Oncologie
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Validation de l’efficacité anti-tumorale d’un CAR-T cell IL-1RAP en traitement des syndromes myélodysplasiques (1/2)
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
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.
Analyse du rôle des histones et de leurs partenaires dans le développement embryonnaire de l’amphibien Xenopus laevis
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système nerveux
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.
Etude du microenvironnement tumoral et développement thérapeutique
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système musculosquelettique
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.
Elevage de poux humains (Pediculus humanus corporis) sur lapins
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
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.
Etude du phénotype cérébrale et craniofaciale d’embryons de souris transgéniques
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
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.
Traitement pharmacologique locorégional de la pression générée par la croissance tumorale dans le cancer de côlon
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
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.
Elevage de souris immunodéficientes pour étudier le développement de cancers humains
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
5 500 souris vont être utilisées dans un élevage de cinq ans, accouplées sur plusieurs cycles de reproduction, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ces souris n'ont pas de système immunitaire, ce qui les rend selon le porteur sensibles aux infections, avec comme signes possibles un amaigrissement, un poil terne, un isolement ou des troubles du comportement pendant l'allaitement, et ce qui permet de leur greffer des cellules humaines, cancéreuses ou non. Le porteur revendique une production locale de souris "non stressées par un voyage", testées au préalable pour leur capacité à accepter les greffons, et ajustée aux "besoins des projets expérimentaux". Il annonce la mise à mort des reproducteurs en fin d'élevage, "trop âgés" pour d'autres procédures, sans dire ce que deviennent les souriceaux nés de ces accouplements.
Objectifs
L'objectif du projet est d'étudier les mécanismes biologiques impliqués dans le développement normal et pathologique de différents types de cellules humaines, en particulier de certains cancers humains, comme les cancers du sang appelées leucémies. Certaines expériences, par exemple, nécessitent la transplantation de cellules humaines malades chez les animaux, pour créer des modèles expérimentaux in vivo permettant d’étudier et de traiter le développement du cancer ciblé par de nouvelles stratégies thérapeutiques, potentiellement applicables dans le futur aux patients. Ces projets reposent donc sur la greffe de cellules humaines normales ou cancéreuses, issues de patients, qui ont besoin d'une environnement particulier pour se développer, sans être rejetées pour le système immunitaire de l'hôte (ici la souris) transplanté. On parle de xénogreffe. Nous réalisons ces élevages localement afin de pouvoir disposer de souris bien intégrées dans leur environnement, non stressées par un voyage, en nombre suffisant et que nous avons préalablement testées pour leur capacité à accepter les greffons humains.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet sont de disposer de modèles animaux murins de qualité, en bonne santé, non stressées et bien intégrées dans notre animalerie, que nous avons testées au préalable pour être de bonnes receveuses de cellules humaines normales et cancéreuses, permettant d'avoir des résultats scientifiques reproductibles rapidement et donc d'utiliser moins d'animaux. En outre, la production locale de ces deux lignées pourra aider à comprendre plus rapidement comment traiter des cancers pour lesquels à l’heure actuelle les traitements sont à améliorer. Le fait de les produire en local permet aussi un gain de temps dans l’étude et la recherche de traitement.
Procédures
Les souris seront mises en accouplement pour plusieurs cycles de reproduction pendant les 5 ans de la procédure.
Impact sur les animaux
Les souris utilisées sont immunodéficientes (sans système immunitaire), elles sont donc théoriquement sensibles aux infections bactériennes et virales. Les effets indésirables pourraient être en lien avec une infection (amaigrissement, poil terne, isolement, changement de comportement lors de l’allaitement)
Devenir
Les souris utilisées pour la reproduction seront euthanasiées en fin de procédure d'élevage car ces animaux seront trop âgés pour être replacés dans d'autres procédures expérimentales.
Remplacement
Les projets que nous développons étudient le développement physiologique normal et pathologique du sang (notamment le développement de certains cancers du sang comme les leucémies). Quand cela est possible nous réalisons des expériences de culture cellulaire. Toutefois certains aspects ne peuvent pas être réalisés dans une boite de culture (in vitro) car ils nécessitent d’être étudiés dans un organisme entier et font notamment appel à la complexité des interactions entre cellules dans un organe entier ou entre différents organes qu'il n'est pas possible de générer autrement que dans un modèle animal. Il n'y a donc pas d'alternative non animale aux élevages de ces souris, même si nous faisons de notre mieux pour étudier les questions déjà ex-vivo avant de poser des questions in-vivo.
Réduction
Nous essayons de rationaliser notre production d'animaux, donc de ne pas avoir trop de couples en route, afin d'éviter une sur-production par rapport à la demande pour les projets en cours. Si les productions de souriceaux sont optimales pour répondre aux besoins des projets expérimentaux, nous régulons la production en diminuant le nombre de couples. Le nombre d’animaux prévu pour ces élevages dépend des projets de recherche dans lesquels ils sont utilisés. Nous l'avons calculé en prenant comme base des travaux de recherche réalisés au sein de notre laboratoire sur les dernières années et en essayant de programmer au mieux nos futurs projets.
Raffinement
Les souris immunodéficientes sont élevées et accouplées en confinement, sous atmosphère filtrée, donc exempt de pathogènes, soit en isolateur, soit en cages de portoir ventilé. Les changes des cages sont réalisés sous poste de sécurité microbiologique afin de réduire au maximum les risques de contact avec des agents infectieux. L'eau de boisson est une eau filtrée en bouteille du commerce et l'alimentation est stérilisée par irradiation. Toutes les manipulations des animaux sont réalisées avec des gants et des pinces aseptisées à l'alcool.
Choix des espèces
Nous utilisons des souris qui sont des mammifères de petite taille à l'âge adulte, faciles à élever et à reproduire en captivité. Leurs génétique et comportement sont bien connus ce qui permet de mesurer facilement le bien-être, la souffrance et l'angoisse des animaux en captivité et d'y remédier le cas échéant ; ce qui en fait un bon modèle pour atteindre les objectifs scientifiques adossés aux élevages. Dans ce protocole nous avons besoin de souris adultes, en âge de reproduction, qui sont une espèce bien intégrée. Les souches de souris que nous élevons n'ont pas (ou peu) de défense immunitaire ce qui permet à des greffons cellulaires d'origine étrangère (nous travaillons avec des cellules humaines normales et cancéreuses et on parle de xénogreffe) de s'implanter et de se développer.
Étude des effets du sexe sur le métabolisme de souris juvéniles nourries avec un régime pauvre en protéines
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
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.
Rôle de sous-populations de neurones à POMC dans la préférence à la nourriture hypercalorique
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
3 709 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles sont hébergées seules dès sept semaines, subissent une neurochirurgie avec injection intracérébrale sous anesthésie, des gavages cinq jours de suite, une immobilisation en tube et un séjour de dix jours en cage métabolique fermée, pour étudier des neurones qui pourraient pousser à consommer des aliments hypercaloriques. Le porteur reconnaît que l'isolement social est une source de stress amplifiée par les cages métaboliques. Les retombées annoncées contre l'obésité sont renvoyées au long terme, et le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ni informatique ne peut remplacer l'animal pour étudier le comportement alimentaire.
Objectifs
La capacité à identifier et consommer des aliments riches en calories est primordiale à la survie des individus dans le règne animal, en particulier lorsque l’accès aux sources de nourriture est dangereux et/ou incertain. Des mécanismes biologiques, notamment cérébraux, œuvrent ainsi à analyser la nourriture consommée et guider l’individu vers des aliments caloriques, permettant de constituer des réserves qui assureront sa survie en cas de pénurie. Cependant, ces mêmes mécanismes biologiques peuvent devenir un handicap lorsque de la nourriture hypercalorique est disponible facilement et sans aucune restriction. En effet, en favorisant l’accumulation excessive de graisse corporelle, ces mécanismes peuvent conduire au développement de l’obésité et de nombreuses comorbidités associées (diabète de type 2, maladies cardiovasculaires, certains types de cancers, etc.). Dans ce contexte, il existe dans notre cerveau des neurones capables de détecter différents nutriments issus de l’alimentation, afin d’adapter nos choix alimentaires. Certains de ces neurones ont longtemps été considérés comme responsables de la satiété, mais des études récentes ont dévoilé leur grande hétérogénéité. Une sous-population particulière de ces neurones s’active préférentiellement lorsque des aliments hypercaloriques sont ingérés. Les raisons et conséquences de cette activation ne sont cependant pas connues, et c’est ce que nous cherchons à étudier dans ce projet. Notre hypothèse est que certains de ces neurones pourraient, dans des conditions particulières, augmenter la consommation d’aliments hypercaloriques, ce qui irait à l’encontre du rôle de promoteur de la satiété qu’on leur connaît actuellement.
Bénéfices attendus
À l’heure actuelle, l’Organisation Mondiale de la Santé estime à plus d’1 milliard le nombre de personnes obèses à travers le monde, ce qui représente un problème de santé publique de la plus haute importance. Malheureusement, les traitements disponibles à l’heure actuelle ne sont que peu efficaces pour lutter contre cette pathologie, et seules des techniques chirurgicales extrêmement invasives permettent une perte de poids durable (sans garantie de succès systématique). Il est donc crucial d’approfondir nos connaissances sur les mécanismes biologiques participant au développement de l’obésité, dans l’espoir de fournir à l’avenir de meilleurs traitements aux personnes affectées. À court terme, notre projet apportera des informations nouvelles sur les mécanismes biologiques qui favorisent la consommation d’aliments hypercaloriques et participent ainsi au développement de l’obésité et des comorbidités associées. En outre, il s’inscrit pleinement dans un contexte de recherche international visant à décrypter les rôles spécifiques des différentes sous-populations de « neurones de la satiété ». À plus long terme, ce projet pourrait ainsi conduire à la mise au point de nouvelles approches thérapeutiques pour lutter contre l’obésité.
Procédures
Voici la liste des interventions sur les animaux : 1) Hébergement individuel (3709 souris) : toutes les souris de ce projet seront hébergées de manière individuelle dès l’âge de 7 semaines, jusqu’à la fin de l’étude, pour une durée variant de 6 à 17 semaines, suivant les lots. 2) Neurochirurgie (3533 souris) : cette technique d’injection intra-cérébrale est réalisée sous anesthésie générale, pour une durée totale d’environ 90 minutes. Une injection sous-cutanée sera réalisée sur souris vigiles 30 minutes avant la neurochirurgie, puis 1 par jour dans les 2 jours suivants, afin d’administrer les médicaments anti-douleurs. Six autres injections sous-cutanées seront réalisées lorsque les souris seront anesthésiées (2 d’anesthésiques locaux, 1 d’anti-douleur et 3 de réhydratation). Les souris concernées ne subiront qu’une seule neurochirurgie au cours de l’étude. 3) Injections sous-cutanées (3533 souris) : en-dehors de la neurochirurgie, les souris recevront des molécules par injection sous-cutanée ponctuelle sans anesthésie. Au maximum, 6 injections séparées d’au moins 1 semaine. 4) Injection abdominale (3621 souris) : ces souris recevront un euthanasiant par voie abdominale (injection unique), sans anesthésie préalable. 5) Gavage oral (2696 souris) : un gavage oral sera réalisé 1 fois par jour durant 5 jours, sans anesthésie. 6) Immobilisation (2016 souris) : l’analyse de la composition corporelle nécessite que la souris soit bloquée en position fœtale à l’extrémité d’un tube en plastique, pour une durée maximale de 5 minutes, sans anesthésie. Les souris subiront 2 analyses de ce type au cours du projet, espacées de 4 semaines. 7) Cages métaboliques (2016 souris) : les souris seront transférées dans des « cages métaboliques » hermétiquement fermées, ce qui augmente leur état d’isolation social. Elles vivront dans ces cages pour une durée de 10 jours. Cela n’aura lieu qu’une seule fois au cours de l’étude. 8) Mise à jeun (1605 souris) : pour certaines expériences, les souris seront mises à jeun pendant 3 heures, au cours de la phase diurne (phase inactive, équivalent de la nuit pour les rongeurs).
Impact sur les animaux
Les différents tests utilisés dans ce projet nécessitent de pouvoir étudier la prise alimentaire individuelle des souris. Toutes les souris de ce projet seront donc hébergées de manière individuelle dès l’âge de 7 semaines et jusqu’à la fin des procédures. Cette absence d’interactions sociales est une source de stress pour les animaux. Ce stress d’isolement sera amplifié chez les souris qui vivront pendant 10 jours dans les cages métaboliques, hermétiquement fermées. Certaines souris subiront un stress d’immobilisation (de 5 min) lors de l’analyse de composition corporelle, qui se déroule dans un tube en plastique au fond duquel les souris sont bloquées. Enfin, des douleurs post-opératoires sont possibles pour les souris qui subiront une neurochirurgie. Ces douleurs devraient s’estomper dans les jours suivant la chirurgie, grâce au traitement analgésique mis en place.
Devenir
À l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort et des tissus seront récupérés (cerveaux ou autres), pour des études réalisées post-mortem.
Remplacement
Le but de ce projet est d’étudier la relation entre l’activité de certains neurones et la consommation d’aliments hypercaloriques. Dans ce contexte, les neurones nous étudions interagissent avec d’autres structures du cerveau mais également avec d’autres organes qui influencent leur activité, notamment via des hormones. Les effets que nous étudions sont donc la résultante de cette communication entre tous ces acteurs biologiques. Des interactions aussi complexes ne peuvent être modélisées in vitro, et les caractéristiques étudiées ici telles que le comportement alimentaire nécessitent évidemment un animal vivant. De même, il n’existe aucun modèle informatique qui pourrait remplacer l’animal dans le cadre de cette étude.
Réduction
Nous avons utilisé un test statistique pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats exploitables statistiquement. Nous avons regroupé dans la mesure du possible différents tests sur les mêmes lots de souris, et avons conçus nos expériences de manière à obtenir un maximum d’informations à partir des mêmes animaux. Par exemple, l’analyse de la composition corporelle (masse grasse vs masse maigre) est réalisée dans un appareil qui ne nécessite pas la mise à mort des animaux. Cela nous permet ainsi de réaliser plusieurs mesures à des temps différents sur les mêmes souris, au lieu d’avoir recours à des lots différents. Le nombre d’animaux que nous demandons est le nombre maximal dont nous estimons avoir besoin. Si nous nous rendons compte en cours de projet que ce nombre peut encore être réduit, il le sera bien évidemment (par exemple en regroupant les mâles et les femelles dans nos analyses, si nous constatons que le sexe n’influence par les résultats de nos tests).
Raffinement
Nous avons défini différents points de raffinement tout au long de l’étude : 1) Les animaux seront habitués pendant au moins 2 semaines avant le début des expériences. Celles-ci seront réalisées par du personnel formé et entraîné. 2) L’enrichissement des cages se compose de carrés de cellulose pour nidifier, de bâtonnets en bois pour ronger et de tunnels en carton, qui permettront aux souris de se cacher. En outre, nous utiliserons ces tunnels pour transporter les souris, qui est la méthode de manipulation la moins stressante pour ces animaux. 3) Environnement sonore : Une radio est installée dans la pièce d’hébergement afin d’atténuer l'impact des bruits extérieurs qui pourraient se produire accidentellement. 4) Notre étude nécessite de réaliser sur certains animaux une neurochirurgie, qui sera réalisée sous anesthésie générale. La prise en charge de la douleur est assurée par un protocole analgésique approprié. Durant la chirurgie, les souris seront maintenues sur tapis chauffant et leur réveil s’effectuera en couveuse, pour prévenir le risque d’hypothermie. Leurs yeux seront également protégés de la sécheresse oculaire par application d’un gel ophtalmique ou de vaseline médicale. Le traitement anti-douleur se poursuivra dans les 2 jours suivant la chirurgie, avec un suivi renforcé des souris durant cette période pour s’assurer de leur récupération. 5) Des points limites précoces et terminaux appropriés ont été́ définis, en fonction de différents critères cliniques et comportementaux. Une grille de scores permet de prendre des décisions adaptées en cas de modification de l’état de l’animal. Il peut s’agir soit de soins personnalisés compatibles avec le maintien de l’animal dans l’étude (après avis vétérinaire), soit de sa mise à mort si rien ne peut être fait pour le soulager.
Choix des espèces
La régulation du poids corporel et du comportement alimentaire sont depuis longtemps étudiés chez la souris, qui représente donc une espèce adaptée à ce type d’études. De plus, les lignées transgéniques dont nous avons besoin pour mener à bien ce projet ont été créées chez la souris. Enfin, la forte proximité́ biologique entre l’Homme et la souris en ce qui concerne le contrôle de la prise alimentaire fait de cette espèce un bon modèle prédictif. Toutes les souris de ce projet arriveront à l’âge de 6 semaines dans notre animalerie, mais nous ne débuterons les expériences qu’à partir de l’âge de 8 semaines, sur des souris adultes. Cet âge est celui auquel on estime que le crâne a fini sa croissance, ce qui nous permet d’utiliser les atlas cérébraux de référence nécessaires à la neurochirurgie.
Effet des centrales photovoltaïques flottantes sur la biodiversité aquatique et le fonctionnement des écosystèmes lacustres
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
4 500 poissons sauvages au maximum vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, la quasi-totalité relâchée après capture et une mortalité annoncée sous 0,5 %. Ils sont capturés par pêche électrique ou au filet, anesthésiés pour la mesure et un prélèvement de nageoire, afin d'évaluer l'effet des centrales photovoltaïques flottantes sur les peuplements de poissons. Le porteur indique que la capture peut altérer le mucus et les écailles et qu'un piégeage prolongé peut être fatal. Le projet répond au développement rapide de ces installations dont les impacts écologiques restent mal connus.
Objectifs
Les centrales photovoltaïques flottantes constituent une nouvelle alternative aux centrales photovoltaïques terrestres pour la production d’énergie, en vue de la transition énergétique. Les prédictions de croissance de ces installations sont exponentielles, ces dernières représenteront d’ici 2030 une part importante de la production d’énergie photovoltaïque. Ainsi, ces installations et projets d’installations sur les plans d’eau connaissent un fort développement sur le territoire national, sans que les impacts écologiques potentiels, négatifs ou positifs, sur la biodiversité aquatique et le fonctionnement des écosystèmes lacustres ne soit connus. En particulier, les plans d’eau de gravière, écosystèmes artificiels, sont spécifiquement utilisés par les développeurs de ces technologies. Or, à ce jour, il n’existe aucune étude scientifique qui quantifie les effets écologiques de ces installations sur les écosystèmes aquatiques ni sur les plans d’eau de gravière en particulier. Le projet vise donc à combler ce manque de connaissances et de répondre aux attentes des différents services de l’état sur cette question. Le projet a pour objectif d’évaluer les effets des centrales photovoltaïques flottantes sur la biodiversité et le fonctionnement des écosystèmes lacustres. En particulier, il s’agit de quantifier ces effets sur le peuplement de poissons. Les observations porteront sur l’abondance, la structure en classe de taille, et la biomasse. L’analyse des isotopes stables des tissus des différentes espèces de poissons sera effectuée pour reconstituer le réseau trophique de chaque lac.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera des connaissances essentielles sur les effets des panneaux solaires flottants sur la structure des peuplements de poissons et la structure du réseau trophique. Les connaissances aquises auront des répercussions opérationnelles sur la configuration et le déploiement de nouvelles centrales. Elles permettront de répondre, par des données scientifiques, aux questionnements des services de l’Etat en vue du déploiement de cette technologie.
Procédures
L'objectif est d'évaluer l'identité, la densité, et le régime alimentaire des poissons de lacs équipés de centrales photovoltaïques flottantes et des lacs contrôle. Des pêches scientifiques (pêche à l'électricité ou pêche au filet) seront effectuées dans 10 lacs chaque année. Les filets seront posés une fois pendant 1h30 au lever du jour. Dans chaque lac, 15 individus maximum par espèce (maximum de 5 individus pour chacune des 3 classes de taille - juvénile de l'année, juvénile et adulte ) seront mesurés et feront l'objet d'un prélèvement d'un fragment de nageoire (pelvienne). Ces poissons seront anesthésiés pour effectuer la mesure de taille et le prélèvement. Chaque lac contient en moyenne 6 espèces de poissons différentes et la pêche ne garantie pas de pouvoir collecter systématiquement toutes les classes de taille et 5 individus par classe de taille et espèce. Un maximum de 900 poissons sera soumis à la procédure chaque année, soit un maximum de 4500 poissons.
Impact sur les animaux
La capture des poissons par pêche électrique et filets maillants, malgré des poses très courtes, peut induire des altérations du mucus et des écailles. Le piégeage du poisson dans un filet peut entrainer sa mort. Lors de la stabulation, le maintien du poisson en vie peut être compromis si l'eau est chaude et peu oxygénée. Le renouvellement de l’eau très régulier (entre chaque point de pêche électrique et entre chaque filet) dans les seaux permet cependant de limiter très fortement les risques de mortalité. La mesure de la taille des poissons implique un stress léger dû à la manipulation des animaux. Le prélèvement d’un petit fragment de nageoire pelvienne (‘fin clipping’) implique une douleur de sévérité moyenne.
Devenir
Seuls les poissons n'ayant pas subi de dommages au cours des opérations de capture seront utilisés pour l'expérimentation. Les poissons seront remis à l'eau à l'issue de la procédure. Nous pouvons prévoir une faible mortalité consécutive à cette procédure (largement inférieure à 0,5%) représentant moins de 5 poissons pour 10 lacs (0,5% x 900) et donc moins de 25 poissons au cours des 5 ans du projet sur les 4500 poissons utilisés au maximum.
Remplacement
Le projet a pour but de comprendre comment l’installation des panneaux solaires modifie la structure des communautés de poissons présents dans les plans d’eau de gravière. Les réponses observées sont susceptibles de différer selon l’espèce de poisson et sa classe de taille. Il s’agit aussi d’évaluer les conséquences des installations de panneaux sur la niche trophique occupée par les poissons et sur l’ensemble du réseau trophique. Toutes les espèces présentes dans l’écosystème doivent être caractérisées, aucune espèce n’est donc remplaçable ni substituable, car nous en intégrons l’ensemble de la diversité piscicole.
Réduction
Il existe une forte variabilité trophique intraspécifique chez les poissons, en partie associée à des changements ontogéniques. Notre projet repose sur une approche à l’échelle des communautés de poissons tout en prenant en compte la variabilité trophique, notamment ontogénique, au sein des populations. L’objectif d’un nombre de 5 individus par classe de taille et donc de 15 individus par espèce permettra de disposer d’un effectif de qualité pour prendre en compte cette variabilité interindividuelle, tout en limitant le nombre d’animaux concernés par le prélèvement pour l’analyse des isotopes stables. Ce nombre de 15 individus est un compromis optimal qui permettra, si besoin, de mesurer la taille de la niche trophique des populations à l’aide d’approches bayésiennes (SEAb), et sera très robuste au niveau de la communauté. L’analyse du peuplement de poissons dans chaque lac (c’est-à-dire la richesse spécifique et l’abondance) sera effectuée en identifiant et comptabilisant l’ensemble des poissons capturés lors de la pêche. Entre 3 et 11 espèces de poissons sont présentes dans les 20 lacs étudiés, avec une moyenne de 6 espèces par lac. Un maximum de 900 individus sera donc échantillonné annuellement (10 lacs) x (6 espèces) x (3 classes de taille) x (5 individus) parmi environ 7500 poissons capturés annuellement (750 poissons échantillonnés par pêche scientifique par lac). En particulier, les 15 individus seront prélevés pour les espèces les plus abondantes du lac. 20 lacs seront suivis dans ce projet en suivant une approche Before-After-Control-Impact (BACI) qui est particulièrement robuste pour modifier les conséquences des changements environnementaux. Nous utiliserons 9 sites avec centrales (Impact) et 11 sites sans centrales (Control). Chaque lac sera échantillonné une fois tous les 2 ans, limitant ainsi l’impact potentiel de la capture et des prélèvements sur la communauté d’un lac.
Raffinement
Notre groupe de recherche possède une très forte expérience de plus de 10 ans de suivis dans ces plans d’eau et de leurs communautés de poissons. Lors des suivis des plans d’eau, nous réalisons pour chaque plan des mesures de multiples paramètres physico-chimiques (température, pH, conductivité, oxygène…). Par expérience, nous savons que lors de ces échantillonnages, le taux de saturation en oxygène dissous est élevé dans les plans d’eau. Les conditions physico-chimique seront contrôlées régulièrement dans les bacs (Sonde YSI proDSS) et l’eau renouvelée dès qu’elles dévieront des valeurs observées dans le plan d’eau au moment de l’échantillonnage. Aussi, lorsque la température sera trop élevée, nous annulerons nos échantillonnage (e.g. vague de chaleur). Néanmoins, ces conditions météorologiques seront ont évitées en travaillant sur la période allant de mi-septembre à mi-octobre. Les poissons seront anesthésiés (densité inférieure à 20 individus par bac) dans des bacs de 50 L. Une fois une dizaine d’individus capturés (sauf dans le cas de gros spécimens dépassant 800 g (extrêmement rares) qui seront anesthésiés et mesurés individuellement), les animaux seront anesthésiés avant la mesure de taille et le prélèvement du fragment de nageoire pelvienne pour limiter le stress et la douleur liés à la manipulation et au prélèvement avant d’être réveillés dans un bac de 50 L puis relâchés. L’exondation (mesure et prélèvement) est particulièrement courte et dure, en générale, moins de 30 secondes. Le niveau de cicatrisation n’est pas connu précisément en milieu naturel mais lors de la recapture de poissons, nous constatons que le recouvrement de la plaie par du mucus permet une cicatrisation des nageoires pelviennes au bout d’une saison en milieu naturelle. Sur une durée de deux ans, les nageoires pelviennes prélevées repoussent totalement et il n’est pas possible de reconnaitre un individu prélevé deux ans plus tôt. La probabilité de recapture est excessivement faible mais, si elle arrive, elle n’a pas de conséquence ni sur le poisson ni sur les résultats.
Choix des espèces
Le projet vise à analyser la réponse des poissons à l’échelle de la communauté dans son ensemble et vise à prendre en compte la variabilité trophique au sein des espèces de poissons. Ainsi, i) toutes les espèces de poissons présentes dans chaque plan d’eau seront prises en compte pour évaluer la structure de la communauté et du réseau trophique et ii) des individus aux différents stades de vie (juvénile à adulte) seront inclus dans les analyses car ils sont susceptibles de présenter des réponses différentes selon les espèces.
Association de l’ocytocine à la corticothérapie dans la myopathie de Duchenne
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
652 souris du modèle mdx de la myopathie de Duchenne vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections d'ocytocine ou de prednisolone trois jours par semaine pendant cinq semaines à cinq mois, puis passent une batterie de tests comportementaux nommés, labyrinthe en croix surélevé, test clair-obscur, open-field, interaction sociale et contention. Le porteur affirme n'attendre aucun effet indésirable des injections et justifie le recours à l'animal par l'interaction entre plusieurs organes. L'ocytocine étant déjà approuvée par la FDA, le porteur présente son passage en clinique comme facilité, au conditionnel.
Objectifs
En l'absence de traitement, la corticothérapie est le seul traitement palliatif actuellement utilisé pour la dystrophie musculaire de Duchenne. Le corticothérapie (prédnisolone) présente des avantages modestes sur le maintien de la force musculaire et présente également des effets secondaires indésirables comme le développement de l'anxiété, de la dépression et paradoxalement d'une faiblesse musculaire, sur le long terme. L'ocytocine (OT) est connue pour ses effets bénéfiques sur la fonction cardiaque, la régénération musculaire et dans le comportement social. En utilisant le modèle murin mdx, modèle classique de la maladie de Duchenne, le projet évaluera si la combinaison de l'OT avec la corticothérapie peut améliorer la fonction musculaire squelettique, cardiaque ainsi que le comportement social.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont que l'OT seule ou en combinaison avec la prédisone/prédnisolone pourrait constituer un traitement dans la maladie de Duchenne. En effet, les résultats obtenus fourniront des indications sur l'intérêt de combiner les 2 traitements, notamment sur le niveau d'OT des souris traitées dans les différentes conditions. Étant donné que l'OT est un médicament approuvé par la U.S. Food and Drug Administration (FDA), la faisabilité d'une application clinique rapide est forte.
Procédures
Les animaux seront injectés 3 jours par semaine avec de l'OT ou de la prédnisolone. Le traitement durera soit 5 semaines soit 5 mois selon les groupes. Des évaluations fonctionnelles non invasives de la force musculaire (newtonmètre), de la fonction cardiaque (échocardiographie) et respiratoire (plésthysmographie) seront réalisées. Une série de tests comportementaux sera réalisée une fois après 5 semaines de traitement et après 6 mois de traitement. Les tests sont les suivants : Les délais entre tests sont de 24h, avec la succession suivante : 1. Plus maze (durée 5 min) 2. Clair/obscur (durée 5 min) 3. Open-field (durée 15 min) 4. Interaction sociale (durée 5 min) 5. Réponse à un stress léger par contention (durée 5-6 min)
Impact sur les animaux
Il n'y a pas de nuisance ou d'effet indésirable attendus suite à l'injection d'ocytocine ou de prednisolone. Néanmoins, les animaux seront surveillés pour évaluer une possible réaction inflammatoire au site d'injection. Le stress, dû à des contentions répétées des animaux, sera également surveillé. Les animaux impliqués dans les tests d'évaluations musculaire fonctionnelles et comportementales(tests d'anxiété et d' interaction sociales) sont dans des situations soit non anxiogènes ou très peu, n’impliquant pas de stress ou inconfort majeur, cependant, les animaux seront surveillés quotidiennement.
Devenir
A la fin des procédures, tous les animaux seront mis à mort pour le prélevement des tissus (muscles, coeur et cerveau) pour des analyses biochimiques et histologiques post-mortem.
Remplacement
Le but du projet est d'explorer le rôle de l'OT thérapeutique dans la maladie de Duchenne. Dans ce contexte, afin de déceler les processus physio-pathologiques impliqués, il est nécessaire d'utiliser des animaux car les mécanismes de dégénérescence musculaire impliquent l'intéraction entre plusieurs types cellulaires et organes différents. Effectuer cette étude sur un système in vitro aboutirait à une étude de processus non-physiopathologiques et ne serait donc pas pertinent pour la mise au point d'un traitement thérapeutique.
Réduction
Pour réduire autant que possible le nombre d'animaux nécessaires, nous avons calculé la taille de chaque groupe d'échantillon nécessaire pour une analyse statistique.
Raffinement
Les animaux d'une même fratrie sont regroupés dans une cage. Les cages sont enrichies avec un tunnel et une maison en carton. Nous utilisons une grille de suivie et des points limites ont été déterminés en fonction des paramètres observés pour évaluer la souffrance, la détresse et l’inconfort des animaux. Selon les procédures la surveillance est effectuée par les animaliers et/ou par deux chercheurs statutaires ayant suivi la formation Expérimentation Animale. Les animaux sont observés et pesés trois fois par semaine avant chaque injection. S'il apparait que les animaux ont des difficultés pour se nourrir une supplémentation avec du dietgel , nourriture et eau au sol sera envisagé.
Choix des espèces
La souris est un petit mammifère dont le système nerveux central présente de nombreuses analogies avec les mammifères supérieurs (dont l'humain). La grande maitrise des méthodes d'élevages, des conditions de bien-être animal et la haute standardisation des lignées en fait un organisme de choix pour une étude physiopathologique. De plus, la souris mdx est le modèle le plus reconnu pour étudier la maladie de Duchenne. Les souris seront utilisées à partir de l'âge de 6 semaines, âge où la dégénérescence musculaire reste très faible et permet ainsi d'évaluer le potentiel thérapeutique de molécules sur une période de traitement allant de 6 semaines à 5-6 mois, période où la dégénérescence musculaire cardiaque apparaît.
Rôle du facteur de transcription PLZF dans l’inflammation et le vieillissement du système hématopoiétique
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
456 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant de léger à sévère. Une partie est irradiée puis greffée de moelle osseuse et reçoit des injections de molécules pro-inflammatoires, tandis que les reproducteurs sont mis à mort après six mois d'accouplement et les animaux au génotype non recherché également éliminés. Le projet étudie le rôle du facteur PLZF dans le vieillissement du système sanguin, ou "inflammaging". Le porteur affirme que le dialogue entre cellules souches et microenvironnement ne peut être reproduit et rend le "modèle murin" impossible à remplacer.
Objectifs
La moelle osseuse, qui est la source de toutes les cellules sanguines (dans un processus appelé hématopoïèse) subit au cours du vieillissement des défauts fonctionnels qui peuvent être associés au développement d'hémopathies. Dans le cadre d’un précédent projet, nous avons montré que le facteur de transcription PLZF est impliqué dans la régulation du vieillissement du système sanguin. PLZF participe à la régulation du compartiment des cellules souches hématopoiétiques (qui sont à l'origine de toutes les cellules du sang) et est associé à l'augmentation de certaines sous-populations que nous avons identifiées comme des cellules préactivées dans des voies de signalisation impliquées dans l'inflammation. Ces résultats suggèrent que PLZF pourrait être un acteur clé dans le vieillissement du système sanguin lié à l'inflammation chronique. Notre projet propose d'élucider le rôle de PLZF dans la physiologie du vieillissement des cellules sanguines soumises à des processus inflammatoires. Nous souhaitons donc étudier en détail les effets d’une inflammation chronique sur les différents types de cellules hématopoïétiques (notamment les cellules souches et les progéniteurs) ainsi que leurs altérations moléculaires et fonctionnelles dans des modèles murins où l'expression de PLZF est altérée.
Bénéfices attendus
La moelle osseuse, qui est la source de toutes les cellules sanguines, subit au cours du vieillissement des défauts fonctionnels qui peuvent être associés au développement d'hémopathies. Le vieillissement du système sanguin est notamment lié aux inflammations subies tout au long de la vie de l'individu, processus connu sous le nom d'"inflammaging" qui favorise l'émergence d'hémopathies malignes. Nous souhaitons élucider certains mécanismes responsables de ce processus, pour mieux comprendre les causes du développement des hémopathies et cibler les acteurs clés de ce phénomène.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins, sous anesthésie gazeuse. L'anesthésie dure 2 à 3 minutes au cours desquelles le prélèvement, effectué en 10 à 20 secondes, est réalisé. Les animaux receveurs de greffe subiront une irradiation réalisée via une exposition des animaux aux rayons X d'environ 6-7 minutes. La greffe de cellules de moelle osseuse qui s'ensuit est réalisée sous anesthésie gazeuse d’une durée de 3 à 4 minutes. Les animaux seront soumis à des injections de molécules pro-inflammatoires (durée 1 à 4 semaines, injection 3 fois par semaine) nécessitant chacune quelques secondes d'intervention sur animal vigile.
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins, sous anesthésie gazeuse. Les animaux recevront des traitements par des molécules inflammatoires. Les animaux receveurs de greffe seront soumis à une irradiation suivie d’une transplantation de moelle osseuse sous anesthésie gazeuse. L'irradiation est réalisée au sein d'un appareillage bruyant, ce qui peut être source de stress. Lors de ces transferts adoptifs, l'irradiation et le délai de reconstitution entraînent une période de fragilité immunitaire des animaux récipients, que nous compenserons par l'administration d'une antibiothérapie maintenue sur une durée de deux semaines à 1 mois après la greffe. Les animaux seront soumis à des observations et pesées quotidiennes, qui peuvent être source de stress.
Devenir
Ce projet nécessitera 456 souris. Les animaux reproducteurs sont mis à mort à l’issue de la période de 6 mois d’accouplement qui permet de générer les animaux de génotype d'intérêt. Les animaux ne présentant pas les génotypes d’intérêt sont également mis à mort. Les animaux d'intérêt utilisés dans ce projet sont mis à mort à l'issue des procédures à des fins d'analyse.
Remplacement
Le but du projet est de mieux comprendre le vieillissement des cellules souches hématopoïétiques, lequel implique des mécanismes largement dépendants d'une communication cellulaire avec des facteurs microenvironnementaux (cytokines, molécules d’adhésion). Ce dialogue permanent entre la cellule souche hématopoïétique et son microenvironnement nécessite d’avoir recours aux modèles murins qu’il n’est donc pas possible de remplacer actuellement.
Réduction
Nous limiterons au maximum le nombre d'animaux grâce à l’utilisation des techniques novatrices d’analyses moléculaires à l’échelle de la cellule unique (largement optimisées et maîtrisées au sein du laboratoire) afin de pallier la problématique de l’hétérogénéité tumorale, et réduire ainsi le nombre d’animaux pour résoudre cette hétérogénéité. Notre expérience passée nous a permis d'estimer le nombre d'animaux nécessaires à l'obtention d'un nombre suffisant de cellules souches et progéniteurs (populations rares) pour les analyses pré-citées, et nous permet d'avoir un échantillonnage statistiquement interprétable.
Raffinement
Les conditions d’hébergement respectent les besoins physiologiques et le bien-être des animaux. Les animaux seront hébergés dans des salles dont les paramètres d’ambiance sont contrôlés (température : 20-22°C ; renouvellement d’air : 15 volumes/heure ; éclairage artificiel : 12h jour / 12h nuit). La nourriture et l’eau sont fournies ad libitum. Afin de respecter leur instinct grégaire, l’hébergement des animaux se fait en confinement en cages individuellement ventilées à raison de 3 à 5 souris par cage. L’environnement est enrichi à l’aide de coton, de lanières de papier utiles à la nidification, et éventuellement d’un dôme. Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne par du personnel compétent afin de détecter précocement toute altération du bien-être animal. L’apparition de signes d’inconfort ou d’éventuelle souffrance nous conduira à choisir l’action appropriée à mener en fonction d’une grille de score spécifique. En fonction des scores obtenus, nous faciliterons l’accès à la nourriture en positionnant les croquettes dans le fond de la cage et en mettant à disposition de la nourriture humide. Tous les gestes techniques sont réalisés par du personnel compétent et expérimenté, le cas échéant sous anesthésie gazeuse (injections et prélèvements sanguins).
Choix des espèces
L’hématopoïèse donnant naissance à un système immunitaire adaptatif n’est présente que chez les vertébrés. Ceci restreint l’étude des mécanismes moléculaires de l’hématopoïèse à ces derniers, parmi lesquels le poisson zèbre et la souris sont les modèles génétiques les mieux caractérisés. L’apport historique et la disponibilité des modèles souris dans l’étude du système hématopoïétique, et notre expertise dans les outils développés chez cette espèce conduisent logiquement à l'utilisation de la souris comme le modèle le plus pertinent pour les expérimentations proposées. Toutes les expérimentations seront conduites chez des souris adultes, à partir de 6-7 semaines, âge où le système hématopoïétique et son microenvironnement sont définitivement matures. Les greffes par transfert adoptif s'effectuent sur des animaux receveurs C57BL6/J Ly5.1 âgés de 7 à 8 semaines, qui correspond à une fenêtre optimale de prise de greffe .