Oncologie

225 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent l'injection d'un agent bactérien pro-inflammatoire, puis un prélèvement sanguin sous anesthésie avant d'être tuées pour prélever leurs organes. Le projet se limite à valider des souris dites "humanisées", porteuses d'un gène humain à la place du gène murin, étape préalable à des études ultérieures faisant l'objet d'une demande séparée. Le porteur affirme qu'il n'existe "pas d'alternative in vivo" et renvoie au conditionnel et au long terme les retombées annoncées pour le développement de médicaments chez l'humain.

Objectifs

Le but de ce projet est de valider des modèles génétiques de souris où un gène de souris est remplacé par un gène humain. Si le modèle fonctionne, la protéine humaine sera ensuite exprimée dans les cellules et les tissus où la protéine de souris était auparavant exprimée. Dans ce projet, la validation de l’expression des gènes humains chez la souris nécessite un challenge avec une injection d’un agent bactérien. Cette injection induira une réponse inflammatoire nécessaire à l’expression des gènes d’intérêt dans les organes de la souris. Pour chaque modèle génétique analysé, nous prévoyons de comparer des groupes de 5 animaux pour chaque génotype soit 15 animaux par modèle étudié. Durant la durée de ce projet, nous anticipons 5 études par année, soit un total de 15 animaux * 5 projets * 3 ans, soit 225 souris au maximum. Chaque étude se focalisera sur un gène d'intérêt disposant d'éléments de la littérature justifiant la création du modèle. Les gènes humains étudiés sont de potentielles cibles pour les thérapies dans les domaines de l’oncologie, la neurologie, les troubles cardiaques et métaboliques. Cette étape de validation de modèle est nécessaire pour étudier plus tard sur une plus large cohorte l’effet sur les fonctions biologiques de l’expression de ces gènes humains chez la souris. Cette étape préliminaire est donc requise avant d’étudier les processus biologiques humains in vivo qui sont associés aux gènes exprimés. Cette étude future nécessitera une demande éthique à part.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de valider des modèles de souris exprimant des gènes humains. Il nous apportera plus de connaissances sur le fonctionnement de ces gènes humains dans un organisme entier comme la souris. Les données générées nous permettront plus tard d'étudier l'effet de l'expression de ces gènes sur les fonctions biologiques. Ces modèles permettront de modéliser des maladies humaines où ces gènes sont impliqués. Plus tard, cela permettra d'envisager des pistes thérapeutiques potentielles qui seront utilisées pour le développement de nouveaux candidats médicaments dans le cadre des pathologies neurologiques, cardiaques, métaboliques ou encore les cancers. A plus long terme, ces données pourront permettre le développement de médicaments chez l'Homme.

Procédures

Une injection de produit pro-inflammatoire : durée moins d'une minute. Un prélèvement sanguin sera effectué. Ce prélèvement dure quelques minutes.

Impact sur les animaux

Durant ce projet les animaux subiront une injection de produit pro-inflammatoire qui entraine une réponse inflammatoire dans l'organisme et une faible réduction de l’activité locomotrice. Un prélèvement sanguin sous anesthésie avant d’être euthanasiés.

Devenir

Les animaux seront tous mis à mort en fin d'expérience pour prélever les organes d'intérêt afin d'évaluer le niveau d'expression du gène d'intérêt.

Remplacement

Ce projet vise à valider des modifications génétiques chez la souris de gènes humains impliqués dans les systèmes : nerveux, métabolique, cardiaque et les pathologies associées. Aujourd’hui il n’existe pas d’alternative in-vivo aux modèles animaux pour étudier les systèmes biologiques humains sans mettre les individus en danger. Les souris dites « humanisées » s'avèrent être très utiles pour les tests précliniques et pour l'étude de nombreux processus biologiques humains. Le génome de la souris étant bien caractérisé et son organisme présentant de similitudes avec celui de l’Homme, en fait un modèle d’intérêt.

Réduction

Le nombre d'animaux par groupe expérimental a été déterminé au fur et à mesure de notre expérience. Nous avons ainsi effectué des analyses permettant de déterminer la puissance statistique des paramètres mesurés et avons conclu que cet effectif de 5 par groupe constitue un bon compromis entre puissance d'analyse et réduction de nombre d'animaux utilisés. Durant cette étude, nous analyserons l’expression des gènes dans les organes d'intérêt de la souris entre les groupes de différent génotype grâce à un test statistique non paramétrique.

Raffinement

Dans le cadre de ce projet nous nous efforcerons de réduire autant que possible le stress engendré. Une surveillance quotidienne de l'état des animaux ainsi que la mise en place d'un suivi régulier de l'état général des animaux seront mises en place afin de s'assurer de la bonne santé de ceux-ci. En cas de rixe entre animaux, nous isolerons l'animal dominant et procéderons à des soins locaux le cas échéant. Durant l'ensemble de la procédure, des points limites spécifiques ont été mis en place afin de s'assurer du maintien des animaux dans des conditions éthiquement acceptables et d'une réponse appropriée à tout signe de souffrance ou de diminution du bien-être. Le cas échéant, une couverture pharmacologique pourra être employée et adaptée en accord avec notre vétérinaire (analgésie, antiseptiques...)

Choix des espèces

La souris est un animal dont la modification génétique est aisée. Nous avons donc décidé de valider la présence de gènes humains dans ce modèle. Ce mammifère permet de fournir de nombreuses données qui pourront ensuite servir dans une approche translationnelle afin de mieux comprendre la physiologie humaine. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte soit à partir de 8 semaines, âge où le système immunitaire est mature.

228 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Pour étudier la prévention de la douleur en cancérologie, elles reçoivent des injections de capsaïcine dans la patte et d'adjuvant inflammatoire, portent des tumeurs et subissent une exérèse chirurgicale et des prélèvements de sang. Le porteur reconnaît que la capsaïcine présente un "risque de douleur" et une sensation de chaleur, et que l'adjuvant provoque une inflammation. Il affirme que la douleur et l'inflammation, "non modélisables ailleurs que dans un être vivant entier", rendent "indispensable" le recours à l'animal.

Objectifs

i) Démontrer que les découpleurs mitochondriaux (aux propriétés anti-tumorales) possèdent les mêmes propriétés analgésiques et anti-inflammatoires que les anesthésiques locaux ii) Démontrer que la prévention de la douleur, de l'inflammation et du stress glucocorticoïde diminue l'oncogénèse et les récidives

Bénéfices attendus

Nous espérons démontrer que la prévention de la douleur et de l'inflammation (et aussi du contrôle du stress glucocorticoïde) puisse freiner l'évolution tumorale. De tels résultats motiveraient les équipes cliniques à contrôler drastiquement la douleur aiguë et chronique des patients d'oncologie.

Procédures

Iinjection intraplantaire (1 fois) sous anesthésie générale (durée 1 minute), sur d'autres animaux: injection sous-cutanée (1 fois) sous anesthésie générale (durée 1 minute); sur d'autres animaux: injection intraveineuse (1 fois) sous anesthésie générale (durée 1 minute); sur d'autres animaux: injection sous-cutanée (1 fois) sous anesthésie générale (durée 1 minute), 1 injection intraplantaire tous les 2 jours pendant 7 jours sous anesthésie générale (durée 1 minute), 3 prélèvements sanguins sous anesthésie générale (durée 2 minutes); sur d'autres animaux: injection sous-cutanée (1 fois) sous anesthésie générale (durée 1 minute), 1 injection intraplantaire tous les 2 jours pendant 7 jours (durée 1 minute) et 3 prélèvements sanguins sous anesthésie générale (durée 2 minutes); sur d'autres animaux: 1 injection intra-mammaire sous anesthésie générale (durée 2 minutes), 3 prélèvements sanguins sous anesthésie générale (durée 2 minutes) et 1 exérèse chirurgicale de tumeur sous anesthésie générale (durée 5 minutes).

Impact sur les animaux

Génération de tumeurs (gêne physique) -injection intraplantaire de capsaicin (risque de douleur à l'injection et de sensation de chaleur) et d'adjuvant (inflammation)-injections sous-cutanée, intraveineuse et intra-mammaire (risque de douleur mais réalisée sous anesthésie générale) -prélèvement sanguin (risque de douleur aux prélèvements mais réalisés sous anesthésie générale).

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure pour analyses sur tissus et organes post-mortem.

Remplacement

La douleur et l'inflammation impliquent des processus multiparamétriques impliquant des sécrétions humorales et des répercussions immunitaires non modélisables ailleurs que dans un être vivant entier. Nous ne pouvons les étudier in vitro, il est indispensable d'avoir recours à l'animal de laboratoire. Notre hypothèse est que la prévention de la douleur et de l'inflammation puisse freiner l'évolution tumorale et les récidives grâce à un contrôle du stress glucocorticoïde. L'utilisation d'animaux vivants est indispensable pour étudier cette hypothèse sur la réponse anti-tumorale. La mise en évidence de cette hypothèse et sa compréhension ouvrirait la possibilité de freiner l'évolution tumorale en clinique en contrôlant ddrastiquement toute douleur aiguë et chronique chez les patients.

Réduction

Pour la réalisation de ce projet, nous avons calculé les tailles des groupes selon les procédures pour permettre une évaluation statistique solide des effets analysés. Nous chercherons à regrouper les expériences dans le but de réduire le nombre d'animaux contrôles. Au vu du faible effectif, les données seront analysées par des tests non-paramétriques.

Raffinement

Les animaux seront acclimatés pendant une semaine avant le début des expériences puis suivis quotidiennement. Le poids des souris sera mesuré avant le début des traitements, au moins une fois par semaine et avant euthanasie lors de l'expérience de croissance tumorale. Concernant l'enrichissement du milieu, les animaux disposeront de nids (sizzlenests), de tunnels en carton. Le stress des animaux sera évalué quotidiennement par des échelles d'hétéroévaluation. Des mesures seront prises pour limiter le stress: plusieurs souris par cage pour un hébergement social, animaux hébergés au calme. Les interventions chirurgicales seront faites sous anesthésie générale. En cas de besoin, des antalgiques à base de crème d'anesthésiques locaux ou d'anitinflammatoires seront appliqués. En cas de douleur après les exérèses chirurgicales, les souris recevront un analgésique et un anesthésique local si nécessaire. Des points limite précoces ont été définis et seront strictement appliqués.

Choix des espèces

Nous souhaitons prouver que la prévention de la douleur et de l'inflammation diminue l'évolution tumorale et les récidives chez l'homme qui est un mammifère. Avant de passer à des études cliniques, il est absolument nécessaire de réaliser des études pré-cliniques sur le modèle mammifère afin de tester notre hypothèse. Le modèle souris permet de travailler sur un modèle de mammifère suffisamment petit pour en avoir un certain nombre, facile à manipuler, et suffisamment grand pour pouvoir avoir des injections de cellules tumorales. Souris adultes de 6-8 semaines. Les tumeurs murines générées sont des tumeurs survenant chez l'adulte, nous ne réaliserons donc pas le projet sur des souriceaux.

10 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent la pose chirurgicale d'un cathéter dans la veine jugulaire, des gavages sous contention ferme et des prélèvements de sang répétés, pour établir la cinétique d'une association d'antibiotiques utilisée dans la filière porcine. Le porteur souligne une pose "moins invasive" et des prélèvements "totalement indolores" une fois le cathéter en place, et réutilise chaque animal pour deux voies d'administration. Il justifie la mise à mort par le prélèvement des muscles, du foie et des reins pour y doser les antibiotiques.

Objectifs

L'association d'antibiotiques sulfamides/triméthoprime est classiquement utilisée en médecine vétérinaire, notamment dans la filière porcine, pour traiter certaines infections. Le ratio de doses sulfamides/triméthoprime dans la quasi-totalité des spécialités vétérinaires mises sur le marché est de 5:1. Or, ce ratio n’a pas été établi à partir de données animales, mais est une transposition directe du ratio correspondant à l’association sulfaméthoxazole/triméthoprime (SMX/TMP) utilisée chez l’Homme. Un biais majeur de cette transposition réside dans le fait que les vitesses d’élimination des sulfamides (illustrées par leurs temps de demi-vie plasmatiques, t1/2 vie) peuvent être très variables selon l’espèce animale. Chez l’Homme, le SMX et le triméthoprime ont des t1/2 vie assez proches, permettant de maintenir un rapport de concentrations entre les deux antibiotiques constants au cours du temps et de conserver ainsi l’effet synergique entre eux. A l’inverse, chez les animaux de rente par exemple, certains sulfamides ont des t1/2 vie beaucoup plus longs que celui du triméthoprime. Les sulfamides seront alors présents beaucoup plus longtemps chez l’animal, d’où une perte probable de l’effet synergique recherché et par voie de conséquence de l’efficacité de l’association. L’ensemble de ces facteurs questionne la pertinence du ratio 5:1 des formulations vétérinaires, mais aussi les posologies recommandées (doses et/ou intervalles d’administration). Cette procédure expérimentale s’ajoute à une autre demande déjà validée par le comité d’éthique dans laquelle deux associations de sulfamide/TMP (sulfadiazine(SDZ)/TMP et sulfadiméthoxine(SDMX)/TMP), ayant des propriétés pharmacocinétiques distinctes, ont été étudiées chez le porc. L’objectif de cette nouvelle demande est d’ajouter une étude cinétique avec une 3e association (sulfaméthoxazole(SMX)/TMP) pour compléter les données pharmacologiques in vivo déjà obtenues avec les deux précédentes associations, permettant par la suite de consolider l’approche de modélisation pharmacocinétique/pharmacodynamique (PKPD) afin d’optimiser les posologies et schéma d’administration de ces molécules chez le porc.

Bénéfices attendus

La promotion de solutions thérapeutiques à base d’associations – entre antibiotiques ou entre antibiotiques et nonantibiotiques – tient une place importante dans les stratégies de lutte contre l’antibiorésistance. Lorsqu’elles associent 2 antibiotiques, ces solutions doivent viser à limiter l’émergence de résistances et non à élargir le spectre d’activité. Les formulations associant le TMP avec un sulfamide peuvent entrer dans la première catégorie, ce qui en fait une exception « vertueuse » parmi les associations disponibles en médecine vétérinaire dont la plupart ont été développées avec un objectif d’élargissement du spectre. Malheureusement, les formulations TMP/sulfamides destinées aux animaux ont été développées par transfert « aveugle » des données de la médecine humaine relatives à l’établissement d’une synergie, sans tenir compte des spécificités des espèces animales ou de leurs bactéries pathogènes. Les études pharmacocinétiques in vivo couplées au études pharmacodynamiques sur des bactéries pathogènes les plus fréquemment rencontrées vont à terme, permettre d’optimiser l’administration de l’association triméthoprime/sulfamide (doses, posologies) chez le porc.

Procédures

Pour réaliser la cinétique plasmatique, un cathéter central sera posé au niveau de la veine jugulaire externe grâce à un acte chirurgical réalisé sous anesthésie générale et échoguidé. Cette technique utilisant un échographe permet de réduire la durée de l’intervention par rapport à une chirurgie « classique » (de 1h30-2h à 30-45 minutes par animaux) tout en minimisant le risque infectieux (acte moins invasif). Cet acte chirurgical peut être source de stress et de douleur mais une contention maitrisée suivi d’une anesthésie/analgésie adaptée permettra de réduire au maximum ces désagréments. Une fois le catéther posé (avec une rallonge du connecteur), les prélèvements de sang seront totalement indolores, sans contention particulière et réalisé en moins d'une minute. Durant l'expérimentation une source de stress viendra des gavages qui nécessitent une contention ferme quisera effectuée par des opérateurs formés, assurant ainsi la sécurité des animaux et des opérateurs et minimisant les sources d’inconfort pour les animaux. Chaque manipulation de contention+gavage ne dure pas plus de quelques minutes (entre 3 et 4 minutes).

Impact sur les animaux

Pour réaliser la cinétique plasmatique, un cathéter central sera posé au niveau de la veine jugulaire externe sous anesthésie générale, de façon écho-guidée et en respectant une asepsie rigoureuse. Cette technique permet de minimiser le risque infectieux (acte moins invasif qu’une chirurgie « classique ») ainsi que le temps d’anesthésie de l’animal. Une fois le cathéter posé (avec une rallonge du connecteur), les prélèvements de sang seront totalement indolores et sans contention particulière. Durant l'expérimentation une source de stress viendra des gavages qui nécessitent une contention qui sera effectuée par des opérateurs formés, assurant la sécurité des animaux et des opérateurs et minimisant les sources d’inconfort pour les animaux. Chaque manipulation de contention+gavage ne dure pas plus de quelques minutes (2 à 3 minutes).

Devenir

Chaque porc sera mis à mort à l’issu de l’expérimentation dans des conditions éthiques et les tissus d’intérêts (muscles, foie, reins) seront récoltés pour le dosage des antibiotiques.

Remplacement

Il n’existe actuellement pas de méthodes non-animales de remplacement pour suivre la cinétique plasmatique (tout en incluant les variabilités inter-individuelles) des molécules qui est une étape préliminaire à l’approche PK/PD envisagée.

Réduction

L’utilisation de 5 animaux par voie d’administration (IV ou voie orale VO) soit un total de 10 animaux est un minimum pour pouvoir correctement estimer la variabilité inter-individuelle des paramètres pharmacocinétiques (clairance, etc) par une approche de population (modèle non-linéaire à effet mixte). De plus, l’approche en « cross-over » permet de limiter le nombre nécessaire d’animaux en les ré-utilisant pour tester les deux voies d’administration (IV et VO) pour l’association sulfaméthoxazole (SMX)/TMP en incluant une période de wash-out adaptée pour garantir la fiabilité des résultats. Une fois le modèle PK développé et fiable, il permettra d’étendre l’exploration à d’autres posologies sans la nécessité d’utiliser d’autres animaux.

Raffinement

Les porcs seront hébergés par 2 lors de la phase d’acclimatation (7 jours) puis seront seuls par case (sur caillebotis) après la pose du cathéter afin de limiter les risques d’arrachement. Néanmoins, des barrières entre cases permettent un contact visuel, olfactif et tactile (groin à groin) entre porc voisin. Des jouets seront mis à disposition : balle, ainsi que jouets à macher suspendus. Les prises de sang répétées seront effectuées après la pose chirurgicale de cathéters (avec anesthésie et analgésie suffisante pour les animaux) pour limiter la douleur lors des prélèvements sanguins ainsi que le stress généré. Les cathéters seront protégés avec un bandage adéquat vérifié régulièrement et changé s’il devient trop souillé. Un suivi-post opératoire individuel des animaux sera effectué et une analgésie sera mise en place si nécessaire (paracétamol +/- analgésique de type morphinique) même s’il est peu probable d’avoir un tel recours en raison de la méthode très peu invasive de pose du cathéter. Le début de la cinétique ne se fera qu’au minimum 24h après la pose du cathéter. La contention lors du gavage sera effectuée par des opérateurs formés pour assurer la sécurité des animaux et des opérateurs tout en minimisant les sources d’inconfort pour les animaux. Cependant, des points limites et critères d’arrêt ont été définis afin de permettre une intervention rapide sur les animaux.

Choix des espèces

Il s’agit de l’espèce cible pour l’étude pharmacocinétique de l’association sulfamethoxazole(SMX)/TMP. Au début de l’expérimentation, les porcs seront sevrés, et auront un poids d’environ 25-30 kg. Cet intervalle de poids permet une manipulation aisée des animaux (sécurité des opérateurs, diminution du stress des animaux).

24 souris immunodéficientes vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe sous-cutanée d'organoïdes cérébraux humains, puis une ouverture de la cage thoracique et une exsanguination sous anesthésie, avant le prélèvement des greffons. Le porteur avance que valider ces organoïdes vascularisés pourrait à terme "réduire fortement l'utilisation d'animaux" pour l'étude des tumeurs cérébrales, un bénéfice conditionné à la réussite du modèle. Il affirme qu'aucune méthode alternative n'existe pour vérifier la vascularisation, faute de circulation sanguine hors d'un animal vivant.

Objectifs

Les organoïdes cérébraux sont composés de différents types de cellules (neurones et cellules gliales) d’origine humaine constituant le cerveau. Nous développons une nouvelle génération d’organoïdes cérébraux qui sont pourvus également de vaisseaux sanguins, car la vascularisation joue un rôle essentiel dans la physiopathologie du cerveau. En particulier, dans le contexte de tumeurs cérébrales, la vascularisation favorise la survie et la croissance tumorale. Ce projet a pour but de valider que la vascularisation de ces nouveaux organoïdes est fonctionnelle. Cette validation sera obtenue par transplantation des organoïdes à des animaux. Ce nouveau modèle permettra d’étudier les mécanismes de la croissance des tumeurs cérébrales et de développer de nouvelles approches thérapeutiques.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de vérifier que notre modèle d’organoïde comporte une vascularisation fonctionnelle. La présence de vascularisation est importante dans le cadre des études des tumeurs cérébrales car elle joue un rôle important dans le développement tumoral. Si la vascularisation des organoïdes est fonctionnelle, de nombreuses expériences sur les cancers cérébraux et, en particulier, les tests des médicaments anticancéreux ne nécessiteront plus l’utilisation d’animaux. Ce modèle réduira donc fortement l’utilisation d’animaux ; en particulier dans le cadre des études sur les tumeurs cérébrales comme le glioblastome.

Procédures

L’opération de greffe sous-cutanée des organoïdes cérébraux comporte 4 étapes (injection d’un antalgique, une anesthésie gazeuse, une incision cutanée et un point de suture) pour une durée totale de moins de 15 min/souris. Un mois après la greffe, un produit fluorescent sera administré sous anesthésie afin de colorer les vaisseaux sanguins. Cette opération comporte 5 étapes (injection d’un antalgique, injection d’anesthésique, ouverture de la cage thoracique, perfusion de la solution fluorescente et exsanguination) cette opération est suivie de la mort de l’animal. L’opération dure 15-20 min (sans compter la période de 30 min après l’injection d’antalgique);

Impact sur les animaux

Les opérations de greffe sous-cutanées ne sont pas très invasives et devraient n’entraîner que des perturbations physiologiques et cliniques mineures. Néanmoins, un stress opératoire et une douleur post-opératoire sont attendus mais cette dernière sera limitée par une pharmacologie adaptée. L’anesthésie pourrait entraîner une détresse respiratoire voire un arrêt cardio-respiratoire et ceux-ci seront surveillés.

Devenir

Les animaux seront mis à mort pour prélever les organoïdes afin de réaliser des analyses histologiques.

Remplacement

Aucune méthode alternative n’existe pour vérifier que la vascularisation des organoïdes est effective. Les expériences de transplantation permettront à la vascularisation de l’organoïde de se « connecter » à la vascularisation de l’hôte grâce à une néo-vascularisation. En revanche, cette dernière ne peut être obtenue que si l’animal est vivant et permettre une circulation sanguine dans l’organoïde.

Réduction

La procédure sera réalisée sur un total de 6 lots d’animaux afin d’analyser des organoïdes d’âges différents obtenus avec deux lignées de cellules souches pluripotentes. Les analyses histologiques révèlent que la grande majorité des organoïdes que nous avons obtenus à ce jour présentent des structures ressemblant à des vaisseaux dès un mois. Ainsi, nous testerons deux groupes d’âge : organoïdes jeunes (1 mois) et organoïdes âgés (4-6 mois) pour les 2 lignées dont nous disposons. Par ailleurs, nous avons estimé qu’un nombre de quatre animaux par lot d’organoïdes serait suffisant pour appréhender la variabilité expérimentale. Ainsi, un maximum de vingt-quatre souris devra être utilisé pour ce projet (6 lots x 2 ages x 2 lignées). Les expériences seront réalisées de façon séquentielle afin d’arrêter le protocole si cela est suggéré par les premiers résultats.

Raffinement

Un protocole d’anesthésie/analgésie sera mis en place pour les greffes d’organoïdes. Par la suite, une surveillance quotidienne sera réalisée pour vérifier l’état clinique des animaux et les critères d’arrêt de souffrance sont prédéfinis.

Choix des espèces

De nombreuses études ont montré la néovascularisation de greffons ou d’organoïdes humains lorsqu’ils sont greffés chez la souris adulte. Les xénogreffes seront réalisées chez des souris adultes âgées de 2 mois. La formation de nouveaux vaisseaux sanguins, ou néovascularisation, est toujours observée chez la souris adulte.

3840 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections de cellules tumorales sous la peau, puis des vecteurs viraux AAV et des anticorps, avec des prélèvements de sang répétés, pour tester une stratégie censée stimuler une réponse immunitaire contre la tumeur. Le porteur reconnaît que les tumeurs peuvent former des métastases "causant de la souffrance animale" et une perte de poids importante. Il affirme que "seuls les modèles animaux" permettent de tester cette approche et envisage une production des vecteurs pour l'humain.

Objectifs

L'immunothérapie apparaît comme une nouvelle stratégie de traitement du cancer, comme en témoigne le succés des inhibiteurs de points de contrôle immunitaires. Cependant, seuls certains patients bénificiant de ces thérapies en retirent un bénéfice et l'efficacité varie considérablement entre les différents cancers. Alors que les mécanismes de résistance primaires et secondaires ont été identifiés au cours des dernières années, il est devenu évident que pour les tumeurs faiblement immunogènes et/ou avec un faible infiltrat immunitaire, de nouvelles stratégies ont besoin d'être développées afin de stimuler les réponses immunitaires anti-tumorales. Dans ce contexte, les vecteurs viraux ciblant les cellules tumorales et/ou immunitaires semble être un outil idéal. L'objectif du projet est de développer une approche basée sur l'utilisation de vecteurs viraux de type AAV afin de cibler spécifiquement les cellules tumorales et/ou les cellules suppressives du microenvironnement tumorale afin de stimuler les réponses immunitaires dirigées contre la tumeur. Ces AAV ont montré des résultats intéressants in vitro avec l'induction d'une mort cellulaire et d'une inflammation qui nous semble favorable à l'induction des réponses immunitaires in vivo. Nous pensons que l'injection intratumorale entrainera l'induction d'une réponse immunitaire, ce qui entrainera une diminution de la croissance tumorale, voire un rejet. Avec cette approche, nous introduisons une capacité lytique des cellules tumorales par les différents AAV, qui n'est normalement pas présente naturellement dans les AAV.

Bénéfices attendus

L'immunothérapie apparaît comme une nouvelle stratégie de traitement du cancer, comme en témoigne le succés des inhibiteurs de points de contrôle immunitaires. Cependant, seuls certains patients bénificiant de ces thérapies en retirent un bénéfice et l'efficacité varie considérablement entre les différents cancers. De nouvelles thérapies innovantes ont donc besoin d'être mise en place. Pour ce faire, nous attendons que l'injection intra-tumorale des AAV codants pour les différentes morts cellulaires immunogéniques (pyroptose et nécroptose) induise un rejet de la croissance tumorale avec l'induction d'une réponse immunitaire permettant l'augmentation de la survie des animaux traités. De plus, l'utilisation de nos vecteurs codants pour les protéines inductrices de mort cellulaire immunogénique seule mais aussi en combinaison de différentes cytokines apporte des effets à long terme chez nos animaux avec la mise en place d'une réponse immunitaire de longue durée permettant le contrôle voire le rejet à long terme des différents modèles tumoraux. L'association avec des immunothérapies connues permettrait d'amplifier ces phénomènes et donc d'obtenir un meilleur contrôle de la croissance tumoral (médié par le système immunitaire). Les vecteurs AAV possèdent de nombreux avantages et ont déjà été approuvés en clinique en Europe et aux états-unis. Il est donc envisageable de produire ces vecteurs pour une utilisation chez l'homme si nos stratégies se montrent convaincantes.

Procédures

Injections de cellules tumorales : injection en sous-cutanée sur le flanc, sur animal anesthésié. Les souris seront injectées deux fois maximum pour les protocoles de vaccination et une seule injection pour les autres protocoles. Chaque injection dure moins de 10 secondes. Prélèvement de sang sur animal anesthésié. Les souris seront prélevées maximum 3 fois à une semaine d'intervalle entre les prélévements et en phase terminale. Les prélevements de sang durent moins de 10 secondes. Injections pour l'administration d'anticorps thérapeutiques : injection en intrapéritonéale (IP) sur animal vigile. Ces injections IP seront répétées 4 fois maximum avec un intervalle d'injection de 2 jours entre les administrations. Les injections durent moins der 10 secondes.

Impact sur les animaux

Il est possible que l'injection en sous-cutanée sois mal réalisée et entraine une injection de cellules tumorales dans des tissus non souhaités. Cependant, ce problème est contrebalancé par l'expérience que nous avons dans le laboratoire sur ce type d'injection. Une fois injectées, les cellules tumorales peuvent former des tumeurs secondaires (métastases) dans différents tissus causant de la souffrance animale. Pour limiter cet ecueil, le nombre des cellules tumorales à injecter est bien documenter dans littérature limitant de ce fait ce phénomène. Les modèles tumoraux peuvent induire aussi une perte de poids importante et un mauvais état global de l'animal. De plus, l'injection d'AAV codant pour des formes de mort inflammatoires pourrait induire une inflammation systèmique si les différents AAV vont transduire différents organes ou tissus de l'animal. Cependant nous limitons cet effet secondaire par une injection intratumorale avec un volume d'injection limité.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure, afin de prélever le sang et des organes pour analyse.Aucun animal ne peut donc être replacé, adopté ou réutilisé.

Remplacement

Seuls les modèles animaux permettent de tester la collaboration qui existe entre les différents compartiments cellulaires (cellules du système immunitaire, cellules tumorales, etc.). Ainsi la faisabilité et l’efficacité d’une nouvelle approche à visée thérapeutique ne peut se faire que chez l’animal. Dans ce cadre la souris est utilisée.

Réduction

Afin de limiter le nombre d’animaux, une étude exhaustive de la littérature a été menée pour optimiser les protocoles expérimentaux et s’assurer de la non-obtention de résultats déjà publiés. Le nombre d’animaux utilisés sera déterminé afin d’obtenir des résultats statistiquement significatifs. De plus, des étapes de sélection in vitro des meilleurs candidats sera effectuée afin de réduire drastiquement le nombre d'animaux utilisés dans ce projet.

Raffinement

Les procédures expérimentales peuvent engendrer une douleur modérée qui peut être limitée en se basant sur une grille d’observation visant à définir des points limites à partir desquels l’expérience sera arrêtée immédiatement. Si les animaux présentent des signes de douleur, un anti-douleur sera utilisé. Un enrichissement est également apporté par des abris de cellulose et des carrés de coton vierge.

Choix des espèces

Dans le domaine de l’immunologie, le modèle murin offre des outils uniques pour la caractérisation phénotypique et fonctionnelle des populations lymphocytaires et le suivi des réponses immunitaires. Le modèle de souris permet aussi l’utilisation de modèle transgénique, des modèles de Knock-Out qui peuvent être intéressant dans la compréhension des mécanismes impliqués dans le cancer. Le nombre d’animaux utilisé dans chaque expérience tient compte de la variabilité naturelle des réponses immunitaires et de la nécessité d’utiliser un nombre suffisant d’animaux pour que les données générées soient exploitables sur le plan de l’analyse statistique. Nous utiliserons de jeunes souris adultes (animaux âgés entre 6 et 8 semaines au début de protocole) afin que le système immunitaire soit mature au moment de l’inoculation de la tumeur et de l’injection intra-tumorale des différents AAV.

32 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis transférés vivants vers un autre établissement pour une étude en cages métaboliques. Ils reçoivent chaque jour pendant quarante-deux jours une injection d'ORY-1001 ou d'un placebo, avec des prises de sang hebdomadaires et des tests de tolérance au glucose et à l'insuline. Le porteur indique que les injections peuvent être douloureuses, prévenues par une anesthésie locale, et que le traitement pourrait réduire de 10 à 20 % la prise de poids. Il présente cette molécule comme une piste contre le diabète et l'obésité, et affirme qu'aucune méthode in vitro ne remplace l'étude du métabolisme sur l'animal vivant.

Objectifs

Le projet a pour but d’étudier une nouvelle stratégie thérapeutique dans le traitement des pathologies comme l'obésité ou le diabète de type 2. Actuellement, les enjeux actuels de la prise en charge de ces maladies sont de trouver de nouveaux traitements pouvant agir sur la perte de poids et sur le contrôle glycémique. De nombreuses études se sont penchées sur la régulation des hormones secretée par l'estomac qui stimulent la sécrétion d'insuline après le repas. Le traitement qui sera étudié peut augmenter la secretion d'insuline après le repas en augmentant la sensibilité à ces hormones secretées par l'estomac. L’objectif de notre étude est d'étudier ce nouveau traitement en vue de l'utiliser comme un traitement du diabète ou de l'obésité.

Bénéfices attendus

Ce travail permettra d’étudier dans un premier temps les effets de ce nouveau traitement sur la glycémie, le poids et différents marqueurs des maladies métaboliques comme le diabète et l'obésité. Au décours de cette première étude sur des animaux sains, une étude similaire sur des animaux diabètique pourra être réalisée. Ainsi l'ensemble de ce travail pourrait ouvrir de nouvelles pistes thérapeutiques dans les maladies métaboliques telles que le diabète et l'obésité.

Procédures

A l’âge de 8 semaines, les animaux seront divisés en deux sous-groupes : "Traitement" et "Placebo". Les animaux traités recevront le traitement 7 jours sur 7. Le groupe placebo recevra un soluté salé isotonique. Ces traitements seront administrés par injection pendant 42 jours. Le poids des animaux sera relevé et un prélèvement biologique sera réalisé tous les 7 jours. Avant l’arrêt du traitement, un test de tolérance glucidique et un test de sensibilité à l’insuline espacés de 72h incluant différents prelevements tous les 15 minutes pendant 120 seront réalisés.

Impact sur les animaux

L'administration du traitement et les prises de sang pourront être source de douleur au moment de l'injection qui sera prevenu par l'utilisation d'une anesthésie locale avant les injections et avant les prises de sang. Le traitement pourra entrainer une prise de poids en fonction de l'âge moins importante dans le groupe recevant le traitement (nous estimons cette différence entre 10 et 20 % par rapport à un animal recevant un placebo).

Devenir

Les animaux seront transferés dans un autre etablissement à l'issu de la dernière procédure pour étude phénotypique dans des cages métaboliques.

Remplacement

L’utilisation de modèles animaux dans l’étude du métabolisme est nécessaire pour reproduire au mieux le métabolisme humain. Il n'existe à ce jour aucune méthode alternative ou substitutive qui permette un remplacement in vitro et l’étude de nouvelles stratégies thérapeutiques doit nécessairement être faite in vivo. Le métabolisme et l’homéostasie glucidique représentent des systèmes intégrés qui ne peuvent être étudié uniquement in vitro : en effet, l’utilisation d’animaux permettra d’étudier de manière simultanée les conséquences de l’inhibition pharmacologiques sur différents tissus essentiels à l’homéostasie métabolique comme le pancréas, le tissu adipeux, et le foie.

Réduction

Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé en utilisant un test statistique utilisant les études de faisabilité du traitement afin de garantir l'observation d'un effet du traitement. Grâce à ce test, nous obtenons n = 16 animaux par groupe. Les animaux seront suivis de manière longitudinale et les mesures répétées au cours du temps permettant de diminuer le nombre d'animaux à inclure.

Raffinement

La prise de poids des animaux et les prélèvements biologiques qui auront lieu tous les 7 jours seront réalisés simultanément pour limiter au maximum le stress des animaux. La tolérance des animaux sera évaluée quotidiennement. Les injections et les prelevements seront précédés d'une anesthesie locale afin de diminuer au maximum la douleur pouvant être engendrée par la procédure. Les cages sont pourvues de tubes ainsi que du coton de nidation et des bâtonnets de bois raffinant ainsi les conditions de vie des animaux.

Choix des espèces

Nous utiliserons des rats Wistars Han largement disponibles et dont le métabolisme se rapproche du métabolisme humain. Ces animaux représentent un modèle d'étude polyvalent. Les procédures seront débutées à l’âge de 8 semaines (âge adulte des animaux)

512 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie subit l'ablation chirurgicale du ménisque du genou, l'autre une injection de monoïodoacétate dans l'articulation pour provoquer une arthrose, puis toutes marchent sur un tapis tous les quinze jours pendant quatre-vingt-dix jours afin de mesurer leur douleur. Le porteur précise qu'aucun traitement anti-inflammatoire n'est possible, l'objectif étant justement d'induire l'inflammation, avant la mise à mort pour prélever les articulations. Il teste un complément à base de peptides de collagène marin et de polyphénols, et présente le recours à la souris par ses "faibles coûts" et sa facilité de manipulation.

Objectifs

Les peptides de collagène marin ainsi que les extraits poly-phénoliques de pépins de raisin et d’olive possèdent des bénéfices démontrés et décrits dans la littérature sur l’arthrose. Le but de cette étude est d’évaluer l’effet d’un ingrédient Santé d’origine naturelle, associant peptides de collagène et polyphénols, pour les sujets sportifs et âgés susceptibles de développer une arthrose.

Bénéfices attendus

Trouver un traitement efficace à la diminution du développement de l’arthrose.

Procédures

Dans ce projet, nous évaluerons l’impact de l’association de nutraceutiques, peptides de collagènes et polyphénol, dans la progression de l’arthrose. Les souris recevront dans l'eau de boisson le traitement durant les 90 jours de l'étude. Un modèle d’arthrose post-traumatique, en ôtant le ménisque interne, sera réalisé sur des souris jeunes et âgées. Cette interventions sous anesthésie nécessite 20min par animaux. Un modèle d’arthrose par dégradation des cellules de l’articulation (les chondrocytes) sera également réalisé par injection de monoïodoacétate au niveau de l’articulation choisie du genou. Cette injection necessite la contention de l'animal pendant 1min. Afin d’évaluer les douleurs engendrées par les 2 modèles, les souris seront amenées à se déplacer librement sur un tapis de marche tous les 15 jours durant les 90 jours de l'étude. A la fin de l'étude, un prélevement de sang sera effectué.

Impact sur les animaux

Dans ces modèles murins d’arthrose, le geste chirurgical peut entrainer dans les jours suivants des difficultés chez les souris à se déplacer. Afin d’éviter la déshydratation des animaux, des biberons avec des embouts longs seront disposés au-dessus des cages. La prise hydrique est évaluée journalièrement. Des mangeoires et igloos seront disposés au fond de la cage.

Devenir

Une mise à mort sera effectuée afin de prélevé les tissus arthrosiques (articulation du genou) chez les souris

Remplacement

Dans un premier temps, une validation objective de l’efficacité biologique sera réalisée sur les différentes formulations de cette association entre peptides de collagène et extraits poly-phénoliques. Pour cela, la toxicité des produits développés seront déterminées in vitro par l’évaluation de leur cytotoxicité sur des chondrocytes (cellules du cartilage présentes dans les articulations), fibroblastes (cellules de la membrane synoviales de l’articulation) et macrophages (cellules de la membrane synoviale de l’articulation, mais également cellules immunitaires recrutées sur les sites inflammatoires dont les articulations arthrosiques). Les études in vivo complémentaires permettront de valider l’efficacité du produit choisi in vitro (seuls ou en association).

Réduction

Nous limitons la répétition inutile des expériences grâce à un échange permanant entre les membres de l’équipe. Nous essayons d’effectuer le maximum d’analyses réalisables sur les mêmes animaux sans altérer la qualité de l’expérience et le bien-être des animaux. Chaque animal sera son propre contrôle. L’arthrose induite sera effectuée sur une seule patte et les résultats seront comparées avec la patte saine, ce qui permet de réduire de moitié le nombre d’animaux nécessaire pour l’étude. Enfin, tous les protocoles expérimentaux sont, une fois validés, mis à disposition de l’ensemble des membres de l’équipe. Le nombre d’animaux utilisé correspond au nombre minimal permettant une interprétation sans ambiguïté des résultats. Les groupes d’animaux constitués de 6 individus permettront une étude statistique

Raffinement

En dehors de la visite quotidienne habituelle des animaux, les souris seront surveillées quotidiennement pendant 15 jours suite à l’intervention au niveau de l’articulation et puis 1 fois /semaine . Dans ces modèles murins d’arthrose, le geste chirurgical peut entrainer dans les jours suivants des difficultés chez les souris à se déplacer. Afin d’éviter la déshydratation des animaux, des biberons avec des embouts longs seront disposés au-dessus des cages. La prise hydrique est évaluée journalièrement. Des igloos et des croquettes seront disposés au fond de la cage pour l’enrichissement et pour faciliter la prise alimentaire. Il n’y a pas de possibilité de réaliser un traitement anti-inflammatoire car le but du modèle est d’induire une inflammation.

Choix des espèces

La souris offre la possibilité de développer de nombreux modèles mimant les pathologies humaines. Par ailleurs, cette espèce présente certains intérêts pratiques décisifs justifiant l’utilisation des souris comme modèle dans ce type de projet : faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport, facilité de manipulation et une bonne adaptabilité aux conditions expérimentales. Il est également important de souligner que nous disposons chez la souris d’outils précieux (anticorps monoclonaux, plasmides, etc.) qui sont indispensables pour disséquer les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués. Souris adultes car l’arthrose se développent majoritairement chez l’adulte : - Souris âgées de 8 à 10 semaines, afin de mimer l’adulte jeune sportif - Souris âgées de 12 à 18 mois, afin de mimer la personne âgée Ces deux populations, adulte jeune sportif et personnes âgées, sont celles les plus susceptibles de développer une arthrose.

32 cailles japonaises vont être utilisées, seize réutilisées ensuite et seize confiées à une association, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent un conditionnement en cage individuelle et un jet d'air que le porteur maintient délibérément aversif tout au long de l'expérience, suivi de deux prélèvements de sang. L'objectif déclaré est d'identifier des marqueurs d'émotions positives chez l'oiseau, dont le porteur espère des applications pour les élevages. Il affirme qu'étudier le comportement impose d'expérimenter sur l'animal vivant, ce qui exclut selon lui tout remplacement.

Objectifs

L’existence d’états subjectifs chez l’animal, comme les états émotionnels, reste encore largement débattue. De grands nombres de travaux scientifiques ont mis en évidence l’expression des émotions négatives chez l’animal dont l’identification aujourd’hui est utilisée dans l’évaluation du mal-être. Cependant, si la réduction des émotions négatives participe à l’amélioration du bien-être, il apparait aujourd’hui que ce bien-être est également modulé par l’expression chez l’animal d’émotions positives dont les expériences répétées favoriseraient la mise en place d’état affectif positif. Ainsi, les enjeux actuels sont donc d’identifier des marqueurs de ces émotions positives chez différentes espèces et d’élaborer des procédures permettant de favoriser leur expression notamment dans le cadre des systèmes d’élevage. Aussi, ce projet vise à explorer les caractéristiques et déterminismes de l’expression des émotions positives chez un modèle animal peut exploré dans ce sens, la caille japonaise. Cette espèce a un grand intérêt fondamental en sciences des comportements et en bioéthique, mais aussi présentent un intérêt économique/agronomique, en aviculture tout comme dans des problématiques de conservation des espèces sauvages.

Bénéfices attendus

Nous espérons pouvoir isoler des marqueurs d’émotions positives chez la caille. Ces marqueurs sont encore peu nombreux car peu explorés chez l’oiseau. Ils permettraient d’en apprendre davantage sur leurs capacités émotionnelles. Ces marqueurs seront réutilisés tout au long du travail de thèse afin d’évaluer les effets de divers facteurs, tels que l’histoire de vie ou la complexité environnementale. Enfin de tels marqueurs pourraient trouver des applications dans l’amélioration du bien-être des oiseaux d’élevage.

Procédures

Toutes les cailles seront soumises à un conditionnement pavlovien dans le but d’associer un stimulus visuel et auditif à un événement futur. Pour cela, elles passeront par différentes étapes d’apprentissage, puis par une étape de test finale, qui nécessiteront un isolement en cage individuelle. Cet isolement ne durera pas plus de 30 minutes par caille et par jour. L’apprentissage consistera en une exposition répétée des stimuli visuels et des évènements associés. L’un des ces évènements (jet d’air) est modérément stressant pour les cailles ; il a été choisi de sorte à rester aversif pendant la durée de l’expérimentation, mais sans impacter les animaux au-delà des phases d’apprentissage et de test. Durant la phase de test, qui sera similaire à la phase d’apprentissage, les animaux seront filmés en continu, pour permettre une analyse comportementale a posteriori. Enfin, une fois la phase de test terminée, deux prélèvements sanguins par caille seront réalisés pour évaluer certains taux hormonaux.

Impact sur les animaux

Le transport et l’isolement pendant les phases d’apprentissage et de test peuvent perturber les cailles. Cependant, la procédure d’habituation vise à diminuer ce stress et la durée d’expérimentation ne va pas excéder 30 minutes par jour, ce qui permet une longue période de repos pour l’animal en dehors des tests. Le jet d’air (expérience négative) est une source de stress modéré pour l’animal mais est nécessaire dans le cadre de notre projet. Il est suffisamment aversif pour éviter le phénomène d’habituation tout en n’impactant pas l’intégrité de l’animal. Les prélèvements sanguins sont également une source potentielle de stress. Les prélèvements seront réalisés par un personnel expérimenté, ce qui limitera la douleur et le temps de contention nécessaire. De plus, le prélèvement sera arrêté dès que l’animal se met à bouger.

Devenir

Le projet n’implique aucune atteinte à l’intégrité physique et comportementale des animaux. Ceux-ci pourront donc être, soit gardés au laboratoire pour de futurs projets, soit confiés à une association de réhabilitation des animaux de laboratoire pour placement en refuge ou en famille d’accueil.

Remplacement

Nous travaillons sur le comportement anticipatoire et les émotions positives et donc devons expérimenter directement sur l’animal vivant, ce qui exclut tout type de remplacement.

Réduction

Le nombre d’animaux choisi (16 mâles et 16 femelles) permet d’avoir un effectif suffisant pour les analyses physiologiques et comportementales tout en tenant compte d’un possible effet sexe mais également d’un certain taux d’échec dans les procédures de conditionnement (de l’ordre de 10%).

Raffinement

Les oiseaux seront hébergés dans des cages individuelles (76x47x40 cm) munies d’une mangeoire et d’un abreuvoir (nourriture et eau à volonté), de litière au sol (copeaux de bois) leur permettant de faire des bains de poussière et d’un abri leur permettant de se soustraire aux congénères ou aux expérimentateurs. La procédure implique de pouvoir rapidement prendre les oiseaux pour les tests ce que permet un hébergement individuel. Cependant, les cages seront grillagées, permettant aux oiseaux de garder un contact visuel et auditif entre eux. Il est à noter que les mâles adultes ne peuvent pas être maintenus en groupe car ils expriment dans ce cas des comportements agressifs. Ceci impose donc de maintenir également les femelles en cage individuelle. Lors de la phase expérimentale, les oiseaux seront déplacés et manipulés par des personnes compétences et expérimentées. Les phases de tests seront limitées à 30 minutes par jour et par animal pour limiter les contraintes pour l’animal. Les oiseaux seront soignés et observés tous les jours par un personnel expérimenté. La détection de tout changement de comportement ou de blessure induira un isolement de l'individu pour l’administration de traitements.

Choix des espèces

Les cailles japonaises sont domestiquées depuis des siècles. En raison de leur petite taille et de leur développement rapide, elles sont rapidement devenues populaires tant dans l'industrie agricole que pour la recherche scientifique. Leurs caractéristiques comportementales peuvent être clairement identifiées par des tests validés scientifiquement. Leurs capacités cognitives et émotionnelles sont néanmoins encore trop peu étudiées. Les cailles adultes seront âgées de 4 mois. Elles auront donc atteint leur maturité sexuelle. A cet âge le profil comportemental est stable et nous pourrons donc observer des différences interindividuelles robustes, ainsi que de potentielles différences liées au sexe.