Oncologie
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Elevage, caractérisation génétique et superovulation de souris génétiquement modifiées pour l’étude de la physiologie de l’ovocyte.
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système urogénital
2 930 des 3 000 souris de ce projet sont tuées, soit parce qu'elles ne portent pas le génotype recherché, soit une fois les expériences terminées, dans des procédures classées au niveau de souffrance le plus faible. Chaque année, 600 animaux subissent une biopsie de la queue pour le génotypage, une biopsie de l'oreille s'y ajoutant en cas de second prélèvement, et 50 à 100 femelles reçoivent des injections d'hormones pour qu'on leur prélève trente à quarante ovocytes au lieu de la dizaine obtenue après une ovulation naturelle. Le porteur présente cette superovulation comme une mesure de réduction et signale que l'invalidation du gène étudié rend probablement les femelles infertiles. Les 70 souris restantes sont maintenues en vie pour entretenir la lignée, et resteront disponibles pour les croisements suivants.
Objectifs
L'objectif du projet est de comprendre les mécanismes moléculaires contribuant à la bonne qualité des cellules reproductrices femelles (ovocytes). Nous étudierons le rôle d'un gène particulier en utilisant comme modèle d'étude l'ovocyte de souris. Notre approche consistera à empêcher le fonctionnement de ce gène dans les ovocytes murins par modification génétique. Nous étudierons les conséquences de cette modification sur la croissance des ovocytes, leur aptitude à être fécondé, la qualité du développement embryonnaire, et la fertilité des souris. Nous réaliserons notamment des expériences de microscopie sur des ovocytes isolés. Ce projet nécessitera : 1) de caractériser le profil génétique des souris génétiquement modifiées afin d'optimiser les stratégies d'élevage ; et 2) de stimuler hormonalement la production d'ovocytes afin de réduire le nombre d'animaux nécessaires aux expérimentations.
Bénéfices attendus
Les résultats générés par ce projet pourraient être transférables à la médecine reproductive humaine, car les mécanismes fondamentaux de la production d'ovocytes semblent largement conservés chez les deux espèces. Ainsi, dans le but de restaurer la fertilité chez des femmes souffrant de ménopause prématurée, certains laboratoires ont mis en place des protocoles prometteurs, susceptibles d'agir via le gène que nous proposons d'étudier. Notre projet apportera des éléments nouveaux dans la compréhension du rôle de ce gène dans la physiologie de l'ovocyte et la fertilité.
Procédures
Deux types d'interventions seront mis en oeuvre : 1) biopsie caudale pour prélèvement d'un échantion de queue (durée 5 secondes) : 600 animaux par an. Si besoin d'un second prélèvement, une biopsie auriculaire sera réalisée (durée 5 secondes) ; 2) injection intrapéritonéale d'hormones (durée : 20 secondes) : 50-100 animaux par an.
Impact sur les animaux
L'invalidation du gène d'intérêt dans les ovocytes est susceptible d'entraîner une infertilité chez les femelles, sans autre type de nuisance. Pour l'obtention d'ovocytes isolés, et pour limiter le nombre d'animaux à expérimenter, nous procéderons à une superovulation des femelles par injection intra-péritonéale d'hormones ; cette procédure sera susceptibles de générer une gêne passagère due à la piqûre de l'aiguille. Pour identifier les animaux porteur du bon génotype après croisements, nous procéderons à une biopsie de queue pour réaliser une caractérisation génétique des individus ; cette procédure sera susceptible de générer de l'inconfort chez l'animal. Cette gêne est passagère et n'entraîne pas de complication.
Devenir
Certains des animaux présentant le génotype recherché seront maintenus en vie pour maintien de lignée. Tous les autres animaux ayant fait l'objet des procédures seront euthanasiés pour une des raisons suivantes : 1) animal ne présentant pas le génotype d'intérêt ; 2) animal ayant servi aux expérimentations.
Remplacement
A ce jour, il n'y a pas d'alternative non-animale pour l'étude de la physiologie de l'ovocyte de mammifère. L'espèce souris est à l'heure actuelle le modèle le plus répandu pour l'étude des mécanismes moléculaires de la fertilité chez les mammifères.
Réduction
La stimulation hormonale des souris femelles vise précisément à réduire le nombre d'animaux requis pour la réalisation des expérimentations sur ovocytes isolés. Sans stimulation hormonale, le nombre d'ovocytes recueillis après ovulation dépasse rarement la dizaine. En revanche, après stimulation hormonale (superovulation), nous obtiendrons en routine 30 à 40 ovocytes par souris. De plus, au moment du prélèvement des ovaires ou oviductes, nous prélevons régulièrement d'autres organes tels que foie et cerveau, qui serviront à réaliser des échantillons protéiques contrôles pour les approches biochimiques.
Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions optimales : locaux confinés, portoirs ventilés, eau et nourriture ad libitum. Aucun animal ne sera hébergé seul dans sa cage, avec un maximum de 5 animaux par cage. Des jouets en plastique sont rajoutés systématiquement pour enrichir l'environnement. Une surveillance quotidienne des animaux est en place, et des points limites ont été définis pour chacun des deux types d'intervention. Nous appliquerons une grille de score pour détecter d'éventuels signes d'inconfort ou de douleur, et y remédier. De plus, l'équipe de l'animalerie travaille activement à l'exploration de nouvelles techniques de génotypage alternatives à la biopsie caudale, telles que le prélèvement de poils, de salive ou de fèces.
Choix des espèces
Les études chez la souris ont montré que les mécanismes fondamentaux de l’ovogenèse, la folliculogenèse, la fécondation, étaient similaires à ce qui est décrit chez l’humain. De nombreuses études chez la souris ont été le point de départ de découvertes et progrès remarquables en reproduction humaine (fécondation in vitro, maturation in vitro, culture d'embryons ...). A l’inverse, la recherche sur ovocytes humains se heurte à la rareté du matériel, et soulève des questions éthiques évidentes. De plus, l’espèce souris offre la possibilité de générer des lignées génétiquement modifiées, permettant d’interroger le rôle spécifique de gènes d’intérêt. Nous utilisons des souris adultes car nous souhaitons étudier la physiologie des ovocytes matures aptes au développement.
Identification de nouvelles cibles thérapeutiques des lymphomes T périphériques
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Tester des combinaisons de médicaments déjà autorisés contre un lymphome T rare conduit à greffer des cellules tumorales de patients dans des souris privées de système immunitaire. 991 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 675 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent les cellules tumorales par voie intrapéritonéale ou sous-cutanée sous anesthésie, puis un prélèvement de sang chaque semaine pour suivre les cellules tumorales circulantes, et de sept à vingt-et-un jours de traitement par injections intrapéritonéales. Le porteur fixe la mise à mort au moment où la tumeur atteint le "maximum tolérable" et affirme que sa croissance ne semble pas faire souffrir l'animal jusqu'à ce seuil, les souris dont la tumeur ne se développe pas étant gardées six semaines puis tuées.
Objectifs
Notre projet de recherche vise à surmonter les défis associés à l'étude du lymphome T angioimmunoblastique, une maladie caractérisée par une prolifération anormale de lymphocytes T. En raison de l'absence de modèles de culture cellulaire représentatifs, nous avons opté pour des modèles de souris basés sur des xénogreffes, en implantant des cellules tumorales de patients dans des souris immunodéprimées. Cette approche permet non seulement d'établir des lignées de lymphome pérennes mais aussi de tester l'efficacité de traitements en combinaison avec d'autres thérapies disponibles. Nous utiliserons 991 souris sur 5 ans pour obtenir des conclusions robustes sur l'efficacité des traitements, tout en minimisant le nombre d'animaux utilisés. Les procédures chirurgicales seront effectuées sous anesthésie pour minimiser l'inconfort pour les animaux, avec l'assurance que les traitements testés ne seront pas toxiques pour les souris. En utilisant ces modèles, nous espérons non seulement mieux comprendre les mécanismes de la maladie mais également identifier des thérapies potentielles pour améliorer le pronostic des patients atteints de ce lymphome difficile à traiter.
Bénéfices attendus
Notre projet utilise actuellement 28 lignées différentes de lymphome T angioimmunoblastique, avec une dizaine de plus en cours de développement, pour représenter l'hétérogénéité moléculaire et mutationnelle de cette maladie complexe. Cette approche nous permet de tester des traitements en fonction des profils mutationnels des modèles, ouvrant la voie à des combinaisons de traitements plus personnalisées. Notre but sera de tester des combinaisons de traitements déjà approuvé pour potentialiser les effets en fonction des profils mutationnels et pour faciliter ainsi une potentielle transition rapide de la recherche vers les essais cliniques et vers une utilisation clinique plus étendue. Bien que nous ayons recours à l'injection de cellules tumorales chez les souris pour générer nos modèles en l'absence de lignées cellulaires représentatives, cette approche diversifiée nous permet de mieux caractériser le lymphome T angioimmunoblastique et de comprendre quelles manipulations pourraient améliorer le pronostic vital des patients, actuellement limité à 5 ans.
Procédures
Nous allons injecter des cellules tumorales en intrapéritoénale ou par voie sous cutanée sur des souris anesthésiées. 2 semaines après l'injection, nous allons leur prélever du sang sur des souris endormies pour voir la proportion de cellules tumorales circulantes ce qui nous permettra de savoir quand débuter les traitements. Pour les traitements, nous allons séparer les souris en différents groupe pour tester différentes molécules et la combinaison de ces molécules. Pour cela, leur traitement variera de 7 jours à 21 jours en fonction des traitements avec des injection en intrapéritoénale. Nous préleverons du sang sous anesthésie toutes les semaines pour ainsi voir la progression de la proportion des cellules tumorales. Nous euthanasierons les souris sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Nous allons injecter des cellules tumorales en intrapéritoénale ou par voie sous cutanée 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 provequera une douleur modérée. Nous sacrifierons les souris sous anesthésie.
Devenir
Pour l'ensemble de ces procédures, les souris seront mis à mort quand le volume tumoral attendra le maximum tolérable. À noter, ces modèles de lymphome sont largement documentés et la croissance tumorale ne semble pas induire de souffrance 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 après traitement (durée la plus couramment publiée) puis euthanasiées pour analyse.
Remplacement
Actuellement, il n'existe pas de modèles de culture cellulaire spécifiques pour le traitement des lymphomes angioimmunoblastiques. Ce type de lymphome présente des caractéristiques biologiques complexes et hétérogènes, rendant difficile la création de modèles in vitro représentatifs. L'absence de ces modèles limite la capacité des chercheurs à étudier les mécanismes pathogéniques de manière détaillée et à tester efficacement de nouvelles thérapies ciblées. La recherche dans ce domaine se concentre donc souvent sur des modèles in vivo et sur des analyses cliniques, bien que le développement de modèles cellulaires appropriés reste un objectif important pour l'avenir. Nous utilisons des souris spéciales sans système immunitaire pour implanter des tumeurs humaines, ce qui nous permet de recréer fidèlement les caractéristiques du lymphome T angioimmunoblastique observées chez l'homme. Avec 28 types différents de ce lymphome, ces modèles de souris nous aident à comprendre la diversité des tumeurs et à observer comment différents sous-types de la maladie réagissent à divers traitements. Cela est essentiel pour développer des thérapies personnalisées. En testant l'efficacité de nouveaux traitements ou de combinaisons de traitements nous pouvons évaluer leur efficacité et sécurité avant de passer aux essais cliniques chez l'homme. En résumé, l'utilisation de ces souris dans notre projet est cruciale pour reproduire la maladie humaine, évaluer les traitements, comprendre les mécanismes de résistance, valider de nouvelles cibles thérapeutiques, et contribuer à la recherche biomédicale, afin d'améliorer les traitements pour les patients atteints de lymphome T angioimmunoblastique.
Réduction
Pour limiter le nombre de souris utilisées, nous avons d'abord effectué des tests en laboratoire sur des cellules dérivées de tumeurs humaines implantées dans des souris. Ces tests nous ont permis d'évaluer l'efficacité et la toxicité des traitements et de sélectionner les combinaisons les plus prometteuses, réduisant ainsi le nombre de tests nécessaires sur les souris. Nous avons testé différentes combinaisons de traitements et nous avons sélectionné trois combinaisons avec 3 molécules déjà mises sur le marché. Pour déterminer le nombre de souris nécessaires, nous avons utilisé des calculs statistiques ce qui nous a permis de déterminer le nombre de souris par groupe par traitement. Ainsi, nous avons besoin d'au moins 11 souris par groupe pour garantir la validité des tests. Pour établir les modèles de tumeurs, nous injecterons 5 souris par voie permettant la meilleure greffe (soit intrapéritonéale, soit sous-cutanée). Nous maintiendrons ces lignées en utilisant le minimum de souris possibles, soit 2 par passage et par voie de greffe.
Raffinement
Afin de limiter la souffrance et la douleur des animaux, des points limites précis ont été définis (volume maximum de la tumeur , perte de poids...). Aussi, lors des phases d'implantation des PDX, les souris seront anesthésiées sous isoflurane. Dans notre laboratoire, nous mettons en place des conditions d'hébergement optimales et des stratégies de raffinement rigoureuses pour améliorer le bien-être des souris. Les cages sont spacieuses et équipées de litières absorbantes et non toxiques, renouvelées régulièrement pour assurer un environnement propre. Nous fournissons également des enrichissements environnementaux, tels que des tunnels, des roues d'exercice, et des matériaux de nidification, pour favoriser les comportements naturels et réduire le stress. Les souris sont maintenues à une température et une humidité contrôlées, avec un cycle lumière/obscurité approprié pour respecter leur rythme circadien. De plus, nous effectuons des évaluations régulières de la santé et du comportement des animaux, et ajustons les conditions d'hébergement en fonction des besoins spécifiques identifiés. Ces pratiques de raffinement sont essentielles pour garantir le bien-être des souris tout en obtenant des résultats expérimentaux fiables et reproductibles.
Choix des espèces
En l'absence de modèles en culture cellulaire, nous devons utiliser un modèle animal pour étudier le lymphome T angioimmunoblastique. Selon de nombreuses études le modèle de souris est le plus fiable pour caractériser ce lymphome. Nous utilisons des souris immunodéficientes, c'est-à-dire sans système immunitaire fonctionnel pour éviter les rejets de greffes. Ainsi, nous pouvons implanter des cellules tumorales humaines dans ces souris. Nous pouvons alors caractériser ce lymphome et créer des traitements plus personnalisés en fonction du profil mutationnel des patients. Nous allons sélectionner des jeunes souris adultes âgées de 6 à 10 semaines. Ces souris ont terminé leur croissance et reflètent mieux la physiopathologie du lymphome T angioimmunoblastique, dont les tumeurs apparaissent principalement chez les adultes. En standardisant l'âge des souris, nous améliorons la reproductibilité de nos expériences.
Décontamination par transfert d’embryons de lignées murines EU 1/2
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Rendre des lignées de souris exemptes de pathogènes pour qu'elles puissent entrer dans le maximum d'animaleries du monde entier : c'est le service qu'une plateforme propose ici à d'autres laboratoires. 5 305 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les mâles sont vasectomisés à cinq semaines et maintenus en accouplement pendant deux ans avant d'être tués. Les femelles donneuses reçoivent deux injections d'hormones puis sont tuées à cinq semaines, le prélèvement d'ovocytes imposant leur mise à mort, tandis que les femelles receveuses subissent une chirurgie de réimplantation d'embryons. Le porteur affirme qu'aucun système in vitro ne recrée la complexité d'un "organisme entier" et justifie l'opération par l'harmonisation du statut sanitaire entre établissements.
Objectifs
Les animaleries d'hébergement gèrent leur statut sanitaire. Suivant le statut sanitaire d'une animalerie, il se peut que des animaux ne puissent pas être transférés d'un établissement utilisateur vers un autre ce qui peut être un frein à un projet et au bon déroulement de la recherche scientifique. De plus, harmoniser le statut sanitaire des animaux permet de diminuer l'hétérogénéité entre les individus et donc d'améliorer les résultats des différents projets. Pour pallier à ce problème de statut sanitaire, la plateforme scientifique propose à la communauté scientifique de réaliser la décontamination de leurs animaux. Ceci signifie : rendre des animaux dépourvus de pathogènes spécifiques pour pouvoir permettre leur importation dans le maximum d'animalerie du monde entier.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont 1) permettre des importations d'animaux dans un grand nombre d'animalerie grâce à leur statut sanitaire exempts de pathogènes et d'opportunistes spécifiques 2) contribuer aux développements et aux collaborations dans les projets de recherche 3) réduire les biais dans les résultats scientifiques en diminuant l'hétérogénéité entre les animaux. Les lignées décontaminées sont nécessaires dans le cadre de nombreux projets scientifiques préalablement validés qui permettront de répondre à des questions scientifiques précises et aux enjeux de santé/société (domaines de recherche : pathologies respiratoires, musculaires, du système nerveux, métaboliques, cardiovasculaires ou génétiques).
Procédures
Les animaux seront soumis à des injections intrapéritonéales d'hormones (vigil, 2x par femelles donneuses, quelques secondes) ou une chirurgie de vasectomie sous anesthésie et analgésie (1x par mâle, 10 minutes) ou une chirurgie de réimplantation d'embryons sous anesthésie et analgésie (1x par femelles receveuses, 10 minutes).
Impact sur les animaux
Les injections intrapéritonéales pourront induire un stress et une douleur de courte durée aux animaux. Les chirurgies peuvent induire des difficultés post-opératoire comme des douleurs ou une mauvaise cicatrisation. Les anesthésies pourront engendrer une baisse de la thermorégulation. L'hébergement individuel des mâles pourra engendré un stress.
Devenir
Une femelle receveuse sur trois sera exportée en laboratoire d'analyse pour obtenir les résultats sanitaires et valider la procédure de décontamination des animaux. Les autres animaux seront euthanasiés à la fin du projet : les mâles vasectomisés lorsqu'ils ne seront plus de bons reproducteurs (2 ans), les autres femelles receveuses (deux sur trois) à 4 mois de vie après le sevrage des souriceaux car elles ne pourront pas avoir une seconde chirurgie puis les femelles donneuses d'ovules à 5 semaines de vie car le prélèvement nécessite l'euthanasie.
Remplacement
Actuellement il n'est pas possible de recréer in vitro la complexité d'un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires rentrant en jeu. Un organisme vivant est donc nécessaire pour mener à bien les divers projets scientifiques autorisés au sein de l'établissement. La souris est le modèle le plus utilisé par les chercheurs pour étudier les fonctions biologiques et les pathologies. La décontamination d'une lignée murine nécessite obligatoirement qu'elle soit respirante. La souris ne peut donc pas être remplacée dans ce projet.
Réduction
5305 animaux pourront être utilisés dans ce projet pour les 5 ans. Le nombre de mâles et de femelles utilisées par lignée pour les transferts d'embryons est le minimum requis pour obtenir les animaux d'intérêt suite à la redérivation. Les mêmes mâles vasectomisés sont utilisés pendant 2 ans. Les lignées décontaminées seront utilisées dans un projet de recherche autorisé. La plateforme scientifique propose la cryoconservation de sperme si une lignée n'est plus utilisée dans un projet de recherche. Ceci permet de conserver une lignée de manière non respirante et donc d'éviter de produire des animaux uniquement pour le maintien d'une lignée. Il n'y a pas de tests statistiques ou de calcul de puissance mais cela sera systématiquement appliqué dans le cadre de l'utilisation continue des animaux au sein des projets de recherche qui découlent de ces élevages.
Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et l’eau. Le milieu est enrichi avec deux enrichissements minimum. Tout sera mis en oeuvre pour limiter au maximum les nuisances. Pour les injections, les volumes injectés seront réduits au minimum. Quand l'acte technique le nécessite, les animaux seront sous anesthésie. Les chirurgies sont réalisées par des spécialistes sous anesthésie et analgésie pour garantir le bien être des animaux. L'analgésie est poursuivie en post-opératoire et des croquettes humidifiées seront disposées au fond de la cage pendant 1 semaine. Les animaux nécessitant un hébergement individuel bénéficieront de 3 enrichissements dans leur cage. Les animaux sont manipulés par du personnel formé et compétent dans des pièces dédiées à chaque type d'intervention. La surveillance attentive quotidienne sera accompagnée de points limites définis.
Choix des espèces
La souris est le modèle le plus utilisé par les chercheurs pour étudier les fonctions biologiques et les pathologies. En effet, il existe de nombreux modèles génétiquement modifiés pour de très nombreuses pathologies humaines. Les mâles vasectomisés sont vasectomisés à 5 semaines. Les femelles receveuses sont utilisés à partir des 8 semaines car elles doivent être matures sexuellement. Les femelles donneuses d'ovule sont utilisées à 5 semaines. Les injections d'hormones doivent se faire sur des femelles prepubères pour maximiser le nombre d'ovules relachés et, ainsi, améliorer le taux de reusite de la décontamination. Les mâles pour accouplement sont utilisés entre 8 et 15 semaines.
Evaluation d’une thérapie ciblée dans un modèle de tumeur du pancréas
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Toutes tuées à l'issue pour le prélèvement de leurs organes, 288 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une chirurgie de quinze à vingt minutes leur greffe des cellules cancéreuses directement dans le pancréas, puis viennent des injections intrapéritonéales et intraveineuses trois fois par semaine, des pesées et un suivi hebdomadaire de la tumeur. Le porteur indique que la chirurgie peut entraîner une douleur modérée mais prolongée, que le développement tumoral peut provoquer des troubles métaboliques et une perte de poids au-delà de trois semaines, et que la chimiothérapie peut causer une cachexie. Il décrit une étude pilote de six souris par groupe destinée à calibrer les effectifs des expériences suivantes, et affirme ne pas pouvoir remplacer le modèle murin par des approches in vitro.
Objectifs
On estime à environ 10.000 le nombre de nouveaux cas de cancer du pancréas en France. L'incidence dans le monde, varie entre 1 et 10 cas pour 100 000 personnes et reste globalement stable dans le temps mais en croissance dans les pays développés. D’ici 2030, il sera considéré comme le deuxième cancer le plus mortel au monde. Notre projet consiste à évaluer l’efficacité d’une thérapie dans un modèle tumoral murin du pancréas. L’objectif secondaire sera, si une efficacité est constatée, d’étudier les mécanismes d’action de notre candidat médicament. Cette étude pilote permettra de valider la maitrise du modèle de chirurgie expérimentale et de mesurer la variabilité des paramètres observer en réponse au différents traitements.
Bénéfices attendus
Le cancer du pancréas est difficile à diagnostiquer et particulièrement compliqué à traiter. Il résiste en effet à plusieurs traitements antitumoraux. Notre hypothèse est que notre cible thérapeutique joue un rôle dans le développement des tumeurs du pancréas. Nous nous basons pour cela sur des éléments d'évaluation de son expression dans une cohorte de patients atteints de ces tumeurs. Dans le cadre de notre société, nous évaluons l’effet anti-tumoral d’une thérapie ciblée seule ou en combinaison avec une chimiothérapie ou immunothérapie. Un essai clinique portant en partie sur le traitement de ces tumeurs avec notre thérapie ciblée a été initié début 2023. Les travaux présentés dans ce projet permettront une meilleure compréhension du fonctionnement du candidat médicament et de son fonctionnement en association avec des chimiothérapie et immunothérapies. Ils permettront également de mieux définir le profil des patients éligibles au traitement et susceptibles d’y répondre.
Procédures
Les animaux seront soumis à des injections intra-péritonéales et intra-veineuses 3x/semaine lors des administrations thérapeutiques ainsi qu'une procédure chirurgicale permettant d’accéder au pancréas. Chaque souris sera soumise à des injections sous-cutanées pour l'administration d'analgésique. Chacune des injection dure moins d' 1 minute. La durée de la chirurgie est estimée à 15 et 20 minutes par animal. Les souris subiront différentes manipulations chaque semaine pour des pesées, le suivi de la croissance tumorale mais également une procédure de chirurgie de greffe de cellules cancéreuse en orthotopique dans le pancréas. Ces manipulations peuvent entrainer du stress durant le temps des contentions ainsi que pour l'anesthésie (endormissement et réveil) lors de la chirurgie.
Impact sur les animaux
L'anesthésie des animaux peut entrainer une détresse légère et une hypothermie de moins d'une 1h. La chirurgie peut entrainer une douleur modérée mais prolongée. Les piqures et contentions peuvent entrainer un stress physique et une douleur légère inférieure à 1 minute. Le développement tumoral peut à des tades tardifs (>3sem post induction) entrainer des troubles métaboliques conduisant à une perte de poids. La chimiothérapie peut entrainer une cachexiedes animaux. Aucune activité métastatique n'est décrite dans le modèle.
Devenir
L’ensemble des animaux étant soumis à la chirurgie seront mis à mort car notre projet nécessite le prélèvement d’organes pour analyse.
Remplacement
En raison de la nature complexe de nos recherches, qui visent à comprendre les interactions cellulaires au sein du pancréas et de différents organes affectés par sa dysfonction, nous ne pouvons pas remplacer l’utilisation de modèles murins par des outils cellulaires ou des approches in vitro. Le modèle de greffe de lignées cellulaires sera utilisé en remplacement des modèles génétiquement modifiés d’origine ayant servis à l’établissement ces lignées. Cette démarche permettra une réduction du nombre de souris nécessaire à cette problématique scientifique et un raffinement avec une réduction des nuisances induites chez les animaux, liées aux troubles métaboliques retrouvés dans ces modèles.
Réduction
Nous réaliserons ici une étude pilote permettant d'évaluer la variabilité des différents modèles utilisés sur les différents paramètres observés en fonction des traitements. Ainsi un effectif de 6 souris par groupe sera retenu. Ces expériences permettront par la suite de calculer les effectifs nécessaires et suffisants à l'évaluation thérapeutique sur ces modèles. Les conditions ne montrant pas de résultats préliminaires encourageants ne seront pas refaites avec des effectifs statistiques.
Raffinement
Tout au long de notre expérience, le suivi rigoureux des animaux à l'aide d'une grille d'évaluation portant sur le poids, l'état général et le comportement. Celle-ci sera mise en place 2x/semaine les 2 semaines suivant la greffe et 3x/semaine la dernière semaine avant sacrifice. Des mesures sont mises en oeuvre en fonction des scores obtenus. La procédure chirurgicale est réalisée sous anesthésie et analgésie adaptée. Tous les gestes techniques et le suivi des animaux sont réalisées par du personnel qualifié afin de réduire au maximum le temps de manipulation et le stress des animaux. Une perte de poids et des signes de prostration sont également possibles en lien avec la pathologie induite ou après l’administration de chimiothérapie. Des mesures d'enrichissement du milieu (éléments de nidification supplémentaires) permettant un réchauffement des individus seront mises en place afin de limiter l’apparition d’hypothermies. De la nourriture semi-liquide sera mise dans la cage en cas de perte de poids >10%.
Choix des espèces
Le modèle de sourisutilisé est capable de générer des tumeurs pancréatiques dans 100 % des animaux. Il récapitule les aspects génétiques, moléculaires et micro-environnementaux liés à l’évolution de la maladie humaine. La souris immunocompétente est le modèle le plus approprié pour faire des suivis de pharmacocinétique dans le cadre de traitements avec des anticorps monoclonaux et de chimiothérapie. Par ailleurs les schémas d'administration des anticorps sont bien standardisés (voie, doses, posologies, ...) contrairement à d'autres espèces. Par conséquent, les modèles de souris immunocompétentes sont nécessaires à la réalisation de cette étude. Les souris adultes de 6 semaines ayant un système immunitaire compétent et un pancréas développé et fonctionnel seront utilisées.
Evaluation de nouveaux traitements dans le cancer du foie chez l’enfant
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
La souche retenue est fortement immunodéprimée, ce qui lui permet de développer les tumeurs implantées, et les animaux greffés sont des souriceaux très jeunes, choisis pour approcher l'âge des enfants atteints d'hépatoblastome. 1 100 souris vont être utilisées, 1 000 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 100 un niveau léger. Des cellules tumorales leur sont implantées dans le foie après incision de la paroi ventrale, puis elles reçoivent un traitement deux fois par semaine et passent trois fois par semaine en imagerie de bioluminescence. Le porteur écrit que la majorité des nuisances n'aura pas d'effet puisque les souris sont manipulées sous anesthésie, et l'effectif de 1 100 comprend les mères, tuées elles aussi pour le prélèvement des tumeurs.
Objectifs
L’hépatoblastome est le cancer primaire du foie le plus fréquent chez l’enfant de moins de 5 ans. Le traitement de référence utilise une chimiothérapie à l’aide d’un agent anticancéreux utilisé à l’hôpital mais qui est très toxique et ne permet pas de guérir tous les enfants. L’hépatoblastome est un cancer caractérisé par des mutations bien connues mais les mécanismes biologiques responsables de son émergence après la naissance chez l’Homme restent très mal comprises. La disponibilité d’un modèle de cancer du foie chez la souris très jeune permet de mimer la maladie observée chez les enfants et d’étudier les mécanismes moléculaires à l’origine de son apparition. Il permet également de tester l’efficacité de candidats médicaments dans un contexte physiopathologique plus en adéquation avec le très jeune âge des patients atteints de ce cancer.
Bénéfices attendus
Montrer que ces cellules d’hépatoblastomes répondent à une chimiothérapie et donc que ce modèle animal est utile pour tester de futurs médicaments. Disposer d’un modèle chez la souris très jeune qui permette d’étudier avec plus d’exactitude les mécanismes à l’origine de ce cancer pédiatrique.
Procédures
Implantation de cellules tumorales dans le foie après une incision de la peau au niveau ventral (1 seule incision et implantation, 10 minutes). Points de sutures au niveau ventral (3 points de sutures, 10 minutes). Administration de médicaments 2 fois par semaine (20 secondes par injection). Mesure de la tumeur par imagerie à bioluminescence 3 fois par semaine (10 minutes par analyse). Pesée des souris deux fois par semaine (20 secondes par pesée).
Impact sur les animaux
Les nuisances sont la manipulation des cages et des souris, l’injection de cellules et de solutions chimiques avec une aiguille, un stress lors de manipulations répétées, une légère douleur au point de piqure, une légère douleur liée au medicament injecté, une légère sensation de froid lors du nettoyage de la peau à l’alcool. Certains animaux seront traités par une solution de médicament déjà administré à des enfants hospitalisés et dont les effets sont bien connus. Cependant, comme les souris sont manipulées sous anesthésie, la majorité de ces nuisances n’aura pas d’effet sur les animaux.
Devenir
Les 1100 animaux (souris greffées et leurs mères) seront euthanasiées afin de procéder au prélèvement des tumeurs et leur analyse par des approches cellulaires, moléculaires et histologiques.
Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative à la réalisation de ce projet, c’est-à-dire un système biologique qui reproduit partiellement ou entièrement les conditions cliniques, analytique et moléculaire de notre objet d'étude. II est impossible d'obtenir les informations fournies dans cette étude sans l'utilisation de cette souche de souris. Les conclusions recherchées ne peuvent être obtenues par des modèles alternatifs d'étude en boite de culture, car ces derniers ne reconstituent pas de manière optimale la complexité, la communication et la diversité d’interactions entre les cellules normales et les cellules tumorales dans un animal entier.
Réduction
Nos effectifs sont déterminés et nos résultats analysés avec des tests statistiques adaptés. Pour des raisons de réduction, nous utiliserons à la fois des mâles et des femelles.
Raffinement
Concernant l’objectif de réduction de la souffrance, la douleur et l’angoisse infligées aux animaux, les souris seront hébergées en animalerie, suivies quotidiennement pour détecter d’éventuels signes cliniques par du personnel qualifié. Les procédures expérimentales seront réalisées sous anesthésie pour empêcher la douleur et le stress. Un analgésique sera utilisé 30 min avant toute opération. Les animaux sont hébergés en cages à raison de 3 mères et de 12 souriceaux par cage. Les conditions d’hébergements sont adaptées à la forte immunodépression de ces animaux : cages, nourritures et litières sont stérilisées. En cas de besoin et pour le bien-être des animaux, nous ajouterons de la nourriture humidifiée/ou du gel nutritif dans les cages ou feront des injections intrapéritonéales de sérum physiologique. De plus, chaque cage reçoit un enrichissement du milieu en l’occurrence des nids de Woodwoll. En ce qui concerne les données de comportement et de physiologie, l’estimation de la souffrance est réalisée par le personnel de l’animalerie. Si pour une raison quelconque, un animal est considéré comme en souffrance, il sera traité par des analgésiques. S’il n’y a pas d’amélioration, il sera euthanasié sans attendre. Enfin, nous appliquerons les points limites stricts et spécifiques du projet.
Choix des espèces
1. La souche de souris choisie est largement utilisée dans la recherche sur le cancer en raison de sa capacité à développer le processus étudié du fait de sa forte immunodépression. 2. L’expérience d’utilisation des chercheurs demandeurs. 3. Nous utiliserons des souris très jeunes pour mimer le plus justement possible le contexte de la maladie chez les enfants très jeunes.
Génétique des maladies auto-immunes sur modèle murin (2/2)
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
153 850 souris vont être utilisées, chacune recevant une puce électronique sous la peau avant le sevrage et une biopsie d'un fragment de queue dès deux à trois semaines d'âge. 250 d'entre elles reçoivent en plus des injections intrapéritonéales d'un agent chimique mutagène à quatre, cinq et six semaines, qui peut rendre stériles 70 % des mâles, les autres naissant, étant génotypées et maintenues pour l'entretien de la lignée. Toutes seront tuées dès les premiers signes biologiques de la maladie auto-immune, ce que le porteur présente comme un moyen d'éviter toute souffrance. Il annonce un effectif établi sur des études statistiques permettant d'utiliser "le moins d'animaux possible", sans expliquer comment ce calcul aboutit à 153 850 souris.
Objectifs
Ce projet concerne les maladies auto-immunes qui ont une cause génétique et sera réalisé dans 2 établissements utilisateurs. Le but est de caractériser les gènes impliqués en utilisant la souris comme modèle. Dans ce projet nous induirons des mutations au hasard dans le génome grâce à l’injection d'un agent chimique. Nous identifierons les mutations qui modifient les caractéristiques physiques de la maladie en suivant les descendants des souris traitées. Les mutations qui modifient de manière significative les caractéristiques de la maladie seront ainsi identifiées. Les protéines codées par les gènes identifiés seront des cibles thérapeutiques potentielles chez l’Homme.
Bénéfices attendus
Identifier de nouveaux gènes impliqués dans la maladie. Cette démarche donnera accès à de nouvelles cibles thérapeutiques pour la maladie ainsi qu’à de nouveaux marqueurs génétiques et/ou biologiques permettant de dépister la maladie à des stades précoces. Nous prévoyons que de nouveaux gènes modifiant les caractéristiques de la maladie seront découverts.
Procédures
Chez certaines souris une injection unique intrapéritonéale sera pratiquée dans les 3 jours qui suivent la naissance (le geste dure 15 secondes). Le projet comporte l'injection intrapéritonéale de 250 animaux avec un agent chimique 1 fois par semaine pendant 3 semaines (à 4, 5 et 6 semaines d'âge) (chaque geste dure moins de 15 secondes). Chez certaines souris un prélèvement unique de sang sera effectué à 6 semaines sous anesthésie générale (le geste dure 30 secondes). Toutes les interventions citées précédement seront réalisées dans un seul établissement utilisateur. Une puce électronique sera implantée à tous les animaux avant le sevrage par voie sous cutanée et des biopsies d’un fragment de queue seront effectuées à partir de 2-3 semaines d’âge (le geste dure 15 secondes). Ces deux interventions pourront être réalisées dans les deux établissements utilisateurs
Impact sur les animaux
Les injections de l’agent chimique peuvent entraîner une infertilité chez 70% des mâles. L'injection intrapéritonéale peut en soi être à l'origine d'une douleur, les prélèvements de sang sous anesthésie peuvent être associés à une douleur à l'œil au réveil, les biopsies de queue peuvent engendrer une douleur.
Devenir
Les animaux seront mis à mort dès l'apparition des premiers signes biologiques de la maladie afin d'éviter toute souffrance.
Remplacement
Ce projet concerne l'étude de maladies auto-immunes qui sont d’origine génétique. Il n’existe pas de modèles in vitro ou in silico pour aborder le sujet. D’où le besoin d'avoir recours aux modèles de souris dont les caractéristiques récapitulent la maladie humaine. Les expériences proposées nécessitent de comparer des individus qui ne diffèrent pas de façon majeure pour leur fond génétique ou l’environnement. C’est le cas de la souche de souris que nous proposons d’étudier.
Réduction
Pour respecter le principe de la Réduction, le nombre proposé de souris a été établi sur la base d’études statistiques permettant d’utiliser le moins d'animaux possible pour aboutir à des résultats fiables. La méthode utilisée permet de cumuler les individus à des temps différents de suivi en diminuant ainsi de manière très importante le nombre de souris analysées à chaque temps individuel. Pour les expériences impliquant des croisements, le nombre d’individus prévus tient compte de notre expérience dans le domaine. Par ailleurs, le protocole prévoit un nombre limité de croisements (3) pour constituer les groupes d'animaux qui feront l'objet de l'analyse génétique.
Raffinement
Toutes les mesures seront prises pour respecter le confort maximum des conditions d’hébergement, faire pratiquer les gestes nécessaires par un personnel formé et ayant de l’expérience des pratiques, réduire le stress et la douleur. Les souris sont hébergées dans des portoirs ventilés. Les cages sont dotées de tunnels d’enrichissement rouges et de cotons de nidification. Pour les prélèvements sanguins et les biopsies une prise en charge de la douleur sera mise en place avec des antalgiques et des anesthésiques. Une observation quotidienne avec une grille de points limites sera effectuée afin qu’en cas de besoin des mesures soient mises en place pour garantir le bien-être de l‘animal. Quand des livraisons d’un établissement à l’autre seront réalisées, les animaux aptes au transport seront livrés via un transporteur agréé et en respectant le bien-être des animaux (colis comprenant alimentation, gel d'hydratation et enrichissement). Une période d’acclimatation sera appliquée après réception des animaux.
Choix des espèces
L'espèce animale choisie est une souche de souris qui développe une maladie dont les caractéristiques sont similaires à celles de la maladie humaine correspondante. Les souris sont engagées dans les procédures dès la naissance. La maladie apparait chez les souris adultes après 12 semaines d’âge. Les souris sont suivies une fois par semaine, à partir de 10 semaines d’âge, pour détecter de manière précoce la survenue de la maladie. Les expériences seront toujours interrompues dès les premiers signes biologiques de la maladie avant que celle-ci n’ait donné lieu à des manifestations physiques entraînant une souffrance des animaux.
Etude des interactions hôtes-pathogènes et de nouvelles stratégies thérapeutiques dans le contexte de tuberculose
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
- Système respiratoire
Infectées par Mycobacterium tuberculosis par voie intranasale ou intraveineuse, puis gavées ou injectées cinq à sept jours par semaine pendant trois à huit semaines, ces souris peuvent aussi recevoir un second agent pathogène. 6 704 souris vont être utilisées, 5 028 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 1 676 un niveau sévère. Le porteur affirme que la surveillance biquotidienne permet "l'arrêt total des souffrances de l'animal par sa mise à mort", tout en jugeant "indispensable" d'observer chez les souris infectées par Plasmodium au moins deux signes de neuropaludisme, ataxie, hémiplégie ou tétraplégie, spasmes, coma. Toutes sont tuées par dislocation cervicale en fin d'expérience, pour le prélèvement d'organes.
Objectifs
Le projet présente trois objectifs distincts: - étudier l'effet de composés (médicaments, substances chimiques ou produits biologiques) à visée thérapeutique contre la tuberculose. - évaluer la pathogénicité de différentes souches bactériennes de Mycobacterium tuberculosis sauvages ou mutantes, ainsi que la contribution de l'hôte à la pathogénicité des mycobactéries in vivo chez la souris. - étudier l'évolution de la co-infection (par un agent pathogène secondaire) dans un modèle de souris infectée de manière latente par M. tuberculosis.
Bénéfices attendus
Selon les estimations de l’Organisation Mondiale de la Santé, 9,9 millions de personnes ont développé la tuberculose dans le monde, et 1,3 million de personnes sont mortes de la tuberculose en 2023 (dont 214 000 présentaient également une infection à VIH). À l’échelle mondiale, la tuberculose est la 13e cause de mortalité et la deuxième due à une maladie infectieuse, derrière la COVID-19. Cette évolution est principalement liée à la recrudescence de la tuberculose chez des patients immunodéprimés, ainsi qu'à l’émergence des souches résistantes aux antibiotiques. Dans ce contexte, nos projets visent à identifier de nouveaux composés à visée thérapeutique efficaces sur les souches multiresistantes et à comprendre les mécanismes fondamentaux de l'interaction de l'hôte avec les mycobactéries, afin de comprendre tous les mécanismes responsables de l’infection, mais également de caractériser et étudier l'impact d'une co-infection chez la souris atteinte d'une tuberculose latente.
Procédures
Selon leur formulation, les composés peuvent être administrés quotidiennement (5 à 7 jours par semaine) par gavage (durée d'intervention : 1 minute) ou voie intrapéritonéale (durée d'intervention : 30 secondes) ou une fois par semaine par voie intraveineuse (dans la veine caudale - durée d'intervention : 2 minute) aux souris non-anesthésiées, pendant 3 à 8 semaines. L’administration par voie endotrachéale (durée d'intervention : 3 minute) ou intranasale (durée d'intervention : 1 minute) peut également être utilisée 3 à 5 fois par semaine et pendant 1 à 3 semaines sur souris préalablement anesthésiées. L'infection des souris avec les différents agents pathogènes est réalisée par voie intranasale (durée d'intervention : 1 minute) sous anesthésie ou par voie intraveineuse (durée d'intervention : 2 minute), intrapéritonéale (durée d'intervention : 30 secondes) ou sous cutanée (durée d'intervention : 1 minute) sur animaux vigiles. Dans le cadre des expériences de co-infections, les animaux seront infectés à deux reprises, (i) avec Mycobacterium tuberculosis (ou BCG) (durée d'intervention : 1 minute), puis (ii) un des autres pathogènes étudiés (durée d'intervention : 1 minute).
Impact sur les animaux
Lors des expériences de surinfection, des signes cliniques graves pourraient etre observés. Des points limites basés sur l’apparence et le comportement des souris sont observés quotidiennement, afin de détecter le plus tôt possible une éventuelle morbidité. Une grille de signes cliniques est utilisée et le « score de douleur » permet de déterminer le niveau de souffrance de l’animal. Les animaux présentant des signes cliniques défavorables (score supérieur à 5) sont euthanasiés. Dans cette procédure, la perte de poids constitue le point limite majeur pris en compte. L’évolution du poids est suivie au minimum 2 fois par semaine. Une perte de poids > 20%, seule, entraine l’euthanasie de la souris. La prostration est également un des indicateurs de douleur pertinent dans le cas d’infection de certaines souris transgéniques. Lors de l'infection par Plasmodium, la mise à mort fait suite à l'observation de deux symptômes caractéristiques du neuropaludisme : ataxie, hémi ou tétraplégie, spasmes, coma pour les souris infectées par Plasmodium berghei ANKA. Aussi, il est indispensable pour l'étude du neuropaludisme d'observer au moins ces deux signes cliniques, la pathologie étant cérébrale et ne pouvant être diagnostiquée que par ces signes. Néanmoins, l'apparition de ces signes cliniques étant dans une fenêtre connue (6 à 10 jours après infection), les animaux seront surveillés toutes les demi-journées, permettant l'arrêt total des souffrances de l'animal par sa mise à mort.
Devenir
Pour chaque procédure, les animaux sont euthanasiés par dislocation cervicale en fin d'expérience pour effectuer le prélèvement de différents organes pour analyse.
Remplacement
Aucun modèle expérimental in vitro ne permet d'englober tous les aspects de l'interaction hôte-pathogène qui aboutissent à la tuberculose pulmonaire évolutive, ni de reproduire la physiopathologie de l’infection respiratoire, ni d’étudier les mécanismes de défense contre l’infection. Seules les études in vivo permettent de déterminer l'efficacité de composés face à une épreuve virulente de M. tuberculosis. Et l’efficacité chez la souris constitue un pré-requis avant toute phase clinique sur l'homme. De nombreux aspects de la pathogénicité étant comparables entre l’homme et la souris, il est ainsi admis que la souris constitue un modèle incontournable pour le suivi de la réplication du bacille tuberculeux in vivo et l’étude de l’interaction entre l’hôte et les mycobactéries. Les différentes stratégies innovantes de vaccination contre les mycobactéries pathogènes peuvent être évaluées et validées chez la souris qui, infectée efficacement par des souches de M. tuberculosis pathogènes humaines, développe une tuberculose pulmonaire.
Réduction
Les expériences sont répétées en triplicate sur 4 animaux par groupe expérimental. Les résultats sont analysés statistiquement avec le test de Student. Afin de réduire le nombre d'animaux, une partie des organes est également utilisée et analysée par histologie ou par FACS, afin de visualiser la localisation des bactéries dans différents types cellulaires.
Raffinement
De façon à réduire le stress, l'inconfort et la douleur, les souris sont anesthésiées au moment des différentes administrations invasives. De plus, la surveillance sera accrue, 2 à 3 fois par semaine ou quotidienne, selon les procédures. L'apparence physique, l'alimentation et le comportement des animaux seront surveillés, afin de détecter le plus tot possible une éventuelle morbidité. Une grille de signes cliniques a été établie et est utilisée pour évaluer un "score" de douleur et permet d'évaluer le niveau de souffrance des animaux. Les animaux présentant des signes cliniques défavorables (score supérieur à 5) seront euthanasiées. Les souris seront euthanasiées au maximum 10 semaines post-infection, i.e. avant l'apparition des signes de morbidité, sur la base des connaissances de la souche de M.tuberculosis de type sauvage qui est la plus pathogène parmi les mycobactéries que nous étudions. Si des signes de morbidité étaient observés, les points de cinétiques serons revus et réajustés, les individus seront euthanasiés et les analyses prévues réalisées plus précocément par rapport à celles initialement prévues. Le cas échéant les souris sont préalablement anesthésiées: - à l’aide d’une solution d’isoflurane (2%) par la voie aérosol. Les souris sont placées par série de 4 dans une boite d'induction étanche en plexiglas avec joint (L21,8*l12,8*H12,9 (3,6 l)) pendant environ 5 à 10 minutes où elles respirent les vapeurs d’isoflurane. La durée d'anesthésie est d'environ 1 minute. - par injection intrapéritonéale d'une solution contenant 1 mg/ml de Xylazine (Rompun®) ou Diazépam et 10 mg/ml de Kétamine (Clorketam 1000-Vétoquinol®), préparée en PBS. 50 à 100 μl de ce mélange est administré pour 10 g de souris (soit 5 à 10 mg/kg de Xylazine et 80 à 100 mg/kg de Kétamine). La durée d'anesthésie est d'environ 20 minutes.
Choix des espèces
1)La possibilité d’induction d’une tuberculose chronique chez la souris par des souches de M. tuberculosis pathogènes pour l’homme et la pertinence de ce modèle expérimental en ce qui concerne l’évolution de la maladie, 2)L’existence de nombreuses similitudes de l’immunité anti-mycobactérienne entre l’homme et la souris, 3)Les nombreuses connaissances disponibles pour cette espèce, font de ce modèle expérimental un système de choix qui permet d’éviter le recours aux espèces plus sensibles. Les animaux utilisés sont âgés de 6 à 10 semaines au moment de l'infection par M. tuberculosis. Cet intervalle d’âge permet d’avoir un système immunitaire optimal.
Rôle d’une protéine dans la résistance aux chimiothérapies dans un modèle de xénogreffe murin
- Recherche fondamentale
- Oncologie
390 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, chacune recevant une greffe de cellules cancéreuses humaines dans le flanc, jusqu'à quarante gavages et six injections intraveineuses, et une immobilisation trois fois par semaine pendant huit semaines pour mesurer sa tumeur au pied à coulisse. Le porteur indique que le gavage peut provoquer une inflammation de l'œsophage et que la chimiothérapie entraîne une fatigue généralisée. L'objectif est de vérifier si le blocage d'une protéine restaure la sensibilité des tumeurs à la chimiothérapie, ce qui permettrait selon lui d'en abaisser les doses. Les souris qui ne développent pas de tumeur sont tuées elles aussi, le porteur écrivant qu'elles "ne peuvent pas être considérées comme naïves".
Objectifs
La protéine que nous étudions est impliquée dans la chimiorésistance. Quand nous retirons cette protéine des cellules cancéreuses, elles deviennent de nouveau sensibles aux chimiothérapies. Sachant que 90% des morts par cancers sont la conséquence de chimiorésistances, nous voulons voir dans des modèles de souris si quand on enlève notre protéine de la tumeur, nous sommes capables de contrer ce phénomène de chimiorésistance. Si c’est le cas, nous pourrons diminuer la dose de chimiothérapie et donc les effets secondaires et également proposer un nouveau traitement pour des patients qui ne répondent plus à la chimiothérapie et son donc dans une impasse thérapeutique.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de mettre en évidence le rôle de notre nouveau traitement en combinaison avec une chimiothérapie. Nous pouvons imaginer pouvoir baisser la dose des chimiothérapies car elles seraient plus efficaces en combinaison avec notre traitement, ce qui permettrait de diminuer les effets secondaires de ces chimiothérapies. Aussi, 90% des morts par cancer font suite à une chimiorésistance, il y a donc une urgence pour contrecarrer ce phénomène.
Procédures
Les animaux recevront une injection de cellules tumorales dans le flanc (1x, 40sec). A la suite de cette injection la souris développera une tumeur sous-cutanée. La croissance tumorale est suivie par des mesures au pied à coulisse 3 fois par semaine pendant 8 semaines, l’animal est maintenu immobile environ 30 sec. Les composés sont administrés par injection intraveineuse (3x par semaine de traitement pendant 2 semaines, 1min dont 3sec d’injection) et par gavage (5x par semaine pendant 8 semaines, 1min dont 5sec de gavage) sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Un stress peut être observé lors de la contention des animaux (greffe, administration de composés, et pesées). Les traitements avec chimiothérapie peuvent induire une fatigue généralisée. Le gavage peut provoquer une inflammation de l’œsophage.
Devenir
Les souris sont mises à mort pour le prélèvement des tumeurs en vue d’analyses des tissus. Les souris qui n’auront pas développées de tumeurs seront mises à mort, car elles ne peuvent pas être considérées comme naïves.
Remplacement
Les travaux menés in vitro montrent que la stratégie de blocage de la protéine X induit la mort des cellules cancéreuses. Mais ces tests ne bénéficient pas d’un microenvironnement tumoral et d’un environnement hôte complexes. Aussi il est nécessaire d’avoir recours à l’in vivo pour étudier la capacité du nouvel outil thérapeutique à atteindre la tumeur, pour analyser son comportement dans cet environnement complexe, évaluer son efficacité et pouvoir valider cet outil. Ces méthodes sont complémentaires d’expérimentations sur des cellules en culture qui sont largement utilisées en parallèle pour cette étude.
Réduction
Le nombre de souris a été calculée en fonction de l’importance de l’effet attendu afin d’observer une différence entre les groupes à l'aide d'un test statistique.
Raffinement
Toute manipulation susceptible d’entraîner du stress sera réalisée par un expérimentateur formé aux techniques de contention et de manipulation. Les prélèvements sanguins seront réalisés par un expérimentateur formé à cette technique. Il est important de noter qu’une surveillance adaptée (3 fois par semaine) permettra la détection et notation des signes de souffrance grâce à une feuille de scoring contenant des points d'arrêt objectifs, reproductible et standardisés et qui conduiront à l'arrêt du protocole et à la mise à mort immédiate des animaux si nécessaire. En cas de souffrance n’allant pas jusqu’à un point limite, l’injection d’analgésique pourra être envisagé pour réduire la douleur. Les analyses de croissance des tumeurs seront non invasives (mesure au pied à coulisse) et ne requièrent pas d’injection d’anesthésiant. En revanche, les souris seront anesthésiées lors de l’injection sous-cutanée des cellules.
Choix des espèces
La souris immunodéficiente est le modèle le plus approprié pour greffer des cellules cancéreuses humaines afin qu’il n’y ait pas de rejet des cellules, tout en permettant de faire des suivis de croissance tumoral dans le cadre d’essais de nouveaux traitements. Par ailleurs les schémas d’administration des chimiothérapies sont bien standardisés (voie, doses, posologies...) contrairement à d’autres modèles tels que le Zebrafish. Les expérimentations seront effectuées sur des femelles de 6 à 7 semaines, âge où la prise de greffe est la plus efficace et la plus homogène.
Mesure du pH tumoral à l’aide de nouveaux agents de contraste: application aux modèles murins MDA-MB231 et 4T1 de cancer du sein 2/2
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Deux heures d'IRM sous anesthésie générale et jusqu'à deux injections d'agents de contraste radiomarqués à vingt-quatre heures d'intervalle: 920 souris femelles immunodéficientes vont être utilisées, dont 100 tuées sans reprendre conscience et 790 dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Une partie reçoit une injection de cellules cancéreuses dans la mamelle pour induire une tumeur du sein triple négatif, puis passe d'un établissement à l'autre en véhicule climatisé entre l'imagerie et les études de biodistribution. Le porteur écrit que les acquisitions IRM sont indolores et atraumatiques et qu'aucun antalgique n'est utilisé pour les injections d'agents de contraste, les nuisances déclarées se limitant au développement des tumeurs. Toutes sont tuées sous anesthésie, par ponction cardiaque pour certaines, afin de récupérer la tumeur et de mesurer la radioactivité retenue par chaque organe.
Objectifs
Malgré les avancées dans le dépistage et le développement de thérapies, le cancer du sein reste un problème de santé public majeur. Il s’agit du cancer le plus fréquent chez la femme. L’incidence du cancer du sein est en constante augmentation dans la plupart des pays malgré les efforts fournis pour la prévention de cette maladie. Une caractérisation tissulaire du cancer du sein est indispensable pour une détection plus précoce, ce qui permettra d’augmenter les chances de réussite du traitement, mais aussi de minimiser les séquelles. Il Il est connu que le pH extracellulaire des tumeurs est plus acide que celui du tissu sain . Ceci est dû à une augmentation de la production d’acide lactique. Nos collaborateurs ont développé des agents de contraste détectables en IRM sensibles au pH. L’objectif de ce projet est dans un 1er temps d’étudier l’efficacité de nouveaux agents de contraste pour mesurer les variations du pH tumoral au cours du développement de la tumeur. Une fois injectés par voie intraveineuse, l’intensité du signal de la tumeur sur l’image IRM va varier en fonction de la valeur de son pH. Ceci permet de calculer le pH tumoral et d’étudier sa variation tout au long du développement de la tumeur mammaire. Néanmoins, la technique d'IRM ne permet pas une quantification absolue de l'agent de contraste dans un organe d'intérêt du fait que le signal dépend à la fois de la concentration locale d’agent mais aussi de son environnement. L’utilisation d’un analogue radioactif permet l’accès à la distribution relative de l’agent dans l’organisme (biodistribution) car l’activité qui est retenue par chaque organe dépend exclusivement de la concentration locale en agent. Dans un 2nd temps, nous allons étudier la biodistribution ex vivo (prélèvements d'organes post mortem à des temps précis) de ces même agents de contraste, sur souris saines et souris modèle de cancer du sein triple négatif à l'aide des analogues marqués soit à l'111In soit avec un autre radiométal. Ils ne sont donc pas éligibles aux traitements ciblant ces trois types de marqueurs et donc plus difficile à soigner. Ce projet se fera donc sur 2 EU
Bénéfices attendus
L’objectif de ce projet est d’étudier l’efficacité de nouveaux agents de contraste sensibles au pH pour mesurer les variations du pH tumoral au cours du développement de la tumeur et de quantifier la biodistribution de ces agents de contraste dans les différents organes. Ce projet devrait permettre d'améliorer la connaissance sur le développement du cancer triple négatif puisque le pH est directement lié à l’agressivité tumorale et au développement de métastases.
Procédures
Dans l'EU1 (IRM), certaines souris vont recevoir une injection intra mammaire unique pour l’induction des tumeurs (durée moins de 2 minutes). Tous les animaux vont recevoir 1 injection intraveineuse ou intrapéritonéale pour l’injection des agents de contraste à étudier en imagerie par résonnance magnétique (IRM). Dans l'EU2, tous les animaux vont recevoir 1 injection intraveineuse ou intrapéritonéale pour l’injection des agents de contraste à étudier en biodistribution. Certaines souris venant de l'EU1 serviront pour les études de biodistribution dans l'EU2 et recevront au maximum 2 injections à 24h d'intervalle. Le temps d'injection est de 5 secondes environs. L’induction tumorale et les examens d’imagerie seront effectués sous anesthésie générale. Le temps total d'examen d'imagerie est de 2 heures maximum. Certaines souris vont avoir un prélèvement de sang qui se fera juste avant la mise à mort de l’animal sous anesthésie générale (Dans l'EU1 ou l'EU2).
Impact sur les animaux
Les nuisances possibles sont liées au développement des tumeurs mammaires. Si des signes de souffrance apparaissent, ils feront l'objet de points limites. L’injection IV de agents de contraste ne provoque pas de douleur, juste celle équivalent à une piqure d’aiguille. Notre expérience de l’injection d’agents de contraste fait que nous n’utilisons pas d’antalgiques pour ce geste. Les acquisitions IRM sont totalement indolores et atraumatiques. De plus les souris sont sous anesthésie gazeuse pendant toute la durée des acquisitions IRM et durant la ponction cardiaque. Les souris immunodéficientes utilisées présentent un phénotype dommageable dû à leur immunodéficience.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les souris anesthésiées à l'isoflurane seront mises à mort pour pouvoir récupérer la tumeur et les organes d'intérêt.
Remplacement
Le modèle animal souris est fondamental dans notre cas, puisque à notre connaissance il n'existe pas de modélisation capable de représenter la complexité des tumeurs et la distribution des agents de contrastes in vivo. Pour ces raisons, l’étude préclinique de biodistribution des agents de contraste et l’induction de tumeurs mammaires ne peuvent se faire que sur un organisme vivant entier.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé sera réduit au minimum nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement pertinents et reproductibles. L’IRM (imagerie par résonance magnétique) pour le suivi du développement des tumeurs mammaires ainsi que la SRM (spectroscopie par résonance magnétique) permettent aussi de réduire le nombre d’animaux puisque l’intérêt de ces techniques réside dans le fait qu’une même souris peut être observée plusieurs fois dans le temps. Des tests non paramétriques seront utilisés pour comparer les valeurs obtenues pour les différents lots de souris.
Raffinement
Elles sont manipulées par du personnel formé et entraîné. Les animaux sont observés quotidiennement afin de déceler toute souffrance. Des points limites prédictifs nous permettront de prendre les mesures nécessaires afin d’éviter toute souffrance au cours de l’expérimentation. Toutes les tumeurs seront induites dans l'établissement 1. Après l'imagerie RM, les souris seront transportées à l'établissement 2 (situé sur le même campus) dans un véhicule climatisé. Les animaux sont transportés dans des cages à couvercle filtrant et des procédures strictes sont appliquées (désinfection du matériel, entretien des locaux, ordre de passage des souris dans l’imageur…) évitant la contamination des animaux durant les séances d'imagerie.
Choix des espèces
Ce modèle animal nous donne la possibilité d’utiliser des techniques d’imageries in vivo et ainsi limiter le nombre d’animaux utilisés. C’est ainsi le modèle animal de choix afin de réaliser des expérimentations permettant d’étudier la croissance de tumeurs primaires et de métastases issues de cellules cancéreuses humaines et murines. On utilisera des souris femelles adultes de 8 à 10 semaines; âge auquel tous les organes sont arrivés à maturation, ce qui est important pour l’élimination des agents de contraste (en particulier les reins).
Formation à la physiologie de la nutrition par la recherche : Effet des boissons sucrées sur l’induction de la lipogenèse et le comportement.
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
Rats : 60
Former des étudiants ingénieurs et de master à la physiologie de la nutrition: 60 souris et 60 rats reçoivent une boisson sucrée à 20 % de saccharose pendant quatre semaines et sont tous tués à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Chaque animal passe deux tests de comportement de dix minutes, dont le RNT ne dit pas la nature. Les mises à mort sont échelonnées pour que les encadrants corrigent les gestes des étudiants pendant les prélèvements, l'enseignante ouvrant l'abdomen avant que les binômes ne prélèvent le foie et les tissus adipeux. Le porteur écrit que comprendre ces mécanismes est "indispensable" à la formation, et justifie le choix indifférencié du rat ou de la souris par la réutilisation possible de rongeurs venant d'autres protocoles.
Objectifs
Notre école forme des ingénieurs et des étudiants en master en recherche et développement capables d’intégrer la nutrition dans les bénéfices santé de l’alimentation et de comprendre les effets sur l’apparition de dysfonctions métaboliques. Acquérir les connaissances concernant le lien alimentation / santé, les besoins nutritionnels, le comportement alimentaire au travers d’enseignement par la recherche est un objectif majeur de nos formations. Un problème majeur en nutrition, qui est un sujet d’actualité dans le cadre de la pandémie mondiale d’obésité, est la prise de poids et l’augmentation de la masse grasse, qui en retour induit des dysfonctions métaboliques (diabète, maladies cardiovasculaires, accumulation de lipides dans le foie, hypertension).Comprendre les mécanismes par lesquels le poids et l’adiposité augmentent est indispensable pour la formation des ingénieurs et des étudiants en master de nutrition. Ces connaissances, en plus de la formation théorique sur les voies métaboliques , nécessitent d’appréhender la complexité du problème par une approche par la recherche, pour évaluer l’effet de l’alimentation sur le comportement des animaux et sur l’interaction entre les organes et les molécules de signalisation associées, afin de comprendre la mise en place de ces dysfonctions métaboliques. L’objectif de ce projet est de former les étudiants à la physiologie de la nutrition en étudiant les effets de l’ingestion de boissons sucrées (saccharose à 20% dans l’eau) sur l’augmentation de la masse grasse. Les effets des boissons sucrées sont complexes et font intervenir une non compensation énergétique lorsque l’apport énergétique est sous forme liquide et une augmentation de la glycémie et en conséquence de l’insulinémie. En effet, la consommation de sucres, notamment sous la forme de boisson, induit une augmentation de l’ingéré énergétique qui s’ajoute à la consommation de l’énergie quotidienne. De plus, le glucose, le fructose et l’insuline vont stimuler directement la synthèse des lipides dans le foie qui vont être ensuite exportés et stockés dans les graisses.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de former les étudiants à la nutrition, au comportement et à l’analyse statistique des données obtenues ainsi qu’à l’anatomie. Il porte sur l’effet des boissons sucrées sur le comportement et la prise de de graisses. Comprendre les mécanismes responsables de l’effet de la consommation de boisson sucrées sur la prise de poids et les conséquences sur le surpoids et l’obésité est un enjeu majeur en santé publique.
Procédures
Administration de boisson sucrée donnée dans l’eau de boisson (pour 120 animaux sur une durée de 4 semaines) et tests de comportement pour 120 animaux (2 tests de 10 minutes chacun). A la fin de l’expérimentation, tous les animaux (n=120) seront anesthésiés par injection en quelques secondes à l’animalerie 15 minutes avant la mise à mort. Les animaux anesthésiés seront ensuite mis à mort par injection léthale en quelques secondes.
Impact sur les animaux
Les tests de comportement pourraient induire un stress léger dû à la nouveauté de l’environnement qui fait partie du principe de ces tests. L’injection sur animal vigile est susceptible d’induire de la douleur et un stress modéré mais de courte durée. Le stress induit par l’injection lors de la mise à mort sera atténué par l’injection préalable d’anesthésique.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin d’étudier sur les organes et tissus l’activation de la synthèse de graisse et l’augmentation de la masse grasse.
Remplacement
Cette étude permettra de former les étudiants à la nutrition en étudiant sur des modèles animaux les effets de l’alimentation sur les différents organes, au comportement et à l’analyse des données obtenues, ainsi qu’à l’anatomie sur les animaux morts. Le projet de recherche proposé dans le cadre de ces travaux pratiques requière la mesure des conséquences de l'ingestion des boissons sucrées sur le comportement et la prise de poids et de masse grasse, ce qui empêche le remplacement de l'expérimentation animale par des modèles cellulaires ou moléculaires. Ainsi, les objectifs de ce projet de recherche ne peuvent être atteints sans avoir recours à l’animal.
Réduction
Nous avons estimé l'effectif minimal requis pour observer un effet des boissons sucrées à 10 animaux par sexe et groupe. Les données seront mutualisées dans 4 unités d’enseignement sur une durée de 2 ans. Pour chaque année, trois groupes de TP de 15 étudiants au maximum participeront aux prélèvements des organes sur 20 animaux pour chaque groupe de TP et 48 étudiants organisés en 4 groupes de TP de 12 étudiants mesureront le comportement de 4 animaux par groupe de TP, soit 16 animaux pour les 48 étudiants. Les résultats obtenus seront également utilisés pour former 30 étudiants par an aux tests statistiques, en utilisant soit ceux obtenus par leur promotion, soit ceux obtenus par les promotions antérieures (étude de la reproductibilité).
Raffinement
Le projet n’imposant pas un suivi de la prise alimentaire, les animaux sont mis en cage collective de trois à quatre animaux. Les cages seront enrichies avec des tunnels transparents. L’expérimentateur ou le personnel animalier passera tous les jours pour vérifier l’état de santé des animaux et de détecter des modifications éventuelles de leur état physique ou de leur comportement, ainsi que la disponibilité de la nourriture et de la boisson de chacune des cages. Les points limites seront appliqués, au-delà desquels les animaux seront temporairement ou définitivement sortis des procédures. Au cours des travaux pratiques, les étudiants seront sous la responsabilité des enseignants titulaires du diplôme de niveau 1 et de chirurgie, assistés de l’animalière et d’un assistant ingénieur. Les étudiants seront divisés en 4 groupes de 12 pour l’étude du comportement et de 3 groupes de 15 pour les études physiologiques.Pour ces derniers TP, les animaux seront mis à mort en séquentiel pour permettre aux encadrants du TP de suivre et corriger les gestes des étudiants au cours des prélèvements post mortem. Au début de la séance, l’enseignante procède à une démonstration sur un animal pour deux binômes (4 animaux). Par la suite, l’enseignante vérifie la mort de l’animal, ouvre la cavité abdominale, effectue le prélèvement sanguin au niveau de la veine cave, et ensuite, les étudiants prélèvent le foie et les différents tissus adipeux. Avant les travaux pratiques, les étudiants suivent des enseignements sur l’expérimentation animale (1h30) incluant la présentation de la réglementation dispensés par la responsable de l’animalerie et l'animalière et 3h de cours sur l’éthique dispensé par l’enseignant spécialiste du comportement animal.
Choix des espèces
Comme l’homme, le rat et la souris ont un régime alimentaire très diversifié, il est omnivore. De plus l’anatomie et la physiologie du système digestif du rat et de la souris présentent des similarités suffisamment importantes avec ceux de l’être humain pour qu’une extrapolation des résultats obtenus soit envisagée. Ces espèces présentent également une réponse positive à la prise de poids et de masse grasse par l’absorption de boisson sucrée. Le choix indifférencié de la souris ou du rat se justifie par le fait que nous favoriserons la réutilisation d’animaux d’autres protocoles, si cela est possible. Les animaux arriveront à l’âge de jeunes adultes (4-8 semaines), période propice à la prise de masse grasse sous l’effet des sucres.
Mise en place d’un modèle de radio-nécrose chez la souris portant un gliome (1/3)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Cent souris reçoivent des cellules cancéreuses implantées directement dans le cerveau, cinquante autres par voie intraveineuse, puis toutes passent sous radiothérapie ou restent sans traitement comme témoins. 150 souris vont ainsi être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, transportées vers un second établissement pour le suivi par IRM, puis tuées en fin de projet pour confronter les images aux coupes histologiques. Le porteur décrit des titubations, une léthargie, des tremblements, des crises d'épilepsie et une perte de poids suivie jusqu'à 15 %, et affirme que la radionécrose de la tumeur ne devrait pas provoquer de douleur, celle du tissu cérébral sain pouvant en revanche devenir douloureuse. Le RNT laisse la radiothérapie en "session unique ou répétée" et ne précise ni le nombre de séances ni le nombre d'examens IRM par souris, alors que ces répétitions sont l'objet même du projet.
Objectifs
Chaque année, environ 65 000 européens sont diagnostiqués avec une tumeur cérébrale primitive. La radiothérapie est une option thérapeutique établie en association avec une chimiothérapie ou une résection chirurgicale. Même si son efficacité a largement été prouvée, la radiothérapie peut cependant engendrer des phénomènes nécrotiques et inflammatoires intenses, appelés radio-nécrose, 6 mois à 2 ans chez près de 25% des patients. Cette radio-nécrose est un effet secondaire de la radiothérapie et limite la précision de l'évaluation de la réponse tumorale à la thérapie. En effet, ces lésions dues aux radiations peuvent être confondues avec la progression tumorale, d'où le terme parfois utilisé « pseudoprogression ». A ce jour, seule l’analyse d’échantillons extraits par biopsie s’avère être totalement fiable pour différencier ces deux phénomènes. Mais la biopsie reste une intervention chirurgicale pouvant présenter certains risques pour le patient et le résultat peut s’avérer peu informatif étant donnée la petite taille de l’échantillon vis-à-vis du volume et de l’hétérogénéité tumorale. Diagnostiquer précisément le plus tôt possible une radionécrose ou une récidive est essentielle afin d’adapter au mieux le traitement. En effet, la progression tumorale et la radio-nécrose ont des approches thérapeutiques et des pronostics différents : des sessions supplémentaires de radiothérapie peuvent être bénéfiques pour les patients présentant une récidive de la maladie, alors qu'elles sont contre-indiquées lors de présence de radionécrose. Par conséquent, des biomarqueurs spécifiques et sensibles sont nécessaires pour différencier le plus tôt possible les deux effets. Ce projet vise à développer des méthodes avancées d’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) pour permettre l'évaluation in vivo non invasive de la réponse à la radiothérapie. Ainsi, l’objectif de cette demande est de développer un modèle de radionécrose chez la souris portant un gliome.
Bénéfices attendus
Ces modèles sont représentatifs de cas chez l’homme, donc la méthodologie IRM pourra être transférée rapidement. L’IRM devrait permettre de détecter la radionécrose, et de la différencier de la pseudo-progression. Les données recueillies avec la nouvelle méthode IRM fourniront un point de départ solide pour 1) évaluer la possibilité d'éviter les biopsies chirurgicales et 2) évaluer plus précocement l'évolution de la maladie. Ces informations sont cruciales pour mieux orienter le traitement du patient.
Procédures
Un premier groupe de 100 animaux sera soumis à une implantation de cellules cancéreuses dans le cerveau (en une seule fois) puis traités par radiothérapie (session unique ou répétée) ou pas. Un deuxième groupe de 50 animaux sera soumis à une injection de cellules cancéreuses en intraveineux (en une seule fois) puis traités par radiothérapie (session unique ou répétée) ou pas. Toutes les procédures seront réalisées sous anesthésie générale. Tous les animaux seront soumis à une injection intraveineuse d'un agent de contraste IRM sous anesthésie générale à chaque examen IRM. Ces examens seront séparés d'au minimum 3 jours.
Impact sur les animaux
Les modèles tumoraux pourraient induire des effets indésirables sur le comportement de l’animal (titubation, léthargie), sur son apparence (yeux mi-clos, dos vouté), une perte de poids, et des signes neurologiques tels que la tête penchée, tremblements, crises d’épilepsie. La radionécrose tumorale ne devrait pas induire de douleur. En revanche, si une radionécrose du tissu cérébral sain intervient, celle-ci pourrait devenir douloureuse et sera détectée par des modifications du comportement ou de l’apparence physique. De plus, le transport des animaux d’un établissement utilisateur à un autre pourrait induire un stress aux animaux.
Devenir
A l’issue de la radiothérapie (ou pas pour les contrôles), les animaux seront transférés à un autre établissement utilisateur pour les héberger à proximité d’une plateforme d’imagerie pour leur suivi par IRM. A la fin du projet, les animaux seront euthanasiés afin de confirmer les résultats IRM avec des coupes histologiques.
Remplacement
Notre projet est à visée translationnelle. En effet, nous souhaitons développer des séquences IRM permettant un diagnostic précoce et fiable de la radionécrose. Il n'existe pas de modélisation suffisamment aboutie pour reconstituer un micro-environnement tumoral, une immunité, et une vascularisation tumorale suffisamment intégrée pour reconstituer un modèle proche de l'homme. L’imagerie du petit animal vivant est donc un maillon indispensable dans ce processus.
Réduction
Du fait de la non-invasivité de l’imagerie par IRM, les mêmes animaux seront imagés plusieurs fois avec un minimum de quatre jours entre chaque examen. Cette démarche permet de limiter le nombre d’animaux au strict nécessaire.
Raffinement
Pendant les chirurgies et les examens IRM, l'utilisation d'anesthésies gazeuses, la présence d'un tapis chauffant permettant de maintenir la température interne des animaux et le contrôle visuel de la respiration permettent d'assurer un réveil rapide des animaux. Au cours du suivi post-opératoire, les souris portant des tumeurs ou métastases cérébrales seront étudiées jusqu’à ce que leurs poids aient diminué de 15% ou que les autres points limites soient atteints. Des points limites ont été instaurés pour surveiller la santé et le bien-être des animaux. Si des signes de souffrance apparaissent, les animaux seront soit euthanasiés soit pris en charge par un analgésique. Les animaux seront observés au réveil pour une recherche de signes cliniques de la douleur. Les animaux sont observés 2 fois par jour pendant les 3 jours suivant les chirurgies puis 1 fois par jour. La fréquence repassera à 2 fois par jours en cas de début de perte de poids (10%).
Choix des espèces
Les souris sont des animaux permettant d'obtenir des modèles oncologiques, proches de ceux rencontrés chez l'homme. De plus, leur variabilité inter-individuelle est faible, permettant d'établir des protocoles IRM reproductibles, avant tout transfert à l'homme. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (à partir de 8 semaines) car le développement des organes sera terminé.
Rôle modulateur des agonistes des récepteurs GABAA dans la signalisation hormonale
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
700 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, chacune subissant jusqu'à cinq microcoupures de l'extrémité de la queue et cinq injections, toutes tuées pour le prélèvement de leurs organes. Les hormones administrées, glucocorticoïdes et hormones thyroïdiennes, peuvent selon le porteur induire une obésité, une résistance à l'insuline, une dyslipidémie, une myopathie, une ostéoporose et une hausse de la mortalité cardiovasculaire. Le bénéfice annoncé tient en une phrase, trouver une molécule limitant les effets secondaires des traitements du syndrome de Cushing. Après avoir énuméré ces atteintes, le porteur écrit que la dose retenue se situe "dans la plage de doses sûres, sans aucun effet secondaire significatif signalé", et que l'injection et le prélèvement "n'entraînent pas de douleur".
Objectifs
Il a été récemment découvert qu’une protéine libérée par les cellules et les organes est impliquée dans un réflexe primitif de la faim. Cette protéine agit comme un stimulateur de production de graisse (lipogenèse) et un stimulateur de l'appétit. Elle a un mode de sécrétion unique, conservé au cours de l’évolution des organismes, notamment les cellules de mammifères. Cette protéine joue un rôle crucial en aidant les cellules et les organismes à s'adapter au stress nutritionnel, par exemple dans le cas de jeûne, nous pouvons observer sa libération rapide dans le milieu extracellulaire, déclenchant ainsi des réponses adaptatives, telles qu'une modification du comportement alimentaire chez la souris. Nous pouvons aussi observer que cette augmentation de niveau est prolongée dans des conditions telles que le vieillissement, l'obésité, les syndromes métaboliques (dont le syndrome de Cushing), l'inflammation chronique et l'insuffisance rénale. Il est donc essentiel d’étudier l’impact (patho)physiologique de ces dérégulations de la sécrétion de cette protéine. Nous avons mené des expériences préliminaires et avons découvert que l'activation de certains récepteurs stimule la libération de cette protéine à partir de cellules en culture et augmente sa concentration plasmatique chez la souris. De plus, la transcription des hormones thyroïdiennes régule à la baisse le niveau de la protéine. Le rôle des récepteurs des hormones thyroïdiennes doit donc être étudié dans le cadre de la thérapie métabolique. Ainsi, ces expériences nous permettront de clarifier les différents mécanismes d'action de deux hormones liées au métabolisme (thyroxine et glucocorticoïdes) avec notre protéine ainsi que de préciser si notre protéine d'intéret peut servir de pont pour participer aux effets synergiques et antagonistes entre ces hormones.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra de trouver une molecule capable de limiter les effets secondaires (comme l'obésité) des traitements actuels pour soigner des syndromes métaboliques tel que le syndrome de Cushing
Procédures
Dans les deux premières procédures, les souris recevront une injection (durée moins d’une minute) et auront un prélèvement de sang (durée d’une minute). Dans les quatre autres procédures, les souris auront toutes 5 prélèvements de deux gouttes de sang après une microcoupure de l’extrémité de la queue (durée moins d’une minute) ainsi qu’un prélèvement de sang (durée d’une minute). Cinq injections (durée moins d’une minute), seront administrées en plus à certaines souris.
Impact sur les animaux
Les injections ou prélèvements sous anesthésie locale induisent des nuisances très limitées au site. Ils sont par ailleurs très petits, ce qui evite les risque d'infections. La contention, les prélèvements et les injections peuvent stresser transitoirement les animaux. Les hormones peuvent induire l'obésité, la résistance à l'insuline, la dyslipidémie, la myopathie, l'ostéoporose et une augmentation de la morbidité et de la mortalité thrombotiques cardiovasculaires. La dose de médicament à tester que nous allons utiliser se situe dans la plage de doses sûres, sans aucun effet secondaire significatif signalé.
Devenir
Tous les animaux du projet seront euthanasiés afin de prélever les différents organes pour analyses biochimiques, histologiques, métaboliques.
Remplacement
Cette étude ne peut être conduite qu’exclusivement in vivo car il n’y a pas de modèles alternatifs ( in silico, organoïdes, organes sur puce) permettant d’étudier dans son ensemble notre problématique. En effet, il nous faut mesurer la concentration d’une protéine dans le sang et, en même temps, la variation de prise de poids sur un organisme entier selon les effets métaboliques que peuvent avoir certains traitements.
Réduction
Une analyse statistique a été effectuée afin de calculer le nombre d'animaux nécessaires. Il existe des différences entre les sexes dans les réponses hormonales c’est pourquoi ces procédures seront réalisées sur des souris mâles et femelles. Les expérimentations seront regroupées au maximum afin de réduire le nombre d'animaux contrôles. L’étude sera arrêtée si la procédure initiale invalide l’hypothèse de travail. Plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) pour extraire le maximum de données de chaque expérimentation. Ces tissus seront également partagés avec nos collaborateurs dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Le milieu est enrichi à l’aide de sizzlenests, tunnels, maisons. Les manipulations seront réalisées dans le souci constant de réduire au maximum l’inconfort et la souffrance des animaux (points limites surveillés, utilisation de cages préchauffées et de lampes chauffantes. Les injections seront réalisées après anesthésie locale (Lidocaïne) et nous utiliserons des petites aiguilles stériles, ce qui évitera les risques d'infection. Le prélèvement sur la queue sera réalisé après une microcupure indolore qui se refermera très rapidement par coagulation. L'injection ou le prelevement n'entrainent pas de douleur mais nous mettrons en place une grille de suivi stricte des points limites qui permettra d’éviter au maximum le stress et/ou la douleur au cours de l’expérimentation, des critères d'arrêt précoces de souffrance ont été définis et seront strictement appliqués (l'atteinte d'un des critères entrainent l'euthanasie de l'animal). Les animaux seront observés quotidiennement afin de détecter tous changements.
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. - Notre centre de recherche utilise principalement des souris ce qui offre de nombreux avantages en termes d’élevage, d’animaleries, d’expertise en techniques d’expérimentation animale ainsi que le suivi microbiologique et vétérinaire des animaux. - La souris est un animal très utilisé en laboratoire, 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. Les animaux seront utilisés à partir de 7 semaines afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé