Oncologie
- Autre recherche fondamentale
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Sauvetage phénotypique en période périnatale pour une lignée de souris mutante.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
630 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement de tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les souriceaux porteurs de la mutation, dont 40 à 50 % meurent avant le sevrage et 60 % de ceux-là dans les 48 heures suivant la naissance, subissent une pesée quotidienne et des injections répétées pendant huit à quatorze jours. Les retombées biomédicales annoncées restent au conditionnel, ces souris pouvant selon le porteur devenir de nouveaux modèles précliniques d'une maladie rare, tandis que l'absence de groupe témoin est présentée comme un gain sur le nombre d'animaux. Aucun modèle alternatif crédible n'existerait pour le stade de la naissance, et la souris est décrite comme la référence "incontournable" du domaine.
Objectifs
Notre projet vise à étudier des modèles murins "perte de fonction" pour une portion spécifique du génome de la souris qui abrite deux gènes. Chez l'humain, ce locus est positionné dans une zone chromosomique où des anomalies génétiques entraînent une maladie rare. Cette maladie se caractérise par un tableau clinique complexe, notamment à la naissance avec un retard de croissance et de nombreux dysfonctionnements métaboliques et hormonaux. Nos résultats préliminaires révèlent que nos modèles murins récapitulent certains aspects de la pathologie humaine. C’est dans ce contexte que s’inscrit cette demande qui vise à atténuer, totalement ou partiellement, les anomalies périnatales des souriceaux génétiquement modifiés par des interventions pharmacologiques ou environnementales.
Bénéfices attendus
Notre programme de recherche vise à associer génétique et exploration phénotypique afin d’approfondir notre compréhension du rôle régulateur de deux gènes dans la survie, la croissance et l’adaptation hormonale et métabolique en période périnatale. L’étude de leur fonction à ce stade critique représente un enjeu majeur, tant sur le plan conceptuel que logistique. Par ailleurs, les expériences proposées pourraient avoir des retombées significatives dans le domaine biomédical, nos souris mutées pouvant constituer de nouveaux modèles précliniques de la maladie. Elles offriraient ainsi une opportunité unique de caractériser les étapes précoces de la pathologie, qui se manifestent dès la naissance.
Procédures
Lorsque les souriceaux sont injectés et pesés en même temps la durée est de 1 à 2 minutes soit entre 8 et 14 jours selon le traitement. Les simples pesées quotidiennes durent moins d’1 minute.
Impact sur les animaux
Le phénotype de cette lignée est que les souriceaux KO sont de plus petite taille et présentent une mortalité périnatale avec une pénétrance incomplète, avec 40-50% des souriceaux mutant qui décèdent avant le sevrage, dont environ 60% dans les 48 heures suivant la mise-bas. Les pesées quotidiennes des souriceaux peuvent induire un léger stress et une douleur légère. Les injections quotidiennes de traitement sur plusieurs jours peuvent entrainer un stress et une douleur modérés.
Devenir
Tous les animaux des procédures sont mis à mort pour réaliser des prélèvements pour des analyses.
Remplacement
Nos gènes d’intérêts sont exclusivement retrouvés chez les mammifères placentaires et sont exprimés uniquement dans le cerveau. Ce mode d’expression strictement neuronal, associé à leur apparition tardive au cours de l’évolution des mammifères, restreint considérablement le choix de modèles d’étude biologiquement pertinents. Ainsi, toutes les études publiées à ce jour ont été menées chez la souris, d’autant que ce modèle reproduit certains traits pathologiques caractéristiques de la maladie. Enfin, notre demande porte sur un stade de développement crucial : la naissance. À ce jour, il n’existe aucun modèle alternatif crédible et biologiquement pertinent pour cette étude.
Réduction
Notre stratégie de croisement permet de limiter le nombre d’animaux à produire. En effet, nous attendons à ce que 50 % des souriceaux présentent la délétion pour nos gènes d’intérêts contre seulement 25 % avec des croisements classiques. De plus, notre choix initial de traiter tous les individus sans inclure de contrôle contribue également à cette réduction puisque nous comparons uniquement deux groupes au lieu de quatre. Cet aspect est particulièrement important dans le contexte d’une expérimentation en aveugle et d’une mortalité à pénétrance incomplète. Le fond génétique, particulièrement adapté aux analyses métaboliques, contribue également à limiter la taille des groupes étudiés. Sur la base de notre expérience avec un autre modèle de souris mutées et des données disponibles dans la littérature, 15 portées par condition étudiée devraient assurer une puissance statistique suffisante. Enfin, à l’issue des expérimentations, nous prélèverons et archiverons un maximum de tissus issus d’un même individu afin d’anticiper d’éventuelles analyses anatomiques et moléculaires ultérieures.
Raffinement
Ce projet a pour objectif de suivre la survie et la prise de poids des souriceaux mutants grâce à un traitement pharmacologique ou environnemental. Les pesées et les injections de traitements seront effectuées au même moment pour ne réaliser qu’une seule préhension et contention. Nous réaliserons une surveillance deux fois par jour pour les traitements pharmacologiques et une fois par jour pour les interventions environnementales. Ce qui nous semble être un bon compromis pour le déroulement de nos expériences. L’aspect, les fonctions corporelles et le comportement des animaux seront pris en compte à chaque observation. Des points limites précoces seront mis en place pour les traitements pharmacologiques. Si les animaux présentent des signes de souffrance alors ils seront mis à mort. En revanche il n’y a pas de points limites spécifiques pour les interventions environnementales.
Choix des espèces
Tous les modèles animaux de la pathologie décrits à ce jour ont été réalisés chez la souris. Ce modèle murin est donc devenu la référence incontournable dans notre domaine de recherche, car il permet non seulement d’établir des comparaisons avec les données existantes dans la littérature, mais aussi de réduire le nombre de souris en évitant la répétition d’expériences déjà publiées et donc pouvant être considérées comme inutiles sur le plan éthique. Notre demande porte sur un stade de développement crucial, la naissance, jusqu'au sevrage des souriceaux.
Développement et évaluation de nouvelles sondes moléculaires marquées au deutérium pour l’imagerie métabolique par résonance magnétique nucléaire.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système nerveux
Les souris utilisées sont soit porteuses d'une mutation qui déclenche une pathologie de type Alzheimer, soit greffées d'un glioblastome dans le cerveau, soit rendues stéatosiques par douze semaines de régime gras et sucré. Elles sont 175, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 95 d'entre elles et modéré pour 80. Chaque examen d'IRM dure de deux à trois heures sous anesthésie, précédé le cas échéant d'une mise à jeun de six heures, avec deux à cinq prélèvements de sang et l'injection de sucres marqués au deutérium, les souris du modèle Alzheimer passant jusqu'à quatre examens entre deux et huit mois d'âge. Toutes sont tuées en fin de procédure pour que leurs organes fournissent les données post-mortem censées valider les images acquises sur l'animal vivant.
Objectifs
En imagerie par résonance magnétique (IRM), le signal provient classiquement des noyaux d’hydrogène (1H) de l’eau présent dans tous les organes. Avec l’avènement en recherche de scanners IRM à très haut champ magnétique, la spectroscopie et l’imagerie RMN in vivo permettent de détecter et quantifier de nombreuses autres molécules ou ions d’intérêt pour la biochimie, la physiologie et la pharmacologie que ce soit en conditions normales ou pathologiques. Ceci ouvre la voie à de nouveaux outils d’exploration métabolique et fonctionnelle d’organes en conditions normales ou pathologiques. L’imagerie métabolique du deutérium (2H) repose sur le suivi de sucres marqués à cet isotope non-radioactif de l’hydrogène. Cette approche permet d’étudier de manière non-invasive le métabolisme des sucres dans des modèles animaux de pathologies et à terme chez des patients souffrant d’afflictions auxquelles sont associées des altérations métaboliques comme la maladie d’Alzheimer, les tumeurs ou encore la stéatose hépatique non-alcoolique. L’étude de ces altérations métaboliques servira à mieux comprendre ces maladies et possiblement à évaluer l’efficacité de nouveaux traitements. Par ailleurs, cette approche devrait être moins chère, plus versatile et plus accessible que d’autres modalités d’imagerie plus courantes. Dans ce contexte, notre projet vise au développement et la validation de sucres communément présents dans l’alimentation (tels que le glucose ou le fructose) marqués au deutérium pour l’étude des altérations métaboliques dans des modèles validés de pathologies telles que la maladie d’Alzheimer, le glioblastome et la stéatose hépatique non-alcoolique.
Bénéfices attendus
Les méthodes validées lors de ce projet seront utiles à court terme pour leur application à l’évaluation de traitement innovant chez ces modèles rongeurs de pathologies et à moyen terme pour préfigurer les études chez l’Homme par IRM du 2H. A plus long terme, l’imagerie métabolique du deutérium pourrait concurrencer d’autres modalités d’imagerie métabolique déjà utilisées en recherche clinique.
Procédures
Chaque examen IRM durera de 2 à 3 heures sous anesthésie. Des sucres marqués au deutérium seront administrés aux animaux anesthésiés avant ou pendant cet examen IRM pour suivre leur métabolisme : Etude d’un modèle transgénique d’Alzheimer : les souris seront imagées au plus 4 fois (à 2, 4, 6 et 8 mois). Etude d’un modèle de glioblastome : dans ce cas, il est nécessaire de réaliser une chirurgie d’implantation des cellules tumorales (durée approximative de 20 minutes) sur les souris. Celles-ci seront imagées une seule fois. Etude d’un modèle de stéatose hépatique non-alcoolique: les souris seront imagées une seule fois après 12 semaines d’un régime hyperlipidique et hyperglucidique. Dans tous les cas, 2 à 5 prélèvements sanguins de quelques secondes chacun pourront être réalisés, juste avant, pendant ou juste après l’examen IRM pour la détermination de certains paramètres physiologiques.
Impact sur les animaux
Les examens IRM sont en eux-mêmes non-invasifs. Des effets indésirables (stress, fatigue) peuvent exister en lien avec la contention, l’anesthésie pendant l’examen IRM et les éventuelles injections ou prélèvements de sang. Les injections de sucres marqués au deutérium sont réalisées juste avant ou au cours de l’examen IRM et peuvent entrainer une douleur transitoire. Dans le cas de l’administration de glucose marqué, l’animal est mis à jeun (typiquement 6 heures avant l’examen IRM) pour réduire sa glycémie basale et garder la glycémie stable pendant l’examen IRM. Concernant l’étude du modèle de tauopathie, les animaux sont utilisés à des âges d’au plus 8 mois, c’est-à-dire avant l’apparition de symptômes cliniques délétères induits par la maladie. Pour ce qui est de l’étude du modèle de glioblastome, la chirurgie nécessaire à l’implantation de cellules tumorales entraine une légère inflammation et une douleur transitoire. La croissance tumorale peut entrainer une perte de poids ou une apathie.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux sont mis à mort afin de prélever les organes d’intérêt. Ainsi, des données post-mortem biochimiques et d’imagerie haute-résolution seront acquises pour valider/compléter nos observations/résultats in vivo.
Remplacement
Des tests in vitro sur des cultures 3D (organoïdes) sont prévus en amont de nos études in vivo afin d’évaluer la pertinence de cette approche alternative dans le cadre d’études d’imagerie moléculaire et métabolique par résonance magnétique nucléaire. Ce projet de recherche vise à valider in vivo la sensibilité et la spécificité de l’imagerie de molécules marquées au deutérium dans le contexte de trois pathologies chroniques complexes. Il n’existe aujourd’hui aucune méthode alternative (modèle ex vivo ou computationnel) permettant de modéliser la complexité des mécanismes moléculaires, cellulaires, physiologiques ou de biodistribution inhérent à ce projet. Avant d’envisager des études cliniques chez l’Homme, il est donc justifié de mener nos études chez le rongeur en raison de sa proximité évolutive avec l’être humain et du fait qu’il propose des modèles pathologiques versatiles et reproductibles.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés sera minimisé autant que possible grâce à l’étude de plusieurs paramètres chez le même animal et si nécessaire de façon répétée avec des approches non-invasives comme l’IRM. S’agissant d’une recherche exploratoire, des effectifs de 20 ou 30 animaux par sous-groupe (condition et sexe) ont été considérés pour permettre une analyse statistique pertinente des résultats. Le cas échéant, les effectifs seront réduits si les observations faites lors des expériences pilotes le permettent.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupe sociaux stables conformément aux conditions stipulées en annexe III du décret 2013-118 du 1er février 2013 portant sur les exigences relatives aux soins et hébergement des animaux. Une grande attention est apportée au bien-être des animaux, et tout est mis en œuvre pour éviter les sources potentielles de stress avec notamment du matériel favorisant la nidification. Les animaux sont suivis régulièrement afin de détecter tout indicateur de souffrance et déterminer si besoin l’arrêt de l’expérimentation en accord avec les points-limites et la structure chargée du bien-être animal et les conseils vétérinaires. Examen IRM : Il est réalisé sous anesthésie, dans un berceau chauffé uniquement dédié à ces animaux, avec contrôle de la respiration et de la température. Un anesthésique local est appliqué au niveau des conduits auditifs. Un gel ophtalmique est passé sur les yeux pour limiter leur déshydratation. Lors d’une acquisition IRM, si la respiration sort des limites prévues, l’examen est immédiatement interrompu et l’animal est mis sous surveillance accrue jusqu’à sa récupération. Chirurgie : Pour l’implantation de cellules tumorales, les animaux recevront une antalgie préopératoire 30 minutes avant le début de la chirurgie, puis seront anesthésiés.
Choix des espèces
Les modèles souris représentent les modèles les plus utilisés en recherche biomédicale notamment parce que les études comparatives sont facilitées par l’existence de souches qui fournissent des animaux génétiquement similaires. Les modèles sélectionnés pour chaque procédure expérimentale correspondent à un état de l’art pour évaluer par IRM nos sucres deutérées. Les souris seront utilisées à partir d’un âge adulte typiquement de 6-8 semaines, et jusqu’à un âge de 8 mois uniquement pour l’étude d’un modèle transgénique d’Alzheimer.
Etudes fondamentales et appliquées des interactions entre bactériophages et bactéries chez l’animal.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système respiratoire
Infectées par des bactéries pathogènes dans les poumons, l'intestin ou la vessie, puis soumises à des gavages et à des instillations intranasales et intratrachéales jusqu'à deux fois par jour, 16 984 souris vont être utilisées, 12 712 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 4 272 un niveau léger. Certaines subissent des prélèvements fécaux deux à trois fois par semaine pendant soixante jours. Le porteur décrit des atteintes brèves, difficultés respiratoires pendant 24 heures au plus, diarrhée pendant 48 heures, "gêne limitée" pour les infections urinaires, tout en prévoyant la mise à mort de toute souris prostrée, ayant perdu plus de 20 % de son poids ou diarrhéique au-delà de deux jours. Aucune ne sort vivante du projet, le porteur indiquant qu'elles sont devenues porteuses potentielles de la bactérie et que la plupart doivent être tuées pour l'analyse de leurs organes vitaux.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de faire avancer les connaissances sur l’utilisation thérapeutique des bactériophages. Les bactériophages sont des virus qui infectent uniquement les bactéries et qui peuvent être utilisés pour traiter des patients infectés par des bactéries résistantes aux antibiotiques. De plus, les bactériophages font partie de la flore microbienne naturelle au même titre que les bactéries. Très abondants dans le tube digestif des animaux ils jouent un rôle important dans le maintien de la santé de l’appareil digestif. Leur utilisation (transplantation virale) pour rétablir une homéostasie intestinale est soutenue par des données cliniques préliminaires encourageantes. Ainsi, ce projet nous permettra d’étudier les interactions dynamiques entre les bactériophages et les bactéries dans trois organes cibles : les poumons, les intestins et la vessie. Les connaissances qui seront acquises permettront de mieux appréhender le potentiel thérapeutique des bactériophages dans le but de permettre leur utilisation plus large en clinique.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet sont directement liés à l’utilisation thérapeutiques des bactériophages. Aujourd’hui le nombre de personnes en situation d’impasse thérapeutique et qui ont accès à titre compassionnel à la phagothérapie augmente faiblement car nous manquons de données expérimentales pour soutenir les meilleures conditions d’utilisation. Ce projet permettra à terme de fournir les éléments de compréhension sur les mécanismes impliqués dans l’efficacité de la phagothérapie. Nous apporterons aussi des informations relatives à la dose, la fréquence et la voie d’administration les plus appropriées. De même, nous appréhenderons le rôle du système immunitaire dans l’efficacité des traitements. A terme, le déploiement à plus grande échelle de la phagothérapie repose sur les données que nous pourrons obtenir au cours de ce projet.
Procédures
Les prélèvements sur animaux vigiles seront limités à un seul prélèvement sanguin (quelques secondes) au maximum d’une fois par semaine sur 25 jours, ou des prélèvements fécaux deux à trois fois par semaines pendant 60 jours au maximum avec parfois un suivi plus fréquent jusqu’à deux fois par jour pendant 5 jours (chaque animal est placé dans une boite pendant quelques minutes pour collecter les feces). Les administrations par gavage (quelques secondes) ainsi que les instillations intranasales et intratrachéales seront limitées à 2 par jour.
Impact sur les animaux
Les animaux qui seront infectés par des bactéries pathogènes subiront un stress en relation avec l’organe étudié. Lors d’infections pulmonaires les animaux présenteront des difficultés respiratoires pendant une durée maximale de 24h. Lors d’une infection intestinale, des signes de diarrhée peuvent persister pendant 48h au maximum. Ces situations peuvent provoquer un défaut d’alimentation induisant une baisse de la mobilité. Les infections urinaires seront quant à elles d’une courte durée (24h au plus) et induiront une gêne limitée.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car ils auront été infectés par une bactérie pathogène. Cela implique que 1) leur défense immunitaire sera différente d’autres animaux non exposés à ce même pathogène et 2) ils sont potentiellement devenus porteurs asymptomatiques de cette bactérie pathogène et seraient donc susceptibles de la transmettre s’ils étaient réutilisés. De plus, la plupart d’entre eux seront sacrifiés pour analyser des organes vitaux.
Remplacement
L’évaluation des différents points évoqués dans le résumé du projet ne peut malheureusement pas s’envisager dans des systèmes in vitro, qui sont inappropriés pour reproduire la complexité d’un organisme entier et sa réponse à l’infection (système immunitaire). Par ailleurs, s’agissant de bactériophages, l’évaluation pharmacocinétique ne peut s’appuyer sur l’existence de modèles mathématiques. De même, l’étude in vitro des communautés microbiennes d’un tube digestif prenant en compte la structuration spatiale des organes n’est pas encore disponible.
Réduction
L’ensemble de ces études s’appuient sur des données préliminaires obtenus in vitro et dont les résultats permettent de réduire le nombre d’animaux utilisés puisque seuls les éléments les plus pertinents, au regard de la question scientifique posée, sont évalués chez l’animal. D’autre part, autant que possible, le nombre maximal de paramètres sera collecté pour chaque animal de façon à limiter le nombre total d’animaux utilisé. Un maximum de 6 souris par groupe sera utilisé afin d’assurer une représentativité statistique minimale. Au maximum 3 répétitions seront réalisées de façon indépendante pour valider les résultats expérimentaux et augmenter la puissance des analyses statistiques. Pour les données quantitatives, la distribution normale des variables sera vérifiée et les tests statistiques appropriés seront alors choisis. Pour les variables qualitatives d’autres tests seront effectués. Les éventuels effets confondants (sexe et cage par exemple) seront pris en compte au moment de l’analyse en utilisant des modèles linéaires à effets mixtes. L’imagerie sera utilisée pour évaluer l’évolution de l’infection in situ, pour suivre le même animal au cours du temps, limiter les variations inter-individuelles et ainsi diminuer le nombre d’animaux requis.
Raffinement
Les animaux infectés seront évalués 2 à 5 fois au cours du premier jour puis au moins une fois par 24h durant les 2 jours suivants puis ensuite une fois par période de 48h. Ils seront pesés au moins une fois par période de 48h dès le début du protocole. Une grille d’évaluation permettra de suivre l’état de santé de chaque animal. Le score de 1 attribué aux animaux présentant une perte de poids supérieure à 10% et ayant une mobilité réduite, déclenchera l’ajout d’un gel hydrique pour faciliter l’alimentation et l’hydratation. Le score 2 sera attribué aux animaux ne bougeant plus et ayant une posture prostrée, ou présentant une perte de poids supérieur à 20%, ou présentant de signes de diarrhée pendant plus de 48h. Tout animal présentant un score de 2 pour l’un des critères sera mis à mort. Au cours des expériences, toute modification des procédures visant à réduire la douleur des animaux (par exemple, réhydratation sous-cutanée, chauffage des cages) sera évaluée avec le SBEA avant d’être mise en place.
Choix des espèces
A ce stade expérimental du développement de la phagothérapie, la souris représente l’espèce la plus pertinente pour l’évaluation des paramètres pharmacocinétiques et l’innocuité du traitement. Il s’agit d’un mammifère dont le système immunitaire est bien connu et comporte de très grandes analogies avec celui de l’homme. L’utilisation d’autres animaux plus proches de l’homme (primates) ou de références en pharmacocinétique (porc Yucutan) ne peuvent représenter des animaux de première intention à ce stade de nos travaux. De même, la disponibilité d’élevages de souris gnotobiotiques est un outil de choix qui n’est pas encore disponible pour d’autres espèces. Enfin les données et les outils disponibles sur le système immunitaire murin sont aussi une raison justifiant le recours à ces animaux. Dans tous les cas, seuls des animaux adultes seront utilisés (>= à 7 semaines) car leur système immunitaire est arrivé à maturité au contraire d’animaux plus jeunes.
Génotypage du troupeau de vaches laitières d’une ferme expérimentale
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Une seule prise de sang à la queue, contention au cornadis pendant le repas : 463 génisses sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis rejoignent le troupeau expérimental. Aucune n'est tuée dans ce projet, mais le génotypage sert à décider lesquelles entreront dans les protocoles expérimentaux à venir. Le porteur annonce que connaître le génotype permettra d'affiner les lots et donc de "potentiellement réduire" le nombre d'animaux nécessaires aux essais futurs. Les résultats alimenteront aussi la base nationale française de génotypage, sans que le RNT chiffre la réduction attendue.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de génotyper les animaux du troupeau expérimental. Ces animaux pourront intégrer des protocoles expérimentaux et la connaissance du génotype des animaux peut permettre un meilleur allotement et ainsi réduire le nombre d’animaux nécessaire à inclure dans un essai. Ce géntoypage systématique permet de plus de renseigner les bases de données nationales de génotypage avec les données des animaux du troupeau expérimental.
Bénéfices attendus
Le génotypage des animaux peut permettre d’affiner les mises en lot lors des expérimentations futures et ainsi potentiellement réduire le nombre d’animaux nécessaires. De plus, les résultats de génotypage seront enregistrés dans la base nationale française et pourront ainsi être accessible à la communauté scientifique.
Procédures
Les animaux seront soumis à une seule prise de sang en veine caudale dans le cadre de ce projet.
Impact sur les animaux
Le prélèvement sanguin sera effectué sur les génisses avec uniquement une contention légère et habituelle lors de l’alimentation aux cornadis. La douleur occasionnée par l’aiguille de prélèvement est légère et transitoire. La ponction de sang est très limitée en proportion du volume sanguin de l’animal.
Devenir
Les animaux restent dans l'élevage à l'issue de la prise de sang, l'objectif étant ici de caractériser les animaux qui rentrent dans le troupeau expérimental.
Remplacement
L’objectif étant de caractériser les animaux de l’installation expérimentale il est donc nécessaire d’avoir accès au matériel génétique de chaque individu. Le génotypage sur puce en vue de leur indexation génomique nécessite un échantillon de sang.
Réduction
Seules les génisses sélectionnées pour le renouvellement ou les animaux ayant intégré le troupeau en 2023 et 2024 et n'ayant pas été génotypes seront prélevés.
Raffinement
Le projet est basé sur un unique prélèvement sanguin. Cette prise de sang sera réalisée à la queue, partie de l'animal peu douloureuse. Les génisses seront bloquées au cornadis au moment de l'alimentation, donc sans stress lié à ce blocage car c'est une situation habituelle. Les génisses seront maintenues dans leur environnement d’élevage habituel qui est parfaitement adapté à leurs besoins comportementaux, environnementaux, sanitaires, et elles ne seront jamais en isolement social. Les prélèvements et la surveillance des animaux se feront par des personnes compétentes et habilitées. Les jours précédant le prélèvement, les animaliers en charge des génisses manipuleront leurs animaux en réalisant les gestes d’un prélèvement de sang (sans piqûre) afin de désensibiliser les animaux et ainsi de réduire le stress qui pourrait être lié à la manipulation lors du prélèvement. Des points limites adaptés sont mis en place.
Choix des espèces
L’objectif étant de génotyper toutes les futures vaches du troupeau, l'espèce utilisée est donc celle présente dans le troupeau. Les génisses seront prélevées entre 3 et 24 mois au stade croissance ou croissance plus gestation.
Étude de l’effet des ultrasons sur l’ouverture de la barrière hémato-encéphalique et l’augmentation de la délivrance de médicaments dans les métastases cérébrales de cancer du sein dans un modèle murin.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
303 souris femelles immunodéficientes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue pour prélever leur cerveau. Une chirurgie de trente minutes leur implante des cellules de cancer du sein humain dans le crâne, puis elles développent des tumeurs cérébrales avec maux de tête, étourdissements et signes neurologiques. Le protocole ajoute des injections intrapéritonéales, la pose d'un cathéter toutes les deux semaines et des séances d'ultrasons destinées à ouvrir la barrière hémato-encéphalique, une surdose pouvant provoquer un œdème cérébral ou une hémorragie. Le porteur rappelle que les traitements actuels ne prolongent la survie des patientes que de quelques mois et vise un essai clinique, ce projet se limitant à valider une combinaison.
Objectifs
Les métastases cérébrales (MCs) du cancer du sein représentent une complication fréquente et sévère chez les patientes atteintes d’un cancer du sein avancé. L’utilisation de nouveaux traitements, tels que les conjugués anticorps-médicaments, a démontré son efficacité dans le traitement des cancers du sein primaires. Cependant, la barrière hémato-encéphalique en limite l’efficacité dans le cas des atteintes cérébrales. Ce projet vise à évaluer l’efficacité de ces conjugués anticorps-médicaments dans le traitement des MCs, en les combinant avec des ultrasons afin d’ouvrir temporairement la barrière hémato-encéphalique. Grâce à cette technique, qui induit la formation de pores dans la barrière, les traitements pourraient ainsi atteindre plus efficacement les cellules cancéreuses localisées dans le cerveau.
Bénéfices attendus
Le traitement actuel des métastases cérébrales est restreint et permet de prolonger la survie des patientes pour quelques mois seulement. Le frein majeur à l’amélioration des soins reste principalement sur la barrière hémato-encéphalique. Ce projet vise à valider l'efficacité de la combinaison des ultrasons avec les traitements dans le but de poursuivre vers un essai clinique.
Procédures
L’implantation cellulaire par chirurgie sera réalisée une seule fois pendant 30 minutes sur une souris anesthésiée. Les injections intrapéritonéales seront réalisées sur des animaux vigiles : 6 fois lors de la procédure 1, 3 fois lors de la procédure 2 et 2 fois lors de la procédure 3 (2 minutes chacune). La pose d’un cathéter (1 fois toutes les 2 semaines, 5 minutes) et les injections intraveineuses (1 fois toutes les 2 semaines pendant 6 semaines) seront également effectuées sur des animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Les animaux développeront des tumeurs intracrâniennes qui peuvent entraîner : - Des maux de tête - Des étourdissements - Des symptômes neurologiques - Une perte de poids liée au cancer Les contentions multiples (pesée, traitement, suivi par imagerie) peuvent générer du stress chez l’animal. Les injections de chimiothérapies peuvent s’accompagner d’effets indésirables tels que : - Nausées, perte d’appétit – fatigue. Très rarement, les injections répétitives de traitements au même point d’injection peuvent engendrer des irritations ou infections locales. Les nuisances et effets indésirables prévus sur les animaux par le protocole ultrasons pourraient être : - Une surdose ultrasonore peut entraîner un risque d’œdème cérébral local ou d’hémorragie.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure pour collecter le cerveau, à des fins d’analyses histologiques et moléculaires.
Remplacement
En amont de ce projet, nous avons réalisé des études in vitro préliminaires pour évaluer les traitements sur nos lignes cellulaires, pour affiner les paramètres des ultrasons, et limiter le nombre d’expériences in vivo. Cependant, la barrière du cerveau et son environnement cérébral ne sont pas reproductibles in vitro à ce jour. Ni la modélisation in silico, ni l’expérimentation in vitro ne permettent de prédire l’efficacité de la délivrance des molécules et l’impact du traitement ultrasonore sur le tissu. Il est donc indispensable d’utiliser des modèles animaux.
Réduction
Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés, nous avons utilisé des guides statistiques et des résultats préalables détaillés dans la littérature. Grâce à ces approches, nous avons déterminé que des groupes expérimentaux composés de 12 animaux permettront d’obtenir des résultats statistiquement corrects qui ne compromettront pas l’interprétation de nos résultats.
Raffinement
L’ensemble des actes effectués chez les animaux seront faits par des personnes formées. Chaque suivi par imagerie sera réalisé sous anesthésie et l’animal sera maintenu sur un tapis chauffant pour assurer son bien-être. Lors des sessions de thérapie, les injections seront réalisées sous anesthésie. Les souris seront hébergées en groupe avec un milieu enrichi. Des points limites seront définis en amont des interventions, ceux-ci auront vocation à limiter et surtout éviter une souffrance animale. Une grille de score basée sur ces points limites sera utilisée.
Choix des espèces
Nous avons sélectionné la souris pour notre étude, car il a été démontré, par l’utilisation de cellules de cancer du sein, qu’elle était capable de développer la pathologie avec les mêmes manifestations que l’humain. Les souris seront utilisées à partir de 6 semaines. A cet âge, les animaux présentent des caractéristiques adultes et sont réceptifs à la prise de greffes. Les souris sont immunodéficientes car les cellules injectées sont des cellules d’origines humaines ainsi il n’y a pas de rejet de la greffe. Les individus sélectionnés sont exclusivement des femelles. Ce choix résulte du fait que la pathologie touche presque uniquement les femmes.
Étude de la régulation endocrine de la physiologie lors de la malnutrition protéique chez la souris juvénile
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
530 souris juvéniles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, dont environ 280 qui subissent trente prélèvements de sang, un toutes les six minutes pendant trois heures, après une incision d'un millimètre à la queue. Nourries pendant cinq semaines d'un régime pauvre en protéines qui reproduit la malnutrition infantile, elles sont mesurées chaque semaine sous anesthésie, contentionnées chaque jour pour détecter la puberté, soumises à des frottis vaginaux quotidiens et à un jeûne de six heures. 48 femelles sont opérées des ovaires et d'autres reçoivent un régime qui provoque une hypothyroïdie, avec ralentissement de la croissance et baisse du tonus musculaire. Toutes sont tuées pour prélèvement d'organes, y compris les mères, tuées au sevrage de leurs petits parce que leur exposition au régime interdit de les réutiliser.
Objectifs
La malnutrition infantile constitue un problème de santé publique majeur à l’échelle mondiale. Elle entraîne des altérations durables de la croissance, du métabolisme et de la maturation sexuelle. Des études récentes suggèrent que cette réponse à la malnutrition est modulée par le sexe, les garçons étant globalement plus affectés que les filles. De précédentes études ont confirmé ces observations dans un modèle murin : un régime déficitaire en protéines perturbe davantage la croissance et le métabolisme des mâles juvéniles, tandis qu’il retarde significativement la puberté chez les femelles. Ces observations suggèrent l’existence de compromis physiologiques différents entre les mâles et les femelles, coordonnés par des facteurs endocriniens. Plusieurs hormones candidates sont impliquées : les hormones sexuelles, les hormones thyroïdiennes, ainsi qu'un signal provenant du foie, induit en réponse à la restriction protéique. Ce dernier module trois processus clés pendant la période juvénile : la croissance, le métabolisme et la reproduction en fonction du statut nutritionnel. L’objectif général de ce projet est d’explorer comment l’ensemble de ces signaux module la réponse à la malnutrition juvénile, et dans quelle mesure ils participent à la différence de réponse entre les mâles et les femelles. Chaque signal indépendant permettant d’expliquer une partie de cette réponse, l’analyse de tous ces signaux donnera un point de vue global sur le contrôle de l’adaptation à la malnutrition protéique en fonction du sexe. À travers une série de sept procédures combinant approches génétiques, pharmacologiques et chirurgicales, nous chercherons à identifier le rôle causal de ces signaux dans trois processus physiologiques majeurs : croissance, reproduction et métabolisme. Ce projet contribuera à mieux comprendre l'origine de pathologies métaboliques et reproductives, en tenant compte du sexe et de la nutrition.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre comment différents signaux coordonnent les réponses physiologiques à la malnutrition protéique juvénile, en tenant compte du sexe. Ces connaissances contribueront à améliorer notre compréhension de la physiologie juvénile en contexte de malnutrition et pourraient, à terme, éclairer de nouvelles pistes de prévention ou d’intervention en santé humaine. Notamment, ce projet participe à comprendre les bases de la réponse différente entre le sexe à un même régime alimentaire, et pourrait donc permettre l'adaptation de la prise en charge de la malnutrition au sexe des enfants et individus concernés.
Procédures
530 souris seront utilisées dans le projet. Tous les animaux seront nourris soit avec un régime contrôle, soit avec un régime pauvre en protéines (modèle de malnutrition infantile) pendant 5 semaines. Toutes les souris seront mesurées chaque semaine sous anesthésie générale (3 minutes) puis pesées (< 1 min) entre 21 et 56 jours. Certaines souris subiront des contentions manuelles, tous les jours à partir de 21 jours (< 1 min par contention) pour détecter la puberté. Chez certaines femelles, un frottis vaginal sera réalisé quotidiennement à partir de cette détection et jusqu’à 56 jours (15 sec de contention). Pour étudier les hormones circulant dans le sang, environ 280 souris subiront une unique incision à la queue (1 seconde) puis 30 prélèvements d’une petite goutte de sang toutes les 6 minutes pendant 3 heures (≈ 5 secondes par prélèvement) sur animal vigile dans sa cage. Afin d’étudier l’effet d’une hormone, celle-ci sera injectée en sous-cutanée (10 sec), puis suivie de 3 prélèvements d’une petite goutte de sang à 0, 10 et 30 min. À 56 jours, un prélèvement final de 200 μL de sang sera effectué sous anesthésie générale (3 minutes). Dans les procédures chirurgicales, 48 femelles subiront une intervention chirurgicale sous anesthésie générale (20 minutes d’intervention), précédée d’une injection d’analgésiques et d’une anesthésie locale (10 sec). La couverture analgésique (par injections) sera maintenue le jour de l’intervention et le lendemain. Environ 320 souris subiront un test permettant d’évaluer la réponse de chaque individu à un sucre (glucose), et seront donc soumises à : 6 heures de jeûne, introduction orale de glucose (10 sec), incision à la queue (1 sec), 7 prélèvements d’une petite goutte de sang et 3 prélèvements supplémentaires de quelques gouttes (durée totale de prélèvement < 10 minutes). 52 souris de 0 à 21 jours et 10 souris adultes en lactation seront nourries avec un régime pauvre en iode et contenant un traitement bloquant la production d’hormone thyroïdienne, induisant un manque d’hormone thyroïdienne.
Impact sur les animaux
Les pesées, mesures et frottis vaginaux hebdomadaires induisent un stress modéré lié à la contention, ainsi qu’un inconfort de courte durée. La caractérisation de la puberté nécessite de manipuler les animaux, ce qui peut occasionner un stress de courte durée. Les prélèvements de petites gouttes de sang à la queue impliquent une incision d’environ 1 mm et un recueil répété des gouttes, provoquant une douleur légère à chaque point temporel. Le jeûne de 6 heures induit un stress modéré. Le gavage est source d’inconfort et peut entraîner un risque de fausse route ou d’irritation oesophagienne. Les injections sous-cutanées peuvent causer une douleur brève au point d’injection. Les chirurgies ovariennes induisent une douleur modérée de moyenne durée au réveil, limitée grâce à la prise en charge. Les hypothyroïdies induites, bien que transitoires, peuvent entraîner un ralentissement de la croissance, une altération du tonus musculaire, de la température corporelle ou du rythme cardiaque. Ces effets sont surveillés et réversibles après sevrage.
Devenir
L'ensemble des animaux mis en procédure seront mis à mort en vue du prélèvement des organes d'intérêt. Les mères qui auront eu accès à un régime hypothyroïdien pendant la lactation seront mises à mort au sevrage de leurs petits, à cause de leur exposition temporaire au régime qui affecte leur physiologie et ne permet donc pas leur réutilisation.
Remplacement
Cette étude implique une réponse intégrée de l'organisme à l'ingestion de divers régimes alimentaires, ce qui nécessite une étude chez l’animal. De plus, ce projet vise notamment à comprendre des mécanismes systémiques et moléculaires (en utilisant des traitements et modèles génétiques), et ne peut donc pas être réalisée en clinique humaine.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au maximum tout en préservant la robustesse statistique des résultats. Ayant déjà des données solides et reproductibles sur l’effet de la malnutrition protéique chez les juvéniles, la procédure pilote ne comporte qu’un seul groupe, qui sera comparé aux données précédemment acquises. Pour les procédures complètes, le nombre de 14 mâles et 12 femelles a été déterminé à partir d’un calcul statistique. Nos études précédentes nous permettent de déterminer le nombre minimal d'animaux à utiliser pour détecter un changement, notamment sur nos critères d'évaluation de la puberté. Sur le plan statistique, la prise en compte simultanée de plusieurs facteurs (régime alimentaire, sexe, etc.) permettra de réduire le nombre d’animaux nécessaires pour pouvoir conclure sur le mécanisme biologique impliqué. Afin de limiter le nombre d’animaux à utiliser dans de futures expériences, tous les organes d’intérêt potentiels (muscle, tissu adipeux, etc.) seront prélevés à la fin des procédures et conservés pour d’éventuelles analyses ultérieures.
Raffinement
La procédure expérimentale ne sera initiée que chez des animaux avec un poids suffisant au moment du sevrage. La croissance sera mesurée individuellement chaque semaine. Pour les jeunes récemment sevrés, la nourriture sera placée directement dans la litière afin qu'ils puissent manger facilement. La prise alimentaire sera également suivie pour s’assurer que les animaux mangent. Le régime faible en protéine et le test métabolique sont déjà utilisés au laboratoire et n’induisent pas de souffrance manifeste. L’utilisation d’anesthésie gazeuse permet une induction rapide, un bon contrôle de la profondeur d’anesthésie pendant la chirurgie, et un réveil plus rapide. La température corporelle sera contrôlée pendant et après l’anesthésie. Après chirurgie, les animaux seront placés en cage propre et chauffée. Une grille d’évaluation de leur bien-être permettra d’adapter les doses d'analgésiques individuellement pendant 48 h. Toutes les mesures visent à limiter le stress et la douleur tout en assurant la robustesse scientifique des données. Des points limites précis et prédictifs ont été définis spécifiquement pour ce projet.
Choix des espèces
La souris, qui est un animal omnivore, est un modèle classique en nutrition humaine. En raison de la connaissance de son microbiote, et des modèles disponibles, il s'agit d'un modèle préclinique de choix afin de comparer l'effet des régulations endocrines dans une étude nutritionnelle. Les animaux utilisés seront suivis pendant les 5 semaines après le sevrage (procédure commencée à 3 semaines), jusqu’à 8 semaines. L'objectif du projet est d'étudier les effets de différentes hormones sur le métabolisme et la croissance pendant la période juvénile. Pour cela, les animaux doivent être inclus dans la procédure dès le sevrage, qui est une période clé pour les 3 paramètres d'intérêt : la croissance, la puberté, le métabolisme.
Etablissement d’une collection de PDX de sarcomes des tissus mous chez la souris
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
2 200 souris immunodéprimées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Chacune reçoit un fragment de tumeur prélevé sur un patient atteint de sarcome, greffé sous la peau ou dans le muscle, et développe une tumeur jusqu'à 1 000 ou 2 000 mm3 selon le site avant d'être tuée. Le porteur mentionne des risques de nécrose, d'ulcération, d'anémie et de difficultés respiratoires liées à d'éventuelles métastases pulmonaires, et justifie l'effectif par une seule phrase, deux souris par tumeur. Il décrit la xénogreffe comme "indispensable" et comme un "vrai réplicat" phénotypique et génétique de la tumeur du patient.
Objectifs
Les sarcomes des tissus mous sont des tumeurs rares très complexes et hétérogènes (plus de 70 sous-types différents) qui touchent environ 4000 personnes par an en France. Malgré une chirurgie bien conduite suivie de traitements par chimiothérapies ou radiothérapies, plus de 40 pourcent des patients développent des métastases. A ce stade métastatique, peu de médicaments sont efficaces et les progrès depuis les 20 dernières années sont faibles avec une survie globale qui est passée de 12 à 18 mois seulement. Il existe donc dans cette pathologie un réel besoin de nouvelles thérapies permettant de cibler les metastases afin d’améliorer significativement les chances de survie des patients. Notre équipe est localisée dans un centre de référence dans le traitement de ce cancer rare, ce qui nous offre la possibilité d'obtenir des tumeurs de patients. L'objectif de ce projet est de mettre en place une banque de PDOX (patient-derived orthotopic xenograft) et PDX (patient-derived xenograft) à partir de tissus tumoraux frais de patients atteints de sarcomes. Cela consiste à implanter un fragment tumoral du patient, généralement une biopsie, directement dans la souris soit sous la peau (PDX), soit dans le muscle (PDOX) quand la tumeur d'origine est musculaire. Ces nouveaux modèles nous permettront de tester des médicaments et des combinaisons de médicaments pour lesquels nous avons des données bibliographiques dans d'autres types de cancer et ainsi d'offrir aux patients atteints de sarcomes de nouvelles perspectives de traitements.
Bénéfices attendus
L’établissement de greffes de tumeurs issues directement du patient (PDX) présente plusieurs avantages par rapport aux greffes de lignées cellulaires. Ces modèles PDX sont plus proches de la morphologie originale de la tumeur et conservent une certaine hétérogénéité. De plus, ils gardent les caractéristiques génétiques du patient d'origine, ils sont donc à priori de meilleurs modèles précliniques que les modèles de greffes classiques. Les tumeurs de patients peuvent etre implantées soit sous la peau des souris, soit en orthotopique quand cela est possible, c'est à dire à son emplacement d'origine, ici le muscle. Cette méthode a démontré une très grande concordance clinique avec la réponse aux traitements des patients ou avec le degré d'agressivité tumoral en favorisant l'apparition éventuelle de tumeurs secondaires (métastases). Ces modèles permettront donc de mieux comprendre la biologie des sarcomes, de tester de nouvelles thérapies ou combinaison de thérapies ou encore d'explorer les mécanismes de résistance aux médicaments souvent observés chez les patients.
Procédures
Greffe de tumeurs humaines en intramusculaire ou en sous-cutané (1 fois par souris, 2 min par souris pour les implantation en sous-cutanée et 5 à 10 min pour les implantations en intramusculaire)
Impact sur les animaux
Les procédures d'implantation de fragments de tumeur en sous-cutané ou en intramusculaire peuvent provoquer un inconfort léger et diminuer la mobilité des souris (intramusculaire). Les implantations en sous-cutanée ont également un risque de nécrose et/ou ulcération et donc d'anémie. Des difficultés respiratoires dues à d’éventuelles métastases pulmonaires peuvent également survenir. Le developpement des tumeurs peut entrainer des changements métaboliques associés notamment à une perte de poids.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort quand les tumeurs atteignent 1000 mm3 pour les implantations intramusculaires, 2000 mm3 pour les implantations sous-cutanées ou lorsqu'un point limite est atteint.
Remplacement
Dans le cadre d’études précliniques visant à démontrer l’efficacité d’une molécule en monothérapie ou en combinaison, avec l’idée de construire un rationnel solide pour des études cliniques de phase précoce, la réalisation de modèle de xénogreffe à partir de tumeur de patient est indispensable. Ce modèle est celui qui préserve le plus les caractéristiques de la tumeur du patient, c’est un vrai « réplicat » phénotypique, génétique, génomique et biochimique de la tumeur d’origine. De plus, l’oncogenèse et plus particulièrement l’apparition de métastases sont des modèles intégrés qui font intervenir un grand nombre de mécanismes physiologiques et de tissus avoisinants qui ne peuvent être modélisés in vitro. Nous devons donc avoir recours à un modèle physiologique complet et fonctionnel avant de pouvoir réaliser les essais chez l'homme.
Réduction
le nombre de souris est limité au maximum (2 souris par tumeur pour l’établissement du modèle)
Raffinement
Toutes les expérimentations sont réalisées par du personnel qualifié, les animaux sont surveillés par le personnel de l'animalerie quotidiennement et sont hébergés dans des cages comprenant une nourriture adaptée et enrichies par plateformes, cabanes rouges et du coton de nidification. Lors des différentes procédures, les animaux sont sous anesthésie générale et des analgésiques (anti-douleur) sont donnés pour éviter toutes souffrances. Une liste de points limites stricts et spécifiques à ce projet est établi afin de respecter le bien-etre animal.
Choix des espèces
Les xénogreffes à partir de tumeur de patient ne peuvent se faire que sur des modèles d’animaux immunodéprimés. Les souris utilisées sont des modèles très immunodéprimés particulièrement adaptés à l’implantation de cellules tumorales. Les souris sont hébergées dans des cages identifiées par un étiquetage spécifique, et la nourriture et boissons sont données à volonté. Animaux âgés de 8-10 semaines (jeunes adultes) pour qu’ils puissent supporter la greffe et le développement de la tumeur. Les sarcomes n'etant pas associés au sexe des patients, des souris des 2 sexes seront utilisées.
Production et maintien d’une lignée murine immunodéprimée Nod Scid Gamma
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Les souris qui atteignent un point limite sont mises à mort, et la dégradation de leur état peut survenir sans qu'aucune expérience ne leur soit appliquée : la lignée NSG cumule l'absence de lymphocytes T, B et de cellules NK, une espérance de vie réduite et des troubles de la cicatrisation. 1 275 souris de cette lignée vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, élevées derrière une barrière sanitaire stricte parce que le moindre microbe peut les tuer. Aucune expérience n'est menée dans ce projet, qui maintient la colonie et alimente d'autres travaux de greffe de cellules et de tumeurs humaines. Le porteur qualifie ce modèle d'"irremplaçable" pour reproduire l'environnement tumoral humain, et justifie le choix de la souris par la facilité et la rapidité de sa reproduction.
Objectifs
Gestion d’une lignée murine NSG ( Nod Scid Gamma), immunodéprimée en vue d’une utilisation dans le cadre de projets scientifiques.
Bénéfices attendus
La souris NSG est une lignée hautement immunodéprimée, particulièrement précieuse pour les recherches en immunologie, oncologie, thérapie génique et médecine régénérative. Sa triple mutation la rend dépourvue de lymphocytes T, B et cellules NK (Natural Killer), avec également un déficit de l’immunité innée. Cette immunodépression extrême permet : La greffe de cellules humaines ou animales sans rejet, rendant possible la création de modèles "humanisés" (greffes de moelle osseuse, cellules souches, cellules tumorales humaines, etc.). L'étude de maladies humaines dans un organisme vivant, en particulier les cancers, les maladies infectieuses, auto-immunes, et les réponses aux immunothérapies. Le développement et l’évaluation de nouveaux traitements ciblés en conditions proches du patient humain (ex. : immunothérapie). La lignée NSG est aujourd’hui considérée comme un modèle préclinique de référence pour les études translationales impliquant des xénogreffes humaines.
Procédures
La souris NSG est une souris de laboratoire porteuse de modifications génétiques qui la rendent totalement dépourvue de défenses immunitaires. Elle ne possède ni lymphocytes T, ni lymphocytes B, ni cellules NK, qui sont normalement chargés de protéger l’organisme contre les infections. Cela la rend très vulnérable aux microbes présents dans l’environnement. Pour éviter les infections, ces animaux doivent être élevés dans des conditions sanitaires très strictes, en milieu stérile. Sans ces précautions, ils peuvent tomber malades rapidement, perdre du poids, montrer des signes de souffrance et, dans certains cas, mourir en peu de temps. En plus de ce risque infectieux, leur système immunitaire (comme le thymus ou la rate) est peu développé. Ces souris sont aussi plus sensibles au stress et à la manipulation. En dehors des risques liés aux infections (prévenus par l’élevage en milieu protégé), aucune douleur ni souffrance n’est causée par leur modification génétique. Des soins et une surveillance adaptés sont mis en place pour assurer leur bien-être.
Impact sur les animaux
La souris NSG (NOD scid gamma) présente une immunodépression sévère due à l'absence de lymphocytes T, B et NK, ainsi qu’à un déficit de l’immunité innée. Cette déficience entraîne une vulnérabilité extrême aux infections opportunistes, une espérance de vie réduite, une fragilité physique accrue, ainsi que des troubles de la cicatrisation. Ces caractéristiques peuvent occasionner une dégradation progressive de l’état général, même en l’absence de procédure expérimentale. De ce fait, la lignée NSG est considérée comme ayant un phénotype dommageable.
Devenir
Tous les animaux seront gardés soit pour le maintien de la lignée soit à destination de l'expérimentation. Les animaux mis à mort dans le cadre de cette gestion de lignée sont les animaux qui préseront l'un des points limites cités précédement.
Remplacement
Le modèle NSG constitue l’outil de référence pour les recherches translationnelles en oncologie. En l’absence d’alternative équivalente capable de reproduire l’environnement tumoral humain dans un organisme vivant, il est actuellement irremplaçable pour les objectifs du projet.
Réduction
Le nombre d’animaux produits est strictement corrélé aux besoins expérimentaux identifiés, en lien avec les projets utilisateurs mais également à ceux dans le cadre du maintien de la lignée. Aucun animal ne sera élevé de manière excédentaire ou spéculative. La planification de la reproduction est centralisée et ajustée en continu, en fonction des demandes réelles et prévisionnelles des utilisateurs et du responable de l’élevage. Des outils de suivi permettent de limiter les surplus. Lorsque cela est possible, les animaux sont mutualisés entre plusieurs projets ayant des besoins similaires, afin d’éviter des productions parallèles. En cas de non-utilisation d’animaux produits, une réévaluation de la pertinence des portées suivantes est systématiquement effectuée.
Raffinement
Des mesures spécifiques sont mises en place pour minimiser la douleur, le stress et la souffrance des animaux, en particulier compte tenu du phénotype immunodéprimé de la lignée NSG : . Les animaux sont maintenus en environnement à barrière strict (Zone EOPS: Exempt d'Organisme pathogène spécifique) afin de limiter leur exposition aux agents pathogènes, auxquels ils sont particulièrement sensibles. . Le personnel est formé aux manipulations en conditions aseptiques, et à la surveillance renforcée de cette lignée. . Le suivi sanitaire est quotidien, avec des critères d’arrêt clairement définis pour toute dégradation de l’état général (amaigrissement, piloérection, comportement anormal). . Des dispositifs de raffinement environnemental (enrichissement, cohabitation quand compatible) sont utilisés pour réduire le stress lié à l’isolement ou à la manipulation. Ces mesures garantissent que la production et le maintien de la lignée NSG sont réalisés dans les conditions les plus éthiques possibles, en conformité avec les exigences réglementaires.
Choix des espèces
La souris permet la modification aisée du patrimoine génétique avec une facilitée et une rapidité de reproduction. Dans ce contexte ce modèle n’est pas remplaçable. S'agissant de reproduction d'animaux, ils seront utilisés à l'âge minimum de 8 semaines de vie.
Mise en place d’un système d’allaitement artificiel pour des hamsters de haut statut sanitaire
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
300 hamsters dorés vont être utilisés, chaque nouveau-né étant contentionné quinze à vingt minutes toutes les une à trois heures pour être nourri à la main, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les petits sont retirés à leur mère dès la césarienne, et reçoivent des massages abdominaux censés remplacer le léchage maternel qui déclenche chez eux la défécation. Les femelles gestantes reçoivent des injections de progestérone puis sont tuées avant la césarienne, les petits gardés en vie formant la future colonie. Aucune connaissance n'est attendue de ces procédures : elles visent à fournir à la communauté scientifique internationale des hamsters indemnes de pathogènes, le porteur décrivant l'absence de telles lignées comme un "frein majeur" à l'exploitation du modèle.
Objectifs
Le but de ce projet est de pouvoir élever et mettre à la disposition de la communauté scientifique internationale les premiers Hamsters Syriens non consanguins de haut statut sanitaire. Ceci permettra d’améliorer la pertinence des études réalisées sur ce modèle. Le Hamster Syrien est et a été un modèle hautement sollicité pour la recherche lors de la pandémie de la COVID, et pouvoir disposer de hamsters de haut statut sanitaire pour les études serait un atout pertinent pour l'exploration de plusieurs pathologies. Les animaux issus de ce projet serviront à favoriser la compréhension des mécanismes pathologiques, cognitifs et comportementaux suite à une contamination, à identifier des substrats moléculaires et biologiques caractéristiques et à développer de nouvelles cibles thérapeutiques. L’allaitement artificiel des petits est mis en place afin de prévenir la transmission des pathogènes de la mère aux nouveau-nés lors de l’allaitement naturel. De plus, les adoptions par des mères d’espèces à haut statut sanitaire ne sont pas possibles chez le hamster, car les nouveau-nés, déjà pourvus de dents, provoquent des plaies lors de la tétée avec ces mères adoptives.
Bénéfices attendus
L’objectif principal est de fournir à la communauté scientifique internationale un modèle animal standardisé et indemne de pathogènes. Le hamster syrien est un modèle préclinique essentiel pour les études. Toutefois, l'absence de lignées de statut sanitaire contrôlé constitue actuellement un frein majeur à l’exploitation optimale de ce modèle, notamment pour les études en infectiologie, immunologie, neurosciences et développement de thérapies innovantes. La mise à disposition d’animaux de haut statut sanitaire permettra de : 1- Réduire la variabilité non contrôlée liée à la présence d’agents infectieux ou opportunistes, 2-Améliorer la reproductibilité des protocoles entre laboratoires, 3-Accroître l’efficacité des études 4-Contribuer au développement de nouvelles cibles thérapeutiques et vaccinales.
Procédures
Des injections hormonales seront pratiquées chez les femelles gestantes pour maintenir la gestation. Les petits seront séparés de leur mère immédiatement après la naissance par césarienne, afin de prévenir tout contact avec celle-ci. L’allaitement artificiel des petits sera mis en place à la fréquence d’une fois toutes les 1 à 3 heures, avec une contention douce des nouveau-nés et une administration progressive du lait afin d’assurer une bonne déglutition avant toute nouvelle prise. Des massages abdominaux doux seront réalisés afin de mimer le comportement de léchage maternel stimulant la défécation et la miction. L’animal sera donc contentionné pour une durée de 15 à 20 minutes pour ces gestes-là, le temps de l’allaitement et des soins associés.
Impact sur les animaux
Absence de chaleur corporelle maternelle. Absence de l’allaitement naturel et de la stimulation maternelle des petits. Stress dû à la séparation maternelle précoce pouvant engendrer des troubles comportementaux. Stress et légère douleur induits par l’injection de l’hormone (progestérone) nécessaire au maintien de la gestation chez les femelles gestantes.
Devenir
Toutes les femelles seront mises à mort avant la césarienne aseptique. Tous les petits issus de cette césarienne pourront être gardés en vie pour le développement de la colonie sauf s'ils présentent quelconque anomalie à la naissance, pendant l’allaitement, et au sevrage.
Remplacement
Ce projet vise essentiellement à constituer et maintenir un modèle animal de haut statut sanitaire, afin de permettre, lorsque cela est scientifiquement pertinent, de remplacer l'utilisation actuelle d’animaux issus de colonies avec un statut sanitaire moins important. Bien qu’aucune alternative in vitro ou in silico ne permette actuellement de reproduire la complexité systémique des réponses immunitaires, neurologiques et comportementales du hamster syrien dans le contexte de plusieurs maladies, ce projet constitue un levier indirect de remplacement en expérimentation animale : en fournissant un modèle optimisé, il évitera le recours à des expérimentations redondantes ou non concluantes.
Réduction
Les protocoles sont réalisés en fonction des besoins expérimentaux. Le nombre d’animaux est calculé de manière à utiliser le minimum d’animaux par groupe permettant l’obtention de résultats homogènes. Par ailleurs, notre savoir-faire et nos données historiques permettent d’utiliser le minimum d’animaux avec une optimisation de rendement pour des résultats robustes et reproductibles. Aucune approche statistique n’a été réalisée. 10 lots, de 5 femelles par lot, pourront être utilisés au maximum. Chaque femelle pourra potentiellement donner naissance à 5 petits par portée.
Raffinement
L’hébergement est réalisé dans des conditions sanitaires de haut niveau. Dans ces conditions, les animaux ne déclarent pas de pathologies. Un hébergement standard est réalisé (litière, enrichissement et congénères) associé à une surveillance quotidienne. Les césariennes aseptiques pour récupérer les petits à terme seront réalisées par un personnel formé. Pour les hamsters nouveau-nés, un enrichissement complémentaire est mis en place (matériel de nidification supplémentaires) et les densités au sevrage peuvent être diminuées si nécessaire. Les petits seront maintenus sur des plaques chauffantes thermostatiques assurant une température constante adaptée à leurs besoins thermiques néonataux. En complément, des massages abdominaux doux seront réalisés plusieurs fois par jour afin de stimuler la défécation et la miction, en mimant l’action du léchage maternel indispensable à cette phase de développement. Les femelles gestantes seront observées quotidiennement, et les petits lors de chaque temps d’allaitement (plusieurs fois par jour). Toute atteinte d’un des points limites déterminés pour ce projet amènera la mise à mort par une méthode règlementaire. Toutes les observations feront l'objet d'une documentation adaptée. Une attention particulière est apportée aux barrières sanitaires et aux contrôles sanitaires permettant de garantir le statut sanitaire nécessaire au maintien en bonne santé des animaux.
Choix des espèces
L'espèce choisie pour la réalisation du projet est uniquement le hamster puisqu’il s’agit de l’espèce cible du projet. La finalité du projet est d'établir une colonie de hamsters avec un haut statut sanitaire afin de fournir un meilleur modèle hamster pour la recherche. Il n'est pas possible de remplacer cette espèce par une autre. L’âge des animaux est conditionné par les objectifs scientifiques du projet. Les animaux seront hébergés dans nos locaux dès leur naissance et jusqu’à leur mise à mort. Pour l’élevage, les accouplements seront réalisés à maturité sexuelle.
Fonction et utilisation des signaux polarisés émis par la seiche.
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
129 seiches sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, 81 d'entre elles étant ensuite réutilisées dans d'autres tests du laboratoire et 48 femelles anesthésiées à l'éthanol et au chlorure de magnésium puis décapitées. Les tests consistent à filmer mâles et femelles séparés par des barrières transparentes, dans une eau rendue trouble à l'argile pour simuler une pollution visuelle, certains mâles recevant crabes et crevettes à volonté pour améliorer leur condition. L'équipe veut savoir si les reflets polarisés de la peau des mâles renseignent les femelles sur leur qualité, et s'ils servent de canal de communication invisible pour les prédateurs. Le porteur écrit qu'"aucun effet indésirable n'est attendu sur les animaux" et que le projet "n'inclut aucune procédure inhumaine ou sévère", tout en programmant la décapitation de 48 femelles pour examiner leur cerveau.
Objectifs
L'utilisation de la lumière polarisée par les animaux a été largement étudiée dans le contexte de la navigation, du contrôle de la trajectoire ou de la sélection de l'habitat. Dans ces cas, les animaux, principalement des espèces invertébrées, utilisent les informations contenues dans la lumière polarisée pour s'orienter dans leur environnement. Des découvertes récentes ont révélé que certaines plantes et certains animaux possèdent des structures capables de réfléchir, de bloquer ou de transmettre la lumière polarisée, ce qui permet d'utiliser les signaux polarisés comme outil de communication au sein d'une espèce ou entre espèces Bien que nous soyons conscients de l'existence d'informations polarisées et de la présence de structures réfléchissantes et transmissibles produisant des signaux polarisés, les informations transmises par ces signaux et leur réception neuronale sont encore inexplorées. Ce projet s'articulera autour de trois objectifs afin de combler les lacunes actuelles dans le domaine : Le premier objectif vise à mettre en lumière l'utilisation et les informations contenue dans les signaux polarisés chez la seiche. En utilisant des tests comportementaux, nous souhaitons évaluer si les signaux polarisés contiennent des informations sur la qualité des mâles et s'ils sont utilisés comme un moyen de communication caché lors de la reproduction. En effet, les prédateurs des seiches, principalement des gros poissons et mammifères, ne sont pas capable de détecter les signaux polarisés. Le deuxième objectif vise à tester la résilience des signaux polarisés lorsque les conditions environnementales sont impactées par de la pollution visuelle. En utilisant une eau trouble comme source de pollution sensorielle, nous explorerons si les signaux polarisés permettent une meilleure détection des mâles et une meilleure transmission des signaux par rapport à l'utilisation d'information colorées seules. Enfin le troisième objectif utilisera des techniques neuromoléculaires pour déterminer le traitement neuronal des indices visuels et des signaux polarisés utilisés dans la communication au sein d'une espèce.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à comprendre l'évolution des motifs réfléchissants la lumière polarisés en étudiant la fonction et l'utilisation des signaux polarisés lors de la communication mâle-femelle chez la seiche. Les premier et deuxième objectifs du projet fourniront des informations cruciales sur l'évolution des signaux polarisés en explorant (i) l'hypothèse basée sur le contenu pour expliquer l'évolution des structures réfléchissantes de polarisation de la seiche. En d’autre termes, nous testerons si les signaux polarisés contiennent des informations sur la qualité des mâles et sont utilisés par les femelles pour les sélectionner. (ii) L'hypothèse fascinante concernant l'utilisation des signaux polarisés comme mode de communication secret. Et enfin (iii) l’hypothèse basée sur l’efficacité de transmission des signaux polarisés. En utilisant la turbidité comme source de pollution sensorielle, nous évaluerons si les signaux polarisés permettent une meilleure détection des mâles et une meilleure transmission des signaux dans des conditions environnementales changeantes, répondant ainsi à un défi socio-environnemental urgent. En effect, de nos jours, il est impératif de comprendre les effets anthropogéniques sur les comportements des animaux afin de développer des outils adaptés pour les atténuer. Le troisième objectif du projet a pour but d’évaluer le traitement neuronal des signaux polarisés émis pendant la parade nuptiale ainsi que l'effet de la turbidité sur la réception des signaux polarisés. Par conséquent, pour cet objectif, seul des femelles seront utilisées pour évaluer le traitement neuronal des signaux polarisés. Cela contribuera à rétablir l'équilibre entre les sexes dans les études neuroscientifiques, qui présentent actuellement un fort biais masculin.
Procédures
Un total de 129 animaux seront utilisés sur deux ans dans le cadre de ce projet. Chaque sujet sera soumis à des tests comportementaux non-invasifs pour évaluer l'utilisation des signaux polarisés dans le choix de partenaire. Pour chaque individu, les expérinces seront répartis sur une durée d'un mois maximum, après quoi les individus seront utilisé dans d'autres tests comportementaux au sein du laboratoire à des fins de réduction 5 (3Rs). Un total de 48 femelles seront anesthésiées puis euthanasiées, selon la procédure en vigueure, afin d'effectuer les travaux de neurobiologie et répondre au troisième objectif du projet.
Impact sur les animaux
Aucun effet indésirable n'est attendu sur les animaux. Les bassins pour maintenir les animaux seront enrichis d'abris et de plantes pour simuler leur environnement naturel. Les seiches seront nourries quotidiennement avec des crustacés et leur état de santé sera contrôlé quotidiennement. Les tests comportementaux consisteront à observer et filmer des mâles et des femelles testés dans de grands bassins expérimentaux. Les individus seront séparés par des barrières transparentes permettant uniquement l'échange de signaux visuels. Ces tests n'impliquent pas de stress supplémentaire pour les animaux par rapport à la maintenance des animaux au sein du laboratoire. Seul le transport des animaux de leurs bassins de stockage jusqu'au bassin expérimental est susceptible d'engendrer un stress par rapport aux animaux ne participants pas à ces procédures. Afin de minimiser ce stress, nous utiliseront de larges bassines rectangulaires qui seront immergées dans les bassins de stockage des seiches pour les récupérer. Les bassines seront de nouveau immergé dans le bassin expérimental, permettant de garder les seiches immergées dans l'eau lors des déplacements. Le déplacement des individus sera toujours suivi d’un temps d’acclimatation au bassin expérimental. Pour répondre au premier objectif du projet, nous optimiserons la condition de certain mâles en leur fournissant un régime alimentaire plus varié (crabes et crevettes) et ad libitum comparé aux autres mâles profitant d'une alimentation suivant les normes de laboratoire (deux crabes par jour). Pour répondre au second objectif du projet de l'argile bentonite sera utilisée afin de rendre l'eau turbide. Cette source naturelle de turbidité, est couramment utilisée dans les études sur la turbidité et il a été démontré qu'elle n'avait pas d'impact négatif sur la santé des organismes marins. Les seiches que nous testerons sont exposé à des niveaux de turbidité variable dans leur milieu naturel et un apport de turbidité dans les bassins expérimentaux peut être ainsi considéré comme un enrichissement. Ce projet ne comprend aucune procédure inhumaine ou sévère et sera mené de manière à éviter tout stress des individus.
Devenir
Ce projet de deux ans a pour but d'étudier l'utilisation de signaux polarisés lors de la reproduction chez la seiche. Il nécessite donc de réaliser des études comportementales ainsi que des travaux en neurobiologie sur des seiches adultes. Les 81 seiches utilisées lors des tests comportementaux pourront être réutilisées pour d'autres tests prévus au sein du même laboratoire. Les 48 femelles utilisées pour les travaux en neurobiologie seront anesthésiées puis euthanasiées, selon la procédure en vigueur. Cette mise à mort est incontournable pour évaluer le traitement neuronal des signaux polarisés émis pendant la parade nuptiale ainsi que l'effet de la turbidité sur la réception des signaux polarisés.
Remplacement
Les protocoles expérimentaux sont conçus pour évaluer directement le comportement et la neurobiologie des animaux; il n'est donc pas possible de remplacer l'utilisation des animaux. Des seiches provenant d'une population sauvage stable seront utilisées dans les expériences.
Réduction
Pour chaque expérience, le nombre minimum d'individus permettant d'obtenir une puissance statistique sera utilisé (calculé sur la base des données précédentes publiés dans les papers nationaux et internationaux). Chaque expérience comprend des individus focaux, en d'autres termes, les individus sur lesquels la majorité des données seront prélevées pendant les analyses videos et neurobiologiques (mâles dans les expériences permettant de répondre aux objectifs 1 et 2, et femelles pour l'objectif 3) et des individus auxiliaires (individus du sexe opposé). Les individus auxiliaires seront réutilisés dans et entre les tests expérimentaux (par exemple, les femelles utilisées pour répondre à l'objectif 1 seront réutilisées pour l'objectif 3). Les animaux focaux utilisés dans les tests comportementaux seront réutilisés pour d'autres expériences dans le cadre d'autres projets existants menés au sein du laboratoire, réduisant et optimisant ainsi le nombre de sujets utilisés pour la recherche. Objectif 1 : Un maximum de 90 individus sera utilisé dans les tests comportementaux (45 mâles focaux + 30 à 45 femelles auxiliaires). Objectif 2 : 21 individus au total seront utilisés pour un test comportemental (16 mâles focaux + 5 femelles auxiliaires). Objectif 3 : 64 individus au total seront utilisés pour l'évaluation neurobiologique (48 femelles focales + 16 mâles auxiliaires). Sur les 64 individus utilisés pour répondre au troisième objectif du projet, 30 femelles et les 16 mâles auxiliaires seront réutilisés à partir de l'objectif 1.
Raffinement
Ce projet n'inclut aucune procédure inhumaine ou sévère et sera mené de manière à éviter la douleur ou le stress des individus. Les bassins pour maintenir les animaux seront enrichi d'abris et de plantes pour simuler leur environnement naturel. Les bassins expériementaux seront partiellement couverts avant le début des tests afin de fournir un abri aux animaux et enrichis avec du sable dès que possible. L'étude neuromoléculaire (Objectif/Procédure 3) suivra les procédures standard pour les expériences terminales sur les céphalopodes (c'est-à-dire l'anesthésie recommandée avec de l'éthanol et du chlorure de magnésium suivie d'une décapitation rapide, données publiées) garantissant un stress minimal pour les animaux. L'état de santé des sujets sera contrôlé quotidiennement. Si un sujet semble souffrant ou présente un appétit réduit ou absent, il sera isolé dans un bassin de quarantaine et son état de santé sera contrôlé par le capacitaire céphalopodes de l'établissement et le vétérinaire référant si nécéssaire.
Choix des espèces
Parmi les animaux marins, la seiche est probablement celle qui possède la résolution la plus fine pour discriminer les informations contenues par lumière polarisée. Non seulement elles excellent dans l'extraction d'informations polarisées, mais elles possèdent également des iridophores: sturctures à haute réflectance qui réfléchissent la lumière polarisée. Les seiches mâles en possédent notamment sur leurs ornements sexuelles. La seiche peut contrôler sa production de signaux polarisés par l'expansion et la contraction de cellules situés au-dessus de la couche d'iridophores dans le derme. Il s'agit d'une capacité rare parmi les espèces possédant des structures réfléchissant la polarisation. Ces différentes caractéristiques font de la seiche une espèce modèle parfaitement adaptée pour étudier l'évolution des structures réfléchissantes polarisées et l'utilisation des signaux de polarisation dans la communication au sein d'une espèce. Des adultes reproducteur mâles et femelles seront donc utilisé afin de mettre en lumière la fonction des signaux polarisés lors de la reproduction chez la seiche.
Mise en place de modèles de cancers urologiques résistants afin d’identifier de nouveaux traitements.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
1 360 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, chacune gavée et injectée dans le péritoine une fois par jour, cinq jours sur sept, pendant un à deux mois. Une chirurgie leur greffe d'abord une tumeur du rein, de la prostate, de la vessie ou du testicule directement dans l'organe concerné, puis une échographie hebdomadaire sous anesthésie suit la croissance tumorale, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les bénéfices annoncés, un nouveau traitement et une survie allongée pour les patients, sont énoncés sans étape intermédiaire, quand les atteintes, elles, durent un à deux mois par animal. La mise à mort permet de prélever les tumeurs pour des analyses histologiques, biochimiques et immunologiques.
Objectifs
Les cancers urologiques englobent la prostate, le rein, la vessie et le testicule. En 2018, près de 82 000 nouveaux cas de cancers urologiques ont été diagnostiqués en France. À eux seuls, ces cancers représentent plus de 36 % des tumeurs masculines, mais seulement 4,2 % des tumeurs féminines. Si certains se soignent aujourd’hui très bien, d’autres développent des résistances aux traitements et nécessitent de nombreuses recherches afin d’améliorer la prise en charge des malades. Nous avons identifié de nouvelles cibles potentielles impliquées dans la résistance aux chimiothérapies. Nous souhaitons démontrer que la combinaison des chimiothérapies avec des inhibiteurs de ces nouvelles cibles présenterait un effet anti tumoral synergique en favorisant le stress réplicatif, l’apoptose mais aussi en stimulant l’immunité anti-tumorale. Le but de notre recherche étant d’obtenir de nouveaux traitements pour le cancer, il nous faut donc valider l’efficacité mais aussi la « non dangerosité » du traitement chez l’animal. C’est pourquoi, nous utilisons des souris syngéniques ou immunodéprimées greffées en orthotopique avec respectivement des cellules murines ou humaines de cancer urologique et nous les traitons avec cette nouvelle combinaison. Nous évaluons la croissance tumorale par mesure du volume tumoral par échographie. Nous traitons les animaux par une combinaison de chimiothérapie + inhibiteur. Si notre nouveau traitement est efficace, nous devrions observer une diminution de la taille de la tumeur chez les souris traitées, voire même une disparition complète de la tumeur.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet apporteront de nouvelles connaissances fonctionnelles des résistances aux traitements des cancers urologiques ainsi qu'un nouveau traitement pour les patients atteints de ces cancers, augmentant ainsi leurs survies.
Procédures
Les souris subiront une chirurgie pour réaliser la greffe (EU1), sous anesthésie et analgésie (10-15 min) puis un traitement, par gavage (20s) et injection intra-péritonéale (10s) une fois par jour 5j/7j (EU2) pendant une durée d’un à deux mois et une échographie hebdomadaire sous anesthésie (5min) (EU2) pendant 1 à 2 mois.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les animaux, sont : les risques et les nuisances liés à toute intervention chirurgicale (fatigue, hypothermie, infection) ; une gêne liée la présence et la croissance d'une tumeur ; les traitements quotidiens (gavage ou intra-péritonéal) et les nuisances (fatigue, hypothermie) liées aux anesthésies hebdomadaires pour les échographies.
Devenir
Nous avons besoin de prélever la tumeur à la fin de l'expérience afin de pouvoir procéder à des analyses histologiques, biochimiques et immunologiques. Ainsi, tous les animaux seront euthanasiés.
Remplacement
L’alternative possible à l’utilisation d’animaux est l’utilisation de cellules en culture. Cependant cette alternative ne permet pas de connaitre les effets de nos traitements sur un organisme complexe vivant. En effet, il ne permet pas ni de déterminer le rôle du système immunitaire dans le traitement du cancer (analyser l’infiltration lymphocytaire ainsi que la prolifération et la mort cellulaire), ni de mimer la pathologie existante chez l’homme. Ainsi, l’utilisation d’animaux est le seul moyen de répondre aux questions scientifiques de notre projet.
Réduction
Après consultation des données de la littérature sur des expériences similaires, le nombre d’animaux a été réduit au maximum. De plus, nous réaliserons une étude préliminaire de toxicité afin de réduire le nombre d’animaux. Concernant l’approche statistique, chaque lot sera constitué de 8 animaux afin de réaliser les tests statistiques pertinents sur un effectif suffisant.
Raffinement
Pour réduire l’angoisse et la contrainte des animaux, nous mettons en place un cadre de vie accueillant, enrichi en coton et de petites maisons pour permettre aux souris de créer des nids. Une observation quotidienne de l’état clinique des animaux sera assurée. La sévérité des signes sera déterminée selon une grille d’évaluation qui permettra la mise en place de soins adaptés éventuels (administration d’anti-douleurs, soins cutanés, nourriture enrichie) ou conduira à l’euthanasie des animaux. Les conditions d’hébergement enrichi en coton et en petites maison permettra un cadre de vie accueillant. Les cages seront disposées sur des portoirs adaptés permettant le suivi du statut sanitaire des animaux.
Choix des espèces
La souris est le modèle permettant de mimer au mieux la pathologie existante chez l’homme et d’étudier les interactions entre la tumeur, le système immunitaire, le traitement et un organisme vivant complexe. Nous souhaitons des animaux adultes car les cancers urologiques sont présents principalement chez des patients adultes.
Co-exposition à des contaminants chimiques chez la faune sauvage : conséquences chez le Mulot sylvestre
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Capturés au piège dans des milieux contaminés par des métaux et des pesticides, 62 mulots sylvestres sont inclus dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, ou menées sous anesthésie sans réveil, et tous mis à mort. Une centaine d'individus peuvent passer par les pièges, ceux qui ne remplissent pas les critères d'inclusion étant relâchés sur place. Les mulots retenus subissent une prise de sang sous anesthésie le jour de la capture, la moitié restant ensuite jusqu'à cinq jours en cage pour une seconde prise de sang, avant la mise à mort qui permet de prélever leurs organes internes. Le porteur écarte tout remplacement, tout en indiquant qu'une partie du projet compare microbiote intestinal et microbiote fécal, dans l'idée de travailler plus tard sur des prélèvements fécaux non invasifs.
Objectifs
Les objectifs scientifiques du présent projet sont de caractériser les patrons de co-exposition à des métaux toxiques et des pesticides chez le Mulot sylvestre (un rongeur sauvage commun) et de décrire les indices de diversité et composition de son microbiote digestif (i.e. ensemble des micro-organismes qui vivent dans l’appareil digestif) en explorant l’occurrence i) de potentiels déséquilibres de la flore intestinale, ii) d’agents pathogènes, et iii) de gènes de résistance aux pesticides et médicaments. Ce projet va permettre d’apporter des connaissances sur les interactions entre co-exposition et état de santé ainsi que caractéristiques du microbiote chez les mammifères sauvages potentiels réservoirs d’agents pathogènes. Les données acquises sur les aspects d’exposition aux contaminants serviront également à appuyer un autre projet qui vise à développer un outil d’évaluation des risques environnementaux pour les sites et sols pollués, en alimentant les validations de modélisation de co-exposition aux contaminants dans les réseaux trophiques. Les données et prélèvements alimenteront aussi les bases de données et banques d’échantillons pour des suivis à long-terme des écosystèmes pollués.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera de nouvelles connaissances sur la co-exposition à des contaminants chimiques chez la faune sauvage et renseignera l’influence des co-expositions à des contaminants en mélange sur l’état de santé des individus dans une situation d’« effets cocktails ». A travers une perspective relevant de l’écotoxicologie et de la santé environnementale réunies dans une approche « Une seule santé », ce projet apportera des connaissances sur la toxicologie du microbiote et des informations sur l’occurrence de co-résistances chez les communautés microbiennes in natura. Le projet est particulièrement innovant par le design expérimental choisi, combinant données de terrain sur un gradient de pollution et expérimentation en captivité contrôlant les expositions alimentaires aux pesticides. Les travaux visent à identifier les liens entre contamination environnementale, exposition à des contaminants en mélange chez la faune sauvage, déséquilibres microbiens (dysbioses), résistances aux biocides et état de santé. Il explorera le potentiel d’occurrence dans le microbiote digestif d’agents pathogènes zootiques ou zoonotiques pouvant développer des co-résistances. Ce croisement de données à l’échelle individuelle permettra, pour la première fois chez un micromammifère sauvage, d’aborder la toxicologie du microbiome dans ce contexte de co-expositions multiples à des métaux et des pesticides.
Procédures
Les animaux seront capturés in natura et maintenus en captivité durant moins de 24h dans les dispositifs de piégeage. Chacun des individus est identifié à l’espèce, sexé et pesé avant d’être inclus dans les procédures expérimentales ou relâché in situ sur son site de capture. Cette étape est menée sur animaux vigiles, elle dure 3 à 5 minutes à partir de la sortie du piège. Le nombre exact d’individus concernés ne peut être affirmé car il dépend des succès de piégeage, il concerne à minima les 60 Mulots sylvestres inclus dans les procédures expérimentales, et au maximum une centaine d’animaux en considérant les Mulots sylvestres ne satisfaisant pas aux critères d’inclusion et les autres espèces qui ne seront pas concernées par les procédures expérimentales. Une prise de sang sera menée sous anesthésie générale, le jour de la capture, pour chacun des 30 Mulots sylvestres étudiés dans la procédure expérimentale 1. Deux prises de sang seront menées sous anesthésie générale pour chacun des 30 Mulots sylvestres étudiés dans la procédure expérimentale 2, la première le jour de la capture puis la seconde après 5 jours de maintien en cage. Ces procédures seront réalisées par un personnel formé et expérimenté. Le temps estimé pour une prise de sang est de l’ordre de 1 à 2 minutes. A l’issue des expériences et toujours sous anesthésie générale, les 60 Mulots sylvestres seront euthanasiés par un personnel qualifié.
Impact sur les animaux
Au cours des expérimentations, les animaux peuvent ressentir un stress transitoire lié à la capture, à la contention et à la manipulation. La manipulation est potentiellement cause de douleur en cas d’incident pendant la contention (lorsque l’animal tente de s’échapper, de mordre, etc). La durée est transitoire sur les quelques minutes de manipulation. La prise de sang sera réalisée sous anesthésie. Cette manipulation peut entraîner une douleur au réveil post-anesthésie, d’une durée limitée à quelques minutes ou heures, et réduite par l’utilisation d’un analgésique. Dans de rares cas, la prise de sang peut entraîner un écoulement sanguin anormal. Cet écoulement dure quelques secondes à quelques minutes et il est enrayé très rapidement. Dans de très rares cas des lésions peuvent être observées dans les jours suivant la prise de sang. Elles seront surveillées lors du bilan de santé durant l’encagement pour les animaux maintenus en captivité. Durant l’encagement, les animaux peuvent subir une perte de poids durant quelques jours. De même, les conditions de captivité peuvent entraîner des modifications de comportement des animaux telle que la fuite, l’inactivité, et manifestations de stress. Ces modifications sont généralement transitoires : elles se restreignent à la durée de la présence humaine dans l’environnement proche des animaux. Si ces modifications advenaient sur une durée supérieure, elles n’excèderaient pas 5 jours, durée maximale de l’encagement dans notre procédure. Le suivi des conditions de captivité et de l’état des animaux est effectué quotidiennement par observation visuelle depuis l’extérieur des cages, sans manipuler les animaux et en quelques minutes afin de limiter le stress causé par la présence humaine et la contention sur les animaux. Après 3 jours d’encagement, un suivi plus approfondi est réalisé. Cette étape, stressante et potentiellement cause de blessure en cas d’incident pendant la contention, est pour ces raisons limitée à une seule fois durant la période d’encagement. Les protocoles et méthodes employés dans les procédures permettent d’empêcher ou limiter les nuisances et effets indésirables, tel que décrit dans les procédures et les mesures de raffinement.
Devenir
Dans le cadre de cette expérience, aucune alternative ne permet d’éviter l’euthanasie des animaux pour atteindre les objectifs scientifiques des programmes de recherche, programmes dont les objectifs ont été validés par des comités scientifiques. La mise à mort des animaux est nécessaire dans ces procédures car le prélèvement des organes internes est incontournable.
Remplacement
Le projet concerne spécifiquement la faune sauvage vivant in natura et des réponses à l’échelle de l’individu. Le remplacement total n’est donc pas envisageable. Afin de faire les liens entre co-exposition aux contaminants, caractéristiques du microbiote et état de santé des animaux, l’ensemble des réponses doit être menée à l’échelle individuelle ce qui ne permet pas de s’appuyer sur des méthodes non-animales ou ex-vivo. Les besoins de connaissances sur la faune sauvage nécessitent d’étudier spécifiquement les espèces concernées, et les méthodes non-animales ne permettent pas à l’heure actuelle de prédire ou extrapoler les réponses à l’exposition aux contaminants en mélange, à l’échelle des individus et des microbiotes. L’emploi de méthodes alternatives non-invasives uniquement n’est pas envisageable dans le présent projet pour atteindre les objectifs scientifiques recherchés. Une partie du projet vise à comparer les caractéristiques du microbiote intestinal et du microbiote fécal afin d’envisager ultérieurement des travaux basés sur des prélèvements fécaux non invasifs uniquement.
Réduction
Des bases de données et études existantes ont été mobilisées en amont pour guider la stratégie d’échantillonnage et affiner les hypothèses. Les effectifs d’animaux utilisés ont été rigoureusement définis en fonction des besoins statistiques et scientifiques. Les effectifs souhaités pour ce projet sont définis pour viser un effectif le plus faible possible en termes d’individus par procédure, site de capture et sexe, au regard des besoins de puissance statistique pour interpréter les résultats et détecter des effets biologiquement pertinents. Les procédures 1 et 2 prévoient chacune l’utilisation de 30 individus (31 en incluant un taux éventuel d’exclusion de 3%). L’utilisation d’un seul lot dans chacune des procédures pour mesurer l’ensemble des paramètres étudiés participe au principe de réduction. Les animaux étudiés dans ce projet permettront de mutualiser les prélèvements et d’alimenter les bases de données d’autres programmes de recherche en cours. La présente étude alimentera nos banques d’échantillons permettant de réduire l’utilisation d’animaux à des fins scientifique lors de futurs programmes de recherche.
Raffinement
Les captures sont menées à l’aide de pièges non-vulnérants non-létaux équipés de compartiments dortoirs contenant litière et nourriture. Les pièges sont relevés quotidiennement. En cas de conditions météorologiques extrêmes, les captures sont suspendues. Les conditions d’encagement respectent les standards des Rongeurs de laboratoire : cages normalisées munies d’un enrichissement environnemental, nourriture et eau fournies ad libitum. La durée de captivité est limitée à 5 jours. Des méthodes sont mises en place pour réduire le stress lié à la vue de l’humain et à la manipulation. La majeure partie de la manipulation et l’ensemble des prélèvements sont réalisés sous anesthésie générale, leur durée s’élève à seulement quelques minutes. La prise de sang est réalisée en mettant en œuvre des mesures de raffinement : le prélèvement est mené sous anesthésie, un gel analgésique est employé, le geste est réalisé par des personnels compétents et expérimentés. Les animaux sont euthanasiés sous anesthésie générale.
Choix des espèces
L’espèce est le Mulot sylvestre Apodemus sylvaticus (Linnaeus, 1758), micromammifère de la famille des Muridae, sous-famille des Murinae. Ce rongeur est commun, abondant, et ubiquiste. Son statut de conservation est « préoccupation mineure » sur les listes rouges mondiale, européenne, nationale et régionales (France). L’aire de répartition de cette espèce euroasiatique couvre l’Afrique du Nord et l’Europe et l’ensemble du territoire français métropolitain. Les micromammifères sont des hôtes et vecteurs de contaminants chimiques et biologiques au sein des écosystèmes terrestres. Le Mulot est un modèle biologique fréquemment étudié en écologie, écotoxicologie, et éco-épidemiologie et présente une proximité phylogénétique avec les souris et rats de laboratoire, permettant ainsi de mettre en relation les résultats obtenus ici avec la littérature scientifique. L’espèce est facile à capturée et à maintenir en captivité quelques jours à semaines. L’espèce est suivie depuis 2006 sur le site d’étude. Seuls les Mulots sylvestres adultes, mâles et femelles non-gestantes et non-allaitantes, seront étudiés dans le projet. Les juvéniles seront exclus. Ce choix est guidé par des raisons scientifiques mais également réduire le plus possible toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durables que pourraient ressentir les animaux. L’espèce étant peu longévive (espérance de vie maximale de 18 mois, moins d’un an in natura), seule une classe d’âge « stade adulte » sera considérée.