Oncologie

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Souris : 1596
Souffrances
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1 596 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une injection de cellules leucémiques dans la veine de la queue sans anesthésie, puis des ponctions de moelle osseuse dans le fémur et des traitements par injection, pour étudier le mode d'action des chimiothérapies. Le porteur indique que le développement de la leucémie provoque une perte de poids et une hypertrophie de la rate, gênant la mobilité et pouvant causer des douleurs. Il décrit le passage par l'animal comme "nécessaire" pour reproduire des conditions physiologiques proches de l'humain.

Objectifs

Les agents de chimiothérapie utilisés pour soigner les patients atteints de leucémie (cancer du sang) ont des mécanismes d’action variés, mais leur action précise et majoritaire est encore incertaine. Le projet a pour objectif de mieux comprendre les effets de la chimiothérapie classiquement utilisée pour soigner les leucémies. Nous étudierons en particulier l’importance d’un gène qui participe à la mort des cellules cancéreuses lorsque les patients sont traités avec la chimiothérapie. L’objectif est de comprendre par quels mécanismes la protéine issue de ce gène peut entrainer la mort des cellules cancéreuses.

Bénéfices attendus

Chez les patients atteints de leucémies, les rechutes sont très fréquentes après les traitements par chimiothérapie, en particulier chez les personnes âgées de plus de 60 ans. Les progrès à faire passeront par une meilleure compréhension des mécanismes d’action précis des chimiothérapies, qui pourront alors être améliorées. Ce projet permettra d’approfondir les connaissances sur la chimiothérapie et son mode d’action. Comprendre la manière dont la chimiothérapie conduit à la mort des cellules cancéreuses permet de travailler sur l’amélioration des traitements à plus long terme.

Procédures

Pour mettre en place le modèle de leucémie, les animaux seront soumis à une injection des cellules leucémiques par intraveineuse dans la queue. Cette procédure dure environ 20 secondes et se fait sans anesthésie. L’apparition de la maladie sera suivie par ponction de moelle osseuse (qui est le site d’expansion de ces cellules cancéreuses). Ce prélèvement sera fait au niveau du fémur, dans une patte arrière. Il se fait sous anesthésie et dure environ 2 à 3 minutes. Chaque souris sera soumise au prélèvement que deux fois maximum au cours de la procédure expérimentale avec un délai de deux semaines entre les deux prélèvements. Quand les souris commenceront à être malades (présence de cellules cancéreuses détectables en nombre dans l’organisme), elles seront traitées. Trois traitements seront testés : soit une molécule administrée par injection dans l’abdomen (environ 5 à 10 secondes), soit une molécule administrée en intra- veineuse dans la queue (environ 20 à 30 secondes), soit les deux molécules (donc injection dans l’abdomen + injection dans la queue). Les administrations se feront sur souris éveillées.

Impact sur les animaux

La manipulation des souris pour le traitement engendre un stress, la souris pouvant être traitées quotidiennement pendant maximum 5 jours. Quand la leucémie se développe, les souris peuvent perdre du poids et leur rate grossit (splénomégalie ). Cela peut gêner leur mobilité normale. On peut aussi penser qu’elle cause des douleurs même si des signes visibles de douleur ne sont que rarement présents en cas de splénomégalie faible ou modérée. D’autre part, le prélèvement intra-fémoral peut causer des douleurs. Quand les souris sont traitées avec la chimiothérapie, elles peuvent perdre du poids à partir du troisième jour du traitement. Elles ont alors le poil moins régulier et parfois le dos voûté.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure pour analyse des cellules de la moelle osseuse et de la rate et une avancée dans la compréhension du projet.

Remplacement

Nous avons au préalable testé la chimiothérapie sur des modèles de cellules cancéreuses en culture . Le passage dans l’animal est maintenant nécessaire pour reproduire les conditions physiologiques d’un organisme proche de l’homme, pour confirmer et approfondir les hypothèses.

Réduction

Nous utilisons un nombre suffisant et optimal d’animaux par groupe pour avoir des différences statistiquement significatives entre les groupes (nombre défini par une analyse statistique estimative). Pour réduire le nombre d’animaux utilisés, différents temps de traitement seront testés en même temps afin de comparer les différents groupes testés à un seul et unique groupe contrôle.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en groupes pour respecter leur comportement naturel. Ils seront surveillés quotidiennement, et une grille d’évaluation, tenant compte de leur apparence de leur comportement et d’un suivi clinique, sera tenue chaque semaine de façon à définir des points limites de douleur/souffrance suffisamment précoces pour déclencher le recours à l’euthanasie si ces points limites étaient atteints. Ce suivi sera quotidien lors de la phase de traitement. En cas de perte de mobilité, l’accès à la nourriture sera facilité. Les cages seront enrichies pour améliorer le bien-être des animaux: nids composés de lanières de papier, coton, buchettes à ronger.

Choix des espèces

La souris est un petit mammifère suffisamment proche de l’Homme pour les expériences menées dans ce projet. Le gène étudié ainsi que la fonction de la protéine qui en découle sont très proches entre l’homme et la souris. Les molécules testées sont à administrer par différentes voies, toutes disponibles sur l’espèce animale choisie. De plus, le contrôle de leur bien-être au quotidien est facilité car les signes de souffrance/douleur ont été bien caractérisés chez cette espèce. Les leucémies touchent des cellules à un stade précoce de leur développement, ce qui nous conduit à utiliser des souris jeunes adultes de 6 à 8 semaines pour nos expérimentations.

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Souris : 510
Souffrances
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510 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 sous la peau puis des injections répétées, intratumorales, intramusculaires ou intrapéritonéales, et des gavages sur animal vigile, pour tester des immunothérapies contre des tumeurs rhabdoïdes de l'enfant. Les retombées annoncées pour les patients restent formulées comme des perspectives de soins cliniques. Le porteur affirme que l'étape chez la souris est "indispensable" pour évaluer l'efficacité de ces traitements avant une application humaine.

Objectifs

Les tumeurs rhabdoïdes (RT) sont des cancers rares mais très agressifs, qui touchent les nourrissons et les jeunes enfants, et se développent dans une grande variété d'organes, tels que le rein, le foie et le cerveau. L'agressivité de ces tumeurs nécessite aujourd'hui des traitements chirurgicaux, de chimiothérapie et de radiothérapie très intenses, qui ne sont efficaces que pour une minorité de patients et sont associés à des effets secondaires très graves. Ce scénario démontre un besoin urgent de développer des thérapies innovantes. Il a été récemment démontré que l'immunothérapie, un traitement qui renforce les défenses immunitaires naturelles de l'organisme, peut améliorer le contrôle tumoral d'un grand nombre de cancers. Cependant, elle n'a pas été testée sur les RT car, jusqu'à récemment, on pensait que ces tumeurs étaient invisibles pour les cellules immunitaires. Nos résultats préliminaires suggèrent que les RT peuvent être reconnues par les cellules immunitaires et que certaines stratégies d'immunothérapie pourraient être efficaces dans le contrôle de ces tumeurs. Ce projet a pour but d'explorer quelles molécules de la tumeur sont reconnues par les cellules qui défendent notre corps et ainsi, de développer des immunothérapies combinatoires pour renforcer les réponses anti-tumorales sans générer des effets secondaires graves. Ce projet sera développé par une équipe multidisciplinaire qui implique des pédiatres, des bioinformaticiens, des experts en chimie et en immunologie, ce qui nous permet de disposer des meilleurs outils pour mener à bien cet objectif.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’étudier les mécanismes d’action de certains traitements par immunothérapie ciblant différentes populations de cellules immunitaires et de plus, les résultats obtenus seront importants pour des applications en soins cliniques des patients atteints de ce cancer rare. Ils pourraient également ouvrir de nouveaux champs de recherche pour d'autres cancers pédiatriques partageant des caractéristiques similaires.

Procédures

L’ensemble des procédures vise à évaluer l’effet de traitement sur la progression tumorale, donc l’ensemble des animaux seront greffés avec des cellules tumorales par voie sous-cutanée sur animaux anesthésiés (1 fois au cours de l’expérience, durée intervention inférieure à 10 min). Puis, dans une première procédure, les animaux seront traités tous les 2 jours avec 3 injections au total par voie intratumorale ou intra-musculaire sur animaux vigiles (durée du geste inférieur à 10 sec). Dans une seconde procédure, les animaux seront traités avec un produit tous les 2 jours pour 3 injections au total par voie intratumorale (durée du geste inférieur à 10 sec), et avec un autre produit chaque jour pendant 7 jours par voie intrapéritonéale, sur animaux vigiles (durée du geste inférieur à 10 sec). Dans une dernière procédure, les animaux seront traités avec un produit tous les 2 jours pour 3 injections au total par voie intratumorale (durée du geste inférieur à 10 sec). En parallèle ils seront traités avec un autre produit 2 fois par semaine tout au long de l’expérience par voie intrapéritonéale, ou chaque jour pendant 21 jours par voie intrapéritonéale (durée du geste inférieur à 10 sec), sur animaux vigiles.

Impact sur les animaux

Les animaux sont greffés avec des tumeurs par voie sous-cutanée dont la croissance sera suivie par des mesures régulières. Les nuisances seront associées à celles d’une petite ouverture du plan cutané (

Devenir

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

Remplacement

Ce projet découle de résultats préliminaires déjà obtenus d’une part in vivo démontrant l’efficacité d’une immunothérapie sur ce type de tumeur et d’autre part de l’analyse bioinformatique de gènes exprimés par les tumeurs et des gènes exprimés par les cellules immunitaires infiltrant la tumeur. Après ces étapes ayant permis de démontrer l’intérêt de moduler le système immunitaire pour traiter ces tumeurs, et étant donné que la tumeur interagit avec l'ensemble de son environnement in situ (plusieurs types de cellules immunitaires avec des activités parfois contraires, vascularisation, stroma…) pour se développer, l'évaluation pré-clinique des traitements est nécessaire dans un système plus physiologique représentant un organisme vivant intégré tel que la souris. Aussi, malgré le développement de méthodes alternatives auxquelles le laboratoire a eu recours grâce à la culture et aux tests fonctionnels in vitro, l’étape chez la souris est indispensable pour évaluer l'efficacité et le mécanisme d'action de ces types de traitements combinés avant d'envisager une application clinique chez l'Homme en thérapie anti-cancéreuse.

Réduction

Le nombre de souris par groupe est ajusté au minimum afin que les résultats obtenus puissent présenter une puissance statistique suffisante.

Raffinement

Les souris sont hébergées dans les conditions réglementaires et sont surveillées régulièrement dont 2 fois par semaine pour mesurer la taille des tumeurs. Une grille de score est mise en place pour évaluer de façon objective l’état des animaux Les animaux sont mis à mort lorsque les points limites énoncés dans la grille de score sont atteints. La greffe des tumeurs est réalisée sous anesthésie accompagnée de l’administration d’un anti-douleur.

Choix des espèces

La souris est une espèce de choix pour les expériences menées en thérapeutique du cancer et elle a depuis longtemps servi à l'étude de thérapies anti-tumorales, notamment car la physiologie de la souris est proche de celle de l'Homme. La connaissance complète du génome murin permet d'utiliser de nombreux outils bien caractérisés. Les souris seront utilisées à l’âge adulte afin d’avoir un système immunitaire adulte.

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Poissons zèbres : 560
Souffrances
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Devenir
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560 poissons zèbres vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, une partie tuée et 186 maintenus en élevage jusqu'à l'âge de réforme. La seule procédure déclarée est le prélèvement de deux millimètres carrés de nageoire caudale sous anesthésie, pour génotyper des lignées mutantes, le travail scientifique portant sur les embryons précoces. Le porteur revendique le poisson zèbre pour éviter, contrairement à la souris, de tuer la mère afin d'accéder aux œufs. Il indique tester des méthodes de génotypage moins invasives, encore trop peu fiables pour être utilisées.

Objectifs

La construction d’un organisme, mais aussi la dissémination de cellules cancéreuses, implique des migrations cellulaires, qui sont souvent des processus collectifs : les interactions entre cellules sont nécessaires à la bonne migration des cellules et à la coordination de leurs mouvements. Nous avons ainsi mis en évidence dans l’embryon précoce de poisson un nouveau type de guidage des cellules par celles qui les suivent, basée sur la transmission d’une information mécanique. Le projet vise d’une part à mieux comprendre ce mécanisme (comment une information mécanique oriente-t-elle l’activité migratoire d’une cellule), et d’autre part à comprendre comment, à partir des interactions cellule-cellule, émergent des mouvements morphogénétiques complexes et coordonnés.

Bénéfices attendus

Nos travaux trouvent des applications en cancérologie, de nombreuses cellules métastatiques migrant collectivement, et en médecine régénérative, où l’un des grands enjeux actuels est de réussir à reproduire et contrôler in vitro les processus de morphogenèse. Ces questions peuvent en partie être abordées sur des modèles cellulaires en culture (cicatrisation de monocouches épithéliales), mais la complexité et la diversité de l’environnement cellulaire physiologique est impossible à reproduire in vitro, impliquant la nécessité d’analyser ces phénomènes in vivo.

Procédures

Sur certains animaux, l'extrémité de la nageoire caudale inférieure est prélevée, afin de séquencer leur ADN. Le prélèvement est réalisé sous anesthésie générale. L'intervention prend moins d'une minute. Le tissu prélevé est de 2 mm2, et repousse en 2 semaines environ. Un animal ne subit cette intervention qu'une seule fois au cours de sa vie.

Impact sur les animaux

D'après la littérature disponible, le prélèvement de l'extrémité de la nageoire caudale inférieure peut causer une douleur à l'animal. Pour l'éviter, une analgésie est mise en place avant l'intervention, et maintenue après intervention en cas de signes de douleur.

Devenir

A l'issue du prélèvement de l'extrémité de la nageoire caudale, les animaux de génotype d'intérêt sont conservés (2/3 des animaux), les autres sont mis à mort. Tout au long du projet, les animaux atteignant l'âge de réforme (2 ans), sont mis à mort. La moitié des animaux seront de ce fait mis à mort au cours du projet. Ainsi, en fin de projet, sur les 560 animaux ayant subi un prélévement de l'extremité de la nageoire caudale, 560 * 2/3 * 1/2 = 186 animaux, qui seront maintenus en élevage jusqu'à l'âge de réforme.

Remplacement

Nos travaux visent à mieux comprendre comment les interactions entre cellules modulent leurs déplacements et permettent la mise en place de grands mouvements morphogénétiques coordonnés. Ces questions peuvent en partie être abordées sur des modèles cellulaires en culture (cicatrisation de monocouches épithéliales) et elles le sont par d’autres équipes. Néanmoins, la complexité et la diversité de l’environnement cellulaire physiologique est impossible à reproduire in vitro, impliquant la nécessité d’analyser ces phénomènes in vivo. C’est d’ailleurs l’un des enjeux de ces travaux que de parvenir à comprendre les bases cellulaires des mouvements morphogénétiques pour pouvoir les reproduire in vitro, dans le cadre d’approches en médecine régénérative. L'embryon précoce de poisson permet l’analyse des phénomènes qui nous intéressent sans aucune procédure invasive, tout en assurant une proximité évolutive avec l'humain. Comparé à d’autres modèles, comme la souris, il permet ainsi de ne pas mettre à mort la mère pour accéder aux œufs. Aucune expérimentation n’est effectuée sur les animaux (embryons précoces uniquement). Par contre, le maintien de certaines lignées mutantes implique leur génotypage, qui nécessite le prélévement de tissu.

Réduction

Le projet nécessite l’utilisation de 7 lignées mutantes (phénotype non dommageable), dont le génotypage implique le prélèvement de l’extrémité de la nageoire caudale. Le nombre d’animaux nécessaires au projet est calculé comme suit : nombre de reproducteurs nécessaires à un instant donné (dépendant de la fréquence d’emploi de la lignée, varie de 5 à 10 couples), multiplié par le nombre de générations nécessaires pour couvrir la durée du projet (un couple restant fertile +/- 18 mois, 3 générations sont nécessaires), divisé par 0.8 (pour prendre en compte les animaux infertiles ou d’enventuels biais de sexe ratio, qui font que certains adultes ne sont pas utilisables). Pour les lignées mutantes, s’ajoute à cela le fait qu’un tiers des animaux élevés sont sauvages (les embryons homozygotes ne se développent pas et laissent donc 1/3 de sauvages et 2/3 d’hétérozygotes). Pour 7 lignées mutantes, cela représente 560 animaux environs. Les autres lignées utilisées sont des lignées transgéniques (phénotype non dommageable) porteuses de rapporteur fluorescents, qui peuvent donc être génotypées par simple observation des larves avant élevage. Ceci réduit le nombre d’animaux élevés, et réduit le nombre de prélèvement nécessaires au génotypage. Enfin, nous testons des méthodes alternatives au prélèvement de l’extrimité de la nageoire sur adulte, mais pour l’heure, elles ne sont pas suffisemment fiables pour être utilisées.

Raffinement

L’unique procédure de ce projet est le prélèvement de l’extrêmité de la nageoire caudale, afin de génotyper les lignées mutantes. Pour réduire au maximum les nuisances sur le bien-être des animaux : - la surface de nageoire prélevée est limitée à 2 mm2. - une analgésie est mise en place avant le prélévement, par traitement à la Lidocaïne, prolongée si nécessaire après prélévement. - après prélèvement, les animaux doivent être maintenus isolés, le temps que le génotypage soit réalisé. Celui-ci sera effectué le plus rapidement possible, pour limiter la durée de l’isolement. Les animaux isolés sont maintenus à proximité d’autres animaux, assurant un contact visuel. Si le génotypage n'a pas été effectué sous 15 jours, les animaux sont hébergés avec au moins 2 autres animaux d'un fond génétique différent, permettant une identification visuelle simple.

Choix des espèces

Nous utilisons le poisson zèbre pour ses qualités en terme d’accessibilité à l’embryon (développement externe), d’imagerie (embryon translucide autorisant l’imagerie de processus internes sans acte invasif), de génétique (génome séquencé, nombreuses lignées disponibles), et de proximité à l'humain. L’accessibilité et la transparence de l’embryon permettent d’effectuer nos travaux sans les gestes invasifs qui seraient nécessaires sur un modèle mammifère, et de limiter le nombre d’embryons utilisés (embryons suivis sur plusieurs heures au lieu de sacrifier de nombreux embryons). Enfin, il existe une large littérature scientifique utilisant le poisson pour aborder des questions proches des nôtres sur lesquelles nous nous appuyons pour concevoir nos expériences. Le prélèvement de l’extrêmité de la nageoire pour génotypage sera réalisée entre 1 et 6 mois.

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    • Système endocrinien
Souris : 6250
Souffrances
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6 250 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, entretenues pour maintenir des lignées transgéniques liées à l'obésité. Chaque animal subit une pose de bague sous anesthésie et une biopsie de la queue pour génotypage, les reproducteurs étant réformés puis tués ou réutilisés, les autres orientés vers d'autres procédures ou tués selon leur génotype. Le porteur signale des cas de cannibalisme des parents sur les petits et des dystocies conduisant à euthanasier les femelles. Il affirme que l'élevage de ces lignées est le "seul moyen" de les étudier et que les expériences doivent être menées dans un "organisme intégré".

Objectifs

L’obésité est un facteur de risque majeur pour les maladies cardiométaboliques. De plus en plus d’évidences montrent que la dysfonction adipocytaire joue un rôle central dans le développement des complications métaboliques de l'obésité. Notre équipe s’intéresse à différents facteurs qui contrôlent l’homéostasie du tissu adipeux (TA). Ainsi, au laboratoire nous nous intéressons à trois grandes voies et à leur rôle dans l’homéostasie adipocytaire : ->la seipine est une protéine dont l’absence entraine une perte massive de tissus adipeux, nous avons généré des souris constitutivement déficientes en seipine dans tout l’organisme et des souris avec une déficience induite dans le tissus adipeux -> Nos travaux récent suggèrent que les point de contact entre le réticulum et la mitochondrie ont un rôle important dans le tissu adipeux, nous avons généré une souris déficiente pour une des protéines clés de ces points de contact ->L’accumulation du cholestérol semble avoir un effet délétère sur l’homéostasie de l’adipocyte. Nous avons généré une lignée de souris doublement déficiente pour les enzymes qui assurent l’estérification du cholestérol. Afin de réaliser les projets apafis déjà autorisés, et nos futurs travaux, nous avons besoin d’entretenir l’élevage de ces animaux.

Bénéfices attendus

L’élevage de ces lignées est le seul moyen de les étudier car elles ne sont disponibles commercialement. Les résultats des études réalisées avec ces lignées pourraient permettre de proposer de nouvelles cibles thérapeutiques pour lutter contre les conséquences néfastes de l'obésité avec notamment une focalisation sur les facteurs de risques cardiométaboliques.

Procédures

Anesthésie à l’isoflurane pour identification de l’animal avec pose de bague Biopsie de queue 1 fois dans la vie de l’animal pour génotypage et/ou phénotypage

Impact sur les animaux

En règle générale, il n’y a pas de nuisance prévue. Néanmoins, il est possible d’observer des cas de cannibalisme des parents sur leur petits ou agressivité dans le couple. Dans ce cas, les animaux sont isolés avec un enrichissement adapté et peuvent être exclus de l’aspect reproduction. De plus, des cas de dystocies peuvent être observées chez les femelles qui doivent alors être euthanasiées.

Devenir

Après 6 à 8 mois après l’accouplement, les reproducteurs sont réformés et soit euthanasiés ou réutilisés dans d’autres procédures. Pour les autres animaux, en fonction de leur génotype les animaux seront utilisés dans des procédures expérimentales dans le cadre d’une utilisation continue, ou sinon ils seront euthanasiés

Remplacement

Nos trois principales hypothèses de travail sont étudiées en parallèle dans des lignées d’adipocyte, les 3T3-L1 ainsi que des biopsies de tissu adipeux de patients bénéficiant de chirurgies bariatrique. Ces modèles ont permis de remplacer les modèles animaux dans la détermination du rôle de différents gènes dans la dysfonction adipocytaire et ils permettent également de déterminer quels sont les mécanismes cellulaires et moléculaires associés dans l'adipocyte. Les expériences proposées chez l’animal correspondent à des questions qui doivent impérativement être adressée dans des organisme intégrée permettant de faire le lien entre dysfonction adipocytaire et maladies métabolique.

Réduction

Le projet préconise l’utilisation d’un nombre total de 6250 animaux, ce qui dans un souci de réduction correspond au nombre minimal d’animaux permettant d’obtenir des résultats significatifs, en accord avec nos données précédentes. Nous utiliserons des tests statistique adaptés

Raffinement

Lors de la mise en accouplement, l’alimentation des mères est enrichie. Pour enrichir le nid, du Nestlet (coton) est ajouté en plus des frisottis. Afin de ne pas perturber les relations parents-petits, le change est décalé à minimum J+3 après la mise bas ; une étiquette est apposée pour signaler ce report. De plus, pour limiter le stress, le nid parental est conservé pendant le change. Afin de faciliter l’accès à la nourriture aux petits lors des sevrages, des croquettes sont mises directement dans la cage. Les gestes invasifs tel que le baguage et biopsie sont réalisés sous anesthésie générale, excepté pour une des lignées, qui est intolérante à l'anesthésie avant l’âge adulte (détresse respiratoire) chez laquelle ces gestes sont réalisés à l’état vigile.

Choix des espèces

Le modèle murin est le modèle de choix, il est utilisé de longue date pour caractériser les différentes complications cardiométaboliques associées à l’obésité. De plus, l’ajout de séquences Lox sur les différents gènes d’intérêt, nécessaires à leur délétion, n’a été réalisé que dans le modèle murin. Ce modèle nous permet également d’avoir accès à de nombreux outils d'analyse biochimique. Nous utilisons les animaux de 8 à 10 semaines qui sont matures sexuellement pour l’élevage. Nous utilisons des animaux de 8 à 10 semaines pour nos procédure, car c’est à ce stade que les dysfonctions adipocytaires sont les plus marquées.

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    • Troubles gastrointestinaux
    • Troubles immunitaires
  • Recherche fondamentale
    • Multisystémique
    • Oncologie
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
  • Tests réglementaires
    • Autres tests de tolérance et d’efficacité
Souris : 4960
Souffrances
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Devenir
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4 960 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles ingèrent une molécule qui endommage la barrière de l'intestin et reçoivent un agent qui provoque des tumeurs, développant diarrhée, douleur viscérale, saignements et perte de poids, avec prélèvements de sang répétés et traitements deux fois par jour. L'objet est de tester des molécules anti-inflammatoires et anticancéreuses contre les maladies inflammatoires de l'intestin et le cancer du côlon, y compris sur des souris au système immunitaire humanisé. Le porteur qualifie ces modèles d'"indispensables" tout en reconnaissant que la réponse immunitaire de la souris diffère de celle de l'humain.

Objectifs

Les deux principales formes de maladies inflammatoires de l'intestin, la rectocolite hémorragique et la maladie de Crohn, sont des troubles inflammatoires chroniques récidivants du tractus gastro-intestinal. L'étiologie est très probablement une combinaison de facteurs génétiques et environnementaux favorisant la désintégration de la barrière épithéliale intestinale et la dérégulation de la réponse immunitaire au microbiote intestinal. Rien qu'en France, on dénombre plus de 200 000 patients atteints de MICI. Les cancers de l’intestin, notamment le cancer colorectal, peuvent être associés à la forme chronique des MICI et/ou aux traitements associés. N’ayant pas de traitement efficace pour les maladies inflammatoires de l’intestin ou le cancer colorectal, de modèles pré-cliniques sont nécessaires afin de tester l’efficacité de produits candidats à visée thérapeutique. L'un des modèles les plus utilisés pour étudier les maladies chroniques de l’intestine est le modèle d'inflammation intestinale induite par le DSS (Dextran Sulfate Sodium). Afin de modéliser le cancer du colon, l’injection d’azoxymethane (AOM) associé au modèle chronique de DSS est ainsi un outil indispensable. Les modèles précliniques sont donc indispensables pour tester l'efficacité des médicaments à cet égard. Les modèles murins d’inflammation intestinales sont couramment utilisés pour l’étude de la fonction de la barrière intestinale ainsi que le microbiote. En revanche, on craint de plus en plus que les mécanismes immuno-pathogènes observés dans les ces modèles ne soient pas les mêmes que ceux que l'on pense observer chez l'homme. Nombreuses études ont démontré que la réponse immunitaire murine différencie en structure et en fonction dans des nombreux cas de celles de l’homme, ce qui peut expliquer les taux d’échec dans l’utilisation des données précliniques prometteuses en nouveaux traitements en clinique. Cette réalité inconfortable a incité un certain nombre de chercheurs à entreprendre une série d'études visant à humaniser le système immunitaire murin par le transfert adoptif de cellules progénitrices lymphoïdes ou hématopoïétiques dans une nouvelle génération de receveurs immunodéficients. Ainsi, les souris humanisées au niveau du système immunitaire permettront de comprendre l’interaction des cellules humaines dans le contexte inflammatoire au niveau intestinal et également avec les tumeurs.

Bénéfices attendus

Dans un premier temps, le projet validera les doses de DSS (Dextran Sulfate Sodium) et d'AOM (azoxymethane), avant de tester l'efficacité de nouveaux candidats thérapeutiques (anti-inflammatoires et anticancéreux) en utilisant différents modèles/stades de pathologies intestinales. En outre, ce projet évaluera ces maladies intestinales dans un modèle de souris au système immunitaire humanisé. Ces souris recevront des cellules souches humaines capables de se différencier en cellules immunitaires humaines. Il s'agit d'un modèle innovant, car peu étudié à ce jour, et qui répondra à la crainte de plus en plus exprimée vis-à-vis des modèles murins traditionnels : la réponse immunitaire humaine diffère de la réponse murine, donc les souris humanisées au niveau du système immunitaire (NXG-HIS) seront un atout comme modèle préclinique pour l'étude de ces maladies, où la composante inflammatoire et le système immunitaire jouent bien évidemment un rôle primordial. Ce modèle nous permettra également de comprendre l'interaction des cellules humaines dans le contexte inflammatoire au niveau intestinal et avec les tumeurs.

Procédures

Pour induire l’inflammation intestinale chez la souris, de l’eau de biberon contenant du DSS (Dextran Sulfate Sodium-une molécule capable d’endommager la barrière intestinale) sera donner aux animaux pendant 7 jours (modèle aigu) ou 5 jours (modèles chroniques) en 3 cycles. Pour l’induction de la tumeur au niveau du côlon, une injection d’azoxymethane (intrapéritonéale) sera donnée avant les cycles de DSS. Les animaux auront des prélèvements de sang en avant l'induction de l'inflammation intestinale ou de la tumorigenèse. Le prélèvement sera fait à la veine maxillaire (en vigile) ou au sinus retro orbitaire (sous anesthésie). D’autres prélèvements au cours de l’étude sont prévus : 1 fois après 15 jours d'intervalle pour le modèle aigu et 3 fois avec un intervalle de 12 jours entre chaque prélèvement pour les modèles chroniques. Le volume à prélever sera de maximum 10% du volume total de sang circulant de l'animal par prélèvement (64mL/kg). Les animaux seront quotidiennement traités par une des voies suivantes : orale, intraveineuse, intrapéritonéale ou sous-cutanée, deux fois par jour en respectant le volume journalier à être administré. Pour le DAI (l’indice d’activité de la maladie), les fèces seront récoltées quotidiennement (pendant 12 jours, en modèle aigu et 60 jours, en modèles chroniques) afin de vérifier la présence de sang et sa consistance. La récolte est faite par isolement de l’animal dans une cage propre et sans enrichissement, nourriture et l’eau pendant maximum 30 minutes/jour. A la fin de la phase expérimentale, les animaux seront anesthésiés et analgésiés pour un prélèvement maximal de sang par ponction cardiaque. Ensuite, les animaux seront mis à mort.

Impact sur les animaux

L’effet attendu du DSS (Dextran Sulfate Sodium) est l’inflammation intestinale qui perturbe la digestion et l’absorption des nutriments dû à l’altération de la barrière intestinale. Les effets du DSS sur la santé de l’animal seront la diarrhée, la douleur viscérale, le saignement, la perte de poids et l’apathie, principalement. Le score de l’indice d'activité de la maladie qui consiste en évaluer la perte de poids corporel, la diarrhée et le saignement) est mesuré tous les jours pendant la phase expérimentale et permettra rapidement de connaître l’avancement de la maladie et la détérioration de l’état de santé de l’animal. L’objectif du modèle est d’avoir des animaux malades, mais pas dans un état sévère d’inflammation. L’AOM (azoxymethane) est un mutagène qui induit la formation des tumeurs. Il est donc attendu que les souris perdent du poids, aient de la diarrhée, des douleurs abdominales et deviennent apathiques. On attend le développement des tumeurs au niveau intestinal, sans pour autant induire la mort des animaux. Les effets secondaires des candidats thérapeutiques à tester ne sont pas connus, ni leur nature. De ce fait, il nous est impossible de prévoir les nuisances pour les animaux. En ce qui concerne la souris humanisées et son phénotype, celui-ci n’est pas dommageable pour la souris, c’est-à-dire cela n’augmente pas la sévérité des pathologies étudiées.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure.

Remplacement

Les modèles in vitro, tels que les organoïdes intestinaux ou simplement des lignées cellulaires, ne peuvent pas mimer la pathologie dans son ensemble et dans sa complexité. En revanche, ces modèles permettent de sélectionner au préalable des molécules d’intérêt avant de passer dans un modèle pré-clinique in vivo. Ensuite, une fois les pilotes in vivo faites et le screening in vitro réalisés, des tests peuvent être fait en nombre réduit d’animaux à une quantité relevant pour garantir la puissance statistique.

Réduction

L’objectif des études pilotes prévues dans ce projet est de limiter le plus possible le nombre d’animaux dans les modèles qui seront ensuite utilisés. Pour les études pilotes, le suivi quotidien et accru des animaux permettra de sélectionner la dose de DSS (Dextran Sulfate Sodium) et d’AOM (azoxymethane) la plus juste afin d’avoir un phénotype pathologique, sans pour autant induire la mort des animaux. En revanche, dans les modèles pré-cliniques, le fait de ne pas connaître les effets indésirables des molécules à visée thérapeutique in vivo et avec l’objectif de garder la puissance statistique, la quantité d’animaux devra être augmentée de 20% par groupe.

Raffinement

Dès leur arrivée dans la zone d’exploration fonctionnelle, les animaux seront hébergés dans des conditions définies par la directive européenne 2010/63/UE et plusieurs types d’enrichissement seront mis dans les cages qui hébergent les animaux (tunnel, Aspen brick, igloo et Sizzle-Nest). L’état des animaux sera suivi quotidiennement par du personnel compétent afin de s’assurer de leur bien-être et de l’absence des points limites à savoir : la prostration ou absence de mouvement, la perte de poids supérieure à 20% du poids d’origine et la diarrhée liquide accompagnée d’un saignement accru. Si un animal présente un des points limites, il serait pris en charge par l'équipe zootechnique. Si son état ne s’améliore pas dans les 24h, les expérimentateurs compétents excluraient l’animal de l’étude et l’euthanasieront. Si l’animal présente une plaie, par exemple, des soins de nettoyage et désinfection seront effectués.

Choix des espèces

Les modèles d’inflammation intestinale par DSS (Dextran Sulfate Sodium) et le modèle de cancer du colon induit par l'AOM (azoxymethane) suivi de l'inflammation chronique induite par DSS sont très bien décrits et caractérisés dans la littérature. Pour les souris normalles, non-humanisées, la maturité sexuelle est atteint pour les mâles à 8 semaines et pour les femelles à 6 semaines. Donc, pour que les animaux soient matures, ils rentreront en étude qu'à partir de l'âge de 8 semaines. En revanche, pour les animaux humanisés, dû au processus d’humanisation, les animaux rentreront en étude à partir de 15 semaines d'âge.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
Souris : 300
Souffrances
▲ -
▲ 204
▲ 96
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 300

300 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent une injection de cellules tumorales dans le tibia sous anesthésie, des ponctions de moelle par voie transtibiale décrites comme douloureuses, un traitement par cellules CAR-T et des prises de sang répétées, avant la mise à mort au 21e jour. L'objet est de valider une immunothérapie contre un état préleucémique, le syndrome myélodysplasique, sur un modèle de souris humanisée. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro, mathématique ou informatique ne permet d'évaluer cette réponse.

Objectifs

Ce projet vise à valider in vivo l’efficacité d’une approche par immunothérapie (CAR-T cells) pour traiter les syndromes myélodysplasiques (état préleucémique) en utilisant un modèle murin humanisé de syndromes myélodysplasiques. Il s'agit d'un projet multi-site qui se déroulera dans 2 animaleries différentes. Cette étude nous permettra de confirmer l'efficacité anti-tumorale des CAR-T cells contre les cellules myélodysplasiques dans un modèle in vivo de syndromes myélodysplasiques et en cas de résultats positifs de débuter un essai thérapeutique clinique. En effet, il y a peu d’alternative thérapeutique pour les patients réfractaires aux traitements de première ligne.

Bénéfices attendus

Cette étude nous permettra de confirmer l'efficacité anti-tumorale des CAR-T cells contre les cellules myélodysplasiques dans un modèle in vivo de syndromes myélodysplasiques et en cas de résultats positifs de débuter un essai thérapeutique clinique. En effet, il y a peu d’alternative thérapeutique pour les patients réfractaires aux traitements de première ligne.

Procédures

1) Injection intratibiale des cellules tumorales sous anesthésie et analgésie (30 s). 2) Entre 1 mois et 3 mois postgreffe : Confirmation prise de la prise de greffe par mesure de la luminescence par imagerie in vivo sous anesthésie générale (5 min). Réalisation d'un myélogramme par voie transtibiale sous anesthésie et analgésie (30 s) si absence de bioluminescence. 3) Injection intracaudale à J0 du traitement et des différents véhicules (5 min). 4) J7 et J15 prise de sang par ponction veine mandibulaire pour monitoring in vivo par CMF de l'expansion des CAR-T cells (2min) 5) Mesures de la luminescence par imagerie in vivo sous anesthésie générale (5 min) à J7, J10, J14 et J21. 6) A J21 post injection du traitement les animaux seront euthanasiés selon une méthode réglementaire.

Impact sur les animaux

Les injections et les prélèvements sanguins vont engendrer une douleur légère et de courte durée. La ponction et l'injection médullaire transtibiale va engendrer une douleur importante le temps du geste justifiant une anesthésie générale avec analgésie. Le développement du syndrome myélodysplasique peut entrainer un inconfort en rapport avec l'anémique.

Devenir

Certains animaux issus de la procédure d’élevage entreront dans la procédure d’expérimentation s’ils ont l’âge requis pour la procédure de xénogreffe au moment de la disponibilité du matériel biologique nécessaire à la xénogreffe. Tous ces animaux atteignant le point-limite et/ou maintenus aprés la dernière imagerie seront finalement mis à mort pour les analyses biologiques invasives nécessaires à l'exploitation optimale des résultats. Les autres animaux (surnuméraires, ayant dépassé l’âge pour la réalisation de la xénogreffe ou vieux reproducteurs) seront euthanasiés.

Remplacement

Il est impossible, à l'heure actuelle, de reproduire de manière in vitro une hématopoïèse clonale complète d'un syndrome myélodysplasique avec tous ses composants et leurs interactions étudier pour l'efficacité anti-tumorale des CAR-T cells IL-1RAP. Par ailleurs, aucun modèle mathématique ou informatique ne permet actuellement d'évaluer également cette réponse.

Réduction

Le nombre d'animaux nécessaires à cette étude a été réduit au minimum sur la base des besoins imposés par les tests statistiques que nous utiliserons. De fait, un nombre de 300 souris sera nécessaire.

Raffinement

L'ensemble des procédures pouvant s'accompagner d'une douleur/angoisse modérée, tous les efforts seront entrepris pour réduire au minimum de douleur, souffrance ou angoisse ressentie par les animaux. C'est pourquoi nous surveillerons l'état de santé des animaux tout au long des expériences afin de pouvoir intervenir immédiatement et de manière appropriée dès le moindre signe de douleur, de souffrance ou d'angoisse. La greffe des cellules souches humaines sera réalisée par voie transtibial de même que les myélogrammes sous anesthésie générale injectable. Le projet est mis en oeuvre dans un établissement utilisateur agréé. Les personnels impliqués ont des compétences validées pour les manipulations des animaux. Les animaux seront hébergés dans un environnement stérile (isolateur) dans un environnement enrichi et contrôlé et observés quotidiennement afin d'anticiper l'apparition des points limites fixés. Les différents gestes chirurgicaux et les séances d'imagerie sont réalisés sous anesthésie générale. La méthode de mise à morts des animaux est réglementaire. Les animaux seront transportés dans des cages stériles prévues pour cet usage avec enrichissement de l’environnement et tout sera mis en œuvre pour limiter la durée de transport entre les 2 sites.

Choix des espèces

Il a été démontré que les souris avec ce profil particulier d'immunodépression permettent une meilleure prise de greffe des cellules souches hématopoïétiques humaines. Autre avantage de ces souris, elles n'ont pas besoin d'être préparées à la greffe par un conditionnement par irradiation ou une chimiothérapie. Ce conditionnement peut augmenter la létalité de la procédure. Souris entre 8 à 10 semaines de vie. Du fait du délai de prise de greffe (entre 1 à 3 mois), l'injection doit se faire précocement.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système nerveux
Xénopes : 200
Souffrances
▲ -
▲ 200
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 200
 -

200 xénopes vont être utilisées, gardées en vie et réutilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les femelles reçoivent une injection d'hormone dans les sacs lymphatiques du dos pour provoquer la ponte, avec une contention à pleine main pour récolter les ovocytes, le porteur imposant six mois de repos entre deux pontes. L'objet est d'étudier le rôle de protéines, les histones, dans le développement embryonnaire, en lien avec des tumeurs de l'enfant. Le porteur affirme utiliser aussi des cellules humaines in vitro mais conclut que la régulation à l'échelle de l'organisme entier ne peut être modélisée en culture.

Objectifs

Notre information génétique est contenue sous forme de molécules d’ADN dans les noyaux de nos cellules. L’ADN est compactée en une structure dynamique appelée chromatine et cette organisation épigénétique est indispensable au bon fonctionnement des cellules. L’unité de base de la chromatine est le nucléosome, qui comprend de l’ADN enroulé autour de protéines appelées histones. Ces histones, qui sont critiques pour la régulation de l’expression des gènes, sont par ailleurs retrouvés mutés dans des formes de cancer très agressif, comme les glioblastomes pédiatriques. Dans une perspective tant scientifique que sociétale, il est essentiel de mieux comprendre les mécanismes moléculaires associés aux histones dans ces fonctions cellulaires et au cours du développement de l’organisme.

Bénéfices attendus

Xenopus laevis, espèce non mammifère, est un organisme modèle important pour l’étude du développement des vertébrés tétrapodes, notamment grâce à son développement embryonnaire externe et le grand nombre d’embryons qu’on peut produire par expérience. Il représente donc un outil précieux pour mieux comprendre les processus développementaux des modèles tétrapodes mammaliens dont l’homme. L’analyse du génome de xénope montre d’importantes similitudes avec le génome humain - près de 80% des gènes identifiés dans des maladies humaines sont aussi conservés chez le xénope. Parmi ces facteurs très conservés on retrouve les histones. Les mutations des histones sont fréquemment retrouvées dans certaines formes de tumeurs cérébrales très agressives et de tumeurs osseuses de l’enfant et jeune adulte. Ces mutations apparaissent très tôt au cours de la vie et les dérégulations épigénétiques associées perturbent le bon développement embryonnaire et favorisent la tumorigénèse. Introduire ces mutations responsables de pathologies humaines dans l’embryon de xénope et caractériser leurs effets moléculaires, cellulaires et développementaux permet de mieux comprendre la biologie de ces tumeurs et in fine améliorer le traitement des patients.

Procédures

Les animaux sont soumis à l’injection sous cutanée d’une substance non toxique et indolore en une seule administration (durée du geste inférieur à 20 secondes).

Impact sur les animaux

L’ovulation des xénopes femelles est induite par l’injection d’hormone gonadotrope chorionique dans les sacs lymphatiques dorsaux. Ceci implique le stress de l’animal dû à la contention pendant le geste technique et la douleur de la piqure. Les femelles en stimulation sont ensuite remises séparément dans des bacs situés à l’écart, dans une pièce isolée du passage des personnels afin d’éviter toute forme de stress qui risquerait de compromettre le succès de la ponte. La récolte des ovocytes nécessite une contention de la femelle à pleine main tout en dirigeant le cloaque vers la coupelle où les œufs doivent être déposés. Cette manipulation, plutôt délicate, nécessite de la dextérité et un peu d’habitude, afin de minimiser le stress généré chez l’animal, et est réalisée par des expérimentateurs préalablement formés.

Devenir

Animaux gardés en vie. Les femelles seront maintenues en hébergement et seront utilisées à nouveau dans des projets de recherche, selon les besoins et avis du vétérinaire.

Remplacement

Les mutations des histones touchent une partie de la protéine qui est importante pour sa fonction. Plusieurs mutations ont été découvertes et de façon frappante, elles sont associées avec des types de tumeurs spécifiques, des localisations différentes et des âges différentes des patients. Afin de caractériser les effets de ces différentes mutations, nous utilisons des approches parallèles et complémentaires. Nous avons établi des modèles de cellules humaines dans lesquelles nous avons introduit ces mutations spécifiques de différents types de tumeurs. Ceci nous permet d’analyser et comparer leurs effets génomiques et épigénomiques, moléculaires et cellulaires, et de générer des hypothèses sur le mode opératoire des histones mutantes. Cependant la régionalisation tumorale, en termes de localisation mais aussi d’âge des patients implique des régulations développementales fines au niveau de l’organisme entier, qui ne peuvent pas être modélisées dans des cellules en culture. Le xénope présente un avantage considérable en termes de 3R - le développement ex utéro des embryons présente la possibilité d’une observation non-invasive à tous les stades.

Réduction

L’utilisation d’animaux vivants dans ce projet revêt un caractère de stricte nécessité pour les raisons suivantes : - L’induction hormonale de la ponte constitue la seule méthode pour obtenir en grande quantité des embryons. De plus le recours à la fécondation in vitro permet d'obtenir le développement synchrone des embryons et des stades précis, en nombre suffisant pour satisfaire aux analyses statistiques (tests de conformité à un standard). -D'autre part, il s'agit de la seule façon d’obtenir des ovocytes matures/oeufs de manière non invasive (sans chirurgie). Pour réduire à son minimum le nombre d’animaux utilisés sans compromettre les objectifs du projet, nous prenons en compte que : -Nos analyses fonctionnelles sont restreintes aux stades embryonnaires antérieurs à la forme larvaire autonome. -Les femelles ont une période reproductive longue (15 ans et plus), et peuvent donc être induites à pondre de nombreuses fois pendant cette période. Ceci permet donc de restreindre le nombre d'animaux utilisés. -Par ailleurs, bien que la mise à mort d’animaux qui n’ont subi aucun geste expérimental et qui ne présentent pas de phénotype dommageable ne nécessite pas d’autorisation de projet, il est à noter que les testicules des mâles euthanasiés disséqués pour la fécondation in vitro sont utilisés pour plusieurs expériences et par plusieurs expérimentateurs minimisant ainsi le nombre de mâles euthanasiés.

Raffinement

Dans le but de réduire le plus possible toute douleur, souffrance ou stress, nous imposons une période de repos de 6 mois aux femelles entre deux pontes.

Choix des espèces

Le xénope occupe une place phylogénétique-clé (vertébré tétrapode non-mammifère) et est un organisme modèle important pour l’étude du développement des vertébrés. C’est le premier génome amphibien séquencé et l’analyse montre d’importantes similitudes avec le génome humain, notamment 79% des gènes identifiés dans des maladies humaines ont leur orthologues chez Xenopus. X. laevis est un modèle de choix en biologie du développement, il est facile à élever et à maintenir en laboratoire et des pontes peuvent être obtenues à demande. Les embryons sont nombreux et robustes. Le développement externe permet des analyses d’embryologie expérimentale dès la fécondation et une observation non-invasive à tous les stades. Tout comme le poisson zèbre, le xénope fait partie d’une sélection de modèles pour lesquels les approches de génomique fonctionnelle sont réalisables. Il s’agit d’animaux adultes ayant atteint la maturité sexuelle pour qu’ils puissent se reproduire.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
    • Troubles musculosquelettiques
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système musculosquelettique
Souris : 4800
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ -
▲ 4800
Devenir
 -
 -
 -
 4800

4 800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent des injections de cellules cancéreuses ou des implantations chirurgicales de fragments de tumeurs humaines, puis des traitements répétés par voie orale, veineuse ou intrapéritonéale, avant un prélèvement terminal de la tumeur et des organes. L'objet est d'étudier le microenvironnement des tumeurs et d'y tester de nouveaux traitements anticancéreux. Le porteur affirme qu'aucun système in vitro ou ex vivo ne reproduit la complexité de ce microenvironnement et évoque des modèles cellulaires en 3D destinés à réduire, à terme, le nombre d'animaux.

Objectifs

L’hypothèse de travail porte sur l’hétérogénéité tumorale qui corrèle avec l’agressivité́ des tumeurs, leur résistance aux traitements et leur capacité métastatique. Cette hétérogénéité est un paramètre biologique complexe qui inclue une hétérogénéité des cellules tumorales et de leur environnement et peut être impactée par les traitements utilisés. Le microenvironnement tumoral va créer un sanctuaire pour la mise des cellules cancéreuses dans un état de dormance qui deviennent résistantes aux drogues et sont alors responsables de la récurrence de la maladie plusieurs mois ou années après la rémission. Ce sanctuaire est une zone de tolérance immunitaire renforçant la survie et la croissance des cellules tumorales. Le projet portera sur le développement de nouvelles approches thérapeutiques et l’analyse de l’impact des traitements sur l’hétérogénéité tumorale et ses conséquences cliniques. Les approches thérapeutiques testées reposeront sur un ciblage des cellules tumorales (ex. chimiothérapie, inhibiteurs de kinases), un ciblage du microenvironnement tumoral (ex. ciblage des macrophages, inhibiteurs de points de contrôle du cycle cellulaire) en monothérapie ou en bithérapie. Ces approches seront testées in vivo dans des modèles murins xénogéniques (souris immunodéficients) ou syngéniques (souris immunocompétentes). Les pathologies tumorales étudiées seront des sarcomes (osseux ou tissus mous) ou de carcinomes (ex. prostate, colon, poumon). Ce projet a pour objectifs : - de caractériser sur un plan cellulaire et moléculaire le microenvironnement tumorale au cours de l’évolution naturelle de la maladie (impact sur la tumeur primaire et sur le développement métastatique), - de caractériser de manière cinétique l’évolution du microenvironnement tumoral et son impact sur la clonalité des cellules cancéreuses au cours des traitements, - d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques, - de développer de nouvelles approches thérapeutiques reposant sur un ciblage du microenvironnement tumora

Bénéfices attendus

Le dialogue établi entre les cellules cancéreuses et leur environnement est considéré comme un point majeur dans la progression tumorale et dans le processus de résistance aux traitements. Cependant, quels que soient les traitements utilisés en oncologie, ceux-ci impactent la biologie des cellules tumorales et également les cellules « saines » du microenvironnement tumoral. Le projet présenté permettra de mieux comprendre les modifications du microenvironnement au décours des traitements, leur impact sur la progression tumorale et le développement de résistances aux drogues. Les bénéfices de ce projet sont multiples à court et long termes. A court terme une meilleure compréhension de l’évolution du microenvironnement permettra : - de cartographier l’impact des traitements sur les tissus, - de comprendre la contribution des éléments du microenvironnement dans le développement tumoral et la réponse aux traitements, - d’identifier et de valider de nouveaux biomarqueurs pronostiques, - d’identifier et de valider de nouvelles cibles thérapeutiques. A long terme, ce projet permettra d’analyser de manière cinétique l’évolution du microenvironnement tumoral, d’identifier de nouveaux biomarqueurs pronostiques et de nouvelles cibles thérapeutiques en cancérologie. Les résultats obtenus permettront également la mise en place d’essais cliniques chez les êtres humains et les animaux (chiens, chats, etc) atteints de cancer.

Procédures

Le projet prévoit l’induction de tumeurs chez la souris par l’injection de cellules cancéreuses (3440 animaux) ou de fragments tumoraux humains frais (1360 animaux). Fréquence : une seule injection/implantation par animal. L’induction des tumeurs par injection de cellules sera réalisée par injections de cellules en site sous cutanée et en site intramusculaire para-osseux sur animal vigile, ou en site intracardiaque sous anesthésie générale. Des implantations intra-osseux sont prévues sous anesthésie générale. L’induction des tumeurs par implantation de cellules cancéreuses en site intra-osseux, ou de fragments tumoraux en site sous cutanée ou intra-musculaire sera réalisée par une procédure chirurgicale sous anesthésie générale. Durée d’intervention : 10 minutes par souris (site sous cutanées ou intramusculaire), 20 minutes (site intra-osseux) Les traitements par injection en site intra-péritonéal, sous cutanée seront réalisés sur animal vigile. Les traitements par injection en site intra-veineux seront réalisés sur animal sous anesthésie gazeuse (durée de la manipulation: 10 minutes). Les traitements oraux seront réalisés sur animal vigile (durée de manipulation : courts moins de deux minutes/animal). La rythimicité des traitements est dépendante des agents thérapeutiques utilisés et de leur mode d’injection (Fréquences maximales des traitements par animal: intra-veineux (un par semaine), sous-cutanée (1 par jour), intra-péritoneal (1 par jour), gavage (1 par jour) ; Fréquences moyennes des traitements par animal selon l’expérience de l’équipe : intra-veineux (un par semaine), sous-cutanée (1 par jour deux fois par semaine), intra-péritoneal (1 par jour deux fois par semaine), gavage (1 par jour). Les volumes tumoraux seront suivis manuellement à l’aide d’un pied à coulisse deux fois par semaine sur animal vigile (durée de la manipulation : 2 minutes/animal). Les prélèvements de tissus (organes, os, tumeurs) seront réalisés en point final après euthanasie des animaux, et un prélèvement sanguin en site intracardiaque sera réalisé sur animal sous anesthésie gazeuse.

Impact sur les animaux

Les procédures présentées dans ce projet peuvent générer des douleurs chez les animaux comme l’injection de cellules ou l’implantation de fragments tumoraux. Une prise en charge de la douleur spécifique à chaque geste technique sera proposée et reposera sur une administration médicamenteuse adaptée et proportionnée à l’évaluation de la douleur. Cette prescription médicamenteuse sera maintenue pendant 24 heures (procédure dite légère) ou avec une fréquence toutes les 12 heures pouvant être accrue toutes les 8 heures (procédure jusqu’à récupération complète et disparition de la douleur liée à la procédure). La suite du protocole ne doit pas générer de douleur, néanmoins, s’il est constaté́ une douleur (mobilité réduite, comportement anormal type prostration, pelage hérissé, etc), la procédure légère de prise en charge de la douleur sera réitérée.

Devenir

A la fin de chaque procédure, les animaux sont euthanasiés selon la procédure précisée en vue de prélever la tumeur, les sites métastatiques, le sang et les organes afin d’analyser les caractéristiques du microenvironnement tumoral et d’analyser l’impact des molécules thérapeutiques sur celui-ci et leur effet sur les organes des animaux.

Remplacement

Le microenvironnement tumoral est un environnement très complexe composé de divers types cellulaires et de matrice extracellulaire produit par différentes cellules, et qui se développent de manière cinétique en trois dimensions. Toutes ces composantes interagissent entre elles pour établir pour assurer la mise en place d’un environnement propice à la croissance de la tumeur, au processus métastatique et au contrôle de la réponse aux médicaments par les cellules tumorales. Par ailleurs, cette niche tumorale peut être modifiée en fonction du temps par les thérapies utilisées. Ces caractéristiques font qu'il n'existe actuellement aucun système in vitro ou ex vivo permettant de récapituler tous les évènements et les modifications du microenvironnement associées que ce soit pour les sarcomes et les carcinomes. Cependant, parallèlement aux modèles animaux proposés, des essais in vitro "basés sur les tumeurs" (lignées cellulaires, cultures primaires de cellules humaines, modèles de culture 3D) ont débuté au sein de l’équipe pour développer une plateforme de criblage de composés prometteurs et ainsi réduire le nombre d'animaux requis. Ces futurs modèles associeront des systèmes microfluidiques, de la reconstruction en 3D de coupes histologiques humaines, des approches utilisant des données archéologiques (tissu osseux) et de la modélisation informatique.

Réduction

La conception de nos protocoles expérimentaux repose sur notre expérience, les données quantitatives publiées antérieurement suite à différents traitements médicamenteux et les recommandations de notre cellule statistique. En prenant en compte tous ces éléments, le nombre d’animaux par groupe est fixé à 10. Si des différences importantes sont observées lors des premières expérimentations à venir (essai d’une nouvelle génération de molécules), une réduction du nombre d'animaux dans les expériences suivantes sera appliquée après une nouvelle estimation statistique. Toutes les expériences seront « randomisées » : les animaux sont inclus au hasard dans chaque groupe après induction des tumeurs, et groupés de manière à réduire le nombre d'animaux en utilisant, dans la mesure du possible (par exemple : un même groupe de contrôle peut être utilisé pour plusieurs molécules à tester). Des études pilotes reposant sur un nombre d’animaux réduits seront envisagés lorsque cela sera nécessaire (ex : nouvel échantillon de patient) pour définir un temps de croissance tumorale par exemple et ainsi réduire le nombre d’animaux par groupe ultérieurement. Un plan expérimental sera établi avant chaque expérimentation afin de réduire au maximum le nombre d’animaux inclus.

Raffinement

Les modèles murins qui seront utilisés dans ce projet sont déjà établis et nous disposons déjà de données dans l'utilisation de ces modèles (ex. croissance tumorale, formation de métastases, réponse à certaines chimiothérapies). Nous avons déjà identifié la chronologie de la croissance de la tumeur primaire pour les modèles reposant sur l’injection de cellules tumorales issues de lignées cellulaires commerciales, de l'initiation des métastases pulmonaires (cas des ostéosarcomes) et de la détection des cellules tumorales circulantes. Ces informations nous permettent d'initier les procédures expérimentales à un moment approprié avec une reproductibilité accrue. Une attention particulière sera donnée sur le suivi des signes de souffrance des animaux. Une surveillance étroite des animaux par des techniciens animaliers et des chercheurs expérimentés sera mise en place et, le cas échéant, une analgésie sera utilisée pour soulager la douleur. Nous continuerons à affiner les études en termes de surveillance/imagerie des tissus et de collecte de données. Dans le cadre des bonnes pratiques de laboratoire, nous rédigerons un protocole [plan d'étude individuel (PIE)] pour chaque expérience, comprenant l'énoncé du ou des objectifs, une description de l'expérience, couvrant des questions telles que les traitements expérimentaux, les détails du matériel expérimental.

Choix des espèces

Nos procédures expérimentales prévoient l’utilisation de souris immunocompétentes et immunodéprimées selon l’origine des cellules ou des tissus tumoraux implantés. Des souris immunodéficientes seront utilisées pour l'injection de lignées cellulaires humaines et pour l'injection de cellules issues de cultures primaires ou d'échantillons de patients. L’utilisation de souris immunocompétentes permettra d’étudier les populations immunitaires associées au développement tumoral suite à l’implantation de cellules d’origine murine. Différentes souches de souris seront utilisées selon l'origine des cellules. La souris est préférentiellement choisie en raison de l’origine des lignées cellulaires disponibles et par le fait que ces animaux de petites tailles nécessitent des quantités de molécules thérapeutiques réduites. Pour les modèles de d’ostéosarcomes et de sarcomes d’Ewing, des souris jeunes seront utilisées afin de mimer au mieux les tumeurs chez les patients (enfant, l’adolescent et le jeune adulte). Réception de souris âgées de 4 semaines, utilisation après une semaine d’acclimatation (âgées de 5 semaines). L’âge des souris est déterminé selon l’âge de diagnostic de la pathologie chez l’être humain. Pour les modèles de sarcomes des tissus mous, chondrosarcomes et de carcinomes, des souris âgées de 8 semaines seront utilisées. Réception de souris âgées de 7 semaines, utilisation après une semaine d’acclimatation (âgées de 8 semaines). L’âge des souris est déterminé selon l’âge de diagnostic de la pathologie chez l’être humain.

  • Recherche fondamentale
    • Autre recherche fondamentale
    • Oncologie
Lapins : 30
Souffrances
▲ -
▲ 30
▲ -
▲ -
Devenir
 25
 -
 -
 5

30 lapines vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, 25 destinées à l'adoption et 5 environ euthanasiées. Chaque animal est anesthésié et rasé sur le ventre, puis des poux humains sont déposés sur sa peau pour se nourrir de son sang pendant une heure, à raison de trois gorgements par semaine pendant cinq ans. L'objet est de maintenir un élevage de poux de corps humains pour l'étude des maladies qu'ils transmettent. Le porteur indique n'avoir trouvé aucune membrane artificielle capable de nourrir ces poux et retient le lapin, décrit comme "docile" et de grande taille, comme hôte.

Objectifs

L’élevage des poux humains est bien établi dans notre unité depuis 15 ans. Grace à cet élevage et à coté des agents connus, le rôle du pou de corps dans la transmission de plusieurs agents infectieux autresà été démontré. Cet élevage de poux est primordial pour l’étude de certaines maladies vectorielles d’où l’intérêt de ce projet. Les poux sont des ectoparasites hématophages. Le lapin est utilisé comme hôte, permettant de fournir 3 repas sanguins par semaine nécessaire au développement des poux.

Bénéfices attendus

Il permettra de maintenir une souche de poux du corps humain (Pediculus humanus corporis) nécessaire pour différents projets de recherche évaluant les interactions entre les pathogènes et le vecteur (poux) dans la transmission des maladies humaines et animales

Procédures

Les lapins seront anesthésiés par voie intramusculaire par un cocktail de kétamine/xylazine puis la profondeur de la narcose sera contrôlée (réflexe palpébral, dépression respiratoire). L'animal sera alors placé dans la gouttière où se trouve un tapis chauffant et un onguent ophtalmique (Ocrygel) lui sera appliqué. Le ventre sera rasé à la tondeuse et désinfecté à l'alcool chirurgical puis les poux y seront déposés pour un gorgement d'une durée maximale d'une heure. L'animal sera continuellement surveillé pendant la procédure afin de détecter tout signe d'éveil, qui entraînerait l'arrêt immédiat de la manipulation. A la fin du gorgement, tous les poux sont récupérés et l'animal est nettoyé à l'aide d'un aspirateur à faible puissance afin de s’assurer qu’il ne reste pas de poux. Sa peau est de nouveau nettoyée avec une compresse légèrement imbibée d'antiseptique puis l'animal est remis dans sa cage. Il sera surveillé régulièrement jusqu'à son réveil. Les piqûres de poux ne causent généralement pas de gêne à l'animal mais toute manifestation d'inconfort entraînera l'application d'une crème anti-démangeaisons (Cortapaisyl).

Impact sur les animaux

Aucun

Devenir

La procédure étant légère, les animaux en fin de projet qui ne sont pas trop agressifs seront adoptés. Cela représente la majorité des lapins (soit 25/30). Sur 30 lapines utilisées sur les 5 ans, 5 en moyenne doivent être euthanasiés

Remplacement

Aucune alternative de remplacement des lapins pour l’engorgement des poux n’est actuellement disponible, malgré les différents essais que nous avons réalisés dans notre laboratoire pour gorger les poux sur des membranes artificielles comme c’est le cas des moustiques, puces, punaises de lit et triatomes que nous élevons également au sein de notre laboratoire

Réduction

Seulement six lapins seront utilisés par an en alternance pendant la durée totale de ce projet (60 mois), ce qui fait un total de 30 lapins. Les poux doivent être nourris 3 fois par semaine, les lapins seront utilisés en alternance pour chaque gorgement. Approximativement, chaque lapin sera donc utilisé 2 fois par mois, soit 24 fois par an.

Raffinement

La totalité de la procédure se déroulera sous anesthésie . Le dessèchement de la cornée sera soulagé par l'application d'un onguent ophtalmique (Ocrygel) et les éventuelles démangeaisons conséquentes aux piqûres de poux seront apaisées par une crème anti- démangeaisons (Cortapaisyl). Les lapins sont visités chaque jour y compris les week-end et jours fériés pour s’assurer que les animaux ont de la nourriture et de l’eau. Ils seront manipulés en dehors des procédures expérimentales, dans un espace calme, par du personnel formé et habitué. Les cages de chaque lapin seront enrichies avec du foin et des jouets en bois. Malgré cette surveillance pour réduire les douleurs et le stress, si nous constatons qu’un animal présente des signes de souffrance tels qu'une détresse respiratoire, prostration, atonie, ou un défaut d’alimentation avec une perte de poids >20%, l'animal sera isolé pour des soins. Si nous observons aucune amélioration il sera euthanasié par surdosage d'Euthasol.

Choix des espèces

Le lapin (New Zealand) est l’espèce animale la plus appropriée pour nourrir les poux, compte tenu du fait que c’était l’espèce qui a été utilisée pour adapter et établir un élevage de poux de corps humain au laboratoire. Ces lapins sont de grande taille à l'âge adulte et permettent de nourrir un grand nombre de poux en une seule fois. Par ailleurs, ils sont dociles et donc faciles à manipuler, ce qui est un avantage quand on doit travailler avec ces animaux trois fois par semaine. Ce projet n'inclura que des lapins adultes en raison de leur taille. La taille de leur ventre permettra de nourrir plus de poux en une seule fois et d'utiliser moins d'animaux.

  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
Souris : 6330
Souffrances
▲ 2010
▲ 4320
▲ -
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 6330

6 330 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 2 010 embryons prélevés puis anesthésiés par le froid. Les adultes subissent un génotypage par prélèvement de l'extrémité de la queue, décrit comme source d'inconfort passager, et les embryons sont prélevés entre le 14e et le 18e jour de développement pour examiner leur cerveau et leur crâne. L'objet est d'évaluer le rôle de variations génétiques dites synonymes dans une malformation rare du cerveau, l'holoprosencéphalie. Le porteur affirme recourir déjà à des cellules souches humaines et à l'édition du génome in vitro, mais conclut qu'un embryon de vertébré reste "essentiel" pour confirmer l'implication des gènes.

Objectifs

L'holoprosencéphalie (HPE) est une anomalie rare du développement du cerveau qui se produit lorsque le cerveau antérieur ne se divise pas correctement. Cette condition, qui touche environ 1 naissance sur 10 000, est associée à des problèmes variables au niveau du cerveau et du visage. Les mutations du gène Sonic Hedgehog (SHH) sont la principale cause génétique de cette maladie. Le dépistage génétique de l'HPE s'est amélioré, mais dans près de 70 % des cas, la cause génétique reste inconnue. Les variants synonymes, qui correspondent à des changements de nucléotides dans la séquence d'ADN sans entraîner de modification des acides aminés de la protéine, sont souvent négligés en raison de leur grand nombre présent dans le génome de chaque individu. Dans cette étude, nous nous intéressons à évaluer le rôle des variants synonymes dans le développement de l'HPE en utilisant un modèle murin. Ce modèle nous permettra de comprendre comment ces mutations peuvent influencer le développement du cerveau et du squelette du crâne, et d'explorer leur pertinence clinique dans l'HPE. Les résultats de cette étude contribueront à améliorer le diagnostic de l'HPE et à mieux comprendre les mécanismes de cette maladie.

Bénéfices attendus

Si ces animaux présentent des anomalies au niveau de l'hypophyse et des os du crâne, cela confirmera l'effet d'une variation génétique sur la maladie. Cette découverte permettra d'approfondir notre compréhension des mécanismes de la maladie. En étudiant ces phénomènes, nous pourrons obtenir des informations précieuses sur la façon dont la maladie se développe et comment elle peut être identifiée chez les patients. Cela ouvrira la voie à de meilleures options de dépistage et de diagnostic, ce qui sera bénéfique pour les personnes atteintes de cette condition.

Procédures

La procédure 1 permettra d'identifier les animaux à partir d’un échantillon de queue prélevé par biopsie caudale. Cela représente 864 animaux par an. La procédure 2 permettra d'explorer le phénotype de la tête des embryons entre les stades E14,5jpc et E18.5jpc (Dernier tiers de développement). Cela représente 402 embryons par an.

Impact sur les animaux

- Les effets indésirables attendus concernent uniquement les adultes devant être soumis au génotypage. Actuellement, le génotypage est effectué en extrayant l'ADN à partir de biopsies caudales ; ce qui peut engendrer une sensation d'inconfort chez l'animal. Cette gêne est passagère et n'entraîne pas de complications majeures.

Devenir

Tout les animaux des procédures 1, 2 et 3 seront euthanasiés

Remplacement

Nous utilisons des technologies innovantes, commme les cellules souches humaines induites et l’édition du génome (CRISPR/Cas9) pour examiner in vitro la fonction des gènes lors de la différentiation du neurectoderme, le tissu précédant la formation du cerveau. Ces études préliminaires nous permettent d’analyser comment un gène spécifique ou une mutation influe sur les processus biologiques liés au développement, facilitant ainsi l'identification des gènes les plus pertinents. Néanmoins, pour confirmer leur implication dans l'apparition de la pathologie, il est essentiel de recourir à un modèle d'embryon vertébré. Le modèle murin est adapté à nos recherches, car il permet d'obtenir des animaux transgéniques et présente des similitudes dans le développement précoce du cerveau avec celui de l'être humain.

Réduction

D’après notre expérience, seulement 70% des femelles accouplées (repérées par la présence d’un bouchon vaginal) développent une gestation. Afin d'éviter l'euthanasie inutile de femelles qui pourraient ne pas être gestantes, nous avons élaboré un protocole qui repose sur la surveillance quotidienne du poids des femelles accouplées. Seules les femelles ayant enregistré une prise de poids suffisante sont considérées comme gestantes. La population d'adultes, qui est élevée et génotypée, est restreinte au maintien de nos lignées transgéniques et à la réalisation des accouplements nécessaires pour obtenir des femelles en gestation pour prélèvement d’embryons. Notre équipe possède une longue expérience dans l'étude du développement précoce du cerveau antérieur chez la souris, englobant des compétences telles que la dissection des animaux, l'évaluation morphologique des phénotypes et l'analyse histologique. Cette expertise, combinée à nos recherches passées sur des modèles liés à notre pathologie d'intérêt, nous permet de diriger nos analyses de manière ciblée et de minimiser l'utilisation d'embryons de souris au strict nécessaire.

Raffinement

Un suivi périodique du score de grimace sera instauré pour les spécimens issus des nouvelles lignées transgéniques. Leur poids et comportement seront surveillés de manière à garantir un suivi constant de leur état de santé, permettant ainsi la détection éventuelle d'un phénotype dommageable. Les embryons seront soumis à une cryoanesthésie immédiatement après leur prélèvement pour assurer éviter toutes douleurs. Pour minimiser la douleur associée au prélèvement de l'extrémité de la queue des souris de 3 semaines, l'équipe de l'animalerie travaille activement à l'exploration de nouvelles techniques de génotypage. Des approches alternatives, comme le prélèvement de poils, de salive ou de fèces, sont actuellement en cours d'étude. Une surveillance quotidienne des animaux ainsi que des conditions d'hébergement est mise en place. Les souris bénéficieront d'un environnement enrichi comprenant du coton et/ou du carton, dans le but de les stimuler et de réduire le stress.

Choix des espèces

Le développement du cerveau chez la souris est proche de celui de l'humain. Le modèle murin présente l'avantage de disposer de nombreuses lignées trangéniques. Les animaux concernés sont soit juvéniles (3 semaines) ou des embryons compris entre 14.5 et 18,5 jours de développement.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système gastrointestinal
Souris : 250
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 160
▲ 90
Devenir
 -
 -
 -
 250

250 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 90 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles subissent l'implantation chirurgicale d'un aimant sous la peau, des injections intraveineuses répétées, des séances d'ultrasons et une greffe de cellules tumorales dans le côlon suivie de coloscopies, la tumeur pouvant provoquer perte de poids, saignements et diarrhée. L'objet est de tester un traitement anticancéreux ciblé sur la tumeur du côlon au moyen de nanoparticules magnétiques et d'ultrasons. Les retombées pour les patients sont renvoyées au-delà de cinq ans et à d'éventuels essais cliniques, le porteur affirmant qu'aucun système in vitro ne reproduit les pressions mécaniques de la croissance tumorale.

Objectifs

L’un des problèmes majeurs des traitements chimio thérapeutiques dans tous types de cancers est qu’ils sont majoritairement administrés de façon dite systémique, c’est à dire qu’ils se retrouvent présents dans le corps entier et pas uniquement dans les tumeurs à résorber. La nature toxique de ces traitements, bien que plus efficace dans les tumeurs, affaiblit le corps entier des patients, et laisse bien souvent des séquelles après guérison. Dans le cas du cancer colorectal, le traitement actuel standard repose essentiellement sur la chirurgie et la chimiothérapie. Les effets secondaires de cette chimiothérapie sont des nausées, l’inflammation de la bouche et aphtes, des diarrhées ou constipation, perte des cheveux, fatigue, et anomalies sanguines avec baisse des globules rouges, blancs et plaquettes, et fourmillements qui peuvent laisser des séquelles permanents. L’anti-cancéreux Vandétanib (Vande) est déjà autorisé comme chimiothérapie unique pour le cancer de la thyroïde et agit en inhibant l'action de certains récepteurs exprimés à la surface des cellules, dont le récepteur Ret. Ret est par ailleurs un senseur sensible aux contraintes mécaniques dans le colon de souris. Le récepteur Ret est aussi activé dans le cancer du côlon humain et en conséquence, utiliser le traitement Vande dans le cancer du côlon devrait avoir une action thérapeutique bénéfique dans le traitement de la maladie. Mais la Vande est une molécule particulièrement toxique pour le corps entier de l’organisme traité. L’objectif du projet est de mettre au point un traitement locorégional (qui concentre son action sur la zone de la tumeur et sa région avoisinante) par Vande dans les tumeurs du côlon uniquement, en associant Vande avec des nanoparticules magnétiques ciblés par champ magnétique dans le côlon, et en libérant la Vande avec des ultrasons focalisés spécifiquement dans les tumeurs.

Bénéfices attendus

Les gains potentiels consistent non seulement en l’élimination des effets secondaires toxiques de la chimiothérapie Vande pour le corps entier de l’organisme traité (ici la souris pour commencer), mais aussi une meilleure efficacité du traitement concentré dans les tumeurs cible. Du fait de la généricité de l’activation mécanique du récepteur tumorigène Ret dans différents types de tumeurs, mais aussi dans les métastases, ce type de traitement régional des tumeurs pourrait avoir un impact positif dans le traitement tumoral dans nombre d’organes, mais aussi dans celui des métastases chez l’homme. A court terme, c’est à dire durant la durée du projet d’environ 5 ans, la faisabilité d’une telle approche sera testée sur des souris porteuses de tumeurs humaines. A long terme (au-delà de 5 ans), en cas de succès, le procédé pourra être transféré en essais cliniques et pourra bénéficier aux patients, du moins dans le cancer du côlon, et peut-être dans nombre d’autres types de tumeurs, incluant les tumeurs métastatiques.

Procédures

Premier volet du projet : un groupe contrôle recevra seulement une injection intraveineuse dans la veine de la queue avec une solution saline (une fois, sous anesthésie pendant 5 minutes). L’autre groupe suivra une chirurgie pour l’implantation d’un aimant en sous-cutané dans le dos de la souris suivi d’une injection intraveineuse dans la veine de la queue du traitement (une fois par jour, jusqu’à 5 fois de suite toutes les 24h). La pose de l’aimant et son retrait 20 minutes après sera réalisé sous anesthésie pendant une durée maximale de 30 minutes. Les souris de deux groupes seront ensuite soumises aux ultrasons avec une sonde échographique (une fois par jour, entre 1 et 5 fois en fonction de conditions), sous anesthésie et pendant 10 minutes). Les 2 groupes seront divisés à nouveau en 2 groupes: 1) le premier groupe sera injecté dans la veine de la queue (une fois, sous anesthésie pendant 5 minutes). 2) le deuxième groupe, après retrait de l’aimant implanté, sera traité avec des ultrasons avec un échographe pendant 1h (sous anesthésie, une fois par jour). Deuxième volet du projet : les souris anesthésiées recevront une injection de cellules tumorales dans le côlon (contrôle par coloscopie) (durée 60 min max). Un groupe contrôle recevra seulement une injection intraveineuse dans la veine de la queue avec une solution saline (une fois, sous anesthésie pendant 5 minutes). L’autre groupe suivra une chirurgie pour l’implantation d’un aimant en sous-cutané dans le dos de la souris suivi d’une injection intraveineuse dans la veine de la queue du traitement (pose et retrait de l’aimant entre 1 et 5 fois en fonction de résultats obtenus dans le premier volet, sous anesthésie pendant maximum 30 minutes et jusqu’à 5 fois de suite toutes les 24h). Un suivi par coloscopie sera réalisé une fois par semaine sous anesthésie et pendant une durée maximale de 10 minutes. Les souris de deux groupes seront ensuite soumises aux ultrasons avec une sonde échographique (entre 1 et 5 fois en fonction de résultats obtenus dans le premier volet, sous anesthésie et pendant 10 minutes).

Impact sur les animaux

Les animaux seront injectés avec une solution de nanoparticules Ultra-Magnétiques encapsulés dans des Liposomes avec ou sans le médicament (LUM or LUM+Vande) dans la veine de la queue et un petit aimant sera inséré par voie sous-cutanée dans le flanc supérieur droit pour établir la pression équivalente à celle d'une tumeur dans le côlon. La douleur provoquée dans cette partie expérimentale du projet est associée à l'injection et à l'implantation de l'aimant, mais ne devrait pas s'étendre sur le temps où la pression mécanique est établie, maximum 5 jours (aucune réponse inflammatoire associée à la stabilisation des nanoparticules magnétiques n'a été trouvée dans nos travaux antérieurs). La technique d’application des ultrasons focalisés dans les tumeurs est utilisée de manière courante en médecine humaine (similaire à une échographie) et elle est considérée comme une procédure sûre, efficace et non invasive, sans effet indésirable. Egalement pour la stimulation acoustique via une sonde échographique, qui sera réalisée sur des souris anesthésiées. Les animaux greffés avec des cellules tumorales par voie sous-cutanée développeront des tumeurs qui seront mesurées régulièrement. Les effets indésirables du modèle tumoral incluent une perte de poids, des saignements, de la diarrhée ou des changements de comportement grossiers (échelle des grimaces de souris) qui peuvent apparaître tout au long de la procédure (temps maximum 1 mois).

Devenir

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

Remplacement

Les questions auxquelles nous cherchons à répondre dans ce projet ne peuvent être abordées expérimentalement sans l'utilisation d'animaux en raison de la complexité présentée non seulement par l'architecture et l'arrangement des organes in vivo, mais aussi par leur interrelation et leur rétroaction avec les systèmes immunitaire et circulatoire. Le modèle de souris est le plus approprié pour le développement expérimental de ce projet en raison de plusieurs aspects, notamment la caractérisation approfondie de la maladie et la réponse immunitaire dirigée contre elle. De même, tous ces aspects ont une forte homologie avec l'homme, la souris étant un excellent modèle pour les études précliniques des maladies humaines. Les alternatives de remplacement partielles ou complètes telles que les approches in vitro ou ex vivo comme les cultures de cellules tumorales ou les organoïdes ne peuvent pas imiter avec précision la croissance tumorale in vivo, notamment les pressions de croissance mécaniques associées qui provoquent l’activation des cellules souches cancéreuses. Précédemment, nous avons réalisé des expériences sur deux modèles alternatives, Drosophile et anémones, pour caractériser et inhiber la voie mécano sensible que nous voulons maintenant cibler dans le cadre de ce projet. Pour optimiser au maximum les conditions du traitement, nous avons mis au point un protocole pour obtenir des liposomes magnétiques hautement concentrés en Vande et nous avons ensuite réalisé dans notre laboratoire des expériences in vitro nécessaires pour déterminer les conditions optimales pour le relargage du Vande par HIFU.

Réduction

Les résultats obtenus dans nos projets précédents nous ont permis de réduire et d’ajuster le nombre minimal de souris par condition nécessaire pour obtenir de résultats statistiquement fiables. Le nombre de souris pourra être réduit en fonction des résultats obtenus à chaque étape, permettant de cibler les meilleures conditions d’analyse. Compte tenu de la nature des modèles et du protocole de traitement, nous prévoyons d'utiliser 5 souris par condition de traitement. Nous affinerons constamment notre technique chirurgicale et nos routines de soins postopératoires afin de garantir que seul le nombre minimum de souris sera utilisé.

Raffinement

Toutes les souris seront surveillées quotidiennement et les expériences seront menées de manière à minimiser et à prévenir la douleur. Des soins seront prodigués aux souris pendant et après toutes les opérations chirurgicales afin de surveiller le processus de guérison. L'implantation de l'aimant et l'injection de particules magnétiques seront réalisées sous anesthésie et après injection d’un analgésique pour réduire la douleur post-opératoire. Pour éviter la déshydratation de la cornée un gel ophtalmique hydratant sera déposé sur les yeux. Des soins seront administrés après mise en place sous-cutanée de l'aimant pour contrôler la cicatrisation de la plaie. Les animaux seront surveillés tous les jours pendant la durée de l’expérience. Le bien-être des souris sera contrôlé quotidiennement tout au long de l'expansion de la tumeur, de l'implantation de la xénogreffe colique et de la croissance de la tumeur, ainsi que tout au long de la phase de traitement, afin de s'assurer du bon état clinique des animaux et, le cas échéant, de mettre en place des soins support adaptés à la situation. Toutes les souris recevront les anesthésiques, les analgésiques, les anti-inflammatoires et les soins postopératoires appropriés. Une grille de score est mise en place pour évaluer de façon objective l’état des animaux et sera utilisée afin d’arrêter l’expérimentation dès atteinte d’un point-limite.

Choix des espèces

Ce projet nécessite l’utilisation d’un modèle animal anatomiquement proche de l’humain en vue d’une application clinique chez l’homme. La souris est le modèle de choix pour les expériences menées en cancérogenèse et pour les essais thérapeutiques sur le cancer du côlon parce que les médicaments sont métabolisés de la même manière que chez l'homme, ce qui rend obsolète l'utilisation de lignées cellulaires ou d'autres animaux comme les poissons. Ainsi, la seule option disponible pour obtenir la croissance de tumeurs humaines chez la souris est d'utiliser une souris avec un fond immunodéficient pour permettre la croissance de cellules cancéreuses humaines. Les souris utilisées pour les expériences seront des souris adultes à partir de 3 mois et jusqu’à 6 mois maximum. Les expériences doivent être réalisées sur des souris avec un système immunitaire parfaitement développé.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Souris : 160
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 160
▲ -
Devenir
 -
 -
 35
 125

160 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue, tandis que 35 mères non soumises aux procédures sont réutilisées. Les souriceaux sont soumis dès le sevrage à un régime pauvre en protéines qui freine leur croissance, à un probiotique déposé dans la joue cinq jours sur sept, à une pastille d'estrogène et à des tests de tolérance au glucose avec prélèvements de sang répétés au bout de la queue. L'objet est d'étudier les effets du sexe et d'un probiotique sur le métabolisme dans un contexte de malnutrition infantile. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit la complexité d'un "organisme dans son entier" et retient la souris comme modèle en nutrition humaine.

Objectifs

La malnutrition infantile est un problème majeur à travers le monde, qui impacte négativement l'équilibre glucidique. Des études ont montré que le microbiote des individus mal nourris était sévèrement impacté. De plus, un traitement avec une bactérie probiotique (micro-organisme vivant qui, lorsqu’il est ingéré en quantité suffisante, exerce des effets positifs sur la santé, au- delà des effets nutritionnels traditionnels) permet d’améliorer l’équilibre glucidique chez des souris femelles et mâles malnutris, avec des différences entre les sexes. L'objectif de ce projet est donc d'explorer de façon détaillée l’effet de cette bactérie probiotique dans un contexte de malnutrition protéique sur le métabolisme glucidique et d'examiner l’effet des hormones féminines dans ces conditions.

Bénéfices attendus

Les altérations métaboliques induites pas la malnutrition dans un contexte juvénile sont encore mal connues, de même que les effets bénéfiques des probiotiques. Ce projet permettra d’identifier les modifications précises qui s’opèrent lors d’un régime métaboliquement délétère et d’évaluer les potentiels effets positifs d’un traitement avec une bactérie probiotique. Nous pourrons ainsi identifier au cours du projet de futures cibles thérapeutiques permettant d’optimiser à long terme la prise en charge des enfants souffrant de malnutrition au travers d’un traitement nutritionnel et probiotique adapté.

Procédures

- Les animaux seront soumis à un régime nutritionnel faible en protéines ou à un régime contrôle pendant la durée de la procédure, ainsi qu’à un traitement avec une bactérie probiotique ou un placebo dans le creux de la joue 5 jours sur 7. Le traitement dure environ 1 minute par souris. - Une partie des animaux recevra une pastille de placebo ou d’estrogène en sous-cutanée (une seule injection au début de la procédure). Cette injection prendra 2-3 minutes. - Des tests de tolérance au glucose, à l’insuline et au pyruvate seront réalisé sur les animaux vigiles et 7 prélèvements sanguins (2-3 μL) seront réalisés au bout de la queue afin de mesurer la glycémie au cours du temps. Les animaux soumis à un test de tolérance orale au glucose subiront un gavage ainsi que trois prélèvements additionnels de 20 µL pour mesurer l’insulinémie au cours du temps. L’ensemble des interventions seront réalisées sur 160 animaux (80 animaux recevront un test de tolérance au glucose, à l'insuline et au pyrivate ; les 80 autres animaux auront un test de tolérance au glucose ainsi qu'un test de tolérance à l'insuline).Chacun de ces tests dure deux heures au total. - Un seul prélèvement de 200 µL de sang sera réalisé sur animal vigile avant la mise à mort. Ce prélèvement durera environ 1 minute.

Impact sur les animaux

Cette procédure devrait entraîner des nuisances modérées sur les animaux. - Le régime pauvre en protéines utilisé dans le cadre de ces procédures vise à modéliser le retard de croissance induit par la malnutrition protéique chronique, il entraîne donc une plus faible croissance en taille et en poids par rapport au régime contrôle pendant la durée de la procédure. - Les tests de tolérance au glucose et au pyruvate impliquent des prélèvements sanguins au bout de la queue pouvant induire une douleur et un stress. - La délivrance d’estrogènes chez des mâles juvéniles peut s'accompagner de la modification de certains paramètres métaboliques et d'une légère réduction de la croissance.

Devenir

L'ensemble de animaux mis en procédure seront mis à mort en vue du prélèvement des organes d'intérêt. Les 35 mères, qui n'auront pas subi de procédure expérimentale, seront réformées dans l'animalerie.

Remplacement

Cette étude implique une réponse intégrée de l'organisme à l'ingestion de divers régimes alimentaires et d’une bactérie probiotique, ce qui nécessite une étude chez l’animal. Aucun modèle in vitro ne permet de reproduire la complexité d'un organisme dans son entier dans un contexte de malnutrition et pour l'étude des fonctions métaboliques liées à la communication entre plusieurs organes. C'est pourquoi cette étude nécessite l'expérimentation animale. La souris sera utilisée car il s'agit d'un bon modèle pour étudier les modifications induites par une malnutrition protéique sur le métabolisme dans un contexte physiologique, ainsi que les conséquences locales et systémiques de ces modifications.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit au maximum pour permettre une analyse statistique pertinente des résultats obtenus, tout en contournant le problème de la variabilité inter-individuelle des paramètres étudiés. Le nombre de 10 animaux par groupe a été évalué en prenant en compte la puissance du test statistique souhaité (90%), la différence de moyenne attendue entre les groupes ainsi l’écart-type attendu des données au vu de nos résultats précédents. Dans une optique de réduction, nous allons prélever en fin de procédure l’ensemble des organes qui pourraient nous intéresser (muscle, tissu adipeux par exemple) mais sur lesquels nous n’avons pas prévu de travailler pour le moment et les conserver au congélateur pour d’éventuelles analyses ultérieures. Notre protocole expérimental utilisera des souris issues d’une reproduction chez un fournisseur agréé. Le choix d’utiliser des souris issues d’un fournisseur nous permettra de mieux contrôler certains paramètres liés à l’âge et à la croissance juvénile afin d’assurer une analyse pertinente et un résultat statistiquement significatif. Les mères seront réutilisées pour d’autres procédures.

Raffinement

Afin de limiter les nuisances sur le bien-être des animaux au cours de cette procédure expérimentale, une surveillance accrue des animaux sera mise en place avec des visites quotidiennes. La croissance en taille et en poids sera mesurée individuellement chaque semaine afin d’identifier tout signe de souffrance que les animaux pourraient développer en cours d’expérimentation. Les animaux seront tatoués en début de procédure afin de permettre un suivi individuel de ces paramètres. La prise alimentaire sera également mesurée pour vérifier que les animaux s’alimentent correctement, et la nourriture sera mise directement dans la litière au début de la procédure expérimentale afin de faciliter l’accès aux souriceaux qui viendront d’être sevrés. Lors des tests de de tolérance à l’insuline et au pyruvate, l’apparition d’un œdème ou d’un gonflement au point d’injection sous-cutanée ainsi que la bonne cicatrisation du bout de la queue suite aux prélèvements sanguins seront surveillés quotidiennement et pourront donner lieu à l’application locale d’antiseptiques le cas échéant. Lors du test de tolérance à l’insuline, si la glycémie des animaux chute sous une valeur limite au cours de l’expérience, celle-ci sera arrêtée et les animaux recevront une injection intrapéritonéale d’une solution de glucose. L’atteinte des points limites entraînerait alors la mise à mort des individus concernés. Le protocole du régime expérimental et l’administration de probiotique a déjà été employé au laboratoire et ne devrait pas apporter de souffrance animale.

Choix des espèces

La souris, qui est un animal omnivore, est un modèle classique en nutrition humaine. En raison de la connaissance de son microbiote, et des modèles disponibles, il s'agit d'un modèle préclinique de choix afin de comparer l'effet d'un probiotique dans une étude nutritionnelle. Les animaux utilisés seront suivis à partir du jour d'identification par tatouage dans la paume de patte , et pendant les 35 jours de traitement post-sevrage (traitement commencé à jour 21 (P21) en fonction du poids du juvénile (poids non inférieur à 8g) jusqu’à jour 56 (P56). L'objectif du projet est d'étudier les effets d’un probiotique sur le métabolisme pendant la période juvénile. Pour cela, les animaux doivent être inclus dans la procédure dès le sevrage, qui est une période clé pour la croissance et la maturation métabolique.