Oncologie

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Souris : 2500
Souffrances
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Devenir
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2500 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque souris immunodéprimée reçoit une transplantation de cellules pancréatiques humaines sous la capsule rénale et un prélèvement sanguin hebdomadaire à la queue, pour évaluer la fonction du greffon avant transplantation chez le patient. Le porteur indique n'avoir noté aucune incidence sur le bien-être des souris lors du projet précédent et traiter la douleur chirurgicale, toutes les souris étant tuées pour récupérer le rein porteur du greffon. Il affirme travailler à une technique in vitro de remplacement mais la juge encore trop peu robuste pour fournir des résultats exploitables.

Objectifs

Lors de la transplantation des îlots de Langerhans chez le patient, la fonction primaire du greffon apparait comme le principal facteur pronostic de succés et son amélioration représente l'un des principaux enjeux dans le domaine. Aprés l'isolement de ces cellules, même aprés avoir obtenu une préparation d'îlots quantitativement importante, il est difficile de prédire la fonction après transplantation. L'évaluation pré-greffe (in vitro) consiste en un comptage, une viabilité, la pureté et la capacité à secréter de l'insuline. Malheureusemment, ces techniques ne corrèlent pas avec la fonction greffée chez le patient. Le modèle de souris xénogreffée montre, quant à lui, une bonne corrélation de fonction. L'objectif général du projet est donc, d'étudier les cellules pancréatiques humaines transplantées chez le patient, en transplantant une fraction chez la souris immunodéprimée, afin d'en évaluer la fonction. Cela se fait notamment par dosage spécifique du Peptide-C humain circulant dans le plasma de la souris.

Bénéfices attendus

La transplantation des cellules pancréatiques nous permettra : - D'une part, d'étudier la fonction des cellules pancréatiques humaines provenant de donneurs de phénotype différent (age, taille, poids, habitus...) et - D'autre part, de prédire la fonction du greffon cellulaire transplanté chez le patient recevant les cellules issues du meme donneur.

Procédures

Les animaux subiront un seul acte chirurgical à savoir la transplantation de cellules humaines sous la capsule rénale, traité par les anti-douleur adéquats (durée 15 minutes). Aussi, un prélevement sanguin hebdomadaire au niveau de la queue permettra de doser les hormones plasmatiques.

Impact sur les animaux

Ce projet etant un renouvellement d'un projet précédent, nous n'avons noté aucune incidence néfaste au bien etre des animaux transplantés. Les eventuelles douleurs notamment dues à la chirurgie sont palliées par un traitement anti-douleur adéquat. De la même manière, un traitement anti-douleur local (xylocaine) sera effectuée au niveau de la queue pour la prise de sang hebdomadaire.

Devenir

Nous envisageons la mise a mort de tous les animaux car en fin de protocole, nous récupérons le rein proteur du greffon pour étude immunohistochimique ou étude dynamique ex-vivo.

Remplacement

L'étude de fonction des ilots transplantés ne peut se faire sans faire avoir recours à l'animal car il n'xiste pas de technique in vitro performante qui permet de maintenir les cellules pancréatiques vivantes sur le long terme. Nous travaillons sur la mise en place d'une technique in vitro d'étude des cellules appelée périfusion en vue de remplacer l'animal, mais les données ne sont actuellement pas suffisemment robustes pour obtenir des résultats quantifiables et statistiquement exploitables. De plus, du fait de l'extreme hétérogénéité des donneurs d'organe, il n'existe pas de modèle d'étude ex vivo, organe-sur-puce, ou autre modele biostatistique qui permettent d'obtenir des résultats satisfaisants à l'heure actuelle. Aussi, l'usage de l'animal est necessaire pour 1) reproduire l'acte de la transplantation, 2) étudier les cellules humaines dans un organisme entier, et 3) maintenir les cellules vivantes pendant plusieurs semaines.

Réduction

Nous utiliserons le juste nombre d'animaux (n=5 animaux par pancréas traités) afin d'obtenir des résultats probants et statistiquement satisfaisants.

Raffinement

Les animaux seront hébergés et traités avec soin (nourriture et eau en illimité, visite quotidienne, cycle jour/nuit régulier). Les animaux recevant une chirugie seront surveiller pluriquotidiennement les 3 premiers jours après chirurgie puis quotidiennement. L'acte chirugicale se fera sous anesthésie et traitement de la douleur (pré et post opératoire - buprénorphine 0,05mg/kg) renouvelé selon le besoin. De plus, la chirurgie et les prélèvement sont réalisées par du personnel formé et sensible aux régles d’éthique expérimentale et qui manipule les animaux quotidiennement afin de les faire coopérer.

Choix des espèces

Les outils génétiques permettent de générer des animaux mutants immunodéficients disponibles facilement. De plus, nous disposons de tous les outils (anticorps, kits de dosages, animalerie) pour mener une étude facilité sur cet animal. Les souris Swiss Nude constituent un bon compromis puisque leur déficience d'immunité permet une bonne implantation des cellules humaines. Nous utiliserons des animaux adultes pour un geste chirurgical aisé.

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    • Système nerveux
Souris : 756
Rats : 22
Autres rongeurs : 65
Souffrances
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Devenir
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843 rongeurs, souris, rats et rats africains, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance allant de léger à sévère. Ils subissent des tests d'agressivité où les affrontements provoquent morsures et griffures, des injections dans l'œil sous anesthésie, une chirurgie du crâne et des injections quotidiennes pendant trois semaines, pour tester un effet direct de la lumière bleue sur le comportement agressif. Le porteur indique que la lumière peut modifier l'anxiété et l'agressivité et que les injections répétées causent inflammation, douleur et perte de poids, les animaux étant tués pour prélever le cerveau. Il présente le rat africain comme un modèle diurne "plus représentatif de l'humain" et justifie l'usage d'animaux par l'absence de logiciel reproduisant fidèlement le cerveau.

Objectifs

La lumière influence en profondeur la physiologie et les comportements des organismes vivants. Chez les mammifères, en plus de permettre la vision, la lumière influence de nombreuses fonctions biologiques via des cellules spécifiques sensibles à la lumière, localisées dans la rétine et activées par la lumière bleue: il s’agit des cellules mélanopsinergiques. Les cellules mélanopsinergiques projettent dans différentes régions du cerveau et permettent la régulation par la lumière de la physiologie et du comportement selon 2 mécanismes principaux : 1, la synchronisation de l’ensemble des fonctions biologiques avec le cycle jour/nuit, un effet qui implique l’horloge biologique centrale . 2, des effets directs sur de nombreux comportements via la projection des cellules mélanopsinergiques vers d’autres parties du cerveau. La société moderne vit sous une illumination quasi-permanente, en particulier à la lumière bleue (LED, smartphones, écrans d’ordinateurs). Il est connu que l’exposition excessive à ces lumières enrichies en bleu, en particulier en fin de période d’activité (soirée), peut provoquer des troubles des rythmes biologiques du sommeil, et divers effets comportementaux associés, notamment une augmentation de l’agressivité. Dans ce projet nous posons la question suivante : est-ce que la lumière bleue peut exercer un effet direct sur le comportement agressif, indépendamment d’une altération des rythmes biologiques? En effet, les projections des cellules mélanopsinergiques atteignent notamment les structures du cerveau impliquées dans le contrôle de l’agressivité. Les objectifs du projet sont 1) de caractériser les effets de la lumière bleue sur le comportement agressif chez des modèles animaux 2) identifier les populations cellulaires du cerveau impliquées dans cet effet de la lumière bleue et 3) comprendre le rôle de structures spécifiques contrôlant l’agressivité dans ces effets sur le comportement agressif. Afin d’exclure un effet mettant en jeu l’horloge biologique centrale, l’exposition à la lumière bleue aura lieu spécifiquement à des créneaux de jour, auxquels elle ne peut pas entrainer de décalage de cette horloge.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de générer de nouvelles connaissances sur les effets de la lumière bleue sur le comportement agressif. Ces connaissances pourraient permettre d’élaborer de nouvelles stratégies vis-à-vis de l’éclairage/exposition à la lumière (intensité et spectre) dans les animaleries, afin de susciter au minimum les comportements agressifs. Les résultats obtenus seront aussi informatifs quant aux potentielles nuisances (facilitation d’un comportement agressif) induites par l’éclairage à dominante bleue chez l’humain. Ceci pourrait permettre de définir de nouvelles normes d’exposition lumineuse (environnements collectifs, agressivité pathologique) afin de diminuer l’expression des comportements hostiles. Enfin, en plus de renforcer les connaissances actuelles sur le comportement agressif de la souris, ce projet permettra aussi d’obtenir des informations sur le comportement d‘un modèle peu connu à ce jour le rat africain. Ce dernier pourrait donc représenter un modèle d’agressivité ainsi qu’un modèle des effets de la lumière bleue sur la physiologie et le comportement, plus représentatif de l’humain que le modèle de souris.

Procédures

Un groupe d’animaux est soumis à un examen de l’œil d’une durée de 20 minutes. Un mois plus tard il sera soumis à trois tests comportementaux d’une durée de 1 à 5 minutes. Les animaux seront ensuite soumis à un nouvel examen de l’œil. Deux semaines plus tard ils recevront une injection dans l’abdomen d’une molécule qui empêche les effets de la lumière bleue sur l’organisme (durée injection 30 secondes). Ensuite ils seront soumis à un test comportemental d’une durée comprise entre 1 et 5 minutes. Un groupe d’animaux recevra une injection dans l’œil sous anesthésie locale et générale. Un autre groupe subit une chirurgie du crâne d’environ 45 minutes. Après 2 semaines de repos les animaux reçoivent une injection journalière dans l’abdomen pendant 3 semaines. A l’issue ils seront soumis à un test comportemental d’une durée de 1 à 5 minutes. Avenant: Les tests comportementaux seront répétés 3 fois maximum avec un intervalle de 10 jours entre les tests afin de laisser l’animal se reposer. Avenant : les animaux de la lignée Maoa KO subissent un prélevement de la queue environ 6 jours après la naissance entrainant une douleur légère et temporaire.

Impact sur les animaux

Les nuisances suivantes sont attendues : 1) l’impact de la lumière bleue peut changer le niveau d’anxiété et d’agressivité des animaux ce qui est l’objet de la question posée. 2) les tests comportementaux peuvent induire un stress ainsi que des blessures liées aux affrontements lors d’un des tests (plaies dues aux morsures et griffures). 3) les animaux sont soumis à différentes injections causant des désagréments communs (inflammation, douleurs, stress, risque infectieux, anxiété, perte de poids) ou spécifiques.

Devenir

Les animaux sont mis à mort afin de récupérer leurs cerveaux qui serviront pour analyse.

Remplacement

La première partie de projet consiste à obtenir des informations sur le comportement des animaux en réponse à une lumière bleue. Il n’existe pas de moyens de s’affranchir de l’utilisation d’animaux pour obtenir une réponse comportementale. Les deuxièmes et troisièmes parties consistent à obtenir des informations sur la chimie et le fonctionnement du cerveau animal. Or à l’heure actuelle aucun moyen alternatif (ex : logiciels informatiques) ne permet de représenter assez fidèlement le cerveau animal pour obtenir de telles informations.

Réduction

Une approche statistique a été utilisée pour déterminer le nombre d’animaux nécessaire à l’obtention de résultats fiables et robustes. Ce nombre est également appuyé par des études précédentes.

Raffinement

Les animaux ont à leur disposition du matériel pour pouvoir nidifier et ronger. Un tunnel en plexiglas est également ajouté à la cage. L’hébergement des animaux est optimisé afin de diminuer les affrontements au sein d’une cage. Les animaux isolés physiquement peuvent néanmoins se voir, s’entendre et se sentir. Avant chaque procédure les animaux participent à un entrainement afin de les habituer au contact avec l’humain et à la procédure. Toute procédure invasive potentiellement douloureuse est réalisée sous traitement antidouleur. L’'état général de l'animal ainsi que celui de chaque œil seront vérifiés quotidiennement et la souffrance éventuelle entrainée par les procédures est évaluée grâce au comportement et à l’aspect physique des animaux. En cas de souffrance, l’avis d’un vétérinaire sera demandé et un traitement requis mis en place. Des points limites onté été établis permettant l'arrêt des procédures et ainsi réduire la souffra,ce animal. Une étude préliminaire est mise en place afin d’optimiser les données obtenues tout en minimisant l’impact sur les animaux.

Choix des espèces

Afin d’observer des réponses comportementales et des effets de la lumière sur l’œil et le cerveau il est indispensable d’utiliser des animaux. La connaissance approfondie de la génétique de la souris permet l’utilisation de souris génétiquement modifiées. Cela donne accès à des outils indispensables pour l’étude des fonctions des structures du cerveau impliquées dans le comportement agressif. Le rat africain est un modèle animal diurne correspondant au mode d’activité de l’humain. Il possède également une rétine dont la composition est proche de la rétine humaine. Des informations comportementales complémentaires pertinentes pour l’humain seront alors collectées. L’agressivité des rongeurs semble décliner avec l’âge a l’instar des capacités motrices. Pour ces raisons nous avons choisi de jeunes adultes (2-4 mois). Cela permet d’utiliser des individus avec un comportement agressif encore développé. Nous utilisons également une tranche d’âge resserrée afin de s’affranchir des trop fortes variations d’agressivité liées l’âge.

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    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 20
Souffrances
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20 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles portent des tumeurs mammaires apparaissant dès cinq semaines, reçoivent une injection de tamoxifène puis une fenêtre d'imagerie posée par chirurgie sous la peau, avant des séances d'imagerie sous anesthésie pouvant durer huit à dix heures. Le porteur indique une douleur et une perte de poids possibles après la chirurgie et prévoit d'utiliser les souris avant que les tumeurs n'atteignent les points limites. Il affirme avoir développé des organoïdes in vitro mais conclut qu'aucun modèle ne reproduit l'hétérogénéité tumorale et que la souris reste "essentielle" pour tracer les cellules dans la tumeur.

Objectifs

Le cancer est une maladie progressive et son évolution est associée à l'acquisition graduelle de nouvelles propriétés par les cellules. Il en résulte une grande hétérogénéité, dont la complexité est amplifiée par les interactions entre les cellules cancéreuses et leur environnement. Malgré les récents progrès, l'identité et le comportement des cellules tumorales au cours de la progression des cancers restent mal compris. Certains cancers émergent de cellules différenciées, d’autres à partir de cellules souches. Les cellules différenciées assurent la fonction d’un organe alors que les cellules souches sont requises pour la régénération tissulaire. Nous proposons un projet original qui devrait permettre de démêler l'hétérogénéité des tumeurs et découvrir quelles cellules sont à l'origine du cancer du sein. Notre objectif principal est d’étudier les relations hiérarchiques entre les différentes cellules à l’origine des tumeurs du sein et les mécanismes contrôlant leur plasticité, qui, une fois dérégulés, sont responsables de la formation du cancer. A ce jour, la plupart des études des cellules souches adultes sont basées sur des expériences sur des échantillons fixés, ce qui empêche de détecter des changements dans la localisation et la dynamique des cellules et de suivre le destin de ces cellules au cours du temps. Afin d’étudier les cellules souches ainsi que les premières cellules tumorales au cours du temps, nous caractériserons le comportement dynamique des cellules souches par imagerie en temps réel in vivo.

Bénéfices attendus

Ce projet va nous permettre d’étudier in vivo la dynamique des cellules et la compétition entre les différents clones au cours des premières étapes du développement tumoral. Tout d’abord, nous étudierons la prolifération et la migration des cellules qui changent leur destinée après l’activation d’un oncogène. Dans un second temps, nous étudierons la compétition entre différentes cellules au début du développement tumoral. Ce projet apportera des connaissances fondamentales concernant les premières étapes du développement tumoral et révèlera quelles mutations rendent les cellules plus compétitives et performantes au sein de la tumeur. . Ce projet nous permettra de visualiser les comportements dynamiques des différentes cellules tumorales et de leur progéniture clonale que nous suivons par traçage de lignage pendant le développement tumoral. Ceci sera couplé à d’autres analyses nous permettant d’identifier les cellules qui prennent part au développement de tumeurs mammaires. Ces résultats pourront à terme permettre d’identifier les cellules à l’origine des tumeurs dans des tumeurs humaines.

Procédures

Afin d’induire l’activation de l’enzyme permettant la visualisation par fluorescence des cellules d’intérêt dans nos modèles, une injection unique de tamoxifène non toxique par voie intra-péritonéale sera réalisée sur tous les animaux (durée du geste inferieur à 10 sec). Pour pouvoir suivre le devenir des cellules tumorales par imagerie, une petite incision sera réalisée au niveau de la peau des animaux anesthésiés pour y glisser une fenêtre d’imagerie (durée de la chirurgie 40 min). L’ensemble des animaux sera anesthésié minium 24h après la chirurgie pour être imagés. Pour une partie des animaux, une session unique d’imagerie sera faite, qui durera entre 8 et 10h et les animaux seront mis à mort à la fin de la session d’imagerie. L’autre partie des animaux aura plusieurs séances courtes d’imagerie (durée de l’anesthésie max 2h). Les séances d’imagerie seront réalisées à raison de 1 à 2 séances par semaine pendant 4 semaines.

Impact sur les animaux

Les animaux utilisés développent à l’âge de 5 semaines des tumeurs palpables qui deviennent invasives à l'âge de 13 semaines et peuvent éventuellement former des métastases pulmonaires à l'âge de 16 semaines environ. Les animaux seront utilisés de 5 semaines à 10 semaines maximum évitant le développement de tumeurs atteignant les points limites. Les nuisances attendues lors de l’administration des traitements seront celles liées à l’injection elle-même (gène de courte durée). À la suite de la chirurgie, des douleurs post-opératoires et une perte de poids peuvent apparaitre dans la semaine qui suivant la chirurgie. Pour éviter les infections, une antibioprophylaxie sera mise en place. L’imagerie en elle-même est indolore mais nécessite une anesthésie générale pour permettre la contention de l’animal.

Devenir

Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem.

Remplacement

Au fil des ans, notre équipe a déployé beaucoup d'efforts pour développer des modèles 3D in vitro, comme les organoïdes, qui soient physiologiquement pertinents pour analyser le comportement dynamique des cellules souches au cours du développement et de l'homéostasie tissulaire. Cependant, les cellules mammaires modifient leur comportement lorsqu’elles sont cultivées in vitro sous forme d'organoïdes et détachées de leur niche tissulaire physiologique, ce qui nous empêche d'utiliser cette technique pour toutes les questions concernant le potentiel de différenciation des cellules souches mammaires. De plus, les animaux seront essentiels pour tracer les cellules souches cancéreuses au sein de la tumeur, étant donné qu’il n’existe actuellement aucun modèle in vitro qui puisse récapituler l’hétérogénéité cellulaire tumorale.

Réduction

Le nombre de souris utilisées pour chaque expérience sera réduit au minimum possible pour maintenir une signification statistique. Pour réduire au minimum le nombre d’animaux et exploiter au mieux les prélèvements, plusieurs types d'informations seront obtenues à partir du même animal. De plus, lorsque c’est possible, différents tissus seront prélevés sur le même animal. Des schémas de reproduction des souris transgéniques sont réalisés afin d’obtenir efficacement les cohortes de souris appropriées. L’imagerie intravitale permet le suivi longitudinal d’un même animal évitant ainsi de mettre à mort un lot d’animaux à chaque point d’analyse souhaité.

Raffinement

Les animaux sont manipulés le moins possible. Il est important de noter que les points limites sont soigneusement définis avec une surveillance attentive des signes cliniques. Des fiches d'évaluation clinique sont mises en place pour des projets spécifiques. Les souris seront surveillées soigneusement pour détecter tout signe de détérioration des conditions cliniques. Un examen complet, au moins hebdomadaire (fréquence adaptée à l’évolution), des souris développant des tumeurs permettra de détecter des signes précoces de détresse et de maladie (voir grille de score). La chirurgie sera réalisée sous anesthésie et effectuée par une personne formée en chirurgie dans des conditions d’asepsie optimisées qui limiteront les nécroses tissulaires, les inflammations et les infections. L’animal sera opéré dans une pièce dédiée, calme, bien éclairée, avec peu de passage. Un cocktail analgésique et antibiotique sera injecté en pre-opératoire et post-opératoire.

Choix des espèces

L'organisation générale, le développement et le fonctionnement de la glande mammaire sont très similaires chez la souris et chez l’Homme. Le modèle souris est donc très utilisé dans la communauté scientifique afin d'étudier les mécanismes cellulaires et moléculaires du développement normal du tissu ainsi que de la tumorigenèse. De plus, la souris est un mammifère, donc le modèle animal de laboratoire le plus adapté permettant l’analyse de la glande mammaire et des tumeurs mammaires. Le suivi des lignages des cellules marquées pendant le développement des tissus sera réalisé pendant la puberté et chez l’adulte. Pour l’analyse des tumeurs mammaires, les souris utilisées auront entre 5 et 10 semaines (âge compatible avec le développement spontané des tumeurs mammaires dans notre modèle).

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    • Oncologie
Reptiles : 200
Souffrances
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Devenir
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200 lézards de dix espèces sauvages vont être capturés puis utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, avant d'être relâchés à leur point de capture. Seuls des mâles sont capturés sur le terrain, gardés cinq à sept jours et soumis à des mesures répétées de pertes en eau cutanée et à des mesures morphologiques, pour relier la topographie des écailles à l'adaptation à l'aridité. Le porteur indique que les nuisances tiennent surtout au stress de la capture, du transport et des contentions, qu'il déclare réversible. Il justifie le recours à des animaux sauvages par l'absence d'élevage de ces espèces et affirme que les collections de muséum ne permettent pas de mesurer les pertes hydriques.

Objectifs

Les variations spatiales de la disponibilité en eau et des conditions thermiques dans l'environnement favorisent l'évolution de tactiques spécifiques de conservation de l'eau et d'optimisation de son utilisation pour les besoins métaboliques. Chez les animaux ectothermes terrestres, la balance hydrique dépend de l'équilibre entre l'apport d'eau par l'alimentation et la consommation d'eau de pluie, d'eau stagnante ou d'humidité, la production d'eau métabolique et la perte d'eau par évaporation respiratoire, ainsi que la perte d'eau par évaporation cutanée, oculaire ou cloacale (perte d'eau cutanée). La perte d'eau cutanée est par ailleurs un élément prépondérant dans la perte évaporative totale. Ainsi, les adaptations à l’aridité chez ces organismes devraient impliquer des mécanismes de réduction des pertes hydriques cutanées et/ou respiratoires, ainsi que des modifications du métabolisme basal. Des adaptations structurelles du tégument semblent minimiser la perte d'eau et maximiser la locomotion et la résistance à la déshydratation chez les reptiles, dont la résistance cutanée à la perte d'eau dépend de l'épaisseur de la peau, des lipides de la couche cornée et de la couverture de la surface par les écailles. À ce jour, il n'existe aucune étude liant la caractérisation de la diversité interspécifique des pertes hydriques cutanées avec des mesures topographiques des écailles chez les reptiles. De fait, nous proposons ici d'analyser et de mesurer conjointement les pertes hydriques totales et cutanées et la topographie des écailles associées sur des lézards de différentes espèces de Lacertidae. En utilisant des espèces venant de milieux contrastés, nous pourrons ainsi mieux comprendre les mécanismes de résistance aux contraintes hydriques le long des gradients d'aridité et identifier les caractères et les espèces les plus sensibles à l'altération des conditions climatiques.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif de faire progresser la compréhension du rôle de la peau dans les adaptations aux contraintes hydriques le long des gradients d'aridité. Des premières études chez les reptiles montrent une relation négative entre les pertes hydriques totales et la température de l’environnement, et quelques travaux ont mis en évidence des relations entre l'aridité et la topographie des écailles, mais aucune étude n'a encore fait le lien entre les pertes hydriques cutanées et la topographie des écailles dans un contexte comparatif. Après l'achèvement de ce projet, ces données pourront être utilisées pour effectuer des modèles prédictifs afin d'étudier l'influence des variations climatiques futures sur la distribution de ces espèces. Enfin, ce projet va également fournir des données uniques sur une dizaine d'espèces de lézards, ce qui permettra de mieux comprendre l'écophysiologie hydrique comparative de ces espèces, certaines pouvant occuper des régions très arides.

Procédures

Nos protocoles impliqueront des captures sur le terrain, le transport des animaux et des mesures morphologiques (3 séries de mesure de 30 secondes le jour de la capture ou le lendemain), une acclimatation pendant 1 ou 2 journées, des mesures de perte hydriques cutanées (6 mesures successives de 3-4 minutes pendant une journée) et des mesures de pertes de pertes hydriques totales au repos (1 mesure pendant la nuit avec deux pesées avant et après le protocole) en cumulatif sur chaque individu de chaque espèce et chaque population du projet. Après 2 à 4 journées d'acclimatation et de surveillance, les animaux seront relâchés sur leur site de capture

Impact sur les animaux

Les mesures sont faiblement invasives et les nuisances seront essentiellement liées au stress de la capture et du transport et aux contentions. Les mesures répétées induisent un stress léger pour les animaux principalement du fait des contentions et du cumul des actes. Le stress induit par la contention est parfaitement réversible et n'entraîne pas de conséquences à long terme. Par ailleurs, le stress lié à l'hébergement sera réduit car les animaux seront gardés au maximum 5-7 jours en captivité puis relâchés.

Devenir

Tous les animaux seront relaché à l’endroit exacte de la capture. Les mesures effectuées comportent une part de stress; cependant, elles ne produisent aucune séquelle durable pour les animaux qui seront tous gardés en vie.

Remplacement

L'objectif de l'étude est de comprendre les adaptations physiologiques des lézards sauvages dans leurs environnements naturels. Nous ne disposons pas d'élevage de ces espèces et les collections de Muséum ne permettent pas de faire des mesures de pertes hydriques. Les animaux vivants capturés sur le terrain ne peuvent donc être remplacés par un équivalent cellulaire ou in silico ni par des individus élevés en captivité pour ce projet.

Réduction

Afin de garantir la puissance statistique de l'étude tout en réduisant l’effectif de l’étude, nous proposons d’échantillonner entre 1 et 2 populations de chaque espèce le long d'un gradient d'aridité de l'habitat entre les 10 espèces (depuis des espèces de milieux continentaux humides jusqu’à des espèces de milieux arides) et en capturant un nombre limité mais homogène de mâles dans chaque population (10 adultes). En matière d'analyse, cela impliquera une analyse de variance avec 10 espèces x 2 populations x 10 individus soit 200 individus.

Raffinement

Les individus maintenus en captivité seront acclimatés avant les mesures puis suivis quotidiennement. Les conditions d'hébergement seront enrichies (présence d’abris et de substrat) en suivant les recommandations zootechniques pour l'espèce. Nous nous appuierons sur un suivi journalier et scoré des individus pour quantifier plusieurs paramètres. Les comportements des animaux seront contrôlés visuellement chaque jour pour détecter l'apparition de comportements anormaux tels que prostration, léthargie, ou agitation. La masse corporelle sera suivie régulièrement (tous les 2 jours) afin de détecter toute perte soudaine de masse. Après les mesures, l’animal sera surveillé pendant 2-4 jours puis replacé dans son habitat naturel au point de capture.

Choix des espèces

Les espèces animales choisies sont le lézard des souches (Lacerta agilis), le lézard des murailles (Podarcis muralis), le lézard vivipare (Zootoca vivipara), le lézard vert (Lacerta bilineata), le lézard ocellé, (Timon lepidus), le lézard de Bonnal (Iberolacerta bonnali), le lézard catalan (Podarcis liolepis), le lézard de Bédriaga (Archaelacerta bedriagae), l’Algyroïde de Fitzinger (Algydroides fitzingeri) et le lézard tyrrhénien (Podarcis tiliguerta). Ces espèces font partie de la famille des Lacertidae qui dispose d’une phylogénie complète et récente et est distribuée en Eurasie et en Afrique. Elle représente 360 espèces répartie dans 30 genres différents distribués sur un gradient d’aridité et dans une grande diversité d’habitats. Cette famille comprend de nombreuses espèces menacées d’extinction en Europe et à valeur symbolique et écologique forte. Ce projet visera à quantifier le rôle de la peau dans l'adapation à l’aridité et pour aider à identifier les epsèces les plus sensible au réchauffement climatique. Dans ce projet, uniquement des mâles sexuellement matures vont être mesurés afin de limiter la variabilité de taille, de statut physiologique et de cycle reproducteur entre individus pouvant influencer les pertes hydriques cutanées.

Régulation de l’homéostasie intestinale

(NTS-FR-862486v1 – 17/01/2024)
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
Souris : 117
Souffrances
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▲ 110
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▲ 7
Devenir
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 117

117 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance allant de léger à sévère. Elles reçoivent des injections intrapéritonéales répétées et, pour une partie, une fenêtre d'observation implantée dans l'abdomen suivie de séances d'imagerie de deux heures sous anesthésie. Le porteur indique que la pose de la fenêtre et la perte de perméabilité intestinale peuvent provoquer douleur, perte de poids, diarrhée et déshydratation, toutes les souris étant tuées pour analyses. Il présente les retombées, sur le syndrome du côlon irritable ou la maladie cœliaque, comme des applications potentielles à long terme d'une recherche avant tout fondamentale.

Objectifs

L’intestin joue un rôle essentiel dans l’absorption des nutriments qui proviennent de notre alimentation. Aussi, du fait de son contact direct avec l’environnement, il est susceptible d’être soumis à des attaques bactériennes et biochimiques qui peuvent compromettre l’étanchéité de la barrière intestinale. Cette barrière est formée par une unique couche de cellules, cellules épithéliales, qui tapissent l’intestin. Pour maintenir l'intégrité du tissu, l'ensemble de l'épithélium est remplacé en 3 à 5 jours (chez la souris). Ce renouvellement est permis par la division des cellules souches qui se trouvent dans des invaginations du tissus appelées cryptes. À la sortie des cryptes, les cellules se différencient en cellules épithéliales (sécrétoires, absorbantes, et entéroendocrines). L’intestin est un bon modèle d’étude de la migration cellulaire car les cellules différenciées vont ensuite migrer pour enfin être éliminées dans la lumière intestinale. L’objectif général est de comprendre les processus physiologiques au niveau du tractus gastro-intestinal.

Bénéfices attendus

Nous pensons identifier un nouveau mode de régulation du colon. Nous prévoyons aussi que notre projet contribue à expliquer comment la barrière intestinale est maintenue intacte. En général, notre étude sera bénéfique pour la communauté scientifique intéressée par l’intestin. Les avantages à long terme seront de mieux comprendre comment l’intégrité de la barrière intestinale est maintenue, avec des potentielles applications pour des pathologies comme le syndrome du côlon irritable ou la maladie cœliaque.

Procédures

Une premier lot d’animaux recevra une injection d’un produit non douloureux dans l’abdomen à raison d’une fois par jour pendant 1 à 5 jours (durée du geste inférieure à 10 sec). Alternativement, de 2 h jusqu’à 72 h avant la mise à mort, les souris recevront une unique injection d’un produit non douloureux dans l’abdomen (durée du geste inférieure à 10 sec) Dans un second lot, les souris recevront une injection d’un produit non douloureux dans l’abdomen à raison d’une fois par jour pendant 1 à 5 jours (durée du geste inférieure à 10 sec) et seront mises à mort après un jour de repos. Enfin un dernier lot d’animaux recevra une injection d’un produit non douloureux dans l’abdomen à raison d’une fois par jour pendant 1 à 5 jours (durée du geste inférieure à 10 sec). Nous implanterons ensuite une fenêtre abdominale sur les souris anesthésiée (durée du geste 20 minutes) pour réaliser des sessions d’imagerie sur souris anesthésiées (durée d’imagerie 120 minutes par jour, pendant 2-3 jours).

Impact sur les animaux

Suites aux interventions subies par les animaux, des conséquences directes et courtes sont à prévoir : - Douleur liée à l’injection intrapéritonéale - Stress lié à la contention pour l’injection intrapéritonéale Suites aux interventions subies par les animaux, des conséquences indirectes et longues (i.e. jusqu’à la mise à mort sont à prévoir : - Douleur, perte de poids, inflammation à la suite de la pose d’une fenêtre d’observation - Douleur, perte de poids, diarrhée, déshydratation et/ou constipation liées à la perte de perméabilité de l’intestin

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort pour des analyses post-mortem.

Remplacement

L'intestin est un organe complexe qui implique de nombreux composants : bactéries, circulations sanguine et lymphatique, neurones, muscles, système immunitaire etc. Les objectifs de ce projet étant d'identifier le mode de fonctionnement du tissu ainsi que le maintien de son intégrité. La réduction à un système in vitro pourrait nous affranchir de découvertes pertinentes qui seraient liées à la complexité des interactions présentes dans l’intestin. Par exemple, comme la perturbation de l’étanchéité intestinale peut avoir des conséquences sur le système immunitaire, notre projet est étudiable seulement grâce à des études in vivo, impossible à remplacer par des approches in vitro. Cependant, certains aspects liés à l’intégrité de la barrière intestinale pourraient être explorés in vitro. À cette fin, nous générerons des organoïdes qui permettront de réduire le nombre de souris utilisées . De plus, nous utiliserons des méthodes substitutives partielles comme des explants de tissu observés ex vivo.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés est ajusté au plus bas mais compatible avec l’obtention de résultats statistiquement fiables, soit entre 3 et 5 souris par expérience . Tous les animaux, quel que soit leur génotype et leur sexe seront utilisés, ce qui permet d’avoir à la fois des animaux contrôles et des animaux d’intérêts. Pour réduire la variabilité de l'échantillon, nous utiliserons autant que possible des compagnons de portée. Des expériences pilotes seront réalisées afin d’optimiser le niveau de perte d’adhésion entre les cellules épithéliales et la membrane basale. Ces expériences utiliseront des animaux des deux sexes et les tissus extraits seront utilisés à la fois pour l'histologie et l'extraction de protéines afin de réduire le nombre d'animaux utilisés. Les croisements de souris seront optimisés pour produire tous les génotypes. Nous produirons un stock d'organoïdes à partir des mêmes souris pour les études in vitro de fonctionnalisation. Ces organoïdes peuvent être étendus, presque indéfiniment, afin de réduire le nombre d'animaux nécessaires au projet et ainsi optimiser le nombre d’animaux. La prolifération et la migration des cellules seront étudiées dans la même souris. Ces souris seront également utilisées pour l'histologie et l'immunofluorescence. Cela permettra de réduire le nombre de souris nécessaires pour ces procédures. Notre analyse post-mortem sera faite à l’aveugle, ce qui assure l’impartialité des résultats obtenus.

Raffinement

- Pour les injections d’un produit non douloureux dans l’abdomen, une surveillance sera mise en place tous les jours jusqu’à la récupération post-mortem des tissus. Durant cette période, la mise au point de points limites permettra la détection de signes précoces de détresse ou de mal être avant que cela n’impacte les souris ou le projet. Une grille de score est mise en place pour évaluer de façon objective l’état des animaux. En cas d’atteinte d’un point limite, les animaux seront mis à mort - Pour la chirurgie, une gestion de l’analgésie-anesthésie est mise en place : les souris recevront des analgésiques en préopératoire ainsi que des anti-inflammatoires après la chirurgie. Nous utiliserons une anesthésie générale gazeuse. Durant le temps de la procédure nécessitant une anesthésie, un gel lacrymal empêchera le dessèchement oculaire et l’animal sera maintenu sur un coussin chauffant ou une chambre chauffante de manière à maintenir la température corporelle dans les constantes normales. L’animal est ensuite transféré dans une cage isolée (afin d’éviter toute lésion par une autre souris) et placée sur un tapis chauffant jusqu’à son réveil. De l’anti-inflammatoire sera ajouté à l’eau de boisson. Les animaux seront surveillés de près et mis à mort dès l’atteinte d’un point limite tel que décrit dans la grille de score.

Choix des espèces

La souris de laboratoire est largement utilisée car ce modèle apporte plusieurs avantages : la maîtrise de son élevage, sa reproduction facile et rapide qui permet l’obtention de cohortes d’animaux d’un génotype approprié, la relative facilitée de modification génétique. De plus, les bases de données d'expression de la souris, les lignées de souris et les protocoles déjà établis permettraient d'étendre facilement ce projet à l'avenir en utilisant des modèles déjà existants, ou de comparer les résultats du projet à différents ensembles de données provenant d'autres projets. Par ailleurs, la souris est très proche de l'Homme au niveau génétique mais aussi métabolique et immunitaire, c'est donc un excellent modèle d'étude de perméabilité intestinale ainsi que migration cellulaire, la structure de l’intestin étant similaire à celle de l’Homme. Des animaux adultes seront utilisés car nous somme intéressé par la migration cellulaire et les jonctions inter-cellulaires dans des processus physiologiques, lorsque le développement de l’animal est terminé.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 960
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960 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales puis deux à cinq injections de molécules anticancéreuses, avec un suivi de la croissance des tumeurs sur les flancs, pour étudier la mort cellulaire dite immunogène. Le porteur indique que les tumeurs peuvent gêner les souris et que la chimiothérapie peut entraîner perte d'appétit et de poids, les analyses se faisant sur organes après mise à mort. Il revendique un modèle "complet et fonctionnel" irremplaçable in vitro et présente un algorithme d'intelligence artificielle comme moyen de réduire à terme le nombre d'expériences.

Objectifs

La chimiothérapie est un traitement clé contre de nombreux cancers. Certains médicaments peuvent provoquer un type de mort cellulaire spécifique appelé "mort cellulaire immunogène". Cela déclenche une réponse immunitaire antitumorale tout en protégeant contre la réapparition du cancer. Récemment, des recherches ont montré que bloquer la transcription de l'ARN est crucial pour déclencher cette mort. En utilisant un microscope, nous avons remarqué des changements spécifiques dans le noyau des cellules suite à l'utilisation de médicaments déclenchant la morte cellulaire immunogène. Ces changements sont liés à l'inhibition de la synthèse d'ARN. Nous avons développé un algorithme informatique capable de repérer ces changements dans les cellules sans avoir besoin d'utiliser des colorants. De plus, des études récentes ont montré que les effets secondaires de certains médicaments anticancéreux, comme la toxicité cardiaque ou la stérilité, sont liés aux dommages causés à l'ADN. Cependant, il existe des versions de ces médicaments qui conservent leur efficacité contre le cancer sans provoquer ces effets secondaires. C'est pourquoi nous examinons comment l'arrêt de la transcription de l'ARN et les dommages à l'ADN sont impliqués dans la mort cellulaire immunogène. Ce projet vise à confirmer dans des modèles animaux l'effet stimulant sur le système immunitaire de nouvelles molécules anticancéreuses. Ces molécules ont été sélectionnées soit par des tests sur des cellules évaluant leur impact sur la transcription et l'ADN, soit par des algorithmes informatiques capables de prédire ces effets à partir de leurs caractéristiques chimiques. Nous étudierons également leur effet sur la croissance des tumeurs.

Bénéfices attendus

Les expérimentations précliniques prévues visent à confirmer les effets antitumoraux des nouvelles molécules candidates et à approfondir notre compréhension de la potentielle implication du dommage à l’ADN dans l’immunogénicité. Ces études permettront d’explorer plus en profondeur les mécanismes sous-jacents à ce processus. De plus, nous pourrons évaluer si les molécules issues de l’algorithme d’intelligence artificielle permettant de prédire la capacité des différents composés à induire le dommage à l’ADN et l’inhibition de la synthèse d’ARN, présentent également des propriétés immunogènes. Cette approche constitue un atout en matière de criblage de molécules, offrant la possibilité de réduire considérablement le nombre d’expérimentations nécessaires.

Procédures

Suivant les groupes, les animaux recevront de 2 jusqu’à 5 injections, d’une durée de moins d’une minute chacune, sous anesthésie générale ou locale, dépendamment des injections. Ils seront manipulés brièvement (

Impact sur les animaux

Certains effets indésirables peuvent être observés chez la souris lors des expérimentations, notamment la manipulation et la contention régulière peuvent leur engendrer un stress léger. Les diverses injections pourraient générer des inconforts transitoires et légers. Les traitements chimiothérapeutiques peuvent entraîner des effets modérés comme une perte d’appétit et donc une perte de poids modérée chez la souris. Les tumeurs qui vont se développer sur les animaux pourront croitre et les gêner modérément au niveau des flancs.

Devenir

Chaque procédure requiert l’injection de cellules tumorales, ce qui implique l’impossibilité de garder les souris en vie à la fin de l’expérience. De plus, des analyses seront effectuées sur tissus et organes post-mortem.

Remplacement

Nous avons besoin de réaliser des expériences in vivo chez la souris afin de pouvoir confirmer nos données obtenues in vitro. Ce projet ayant pour objectif de tester si nos composés induisent une réduction de la croissance tumorale et une activation du système immunitaire, il est nécessaire d’utiliser un modèle mimant le plus fidèlement possible l’environnement tumoral et le système immunitaire. Il est actuellement impossible de reconstituer un système immunitaire in vitro/ex vivo du fait de sa complexité. Il est donc absolument nécessaire pour ce projet d’utiliser un modèle in vivo.

Réduction

Pour la réalisation de cette étude, nous utiliserons des groupes de souris dont le nombre a été déterminé mathématiquement afin permettre une évaluation statistique solide des effets analysés. Nous chercherons à regrouper les expérimentations dans le but de réduire le nombre d’animaux contrôles. L’étude sera arrêtée si les expériences initiales ne confortent pas l’hypothèse de travail (les procédures sont en ordre séquentiel et non mises en oeuvre si l'hypothèse précédente est invalidé). 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 procédure.

Raffinement

Les animaux seront acclimatés pendant une semaine avant le début des expériences puis suivis quotidiennement. Le poids des souris sera mesuré avant le début des traitements, et plusieurs fois par semaine lors de l'expérience décroissance tumorale. Concernant l'enrichissement du milieu, les animaux dispo-seront de nids, de tunnels en carton. Le stress des animaux sera évalué quotidiennement par un système de scoring. Des me-sures seront prises pour limiter le stress : plusieurs souris par cage pour un hébergement en groupes sociaux, animaux hébergés au calme. Les interventions seront réalisées sous anesthésie générale ou locale selon le geste à l'écart des animaux hébergés et par des personnes expérimentées. Des points limite ont été définis et seront strictement appliqués.

Choix des espèces

Le choix d'utiliser la souris dans cette étude repose sur plusieurs raisons importantes. Tout d'abord, la souris est un modèle complet et fonctionnel, offrant des similitudes intéressantes avec le système immunitaire humain, ce qui en fait un modèle utile pour cette recherche. De plus, nous connaissons bien sa génétique, ce qui facilite les études moléculaires et génétiques. Dans notre centre de recherche, la souris est souvent utilisée, ce qui présente des avantages pratiques. Nous disposons d'installations adaptées pour les élever, d’une solide expertise dans les techniques d'expérimentation animale ainsi que dans le suivi vétérinaire et microbiologique. La souris est également largement reconnue dans la communauté scientifique internationale comme un modèle animal standard pour les études précliniques. Son utilisation répandue facilite la comparaison des résultats entre différentes études, renforçant ainsi la validation des observations. Nous utilisons des souris adultes âgées de 8 semaines, car elles possèdent un organisme avec un développement complet et un système immunitaire fonctionnel. Les animaux sont utilisés au stade adulte (8 semaines), afin de disposer d’un organisme dont le processus de développement est achevé et qui possèdent un système immunitaire complet et fonctionnel.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 1250
Souffrances
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1250 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent par voie intrapéritonéale des prélèvements biologiques humains ou animaux pour isoler et collectionner des souches de toxoplasme, puis sont tuées pour récupérer les tissus où le parasite s'est enkysté. Le porteur indique surveiller les signes d'infection dans les 72 heures et ne traiter qu'en cas de signes limites, l'infection restant le plus souvent asymptomatique. Sur le remplacement, il affirme que la culture cellulaire n'atteint pas la même sensibilité et conclut qu'il n'y a "pas d'alternative in vitro" à la souris.

Objectifs

La toxoplasmose est une parasitose dont la prévalence chez l’Homme, en France, est d’environ 40% dans la population générale. Il s’agit dans plus de 80% des cas d’une infection asymptomatique et bénigne. Plus rarement, cette infection peut revêtir un caractère de gravité, et un traitement médicamenteux peut être mis en place pour limiter les conséquences de la toxoplasmose. Ainsi, chez la femme enceinte,l’infection par ce parasite peut être responsable d’une toxoplasmose congénitale par atteinte du foetus (transmission transplacentaire). Le diagnostic de toxoplasmose congénitale réalisé à la naissance, repose sur la sérologie et l’analyse du placenta et du sang de cordon/sang de bébé. Seule la présence formelle du parasite dans ces liquides biologiques, par biologie moléculaire, permet de déterminer si les prélèvements sont positifs. Dans ce cas, ces prélèvements (liquide amniotique, placenta ou sang de cordon/bébé) venant de toute la France, sont envoyés pour isolements des souches. Le modèle murin, sensible à l’infection par le toxoplasme est donc le plus approprié et le seul disponible, il n'y a pas d'alternative in vitro. Dans le cadre de la recherche, l’inoculation par voie intrapéritonéale à la souris, d’échantillons biologiques permet aussi l’isolement et la collection des souches de toxoplasmes en vue de leur caractérisation phénotypique et génotypique.

Bénéfices attendus

Cette caractérisation contribue à l’étude de la biodiversité du parasite et permet une recherche fondamentale (identification de marqueurs de virulence, de résistance thérapeutique…).

Procédures

Inoculation intrapéritonéale, 2 fois, 30sec - prélèvement à la queue, 1 fois, 1minute

Impact sur les animaux

Dans de très rares cas, l’infection peut être suspectée sur des signes d’infection précoce (poils hérissés, gonflement de l’abdomen).

Devenir

L’euthanasie des animaux est nécessaire pour la récupération des tissus où se sont enkystés les parasites. La réutilisation ou l'adoption de l’animal n'est pas envisageable du fait du traitement préalable. Toutes les souris sont euthansiées.

Remplacement

Le modèle murin est le plus sensible à l’infection par le toxoplasme et est le seul actuellement disponible. Des essais antérieurs au sein du laboratoire n'a pas permis d'obtenir d'isolement de souches par culture. Cependant, des essais supplémentaires sont continuellement effectués pour améliorer la sensibilité de culture cellulaire permettant l'isolement des souches . A l'heure actuelle, il n'y a donc pas d'alternative in vitro.

Réduction

Suite à une comparaison d’efficacité, nous avons transposé ce protocole de diagnostic clinique pour l’isolement de toxoplasmes à partir d’autres prélèvements (animaux ou humains) puis optimisé le protocole en réduisant le nombre de souris nécessaire pour l’obtention de souches de toxoplasmes : le nombre de 2 ou 4 souris par prélèvement permet une optimisation entre la diminution du nombre de souris et la sensibilité de l’isolement. Il n' y aura pas de tests statistiques d'effectuer. Deux animaux pour les petits de volumes de prélèvements et 4 animaux pour des plus gros volumes.

Raffinement

Une surveillance accrue est effectuée dans les 72 heures après inoculation. En cas de signes cliniques limites (points limites) 72h après l’inoculation, laissant supposer une atteinte toxoplasmique, un traitement traitement anti-toxoplasmique sera institué. Ce traitement permet une amélioration des signes cliniques dans les jours suivants. Dans la majorité des cas, le traitement n'est pas nécessaire car il n'y a pas d'apparition de signes cliniques (asymptomatique). Le traitement anti-toxoplasmiques reste exceptionnel. Des copeaux et rouleaux de carton sont ajoutées dans la cage.

Choix des espèces

L’isolement à partir de prélèvements (animaux ou humains) pour l’obtention de souches de toxoplasmes ne peut être que la souris. La comparaison avec la culture cellulaire n'a pas permis d'avoir une sensibilité comparable que l'inoculation à l'animal. Souris de 8 semaines 20g, à ce stade de développement le système immunitaire est bien en place et fonctionnel.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 743
Souffrances
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Devenir
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743 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des tumeurs leur sont implantées dans le flanc ou les poumons, suivies de traitements par virus oncolytique et d'injections intrapéritonéales répétées jusqu'à 36 fois, les tumeurs pulmonaires pouvant gêner la respiration. Fortement immunodéprimées, ces souris humanisées sont plus sensibles aux infections, ce que le porteur décrit comme un phénotype dommageable. Il veut induire des structures lymphoïdes dans les tumeurs pour améliorer le pronostic des patients et affirme qu'aucune alternative, pas même les organoïdes, ne remplace le modèle animal.

Objectifs

Les structures lymphoïdes tertiaires (TLS) représentent une cible nouvelle dont le contrôle de la formation est devenu un enjeu en immunothérapie. En effet, les TLS sont à l’origine du développement de réponses immunitaires adaptatives favorables chez les patients atteints de cancers. Il a, récemment, été montré que certaines molécules pouvaient être à l’origine de leur induction. Notre projet vise à évaluer la capacité de ces molécules, exprimées par un virus capable d’infecter la tumeur (virus dit oncolytique), à induire la formation de TLS dans les tumeurs, dans des modèles de souris présentant un système immunitaire humain afin de se rapprocher au mieux de la physiopathologie humaine.

Bénéfices attendus

Notre projet a pour objectif de manipuler les structures lymphoïdes tertiaires (TLS) à visée thérapeutique afin de les induire chez des patients atteint d’un cancer présentant peu ou pas de TLS, et d’augmenter ainsi leur pronostic vital. Pour répondre à cette problématique, il nous est impossible d’avoir recours à d’autres alternatives que les modèles animaux. En plus de nous permettre d’établir une nouvelle stratégie thérapeutique des cancers, les résultats issus de ce projet nous permettront d’approfondir nos connaissances sur les mécanismes fondamentaux et les molécules intervenant dans la formation de TLS. Si un effet probant est observé, le projet pourra se poursuivre vers un développement clinique.

Procédures

Des tumeurs seront implantées dans le flanc ou dans les poumons des souris par injection de cellules tumorales en sous-cutané ou intraveineuse, respectivement. L’intervention n’aura lieu qu’une fois, durera moins d’une minute et sera réalisée sur souris vigile. L’administration du traitement par voie intra-tumorale ou par voie intraveineuse sera aussi réalisée sur souris vigile, à une seule reprise, et ne durera pas plus d’une minute. L’administration du traitement par instillation intranasale se fera cette fois-ci sur souris anesthésiées et tenues à la verticale. L’opération durera environ 5 min par souris et sera répétée un jour sur deux pendant six jours. Le suivi de la croissance tumorale sous-cutanée se fera pas mesure du volume tumoral au pied à coulisse, 2 fois par semaine, sur souris vigile, et ne durera que quelques secondes. Les injections intrapéritonéales d’un inhibiteur de point contrôle immunitaire seront réalisées 3 fois par semaines en alternant de côté, sur souris vigiles et ne dureront pas plus d’une minute. Les souris seront systématiquement manipulées sous un poste de sécurité microbiologique (PSM) en raison de leur forte immunodéficience (sensibilité élevée aux infections).

Impact sur les animaux

La douleur potentielle liée aux actes d’injections des cellules tumorales et des virus oncolytiques se limitera à l'introduction de l'aiguille au site d'injection et aura lieu au maximum à 2 reprises par animal et par procédure. Il en est de même pour l’injection intrapéritonéale de l’inhibiteur de point de contrôle immunitaire qui aura lieu au maximum 36 fois par animal. La contention des animaux peut procurer un stress ponctuel (quelques minutes). La croissance des tumeurs sous-cutanées pourra générer une gêne physique et des difficultés à la mobilité. La croissance des tumeurs pulmonaires pourra occasionner une gêne respiratoire. Les tumeurs métastasées sont rarement observées. Cependant, si elles surviennent, elles pourraient entraîner de la douleur, perturber le fonctionnement des organes, causer des complications physiologiques, altérer l'alimentation et la nutrition, ainsi qu'impacter la qualité de vie des animaux concernés. Les anesthésies peuvent être associées à des risques d'hypothermie, d'hypoventilation ou encore d'arrêt cardio-respiratoires. Les souris utilisées ont un phénotype dommageable en raison de leur forte immunodépression, elles sont donc plus sujettes aux infections et peuvent être plus sensibles à certains traitements que des souris immunocompétentes.

Devenir

Toutes les souris de ce projet seront euthanasiées afin de prélever les tumeurs et d’analyser l’infiltrat immunitaire du microenvironnement tumoral après chaque procédure.

Remplacement

Nos travaux portent sur l’induction de structures lymphoïdes tertiaires au sein de tumeurs. Ce mécanisme fait intervenir plusieurs paramètres dynamiques et complexes (système immunitaire, systèmes vasculaire et lymphatique) qui ne peuvent pas être modélisés ailleurs que dans des modèles in vivo, pas même dans des modèles d’organoïdes. De plus, dans ce projet nous souhaitons valider de nouveaux virus oncolytiques candidats. Il est donc primordial d’utiliser des modèles in vivo afin d’appréhender leurs interactions potentielles avec l’organisme hôte.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés dans le projet est réduit à son minimum sans compromettre les objectifs du projet. Différents prélèvements seront faits sur les animaux destinés à être euthanasiés, afin d’évaluer la pharmacologie des virus et des substances anti-tumorales utilisés et de réduire ainsi le nombre d’animaux nécessaire. Du fait de la variabilité de la croissance tumorale entre les animaux, particulièrement élevée dans les modèles de souris humanisées, nous utiliserons 12 souris par groupe traité et nous réduirons le nombre de souris à 10 dans le groupe non traité. Nous répéterons jusqu’à trois fois les expériences car la reproductibilité des résultats est une question centrale dans les bonnes pratiques des laboratoires. Tous les groupes expérimentaux seront réalisés simultanément pour réduire le nombre d’animaux contrôles dans le projet. La taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance. Les résultats seront analysés avec des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats. Nous utiliserons au maximum 743 animaux dans ce projet.

Raffinement

Les souris seront hébergées dans des portoirs ventilés (6 souris maximum par cage) et ne seront expérimentées qu'après une semaine minimum de stabulation. Notre structure a un programme d'enrichissement (placement de nids végétaux et de tunnels en carton dans les cages) lors d'expérimentations supérieures à 15 jours. La stabulation sera conventionnelle et conforme à la réglementation (litière normale, cages ventilées individuellement, 6 animaux maximum par cage de type-IIL, éclairage alterné jour et nuit 12h-12h de 6h-18h), et celles-ci recevront un régime alimentaire classique (nourriture libitum et eau par abreuvage automatique). Compte tenu de leur caractère immunodéficient, les souris seront maintenues dans un environnement stérile (cages individuellement ventilées, change sous hotte, aliment/litière irradiée, autoclavage, etc.). Les animaux seront surveillés quotidiennement par les expérimentateurs et animaliers pendant la durée de chaque expérience. Les animaux seront pesés deux fois par semaine et leur état de santé sera reporté sur une grille de suivi individuel. La présence de points limite définis permettra de stopper les expériences en cas d’atteinte de ceux-ci. Les actes d’instillation intranasale seront réalisés sous anesthésie.

Choix des espèces

Les souris humanisées représentent le seul modèle d’étude préclinique d’une réponse immunitaire de cellules humaines, in vivo. De plus, les propriétés oncolytiques des virus de la vaccine sont nettement supérieurs dans les cellules cancéreuses humaines que dans les cellules cancéreuses murines. Un tel modèle permet d’apprécier à la fois les propriétés oncolytiques directes des virus oncolytiques sur des tumeurs humaines, la capacité d’un armement avec des molécules humaines à stimuler les défenses immunitaires anti-tumorales humaines et, d’appréhender la pharmacocinétique des virus face à un système immunitaire humain afin de mieux extrapoler les effets thérapeutiques du traitement à l’homme. Les souris humanisées seront reçues à l'âge de 22 semaines, puis mises en stabulation pendant une semaine minimum avant de débuter l'expérimentation. La tranche d’âge des souris a été choisi car à ce stade de développement, les souris sont sevrées, ont atteint une taille adulte. Les expériences, visant en partie à mesurer la survie des animaux en réponse à un traitement, dureront au maximum 3 mois ou jusqu’à l’apparition de signes de souffrance, dans le respect de la règle des 3R.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système musculosquelettique
Souris : 2060
Souffrances
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2 060 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent des gavages ou injections quotidiens jusqu'à deux mois, des prises de sang à la queue et passent des tests de force et d'endurance musculaires, rotarod, grille inversée et tapis roulant, avec des isolements de 48 heures en calorimétrie et des mises à jeun. Le porteur étudie le rôle de métabolites du tissu adipeux dans la perte musculaire liée à l'âge et l'intérêt de les supplémenter chez la souris âgée. Sur le remplacement, il affirme que seule une approche intégrée in vivo rend compte de l'action systémique de ces métabolites entre organes.

Objectifs

Avec l'augmentation de l'espérance de vie, améliorer ou préserver la santé et la qualité de vie des personnes âgées afin qu'elles puissent être autonomes le plus longtemps possible représente un enjeu majeur de santé publique. La sarcopénie, qui se caractérise par une perte de la masse et de la force musculaire avec l’âge, joue un rôle critique dans la perte de mobilité du sujet âgé. Si le vieillissement d’un tissu a une origine intrinsèque, il peut également résulter du vieillissement global de l’organisme, notamment via des altérations de la communication entre les organes. Or, il a récemment été montré que le vieillissement du tissu adipeux blanc (TA) pouvait avoir un impact délétaire sur la fonction musculaire, soulevant l’intérêt de comprendre la communication TA-muscle au cours du vieillissement. Parmi les médiateurs de cette communication, on retrouve les métabolites, de petites molécules organiques intermédiaires du métabolisme. Or, nos données préliminaires ont permis de mettre en évidence un défaut de production de certains métabolites par le TA âgé qui corrèle avec une diminution de leur concentration circulante et intra-musculaire chez la souris âgée. Compte tenu de leur importance dans le maintien de l'intégrité musculaire, un défaut d’approvisionnement des métabolites du TA vers le muscle au cours du vieillissement pourrait participer au développement du processus sarcopénique ainsi qu’aux désordres métaboliques qui lui sont associés (intolérance au glucose, résistance à l’insuline). Ainsi, l'objectif de ce projet est 1. de tester si une carence en métabolites-cibles identifiés comme sous-produits par le TA avec l’âge participe à la faiblesse musculaire et aux désordres métaboliques qui lui sont associés. 2. de tester si supplémenter ces métabolites - individuellement ou en combinaison - chez la souris âgée (afin de restaurer leur disponibilité systémique) permet de prévenir/contrecarrer la mise en place de la sarcopénie et des désordres métaboliques liés à l'âge. Cette procédure sera réalisée à la fois dans l’Etablissement Utilisateur 1/2 (US006/CREFRE Inserm/UPS/ENVT Zootechnie Expérimentale Langlade, EU0583 APAFiS N°#45674) et dans l’Etablissement Utilisateur 2/2 (US006/CREFRE/INSERM/UPS/ENVT/Rangueil, EU0549 APAFiS N°#45663), certains équipements nécessaires au phénotypage de nos animaux n’étant disponibles que dans l’EU1 ou que dans l’EU2.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre la physiopathologie de la sarcopénie liée à l’âge en évaluant l’impact d’une carence en métabolites-cibles (précédemment identifiés comme étant déficitaires au cours du vieillissement) sur la mise en place des désordres musculaires et métaboliques associés à l’âge. Le potentiel thérapeutique de leur supplémentation chez la souris adulte/âgée devrait nous permettre d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour prévenir/contrecarrer le développement du processus sarcopénique ainsi que les désordres métaboliques qui lui sont associés.

Procédures

Certains animaux recevront un traitement pharmacologique quotidien soit par gavage (moins de 15 secondes par souris), soit par injection intra-péritonéale ou sous-cutanée (moins de 15 secondes par souris) pour une durée maximale de 2 mois (EU1/2). D'autres animaux seront supplémentées avec les métabolites-cibles de façon non invasive pour une durée de 2 à 6 mois en intégrant ces molécules à leur eau de boisson ou à leur nourriture (EU1/2). Ces animaux pourront être soumis à des prises de sang à la veine de la queue (espacées d'au moins 6 semaines, durée approximative d'intervention : 10 minutes par souris) (EU1/2). Leur composition corporelle sera mesurée de façon non invasive grâce à un système de résonance magnétique nucléaire (RMN) (temps de mesure moyen par souris : 90 secondes) et leur dépense énergétique par calorimétrie indirecte (isolement en cage individuelle pendant 48h) (EU2/2). Leur fonction musculaire pourra être évaluée à l'aide de différent tests non invasifs (mesure de l'équilibre avec le système Rotarod (durée: 5 minutes maximum, répétée 2 fois avec 15 minutes de repos entre 2 essais ; analyse de leur démarche lors d'une marche spontanée à l’aide d’un test de distribution pondérale cinétique (KWB) (durée approximative: 5 minutes), mesure de leur force musculaire grâce à un dynamomètre relié à une grille (durée totale approximative: 5 minutes, 3 mesures consécutives séparées par 1 min de repos, expérience répétée une fois après 15 min de repos), test de suspension sur une grille inversée (durée dépendante des capacités de l'animal: de quelques secondes à 30 minutes), course sur tapis roulant (durée dépendante des capacités de l'animal: de quelques minutes à 45 minutes) (EU1/2). Des tests de tolérance au glucose (GTT) et à l'insuline (ITT) pourront également être réalisés (prélèvements de sang durant les GTT/ITT pour la mesure de la glycémie à 8 temps donnés espacés de 15 minutes minimum (8 x 5 secondes) suite à un gavage au glucose (moins de 15 secondes par souris) pour la GTT ou une injection intra-péritonéale d'insuline (moins de 15 secondes par souris) pour l'ITT (EU1/2). L'ensemble de ces tests pourront être répétés jusqu'à 4 fois dans la vie de l'animal, avec une période minimale de 6 semaines entre deux tests.

Impact sur les animaux

Plusieurs nuisances ou effets indésirables sont attendus au cours de ce projet : 1. stress des animaux au moment de leur réception (une période d’acclimatation d’au moins une semaine sera respectée); 2. L’isolement des souris pour la calorimétrie indirecte (48h au total, acclimatation puis mesure) est une source de stress. Les animaux gardent toutefois un contact visuel avec leurs congénères dans les cages voisines et sont rapidement remis dans leur cage d’origine.; 3. stress au moment des manipulations pour les tests de caractérisation de la fonction musculaire et métabolique (habituation des animaux aux expérimentateurs ainsi qu'aux dispositifs expérimentaux); 4. Des gavages répétés quotidiennement peuvent induire une irritation de l'oesophage et des injections intra-péritonéales ou sous-cutanées répétées quotidiennement une douleur au niveau du point d'injection (les sites d'injection seront changés chaque jour) 5. la mise à jeun des animaux représente une source de stress (le temps de jeûne sera limité à 6 heures). 6. les prises de sang à la queue sont source d'inconfort (prélèvement d'un volume restreint de sang (80ul) espacé de 15 jours au minimum)

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de collecter leurs tissus et de procéder à des analyses métaboliques, biochimiques ou d'expression de gènes. Ces études permettront de mieux comprendre les mécanismes tissulaires et cellulaires mis en jeu dans les phénomènes observés.

Remplacement

Ce projet vise à mieux comprendre la physiopathologie de la sarcopénie liée à l'âge et des désordres métaboliques qui lui sont associés, ainsi que leur potentielle amélioration par des stratégies de supplémentation en métabolites-cibles. Ceci nécessite de prendre en compte l'action systémique des métabolites-cibles administrés, ainsi que la contribution relative des différents organes métaboliques au phénotype, ce qui ne peut être réalisé que par une approche intégrée in vivo. Lorsque possible, une partie de l’étude sera réalisée sur des lignées immortalisées de cellules musculaires humaines afin de répondre à des questions plus ciblées ne nécessitant pas une approche intégrée.

Réduction

Le nombre d’animaux nécessaire pour répondre aux différentes problématiques scientifiques exposées dans ce projet a été déterminé en se basant à la fois sur les données bibliographiques actuelles et sur des études préliminaires déjà réalisées par le porteur du projet. Compte tenu de la variabilité des capacités physiques et des paramètres métaboliques généralement observée au sein d’un groupe homogène, des groupes de 10 animaux seront formés afin de pouvoir mettre en évidence des différences statistiques. Ce nombre d’animaux est classiquement utilisé dans la littérature pour réaliser ce type d'études, en particulier dans un contexte de vieillissement, où la variabilité inter-individuelle tend à augmenter avec l'âge. Dans un souci de réduction, le projet a été designé de façon à réaliser plusieurs expériences sur les mêmes groupes d'animaux dès lors qu’elles ne sont pas susceptibles d’interférer les unes avec les autres. De plus, une veille bibliographique sera effectuée afin d'éviter de refaire des expérimentations déjà réalisées par d'autres équipes de recherche sur les mêmes molécules. Les tissus et organes prélevés seront utilisés non seulement pour l’analyse du métabolome (par spectrométrie de masse) mais aussi pour des analyses transcriptomiques, protéomiques et biochimiques. Nous avons en effet mis au point des conditions de préparation des tissus (lyophilisation, pulvérisation) qui nous permettront, à partir de la même poudre, de faire plusieurs analyses en parallèle. Ceci permet d’optimiser et de réduire le nombre d’animaux utilisés dans notre projet.

Raffinement

Les procédures seront réalisées dans le respect du bien-être animal pour limiter la souffrance, la douleur ou l’angoisse des animaux, en respectant les points limites préalablement définis. Lors du transport des animaux, l’enrichissement de leur cage sera multiplié afin de les occuper pendant le trajet (coton salivaire et bouts de bois à ronger en plus du matériel de nidification). Les animaux seront protégés en permanence des intempéries, des rayons du soleil ou des écarts de température. Leur exposition au bruit et aux vibrations sera limitée au maximum et les souris ne seront jamais transférées en présence d’espèces différentes – hors rongeurs – dans le même véhicule. Lors de leur arrivée à la zootechnie, les animaux seront placés en pièce d'acclimatation. Ils seront pris en charge par du personnel de la zootechnie compétent qui vérifie leur état et place de l'enrichissement dans les cages pour amoindrir le stress du transport et permettre aux animaux de faire un nid. Les animaux issus de différents cartons de transport ne seront jamais mélangés lors de la répartition dans les cages d'hébergement. Le caractère grégaire des souris sera maintenu puisque les animaux ne seront jamais seuls en cage (sauf si un isolement est nécessaire pour cause de bagarres). Les cages seront passées en revue deux fois par semaine pour repérer les blessures éventuelles, un comportement anormal (isolement, pas de reflexe de fuite lorsque l'on vient attraper l'animal), maigreur, problème de dentition, et pesés au moins une fois par semaine. Les tests fonctionnels seront réalisés suite à une habituation des animaux aux expérimentateurs ainsi qu'aux dispositifs expérimentaux utilisés, afin de réduire le stress engendré et améliorer la reproductibilité des résultats. De plus, en ce qui concerne la stratégie de supplémentation en métabolites-cibles, une approche physiologique non invasive via leur eau de boisson/nourriture sera privilégiée afin d'améliorer le bien-être animal et réduire le stress lié aux expérimentations. Chaque étude est discutée avec l’ensemble de l’équipe de recherche afin de garantir la pertinence de chaque expérience.

Choix des espèces

Nous avons décidé de travailler sur la souris car cette espèce est un modèle bien établi pour l’analyse des fonctions métaboliques et sa cinétique de vieillissement est elle aussi bien documentée. De plus, dans la mesure où nous travaillons sur la problématique du vieillissement, la souris nous permet de réduire le temps d'expérimentation car elle a une espérance de vie plus courte (1 à 3 ans) en comparaison au rat (2 à 3.5 ans) ou au cobaye (4 à 8 ans). Pour cette étude, nous utiliserons des souris de différents âges : 3-6 mois pour les souris « jeunes», 10-14 mois pour les souris adultes d'âge moyen et 18-24 mois pour les souris « âgées » afin de caractériser la contribution d'un déficit en métabolites-cibles dans la mise en place de la sarcopénie et des désordres métaboliques qui lui sont associés au cours du vieillissement.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 7230
Souffrances
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▲ -
▲ 3330
▲ 3900
Devenir
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 7230

7 230 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré à sévère, plus de la moitié en sévère. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales par injection ou chirurgie, puis des traitements et un suivi par imagerie, développant tumeurs, métastases ou ascites pouvant affecter leur survie. Le porteur teste l'effet anticancéreux de molécules nouvelles ou repositionnées dans le développement préclinique de médicaments, présenté comme "indispensable" avant tout essai chez l'humain. Sur le remplacement, il affirme qu'aucun modèle cellulaire ne reproduit un organisme entier permettant le développement de cancers et de métastases.

Objectifs

Les études précliniques permettent d’acquérir les premières connaissances sur le comportement d’un candidat médicament, indispensable avant les essais chez l’homme. Le développement préclinique fait en particulier appel à l’expérimentation animale, qui est une étape indispensable à la connaissance d’un futur médicament avant de l’administrer à l’homme. Au cours du développement préclinique, un grand nombre d’études sont effectuées afin de qualifier le candidat médicament sur le plan de la pharmacocinétique, de la toxicologie ou encore de l’efficacité. Ces études sont constitutives d’une partie du dossier de demande d’autorisation de mise sur le marché (AMM) du futur médicament et sont donc indispensables. Le cancer affecte des millions de personnes chaque année. Cette pathologie a donc des impacts sociaux et économiques majeurs sur les patients et le système de santé. Les thérapies actuellement disponibles pour traiter le cancer ont une efficacité limitée pour certaines indications comme par exemple le cancer du pancréas et les effets secondaires des traitements limitent considérablement leur utilisation. Il y a donc un besoin urgent de trouver de nouvelles molécules efficaces ayant un effet anti-cancéreux démontré. C’est dans ce contexte que s’inscrit ce projet.

Bénéfices attendus

Des thérapeutiques efficaces et/ou aux effets secondaires limités sont manquants dans le traitement ou la prévention de cancers. Avec ces modèles, il est possible de mesurer les effets anti-cancer relatifs de nouvelles molécules ou de molécules en repositionnement. Les retombées attendues incluent le screening in vivo de molécules efficaces, l’étude si besoin de leur mécanisme d’action et l’évaluation des meilleurs candidats avant une éventuelle utilisation en clinique chez l’homme. Ce projet en général se focalise sur l’étude et la validation, dans un contexte physiopathologique pertinent, de l’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques ou de molécules déjà approuvées pour une autre indication pouvant avoir un effet sur e développement des cancers.

Procédures

Les animaux recevront une greffe de cellules tumorales (soit par injection, soit par chirurgie). Au cours de l’expérience, les animaux recevront des traitements pour tester leur efficacité sur le développement du cancer. En fonction de la lignée de cellules cancéreuses injectées (luciférase), le système d’imagerie non invasive in vivo IVIS Spectrum sera utilisé une à deux fois par semaine pour une vingtaine de minutes par animal, après une anesthésie. Tous les animaux seront manipulés et observés plusieurs fois par semaine pour déterminer les scores des points limites.

Impact sur les animaux

Du fait de l’implantation de cellules cancéreuses, en fonction de l’origine des cellules cancéreuses et de la voie d’administration, l’animal va développer des métastases, des tumeurs solides ou liquides (cancer du sang) associés ou non à des ascites (accumulation de liquide dans l'abdomen), pouvant affecter sa survie (pour la procédure classée sévère). Nous n'attendons pas de nuisance liée à l'administration des traitements (doses non toxiques) ou de l'analgésique (cas des procédures chirurgicales) en dehors de celle induite par la piqure. De plus, les prélèvements de sang éventuels se feront en phase terminale sous anesthésie générale.

Devenir

Euthanasie pour récupérer les tumeurs, ascites liquides (accumulation de liquide dans l'abdomen) et différents organes pour analyses

Remplacement

Ce projet se focalise sur un modèle intégré nécessitant l’utilisation d’un modèle animal. Ce système est indispensable pour reproduire la physiologie d’un organisme entier permettant le développement de cancer liquide/solide et la dissémination de métastases. Il n'existe pas de modèle cellulaire reproduisant ces procédures expérimentales. Ce projet nécessite l’utilisation d’animaux pour pouvoir tester l’effet de traitements dans un contexte physiologique.

Réduction

Pour les expérimentations, il a été prévu un nombre suffisant d’animaux en accord avec la littérature existante ou nos expériences précédentes, pour garder une puissance statistique dans le traitement des résultats et pour avoir le nombre de contrôles internes suffisant, afin de pouvoir conclure sur l’efficacité du traitement (test non paramétrique). Ce protocole ne sera mis en place qu’avec des molécules thérapeutiques qui auront montré une efficacité lors d’études précédentes afin de limiter l’utilisation des animaux.

Raffinement

Les animaux seront sous surveillance rapprochée avec surveillance plus fréquente lorsqu’une croissance tumorale rapide est attendue, si les tumeurs approchent du point final ou si l’état de l’animal se détériore. Lorsque la tumeur est externe, sa taille sera mesurée 2fois par semaine avec habituation à la contention et à l’apposition du pied à coulisse. Un diamètre maximal de 20mm est considéré, sous réserve d’euthanasier pour raison éthique. L’état et l’emplacement de la tumeur seront également inspectés régulièrement. De plus, la procédure non invasive IVIS sera utilisée pour suivre la croissance tumorale de toute lignée cancéreuse exprimant le gène de la luciférase. Les animaux trouvés dans des conditions moribondes et les animaux montrant une douleur sévère et montrant des signes de détresse seront mis à mort immédiatement. Les points limites sont définis selon les Directives de l’OCDE: perte de poids supérieure ou égale à 20%, distension abdominale avec prise de poids ne pouvant excéder +50%, hypothermie, absence prolongée de réponse volontaire à un stimulus externe, problèmes ambulatoires empêchant l’animal d’accéder à la nourriture ou à l’eau, difficulté à respirer, automutilation, blessure/ulcération de la peau. Avec certaines tumeurs, la masse corporelle n’est pas un indicateur idéal et dans ce cas l’atrophie musculaire ou l’émaciation seront les points limites considérés. Un tableau de suivi a été mis en place permettant de définir les points limites adaptés. Il y aura 5-6 souris par cage selon le poids de l’animal, avec nourriture et eau à disposition et enrichissement du milieu. Toutes les procédures induisant une douleur seront réalisées sous anesthésie (chirurgie) durant toute la procédure expérimentale. Les procédures de chirurgie seront effectuées par une personne habilitée et formée. Les animaux recevront un analgésique administré en phase pré- et post-opératoire. Afin d’optimiser l'expérience, les animaux seront randomisés selon la croissance tumorale ou selon le poids des animaux ; en plus de la tumeur/ des métastases/ de l’ascite, certains organes comme le foie, la rate et les poumons seront récupérés à la fin de l’étude et analysés. Les animaux sont sociabilisés (habitués à la présence des expérimentateurs) avant le début de l’étude.

Choix des espèces

Les souris sont des modèles d’études très développés et caractérisés, du fait de leurs tailles et leurs spécificités, ils permettent l’étude et le suivi du développement tumoral d’un point de vue morphologique, histologique et moléculaire. Ils sont communément utilisés pour les études en cancérologie en accord avec les recommandations internationales et la littérature. Différentes souches de souris pourront être utilisées. Des animaux immunodéficients sont classiquement utilisés pour ce type d’étude, ce qui permet l’implantation de cellules tumorales humaines sans rejet. Il s’agit d’un modèle non dommageable à l’état basal. Si les cellules greffées sont d’origine murine, des animaux immunocompétents seront utilisés. Ce sont des modèles de laboratoire bien connus avec suffisamment de données historiques. Ces projets permettront le suivi de l’impact de traitements sur la formation de cancer solide/liquide ou la dissémination de métastases après greffe de cellules cancéreuses chez la souris. Les animaux seront âgés de 5 à 8 semaines au moment de l’injection des cellules tumorales, à un stade de jeune adulte où le pouvoir prolifératif des cellules reste important sans avoir à toucher au développement normal de l’animal.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 2560
Souffrances
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▲ 2560
Devenir
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 2560

2 560 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent des injections intrapéritonéales quotidiennes ou d'anticorps plusieurs fois par semaine, ainsi qu'une greffe de cellules de carcinome sous la peau, et développent des tumeurs cutanées pouvant gêner le déplacement et provoquer douleurs, vocalisations et agressivité. Le porteur teste des molécules ciblant l'immunité innée pour freiner la progression tumorale chez les patients atteints d'épidermolyse bulleuse dystrophique. Il indique avoir développé des modèles in vitro mais affirme qu'ils ne reproduisent pas la complexité de l'organe, d'où le recours aux souris.

Objectifs

Ce projet a pour objectif d’évaluer l’impact de certaines drogues ciblant l’immunité innée dans la progression tumorale des patients atteints d’épidermolyse bulleuse dystrophique récessive qui est une maladie génétique rare de la peau caractérisée par la formation de cloques, de plaies chroniques, et un risque accru de développer des cancers de la peau. Nos résultats obtenus in vitro montrent que les molécules auxquelles nous nous intéressons et qui régulent l’immunité innée favorisent le développement tumoral. Nous voulons maintenant transposer nos résultats in vivo chez la souris pour tester différentes drogues inhibitrices de l’action de ces molécules d’intérêt en prenant pour hypothèse qu’elles diminueront de la progression tumorale.

Bénéfices attendus

Notre étude, si elle est concluante, ouvrira des perspectives thérapeutiques pour traiter l’épidermolyse bulleuse en particulier et également permettra d’acquérir de nouvelles connaissances fondamentales sur le rôle de certains molécules immunitaires dans le développement des tumeurs dans d’autre maladies.

Procédures

- Injections intrapéritonéale : 20 secondes x nombre d’injection (quotidien pour les inhibiteurs, 3 fois par semaine pour les anticorps) par animal. - Injection intradermique sous anesthésie : 30 secondes par animal - Manipulation pour prise de poids : 15 secondes par animal

Impact sur les animaux

Les signes cliniques attendus des animaux développant des tumeurs sont des problèmes de déplacements et des signes de douleurs (vocalisation, agressivité). Les effets indésirables définis comme toutes atteintes à une ou plusieurs des 5 libertés fondamentales définissant le bien-être des animaux placés sous la responsabilité de l’être humain, sont les suivantes : - Une altération du déplacement (faisant référence à une atteinte à la liberté fondamentale numéro 5 : liberté d’expression d’un comportement normal de son espèce). En effet, les animaux auront des tumeurs au niveau de la peau du dos, ce qui peux entrainer des problèmes de déplacements. – Des signes de douleurs (faisant référence à une atteinte à la liberté fondamentale numéro 4 : absence de douleur, de lésions et de maladie). En effet, l’apparition de tumeurs cutanées peut être à l’origine de douleurs, caractérisées par un comportement agressif de l’animal, des vocalisations, un manque de toilettage ou encore un dos vouté. - Des rougeurs peuvent apparaitre au niveau du site des IP (faisant référence à une atteinte à la liberté fondamentale numéro 4).

Devenir

Une fois les animaux mis a mort, les tumeurs primaires seront prélevés pour analyse post mortem. Les critères d’analyses des échantillons utilisés seront l’évaluation i) de la taille des papillomes/carcinomes ; ii) de la présence de neutrophiles/NETs dans les papillomes/carcinomes ; iii) de la fibrose tumorale. De plus, nous ne considérons pas comme un échec qu’un traitement n’aboutissent pas à un changement du nombre/taille des papillomes/carcinomes puisque la compréhension de ce critère nécessite l’analyse histologique/biochimique des échantillons à la fin de l’expérience.

Remplacement

Nos recherches ont décrit les cultures in vitro comme une méthode de remplacement pour l’étude du développement tumoral métastatique. Nous avons déjà développé des modèles in vitro permettant de vérifier le rôle des Neutrophil Extracellular Traps sur les capacités tumorales de carcinomes squameux de patients atteints d’epidermolyse bulleuse dystrophique récessive. Ces cultures ne récapitulent pas la complexité de l’organe (notamment les relations entre les cellules tumorales et les neutrophiles et les fibroblastes), nous avons donc recours aux animaux.

Réduction

Le nombre d’animaux est choisi pour détecter toute différence significative sur le volume tumoral avec un nombre de souris minimum. Les tests statistiques nous permettant de calculer le nombre de sujets nécessaires pour comparer les valeurs moyennes des groupes expérimentaux ont été réalisés via des tests de prévision statistique. De plus, les résultats obtenus au laboratoire in vitro permettent de réduire le nombre d’animaux. De même, les résultats déjà publiés avec ce modèle nous permettent de connaitre la cinétique de développement de la maladie. Toutes ces données nous ont permis de générer une analyse statistique prévisionnelle permettant de réduire le nombre d’animaux utilisés.

Raffinement

Les souris Nude sont considérées comme une souche génétiquement altérée a phénotype potentiellement dommageable contenu de leur fragilité. Ainsi ces souris seront hébergées en condition SOPF (Specific Opportunist Pathogen Free) et cages individuelles ventilées. Les signes cliniques attendus des animaux développant des tumeurs sont des problèmes de déplacements et des signes de douleurs. L’implantation des cellules tumorales se fera sur un tapis chauffant, sans incision sous anesthésie générale. Afin d’évaluer le bien-être animal au mieux et de manière objective, nous avons établi des fiches d’évaluation du bien-être animal adaptées à cette procédure. L’état des animaux sera évalué 3 fois par semaine grâce à ces fiches d’évaluations et un score limite entrainera la mise à mort immédiate de l’animal. De plus, les résultats obtenus avec ce même modèle nous permettent de connaitre la cinétique de développement de la maladie et justifient les procédures proposées.

Choix des espèces

Nous souhaitons étudier le rôle des Neutrophil Extracellular Traps dans le développement de cellules de carcinomes squameux de patients atteints d’epidermolyse bulleuse dystrophique récessive. Le modèle murin est un excellent modèle pour élucider ces mécanismes car il présente de grandes similitudes génétiques et physiologiques avec l’espèce humaine. En outre, les modèles de tumeur primaire chez la souris sont couramment utilisés par la communauté scientifique, et nous ont déjà permis de dévoiler ; 1) le rôle des fibroblastes dans l’invasion tumorale 2) le rôle des Neutrophil Extracellular Traps dans le réveil des cellules tumorales ; 3) le rôle des Neutrophil Extracellular Traps dans la résistance aux chimiothérapies. De plus, le modèle d’implantation des cellules de carcinomes dans le derme de la souris a déjà été utilisé pour étudier le développement des carcinomes. Les injections de cellules de carcinomes squameux de patients atteints d’epidermolyse bulleuse dystrophique récessive seront réalisées sur des souris âgées d’au moins 8 semaines ce qui représentent l’âge adulte chez la souris. En effet, nous nous intéressons au développement des cancers de la peau chez l’adulte et non chez l’enfant. Les prélèvements des tumeurs sur les souris se feront au maximum 56 jours après injection des cellules tumorales (ou lorsque le point limite sera atteint).

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système gastrointestinal
Souris : 231
Souffrances
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▲ 171
▲ 60
Devenir
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 231

231 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré à sévère. Une colite est induite par du dextran sulfate de sodium dans l'eau de boisson, avec douleur, perte de poids et prostration, puis les souris passent une batterie de tests comportementaux dont un test de nage forcée, certaines recevant un gavage d'antibiotiques et une transplantation fécale. Le porteur veut mesurer l'effet de traitements du microbiote sur les symptômes comportementaux de la maladie et indique que ces bénéfices sont à long terme. Sur le remplacement, il affirme que les alternatives sans animaux ne permettent pas l'étude comportementale.

Objectifs

Le projet a pour objectif d’étudier l’impact de stratégies thérapeutiques de modulation de l’écologie microbienne intestinale en développement dans le traitement des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin (MICI) sur un plan comportemental. Le projet a recours à un modèle murin de référence de MICI : colite au dextran sulfate de sodium (DSS). Cette molécule soluble dans l’eau de boisson des animaux entraine une inflammation de la muqueuse intestinale, reproduisant ainsi les lésions existantes dans la maladie humaine et ses caractéristiques physiopathologiques. Les animaux seront étudiés sur un plan comportemental avec une batterie de tests successifs pour évaluer leur état d’anxiété, leur état de dépression, leur réaction au stress et leur capacité de socialisation. Ces tests seront menés de manière séquentielle pour tous les groupes d’animaux. Enfin, l’administration de thérapeutique sera réalisée et l’évaluation sera faite par une nouvelle séquence de tests comportementaux, afin de montrer un avantage ou non de la thérapeutique sur les aspects comportementaux de la colite au DSS. Ceci répondra à des questions de physiopathologie des symptômes psycho-comportementaux des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin, et d‘étudier la réponse de ces symptômes aux stratégies thérapeutiques. Etant donné les expériences nécessaires à la mise en place du projet, un nombre minimal de souris a été fixé permettant une bonne analyse des résultats. Le nombre d’animaux a été réduit au maximum sans entraver l’interprétation des résultats et leur significativité au plan statistique. Ainsi, un maximum de souris sera nécessaire pour une étude scientifique pertinente. Chaque animal bénéficiera d’une attention et de soins de qualité, par du personnel qualifié, pendant les interventions mais aussi en dehors de celles-ci afin d’assurer un bien-être optimal tout au long de l’étude. Par ailleurs, ils seront hébergés en groupes dans un environnement enrichi (copeaux, matériel de nidification, bâtonnets à ronger). Enfin, l'eau et la nourriture sont mises à disposition en permanence.

Bénéfices attendus

Le projet permettra d’améliorer les connaissances sur le modèle de colite au DSS, notamment à court terme sur la faisabilité d’un modèle consistant en une répétition de cycles d’exposition. Le projet consiste en une étude pré-clinique de test d’hypothèse thérapeutique afin d’obtenir des données qui permettront des études en population humaine pour apporter une réponse thérapeutique aux symptômes extra digestifsneuro-comportementaux des MICI. Ces bénéfices du projet sont à long terme.

Procédures

Induction d'une colite inflammatoire par boisson au DSS (exposition de 5 jours par inductions) : - Procédure expérimentale 1 pilote : 6 groupes de 6 souris (un groupe par dosage), une seule induction, mise à morts d'une souris par cage (cages de 3) pour étude histologique et biologique à J5, J10 et J12. - Procédure expérimentale 2 : 6 souris, 2 cycles d'induction avec rémission complète plus repos de 7 jours entre chaque cycle, mise à mort de toutes les souris en fin de procédure pour étude histologique et biologique. - Procédure expérimentale 3 : 9 souris, 3 cycles d'induction avec rémission complète plus repos de 7 jours entre chaque cycle, mise à mort de toutes les souris en fin de procédure pour étude histologique et biologique. - Procédure expérimentale 4 : 45 souris, 3 cycles d'induction avec rémission complète plus repos de 7 jours entre chaque cycle, mise à mort de toutes les souris en fin de procédure pour étude histologique et biologique. - Procédure expérimentale 5 : 90 souris, 2 cycles d'induction avec rémission complète plus repos de 7 jours entre chaque cycle, mise à mort de toutes les souris en fin de procédure pour étude histologique et biologique. Prélèvement sanguin par ponction de la veine mandibulaire avant les mises à mort pour dosage des différents marqueurs inflammatoires dans la procédure expérimentale 1 (36 souris concernées). Test comportementaux léger : 90 souris dans la procédure expérimentale 4, passés à 6 reprises, lors des pics inflammatoire et en fin de rémission pour chaque cycle. Test de la nage forcée : 30 souris dans la procédure expérimentale 4. Gavage antibiotique pour déplétion du microbiote intestinal pendant 3 jours consécutifs, puis gavage pour transplantation fécale le 4ème jour : 45 souris dans la procédure expérimentale 5, entre les 2 cycles d'induction.

Impact sur les animaux

Colite au DSS : douleur, perte de poids, prostration, stress pendant la durée d’exposition au DSS dans l’eau de boisson. Tests comportementaux : stress pendant une période réduite de quelques heures après le test.

Devenir

Mise à mort de toutes les souris à l’issue de chaque procédure pour étude et comparaison histologique et biologique de l'intestin.

Remplacement

Notre projet porte sur l’étude comportementale d’un modèle de colite inflammatoire. Les alternatives expérimentales aux animaux vivants ne permettent pas l’étude comportementale.

Réduction

Le nombre d’animaux destiné au projet a été calculé afin de garantir une puissance nécessaire et suffisante d’analyse statistique. Le nombre d’animaux pour la PE1 et PE2 a été réduit au minimum pour permettre de construire de manière adapté le protocole final. Les PE3 et 4 nécessite un nombre plus important d’animaux du fait de la variabilité importante et inhérente aux analyses comportementales. Les tests statistiques comportent des analyses descriptives et des analyses de comparaisons. Du fait du faible nombre de données les analyses seront menées par des tests non paramétriques.

Raffinement

Les nuisances pour les animaux seront prévenues par une surveillance accrue lors de l’exposition au DSS sur le plan du comportement, du stress, de la douleur et du poids. Afin de limiter le stress lié aux tests comportementaux, les animaux seront habitués aux procédures et au matériel de manière progressive. Concernant le gavage de la PE5, celui-ci sera réalisé par un expérimentateur entrainé. Les cages d’hébergements seront enrichies (nid et bâton à ronger).

Choix des espèces

La souris est l’espèce référencée pour le modèle au DSS. Elle répond aux compétences de l’animalerie où l’expérimentation va être menée. Cette espèce est bien référencée sur les études comportementales et la littérature existante permettra une analyse de qualité. Les animaux seront achetés à l’âge de 6 semaines, et seront utilisé dans le projet à l’âge de 8 semaines. L’âge adulte correspond aux données de la littérature en termes de modèle DSS et d’étude comportementale.