatre nouveaux traitements véhiculant des agents thérapeutiques pour le glioblastome. Les retombées de ce projet pourraient permettre de répondre à un besoin médical non pourvu dans le traitement du glioblastome qui n’a pas bénéficié d’innovation thérapeutique depuis 2005.
Procédures
Les animaux subiront : 1) une intervention chirurgicale pour réaliser la greffe tumorale ; 2) une excision chirurgicale de la tumeur suivie de l’administration, en une seule dose, d’un traitement innovant dans la cavité laissée par la chirurgie. La durée approximative de chaque chirurgie ou de tout acte nécessitant une anesthésie ne dépassera pas 30 minutes.
Impact sur les animaux
Les nuisances anticipées dans ce projet concernent la greffe, l'excision chirurgicale de la tumeur et la douleur liée aux actes chirurgicaux. La manipulation, contention des animaux, les injections répétées d'anesthésiques ou d'analgésiques sont générateurs de stress pour les animaux. La résection peut induire des hémorragies locales et avec la craniotomie elles peuvent générer des douleurs post-opératoires. La progression tumorale induite par la maladie (glioblastome) provoque à terme une perte d'appétit, donc une malnutrition et finalement une perte de poids.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure expérimentale. Ils seront mis à mort dès qu’ils atteindront l’un des points d’arrêt définis (modifications du poids corporel, changements dans l’apparence physique, le comportement, les réponses aux stimuli, ou apparition de signes cliniques de souffrance évalués à l’aide d’une grille de score adaptée) ou à des temps préétablis.
Remplacement
L’objectif de ce projet est de vérifier l’efficacité anticancéreuse des traitements innovants véhiculant des agents thérapeutiques pour le glioblastome. Les équipes impliquées dans le projet ont établi les différentes étapes expérimentales sur la base des résultats obtenus préalablement. Cette étape de validation de l'efficacité du traitement est indispensable avant toute évaluation clinique chez le patient. Il n’existe à l’heure actuelle, aucune autre méthode qui pourrait se substituer à l’expérimentation animale dans ce domaine.
Réduction
Le nombre d'animaux prévu dans chaque groupe est basé sur un calcul d'effectif permettant de prédire que nous avons 80% de chance d’obtenir un résultat statistiquement significatif. Animaux des deux sexes seront utilisés dans les procédures expérimentales.
Raffinement
Les nuisances seront réduites au maximum grâce à l'utilisation de mesures de raffinement appropriées. Le bien- être des animaux est assuré par un enrichissement de leur environnement grâce à l'utilisation d'une litière à base de cellulose, de dômes autoclavables et de morceaux de bois à ronger, dans toutes les cages. Tous les actes chirurgicaux seront réalisés sous anesthésie et s'accompagneront d'une prise en charge peri- et post-opératoire de la douleur. Les rats seront sous observation quotidienne, et une grille de score sera utilisé pour l’évaluation de la douleur en fonction des changements de poids corporel, des changements dans leur apparence physique, comportement, de réponses aux stimuli ou de l’apparition de signes cliniques de souffrance. En fonction du score total obtenu grâce à cette grille (score 4 à 9) des mesures visant à soulager la détresse (ex. eau gélifiée, nourriture dans la cage, ajout d’enrichissement, remise d’un animal isolé en hébergement de groupe) et la douleur (ex. analgésie) seront mises en place. Pour un score total ≥ 10, si l'animal présente des signes cliniques qui ne sont pas stoppés suite aux actions spécifiques mises en place ou si l'animal présente de signes cliniques irréversibles menant vers la mort (ex. perte de poids supérieure ou égale à 20% du poids initial de l’animal, signes neurologiques sévères, léthargie, difficultés respiratoires sévères ou prolongées) l’expérimentation sera immédiatement arrêtée par mise à mort de l’animal. Enfin seront considérés comme points d'arrêt aussi: la présence d’une plaie, d’une tumeur sur un site autre que celui attendu ou un conflit sévère entre plusieurs animaux.
Choix des espèces
Le modèle rat (avec le modèle souris) représente le modèle le plus étudié dans le traitement des tumeurs cérébrales. Nous avons choisi un modèle de rat pour tester nos traitements locaux et non pas un modèle souris car il représente un modèle plus grand et qui permettra donc d'obtenir une meilleure localisation in vivo de la tumeur, de la distribution du traitement dans le tissu cérébral et d'administrer des volumes plus importants de traitement, ce qui nous rapproche davantage de la clinique. Les différents travaux scientifiques dans ce domaine ont utilisé très majoritairement des rats de 5 à 8 semaines : afin de pouvoir confronter nos résultats avec la littérature et avec nos travaux précédents nous avons choisi d’utiliser des rats de 5-8 semaines.
Identification des vulnérabilités à l’aide de criblage CRISPR dans des modèles PDX : preuve de concept dans le lymphome angioimmunoblastique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
L'objet de ce projet est d'amplifier chez des souris une lignée de cellules tumorales humaines qui ne prolifère pas en culture, sans qu'aucun traitement y soit évalué. 50 souris immunodéprimées NSG vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Chacune reçoit une injection de cellules de lymphome T angioimmunoblastique sous anesthésie, puis jusqu'à dix prélèvements sanguins rétro-orbitaires hebdomadaires, pendant un à trois mois, jusqu'à ce que la tumeur atteigne "le maximum tolérable". La rubrique consacrée à la réduction ne justifie que 6 souris, et le résumé n'explique nulle part d'où viennent les 44 autres.
Objectifs
Le système CRISPR/Cas9 est dérivé du système immunitaire bactérien. Il repose sur l’utilisation d’une nucléase Cas9 associée à un ARN guide (ARNsg) complémentaire d’une séquence cible de 20 nucléotides, permettant d’induire des cassures double brin dans l’ADN et ainsi d’inactiver spécifiquement le gène ciblé. Cette technologie peut être appliquée à l’échelle du génome entier dans le cadre de criblages CRISPR, permettant l’étude fonctionnelle systématique des gènes. Les criblages CRISPR constituent aujourd’hui un outil majeur pour l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques. Cependant, les modèles actuellement utilisés reposent principalement sur des lignées cellulaires établies, qui reproduisent imparfaitement la complexité biologique des tumeurs humaines et ne sont pas disponibles pour certaines entités tumorales. Notre projet porte sur le lymphome T angioimmunoblastique, qui représente l’une des formes les plus fréquentes de lymphome T périphérique. Cette pathologie correspond à une prolifération maligne de lymphocytes T et demeure associée à un pronostic défavorable, avec une survie globale à 5 ans d’environ 70 %. Les options thérapeutiques restent limitées, notamment en raison de l’absence de modèles expérimentaux adaptés et de lignées cellulaires disponibles pour cette pathologie. Afin de contourner ces limitations, nous utiliserons des modèles de xénogreffes dérivées de patients (Patient-Derived Xenografts, PDX), consistant en la transplantation sériée de cellules tumorales humaines chez des souris immunodéprimées. Les cellules tumorales seront modifiées génétiquement afin d’exprimer la nucléase Cas9 ainsi que des ARNsg. Ces cellules ne pouvant pas être amplifiées efficacement in vitro, leur passage chez la souris est indispensable pour assurer leur expansion. L’objectif du projet est donc d’amplifier une lignée de PDX de lymphome T angioimmunoblastique exprimant la Cas9 afin de disposer, à terme, d’un modèle compatible avec la réalisation de criblages CRISPR in vivo. Ces travaux pourraient permettre l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques et contribuer au développement de stratégies visant à améliorer la prise en charge et le pronostic des patients atteints de cette pathologie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’amplifier une lignée de xénogreffe dérivée de patient (PDX) de lymphome T angioimmunoblastique exprimant la nucléase Cas9 et des ARN guides (ARNsg). Ce modèle présente un intérêt particulier en raison de l’absence actuelle de lignées cellulaires disponibles pour cette pathologie. À terme, ce modèle pourra être utilisé pour la réalisation de criblages CRISPR in vivo visant à identifier des gènes impliqués dans la progression tumorale, ainsi que des gènes suppresseurs de tumeur. Ces travaux pourraient ainsi conduire à l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques et contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes biologiques impliqués dans le lymphome T angioimmunoblastique.
Procédures
Après une période d’acclimatation, les souris recevront une injection unique de cellules tumorales par voie sous-cutanée (J0), réalisée sous anesthésie générale à l'isoflurane, ce qui provoquera le développement d’un lymphome. L'injection dure moins d'une minute et la durée totale de la manipulation, incluant l'induction anesthésique et le réveil, est d'environ 3 à 5 minutes. À partir de deux semaines après l'injection (J14), des prélèvements sanguins rétro-orbitaires seront réalisés une fois par semaine sous anesthésie générale de courte durée et ajout d’un collyre analgésique à base de tétracaïne, afin de suivre la progression de la maladie. Chaque prélèvement dure moins d'une minute et la durée totale de la manipulation, anesthésie comprise, est d'environ 3 à 5 minutes. Les animaux seront suivis pendant une durée comprise entre 1 et 3 mois, selon la cinétique de développement tumoral. Chaque animal fera l’objet d’un maximum de 10 prélèvements sanguins de 40µl avant sa mise à mort. Les animaux seront euthanasiés sous anesthésie générale lorsque les critères d'arrêt de l'étude ou les points limites seront atteints (Annexe). La mise à mort sera réalisée conformément à la réglementation en vigueur.
Impact sur les animaux
Nous allons injecter des cellules tumorales soit par voie sous cutanée soit par voie intrapéritonéale sur des souris endormies ce qui provoquera une douleur légère aux souris. 2 semaines après l'injection, nous allons leur prélever du sang quand les souris seront endormies. Cela leur provoquera une douleur modérée. Nous prélèverons du sang toutes les semaines pour suivre l'évolution des cellules tumorales. Nous sacrifierons les souris sous anesthésie par dislocation cervicale, cela ne leur provoquera donc pas de douleur.
Devenir
Pour l'ensemble de ces procédures, les souris seront mises à mort quand le volume tumoral atteindra le maximum tolérable. À noter, ces modèles de lymphome sont largement documentés et la croissance tumorale ne semble pas induire de douleur pour l'animal jusqu'à cette limite. En cas de non-développement ou de régression de la tumeur, les souris seront conservées pour une durée de 6 semaines (durée la plus couramment publiée) puis mises à mort pour analyse.
Remplacement
À l’heure actuelle, il n’existe pas de modèle de culture cellulaire adapté au lymphome T angioimmunoblastique. Cette pathologie présente des caractéristiques biologiques complexes et hétérogènes qui rendent difficile le développement de modèles in vitro représentatifs. L’absence de lignées cellulaires limite l’étude des mécanismes impliqués dans la progression tumorale ainsi que l’évaluation préclinique de nouvelles approches thérapeutiques. Par ailleurs, les cellules issues des modèles de xénogreffes dérivées de patients (PDX) de lymphome T angioimmunoblastique ne prolifèrent pas en conditions in vitro. Il est donc nécessaire de recourir à un modèle animal afin d’assurer leur amplification et le maintien du modèle tumoral. Les souris immunodéprimées, notamment les modèles NOD/SCID ou NSG, présentent une déficience en cellules immunitaires (cellules T, B, et NK pour les NSG) permettant l’implantation et la croissance de cellules tumorales humaines. Ces modèles reproduisent de manière fidèle les caractéristiques biologiques et moléculaires du lymphome T angioimmunoblastique humain et constituent ainsi un outil pertinent pour l’étude de cette pathologie. Enfin, l’utilisation de ce modèle est indispensable pour le développement ultérieur de criblages CRISPR in vivo visant à identifier des gènes impliqués dans la progression tumorale ou des gènes suppresseurs de tumeur, dans l’objectif d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. En résumé, le recours à la souris est nécessaire pour permettre l’amplification stable d’une lignée PDX de lymphome T angioimmunoblastique exprimant la nucléase Cas9 et des ARN guides (ARNsg), en l’absence d’alternative in vitro adaptée.
Réduction
Le nombre d’animaux a été estimé sur la base d’un taux de prise de greffe d’environ 50 %, observé dans les modèles PDX de lymphomes T, de la variabilité du rendement de transduction lentivirale des cellules tumorales, des pertes cellulaires associées aux manipulations ex vivo, ainsi que de la nécessité d’obtenir une quantité suffisante de cellules tumorales exprimant de manière stable la nucléase Cas9 et les ARN guides (ARNsg) pour permettre l’amplification du modèle. L’objectif étant d’obtenir un à deux modèles PDX exploitables exprimant de manière stable la Cas9 et les ARNsg, 6 souris seront utilisées afin de tenir compte des échecs de prise de greffe et des pertes expérimentales potentielles, tout en limitant au maximum le nombre d’animaux utilisés conformément au principe de réduction des 3R.
Raffinement
Toutes les procédures expérimentales du projet sont réalisées en tenant compte du bien-être animal dans le strict respect des réglementations en vigueur et en étroite collaboration avec la structure du bien-être animale de notre établissement. Les expérimentations seront optimisées dans l’optique de réduire, supprimer ou soulager l'inconfort, la douleur ou l'angoisse subie par les souris afin d'obtenir des données qui soient le moins biaisées possible par le "mal être" de l'animal. Une anesthésie générale sera utilisée durant les procédures expérimentales (prélèvement sanguin et transplantation). Nous vérifierons l’état de santé des souris quotidiennement : tout changement dans leur comportement ou l’apparition de signes cliniques (posture, prostration, difficultés à se déplacer et à s’alimenter, déshydratation) sera relevé et évalué grâce à une grille d'évaluation de la douleur (Annexe 2). Lorsque les souris présenteront une perte de poids supérieure ou égale à 20% de leur poids maximum ou si des signes cliniques apparaissaient, les animaux seront mis à mort. Durant l’ensemble de l’étude, les souris seront hébergées dans des conditions conformes à la réglementation européenne en vigueur (environnement contrôlé : température et ventilation régulées, lumière avec un cycle de 12h, hygrométrie), avec un accès continu à la nourriture et à l’eau. Les souris seront maintenues en groupes de 3 à 5 animaux par cage. L’environnement est enrichi par des dômes en carton et/ou du coton.
Choix des espèces
En l’absence de modèles in vitro adaptés au lymphome T angioimmunoblastique, le recours à un modèle animal est nécessaire pour l’étude de cette pathologie. Le modèle murin est actuellement le modèle de référence le plus largement utilisé et le mieux caractérisé pour l’étude des lymphomes humains, notamment dans le cadre des modèles de xénogreffes dérivées de patients (PDX). Les souris immunodéprimées de type NSG (NOD scid gamma) présentent une déficience sévère du système immunitaire, incluant l’absence de lymphocytes T, de lymphocytes B et de cellules NK. Cette immunodéficience permet l’implantation et le maintien de cellules tumorales humaines tout en limitant les phénomènes de rejet de greffe. Ces modèles reproduisent de manière pertinente les caractéristiques biologiques et moléculaires du lymphome T angioimmunoblastique humain et constituent ainsi un outil expérimental adapté pour l’amplification des cellules tumorales modifiées génétiquement ainsi que pour le développement futur de criblages CRISPR in vivo. Nous allons sélectionner des jeunes adultes de 6 à 10 semaines. Ces souris ont fini leur croissance et refléteront au mieux la physiopathologie du lymphome T angioimmunoblastique dont les tumeurs surviennent principalement chez l'adulte.
Mécanisme d’action d’une méthode contraceptive non hormonale chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Un ovule pharmaceutique chargé d'une molécule odorante est introduit dans le vagin de souris femelles avant l'accouplement, geste répété jusqu'à trois fois par femelle en cas de non-copulation, à une semaine d'intervalle au minimum. 80 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour vérifier si cette surcharge en odorant empêche la fécondation et ouvre la voie à une contraception humaine sans hormone. Les atteintes annoncées tiennent en deux lignes, une gêne au moment de l'introduction et un risque de dermatite-conjonctivite. Toutes sont tuées à l'issue, cornes utérines et oviductes prélevés pour y chercher des embryons et des ovocytes fécondés.
Objectifs
La pilule contraceptive à base d'hormones est largement utilisée dans notre société, mais souffre cependant de fortes suspicions quant aux effets négatifs de son usage au long cours sur la santé des femmes. Ce projet s'inscrit dans la continuité d'un projet précédent intitulé "Développement chez la souris d'une nouvelle méthode contraceptive non hormonale", qui reposait sur l'hypothèse qu'une molécule odorante pourrait interférer avec la fécondation en perturbant le fonctionnement des spermatozoïdes, lesquels sont capables de capter certaines molécules odorantes. Au cours de ce précédent projet, il a été montré que l'introduction d'une molécule odorante particulière, par le biais d'une petite capsule pharmaceutique ("ovule") introduite dans le vagin de souris femelles, interférait très significativement avec la procréation, la majorité des couples reproducteurs présentant une absence totale de naissances. Ces données encourageantes confortent l'hypothèse que la surcharge vaginale en odorant est capable d'avoir une action contraceptive, sans recours à l'utilisation d'hormones.
Bénéfices attendus
Les conséquences et bénéfices attendus sont à deux niveaux le premier dans le cadre de la pratique médicale, le second sur le plan de la recherche fondamentale. 1) Si la molécule odorante introduite dans le vagin à l’aide d’un ovule interfère avec la fécondation, il est prévu de faire des essais cliniques d'utilisation d'ovules chargés d'un odorant reconnu par les récepteurs olfactifs exprimés à la surface des spermatozoïdes humains, dans le but de développer une nouvelle méthode contraceptive sans hormone. 2) Sur le plan de la recherche fondamentale, une inhibition de la fécondation confirmerait les résultats de nos expériences précédentes selon lesquels les récepteurs olfactifs exprimés à la surface des spermatozoïdes ont un rôle biologique dans la fécondation de l'oeuf, ce qui n’a jamais été démontré. Cela ouvrirait la voie à la recherche des molécules physiologiques naturellement impliquées dans le guidage des spermatozoïdes vers l'ovocyte. Cela conduirait aussi à la recherche des cellules émettrices de ces molécules et plus encore permettrait d’envisager de nouvelles explications et hypothèses de travail relatives à la stérilité de certains couples.
Procédures
Un ovule contenant une molécule odorante - ou une solution saline neutre pour les témoins - sera introduit dans le vagin des souris avant l'accouplement. En cas de non copulation, le geste sera répété avec la même souris femelle, en laissant au minimum 1 semaine d'intervalle, et pour un maximum de 3 répétitions par femelle.
Impact sur les animaux
- Gêne au moment de l'introduction de l'ovule. - Risque allergique : dermatite-conjonctivite.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue des expérimentations. Les cornes utérines et les oviductes seront prélevés afin de rechercher la présence d'embryons et d'ovocytes fécondés, respectivement.
Remplacement
Il est impossible de remplacer ces expérimentations chez la souris, préliminaires à des essais cliniques chez l'humain, par des tests in vitro dans la mesure où la question posée est celle de savoir si un ovule libérant dans le vagin une molécule odorante se fixant à la surface des spermatozoïdes pourrait empêcher la fécondation.
Réduction
Le nombre d'animaux a été réduit au minimum nécessaire pour réaliser des analyses statistiques pertinentes, et en accord avec nos résultats antérieurs dont ce projet est la continuité. Nous réaliserons une première série d'expériences (Lot 1 - présence/absence d'embryons) avec 20 souris tests (odorant) et 20 souris témoins (PBS). La seconde série d'expériences (effet sur la fécondation des ovocytes) est facultative et ne sera réalisée que si la première série a conclu à une absence d'embryons.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans une structure agréée qui tient compte de l'éthique animale. Les accouplements seront hébergés de façon à éviter les conséquences olfactives de l'utilisation de la molécule odorante sur les autres animaux présents dans la pièce d'hébergement. Le reste du temps l'hébergement se fera en groupes sociaux et les animaux bénéficieront d’un environnement calme et d'une alimentation abondante. Une surveillance journalière des animaux sera réalisée pour s'assurer que les conditions de bien-être sont respectées. Des points limites stricts et spécifiques au projet seront appliqués.
Choix des espèces
Nous étudions l'effet contraceptif d'une surcharge vaginale en molécule odorante. Nous devons donc réaliser nos expérimentations avec des souris femelles adultes (24-48 semaines). Ces expérimentations sont réalisées chez la souris car il s'agit de la seule espèce, hors l’espèce humaine, pour laquelle on a clairement identifié les récepteurs olfactifs exprimés à la surface des spermatozoïdes.
Etude de molécules pour le traitement des accidents vasculaires cérébraux dans un modèle d’ischémie chez le rat. EU 2/2
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Un caillot de sang injecté dans la carotide interne, par une chirurgie du cou de trente minutes, provoque l'AVC chez 413 rats, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Suivent deux passages à l'IRM sous anesthésie générale, à J+1 et J+7, et des tests comportementaux que le résumé nomme, le neuroscore et le corner test, répétés à J1, J3 et J7. Les déficits attendus, pertes d'équilibre, faiblesse musculaire du côté opposé à la lésion, difficultés à manger, boire et interagir dans les premiers jours, sont présentés comme ce qui rend justement ces tests possibles. Le porteur justifie le choix du rat par les homologies vasculaires avec l'humain, mais aussi par "le coût relativement bas" et "la logistique aisée" de l'élevage, avant de conclure que leur utilisation "devient incontournable".
Objectifs
L'accident vasculaire cérébral (AVC) ischémique est pathologie cérébrale causée par un caillot sanguin qui bloque une artère dans le cerveau. Actuellement, le traitement principal consiste à administrer un médicament appelé activateur tissulaire du plasminogène (tPA) pour dissoudre le caillot, parfois associé à une intervention chirurgicale appelée thrombectomie. Cependant, ces traitements ne sont pas toujours efficaces et peuvent avoir des effets secondaires graves, limitant leur utilisation à moins de 10% des patients. De plus, l'efficacité du tPA peut varier en fonction de la nature du caillot et de l’origine de la maladie. Pour améliorer la prise en charge des patients à long terme, il est crucial de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Notre projet vise à étudier chez le rongeur différentes façons d'administrer des médicaments pour voir comment ils affectent les dommages cérébraux, les saignements dans le cerveau et la récupération après un AVC. Nous utiliserons un modèle d'AVC chez le rat, largement utilisé en recherche. Cela nous permettra d'étudier comment différents traitements pourraient aider les rats à se remettre après un AVC, ce qui pourrait avoir des implications importantes pour le traitement des patients victimes d'AVC. Ce projet sera réalisé sur deux sites, avec un site pour la réalisation des chirurgies et l’évaluation comportementale et un site pour l’imagerie.
Bénéfices attendus
Actuellement, la prise en charge des patients en phase aigüe de la pathologie repose sur l’administration de l’activateur tissulaire du plasminogène (tPA), capable de dissoudre les thrombi, associée ou non à la thrombectomie chirurgicale. Cependant, en raison des effets secondaires du tPA et de la difficulté relative de la procédure de thrombectomie, seule une faible proportion des patients (
Procédures
Se déroulera à J-1 un prélèvement de sanguin sur tous les animaux vigiles au niveau de la veine caudale. Ce prélèvement ne prendra pas plus de 5 minutes. Tous les animaux de cette DAP seront soumis à une chirurgie au niveau du cou afin de pouvoir injecter un caillot de sang dans la carotide interne provoquant ainsi un AVC. Une fibre doppler sera positionnée sur la tête afin de valider l’AVC. Cet acte chirugical durera 30 minutes, AVC + pose de la fibre. A J+1 et J+7, ces mêmes animaux seront passés à l'IRM sous anesthésie générale pour une durée totale de 20 minutes. Les animaux passeront également une batterie de test comportementaux, jusque 3 jours avant l’induction de l’AVC pour déterminer l’activité basale, puis à J1, J3 et J7. Nous comptons un total de 15 minutes pour la prise du neuroscore et moins de 10 minutes pour le corner test. Enfin, à la fin du projet, les animaux seront soumis à une anesthésie léthale. La durée de cette intervention sera comprise entre 10 et 15 minutes, comprenant la récupération de tissu post-mortem.
Impact sur les animaux
Le modèle, par définition, reproduit les effets d’un AVC à savoir des déficits sensorimoteurs dus aux lésions cérébrales de certaines parties du cerveau. Ces déficits sont visibles chez l'animal à court et moyen terme, ce qui nous permet d'effectuer des tests comportementaux et de tirer des conclusions pertinentes. Après un AVC, les animaux peuvent présenter des pertes d’équilibres et une faiblesse musculaire des membres du côté opposé à la lésion cérébrale. Dasn les premiers jours suivant l'AVC, ils peuvent également rencontrer des difficultés à manger, à boire et à intéragir avec leur environnement, nécessitant une surveillance particulière.
Devenir
A la fin du projet, tous les animaux seront donc mis à mort permettant le prélèvement du cerveau post fixation pour analyse.
Remplacement
Ce projet correspond aux étapes des tests d’innocuité et d’efficacité de thérapeutiques in vivo faisant suite aux nombreuses expérimentations et validations réalisées in vitro par les industriels financeurs. Actuellement il n’existe aucune méthode alternative à l’expérimentation animale nous permettant d’obtenir le même niveau d’information obtenue avec l’expérimentation animale. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons dans la littérature et au sein de notre laboratoire font des rats le modèle préférentiel pour mener à bien ce projet. En effet, rattus norvegicus est l’une des espèces animales la plus étudiée dans le domaine de l’AVC ischémique, permettant une analyse comparative et critique des résultats obtenus.
Réduction
Pour l’étape de mise au point, nous utiliserons le nombre minimal d’animaux afin de souscrire au principe de réduction tout en aquérant un certain niveau d'expertise technique. Le nombre d’animaux utilisé est déterminé en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, et selon l'expertise nécessaire à la bonne réalisation des gestes techniques. Ainsi, le nombre d'animaux nécessaire pour cette étape de mise au point, a été calculé selon l’expérience de l’expérimentateur (habileté, expérience, prédisposition pour ce type de gestes) désigné pour réaliser ces gestes chirurgicaux. L’utilisation d’outils d’imagerie non invasive (IRM) permettent de réduire significativement le nombre d’animaux utilisés. Les données extraites de la littérature scientifique préclinique, combinées surtout à une étude de détermination de la puissance statistique régulièrement mise à jour avec nos données permettent de définir un nombre minimal d’animaux de 15 par groupe dans nos conditions protocolaires. Cette approche nous offre la capacité de visualiser des différences réelles de manière statistiquement significative entre les groupes étudiés. Afin d’anticiper les exclusions d’animaux, l’augmentation de l’effectif à 20 par groupe expérimentaux est prévu mais non obligatoire pour atteindre un effectif final satisfaisant de 15 animaux par groupe. Maintenir cette marge de sécurité contribue à assurer la validité scientifique de notre projet tout en respectant les normes éthiques et les principes de réduction du nombre d'animaux utilisés en recherche. Ainsi, en optimisant le nombre d'animaux utilisés, nous parvenons à concilier l'efficacité de notre projet avec sa valeur scientifique, conformément aux principes de réduction du nombre d'animaux utilisés en recherche.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en cages conformes à la Directive, isolées des nuisances sonores, avec enrichissements, nourriture et eau ad libitum. Les rats sont maintenus à 2 par cage. Le bien-être est suivi deux fois par jour en semaine et quotidiennement les week-ends et jours fériés par du personnel qualifié. Lors des chirurgies, les animaux sont anesthésiés avec analgésie pour soulager la douleur. La température corporelle des rats sera maintenue stable pendant la chirurgie. Le site opératoire est tondu, désinfecté et reçoit une application d'anesthésiant local. Les sutures seront faites par points séparés afin de limiter le risque de déhiscence. Au réveil, les animaux sont placés en cage individuelle chauffée, puis remis en cage avec alimentation facilitée et gel nutritif. La surveillance est continue et renforcée en post-opératoire immédiat. Les points limites sont définis ; en cas de dépassement, ils seront mis à mort. Un suivi strict est assuré les jours suivants (pesée, état général). Le transport entre établissements s’effectue dans les cages d’origine, sur chariot, via un passage souterrain sans exposition extérieure, avec maîtrise des vibrations. À l’arrivée, une période de repos d’1 h est respectée avant toute manipulation.
Choix des espèces
Le rat (Rattus norvegicus) est l’espèce animale la plus étudiée dans la recherche sur les maladies neurodégénératives, particulièrement dans le développement de stratégies thérapeutiques. Cette prééminence découle de divers facteurs, notamment les homologies vasculaires et génétiques entre l’Homme et le rat, le coût relativement bas, et la logistique aisée associée à l'élevage et la stabulation de ces rongeurs. Ces caractéristiques (entre autres) font des rats un modèle animal privilégié pour la recherche préclinique. Dans le contexte spécifique de l'AVC ischémique, l'utilisation des rats devient incontournable. En effet, elle offre la possibilité d'une analyse comparative et critique des résultats obtenus avec ceux de la littérature, renforçant ainsi la fiabilité des conclusions et leur applicabilité potentielle chez l'Homme. Les animaux utilisés seront âgés de 6 semaines le jour de l’induction de l’AVC pour un poids allant de 250 à 275 g. Nous effectuerons notre modèle sur des adultes afin de pouvoir comparer les données de cette étude avec celles dèjà disponible dans notre laboratoire et dans la littérature scientifique du domaine.
Impact d’une protéine candidate sur l’inhibition de l’expression des gènes du chromosome X
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
La lignée employée porte la délétion d'un gène dont l'absence tue environ la moitié des souris femelles porteuses autour de la naissance, les survivantes pesant près de 10 % de moins que les autres. 480 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue du maintien de la lignée. Les femelles knock-out sont accouplées jusqu'à l'âge de six mois, le porteur ne déclarant d'autre intervention que la mise en reproduction et l'observation quotidienne des gestations et des naissances. Il ajoute que le prélèvement de tissus d'embryons se situe hors du champ réglementaire, ce qui place ces souris hors des 480 déclarées.
Objectifs
Ce projet vise à comprendre le rôle d'une protéine dans l'inactivation du chromosome X (ICX), mécanisme indispensable au développement normal des mammifères femelles, qui possèdent deux chromosomes X et doivent en éteindre un pour éviter une double dose de gènes. Des travaux récents ont montré que cette protéine est cruciale pour l'organisation des régions chromatiniennes compactées et peu actives : son absence perturbe l'organisation de l'ADN, modifie l'expression génique et altère la plasticité cellulaire. De façon frappante, un modèle murin knock-out pour ce gène révèle une létalité spécifique aux femelles autour de la naissance et un poids de naissance réduit, suggérant un défaut d'ICX en l'absence de cette protéine, avec des conséquences sur le développement de l'embryon et du placenta, un tissu où le contrôle du chromosome X est plus fragile. Le projet comporte deux objectifs : analyser l'impact de la perte de cette protéine sur l'ICX au cours du développement embryonnaire (Objectif 1), puis étudier ses effets sur le développement des embryons mâles et femelles, en se focalisant sur le placenta (Objectif 2) afin de mieux comprendre comment l'organisation nucléaire du chromosome X inactif conditionne des étapes clés du développement et la spécialisation cellulaire.
Bénéfices attendus
Le bon déroulement de ce projet apportera de nouvelles connaissances sur le développement embryonnaire et extra-embryonnaire, les différences entre les sexes et le contrôle épigénétique des gènes. Cela pourra avoir des implications futures en médecine régénérative et de la reproduction, mais aussi en oncologie où notre protéine candidate est utilisée comme biomarqueur. Ce projet nous permettra d’approfondir nos connaissances sur les dimorphismes sexuels, et ouvrira de nouvelles avenues thérapeutiques pour le traitement des cancers en prenant en compte le sexe des patients.
Procédures
Les femelles dans lesquelles notre gène candidat a été enlevé seront utilisées pour maintenir la lignée dans notre animalerie. Elles seront utilisées jusqu'à leur 6 mois, exclusivement pour les accouplements. Les animaux seront donc soumis à des interventions limitées, principalement liées au maintien de la lignée et à l’étude du développement : - Mise en reproduction Les souris adultes seront placées en reproduction de manière contrôlée. Cette étape consiste à héberger un mâle et une femelle ensemble. - Suivi des gestations et des naissances Les femelles gestantes seront observées quotidiennement (quelques minutes par jour) afin de suivre le bon déroulement de la gestation et des naissances. - Phénotype lié au modèle génétique Le modèle étudié entraîne des effets sur le développement : environ 50 % des femelles porteuses de la modification génétique ne survivent pas autour de la naissance, et les individus survivants présentent un poids légèrement inférieur à la normale (~10%). Ces effets sont inhérents au modèle et ne résultent pas d’une intervention expérimentale directe.
Impact sur les animaux
La mort périnatale arrive régulièrement et ne touchera qu'un huitième de la portée en moyenne, ne devant pas générer de stress excessif chez les mères. Les femelles KO qui survivent montrent un décifit de poids de 10% dont on ne connaît pas la cause à ce jour, cependant ces souris présentent un comportement similaire aux souris sauvages (fertilité et durée de vie).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de cette procédure de maintien de lignée. Par contre, les animaux utilisés pour prélèvement de tissus d'embryons est hors champ réglementaire.
Remplacement
Notre travail se base sur des données produites en amont sur des modèles de culture cellulaire (cellules souches embryonnaires femelles). L'extinction de l'expression des gènes sur le chromosome X ou inactivation du chromosome X, est un mécanisme crucial, qui n'a lieu que chez les mammifères. Il n'existe pas aujourd'hui de modèle cellulaire adéquat pour l'étude de l'embryon avant implantation. Le laboratoire de nos collaborateurs développe actuellement de nouveaux modèles de cellules souches pour réduire dans le futur l'utilisation d'animaux.
Réduction
Le maintien de la lignée est réalisé avec le nombre minimal de cages reproductrices, afin de limiter la production d’animaux surnuméraires. Les croisements sont planifiés en fonction des besoins expérimentaux, et les animaux produits sont utilisés à la fois pour le maintien de la colonie et pour les analyses, afin de maximiser les données obtenues à partir de chaque individu.
Raffinement
Nous prenons soin d'effectuer une manipulation minimale des animaux vivants. Nos expériences portent uniquement sur l’accouplement des animaux transgéniques dans le but de maintenir la lignée où notre gène d'intérêt a été délété. Des balles de coton pour permettre la réalisation de nids et « cabanes » de carton pour leur permettre de se regrouper à l’abri de la lumière quand elles le désirent leur seront fournis. Autant que possible, nous regrouperons les animaux afin qu’ils bénéficient de conditions de vie les plus proches de celles de leur espèce.
Choix des espèces
Ce projet vise à comprendre le rôle de notre protéine d'intérêt dans l'extinction de l'activité des gènes sur le chomosome X et son maintien pendant certaines étapes embryonnaires de la souris (jours 12,5-18,5 après conception). Les approches expérimentales ne sont pas envisageable chez l'humain (embryon) et le modèle animal suffisamment proche et connu est le modèle souris. En effet, l'extinction de l'activité des gènes sur le chomosome X est spécifique aux mammifères. Le modèle souris constitue le modèle de choix pour de nombreuses raisons. 1) Le modèle mammifère est obligatoire. 2) la connaissance de la génétique et du génome murin est essentielle. 3) Les souris sont un modèle d'étude aisé car le taux de reproduction est élevé, les générations rapides et la production d'embryons maîtrisée. 4) les modèles transgéniques murins utiles à notre étude sont déjà existants. 5) De nombreuses données transcriptomiques ont déjà été obtenues au laboratoire sur des modèles souris proches et constituent une base de connaissance nécessaire pour ce projet. 6) Enfin, des méthodes alternatives (études in cellulo et in vitro) complémentaires seront conduites mais ces approches ne peuvent pas se substituer à l'utilisation d'animaux.