Oncologie

Rendues immunodéficientes pour accepter la greffe de cellules cancéreuses humaines, 924 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal peut recevoir une tumeur gastrique sous la peau, jusqu'à 26 anesthésies générales et 16 séances d'imagerie, avec un risque d'infection lié à l'absence de défenses immunitaires. Le porteur revendique un "besoin clinique" de nouveaux traitements et présente son approche comme "potentiellement moins toxique" que la chimiothérapie. Toutes sont tuées pour prélever les tumeurs et les organes.

Objectifs

Le cancer gastrique est un cancer très agressif, avec un taux de mortalité élevé, principalement en raison d'un diagnostic tardif le plus souvent à un stade avancé et déjà métastatique. Cette maladie est incurable pour 80% des patients ; il existe donc un besoin clinique de développer de nouveaux traitements plus efficaces permettant d’améliorer la prise en charge de la maladie. De nombreuses études ont montré qu'un petit groupe de cellules présentes dans les tumeurs, appelées cellules souches cancéreuses, jouait un rôle central dans le mauvais pronostic de la maladie car elles sont responsables de la résistance aux traitements, de la formation de métastases et des récidives. Les cibler pourrait donc permettre de mieux contrôler la maladie. Il a été récemment montré qu'une protéine était présente en très grande quantité dans les cellules souches cancéreuses du cancer gastrique. Plusieurs essais cliniques évaluant le bloquage de cette protéine sont en cours mais aucun ne concerne le cancer gastrique. Ce projet vise donc à développer une nouvelle stratégie thérapeutique basée sur le ciblage de cette protéine, en combinaison avec les traitements actuels, afin d'améliorer la prise en charge des patients atteints de cancer gastrique.

Bénéfices attendus

Avec ce projet, nous souhaitons développer, à long terme, une nouvelle thérapie ciblée pour le cancer gastrique, une tumeur maligne au pronostic très défavorable pour laquelle il existe très peu de thérapies ciblées autres que la chimiothérapie traditionnelle. Cette approche, plus spécifique et potentiellement moins toxique que la chimiothérapie, pourrait permettre aux patients âgés, dont l’âge moyen est de 70 ans, de bénéficier d’une meilleure tolérance au traitement, d’une espérance de vie prolongée et d’une limitation de la propagation métastatique.

Procédures

Injection sous la peau sur animal anesthésie : 1 à 7 fois, durée maximale à 5 minutes. Injection dans le ventre sur animal vigile : 6 à 24 fois, durée inférieure à 1 minute. Imagerie sur animal anesthésié : 16 fois, durée entre 1 à 5 min. Anesthésie générale : 26 fois, durée maximale 5 minutes.

Impact sur les animaux

L’injection sous la peau peut engendrer un risque d’infection au niveau du site d’injection, une douleur légère. Le développement de la tumeur peut engendrer une gêne, une douleur modérée, une perte de poids. Les injections dans le ventre peuvent engendrer une légère douleur au site d’injection. Les séances d’imagerie peuvent fatiguer les animaux à cause des anesthésies répétées et engendrer un inconfort modéré, une hypothermie et des risques de troubles cardiorespiratoires. L’immunodéficience des souris peut entrainer une infection par des pathogènes.

Devenir

Les souris seront mises à mort afin de récupérer des prélèvements post-mortem qui seront analysés ultérieurement

Remplacement

L’efficacité des traitements a été préalablement validée sur des cellules en culture. Ce modèle reste limité car il ne permet pas d’appréhender la réponse immunitaire, le microenvironnement tumoral, des paramètres qui influencent la croissance tumorale et la réponse au traitement. C’est pour cela que le modèle animal reste indispensable.

Réduction

Le suivi de la progression des métastases sera réalisé par imagerie non invasive qui permet de faire un suivi dans le temps sur un même animal. Les conditions de traitement ont été déterminées en amont. Un test statistique sera réalisé. Le nombre d'animaux a été déterminé en utilisant un logiciel dédié.

Raffinement

Les souris seront acclimatées pendant 7 jours après leur arrivée dans l’animalerie. Les souris sont maintenues dans des conditions d’hébergement qui les protègent de risques d’infection par des pathogènes. Les actes expérimentaux seront réalisés sous anesthésie quand cela est nécessaire et lors de l’anesthésie l’animal est maintenu sur un tapis chauffant. Une feuille de score est utilisée pour le suivi de l’animal et pour scorer des points limites adaptés au projet, selon un arbre décisionnel. La feuille de score permet de définir des critères d’arrêt des souffrances et propose des mesures conservatoires bien déterminées. Les animaux sont surveillés par le personnel de l’animalerie et par l’expérimentateur tout au long du projet.

Choix des espèces

Nos modèles d’étude ont été développés chez la souris. La souris est également une espèce de choix en imagerie de par sa petite taille permettant ainsi de détecter des signaux profonds comme les métastases. L'utilisation de souris immunodéficientes sera nécessaire pour la greffe de cellules cancéreuses d'origine humaine. Les souris seront utilisées à partir d’un âge de 7 ou 8 semaines correspondant à de jeunes adultes.

90 souris transgéniques, porteuses d'oncogènes du papillomavirus humain, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes. Chacune reçoit des injections quotidiennes pendant trois mois ou un implant diffusant de l'estradiol, jusqu'à développer des lésions précancéreuses du col de l'utérus. Le projet se limite à valider génétiquement trois lignées destinées à de futures études sur le cancer. Les bénéfices décrits se réduisent à "garantir la robustesse scientifique" de ces travaux ultérieurs.

Objectifs

L’objectif de ce projet est de valider génétiquement les constructions de trois modèles de souris transgéniques exprimant des oncogènes du papillomavirus humain (HPV), un virus fréquemment impliqué dans la survenue de cancers épithéliaux, notamment du col de l’utérus.

Bénéfices attendus

La validation génétique des trois lignées doit garantir la robustesse scientifique des résultats qui seront obtenus dans des études de carcinogenèse ultérieures.

Procédures

Durant ce projet, les animaux recevront soit une injection sous cutanée journalière pendant 3 mois (moins de 1 minute par injection), soit subiront une courte chirurigie sous anesthésie gazeuse de 5 minutes afin d'implanter un pellet libérant la molécule cible pendant 3 mois.

Impact sur les animaux

Une injection peut induire une légère douleur et un stress lié à la contention, l'anesthésie peut induire une hypothermie et la chirurgie une légère douleur. Après 3 mois de traitement à l'estradiol les animaux présentent des pathologies comparable au stade précancereux du cancer du col de l'utérus décrit en clinique humaine, ne présentent aucun symptôme notable.

Devenir

À l'issue de la procédure, les animaux seront euthanasiés pour permettre le prélèvement des organes cibles et ainsi l'analyse génétique du modèle, essentiel pour comprendre la fonction du gène supprimé.

Remplacement

Dans ce projet visant à valider des modèles génétiquement modifiés destinés à l’étude de mécanismes physiologiques complexes, le recours à un mammifère est indispensable, aucune approche in vitro ni aucune modélisation informatique ne pouvant, à l’heure actuelle, se substituer à l’analyse du gène cible dans son environnement naturel et dans l’ensemble de ses interactions au sein de l’organisme

Réduction

Pour réaliser ce type d’analyse, un faible nombre d’animaux est requis par groupe. Ainsi, nous utiliserons cinq animaux par condition. Afin de disposer de contrôles adéquats, six groupes expérimentaux seront constitués par modèle de souris. Pour une mutation étudiée, nous emploierons donc 30 animaux. Cet effectif correspond au minimum nécessaire pour obtenir des résultats analysables, permettant de conclure de manière fiable sur la bonne réalisation de l’étude, tout en respectant le principe de réduction du nombre d’animaux.

Raffinement

Dans le cadre des procédures expérimentales, nous nous efforcerons de réduire autant que possible le stress des animaux. Une surveillance quotidienne de leur état, surveillance du site d'injection ou du site d'implatation du pellet, une pesée hebdomadaire, ainsi qu’un suivi régulier de leur comportement et de leur état général seront mis en place afin de garantir leur bonne santé. En cas de conflit entre individus, l’animal dominant sera isolé et, si nécessaire, des soins locaux seront prodigués. Tout au long des procédures, des seuils limites spécifiques seront définis afin de garantir que les animaux demeurent dans des conditions éthiquement acceptables et de permettre une intervention rapide en cas de signe de souffrance ou d’altération du bien-être.

Choix des espèces

La souris est l’animal modèle de choix pour une première étude de la fonction d’un gène présent chez les mammifères. Elle permet notamment un accès facile à l’ingénierie génétique. Les animaux de la cohorte seront des animaux jeunes âgés de 6-8 semaines à réception et seront traités à partir de 10 semaines d'âge, soit en tant que jeune adulte, lorsque tous les systèmes de l'organisme sont matures.

40 souris juvéniles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Dès le sevrage, elles reçoivent un régime pauvre en protéines pendant cinq semaines, avec des jeûnes de six heures, des introductions orales de colorant et de glucose et des prélèvements sanguins, pour mesurer le transit intestinal. L'étude cherche à décrire l'effet de la malnutrition infantile sur l'intestin, en comparant mâles et femelles. Le porteur affirme que ce travail est "indispensable" et ne peut être mené chez l'humain.

Objectifs

La malnutrition chez l’enfant est un problème majeur dans le monde. Elle peut provoquer des troubles durables de la croissance, de la gestion de l’énergie et du développement. Des études récentes montrent que les garçons semblent plus touchés que les filles. L’intestin, qui absorbe les nutriments et joue un rôle central dans de nombreux processus du corps, est au cœur de cette problématique. Pourtant, on connaît encore mal la façon dont il réagit à une alimentation pauvre en protéines. Nos premiers résultats suggèrent que ce type de régime pourrait ralentir le passage des aliments dans l’intestin. Le but de ce projet est de mieux comprendre comment un régime pauvre en protéines influence le fonctionnement de l’intestin, essentiel à la digestion et à la communication entre les organes. Nous utiliserons une seule procédure expérimentale pour mesurer la vitesse de transit intestinal, qui est un indicateur important de la santé du système digestif. Ce projet aidera à mieux comprendre l’effet de l’alimentation sur l’intestin, en tenant compte des différences entre sexes.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de mieux comprendre comment le fonctionnement intestinal est affecté par la malnutrition protéique juvénile, en tenant compte du sexe. Cette description extensive de la motilité intestinale permettra à terme d’éclairer de nouvelles pistes de prévention ou d’intervention en santé humaine, où les enfants en malnutrition sont généralement sujets à des symptômes intestinaux associé à un mauvais fonctionnement intestinal (comme le transit).

Procédures

40 souris seront utilisées dans le projet. Tous les animaux seront nourris soit avec un régime contrôle, soit avec un régime pauvre en protéines (modèle de malnutrition infantile) pendant 5 semaines. Toutes les souris seront mesurées avec une règle chaque semaine sous anesthésie générale (3 minutes) puis pesées (< 1 min) entre 21 et 56 jours. A 56 jours, les souris seront anesthésiées (3 minutes), et subiront un prélèvement sanguin (20 sec). Pour étudier différents paramètres du transit intestinal : toutes les souris subiront à 48 jours une mise à jeun de 6h, suivie d’une introduction orale de colorant rouge (10 sec), à 52 jours une mise à jeun de 6h suivie d’une introduction orale de glucose (10 sec), puis 15 min plus tard d’une introduction orale de colorant rouge (10 sec), et à 56 jours une mise à jeun de 6h suivie d’une introduction orale de colorant rouge (10 sec).

Impact sur les animaux

Les pesées et mesures hebdomadaires induisent un stress modéré, ainsi qu’un inconfort transitoire. Le prélèvement sanguin est invasif et peut induire une légère douleur. Ces manipulations sont associées à un stress transitoire lié à la contention. Les trois introductions orales nécessitent un jeûne de 6 heures induisant un stress modéré. L’introduction orale est source d’inconfort et peut entraîner un risque de fausse route ou d’irritation œsophagienne. La récolte des féces est réalisée en cage individuelle, les animaux sont donc isolés pendant maximum 6h après l’introduction orale, induisant un stress modéré.

Devenir

L'ensemble des animaux mis en procédure seront mis à mort en vue de la mesure terminale des paramètres de transit, et du prélèvement des organes d’intérêt.

Remplacement

Pour comprendre comment le corps réagit à différents types d’alimentation, en particulier en cas de manque de protéines, il est nécessaire d’étudier l’organisme dans son ensemble. Aucun modèle en laboratoire (sans animal) ne permet aujourd’hui de reproduire la complexité du corps humain, où plusieurs organes communiquent entre eux et influencent ensemble l’état nutritionnel. C’est pour cette raison que l’utilisation d’animaux est indispensable dans ce projet. La souris a été choisie car elle représente un bon modèle pour étudier les effets d’une alimentation pauvre en protéines dans des conditions proches de la physiologie humaine. L’objectif est de mieux comprendre ce qui se passe dans l’intestin, à la fois à l’échelle de l’organe et au niveau moléculaire. Ce type d’étude ne peut pas être réalisé chez l’humain.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés a été limité autant que possible tout en permettant d’obtenir des résultats fiables. Nous avons choisi d’inclure 10 animaux par groupe, sur la base d’un calcul statistique garantissant la solidité des conclusions. Ce calcul s’appuie sur la mesure la plus variable que nous connaissons déjà : la longueur de l’intestin, qui réagit de manière comparable chez les mâles et les femelles lorsqu’ils reçoivent un régime pauvre en protéines. Les analyses prévues permettront de comparer les effets du régime alimentaire et du sexe. Pour éviter d’utiliser davantage d’animaux dans de futurs projets, tous les organes qui pourraient être utiles à d’autres recherches (comme certains tissus liés au métabolisme ou au système nerveux) seront prélevés à la fin de l’étude et conservés pour d’éventuelles analyses ultérieures.

Raffinement

L’étude commencera uniquement avec des animaux suffisamment développés, pesant plus de 7 g au moment du sevrage. Leur croissance (taille et poids) sera suivie chaque semaine, et la nourriture sera mise à portée des plus jeunes pour qu’ils puissent y accéder facilement. Nous surveillerons aussi leur prise alimentaire afin de vérifier qu’ils s’alimentent correctement. Des seuils d’alerte seront définis à l’avance : si un animal les atteint, il sera retiré immédiatement de l’étude pour éviter toute souffrance. Le régime pauvre en protéines et les méthodes utilisées sont déjà bien maîtrisés au laboratoire et ne provoquent pas de signes de souffrance. Les mesures finales, ainsi que le prélèvement nécessaire, seront effectués sous anesthésie pour garantir le bien-être des animaux.

Choix des espèces

La souris, un animal omnivore comme l’humain, est couramment utilisée pour les recherches en nutrition. Son microbiote est bien connu et de nombreux outils scientifiques existent déjà, ce qui en fait un modèle préclinique idéal pour étudier le fonctionnement de l’intestin lors de changements alimentaires. Les animaux seront suivis pendant 5 semaines après le sevrage, c’est-à-dire de 3 à 8 semaines d’âge. Le but du projet est de comprendre comment un manque de protéines dans l’alimentation influence l’intestin durant la période juvénile. Il est important de commencer l’étude dès le sevrage, car l’intestin joue un rôle essentiel dans l’absorption des nutriments dès les premiers stades de la vie et peut ainsi influencer de nombreux aspects du développement, comme la croissance.

280 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent un traitement pendant un mois, par voie orale ou par injections quotidiennes, avant des tests de vision et d'audition sous anesthésie. Ces souris reproduisent une maladie génétique rare, la maladie de Charcot-Marie-Tooth, dont les troubles moteurs apparaissent vers six mois. Le porteur affirme que le recours à un modèle animal mammifère est "indispensable", aucun autre modèle ne présentant selon lui ces symptômes.

Objectifs

La maladie de Charcot-Marie-Tooth (CMT) est une maladie génétique rare qui provoque une faiblesse des muscles, surtout dans les jambes et les pieds, rendant la marche difficile. Les patients peuvent aussi avoir des pieds déformés et une perte sensorielle. Une des formes les plus communes de cette maladie entraine une perte de la vue ou de l’audition. Cette maladie est causée par une mutation qui impacte le bon fonctionnement des mitochondries. A ce jour, les troubles de la vision et de l’audition n’ont pas encore été étudiés dans le modèle de souris qui reproduit cette maladie. De plus, il n’existe toujours pas de traitement efficace. C’est pourquoi nous proposons une nouvelle approche thérapeutique, en testant des molécules ciblant un récepteur clé dans le fonctionnement de la mitochondrie. Ce projet sera donc composé de deux objectifs : caractériser les troubles sensoriels du modèle souris et tester des molécules thérapeutiques.

Bénéfices attendus

Ce projet va permettre de caractériser la perte de vision et d'audition d'un modèle murin de la maladie de Charcot-Marie-Tooth. Il permettra également d'apporter une preuve de concept d'efficacité de composés développés par nos collaborateurs chimistes sur ces déficits neurosensoriels. Le bénéfice à terme est d'amener en clinique des composés à visée thérapeutique pour une pathologie n’ayant aucun traitement disponible à ce jour.

Procédures

Les animaux seront identifiés par marquage à l'oreille. LES MOLECULES THERAPEUTIQUES A TESTER SERONT EN PREMIERE INTENTION, DONNEES PAR VOIE ORALE, SOUS FORME DE PETITES GOUTTES DEPOSEES DELICATEMENT DANS LA BOUCHE, PENDANT 1 MOIS 6 JOURS/7, AVANT LES TESTS. SI LE GESTE N'EST PAS EFFICACE elles seront injectées quotidiennement dans le ventre en alternant la gauche et la droite, pendant 15 jours avant les tests fonctionnels. Deux tests d'évaluation de la vision seront réalisés sur animal vigile (durée 30 minutes) et sur animal anesthésié avec application d’un collyre dans l’œil pour dilater la pupille (durée 40 minutes). Le test auditif sera réalisé sous anesthésie (40 minutes).

Impact sur les animaux

La contention pour l’identification et les injections peut engendrer un léger stress et une douleur légère de courte durée peut être ressentie lors des injections. Les troubles locomoteurs caractérisés qui se développent à partir de 6 mois vont entrainer une gêne pour l’animal. Les animaux seront sous surveillance quotidienne. Une feuille de suivi sera mise en place afin de garantir le bien-être animal. Tous nos tests d'exploration fonctionnelle sont peu douloureux et sans conséquence physiologique à part un léger stress

Devenir

A l'issue des 2 procédures, les animaux seront euthanasiés et leurs organes collectés pour procéder aux analyses permettant la compréhension des mécanismes mis en jeu.

Remplacement

L'utilisation d'un modèle animal de la pathologie est indispensable car ces modèles sont le seul recours mammifère autre que l'humain à présenter les symptômes locomoteurs rapidement. Cela permet l'élaboration plus rapide d'un traitement curatif. Les troubles sensoriels quant à eux doivent être caractériser avant de pouvoir tester un potentiel traitement. Il est donc nécessaire d’utiliser un modèle animal mammifère pour étudier les fonctions auditives pertinentes chez l’humain.

Réduction

Les effectifs ont été ramenés au minimum permettant toutefois d’avoir un effet statistique significatif. Nous nous sommes basés sur notre expérience sur un modèle avec des troubles sensoriels similaires associé à une analyse de puissance pour calculer le nombre d’animaux.

Raffinement

Nous procéderons à l'enrichissement du milieu avec des maisonnettes et des carrés de coton afin de créer un environnement sécurisant permettant la création d'un nid. Pour éviter que ces souris ne puissent se blesser, les abris utilisés pour enrichir les cages seront en carton et non en matériau dur. Pour limiter l’agitation des souris présentant des troubles locomoteurs, l’enrichissement sera renforcé dans les cages (petites briques de bois, des frisures de papier kraft et des tubes en carton par exemple). Si nécessaire, la nourriture pourra être remplacée par du gel alimentaire. Les animaux seront manipulés tous les jours afin de créer une habituation diminuant ainsi le stress quotidien que peut représenter la présence de l'expérimentateur. Tout au long du projet, une attention particulière sera portée au bien-être des animaux afin de minimiser au maximum la douleur, la détresse ou toute souffrance inutile. Les protocoles incluront l'utilisation systématique d'anesthésiques et d’analgésiques adaptés. Les points limites définis à l’avance feront l’objet d’une surveillance rigoureuse et quotidienne des animaux. Ces critères permettront de mettre un terme à l’expérimentation de manière anticipée si l’animal présente des signes de souffrance non contrôlable ou de détérioration de son état général (perte de poids significative, troubles moteurs graves, automutilation, perte d’autonomie, etc.). Le projet intègre également des techniques non invasives ou faiblement invasives ( examens auditifs/visuels) pour limiter l’impact des procédures sur les animaux.LA METHODE DE TRAITEMENT SERA RAFFINEE EN UTILISANT LA VOIE ORALE. L’euthanasie, lorsqu’elle est requise, sera réalisée selon les méthodes recommandées par les autorités compétentes (Directive 2010/63/UE), de manière rapide et sans douleur.

Choix des espèces

La pathologie étudiée est une pathologie multi-organes où les altérations locomotrices s'accompagnent de signes neurosensoriels. Un modèle de souris, permet de caractériser les signes d'altérations sensorielles dans un schéma physiologique global d'évolution de la pathologie et d'ainsi tester le potentiel thérapeutique d'une ou plusieurs molécules thérapeutiques. Les tests neurosensoriels seront réalisés sur les souris à 3 âges différents DANS LES DIFFERENTS GROUPES afin de pouvoir déterminer à quel moment les troubles apparaissent. Une fois que le stade d’apparition des symptômes sera identifié, les tests neurosensoriels seront reproduits après administration des molécules thérapeutiques.

Exposées à l'alcool, opérées pour implanter un dispositif dans le cerveau, soumises à l'optogénétique, à des tests sociaux, à un stress de contention répété et à un isolement de dix jours, 756 souris enchaînent ces procédures dans des travaux impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour conserver leur cerveau. Ces souris portent une mutation liée à la dépendance à l'alcool chez l'humain. Une modification récente ajoute une pompe implantée sous la peau diffusant de la nicotine en continu. Le même animal traverse plusieurs de ces étapes successivement, ce qui réduit, selon le porteur, le nombre total d'animaux utilisés.

Objectifs

Les problèmes liés à la consommation d'alcool sont très courants et dangereux dans notre société. Selon l'Organisation mondiale de la santé (OMS), 5 % des décès dans le monde sont causés par une consommation excessive d'alcool. Pour mieux comprendre ce problème et trouver des solutions, il est important de savoir comment notre corps et notre environnement influencent cette dépendance. Des études ont montré qu'une petite différence dans un gène, appelé CHRNA5, peut augmenter le risque de devenir dépendant à l'alcool. Toutefois, il reste difficile d'étudier ce lien chez les humains. Pour mieux comprendre, des chercheurs ont utilisé des rats qui avaient cette différence génétique. Ces rats avaient un risque plus élevé de rechute dans l’alcool après une période d’abstinence. De plus, ce gène joue un rôle important dans certaines parties du cerveau qui sont liées à la mémoire et aux relations avec les autres. Et les connexions entre ces zones du cerveau sont aussi liées à l’anxiété et au comportement social. L’objectif de cette recherche est d’étudier comment cette différence génétique affecte les émotions et les comportements sociaux, ainsi que la communication entre certaines parties du cerveau. Pour cela, nous utiliseront des souris spéciales qui ont cette même différence génétique, et les compareront à des souris normales. Nous observerons comment cela influence leurs comportements et leur consommation d'alcool, en étudiant aussi les différences entre les mâles et les femelles. Ensuite, nous enregistreront l’activité du cerveau des souris pour comprendre comment cette différence génétique change la manière dont les parties du cerveau communiquent entre elles. Puis nous essayeront de manipuler cette communication pour voir comment cela affecte les comportements sociaux des souris. Enfin, nous tenteront de remettre en place la version normale du gène dans le cerveau des souris pour voir si cela améliore leur comportement.

Bénéfices attendus

Des études ont montré qu'une petite différence dans un gène, appelé CHRNA5, peut augmenter le risque de devenir dépendant à l'alcool. Mais on ne sait toujours pas vraiment comment cela fonctionne. Malgré les graves conséquences de la dépendance à l'alcool sur la société, il existe très peu de traitements qui fonctionnent bien, et la plupart des personnes dépendantes rechutent après avoir essayé d'arrêter de boire. Les personnes qui souffrent de dépendance à l'alcool peuvent avoir des comportements très différents. Par exemple, certaines peuvent être anxieuses ou avoir des comportements antisociaux. Il est cependant compliqué de savoir si ces comportements sont causés par la consommation d'alcool ou s'ils étaient déjà présents avant. Notre projet a pour but de mieux comprendre comment les émotions et les comportements sociaux sont liés à la consommation d'alcool. Nous voulons savoir si ces comportements viennent de la consommation ou s'ils existaient avant. De plus, nous voulons prendre en compte les différences entre les sexes, car les réactions des hommes et des femmes peuvent être différentes. Ce projet pourrait nous aider à plusieurs niveaux. En tenant compte des émotions et pas seulement de la quantité d'alcool consommée, nous espérons comprendre comment cette différence génétique augmente le risque de dépendance. Si nous découvrons des comportements chez les animaux qui ressemblent à ceux observés chez les humains, cela pourrait nous aider à tester des traitements adaptés aux différents types de dépendance. Cela pourrait aussi conduire à des soins plus personnalisés, qui prendraient en compte la personnalité, le type de consommation d’alcool et le sexe de chaque personne, pour une meilleure efficacité. Enfin, nous cherchons à comprendre quelles parties du cerveau sont affectées par l'alcool et comment cela influence les comportements sociaux et émotionnels. Cela pourrait permettre de créer de nouveaux médicaments pour aider les personnes à arrêter de boire et à éviter les rechutes, en fonction de leur profil émotionnel et social.

Procédures

Les animaux passeront par plusieurs étapes dans cette étude : Ils auront accès à un biberon avec une solution d'alcool, une fois par jour, pendant 6 à 12 semaines (144 animaux). Ils subiront une petite opération sous anesthésie, d'environ 30 à 45 minutes, pour implanter un dispositif dans le cerveau (468 animaux). L’activité de leur cerveau sera mesurée sous anesthésie profonde pendant environ 1 heure après avoir stimulé une région spécifique du cerveau (144 animaux). Une technique utilisant la lumière permettra d'activer ou de désactiver certaines parties du cerveau chez des animaux éveillés, pendant 3 minutes (180 animaux, dont 90 pour l'activation et 90 pour la désactivation). Ils participeront à un test pour observer leur comportement social pendant 10 minutes par jour, sur une période de 5 jours (612 animaux). Ils seront soumis à un léger stress de restriction de leurs mouvements pendant 15 minutes, jusqu’à 4 fois au total, avec au moins une semaine de repos entre chaque session (144 animaux). Un petit échantillon de sang sera prélevé sous leur mâchoire. Certains animaux auront ce prélèvement une fois (288 animaux), d'autres deux fois, avec au moins une semaine d'écart entre les deux prélèvements (252 animaux). Certains animaux seront places en isolement social dans une cage contenant une roue d'activite pendant une periode de 10 jours avant d'etre replaces en cage collective (72 animaux). MODIFICATION: CERTAINS ANIMAUX RECEVRONT UN PETIT IMPLANT SOUS LA PEAU POUR DIFFUSER UNE PETITE QUANTITE D'UNE SUBSTANCE (NICOTINE) EN CONTINU (n=24).

Impact sur les animaux

Les animaux seront soumis à plusieurs types de procédures expérimentales pouvant entraîner des nuisances de sévérité variable. Certains seront exposés de manière volontaire à une solution contenant de l’alcool sur plusieurs semaines. Cette consommation, laissée au choix de l’animal, peut induire des effets relaxants et une modification transitoire de l’état émotionnel. Certains animaux subiront une intervention chirurgicale sous anesthésie générale visant à accéder à des structures cérébrales. Cette procédure peut entraîner une douleur modérée et une légère perte de poids pendant quelques jours après l’intervention. Des complications peuvent survenir, telles qu’un saignement, une infection locale ou une perte du dispositif implanté, pouvant conduire à une décision de mise à mort. MODIFICATION: UNE AUTRE INTERVENTION CONSISTE A IMPLANTER SOUS LA PEAU UN DISPOSITIF PERMETTANT L’ADMINISTRATION CONTINUE D’UNE SUBSTANCE. CETTE PROCEDURE PEUT PROVOQUER UNE DOULEUR LOCALE MODEREE ET TRANSITOIRE AINSI QU’UNE LEGERE PERTE DE POIDS. ELLE PEUT EGALEMENT ENTRAINER DES MODIFICATIONS TEMPORAIRES DE L’ACTIVITE ET DE LA PRISE ALIMENTAIRE. Certains animaux feront l’objet de manipulations permettant de moduler l’activité de circuits cérébraux à l’aide de lumière. Ces manipulations peuvent induire un état anxieux léger et transitoire. D’autres procédures incluent la réalisation de tests comportementaux, pouvant générer un stress léger et de courte durée, ainsi que l’application ponctuelle d’un stress modéré. Des prélèvements sanguins pourront être réalisés, entraînant une douleur brève au moment du geste. Enfin, certains animaux seront maintenus en isolement social pendant plusieurs jours, ce qui peut induire un stress modéré persistant durant toute la période d’isolement (10 jours maximum).

Devenir

A la fin des procédures les animaux sont euthanasiés sous anesthésie générale profonde pour la conservation des tissus (cerveau), qui seront analysés ultérieurement.

Remplacement

Ce projet étudie la manière dont les souris reconnaissent les émotions et comment cela est lié à la consommation d'alcool. À ce jour, il n'existe pas d'autres méthodes pour faire ces recherches sans utiliser des animaux. De plus, nous voulons comprendre comment certaines mutations génétiques influencent ces comportements. C'est pourquoi nous devons utiliser des souris spéciales qui ont les mêmes mutations que celles que l'on retrouve chez l'humain

Réduction

Nous optimisons le nombre d'animaux utilisés en réalisant plusieurs tests sur chaque animal au lieu de multiplier les groupes. Ainsi, les animaux passeront par différentes étapes de manière séquentielle (comme des opérations, des prélèvements, ou des tests de comportement). Avant de lancer un protocole complet, nous faisons d'abord des essais sur un petit groupe de 4 à 5 animaux pour voir si cela vaut la peine de poursuivre. Cela nous aide à éviter d'utiliser trop d'animaux. Si les résultats sont prometteurs, nous passons à un groupe de 12 animaux, qui est le nombre minimum que l’on estime nécessaire pour avoir des résultats fiables. Nous vérifions également que les données sont bien réparties avant de les analyser avec des méthodes statistiques appropriées. MODIFICATION: ON AJOUTE UNE PETITE CHIRURGIE POUR PLACER SOUS LA PEAU UNE MINI POMPE QUI DIFFUSE EN CONTINU DE LA NICOTINE OU DU SERUM PHYSIOLOGIQUE, CELA LIMITE LES VARIATIONS DE CONCENTRATION DU PRODUIT DANS LE SANG ET PEUT AINSI REDUIRE LE NOMBRE DE SOURIS NECESSAIRES POUR OBTENIR DES RESULTATS FIABLES.

Raffinement

Nous ferons tout pour garantir le bien-être des animaux pendant l'étude. Lors des opérations, ils recevront une anesthésie pour les endormir et des médicaments pour soulager la douleur. Si l'opération dure longtemps, nous les hydraterons avec une injection pour qu'ils ne soient pas deshydratés au reveil. Tous les animaux vivront dans un environnement confortable, avec des matériaux pour construire des nids et des endroits où se cacher. Ils seront gardés ensemble pour maintenir leurs liens sociaux, et des techniciens vérifieront leur état chaque jour. Si un animal montre des signes de douleur, les techniciens préviendront immédiatement le responsable de l'étude pour prendre des mesures. Si nécessaire, nous donnerons des médicaments ou des crèmes pour les aider à guérir. Nous pouvons aussi leur fournir de la nourriture spéciale pour les aider à manger. Après certaines opérations, nous utiliserons des matériaux doux pour éviter d’endommager les implants. Les tests qui leur permettent d’interagir chaque jour contribuent aussi à leur bien-être. Tous ceux qui s’occupent des animaux sont formés pour le faire correctement. Enfin, si un animal doit être euthanasié, cela se fera de manière douce, sans douleur, pour minimiser ses souffrances. MODIFICATION: ON AJOUTE UNE PETITE CHIRURGIE POUR PLACER SOUS LA PEAU UNE MINI POMPE QUI DIFFUSE EN CONTINU DE LA NICOTINE OU DU SERUM PHYSIOLOGIQUE. CELA EVITE DE FAIRE DE NOMBREUSES INJECTIONS CHAQUE JOUR.

Choix des espèces

La souris est un animal souvent utilisé pour étudier le cerveau chez les vertébrés. Son système nerveux est organisé de manière similaire à celui des humains, et elle partage environ 95% de ses gènes avec nous, ce qui permet de transposer les résultats obtenus chez la souris à l'humain de manière assez fiable. De plus, la souris peut être génétiquement modifiée, ce qui nous aide à comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans de nombreuses maladies. Par exemple, grâce à des modèles de souris génétiquement modifiées, nous pouvons étudier comment certaines mutations génétiques humaines affectent des molécules ou des récepteurs spécifiques dans le cerveau. Les souris adultes ont été choisies pour cette étude car elles présentent une maturation complète des systèmes physiologique et neurologique, nécessaire à l’analyse des processus socio-emotionnels. Plus spécifiquement, nous utiliserons des souris modifiées pour exprimer des mutations des récepteurs nicotiniques, liées à la dépendance à l'alcool chez l'humain. Les souris montrent également une variété de comportements sociaux et de réponses émotionnelles, ce qui en fait un modèle pertinent pour notre recherche sur les émotions et la consommation d'alcool.

Une incision du thorax pour injecter des cellules tumorales directement dans le poumon: 1 150 souris sont soumises à cette procédure ou à des greffes dans la babine et sous la peau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Chaque animal reçoit ensuite une radiothérapie localisée et des injections d'anticorps modulant la réponse immunitaire. Le projet vise à entraîner des algorithmes d'intelligence artificielle sur des images de scanner pour prédire la réponse à l'immunothérapie. Le porteur reconnaît que les modèles murins sont "imparfaits d'un point de vue purement biologique" tout en les jugeant indispensables.

Objectifs

L'avènement de l'immunothérapie a conduit à un changement de paradigme dans le traitement de plusieurs cancers solides et hématologiques, conduisant à des résultats impressionnants en termes de survie et de réponse tumorale. Cependant, seule une fraction des patients répond à l'immunothérapie, soulignant ainsi le besoin urgent de biomarqueurs pronostiques et prédictifs. L'infiltration immunitaire tumorale est un élément essentiel de la réponse immunitaire contre le cancer, conditionnant la réponse à l’immunothérapie. Le développement de stratégies non invasives pour quantifier cette infiltration immunitaire tumorale et prédire le résultat du traitement pourraient representer une avancée majeure. Ce projet vise à développer et tester dans des modèles tumorales murins un approche basé sur l’analyse d’images radiologiques combiné à des méthodes d’intelligence artificielle pour développer des algorithmes prédictifs.

Bénéfices attendus

À l'ère de la médecine personnalisée, où les stratégies thérapeutiques sont de plus en plus adaptées aux profils spécifiques des patients et des tumeurs, la radiomiquele développement de algorithmes prédictifs pourrait représenter un outil précieux d'aide à la décision, guidant la prise en charge des patients atteints de cancer. La possibilité de déchiffrer de manière non invasive le microenvironnement tumoral et de suivre la réponse au traitement, par le biais de signatures radio-immunes, pourrait impacter de façon majeure la pratique clinique. De plus, l’opportunité de suivre dynamiquement et "en temps réel" l’infiltration en lymphocytes T CD8+de cellules immunitaires peut nous permettre de proposer de nouveaux traitements sur mesure. Le développement d'algorithmes prédictifs pour la prise en charge des patients atteints de cancer pourra améliorer l’efficacité des thérapies et réduire les chances d’échec thérapeutique, en sélectionnant les patients qui ont le plus de possibilités de répondre au traitement sélectionné et en arrêtant précocement des traitements inefficaces.

Procédures

Des injections de cellules tumorales seront réalisées chez tous les animaux, soit au niveau de la babine soit au niveau pulmonaire, soit au niveau sous-cutané. Les cellules tumorales seront injectées directement dans la muqueuse orale des souris préalablement anesthésiées, avec une aguille de petit diamètre (n=1, durée 5 secondes, anesthésie locale). L’injection de cellules dans le poumon prévoit une petite incision à niveau du thorax de souris (sous anesthésie générale) pour exposer la plèvre. L’injection sera effectuée travers la plèvre avec une aiguille de petit diamètre (n=1,durée 2 minutes). Les injections d'anticorps (n=1 par animal, durée 3 secondes), se feront sous anesthésie locale avec de la lidocaine.

Impact sur les animaux

Des difficultés légères d’alimentation pour les souris avec une tumeur ORL sont possibles. Pour le modèle pulmonaire, la croissance de la tumeur peut engendrer une difficulté respiratoire légère. Pour le modèle sous-cutané, la croissance tumorale une gêne mécanique légère. Un impact modéré systémique (perte d'appétit) est aussi possible. Le traitement par radiothérapie étant extrêmement localisée, la toxicité provoquée par les rayons seront minimes et légers. Par ailleurs, les injections étant faites sous anesthésie locale et espacées de plusieurs jours entre les injections, nous nous attendons à des effets transitoires et légers de ces injections.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures expérimentales pour analyse sur tissus et organes post-mortem.

Remplacement

Ce projet a pour but d’évaluer les effets de la radiothérapie localisée combinée ou non à des immunomodulateurs sur le microenvironnement tumoral et de suivre la réponse au traitement pour dévoiler des signatures radio-immunes. L’étude du recrutement et de la réponse des leucocytes dans la tumeur nécessite la présence d’un système immunitaire efficace dans un modèle dynamique (depuis la production des cellules dans la moelle osseuse, leur libération dans le sang, leur maturation dans les organes lymphoïdes secondaires, jusqu’au recrutement sur le site tumoral) qui ne peut pas être réalisée in vitro. Ceci met en jeu des interactions complexes nécessitant un organisme vivant entier. Les modèles murins sont imparfaits d’un point de vue purement biologique mais permettent d’étudier la réaction immunitaire anti-tumorale in vivo et ont l’avantage d’être d’une taille bien plus faible que chez l’humain, ce qui permet une inclusion en totalité des tumeurs et des tissus environnant pour une analyse histologique exhaustive. Cette inclusion en totalité ouvre une possibilité plus importante de mise en correspondance spatiale d’images histologiques et radiologiques, non réalisable en clinique, et apportera des éléments concrets quant à la réalité biologique d’hypothèses faites depuis plusieurs années en clinique. De plus, des modèles murins permettant la modulation in vivo de sous-populations spécifiques de cellules immunitaires (par exemple la déplétion vs l'enrichissement en CD8) au sein du microenvironnement immunitaire tumoral pourraient renforcer la signification biologique de notre signature radiomique. Nous envisageons pour cela un traitement personnalisé incluant radiothérapie et agents immunomodulateurs (par exemple anti-TGF beta, anti-CD8, anti-PD1) capables d'agir sur la contexture immunitaire tumorale.

Réduction

La génération d’un algorithme prédictif et pronostique par deep learning nécessite l’analyse d’un large set de données. En effet, cela est nécessaire pour un bon entraînement des algorithmes de prédiction. De plus, il est nécessaire d’utiliser une cohorte indépendante sur laquelle tester l’efficacité des algorithmes développés. Il n’existe aucune donnée dans la littérature concernant des analyses radiomiques dans des modèles tumoraux murins. Notre estimation de 50 souris par groupe est donc basé sur des observations cliniques et sera adapté sur la base des données obtenues pendant la réalisation du projet. En autre, les modèles murins que nous utiliserons ont déjà été testés et validés dans de nombreuses publications, et la collaboration avec Gustave Roussy nous permettra d'avoir des modèles déjà testés et performants, minimisant ainsi le nombre d'animaux nécessaires.

Raffinement

Nous avons mis en place des stratégies d'expérimentation et d'observation afin de réduire au minimum la souffrance et la douleur des animaux. Examen clinique quotidien. Une pesée sera effectuée régulièrement. Les points limites seront strictement appliqués. - Le développement de la tumeur ainsi que les signes de toxicité (perte de pois, prostration,nécrose) seront évalués 3 fois par semaine (sacrifice des souris dès qu’un point limite est atteint). -Un complément alimentaire sera administré aux souris pour limiter les effets de l'asthénie et de l'irradiation.

Choix des espèces

La souris est l’espèce animale de référence pour les études de radiobiologie et est parmi les plus utilisées pour étudier les réponses immunitaires pendant le développement tumoral. De plus, pour des raisons de taille, de prix et de temps nous avons choisi cette espèce. La physiologie et la génétique de la souris sont de mieux en mieux connues et de nombreuses études ont déjà validé des découvertes faites chez la souris en les appliquant pendant des essais cliniques, ce qui promeut et facilite le transfert des résultats obtenus chez la souris en clinique. Les souris seront âgées de 7 ou 8 semaines, âge auquel les souris sont suffisamment matures. De plus, les modèles tumoraux ORL et pulmonaire et sous cutané ont été développés et caractérisés en utilisant des souris de cet âge, et nous allons maintenir ces mêmes paramètres pour cette étude

115 souris femelles sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélèvement des tumeurs. Chaque animal reçoit sous anesthésie deux greffes de cellules cancéreuses humaines du foie, une par flanc, puis des injections de molécules empêchant les cellules tumorales de réparer leur ADN. Le projet reste préliminaire et emploie des billes non radioactives, en amont d'une étude ultérieure avec les billes radioactives de la radiothérapie interne. Les bénéfices annoncés pour les patients restent suspendus à ces résultats et à un éventuel passage chez l'être humain.

Objectifs

Aujourd’hui, le cancer du foie est le troisième cancer qui cause le plus de décès. Un des traitements utilisés s’appelle la radiothérapie interne. Il consiste à envoyer de toutes petites billes dans le corps, qui contiennent une substance radioactive. Ces billes détruisent spécifiquement les cellules du cancer en abîmant leur ADN. Ce traitement fonctionne souvent mieux que d’autres, surtout quand le cancer est avancé. Mais il ne marche pas toujours : environ 3 personnes sur 10 ont un cancer qui résiste à ce traitement. Cela peut être parce que les cellules arrivent à réparer leur ADN. Le but de ce projet est de tester de nouvelles substances qui empêchent les cellules de réparer leur ADN, pour rendre le traitement plus efficace. Pour cela, nous implanterons des cellules de cancer du foie sous la peau des souris pour former une tumeur, afin de tester ces nouvelles substances pour voir si elles ralentissent la croissance du cancer. Ces tests sont des manipulations préliminaires, nous utiliserons des billes non radioactives pour comprendre leurs effets associés aux substances avant d’utiliser les vraies billes (lors d’une prochaine étude).

Bénéfices attendus

Nous avons déjà obtenu de bons résultats en laboratoire, sur des cellules tumorales cultivées sur des plaques en plastique en combinant ces billes avec des substances qui empêchent les cellules de réparer leur ADN. Maintenant, nous voulons tester cela chez la souris. Pour cela, nous injecterons des cellules cancéreuses sous la peau des souris pour créer une tumeur. Les cellules tumorales cultivées sur du plastique sont plus simples à utiliser, mais ça ne représente pas vraiment ce qui se passe dans un vrai corps. Par exemple, les cellules poussent à plat et ne sont pas en contact avec le reste d’un organisme. Avec les souris, c’est plus proche de la réalité, car les cellules vivent dans un vrai corps. Cela permet de mieux tester les traitements. Si les résultats sont bons et que les tumeurs diminuent, cela pourrait aider à améliorer les traitements chez les humains et à traiter plus de personnes.

Procédures

On réalise deux injections sous la peau de souris femelles adultes sous anesthésie (1 injection sur chaque flanc de l'animal), de cellules cancéreuses humaines de foie. Les cellules vont s’implanter à l’endroit de l’injection et commencer à croître. Cette injection dure moins de 30 secondes. La taille des tumeurs va être suivie par mesure régulière à l'aide d'un pied à coulisse électronique (appareil permettant de mesurer le diamètre de la tumeur de l’extérieur de la souris). L’ensemble des souris seront alors évaluées 3 fois par semaine quant à leur état général, leur poids et la taille des tumeurs (les lundis, mercredis et vendredis). Ensuite, une injection dans le ventre est effectuée afin d’administrer les molécules qui empêchent la réparation de l’ADN. Cette injection dure également moins de 30 secondes.

Impact sur les animaux

(1) Un stress physique serait une nuisance induite par l’anesthésie lors de l’injection des cellules tumorales humaines sous la peau des souris et lors de l’injection des billes non radioactives et/ou des molécules qui empêchent la réparation de l’ADN dans l’abdomen des animaux, (2) Une douleur modérée peut être engendrée par la croissance des tumeurs sous-cutanées. Les animaux ne subissent pas d'autres stress ou douleurs dans ce projet.

Devenir

A l'issue de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés et les tissus cancéreux seront prélevés pour analyses post mortem.

Remplacement

Les connaissances issues de cette étude sur l’animal ne peuvent pas être obtenues actuellement par d’autres méthodes compte tenu des caractéristiques offertes par ce modèle (développement de vaisseaux entre la tumeur et le reste d’un organisme vivant, mode d’injection des molécules) impossible à reproduire avec des cellules en culture, nous obligeant à travailler à l'échelle d'un organisme entier.

Réduction

Dans le but de répondre à la loi des 3R (Réduire), nous avons sélectionné dans cette étude préliminaire, deux types de cellules tumorales grâce aux résultats obtenus sur les cellules tumorales cultivées dans des boîtes en plastique. Nous avons également déterminé le nombre d'animaux nécessaire et suffisant dans chaque sous-groupe pour avoir des résultats statistiquement exploitables. Dans le but de réduire le nombre d'animaux par groupe, chaque souris sera implantée de cellules tumorales issues d’un type de cellules tumorales commercialisées sur chaque flanc (droit et gauche) de la souris.

Raffinement

Les souris vivent par groupes de 5 dans des cages adaptées à leur taille. Leurs cages ont un système spécial avec de l’air propre pour éviter qu’ils attrapent des microbes. Leur nourriture est aussi protégée pour rester propre. Les souris seront observées 3 fois par semaine (le lundi, le mercredi et le vendredi) pour vérifier qu’elles vont bien, en regardant leur apparence, leur masse et leur comportement. 4 fois par an, on vérifie aussi que leur environnement est sain et sans microbes. Pendant l’expérience, on leur donne des objets comme du coton pour faire leur nid et des tubes colorés. Ces objets enrichissent leur milieu en les aidant à se sentir bien et permettent aussi de les manipuler sans induire un stress inutile. Lors d’une manipulation, les animaux sont endormis pour ne pas avoir mal et pour éviter qu’ils stressent. Si un animal a mal ensuite, on peut lui donner un médicament (analgésique) pour le soulager. Les chercheurs surveillent attentivement les animaux pour repérer rapidement s’ils ne vont pas bien, grâce à une liste de signes précis. Enfin, les animaux sont manipulés régulièrement pour qu’ils s’habituent au contact humain et soient moins stressés.

Choix des espèces

Nous avons choisi la souris pour nos expériences. Cela permet de mettre des cellules cancéreuses humaines sous la peau de la souris sans que son corps ne les rejette. La souris est aussi pratique car elle est petite et les tumeurs y grandissent rapidement. Travailler seulement avec des cellules cultivées sur des plaques de plastique ne suffit pas, car cela ne montre pas comment une tumeur fonctionne et répond à un traitement dans un organisme vivant. Avec la souris, on peut observer la tumeur dans un environnement vivant, ce qui est plus réaliste. Nous utiliserons des souris femelles adultes âgées de 6 semaines. Elles sont déjà assez grandes pour commencer les expériences et cela permet qu’elles restent au même stade pendant toute l’étude. Après leur arrivée, les souris s’adaptent à leur milieu pendant 4 jours pour s’habituer à leur nouvel environnement. Ensuite, nous leur injecterons des cellules cancéreuses, nous suivrons la croissance de la tumeur, puis nous testerons les traitements.