Oncologie
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
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- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
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- Système urogénital
Effets de la nutrition sur l’homéostasie de l’épithélium intestinal chez la souris
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
2 064 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs intestins et leurs fèces, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles subissent une biopsie de la queue, cinq jours d'injections quotidiennes d'une molécule bloquant un gène, une irradiation de cinq minutes et un prélèvement de sang sous anesthésie. Les souris nées dans l'élevage et non retenues pour les procédures sont tuées elles aussi. Le porteur attend de ce travail sur les cellules souches de l'intestin des traitements nutritionnels "à plus long terme" et justifie l'effectif de 2 064 animaux en une phrase, les effectifs étant "déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques appropriés".
Objectifs
Ce projet de recherche a pour but de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans les effets de l’alimentation sur le maintien et l’autorenouvellement des cellules souches intestinales. Ces cellules permettent un renouvellement permanent de l’épithélium intestinal, essentiel pour maintenir l’équilibre du tissu intestinal et réparer les lésions causées par divers stress. Au cours du projet, l’irradiation provoque une accélération du renouvellement des cellules souches intestinales. Ainsi, il devient possible d’explorer comment les modifications du métabolisme des lipides entrainées par des changements alimentaires jouent sur cet équilibre. La flore intestinale joue également un rôle important dans le maintien de ce tissu. Un traitement antibiotique permet également d’évaluer la contribution de cette flore au phénotype observé.
Bénéfices attendus
À court terme, ce projet permettra d'identifier les mécanismes impliqués dans les effets de l’alimentation sur l'intestin. Ces recherches devraient enrichir la compréhension de la biologie des cellules intestinales mais aussi ouvrir, à plus long terme, de nouvelles perspectives de traitements utilisant des approches nutritionnelles.
Procédures
1 biopsie de queue : 10 secondes. 1 contention pour injection de de molécule bloquant l’expression d’un gène: 20 secondes, (1X/jour pendant 5 jours). 1 irradiation : 5min. 1 contention pour injection d’anesthésique: 20 secondes. 1 prélèvement sanguin : 30 secondes.
Impact sur les animaux
Les animaux subiront une douleur légère et de courte durée lors de la biopsie et un stress lors de la contention et des injections. Potentiellement certains traitements peuvent conduire à une perte de poids temporaire. L’irradiation peut provoquer une perte de poids et un stress.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour permettre le prélèvement de leurs intestins et de leurs fèces, nécessaires aux différentes analyses. Quant aux animaux issus de l’élevage qui ne seront pas inclus l’expérimentation, ils seront également mis à mort de manière éthique et appropriée.
Remplacement
L’utilisation de cultures de lignées cellulaires ne reflète pas la complexité de l’épithélium intestinal ni les dialogues intercellulaires et ne peuvent reproduire les effets systémiques de l’alimentation. Il n’existe pas de méthode de remplacement.
Réduction
Les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques appropriés.
Raffinement
Les animaux vivent en groupes sociaux dans un milieu enrichi et ils seront surveillés quotidiennement par les zootechniciens. Des points limites spécifiques sont établies. Le prélèvement sanguin sera réalisé sous anesthésie générale.
Choix des espèces
Pour ce projet, l'espèce animale choisie est la souris. En effet cette espèce permettent d'étudier le rôle de différentes mutations géniques affectant le maintien et le renouvellement de l'épithélium. Des souris adultes âgées de 2 à 4 mois, ayant un tractus digestif mature et un microbiote établi sont utilisées.
Rôle de la production de novo de glucose par l’intestin dans le contrôle du comportement alimentaire dans le développement de l’anorexie mentale. [MODIFICATION]
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Privée de 30 % puis de 50 % de sa ration pendant dix-huit jours au maximum, la moitié des 500 souris de ce projet perd jusqu'à un quart de son poids. 304 subissent des procédures d'un niveau de souffrance sévère, et toutes sont tuées à l'issue pour prélever le sang, les tissus et le cerveau. Il s'agit de savoir si l'intestin fabrique du glucose lors d'une restriction alimentaire et si ce signal explique certains traits de l'anorexie mentale. Le porteur annonce que ces souris "ne devraient pas souffrir d'hypoglycémie" et décrit dans le même document une restriction capable d'induire agitation, déshydratation, anxiété importante voire dépression, suivie de six heures de jeûne supplémentaires juste avant la mise à mort.
Objectifs
Ce projet cherche à comprendre comment le corps envoie des signaux de satiété, qui conduisent à une disparition des sensations de faim et laissent place à une sensation de bien-être, dans l’anorexie mentale. Normalement, notre poids dépend de l’équilibre entre ce que nous mangeons et ce que nous dépensons en énergie. L’anorexie mentale est une maladie où cet équilibre est rompu à cause d’une forte réduction de l’apport alimentaire, entraînant une perte de poids importante. Cette restriction alimentaire s’accompagne souvent d’une forte activité physique et d’une préférence pour les aliments riches en protéines [et en fibres] mais faibles en calories. Pourtant, malgré ces privations, les personnes atteintes arrivent à maintenir un niveau de sucre dans le sang relativement stable et un poids minimum, ce qui suggère que leur corps s’adapte en ajustant sa consommation d’énergie et en produisant du glucose par lui-même. Le glucose est une source d’énergie essentielle, et le corps peut en produire même en dehors des repas, notamment grâce au foie, aux reins et à l’intestin. On sait aujourd’hui que l’intestin peut produire du glucose en réponse à des régimes riches en protéines ou en fibres, ce qui envoie un signal de satiété au cerveau et aide à réguler la prise alimentaire. Les chercheurs pensent que, dans l’anorexie, la restriction alimentaire pourrait stimuler la production de glucose par l’intestin, ce qui activerait un signal de satiété et aiderait à supporter le manque de nourriture. Cette production serait renforcée par la consommation préférentielle de protéines [et de fibres] et pourrait aussi expliquer pourquoi ces patients privilégient ce type d’aliments. Modification du 17-11-25 [Les premiers résultats obtenus jusqu’à maintenant avec une alimentation riche en protéines, sont en accord avec notre hypothèse. Ainsi, ils renforcent l’intérêt pour un autre nutriment largement consommé dans l’anorexie mentale et qui est aussi connu pour activer la production de sucre par l’intestin : les fibres.] Pour tester cette hypothèse, l’étude va comparer deux groupes de souris : certaines capables de produire du glucose par l’intestin et d’autres qui en sont incapables. Les chercheurs vont observer comment la restriction alimentaire influence la production de glucose, l’activation du système de récompense lié à l’alimentation et la préférence pour les aliments riches en protéines [et en fibres].
Bénéfices attendus
Modification du 17-11-25 entre crochets. L'anorexie mentale touche environ 1,4 % des femmes et 0,2 % des hommes en France. Son traitement coûte cher aux systèmes de santé européens, entre 5 et 65 millions d’euros par an, notamment parce qu’il s’agit d’une maladie longue et difficile à soigner. De plus, il n’existe pas encore de traitement réellement efficace, et près de 40 % des patients rechutent après une amélioration. Ce projet de recherche vise à mieux comprendre cette maladie en étudiant plusieurs aspects clés : 1. Comment l’anorexie affecte la régulation du sucre dans le sang. 2. Quelles zones du cerveau sont impliquées dans cette maladie. 3. Pourquoi certaines personnes développent une préférence pour les protéines [et fibres] alimentaires. Ces recherches pourraient ouvrir la voie à de nouveaux traitements et aider à changer notre regard sur l’anorexie mentale. Plutôt que de la considérer uniquement comme une maladie mentale, elle pourrait être vue comme un trouble du métabolisme, causé par un déséquilibre énergétique qui influence aussi le comportement et l’état psychologique.
Procédures
-Pour sélectionner les souris génétiquement modifiées nécessaires à l’étude, un petit bout du pavillon de l’oreille (1mm) sera prélevé pour analyser leurs gènes. La durée du geste est de quelques secondes. -Ces souris recevront une injection quotidienne pendant 5 jours. Chaque injection dure quelques secondes par souris. -La moitié des animaux auront moins de nourriture pendant un maximum de 18 jours. Elles recevront d’abord 70% de leur ration pendant 3 jours, puis elles passeront à 50% à partir du 4ème jour. -Les souris en restriction alimentaire ne devraient pas souffrir d’hypoglycémie ; mais leur taux de sucre dans le sang sera contrôlé tous les 3 jours (au total entre 3 et 6 fois) à partir d’une goutte de sang prélevée à l’extrémité de la queue, après une légère incision. -En fin de procédure, les souris seront mises à jeun pendant 6h. Une prélèvement sanguin rapide (15 secondes) sera effectué juste avant la mise à mort.
Impact sur les animaux
Modification du 17-11-25 entre crochets. - A l’âge de 7 jours, on prélève un petit morceau du pavillon de l’oreille pour analyser l’ADN des souris génétiquement modifiée. Ceci entraine une légère douleur et un stress lié à la contention des nouveau-nés mais le geste est rapide (quelques secondes). Vers 5-6 semaines, elles recevront une injection quotidienne (piqure sous-cutanée). L’injection est rapide mais peut entrainer une légère douleur et un léger stress. -Le phénotype des animaux génétiquement altérés comprend une incapacité de l’intestin à produire du glucose ainsi qu’une légère anxiété. - Réduire leur alimentation peut rendre les souris plus agitées et causer une perte de poids importante (jusqu’à 25% de leur poids initial), qui peut s’accompagner d’une légère déshydratation. Cette restriction alimentaire peut perturber le comportement des souris génétiquement modifiées, pouvant mener à l’induction d’une anxiété importante (voire de la dépression). - Lorsque l’on mesure [la] glycémie des souris, l’extrémité de la queue doit être incisée ce qui peut induire une légère douleur. -A la fin de l’expérience, les souris seront mises à jeun pendant 6h, ce qui peut affecter leur bien-être et augmenter leur un stress. La prise de sang, qui nécessite une piqûre et une contention, cause aussi une légère douleur et du stress. [A noter que, lors des premiers protocoles, les souris en restriction alimentaire ont perdu en moyenne 20% de leur poids, et conservées une glycémie correcte et un comportement normal. 2 souris ont été écartées du protocole.]
Devenir
Afin de caractériser les effets de la restriction alimentaire, plusieurs tissus devront être récupérés pour des analyses moléculaires et histologiques. Pour cela, tous les animaux seront mis à mort selon une méthode respectant les règles éthiques pour prélèvement leur sang et certains tissus. Les cerveaux seront fixés puis prélevés après le décès des animaux pour des analyses au microscope.
Remplacement
L’anorexie commence souvent par une réduction de l’alimentation, volontaire ou non. Avec le temps, des modifications dans différentes zones du cerveau aggrave la maladie et la rendent persistante. Pour survire à une privation de nourriture, le corps s’adapte en modifiant sont métabolisme. Plusieurs organes, comme le foie, les reins, l’intestin, le muscle et la graisse, participent à ces ajustements. C’est pourquoi il est essentiel d’étudier l’organisme dans son ensemble pour mieux comprendre les mécanismes de l’anorexie mentale.
Réduction
Le nombre de souris utilisées a été calculé avec précision en fonction des connaissances de la pathologie étudiée, des modèles animaux utilisés et du métabolisme, ainsi que de données préliminaires. Le nombre de souris par groupe a été calculé à partir de logiciel informatique. Modification du 17-11-25 [Au total, ce projet nécessitera au maximum 308 souris transgéniques et 192 souris non transgéniques.] Le modèle génétique nécessaire à ce projet permet de produire à la fois des souris dont la production intestinale de glucose est réduite et des souris témoins. Ainsi, l’utilisation des souris témoins issues de ces reproductions limite le recours à d’autres animaux, non génétiquement modifiés. Les souris mâles obtenues lors de ces reproductions pourront être utilisés pour d’autres recherches. Enfin, certains tissus non directement nécessaires à ce projet seront placés dans une banque afin de s’en servir pour de futures analyses, évitant d’avoir recours à de nouveaux animaux.
Raffinement
L’étude débute chez des animaux âgés de 10 semaines ce qui nous permet de les acclimater et de les habituer longuement aux conditions de l’expérience. Le maintien des animaux en groupe et l’apport d’éléments d’enrichissement suffit à éliminer le phénotype anxieux des animaux génétiquement modifiés. Un suivi de poids des animaux sera réalisé de façon quotidienne et une habituation à l’expérimentateur sera systématique en prenant du temps avec chaque souris (caresse, contact avec l’expérimentateur, habituation à sa voix). Le personnel zootechniciens et expérimentateurs a été sensibilisé à la préhension des souris dans un tube pour limiter le stress. Pour habituer les souris à leur nouvelle alimentation, on ajoutera dans leur cage, un mois avant la restriction, 3 croquettes de régime classique et 3 croquettes riches en protéines. Cela permettra d’éviter qu’elles refusent la nouvelle nourriture par méfiance. Afin de limiter la douleur, une crème anesthésiante sera appliquée sur les zones qui peuvent être douloureuses. Les souris soumises à une restriction alimentaire peuvent devenir plus agitées et stressées si elles sont trop nombreuses dans une même cage. Pour éviter cela, les souris de poids similaires seront hébergées 2 par cage avec un enrichissement adapté. Concernant l’alimentation, chaque souris recevra une portion individuelle. La réduction de nourriture sera progressive : 30% les 3 premier jours, puis 50% à partir du 4ème jour. Une première étude pourrait permettre de réduire la durée de la restriction alimentaire de 18 jours à 10 jours si cela ne compromet pas le projet. Modification du 17-11-25 : Enfin une grille de suivi et des points limites adaptés ont été mis en place [et mises à jour pour surveiller plus précisément l’état des souris et interrompre l’expérience si nécessaire. Enfin, l’utilisation systématique d’une plaque chauffante (moitié de la cage seulement) permet de réduire la perte de poids et le stress infligés aux souris.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce s’est orienté vers la souris car les études réalisées sur des vertébrés inférieurs tels que le poisson, montrent que les régulations de la production de glucose par l’organisme ne sont pas les mêmes que chez les mammifères. De plus, le modèle de souris transgéniques utilisé n’a été réalisé que dans cette espèce grâce à la transgenèse ciblée et inductible. Enfin, le modèle de restriction alimentaire progressive développé chez la souris reproduit toutes les caractéristiques de l’anorexie mentale et est totalement approprié à ce projet. Les outils d’analyses moléculaires, comme des anticorps, spécifiques de la souris sont disponibles en laboratoire. Une biopsie de l’oreille pour génotypage sera réalisée chez les nouveau-nés âgés de 7-10 jours. Le reste de l’étude sera réalisé chez des souris jeunes de 10 semaines. En effet, chez l’Homme, l’anorexie mentale se déclare généralement au moment de la puberté/début de l’âge adulte.
Prévoir l’efficacité de la radiothérapie dans les cancers ORL grâce à l’imagerie médicale et l’analyse biologique EU2/3
- Recherche appliquée
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Des cellules de cancer humain de la bouche sont injectées dans la patte arrière gauche de 70 souris, qui reçoivent ensuite une séance de radiothérapie, une à deux IRM de quarante-cinq minutes sous anesthésie, ou les deux. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré et toutes les souris sont tuées à l'issue, tumeurs, ganglions, foie et poumons étant prélevés. Le porteur énumère les atteintes possibles, gêne fonctionnelle progressive, infection, ulcération, brûlures dans les 24 à 48 heures suivant l'irradiation, puis ajoute qu'il n'a "jamais observé ces nuisances à cette dose". Sur le remplacement, il écrit qu'aucun modèle informatique ni organoïde ne reproduit la réponse aux radiations et que l'animal reste "incontournable".
Objectifs
Les cancers de la tête et du cou (comme ceux de la bouche ou de la gorge) sont parmi les plus fréquents dans le monde. Chaque année, ils sont responsables de plus de 440 000 décès. L’un des traitements les plus utilisés est la radiothérapie, qui consiste à envoyer des rayons pour détruire les cellules cancéreuses. Mais ce traitement ne fonctionne pas toujours aussi bien : certaines parties de la tumeur résistent, ce qui complique la guérison. Pourquoi certaines cellules cancéreuses survivent-elles à la radiothérapie ? C’est la question à laquelle notre projet veut répondre. Pour cela, nous allons utiliser une nouvelle méthode appelée radiomique. Elle permet d’analyser très finement les images médicales (IRM) des tumeurs. Grâce à des outils informatiques, on peut extraire des informations que l’œil humain ne voit pas. Cela pourrait nous aider à repérer, à l’avance, les zones d’une tumeur qui risquent de ne pas bien réagir au traitement. Mais pour l’instant, on ne sait pas encore si ce que l’on voit sur les images correspond bien à la réalité des tissus malades. Notre étude va donc tester cette idée dans un modèle animal (des souris). Des cellules cancéreuses humaines seront implantées dans la patte des souris. Ensuite, elles recevront une radiothérapie, et passeront des examens IRM avant et après le traitement. On analysera ensuite les tumeurs pour comparer ce que montrent les images avec ce qu’on observe réellement dans les tissus. Ce projet se déroulera sur 3 EU différents : pour des fins d’hébergement, de radiothérapie et d’imagerie. Le projet se déroule en deux grandes étapes. La première servira à mettre au point les bonnes conditions expérimentales (taille des tumeurs, bons moments pour les IRM, méthode d’analyse des tissus, etc.). Dans la deuxième étape, nous comparerons deux groupes de souris (traitées ou non) pour vérifier si certaines caractéristiques visibles à l’IRM permettent de prédire la réponse à la radiothérapie. Si cette méthode fonctionne, elle sera testée ensuite chez l’humain. À long terme, l’objectif est de mieux personnaliser les traitements : si on sait à l’avance qu’une tumeur va mal réagir à la radiothérapie, on pourra adapter la stratégie, par exemple en augmentant la dose ou en ajoutant un autre traitement. Cela permettrait d’améliorer les chances de guérison tout en réduisant les effets secondaires.
Bénéfices attendus
Ce projet préclinique sur la souris sera suivi par la validation des résultats sur pièces chirurgicales de patients (biopsies), suivi d’une étude clinique de phase II de radiothérapie adaptative en fonction des résultats de ce projet.
Procédures
70 souris recevront une injection de cellules tumorales dans la patte arrière gauche. Ces 70 souris recevront différentes interventions : 14 souris recevront 2 IRM (45 minutes chaque séance) espacées d’au moins 5 jours (EU imagerie). 28 souris recevront une séance unique de radiothérapie (5 minutes) (EU radiothérapie), dont 14 seulement recevront une IRM (EU hébergement et EU imagerie). 28 souris recevront une séance d’IRM de 45 minutes (EU imagerie), dont 14 souris recevront une séance unique de radiothérapie qui dure 5 minutes (EU radiothérapie). Avant toute injection de cellules tumorales, IRM, radiothérapie : les souris sont anesthésiées par un gaz volatile anesthésiant.
Impact sur les animaux
L’injection des cellules tumorales peut générer une inconfort local léger et transitoire. La masse tumorale peut entraîner une gêne fonctionnelle progressive, une infection ou une ulcération. La radiothérapie peut causer des brûlures autour du site irradié 24 à 48 heures post-irradiation. Néanmoins, nous n’avons jamais observé ces nuisances à cette dose.
Devenir
Les souris seront mises à mort pour analyses histologiques de la tumeur. De plus, d’autres organes comme les ganglions, le foie et les poumons seront prélever pour des expérimentations ultérieures afin d’étudier la dissémination tumorale.
Remplacement
A l’heure actuelle, aucun modèle informatique, in vitro ou organoïde ne permet de reproduire fidèlement la complexité des zones résistantes et la réponse aux radiations ionisantes in vivo. L’utilisation d’un modèle animal demeure donc incontournable pour garantir la pertinence des résultats avant une transposition à l’Homme.
Réduction
Le nombre de souris utilisées a été rigoureusement calculé afin d’obtenir des résultats exploitables sur le plan statistique, tout en limitant au maximum le nombre d’animaux engagés dans l’étude. Chaque groupe expérimental comporte ainsi un effectif restreint, mais suffisant pour assurer la validité scientifique des conclusions. Selon l’expérience de l’équipe et les équipes qui travaillent en collaboration sur ce projet, 12 souris par groupe sont nécessaires afin de mener l’étude et de garantir une puissance statistique suffisante. Sur la base de l’expérience de l’équipe, un taux d’échec de pousse tumorale d’environ 15 % est observé, donc . Pour compenser ces pertes et disposer d’un nombre suffisant de données exploitables, 14 souris par groupe sont prévues.
Raffinement
Dans le cadre de ce projet, plusieurs mesures de raffinement ont été mises en place afin de limiter au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux, tout en garantissant la validité scientifique des données recueillies. Une habituation à la manipulation sera réalisée progressivement. Le choix du site d’injection des cellules tumorales (patte postérieure gauche, en sous-cutanée) a été réfléchi pour limiter la gêne fonctionnelle et éviter l’exposition des organes internes sensibles lors de la radiothérapie. Ce site permet également une croissance tumorale plus homogène et plus facilement mesurable, tout en étant bien maîtrisé par l’équipe. Le suivi des animaux est rigoureux : les animaux sont observés au minimum trois fois par semaine, et quotidiennement à partir de l’apparition de la tumeur. Toute altération de leur état de santé entraînera l’administration d’antalgiques : injection en sous-cutanée d’anti-inflammatoire. Si la douleur persiste plus que 24h, une injection d’analgésique sera effectuée. Si nécessaire, l’expérimentation sera arrêtée selon les points limites mis en place. Les anesthésies nécessaires aux injections de cellules, examens IRM et à l’irradiation sont réalisées avec un apport en oxygène, pour une induction et un réveil rapide. Un tapis chauffant est utilisé pour éviter l’hypothermie, et une surveillance post-anesthésique est assurée jusqu’au retour complet à l’état de veille. Le transport des animaux entre les sites d’hébergement et d’imagerie est limité au strict nécessaire (5 minutes sur un chariot adapté) et le transport entre le site de radiothérapie et d’imagerie sera effectué dans des véhicules à température contrôlée, avec des caisses ventilées adaptées (25 minutes). Les trajets sont courts et les animaux sont replacés rapidement dans un environnement familier.
Choix des espèces
Le modèle de souris a été choisi pour sa pertinence biologique, sa robustesse et son large usage en recherche préclinique en oncologie. Son génome est entièrement connu, avec une forte similarité fonctionnelle avec celui de l’Homme. Ce modèle permet une vision intégrée de la tumeur et de son microenvironnement. Le modèle tumoral utilisé, basé sur l’injection de cellules tumorales issues de carcinomes oraux chimiquement induits, est bien documenté et reproduit les caractéristiques des cancers ORL humains. L’utilisation de souris immunocompétentes permet d’étudier les interactions entre tumeur, radiothérapie et système immunitaire. Leur petite taille les rend compatibles avec les plateformes d’IRM préclinique et d’irradiation ciblée. Ce choix favorise ainsi une cohérence entre les données d’imagerie et histologiques animales, et celles prévues chez l’Homme, renforçant la validité translationnelle du modèle. Les souris seront âgées de 7 semaines à la réception afin qu’elles aient atteint le stade adulte et un système immunitaire mature lors de la séquence thérapeutique.
(MODIFICATION) Rôle de CD44 sur les fonctions des cellules stellaires hépatiques dans les maladies chroniques du foie dont les maladies stéatosiques du foie associées à un dysfonctionnement métabolique (MASLD)
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Gavées à l'aide d'une sonde rigide après quatre heures de jeûne, puis saignées à la queue, 1 380 souris vont être utilisées dans ce projet sur la fibrose du foie, toutes tuées à l'issue. 1 320 subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré, dont jusqu'à seize injections dans l'abdomen à raison de deux par semaine pour déclencher la fibrose, et jusqu'à trente-deux semaines d'un régime gras et sucré qui les alourdit au point de gêner leurs déplacements. Soixante autres sont opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil pour une perfusion du foie. Le porteur signale que le gavage peut envoyer le liquide dans la trachée ou les poumons et provoquer une détresse respiratoire, et retient dix animaux par groupe au motif que ce nombre est "communément admis" dans les publications du domaine.
Objectifs
L’obésité augmente le risque de développer un diabète de type 2 et des maladies cardiovasculaires mais s‘accompagne également de complications hépatiques. Ces complications sont fréquentes mais sous estimées, en raison de leur évolution « silencieuse ». Ces altérations hépatiques vont d’un simple foie gras, avec ou sans inflammation, pouvant progresser jusqu’à la fibrose/cirrhose puis au cancer du foie. Plusieurs facteurs sont impliqués dans la progression de ces complications, comme la résistance à l'insuline, le microbiote intestinal, les stress cellulaires et l'inflammation. Cependant, les traitements pharmacologiques restent très limités et une meilleure compréhension de l'évolution de ces complications est nécessaire pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Notre équipe de recherche s’intéresse à une protéine clef que l’on retrouve à la surface des cellules immunitaires, et également à la surface des cellules stellaires hépatiques qui jouent un rôle clé dans la mise en place de la fibrose. La fibrose hépatique résulte d'une réponse de cicatrisation à une lésion hépatique chronique due aux hépatites virales, à l'alcool ou encore aux maladies hépatiques non alcooliques (maladies concernées dans cette DAP). Ce sont les cellules stellaires hépatiques qui sont les cellules majoritairement responsables de la production du tissu cicatriciel (production excessive de collagène). Chez les patients atteints de complications hépatiques, la présence de cette protéine est augmentée dans le foie en comparaison aux patients sains. Par l’utilisation d’animaux génétiquement modifiés n'exprimant pas cette protéine, et soumis à des régimes alimentaires ou des agents chimiques favorisant l’apparition de complications hépatiques, nous serons en mesure de démontrer son rôle et d'observer les conséquences biologiques lors de sa suppression au cours des complications hépatiques.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra la validation in vivo du rôle d’une protéine à la surface des cellules qui pourrait être une cible thérapeutique potentielle dans un contexte de maladie stéatosique du foie associée à un dysfonctionnement métabolique et de décrypter les mécanismes physiopathologiques dans la mise en place et la progression des maladies chroniques du foie.
Procédures
Dans la procédure 1 : Pendant la période d’alimentation riche en graisse, carbohydrate et cholestérol (durée de 32 semaines au maximum), les souris seront mises à jeun pendant 4h puis recevront des solutions aqueuses par gavage à l’aide d’une sonde rigide droite de 22 gauge suivi de 2 prélèvements sanguins à la veine de la queue. En milieu de période de régime, 3 injections intra-péritonéales maximum, espacées de 1 semaine, seront réalisées et le sang sera alors prélevé au niveau de la veine de la queue. Enfin à la fin du régime, un dernier prélèvement sanguin sera effectué. Dans la procédure 2 : 16 injections intra-péritonéales au maximum à raison de 2 par semaine seront effectuées pour étudier le développement de la fibrose hépatique. Un à deux prélèvements sanguins à la veine de la queue seront effectués (en milieu et en fin de traitement avec l’agent chimique. AJOUT : Dans la procédure 3 : les souris non traitées, obèses ou traitées avec l’agent chimique induisant de la fibrose hépatique recevront une injection sous cutanée suivie d'une injection intra-péritonéale afin de réaliser l'analgésie et l'anesthésie avant de réaliser la perfusion de foie.
Impact sur les animaux
Dans la procédure 1 : pendant la période d’alimentation riche en graisse, carbohydrate et cholestérol (durée de 32 semaines au maximum), les souris prendront du poids pouvant occasionner une gêne pour se déplacer. Lors des gavages des solutions aqueuses à l’aide d’une sonde rigide droite de 22 gauge, l’introduction accidentelle de liquide dans la trachée ou les poumons peut se produire entrainant une détresse respiratoire. En milieu de période de régime, 3 injections intra-péritonéales maximum, espacées de 1 semaine, seront réalisées. À la suite de ces injections une inflammation peut se développer au niveau des sites d’injection. Dans la procédure 2 : 16 injections intra-péritonéales au maximum à raison de 2 par semaine seront effectuées pouvant entraîner une inflammation au niveau des sites d’injection. AJOUT : Dans la procédure 3 : les souris non traitées, obèses ou traitées avec l’agent chimique induisant de la fibrose hépatique recevront une injection sous cutanée suivie d'une injection intra-péritonéale afin de réaliser l'analgésie et l'anesthésie avant de réaliser la perfusion de foie.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure. Nous utiliserons pour chaque procédure un nombre minimum d'animaux qui nous permet de réaliser des études statistiques robustes et pertinentes.
Remplacement
Pour répondre à l’exigence de remplacement, des études seront réalisées in vitro sur des lignées cellulaires afin de mettre au point les différentes conditions expérimentales avant de réaliser les expériences sur les cellules primaires. Il est nécessaire de réaliser des études in vivo car les études in vitro ne permettent pas de reproduire les interactions complexes qui existent entre les différents organes et les différents types cellulaires présents dans un organe.
Réduction
Chaque procédure utilise un nombre d'animaux minimum mais nécessaire pour réaliser des études statistiques pertinentes. Nous avons déterminé au travers de nos différents travaux publiés que le nombre adéquat d'animaux à intégrer par groupe doit être compris entre huit et dix. Ce nombre est communément admis et utilisé dans l'ensemble des études publiées dans le domaine du métabolisme. Nous choisirons dans cette demande un nombre fixe de dix animaux par groupe afin d'obtenir une puissance statistique suffisante. Les expériences seront réalisées 3 fois au maximum pour atteindre la significativité statistique.
Raffinement
La mise en place de points limites précoces, prédictifs, adaptés (perte de poids, état général de la souris) pour chacune nos procédures et basés sur une observation détaillée des animaux au cours de chaque procédure, permettra de limiter leur sévérité. Les souris seront hébergées selon les mesures réglementaires pour le raffinement : en groupe (6 souris par cage, ou 5 souris par cage si une des souris fait 30g ou plus) dans des cages enrichies (igloos, ouate, baguettes de bois à ronger). La surveillance quotidienne des animaux par les zootechniciens et nos surveillances lors des pesées et/ou injections bi-hebdomadaires nous permettront de repérer précocement l’apparition de points limites qui imposent une action pour soulager l’animal.
Choix des espèces
La souris est une espèce très utilisée dans les études fondamentales et métaboliques. C’est une espèce facile à utiliser grâce à sa natalité importante. Notre expertise nous permet d’avoir des locaux d’hébergement et des conditions d’expérimentation appropriés à cette espèce. D’autre part, la similitude de son patrimoine génétique avec celui de l’Homme nous permet de pouvoir, dans la mesure du possible, extrapoler les résultats et en tirer des conclusions valables pour l’Homme. Les données in vivo de la littérature sont obtenues sur des souris et cette espèce permet d'obtenir assez de "matériel" pour réaliser des analyses protéiques, génomiques et histologiques. Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée. Pour la procédure 1 (souris mâles et femelles), la mise sous régime riche en graisse sera effectuée à environ 8-10 semaines d’âge, lorsque le poids des souris se stabilise. En effet, un régime riche en graisse induit une prise de poids importante. L’utilisation d’un tel régime peut durer jusqu’à 32 semaines, d’où la nécessité d’avoir des animaux relativement jeunes. Pour la procédure 2 (souris mâles et femelles), le traitement chimique induisant de la fibrose hépatique débutera à environ 7-8 semaines d’âge, lorsque le poids des souris se stabilise. AJOUT : Pour la procédure 3 (souris mâles et femelles), l'isolation des cellules après perfusion de foie sera effectuée à partir de 8-10 semaines d’âge lorsque le poids des souris se stabilise (pour les souris non traitées) ou après la fin des traitements (régime riche en graisses et traitement chimique induisant de la fibrose hépatique).
Mécanismes régulateurs du développement des articulations des membres chez la souris
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système musculosquelettique
Tuées vingt-quatre heures après une administration unique, pour que leurs embryons soient prélevés au stade où se forment les articulations des doigts. 228 souris femelles gestantes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, dont 12 dans une phase pilote destinée à choisir entre l'injection et le gavage. Aucun embryon ne survit aux analyses, et le porteur ne retient qu'un seul embryon par portée, uniquement s'il présente les caractéristiques attendues. Il présente le choix de femelles de un à trois mois, plus fertiles et moins sujettes aux complications, comme garantissant une reproduction efficace et conforme au bien-être des animaux non-humains.
Objectifs
Même si l’on connaît de mieux en mieux comment se forment les membres au début du développement, la manière dont les articulations apparaissent reste encore difficile à comprendre. L’objectif de ce projet est donc d’étudier en détail comment les articulations se forment, en observant les cellules et les molécules qui participent à ce processus. Pour cela, nous utiliserons un modèle bien établi en recherche biomédicale : la souris. Mieux connaître ces mécanismes est essentiel pour imaginer, dans le futur, des thérapies capables de réparer ou de régénérer des articulations abîmées par des maladies. Dans ce projet, nous comparerons le développement des articulations chez des embryons de souris normaux et chez d’autres présentant des anomalies. Plus précisément, notre objectif est d'examiner plusieurs aspects clés à différents moments du développement : comment les cellules qui constituent les articulations se déplacent, se divisent, communiquent entre elles et s’organisent pour former des structures fonctionnelles comme le cartilage ou la capsule articulaire. En parallèle, nous chercherons à comprendre quels gènes et quelles molécules contrôlent ces comportements cellulaires. Pour cela, nous combinerons les informations déjà publiées dans la littérature scientifique avec nos propres observations expérimentales. En réunissant toutes ces données, notre ambition est d’obtenir une vision complète des différentes étapes qui permettent à une articulation de se former correctement.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera une meilleure compréhension de la façon dont les articulations se mettent en place pendant les premières étapes de la vie. En observant de très près leur formation, il sera possible de mieux comprendre pourquoi, parfois, elles ne se développent pas correctement ou s’abîment avec le temps. Ces nouvelles connaissances pourront servir de base pour imaginer, à l’avenir, de nouvelles méthodes pour prévenir, diagnostiquer ou traiter certaines maladies des articulations, qu’elles apparaissent à la naissance ou plus tard. Elles pourraient également aider à trouver des approches innovantes pour réparer ou régénérer les articulations abîmées à la suite d’une blessure ou d’une maladie. Le projet contribuera aussi à enrichir les connaissances générales en biologie et à renforcer les collaborations entre chercheurs spécialisés dans différents domaines. Il offrira des opportunités de formation pour les étudiants de master, les doctorants et les jeunes chercheurs, qui apprendront à utiliser des méthodes de pointe pour étudier le développement et la santé des tissus. En résumé, les résultats attendus auront un impact positif à la fois sur la recherche fondamentale et, à plus long terme, sur les applications médicales, au bénéfice de la santé articulaire de tous.
Procédures
Dans le cadre de cette étude, une seule procédure sera réalisée. Un composé sera administré à des femelles en gestation afin de permettre la mise en évidence de certaines cellules présentes au niveau des articulations des embryons. L’administration de ce composé pourra être réalisée soit par injection, soit par voie orale. Chaque manipulation sera de très courte durée, ne prendra que quelques minutes. Chaque femelle gestante ne recevra qu’une seule administration. Vingt-quatre heures après cette administration, les femelles seront mises à mort afin de permettre le prélèvement des embryons.
Impact sur les animaux
Les procédures expérimentales prévues dans ce protocole consistent à administrer un produit aux souris gestantes soit à l’aide d’une piqûre au niveau de l’abdomen, soit par l’introduction contrôlée d’un petit tube dans la bouche afin qu’ils avalent le produit. Ces interventions sont de courte durée et peuvent occasionner un léger inconfort ou un stress temporaire liés à la contention et à la manipulation au moment de l’administration. Aucune nuisance supplémentaire n’est attendue après l’administration du produit. Aux doses utilisées, le composé ne présente pas de toxicité aiguë ni d’effets délétères différés pour les femelles gestantes. Aucun effet indésirable a posteriori n’est anticipé, notamment en termes de douleur prolongée, d’altération de l’état général, de comportement anormal ou de risque d’avortement, durant la période précédant la mise à mort. Vingt-quatre heures après l’administration, les femelles gestantes sont mises à mort afin de procéder au prélèvement des embryons.
Devenir
Cette étude porte exclusivement sur les embryons. Tous les embryons seront prélevés pour les analyses prévues, ce qui ne permet pas leur survie. La mise à mort des femelles gestantes est nécessaire au moment du prélèvement embryonnaire.
Remplacement
À l’heure actuelle, aucune méthode alternative ne permet d’étudier de manière fiable la formation des articulations sans recourir à des animaux. Des modèles développés in vitro à partir de cellules (cultures 2 dimensions ou organoïdes) permettent de reproduire certaines étapes précoces du développement du membre. Toutefois, ces modèles ne permettent pas de reproduire les phases plus avancées du développement embryonnaire, au cours desquelles s’opère la formation des articulations. Ces étapes reposent sur des interactions spatio-temporelles complexes entre plusieurs tissus (cartilage, tissu conjonctif, muscle, innervation, vascularisation), ainsi que sur des contraintes mécaniques spécifiques. En particulier, les processus de segmentation articulaire, de cavitation et de maturation des articulations nécessitent un contexte tridimensionnel intégré et dynamique qui ne peut actuellement être reproduit de manière fidèle par des modèles cellulaires isolés, comme cela est décrit dans la littérature. Ces limites ne permettent donc pas d’obtenir les informations nécessaires pour répondre aux objectifs de cette étude. Ce projet ayant pour objectif de comprendre comment les articulations se forment naturellement au cours du développement embryonnaire in vivo, l’utilisation d’animaux demeure indispensable pour mener cette recherche de façon rigoureuse.
Réduction
Le nombre de souris gestantes a été défini de façon à n’utiliser que le strict minimum nécessaire pour obtenir des résultats fiables et répondre aux objectifs du projet. Cette estimation tient compte des limites pratiques (temps d’observation au microscope, disponibilité des équipements) ainsi que des variations naturelles entre embryons. Le prélèvement des embryons destinés à l’imagerie sera organisé selon un plan permettant de réduire les biais : un seul embryon sera sélectionné par portée, uniquement lorsqu’il présente les caractéristiques attendues, et à différents moments du développement afin de couvrir les étapes clés d’intérêt. Avant de commencer l’étude principale, une courte phase de test sera réalisée afin de choisir la meilleure façon d’administrer le produit aux femelles gestantes, en s’assurant qu’elle soit efficace et bien tolérée. Cette étape évitera de répéter des expériences inutiles. Douze femelles seront utilisées pour cette phase : six pour tester une administration par injection, et six pour tester une administration par voie orale. Une fois la méthode choisie, le protocole sera appliqué de manière rigoureuse afin d’assurer des résultats comparables entre les différentes souris et de limiter les variations individuelles. Pour l’étude principale, 72 femelles gestantes seront utilisées dans chacune des trois conditions testées (développement normal et deux modèles présentant des anomalies chez les embryons), soit au total 216 femelles. Ce nombre a été sélectionné sur la base de travaux antérieurs réalisés dans notre laboratoire, dans lesquels des stratégies expérimentales similaires ont été utilisées. Le plan expérimental est identique entre les groupes pour permettre des comparaisons directes et limiter le nombre total d’animaux. Enfin, lorsque cela sera possible, des outils d’analyse informatique seront employés afin d’éviter d’avoir recours à de nouveaux prélèvements.
Raffinement
Pour limiter au maximum l’inconfort des animaux, plusieurs mesures de raffinement seront mises en place. En ce qui concerne l'administration du produit, l’utilisation de volumes appropriés, de solutions tièdes, d’aiguilles fines et d’une manipulation douce contribue à limiter l’inconfort. Après chaque administration, les animaux seront attentivement observés afin de détecter tout signe de malaise. Comme les animaux seront mis à mort 24 heures après l’administration pour permettre le prélèvement des embryons, il est peu probable qu’ils subissent des effets indésirables affectant leur bien-être. Cette affirmation repose sur le fait que le composé administré est utilisé à des doses ne présentant pas de toxicité aiguë chez la souris gestante, telles que décrites dans la littérature. De plus, la courte durée d’exposition ne permet pas l’apparition d’effets différés ou chroniques. Aucun signe d’altération de l’état général (perte de poids, modification du comportement, douleur persistante) n’est attendu dans l’intervalle séparant l’administration du produit de la mise à mort. Par ailleurs, le raffinement prévoit un enrichissement environnemental renforcé (y compris matériau de nidification abondant, igloo en papier, etc.), visant à soutenir leur confort et à limiter le stress associé à l’administration du produit et à la gestation.
Choix des espèces
La souris est un modèle très utilisé pour étudier le développement des organes, car son organisation du corps et ses gènes sont très proches de ceux de l’être humain. Son squelette et ses articulations se forment de façon semblable à celle des autres mammifères, ce qui permet de mieux comprendre les étapes normales de ce processus et les causes possibles de certaines malformations. De plus, la souris est un petit animal facile à élever, qui se reproduit rapidement et pour lequel il existe de nombreux outils scientifiques permettant d’observer et de suivre le développement de manière précise. Les connaissances obtenues chez la souris aident ainsi à mieux comprendre le développement des articulations chez l’homme et à préparer des recherches futures sur certaines maladies ou anomalies articulaires. Des femelles âgées de 1 à 3 mois seront utilisées pour la procédure expérimentale. À cet âge, elles présentent une activité ovarienne régulière, une réceptivité utérine élevée et un faible risque de complications gestationnelles, ce qui permet d’obtenir des portées régulières et viables. Au-delà de cette tranche d’âge, la fertilité tend à diminuer et la variabilité des résultats augmente. Ce choix garantit donc une reproduction efficace, fiable et conforme au bien-être des animaux. En ce qui concerne les embryons, les stades étudiés correspondront aux jours embryonnaires 11.5 à 14.5, soit l’intervalle de formation des articulations des doigts.
Etude des effets de la supplémentation en mélatonine sur des anomalies des cellules du cerveau dans un modèle de lésions cérébrales associées à la prématurité
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
808 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Injectées deux fois par jour dans l'abdomen durant leurs quatre premiers jours de vie puis une fois le cinquième, les souriceaux peuvent présenter déshydratation, retard de croissance et perte de poids, et 5 à 10 % en meurent. La mélatonine est testée comme protecteur du cerveau en développement, avec l'espoir déclaré de rétablir un environnement cérébral favorable aux nouveau-nés prématurés. Sur le remplacement, le porteur écrit en deux phrases qu'il est "nécessaire" d'étudier un organisme vivant complet.
Objectifs
La naissance prématurée est la première cause de mortalité et de handicap chez les enfants de moins de 5 ans. Les infections maternelles pendant la grossesse peuvent déclencher une réaction inflammatoire qui favorise l’accouchement prématuré et fragilise le cerveau du fœtus. Cette inflammation peut entraîner des lésions cérébrales, appelées encéphalopathie du prématuré, responsables de troubles du développement, notamment des difficultés sociales et des troubles du spectre autistique. Dans cette étude, nous testons la mélatonine comme moyen d’améliorer le contexte neuroinflammatoire durant le développement en étudiant certaines populations cellulaires caractéristiques (microglie et astrocyte). Pour cela, nous utilisons un modèle murin, qui reproduit la période de vulnérabilité cérébrale du troisième trimestre de grossesse chez l’humain. Nous provoquons une inflammation précoce et étudions l’effet de la mélatonine sur le développement du cerveau et sur le comportement social ultérieur des animaux.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour ambition d’étudier le potentiel protecteur de la mélatonine sur le développement du cerveau dans un contexte inflammatoire précoce similaire à ce que l’on retrouve chez les nouveau-nés prématurés. L’objectif est de déterminer si la mélatonine peut rétablir un environnement cérébral favorable au développement normal et ainsi limiter les altérations cellulaires et comportementales causées par l’inflammation précoce.
Procédures
Les animaux seront soumis à des injections d’une substance induisant une inflammation au niveau de l’abdomen deux fois par jour sur animaux vigiles durant les 4 premiers jours de vie et une fois le 5ème jour de vie. L’acte de l’injection dure quelques secondes et les animaux sont directement remis dans leur cage avec leur mère. Ces injections ont pour but de créer un contexte inflammatoire chez le souriceau afin de modéliser l’inflammation du cerveau observée chez les nouveau-nés prématurés. A l’âge adulte, des tests comportementaux pour évaluer le comportement social seront réalisés.
Impact sur les animaux
Les injections réalisées sur les souriceaux durant les 5 premiers jours de vie peuvent causer une douleur transitoire et locale. La séparation de leur mère le temps des injections peut causer un stress transitoire. Les injections de cette substance inflammatoire peut engendrer des signes de déshydratation, un retard de croissance, une perte de poids et un retard dans la pousse du pelage par rapport aux souris contrôles. Ces effets perdurent environ jusqu’à la fin de leur 2ème semaine de vie. Les injections en général peuvent également, mais rarement, entraîner une hémorragie abdominale interne chez les souriceaux, ou leur mort dans 5 à 10% des cas. A l’âge adulte, les animaux peuvent présenter une modification de leur comportement et des troubles de la respiration.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés aux stades d’intérêt, à savoir au 5ème et 10ème jour de vie pour les analyses dévelopmentales du cerveau et à 2 mois, après les analyses comportementales chez l’adulte. Les prélèvements de cerveaux permettront d'étudier de manière approfondie l’inflammation cérébrale. En particulier, une population de cellule immunitaire spécifique du cerveau sera étudiée car cruciale dans les mécanismes liés à l’inflammation et au développement du cerveau.
Remplacement
Pour comprendre l’inflammation du cerveau, ses conséquences et les moyens de la traiter, il est nécessaire d’étudier un organisme vivant complet. En effet, seule une approche chez l’animal permet de reproduire les interactions complexes du cerveau à différents stades du développement.
Réduction
Le nombre minimum d’animaux par groupe a été calculé à l’aide d’un logiciel spécialisé afin de garantir des résultats fiables. Pour les groupes exposés à l’inflammation, nous prévoyons 10 % d’animaux en plus pour compenser une mortalité connue. Chaque type d’analyse nécessite une préparation spécifique, ce qui implique que les prélèvements d’un même animal ne peuvent pas être utilisés pour plusieurs analyses différentes.
Raffinement
Les mères et les souriceaux sont hébergés dans des cages enrichies en essuie-tout et avec cabane pour qu’elles puissent y faire leur nid. Les femelles ont d’excellentes qualités maternelles, ce qui constitue un bon choix pour minimiser le stress des souriceaux qui subiront la procédure d’injection, même si c’est un acte peu douloureux, réalisé sur animal vigile sans nécessité d’anesthésie. Durant toute la procédure d’injection, on surveillera quotidiennement la fréquence respiratoire, la recoloration des extrémités, et le tonus ; à distance de l’inflammation on réalisera une surveillance clinique bi-hebdomadaire pour observer une fluctuation importante du poids ou des troubles du comportement (isolement, agressivité). Une surveillance accrue des animaux en difficulté est mise en place mais si l’un des points limites est atteint, les animaux concernés seront euthanasiés pour éviter toute souffrance.
Choix des espèces
Le choix de la souris est pertinent d’un point de vue scientifique en termes de reproductibilité, des connaissances biologiques de l’espèce et du temps de reproduction. Ce modèle murin d’inflammation a déjà été utilisé par notre équipe pour étudier les voies impliquées dans la neuroinflammation. De plus, les souris utilisées présentent de nombreux avantages pour une étude développementale tels que la taille des portées, qui permet de réduire le nombre de femelles gestantes, ainsi que les qualités maternelles de la mère. Les animaux seront injectés avec une substance inflammatoire durant leur première semaine de vie afin de provoquer une inflammation cérébrale périnatale, puis étudiés à 2 stades de développement : 5ème et 10ème jour de vie et à 2 mois correspondant au stade adulte. L’étude permet d'étudier l’effet de la supplémentation en mélatonine sur le contexte inflammatoire qui perturbe le développement cérébral mais également les conséquences sur le comportement au stade adulte.
Etude du rôle de deux protéines de régulation cellulaire dans la réponse à la chimiothérapie sur des modèles de cancer du sang chez la souris
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
3 228 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, chacune pouvant recevoir jusqu'à cinq injections de chimiothérapie en cinq jours. Une irradiation du corps entier précède l'injection de cellules leucémiques dans la veine de la queue, et une partie des souris subit un prélèvement de moelle osseuse dans l'os de la patte sous anesthésie. Le porteur reconnaît que la rate grossit et qu'on peut penser que cela cause des douleurs, tout en notant que les signes visibles restent rares. Faute de données préliminaires, l'effectif ne repose sur aucun calcul de taille d'échantillon, alors que les retombées annoncées pour les patients, nouvelles cibles et traitements personnalisés, restent au conditionnel.
Objectifs
Les leucémies aigues myéloïdes (LAM) représentent un groupe parmi les cancers du sang caractérisés par une prolifération incontrôlée de certaines cellules dans la moelle osseuse et dans le sang, entraînant un défaut de production des cellules normales du sang et des dysfonctionnements de nombreux organes. Le traitement standard des patients atteints de LAM repose sur l’administration d’une combinaison de 2 drogues. Cette approche permet d’induire une guérison de la maladie chez deux tiers des patients, mais malheureusement les rechutes sont fréquentes et moins d’un quart des patients survivent à long terme. En effet, depuis 40 ans, les mécanismes expliquant comment la chimiothérapie élimine les cellules leucémiques ne sont pas connus avec précision. Or, comprendre ces mécanismes nous permettraient d’identifier les vulnérabilités des cellules leucémiques afin d’améliorer les stratégies thérapeutiques actuelles ou d’en proposer de nouvelles. Ainsi, une étude préliminaire chez des patients atteints de LAM et traités par chimiothérapie intensive semble indiquer que 2 gènes pourraient jouer un rôle crucial dans la réponse thérapeutique. Ces 2 gènes sont impliqués dans des mécanismes cellulaires importants tels que le contrôle de la mort des cellules cancéreuses. Le but de ce projet est d’étudier in vivo le rôle de ces 2 gènes dans la réponse des cellules cancéreuses de LAM (cancer du sang) à la chimiothérapie.
Bénéfices attendus
Plusieurs bénéfices pourraient découler de ce projet. Si les gènes étudiés sont des acteurs majeurs dans la réponse à la chimiothérapie, cela pourrait ouvrir la voie à l'identification de nouvelles cibles thérapeutiques dans le cancer du sang et potentiellement dans d’autres cancers. Les médicaments spécifiques ciblant ces gènes pourraient être développés pour améliorer l'efficacité des traitements. Ceci pourrait également permettre une approche plus personnalisée du traitement des patients ; les traitements pourront être adaptés en fonction du profil individuel du patient. Une meilleure compréhension des mécanismes d’action de la chimiothérapie pourrait par ailleurs permettre de réduire les effets secondaires indésirables associés à ces traitements. En minimisant les dommages aux cellules normales et en ciblant spécifiquement les cellules cancéreuses, on pourrait améliorer la qualité de vie des patients pendant et après le traitement. Ce projet pourrait également contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes à l’origine du bon ou du mauvais fonctionnement de nos cellules. Ces connaissances pourraient avoir des implications bien au-delà du domaine du cancer du sang, bénéficiant ainsi à d'autres domaines de la recherche en oncologie et en biologie cellulaire.
Procédures
Les souris seront soumises à différents types d’interventions selon les procédures : - 1 seule injection d’une molécule sur un nombre restreint de souris dans la veine de la queue. Ce geste, très bref (moins d’une minute, sur souris éveillée), permet d’éliminer un type de cellules dans la moelle osseuse des souris traitées. - 1 irradiation non létale sur corps entier (durée: 5 minutes) et sur un nombre restreint de souris suivie de l'injection de cellules leucémiques dans la veine de la queue. Ce geste, très bref (moins d’une minute sur souris éveillée), permet de déclencher le développement de la leucémie (cancer du sang) chez l’animal. – 1 prélèvement de moelle osseuse sur certaines souris seulement sous anesthésie générale. L'ensemble de la procédure, de l’endormissement au réveil complet, dure environ 10 minutes. Ces prélèvements permettront, après analyse, d’évaluer le niveau d’envahissement leucémique, afin de déclencher le traitement au moment approprié. - Administration de chimiothérapie (2 traitements testés avec 3 doses différentes) : les médicaments seront administrés quotidiennement par injection, soit dans la cavité abdominale de 1 administration à 5 administrations sur 5 jours, soit par la veine de la queue, selon les protocoles définis (de 1 administration à 3 administrations sur 3 jours). Ces gestes, réalisés sans anesthésie, durent chacun moins de 3 minutes et visent à traiter la leucémie induite.
Impact sur les animaux
Les procédures telles que l’injection de cellules leucémiques et l’administration de médicaments de chimiothérapie sont potentiellement stressantes et sont susceptibles de provoquer un certain niveau d’inconfort chez la souris (anémie, fatigue, réduction de l’appétit, perte de poids, infections). Quand la leucémie se développe, la rate des souris grossit (splénomégalie). On peut penser que cela cause des douleurs même si des signes visibles de douleur ne sont que rarement présents en cas de splénomégalie faible ou modérée. Quand les souris sont traitées avec la chimiothérapie pendant 5 jours, elles peuvent perdre du poids à partir du troisième jour du traitement. Cet effet est observable sur une journée de 2 à 3 jours. Quand les souris sont prélevés au niveau de l'os long de la patte, un inconfort peut être visualisé les premières minutes post-réveil avec une rétraction de la patte ponctionnée qui n’empêche pas le déplacement de la souris et qui disparait assez vite.
Devenir
A la fin du développement de la leucémie (cancer du sang) et du traitement, les souris seront euthanasiées, aucune souris ne sera gardée en vie. Ceci nous permettra de prélever la rate et la moelle osseuse des os. Ces tissus sont d’une importance capitale dans l’analyse des cellules sanguines cancéreuses.
Remplacement
Nous avons réalisé des expériences préliminaires sur des cellules leucémiques in vitro (hors de l’organisme) qui ont révélé des différences notables des réponses avec les cellules leucémiques in vivo (à l’intérieur de l’organisme). En effet, dans les leucémies, le comportement des cellules dans la circulation sanguine, leur interaction avec la moelle osseuse et d'autres organes, et probablement leur réponse à la chimiothérapie, sont intrinsèquement liés à l'environnement complexe de l'organisme. Il est donc essentiel, pour la pertinence et l'application clinique de nos résultats, d'utiliser un modèle animal qui peut mimer le contexte humain de la leucémie aussi fidèlement que possible.
Réduction
L'absence de données préliminaires concernant la variabilité de l'effet de la chimiothérapie sur l'expression des deux gènes que nous étudions dans les cellules murines rend difficile l'application des formules permettant de déterminer la taille de l’échantillon. Notre stratégie d'expérimentation s'appuiera donc sur les expériences murines précédemment menées au sein de notre équipe. En effet, nous initierons le projet par une phase pilote qui servira à valider notre approche méthodologique. Pendant cette phase nous réaliserons différents tests sur nos modèles de souris pour trouver le traitement adéquat (choix du bon cocktail de molécules et du bon dosage). Les données recueillies de ces expériences initiales qui porteront sur des groupes de souris pourront alors nous permettre d'estimer la variance des effets de manière plus précise. Pour chaque animal, plusieurs paramètres et variables seront étudiés simultanément, permettant ainsi d'obtenir le maximum d'informations, évitant de recourir à des souris supplémentaires pour des études ultérieures.
Raffinement
- Un suivi quotidien de l'apparence générale sera effectué pour détecter rapidement tout signe de malaise, de stress ou de douleur. L’expérience de notre équipe sur ces modèles animaux nous permet une bonne connaissance du développement de la maladie. Nous pouvons ainsi prévenir l’inconfort et la douleur pouvant y être associés Une grille de score clinique basée sur des paramètres tels que la perte de poids, la fréquence respiratoire, l’état du pelage, l’alimentation, l’hydratation, la taille de la rate (splénomégalie) et le comportement permettra de mettre en place des actions précises (renforcement de la surveillance des signes clinique et accès facilité à la nourriture et à la boisson, voire euthanasie). - En planifiant soigneusement les expériences, nous nous efforcerons de limiter le nombre de manipulations subies par chaque animal, réduisant ainsi les perturbations et le stress.
Choix des espèces
- Le génome des souris présente de grandes similitudes avec celui des humains, ce qui rend leurs réponses physiologiques et génétiques proches de celles des êtres humains. - D’un point de vue historique, les modèles souris ont été utilisés depuis des décennies dans les études biomédicales, offrant une riche littérature et des protocoles plus ou moins standardisés pour comparer et interpréter nos résultats. - Les molécules testées sont à administrer par différentes voies, toutes disponibles sur la souris. - Le contrôle de leur bien-être au quotidien est facilité car les signes de souffrance/douleur ont été bien caractérisés chez cette espèce. - La plupart des technologies de manipulation génétique permettant des études ciblées sur des gènes ou des voies spécifiques sont bien établies chez la souris. La composition de la moelle osseuse et des cellules sanguines varie en fonction du stade de développement. Pour ce projet, nous envisageons l’utilisation de souris jeunes adultes âgés de 6 à 10 semaines. A ce stade, les souris sont matures et ont une physiologie stable. De plus, nos études précédentes ainsi que celles publiées par d’autres auteurs sur ces modèles de cancer du sang ont été réalisées à ce stade de développement.
Caractérisation phénotypique des souris E98G
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
Des prélèvements de sang dans la queue chaque semaine pendant seize semaines, ou chaque mois pendant environ trente-six mois, plus une injection mensuelle sur animal éveillé. 444 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. L'objectif déclaré est de savoir si une enzyme du foie mutée modifie l'équilibre des sucres et des graisses, avec l'espoir affiché d'une piste thérapeutique pour les patients hypercholestérolémiques. Le porteur décrit le phénotype attendu comme silencieux et sans altération du bien-être de l'animal, et fonde l'effectif sur sa seule expérience passée, sans aucun calcul statistique.
Objectifs
L’objectif de ce projet est donc d’explorer si l’homéostasie des glucides et des lipides est altérée chez des souris qui expriment une enzyme du foie mutée.
Bénéfices attendus
Nous espérons que nos travaux permettront de démontrer l’intérêt thérapeutique de notre enzyme du foie mutée et ouvriront des perspectives sur la mise en place d’une réelle solution thérapeutique pour les patients hypercholestérolémiques.
Procédures
Les animaux vigiles subiront des prélèvements sanguins caudaux (20microlitres maximum, une fois par semaine sur une période de 16 semaines maximum ou une fois par mois sur une période d'environ 36 mois). Des injections seront pratiquées au maximum une fois par mois sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
En tant que protocole modéré, il y a peu d’effets indésirables attendus. Nous nous attendons à ce que nos souris présentent 1) des concentrations lipidiques plasmatiques plus faibles que les souris sauvages ; 2) une protection vis-à-vis de l’accumulation de lipides dans la paroi des artères. Ce phénotype est silencieux, sans altération du bien-être de l’animal. Les principaux effets indésirables prévus pour les animaux, concernent la répétition des prélèvements sanguins et les injections. Les expériences seront réalisées par une personne expérimentée. Afin de limiter la souffrance liée à la répétition des injections, nous utiliserons des seringues microfines, ferons varier les points d’injection et les volumes injectés seront faibles.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort.
Remplacement
Les données obtenues en clinique ou sur le petit animal valident l’intérêt de notre hypothèse sur l’effet fonctionnel de notre protéine et nous pousse à explorer son action dans un système complexe. En effet, les pathologies cardio-métaboliques résultent de processus intégrés et de communications inter-organes, impossibles à modéliser in-vitro avec les méthodes actuelles. Ainsi, l’utilisation de modèles animaux intégrés reste indispensable.
Réduction
Ce projet a été construit avec la volonté de mettre en place et de respecter « la règle des 3 R ». Seules les expériences absolument indispensables au succès du projet seront mises en œuvre. Le nombre d’animaux nécessaires pour chaque expérimentation a été défini en fonction de notre expérience passée. Nous avons pris soin d’optimiser au mieux nos expérimentations et les procédures ont été réfléchies afin de réduire au maximum le stress et les souffrances des animaux soumis aux expérimentations.
Raffinement
Nous avons pris en compte le bien-être animal, une visite quotidienne des animaux par les zootechniciens formés permettra de prévenir les risques de stress et de souffrance. De plus un examen clinique hebdomadaire sera réalisé par les responsables du protocole de recherche. Nous avons intégré la gestion de la souffrance animale en utilisant des procédures adaptées, notamment anesthésiques pour les injections virales et avant la mise à mort des animaux et analgésiques pour les prélèvements sanguins. Des signes cliniques définissant les points limites, au-delà desquels l’expérimentation serait arrêtée et l’animal mis à mort, ont été fixés. Nous utilisons des cages avec litières et des enrichissements (frisottis et un igloo ou un tube tunnel, en polycarbonate) et les animaux sont hébergés et maintenus en groupes sociaux.
Choix des espèces
Le modèle murin est le modèle de choix, il est utilisé depuis longue date pour caractériser de manière intégré les mécanismes de régulation de l'homéostasie lipidique. Il est assez simple de mimer, par des régimes ou des virus, les pathologies humaines telles que les dyslipidémies et le développement de lésions atherosclérotiques ? Ce modèle nous permet également d’avoir accès à de nombreux outils de biochimie et/ou de biologie moléculaire qui autorisent la découverte de nouveaux déterminants moléculaires. Nous utiliserons des jeunes souris adultes de 8 semaines.
Etude du rôle des leukocytes dans un modèle de lésions cérébrales induites par la naissance prématurée chez la souris
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système nerveux
Des souriceaux reçoivent deux injections dans l'abdomen par jour pendant leurs quatre premiers jours de vie, puis une le cinquième, séparés de leur mère à chaque fois. 616 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Le porteur qualifie l'injection d'acte peu douloureux réalisé sans anesthésie, et indique dans le même document que ces injections tuent 5 à 10 % des souriceaux et provoquent déshydratation, retard de croissance et perte de poids, 10 % d'animaux supplémentaires étant prévus pour compenser cette mortalité. Les cerveaux sont prélevés au cinquième et au dixième jour de vie, les autres souris étant tuées à deux mois après des tests comportementaux sociaux que le résumé ne nomme pas.
Objectifs
La naissance prématurée est la première cause de mortalité et de handicap chez les enfants de moins de 5 ans. Les infections maternelles pendant la grossesse peuvent déclencher une réaction inflammatoire qui favorise l’accouchement prématuré et fragilise le cerveau du fœtus. Cette inflammation peut entraîner des lésions cérébrales, appelées encéphalopathie du prématuré, responsables de troubles du développement, notamment des difficultés sociales. Dans cette étude, nous cherchons à comprendre le rôle de certaines cellules immunitaires du cerveau (microglie) et de cellules immunitaires circulantes (neutrophiles) dans ces lésions et leurs conséquences à long terme. Pour cela, nous utilisons un modèle murin, qui reproduit la période de vulnérabilité cérébrale du troisième trimestre de grossesse chez l’humain. Nous provoquons une inflammation précoce et étudions l’impact de la présence ou de l’absence des neutrophiles sur le développement du cerveau et sur le comportement social ultérieur des animaux.
Bénéfices attendus
Grâce à ce modèle murin mimant un syndrome inflammatoire avec une atteinte cérébrale, nous évaluerons l’impact de la présence des cellules immunitaires circulantes dans le cerveau sur les autres types cellulaires réactifs à l’inflammation. Les répercussions sur le comportement social seront également étudiées. Les bénéfices attendus de ce projet sont une meilleure compréhension du rôle de ces cellules immunitaires dans la modulation de l’inflammation cérébrale au cours du développement. Ces résultats permettront de déterminer si leur présence favorise la résolution de l’inflammation ou, au contraire, en aggrave les conséquences. À terme, ces connaissances pourraient contribuer à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques et à améliorer la prévention ou la prise en charge des troubles du neurodéveloppement et des pathologies associées à la neuroinflammation chez l’être humain.
Procédures
Les animaux seront soumis à des injections d’une substance induisant une inflammation au niveau de l’abdomen deux fois par jour sur animaux éveillés durant les 4 premiers jours de vie et une fois le 5ème jour de vie. A l’âge adulte, des tests comportementaux seront réalisés.
Impact sur les animaux
Les injections réalisées sur les souriceaux durant les 5 premiers jours de vie peuvent causer une douleur transitoire et locale. La séparation de leur mère le temps des injections peut causer un stress transitoire. Les injections de cette substance inflammatoire peut engendrer des signes de déshydratation, un retard de croissance, une perte de poids et un retard dans la pousse du pelage par rapport aux souris contrôles. Ces effets perdurent environ jusqu’à la fin de leur 2ème semaine de vie. Les injections en général peuvent également, mais rarement, entraîner une hémorragie abdominale interne chez les souriceaux, ou leur mort dans 5 à 10% des cas. Les retards de croissance et de pousse du pelage sont rattrapés au fur et à mesure après la 2ème semaine et ne sont plus visibles par la suite. A l’âge adulte, les animaux peuvent présenter une modification de leur comportement et des troubles de la respiration.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés aux stades d’intérêt, à savoir au 5ème et 10ème jour de vie pour les analyses développementales du cerveau et à 2 mois pour les analyses comportementales chez l’adulte.
Remplacement
Pour comprendre l’inflammation du cerveau, ses conséquences et les moyens de la traiter, il est nécessaire d’étudier un organisme vivant complet. En effet, seule une approche chez l’animal permet de reproduire les interactions complexes du cerveau à différents stades du développement.
Réduction
Le nombre minimum de 6 animaux par groupe a été calculé à l’aide d’un logiciel spécialisé afin de garantir des résultats fiables. Pour les groupes exposés à l’inflammation, nous prévoyons 10 % d’animaux en plus pour compenser une mortalité connue. Chaque type d’analyse nécessite une préparation spécifique, ce qui implique que les prélèvements d’un même animal ne peuvent pas être utilisés pour plusieurs analyses différentes.
Raffinement
Les mères et les souriceaux sont hébergés dans des cages enrichies en essuie-tout et avec cabane pour qu’elles puissent y faire leur nid. Les femelles de la souche choisie ont d’excellentes qualités maternelles, ce qui constitue un bon choix pour minimiser le stress des souriceaux qui subiront la procédure d’injection, même si c’est un acte peu douloureux, réalisé sur animal vigile sans nécessité d’anesthésie. Le sevrage est effectué 21 jours après la naissance avec un maximum de 6 animaux par cage. À la phase aiguë, on surveillera la fréquence respiratoire, la recoloration des extrémités, et le tonus ; à distance de l’inflammation on réalisera une surveillance hebdomadaire pour observer une fluctuation importante du poids ou des troubles du comportement (isolement, agressivité). Si l’un de ces points limites est atteint, les animaux concernés seront euthanasiés selon les méthodes réglementaires. À la fin de l’étude les animaux seront euthanasiés selon les méthodes réglementaires.
Choix des espèces
Le choix de la souris est pertinent d’un point de vue scientifique en termes de reproductibilité, des connaissances biologiques de l’espèce et du temps de reproduction. Ce modèle murin d’inflammation a déjà été utilisé par notre équipe pour étudier les voies impliquées dans la neuroinflammation. De plus, les souris utilisées présentent de nombreux avantages pour une étude développementale tels que la taille des portées, qui permet de réduire le nombre de femelles gestantes, ainsi que les qualités maternelles de la mère. Les animaux seront injectés avec une substance inflammatoire durant leur première semaine de vie afin de provoquer une inflammation cérébrale périnatale, puis étudiés à 2 stades de développement : 5ème et 10ème jour de vie et à 2 mois correspondant au stade adulte. L’étude permet d'étudier l’effet des cellules immunitaires circulantes infiltrées dans le cerveau sur le contexte inflammatoire qui perturbe le développement cérébral mais également les conséquences sur le comportement au stade adulte.
Evaluation d’immunothérapies par anticorps monoclonaux déplétant les mastocytes dans des modèles murins de mastocytose humaine.
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Irradiées puis greffées, à trois jours de vie, avec des cellules souches prélevées sur des patients atteints de mastocytose, ces souris développent un système immunitaire humain et des tumeurs de mastocytes. 530 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur annonce une anémie possible, des ulcérations sur les tumeurs sous-cutanées, un rejet des nouveau-nés par leur mère après manipulation et des chocs anaphylactiques faisant chuter la température corporelle de plus de huit degrés. Il écrit que "100 %" des animaux sont mis à mort à la fin de chaque procédure, pour prélever leurs organes.
Objectifs
La mastocytose est une maladie rare due le plus souvent à des mutations activantes d’un récepteur entraînant une différentiation et une prolifération aberrante de cellules immunitaires appelées mastocytes. La mastocytose est classée en trois types principaux selon le degré de sévérité et les organes atteints: la mastocytose cutanée (MC), qui affecte uniquement la peau ; la mastocytose systémique (MS), allant des formes indolentes aux formes sévères ou agressives, dans lesquelles au moins un organe extra-cutané est atteint ; et le sarcome mastocytaire, caractérisé par la présence d'une tumeur solide composée de mastocytes malins présentant une capacité d’infiltration destructrice et un potentiel métastatique. Selon la localisation tissulaire et la sévérité de la maladie, les symptômes peuvent inclure une irritation cutanée, des symptômes allergiques tels que l’anaphylaxie, ainsi que des déficits cellulaires, organomégalies (augmentation du volume des organes), et de l’ostéoporose. La forme la plus grave de mastocytose est la mastocytose agressive, dans laquelle il y a formation de tumeurs de mastocytes dans de nombreux tissus et dans la moelle osseuse et, dans la majorité des cas la survie des patients atteints de mastocytose agressive n’excède pas 3 à 5 ans après le diagnostic. Au-delà des traitements mis en place permettant de réduire les symptômes associés tel que les réactions allergiques, l’ostéoporose ou les atteintes cutanées, les thérapies visant à la destruction des mastocytes tumoraux induisent de nombreux effets secondaires et présentent un manque de spécificité, ce qui limite leur utilisation aux formes les plus graves de la mastocytose. Il n’existe pas à l’heure actuelle de solution thérapeutique satisfaisante dans cette pathologie. Ce programme de recherche a pour but de développer de nouvelles approches d’immunothérapie dans la mastocytose. Les résultats attendus des expériences que nous projetons de réaliser contribueront à mieux comprendre le développement de cette pathologie grave et à identifier de nouvelles approches d’immunothérapie pour soigner cette maladie.
Bénéfices attendus
La preuve de l’efficacité des anticorps déplétant les mastocytes in vivo dans les modèles murins décrits ci-dessous représente une étape essentielle pour la validation thérapeutique dans le traitement de la mastocytose et la justification du démarrage d’essais précliniques.
Procédures
L’irradiation n’aura lieu qu’une fois par animal (25 sec). Chaque injection des traitements (de 2 à 4 ; une fois par semaine) se fera sur animal vigile et sous contention (20 sec), alors que d'autres ainsi que le rasage de la zone d’injection se feront sous anesthésie gazeuse (induction/perte de conscience : 2min ; injection : 30 sec). L’imagerie non-invasive se fera sous anesthésie gazeuse (induction/perte de conscience : 2min ; prise de l'image : 5 min). Les prélèvements de sang seront réalisés également sous anesthésie gazeuse au minimum 1 fois par semaine (induction/perte de conscience : 2min ; prélèvement : 30 sec).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les animaux sont en premiers liés à la douleur des aiguilles et à l’inconfort induits par les injections des traitements qui sont de courte durée (5 secondes). Des nuisances supplémentaires peuvent-être associées : L’irradiation peut entrainer une perte de poids transitoire, une léthargie et/ou alopécie. Le développement d’un système immunitaire humain chez la souris peut entrainer une anémie. Les données existantes suggèrent que ces effets apparaissent plus de 20 semaines après ce développementet se manifestent par des symptômes d’anémie, incluant pâleur des extrémités, baisse importante de l’activité et perte de poids rapide. Outre les effets indésirables décrits ci-dessus qui s’appliquent également dans le cas de souris humanisées à partir de nouveaux nés, la manipulation de ces animaux avant sevrage peut entrainer un rejet de la part de la mère. De plus, il est impossible d’évaluer le développement des cellules souches hématopoïétiques dérivées de patients mastocytose in vivo et on ne peut exclure la survenue de symptômes liés à une prolifération anormale des mastocytes et des atteintes comparables aux symptômes observés chez l’Homme. Les traitements ciblant les mastocytes peuvent induire des réactions allergiques de type choc anaphylactique se traduisant par une perte de température corporelle rapide et transitoire, supérieure à 8°C. Le développement de tumeurs solides sous cutanées dans les souris humanisées peut mener à l’apparition d’ulcérations cutanées et une potentielle perte de poids. Une perte de température corporelle rapide, transitoire et supérieure à 8°C peut survenir lors d’in modèle d’anaphylaxie systémique passive
Devenir
100% des animaux expérimentaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure, afin de prélever les organes post mortem.
Remplacement
Devant la complexité de cette pathologie, due notamment à l’implication de différents organes, le recours aux modèles animaux est indispensable. Toutes les études préliminaires visant à sélectionner les anticorps déplétant les mastocytes ont été réalisés in vitro dans des modèles de cultures de mastocytes humains. De ce fait, seuls les anticorps présentant le meilleur potentiel thérapeutique seront testés dans ce projet dans des modèles murins. De plus, l’utilisation d’un modèle in vivo pour tester les effets thérapeutiques d’anticorps déplétant les mastocytes nous permettra d’évaluer leur efficacité dans les différents tissues (bio-distribution), et leur capacite à induire la déplétion des mastocytes médiée par les cellules du système immunitaire inné.
Réduction
Les expériences décrites dans ce projet de recherche (incluant le nombre d’animaux par groupe) ont été élaborées sur les bases de travaux antérieurs et sur la base de notre expérience et de nos données préliminaires dans le domaine des mastocytes et des souris humanisées. Ceci dans le but de réduire au maximum le nombre d’animaux nécessaires pour l’obtention de données statistiques robustes permettant de répondre aux questions scientifiques. Nous utiliserons une moyenne de 5 animaux par groupe de même âge et sexe pour chaque expérience. Les expériences seront répétées 3 fois de manière indépendante afin d’assurer la validité de nos résultats. En fonction du type d’expérience, du nombre d’échantillons analysés et de la distribution des valeurs, le test statistique le plus approprié sera utilisé.
Raffinement
Les animaux utilisés dans ce projet sont maintenus dans un département de zootechnie dédié (environnement stérile), et soumis à une surveillance journalière. Les soins sont prodigués par des personnels spécialisés, avec une connaissance des procédures animales et des projets scientifiques que nous menons, dont la priorité est le bien être animale et le respect des lois bioéthiques en vigueur. Lors de leur arrivée dans la zootechnie d’expérimentation, quelle que soit leur origine, le souris auront une phase d’acclimatation dans une pièce séparée sur portoirs ventilés d’au moins cinq jours. Les souris seront hébergées à maximum 5 par cage en portoir ventilé dans un environnement contrôlé. L’enrichissement sera constitué d’une maison en plastique et de frisure de papier kraft pour faire un nid. Une étude rétrospective sera effectuée à la fin de chaque expérience pour déterminer les possibilités de diminution du nombre d'animaux et/ou d'amélioration des procédures pour diminuer la souffrance animale. Durant toute la période d’expérimentation, l’état général des animaux sera observé au minimum une fois par jour, permettant une détection précoce de toute altération de l’état de santé et une adaptation rapide des mesures nécessaires, contribuant ainsi à la réduction de la souffrance animale. Pour chaque procédure, des points limites ont été défini pour limiter la douleur, la souffrance ou l’angoisse de l’animal et l'animal sera mis à mort s’il présente un de ces points limites d’arrêt de la procédure.
Choix des espèces
La souris représente le modèle animal le plus utilisé pour étudier les maladies humaines. En effet, l’élevage de souris est très productif, nécessite peu de place, et il existe de nombreux modèles bien établis grâce aux progrès scientifiques réalisés ces dernières années. Les lignées transgéniques nécessaires pour ce projet sont d’ailleurs principalement disponibles chez la souris, avec un contrôle précis de leur fond génétique. De plus, la physiologie de la souris, en particulier dans les modèles « humanisés » que nous utiliserons, présente de fortes similarités avec celle de l’être humain. Cela permet de reproduire de manière fiable des maladies proches de celles observées chez les patients. Les animaux seront utilisés entre 0 (injection des cellules souches hématopoïétiques dérivés de patients mastocytose) et 20 semaines (immunisation vaccin à ARNm, regreffe de lignées de cellules tumorale, traitement avec des anticorps déplétant) après la naissance. Pour maximiser le succès de la regreffe des souris avec des cellules souches humaines, des souris nouveaux-nés (jour 3 après la naissance) seront regreffées, avant que le système immunitaire murin ne soit trop développé. Les souris sont dites « humanisées » lorsque leur système immunitaire humain est composé de plus de 25% de cellules immunitaires humaines (dans la circulation) entre 12 et 16 semaines après l’injection des cellules souches hématopoïétiques ; c’est pourquoi, les animaux seront utilisés entre 0 et 20 semaines.
Etude du rôle d’une famille de protéines intracellulaires dans la progression du mélanome chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Flanc rasé sous anesthésie, injection de cellules de mélanome sous la peau, puis deux à trois injections de traitement dans l'abdomen et des mesures de la tumeur trois fois par semaine: 224 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur indique que la croissance de la tumeur sur le flanc peut provoquer une douleur modérée et que les tumeurs peuvent, rarement, nécroser. Le projet cible deux protéines soupçonnées de soutenir la progression du mélanome et la résistance aux immunothérapies, près de la moitié des patients développant de telles résistances. Toutes les souris sont tuées pour prélever tumeurs, rates et ganglions lymphatiques.
Objectifs
Le mélanome, cancer de la peau le plus agressif, a causé la mort de plus de 60.000 patients dans le monde en 2022. Malgré les progrès récents dans le domaine des immunothérapies du cancer, près de la moitié des patients développent des résistances, dont les mécanismes sont encore mal compris. Nous avons identifié deux protéines susceptibles de soutenir la progression du mélanome et de la résistance aux immunothérapies. Les objectifs de ce projet sont de comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires médiés par ces deux protéines, d’évaluer l’impact de leur inhibition sur la pousse tumorale, et de valider nos observations dans un second modèle de mélanome cutané.
Bénéfices attendus
Ces travaux pourraient permettre d’identifier de nouveaux mécanismes permettant la progression du mélanome, et l’échappement au système immunitaire, constituant de fait des cibles thérapeutiques potentielles.
Procédures
- Rasage du flanc des souris sous anesthésie (1x 2 minutes/souris) - Injection sous-cutanée dans le flanc de cellules tumorales, sous anesthésie (1x 2 minute/souris) – Injections intrapéritonéales de médicaments (2 ou 3x 5 secondes/souris) – Pesées (30 secondes, une fois par semaine) – Mesure des volumes tumoraux (30 secondes, 3 fois par semaine)
Impact sur les animaux
L’évaluation des volumes tumoraux et les pesées nécessitent une contention de quelques secondes, pouvant engendrer un stress léger. Les injections peuvent entraîner des douleurs courtes au site d'injection au niveau de l'abdomen pour l'administration des traitements, et sur le flanc pour l'injection des cellules tumorales. -La progression des tumeurs sur le flanc des souris peut induire une douleur modérée. Dans de très rares cas, les tumeurs peuvent nécroser.
Devenir
Afin d’effectuer des analyses sur les tumeurs, rates et ganglions lymphatiques, les souris seront mises à mort et ces tissus seront prélevés pour analyse. Ceci permettra de documenter la fonction des protéines d’intérêt non seulement dans la croissance tumorale mais aussi dans la composition et distribution du microenvironnement immunitaire.
Remplacement
Nous avons effectué une série d’expériences in vitro et d’analyses in silico pour établir le rôle des deux protéines d’intérêt dans la croissance tumorale et l’échappement immunitaire, et pour dresser des hypothèses de mécanisme. Néanmoins à notre connaissance, et malgré les progrès récents dans les domaines de la culture cellulaire et de l’informatique, les interactions entre les cellules tumorales, immunitaires et leur microenvironnement, ne peuvent actuellement pas être remplacées par des systèmes in vitro fiables.
Réduction
Le nombre de souris par groupe a été défini à minima afin de permettre une analyse statistique des résultats. Notre analyse statistique a priori se base sur des données bien établies de la littérature.
Raffinement
Les protocoles que nous suivrons sont bien établis pour réduire au maximum la douleur et l’angoisse. De plus un suivi adapté des points limites précoces et prédictifs (3 fois par semaine), et la manipulation des animaux par des personnes compétentes, permettent de limiter la douleur ou souffrance des souris. Le rasage et les injections sous-cutanées seront faites sous anesthésie gazeuse. Pour garantir le bien-être animal, un enrichissement (morceaux de coton, tunnel en carton, morceaux de bois) est ajouté à chaque cage. En cas d’altération du bien être ou de perte de poids limitée, de la nourriture liquide, de l’eau gélifiée et une solution de réhydratation, pourront être utilisés. En cas de douleur détectable, un analgésique sera administré.
Choix des espèces
Le choix de l’expérimentation sur la souris est justifié par l’existence de différents modèles de mélanomes, de souris transgéniques, et de protocoles bien établis dans la littérature, nous permettant de mesurer le rôle de la molécule d’intérêt dans l’efficacité des immunothérapies. Les souris seront âgées de 7 à 12 semaines, ce qui correspond à un état de maturité du système immunitaire. L’âge sera homogène dans chaque procédure. Les animaux seront distribués à 50/50 entre mâles et femelles, sauf dans une procédure où seules des femelles seront utilisées.
fourniture de produits biologiques de primates non humains
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système respiratoire
- Système urogénital
Macaques à longue queue : 400
Macaques rhésus : 30
Singes vervets : 20
Gardés en hébergement standard ou transférés vers d'autres projets, 600 primates vont être prélevés à répétition dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger: 400 macaques à longue queue, 150 ouistitis et tamarins, 30 macaques rhésus et 20 singes vervets. Chaque individu peut être prélevé une à six fois par an, sang, liquide céphalo-rachidien, moelle osseuse, urine, lait, sperme, humeurs oculaires, biopsies de peau ou de muscle, lavage broncho-alvéolaire. Pour recueillir le lait, les petits sont séparés de leur mère jusqu'à six heures, et pour le sperme, le mâle est isolé de son groupe la veille. Le porteur présente ces prélèvements comme un moyen de remplacer l'utilisation d'animaux "entiers" et affirme qu'ils suivent "parfaitement" la règle des 3R.
Objectifs
L’accès à des échantillons biologiques de primates non humains (PNH) est un élément clé dans le développement préclinique. Ils permettent de valider in vitro différentes hypothèses scientifiques et de tester l’efficacité ou la toxicité de candidats médicaments. Autrement dit, utiliser des échantillons de PNH 1) permet de réduire l’utilisation d’animaux de laboratoire en les remplaçant par l’utilisation in vitro de cellules (plusieurs produits testés avec les cellules d’un seul animal) ; 2) rend le développement d’un médicament plus fiable, grâce à une sélection objective de l’espèce animale la plus proche de l’homme. Les prélèvements sont réalisés sur des animaux anesthésiés en suivant les recommandations correspondant aux bonnes pratiques chez l’Homme. De plus, un hébergement spacieux en groupe sociaux et un enrichissement du milieu adapté sont fournis à ces animaux. Anesthésie, analgésie, hébergement en groupe sociaux et enrichissement participent ainsi au principe de raffinement. La réalisation de prélèvements biologiques suit donc parfaitement la règle des 3R, tant dans son concept que dans sa réalisation. Pour les besoins de la recherche scientifique , l'objectif de ce projet est de proposer et fournir à la communauté scientifique la fourniture d’échantillons biologiques (sang et dérivés sanguins, cellules, tissus, fluides…). Le besoin en prélèvements biologiques/cellules de PNH est dépendant de projets extérieurs à la plateforme
Bénéfices attendus
D’un point de vue scientifique, les prélèvements de sang, moelle osseuse, liquide céphalo-rachidien, urine, humeur aqueuse, humeur vitrée, sperme, biopsies cutanées, biopsies musculaires, lait et liquide bronco-alvéolaire peuvent avoir de nombreuses utilisations. On peut notamment citer parmi les utilisations faites par les utilisateurs de ces prélèvements : (i) des recherches sur les cellules primaires pour développer de nouvelles molécules de biothérapie en oncologie ou contre les maladies inflammatoires ; (ii) des pré études de sécurité pour mettre en place avec les doses adaptées les futures études de toxicologie sur les primates non humains ; (iii) des comparaisons avec le sang humain afin d’étudier la compatibilité des résultats obtenus sur les primates non humains lors de leur application chez l’Homme (iv) des études de bioanalyses pour le développement de médicaments ; (v) des recherches pour découvrir de nouvelles molécules pour inhiber l’immunité innée pour le traitement des maladies à médiation immunitaire.
Procédures
Les interventions réalisées sur les animaux dans ce projet diffèrent peu d'interventions de don du sang ou de prélèvements diagnostics menés chez l'humain. De plus, contrairement à ce qui est fait chez l'Homme, ces procédures sont ici réalisées sur animaux anesthésiés et analgésiés. Chaque intervention dure entre 15 min à 1 heure le temps de l'anesthésie et du prélèvement. 30 min à 1 heure supplémentaires sont ensuite nécessaires après le retour de l’animal dans son animalerie jusqu'à son réveil complet. Pour les prélèvements de sang, un prélèvement vigil pourra être effectué dans le seul cas où l'anesthésique affecteraits les analyses ou les expériences menées par le chercheur. L'ensemble de interventions sont des prélèvements biologiques : prise de sang, prélèvement de LCR, moelle osseuse, urine, lait, sperme et humeurs oculaires, biopsies de peau ou musculaire, lavage broncho-alvéolaire. Un même animal peut être prélevé de manière répétée, en respectant des volumes et des temps de récupération spécifiques afin de préserver la bonne santé de l'animal. En se basant sur les dernières années, un individu peut être prélevé en moyenne entre 1 à 6 fois par an, tout échantillon confondu.
Impact sur les animaux
La réalisation des prélèvements biologiques nécessite au minimum la capture et la contention des animaux. Ces deux actes sont stressants car réalisés de manière contrainte. La capture consiste à diriger les animaux vers un tunnel de capture installé dans chaque animalerie. Une fois dans le tunnel de capture, les animaux peuvent être triés et dirigés vers le sabot de contention au bout du tunnel équipé d’un fond de contention. Le fond de contention permet de manière sécurisée (i) d’attraper le bras de l’animal afin de pouvoir le tenir et le sortir en vigil du tunnel à l’aide de gants de contention, ou (ii) d’accèder à sa cuisse afin de pouvoir effectuer une injection intra-musculaire du produit anesthésiant. A noter que l’habituation des animaux ainsi que le renforcement positif permet de réduire la durée et l’intensité du stress de capture. Ces méthodes de raffinement sont appliquées le plus souvent possible. Les effets post-prélèvements peuvent également représenter une nuisance en termes de récupération physiologique et/ou physique des animaux. Il s’agira au maximum des effets secondaires liés à l’anesthésie (somnolence, nausée). Toutes les nuisances sont considérées comme légères. De plus, des mesures de raffinement sont mises en place propres à chaque type de prélèvements. A noter que -pour le prélèvement de lait, les petits sont séparés de leur mère pour une durée de 6h maximum engendrant un stress de séparation. Cette séparation sera la plus courte possible et n’entraine pas d’effet à long terme sur le petit. Des mesures particulières sont mises en place afin de limiter le stress immédiat des petits due à cette séparation comme la présence d’une peluche pour s’agripper si le petit est seul ou la mise en groupe des petits s’ils sont plusieurs. - pour le prélèvement de sperme, le mâle est séparé de son groupe la veille pour obtenir le meilleur prélèvement possible. Cette séparation engendre un stress chez l’animal. Afin de réduire au maximum ce stress, le temps de séparation est limité à 24h maximum et le mâle est relâché dans son groupe dès que possible. Le contact visuel avec le groupe est maintenu si possible.
Devenir
Les procédures de prélèvements biologiques étant des procédures très légères, les animaux sont gardés en hébergement standard ou pourront être réutilisé pour d'autres projets scientifiques.
Remplacement
Dans la mesure où les produits de synthèses ne permettent pas encore de reproduire toutes les réactions des différentes cellules visées dans ce projet, l’utilisation d’animaux en tant que donneurs non terminaux reste indispensable. Les prélèvements biologiques réalisés sur animaux vivants proposés dans ce projet permettent justement de remplacer l’utilisation d’animaux vivants « entiers » par des produits biologiques issus de ces animaux permettant ainsi d’éviter l’injection de composants en tests à ces animaux et de multiplier les essais réalisés sur les produits biologiques testés sans multiplier le nombre d’animaux utilisés.
Réduction
L’utilisation de produits biologiques à la place d’animaux entiers permet en soi de réduire le nombre d’animaux utilisés à des fins scientifiques puisqu’un même animal peut être réutilisé pour le prélèvement de plusieurs produits biologiques, dans la limite des volumes et de la fréquence maximale permettant à l’animal de retrouver son état de santé et de bien-être général entre chaque prélèvement. Concernant les prélèvements biologiques eux-mêmes, ceux-ci sont réalisés après une demande spécifique validée d’un demandeur (en général client chercheurs). Les animaux ne sont pas prélevés systématiquement s’il n’y a pas de demande pour la fourniture de produits biologiques qui ne seraient pas utilisés. Dans la mesure du possible, toutes les demandes sont couplées afin de limiter le nombre d’interventions pour un même groupe d’animaux hébergés ensemble et réduire le stress lié à la capture dans une même animalerie. Ainsi tout est fait pour prélever un minimum d’animaux pour satisfaire les demandes des chercheurs.
Raffinement
La plupart des prélèvements est réalisée sur des animaux anesthésiés en suivant les recommandations de prélèvement correspondant aux bonnes pratiques chez l’Homme. Dans les rares cas où l’anesthésie n’est pas réalisée (pour les prélèvements sanguins uniquement : demande spécifique de l'utilisateur : interraction de l’anesthésique avec leur recherche), il est jugé que le dommage engendré par la réalisation du prélèvement en vigil ne diffère pas de celui engendré par l’anesthésie (douleur de la piqure d’une aiguille + stress d’un prélèvement vigil vs douleur de la piqure d’une aiguille + réveil, respectivement). De plus, tous les animaux disposent d’un hébergement répondant à la règlementation en vigueur, avec accès extérieur (volume supplémentaire par rapport à la réglementation) le cas échéant et en groupes sociaux. Les animaleries intérieures et extérieures sont équipées d’enrichissements du milieu adaptés à chaque espèce (au minimum perchoirs, reposoirs, barrières visuelles, matériaux variés, jouets, litière). En ce qui concerne les méthodes de prélèvements des produits biologiques, des mesures de raffinement spécifique (dont analgésie si nécessaire) sont mises en place pour chaque procédure.
Choix des espèces
De nombreuses thématiques de recherche sont menées sur les PNH et peuvent nécessiter l’utilisation de produits biologiques (ici sang et dérivés, LCR, moelle osseuse, urine, humeurs oculaires, biopsies de peau ou musculaire, lait, liquide broncho-alvéolaire, sperme) soit pour des études préliminaires soit comme témoin négatif en comparaison aux produits récoltés lors de l’expérimentation. Les espèces PNH choisies sont celles utilisées le plus couramment en recherche biomédicale et pour lesquelles la communauté scientifique dispose du plus de données bibliographiques et de connaissances (Macaques cynomolgus, rhésus, singes verts et ouistitis). L’espèce prélevée est choisie sur demande du chercheur. Animaux de tous âges en fonction des demandes des utilisateurs. Les volumes prélevables sont ajustés en fonction de l’âge et du poids de l’animal.