Autre recherche fondamentale

140 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit deux plaies cutanées sur le dos sous anesthésie, une infection par le staphylocoque doré pour une partie d'entre elles, puis des applications d'amibes répétées, avec des anesthésies cinq jours sur sept pendant quinze jours, avant d'être tué pour des biopsies. Le porteur décrit une possible démangeaison à la cicatrisation et un léger stress lié aux anesthésies répétées. Il affirme qu'un modèle in vitro a déjà montré l'activité antibactérienne mais ne rend pas compte de l'effet thérapeutique réel sur l'infection.

Objectifs

En réponse à la propagation préocupante du phénomène d’antibiorésistance, l’OMS a érigé une liste d’espèces bactériennes multirésistantes aux antibiotiques pour lesquelles il est primordial de développer de nouveaux composés antibactériens ou thérapies alternatives à l’usage de ces derniers. Les bactéries antibiorésistantes, et notamment Staphyloccus aureus pour la plus importante, sont à l’origine d’un nombre croissant d’infections nosocomiales et de divers types (respiratoires, urinaires, cutanées, etc). En 2019, 200 000 décès liés à des infections cutanées causées par des souches bactériennes antibiorésistantes ont été recensés de par le monde. De telles souches sont également responsables d’infections chez l’animal et représentent une véritable menace pour le traitement des infections en médecine vétérinaire. Une des alternatives aux antibiotiques actuellement à l’étude est la phagothérapie, utilisant des virus, les phages, capables de lyser spécifiquement certaines bactéries cibles. Bien que cette approche soit prometteuse, notamment pour le traitement de plaies infectées, il n’est pas à exclure que les bactéries puissent échapper à l’action des phages (systèmes de défense anti-phages, mutations). De plus, le spectre d’activité des phages est très réduit, souvent spécifique d’une seule souche bactérienne, limitant ainsi leur usage en première intention. Récemment, il a été démontré que des cellules environnementales naturellement prédatrices de bactéries, les amibes libres, sont capables d’éliminer efficacement des souches bactériennes antibiorésistantes et responsables d’infections nosocomiales. Ces résultats ont suggéré le fait que les amibes possèdent un spectre de prédation large et qu’elles pourraient être utilisées afin de contrôler les populations de bactéries antibiorésistantes se développant au niveau de sites infectieux, comme certaines plaies cutanées ou brûlures. Lors de précédents tests réalisés sur modèle murin, il a été démontré que l’application répétée d’amibes sur peau saine ou sur plaie cutanée ne génère pas de réaction inflammatoire et ne perturbe pas le processus normal de cicatrisation. Dès lors, l’objectif de ce projet est de mettre au point un modèle murin d’inflammation de plaie cutanée générée par l’application topique d’une souche clinique de S. aureus et d’évaluer ainsi la capacité de souches amibiennes à contrôler la survenue d’une réaction inflammatoire par leur activité antibactérienne.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra dans un premier temps d’obtenir un modèle murin reproductible d’inflammation de plaies cutanées qui sera utilisé pour des expérimentations ultérieures. Ce projet permettra ensuite d’évaluer les propriétés antibactériennes et anti-inflammatoires de souches amibiennes lors de leur application sur plaies cutanées et plus largement d’avoir une idée de leur potentiel d’application dans un cadre thérapeutique, afin notamment de traiter des réactions inflammatoires et/ou infections cutanées chez l’Homme ou l’animal.

Procédures

Le premier jour des expérimentations, deux petites plaies cutanées circulaires seront réalisées sur la peau du dos de chaque animal. L’intervention chirurgicale sera réalisée sous anesthésie générale (durant 20 minutes), après avoir administré un antalgique en sous-cutané 30 minutes avant. Les souris recevront 2 doses d'antalgique/ jour les 2 jours suivant la chirurgie (30 secondes). Toutes les applications de suspension de bactéries et/ou d’amibes seront réalisées sous anesthésie générale (durée = 30 secondes). Un seul dépôt de bactéries sera effectué sur les plaies (1 goutte) au cours des expérimentations, le premier jour (durée 30 secondes) et pendant les 3 jours suivants 1 goutte de suspensions amibiennes sera déposée chez les animaux traités avec ces cellules (durée 30 secondes). Les mesures (photographies) seront réalisées sous anesthésie générale (2 minutes par animal). Les expérimentations dureront 15 jours.

Impact sur les animaux

Sur le dos des animaux sera réalisée des plaies cutanées qui répresenteront environ 5% de la surface totale du dos de la souris. Ces plaies seront suivi pour certains animaux, de l'application d'une bactérie, le saphyloccoque dorée ce qui engendrera une infection de la plaie. Les animaux recevront un antalgique et cela ne generera donc pas de douleur. La cicatrisation de la plaie pourrait engendrer une légère démengeaison. L'application de bandage ne genant pas les animaux dans leur mouvements, sera disposé sur les plaies afin d'eviter des grattage qui pourrait conduire à une augmentation de la taille des plaies. D’après notre expérience, il n’est donc pas attendu de troubles importants des fonctions corporelles. Les anesthesies répétées 5x/semaine pendant 15 jours pourront entrainer un leger stress chez les animaux

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure afin de réaliser des prélèvements post-mortem. Des biopsies de peau seront prélevées afin de réaliser des analyses histologiques. Des ganglions lympathiques seront également prélevés afin d’analyser la réponse inflammatoire et l’effet anti-inflammatoire des souches amibiennes testées.

Remplacement

L'objectif de cette étude est de déterminer l’efficacité antibactérienne et anti-inflammatoire d’amibes libres, et ce dans l'objectif de leur utilisation thérapeutique pour traiter des infections cutanées d’origine bactérienne et résistantes aux antibiotiques. Un remplacement in vitro (application d'amibes sur matrice solide à l'interface liquide/air recouvert de bactéries) a déjà été utilisé et a permis de démontrer l'activité antibactérienne des amibes considérées ici. Un remplacement ex vivo (épiderme reconstitué) a été envisagé. Si ce remplacement permettrait de vérifier l'activité antibactérienne, il ne permettra pas de déterminer l'impact réel de cette activitée sur la résolution de l'infection et la cicatrisation (effet thérapeutique recherché). Enfin, nous disposons d'ôres et déjà de données démontrant l'inocuité de l'application d'amibes sur des plaies non-infectées. Aussi, seule la conduite d'étude in vivo sur plaies infectées permettra de déterminer le potentiel des amibes testées à un usage thérapeutique, tel que proposé dans la demande de brevet déposé au European Patent Office.

Réduction

L’estimation du nombre d’animaux par groupe est réalisée sur la base de notre expérience ainsi que sur la littérature scientifique et a été réduit au maximum sans mettre en péril une interprétation statistique de nos résultats. Aussi, un minimum de 10 animaux par groupe est nécessaire afin de réaliser des analyses statistiques pertinentes et robustes.

Raffinement

Des mesures seront mises en œuvre afin d’optimiser le bien-être des animaux. A leur arrivée dans l'animalerie, une période d'acclimatation d'une semaine sera respectée avant le début des procédures expérimentales. Les animaux seront hébergés par groupes d'individus compatibles et dans des conditions contrôlées. Lors des expérimentations, les animaux seront placés sur un tapis chauffant et anesthésiés pour chaque geste entraînant ou pouvant entraîner un stress pour l’animal. Des mesures seront mises en œuvre afin de limiter la douleur (anesthésie et injection d’un antalgique) et le stress des animaux.Ceux-ci seront endormis par anesthésie générale lors des procédures (formation des plaies, applications de bactéries et/ou d’amibes, mesures) et des points limites bien définis, suffisamment précoces et prédictifs pour prévenir tout stress et toute douleur de l’animal ont été mis en place. Un antalgique sera administré en sous-cutané, sur animaux vigiles, 30 minutes avant d’effectuer l’acte chirurgical ainsi que les 2 jours suivants. Afin d'eviter un grattage dû à la cicatrisation et/ou l'application des composés et qui pourrait conduire à une augmentation de la taille de la plaie, les plaies seront bandées aprés la chirurgie ainsi qu'aprés chaque application. Les animaux seront surveillés quotidiennement et notamment au moment des mesures du suivi de cicatrisation 5fois/semaine. Nous attacherons une grande importance à l'apparence physique externe et aux changements comportementaux des animaux.

Choix des espèces

La souris est un petit animal à cycle de reproduction rapide qui s’adapte bien à ce type d’expérimentations, selon notre expérience et celle de l’équipe collaboratrice. Le suivi clinique de l’inflammation a été éprouvé par l’équipe à travers des expérimentations visant à mieux comprendre l’allergie cutanée. Le protocole que nous projetons de réaliser est très proche de celui ayant déjà été mis en œuvre précédemment sur plaies cutanées et ayant permis de vérifier l’innocuité de l’application de l’amibe Vermamoeba vermiformis M-2 B4 dans ce contexte. Par ailleurs, différentes études disponibles dans la littérature démontrent que la souris est un animal adapté afin d’évaluer l’efficacité d’un traitement favorisant la cicatrisation cutanée. Les souris provenant du fournisseur arrivent à l’âge de 6 semaines et sont acclimatées au sein de notre animalerie avant d’entrer dans nos protocoles. Les souris entrent dans les procédures à 7 semaines, période correspondant à l’âge de maturité du système immunitaire.

10 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit sous la peau deux implants d'un biomatériau lors d'une chirurgie, avec un risque d'hématome, d'abcès et de douleurs à l'alimentation. Le porteur, en collaboration avec deux partenaires industriels, évalue la tolérance d'un film destiné à prévenir les fistules après ablation du larynx chez l'humain. Il indique que le dispositif n'a jamais été testé in vivo et qu'un modèle in silico n'est pas envisageable.

Objectifs

Le présent projet vise à développer un biomatériau innovant sous la forme d'un film double couche pour la prévention des fistules salivaires (fuite de salive par défaut de cicatrisation) après une chirurgie du cou / de la gorge (laryngectomie totale). Cette chirurgie consiste en l'ablation du larynx, généralement pratiquée pour traiter un cancer. La fistule salivaire est une complication fréquente de cette chirurgie, et elle est associée à de fréquentes complications, un allongement de la durée d'hospitalisation, des chirurgies répétées, des dépenses de soins accrues, une qualité de vie moindre, voire un décès. Le projet est une collaboration entre un établissement de santé spécialisé en cancérologie, 2 laboratoires de recherche académique spécialisés dans les biomatériaux et 2 partenaires industriels. Ce projet s’appuie sur des résultats préliminaires concernant le design d'un biomatériau. Le projet présenté ici consiste à évaluer le biomatériau implanté sous la peau chez le petit animal (10 souris). L'objectif de ce projet est l'étude de la tolérance et l'intégration du biomatériau (bioadhésion et biointégration).

Bénéfices attendus

Développement d'un biomatériau innovant permettant de diminuer le taux de fistule salivaire (fuite de salive par défaut de cicatrisation) après chirurgie du cou / de la gorge (laryngectomie totale) chez l'homme. De nombreux bénéfices secondaires sont attendus, comme une diminution du taux de fistule salivaire et des complications suscitées qui en découlent, et donc de la durée d'hospitalisation moyenne après laryngectomie totale.

Procédures

Une chirurgie sous anesthésie générale sera effectuée, consistant à effectuer une insertion du biomatériau sous la peau. Chirurgie durant 10 minutes environ.

Impact sur les animaux

Risque d'hématome, infection du site opératoire (abcès), douleurs à l'alimentation, impact sur le comportement et détérioration de l'état général.

Devenir

Mise à mort nécessaire car l'objectif primaire de l'étude concerne l'étude de la tolérance et l'intégration du biomatériau (bioadhésion et biointégration), requérant une analyse histologique (autopsie pour analyse de l'explant).

Remplacement

ll n'est pas possible de se passer d'animaux pour ce projet. En effet, avant de pouvoir mettre en place les premiers essais cliniques chez l'Homme, il est nécessaire de vérifier la bioadhésion et la biocompatibilité de ce biomatériau nouveau dans une étude préalable sur modèle animal. Le dispositif médical n'a jamais été testé in vivo. Les analyses in vitro ont été réalisées dans un milieu non calcique seulement. Un modèle in silico n'est pas envisageable pour ce projet.

Réduction

Le nombre d'animaux nécessaires a été réduit par une analyse statistique optimale établie en fonction des résultats attendus, ainsi que le choix de modèles animaux et de protocoles déjà validés dans la littérature. Des tests in vitro ont été réalisés au préalable afin de limiter au maximum le nombre d'animaux utilisés. 10 animaux sont nécessaires pour atteindre l'objectif de l'étude selon un design établi au préalable. De plus, chaque animal sera porteur de deux implants, ce qui divise par deux le nombre de souris nécessaires.

Raffinement

Le bien-être animal sera raffiné par une optimisation de la gestion de la douleur. Les animaux seront surveillés avec attention (comportement, prise alimentaire) et seront pesés de manière hebdomadaire durant toute l'expérience. Les difficultés à l'alimentation seront surveillées et la prise alimentaire sera facilitée par les antalgiques et un accès ad libitum à l'eau et à de l'alimentation. Elle sera supplémentée par des compléments hypernutritifs en cas de perte de poids. Les cages contiendront 3 à 4 souris et seront de taille adaptée à la règlementation. Le change sera effectué 2 fois par mois. Un enrichissement environnemental dans les compartiments sera réalisé avec mise en place de cachettes, de papier, coton pour réaliser des nids. Des points limites seront respectés pour éviter toute souffrance excessive. L'ensemble du personnel est qualifié et compétent en matière d'expérimentation animale, et l'animalerie possède l'agrément et le plateau technique nécessaires. A noter que les animaux ne pourront pas être réutilisés car une analyse de l'intégration du biomatériau au microscope est nécessaire (autopsie pour analyse des explants).

Choix des espèces

Modèle animal simple, fiable et suffisamment robuste pour l'objectif de l'étude. Souris adultes d'au moins 5 semaines. Les souris seront utilisées à l'âge adulte car le taux d'hormone de croissance et les capacités de cicatrisation sont accrus chez les animaux en croissance. Des souris mâles seront utilisées. Aucune étude ne prouve de différence de capacité de cicatrisation chez la souris adulte en fonction du sexe, notre choix a donc été guidé par l'aspect logistique (éviter de mélanger les sexes en cage) et car les cancers de la tête et du cou touchent principalement les hommes.

80 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une partie reçoit une injection intraveineuse de cellules tumorales, une autre développe en vieillissant des plaques cutanées inflammatoires qui s'étendent si l'animal n'est pas tué, avant prélèvement d'organes. Le porteur indique étudier le rôle d'une protéine, E-Syt2, dans la surveillance immunitaire des tumeurs et l'inflammation de la peau. Il affirme qu'aucun modèle cellulaire humain ne convient car les cellules concernées changent de comportement hors de leur tissu, et justifie ainsi le recours à la souris.

Objectifs

Nous avons récemment montré que la protéine E-Syt2 joue un rôle important au niveau du système immunitaire en permettant l’activation d’un facteur clé de l’inflammation. En particulier, son rôle se situe au niveau de la reconnaissance par les cellules de l’immunité de lipides. Ces lipides, lorsqu’ils sont exprimés par des cellules cancéreuses donnent lieu à leur reconnaissance et à leur destruction par un processus appelé « immunosurveillance tumorale » ayant pour but de détruire les cellules cancéreuses circulantes. Le but de ce projet est donc de déterminer si les souris déficientes pour E-Syt2 peuvent se défendre contre la présence de cellules tumorales. Si le processus d’immunosurveillance tumorale est altéré, ces souris ne pourront plus détecter les cellules cancéreuses qui se multiplieront et donneront des métastases. Par ailleurs, les souris invalidées pour E-Syt2 possèdent un phénotype dommageable au niveau de la peau lorsqu’elles vieillissent (3-6 mois) qui pourrait être du à un défaut d’activation des cellules de l’immunité reconnaissant les lipides (cette fois ci au niveau de la peau). Nous aimerions étudier le mécanisme responsable de cette anomalie.

Bénéfices attendus

Globalement, ce projet nous aidera à mieux comprendre les mécanismes immunitaires responsables de l’immunosurveillance antitumorale et de quantifier la sévérité de l’inflammation de la peau et de proposer des nouvelles thérapeutiques basées sur les connaissances acquises.

Procédures

Injection intraveineuse de cellules issues de lignées tumorales par voie intracaudale . L’injection durera environ 30 secondes par souris.

Impact sur les animaux

Apparition d’un phénotype dommageable au niveau de la peau après 3 à 6 mois. Les lésions seront des plaques inflammatoires au niveau du dos des souris qui ne régresseront pas mais au contraire s’étendrait si la souris n’était pas rapidement mise à mort .

Devenir

Les animaux ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car ils seront mis à mort pour prélèvement d’organes.

Remplacement

Après avoir mis en évidence le fait que certains types cellulaires sont augmentés dans les souris invalidées pour la protéine que nous étudions, nous avons besoin de réaliser des tests in vivo dans notre modèle murin qui reproduit certains aspects de la pathologie humaine. Ce modèle est disponible dans notre laboratoire. Dans ce projet, il n’est pas possible d’avoir recours à un modèle cellulaire humain car nous avons besoin d’étudier les conséquences de l’absence de notre protéine d’intérêt (E-Syt2) in vivo chez la souris en étudiant l’influence des interaction cellulaires entre cellule présentatrice de lipide et cellules de l’immunité, en mesurant la productions cellulaire de médiateurs de l’inflammation (cytokines), et en analysant le phénotype des souris, c’est-à-dire les conséquences visibles de l’absence d’E-Syt2 sur la souris. 1- pour mesurer l’activation des cellules d’intérêt et leur production de cytokines in vivo et notamment, dans un organe, le thymus. 2- Pour mesurer l’activation des cellules d’intérêt par des cellules présentatrices naturelles, les macrophages péritonéaux 3- Pour quantifier la nature des lipides exprimés in vivo à la surface de ces macrophages 4- Pour effectuer des expériences in vivo permettant d’appréhender le rôle d’E-Syt2 dans le devenir de cellules tumorales. Pour étudier le rôle d’Esyt2 dans l’apparition d’un phénotype dommageable au niveau de la peau que nous avons observé chez les souris KO vieillissantes

Réduction

Il s’agit de terminer un projet pour lequel nous avons déjà accumulé beaucoup de résultats. 80 souris seront utilisées. Pour le calcul de puissance des analyses statistiques envisagées, nous avons supposé un effet cage de 15%. Les effectifs proposés devraient permettre d’obtenir des résultats significatifs pour des tailles d’effet supérieur à 0.58 (effets forts à très forts contre 0.44 sans effet cage devraient être suffisant. 2 types de cellules tumorales seront inoculées (expérience), 4 âges ou temps post-inoculation seront utilsiés (« groupe »), 2 cages par groupe (« répétitions ») et 5 souris par cage soit 2x4x2x5= 80.Les souris seront des 2 sexes sans discrimination.

Raffinement

Les prélèvements seront réalisés sur des souris recevant une dose létale d’anesthésique (pour les prélèvements de macrophages péritonéaux) ou euthanasiés par dislocation cervicale pour éviter tout l’inconfort, douleur ou détresse occasionnée par le prélèvement d’organes. A la fin de l’experience, la dislocation cervicale sera réalisée aussi sur le souris qui ont reçu une dose lethale d’anesthesie. Pour les expériences nécessitant l’injection de cellules tumorales, les souris seront surveillées de façon journalière, mises à mort aux dates indiquées sur le schéma ou avant si les points limites précoces (diminution de la prise de nourriture, déshydratation, diminution de la locomotion, respiration laborieuse) que nous avons établi sont atteints. Les souris injectées seront placées dans des cages à part dans l’animalerie d’expérimentation sans aucune restriction. Les souris susceptibles de présenter un phénotype dommageable seront examinées toutes les semaines et euthanasiées dès l’apparition du phénotype dommageable qui se manifeste par des lésions psoriasiformes au niveau de la peau très inflammatoires.

Choix des espèces

Les modèles animaux doivent, de manière idéale, refléter tout ou la majorité des caractéristiques de la maladie observée chez l’homme. Dans ce contexte, les souris de laboratoire partagent des nombreuses propriétés avec celles des êtres humains. Plusieurs études utilisant des souris ont déjà permis une nette avancée des connaissances dans le cancer et dans la physiopathologie des maladies inflammatoires cutanées. Les résultats issus de ce projet nous permettront d’obtenir des nouvelles pistes sur les mécanismes humains impliqués dans la sévérité de maladies comme le psoriasis et de proposer des nouvelles approches thérapeutiques. Tous les animaux utilisés seront adultes (3-6 mois) pour les animaux destinés aux biopsies cutanées étant donné que le phénotype cutané se manifeste très tardivement et 6 semaines pour les animaux qui seront mis à mort pour obtenir leur thymus (le thymus involue avec l’âge) ou leurs macrophages péritonéaux. Les souris destinées à l’injection de cellules tumorales auront 6 semaines au moment de l’injection.

234 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Modèle de trisomie 21, elles reçoivent des injections dans l'abdomen chaque jour pendant jusqu'à 23 jours, puis passent des tests d'apprentissage et de mémoire. Le porteur indique une douleur accentuée par la répétition des injections et un stress lié à l'isolement et à l'appauvrissement du milieu. L'objectif affiché est de tester trois molécules censées améliorer les performances cognitives, les souris étant tuées pour prélever les cerveaux.

Objectifs

Le Syndrome de Down (SD) aussi appelé Trisomie 21 (T21), est dû à la présence d’un chromosome 21 surnuméraire. Ce syndrome touche 1 nouveau-né pour 600-800 naissances et représente environ un tiers des déficiences intellectuelles chez les enfants d’âge scolaire. C’est la forme la plus fréquente de retard mental, qui est également associée à un large panel de dysmorphies ou malformations. Parmi les gènes candidats à l’apparition de ces symptômes, un gène présent sur le chromosome 21 humain et donc en 3 copies chez les sujets porteurs de la T21, est aujourd’hui une des cibles privilégiées pour le développement de traitements thérapeutiques. Les études de ce gène chez la souris ont démontré son implication dans le développement crânio-facial et le développement et la maturation du cerveau. En effet, les souris ayant une copie supplémentaire de ce gène présentent des anomalies crânio-faciales ainsi qu’une altération des capacités d’apprentissage et un déficit de la mémoire similaires à celles observée dans la T21. Arriver à déplacer de quelques dizaines de points le quotient intellectuel des patients atteints de la T21 leur permettrait d’avoir une vie plus autonome et socialement intégrée et constituerait un progrès très important pour la qualité de vie des patients et de leur entourage. L’objectif de la recherche sur la T21 est donc de mettre au point un traitement améliorant les fonctions intellectuelles des patients. Des collaborateurs proposent 3 nouveaux composés ayant la propriété d’améliorer les capacités cognitives qui sont altérées dans cette pathologie en ciblant l’activité de notre protéine d’intérêt. Durant ce projet, nous souhaitons déterminer le composé parmi ces 3 candidats (composés 1,2 et 3) qui se révélera le plus efficace en termes de restauration des fonctions intellectuelles. Ces composés ont été synthétisés et testés pour l’ADME pharmacologique (administration, distribution, métabolisation et excrétion) par nos collaborateurs. Ces composés seront ainsi administrés par notre équipe à des souris modèles de T21. Les souris traitées feront l’objet de différents tests comportementaux afin de détecter une amélioration de leurs performances cognitives.

Bénéfices attendus

Nous espérons obtenir une amélioration significative des performances cognitives (notamment dans 2 types de mémoire, mémoire de travail et mémoire explicite) dans un modèle souris de trisomie 21, qui montre de faibles résultats dans ces 2 tests.

Procédures

Les animaux seront injectés quotidienement par voie intraperitonéale avec des molécules à visée thérapeutique pour une durée maximale de 23 jours. Le temps de l'injection dure 20 secondes maximum.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont l'introduction d'une aiguille pour l'injection en intraperitoneale. Cette douleur sera accentuée à cause de la repetition des injections, 23 au total, soit 1 par jour. L'isolement des animaux et l'appauvrissement du milieu peut entrainer un stress.

Devenir

Pour la phase 1 (validation de l'activité de la proteine d'intérêt), tous les animaux seront euthanasiés à l'issu des 12 jours de traitement. Les cerveaux seront prelevés pour réaliser un dosage de l'effet des molécules à visée thérapeuthique. Pour la phase 2 (test d'apprentissage et de mémoire), tous les animaux seront euthanasiés 24 heures après la fin du test permettant d'evaluer les effets des molécules à visée thérapeuthique sur la mémoire et l'apprentissage. Les cerveaux seront prélevés pour des analyses moléculaires.

Remplacement

L’utilisation de la souris dans cette étude est justifiée par le fait que les anomalies à observer (altération des capacités d’apprentissage et déficit de la mémoire) nécessitent un modèle vivant et suffisamment proche de l’homme pour pouvoir être transposé à l’espèce humaine.

Réduction

Pour ce projet, des souris mâles et femelles seront utilisées à partir de 12 semaines, âge équivalent au jeune adulte. Nous utiliserons et testerons les 3 composés sur les deux sexes afin de vérifier qu’il n’y a pas de différence entre mâle et femelle. Une première phase visant a s’assurer de l’effet des inhibiteurs sur l’activité kinase de Dyrk1a sera effectuée. Dans le cas où les molécules testées ne montrent pas l’effet inhibiteur attendu, la phase 2 ne sera pas menée. Pour cette 1ère phase, nous utiliserons 90 souris, réparties en 10 souris sauvages non traitées, 10 souris trisomiques non traitées et 10 souris trisomiques traitées, soit 30 souris x 3 composés évalués, soit 90 souris. Pour cette 1ère phase, notre expérience dans ce domaine nous indique que 10 individus sont suffisant pour obtenir un résultat statistiquement significatif. Pour la 2ème phase de projet, nous allons utiliser un total de 144 souris. L'étude se déroulera en 3 groupes d’expériences (1 groupe par composé) comme détaillée ci-dessous : Pour chacun des différents composés nous aurons besoin de 3 lots d’animaux : - 16 Souris contrôles sauvages non traitées - 16 Souris contrôles trisomiques non traitées - 16 Souris trisomiques traitées, pour 3 molécules différentes. Notre experience dans ce domaine nous montre que 13 animaux par groupe sont nécessaires pour avoir une puissance statistique suffisante. Comme les tests comportementaux sont sans contraintes, certains animaux ne reponderont pas, c'est pourquoi nous testeront 3 animaux de plus dans chaque groupe.

Raffinement

Les animaux bénéficieront d’un suivi quotidien à partir du début de leur traitement jusqu’à la fin de l’expérience. Et dans le cas où les animaux présenteraient des signes de souffrance, de mal-être, ou de douleur, ils seront exclus des analyses et soignés ou euthanasiés selon leur état. Pour la manipulation des animaux, et afin de limiter le stress, nous utiliserons des tubes de contention, ce qui évite la manipulation par la queue. Les tubes seront laissés dans les cages d'élevage pour palier à l'absence de nid, comme enrichissement du milieu. Les animaux seront elevés en groupe de 2 animaux minimum pour éviter l'isolement, sauf au moment du test du nouvel objet, pour augmenter le niveau d'exploration des souris. Le point d'injection sera alterné droite gauche tous les jours pour limiter la douleur et surveillé quotidiennement. Si des plaies apparaissent au site d'injection, elles seront désinfectées par un antiseptique local + crème cicatrisante (Betadine + Vetramil). Si la plaie devient importante et/ou profonde avec développement d’une infection ou une aggravation à 48h malgré les soins, l’animal sera mis à mort.

Choix des espèces

La compréhension des mécanismes physiologiques et moléculaires ainsi que des origines développementales des pathologies génétiques associées à des retards mentaux requière l’étude d’un organisme vivant dans son intégrité et sa globalité et il n’existe donc pas de méthode autre que l’étude in vivo. La souris est une espèce physiologiquement et génétiquement proche de l’homme dans laquelle nous pouvons réaliser les manipulations génétiques pour obtenir ces modèles de pathologies humaines. De plus, les études dans le modèle humain sont limitées tandis que le modèle murin permet d’accéder à tous les tissus et à toutes les étapes du développement. En outre, le génome de la souris étant manipulable, cela permet donc de recréer les modifications génétiques qui sont à la base du Syndrome de Down. Les souris seront étudiées à partir de l’âge adulte, c’est-à-dire 3 mois, car c’est l’âge auquel le comportement exploratoire et les aptitudes de mémorisation sont présents. Dans cette étude, les deux sexes seront utilisés. Nous voulons être sûre que les hormones et donc le sexe n’impactent pas sur l’effet des produits testés.

390 lapins et poules vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent des injections destinées à leur faire produire des anticorps, puis des prélèvements sanguins répétés, avant d'être mis à mort pour récupérer la quasi-totalité de leur sang. Le porteur décrit des réactions locales possibles, gonflement ou abcès, et générales, fièvre, perte de poids, baisse d'activité. Il affirme qu'aucune méthode substitutive n'est assez efficace, écartant la production d'anticorps par criblage de phages jugée "décevante" malgré son existence depuis 1990.

Objectifs

L'objectif de ce projet est de produire des anticorps polyclonaux suite à des immunisations de poules et lapins. Ces anticorps seront notamment utilisés pour la recherche (immunologie, oncologie, immunohistochimie, biomédicale…), en médecine, pour la réalisation de test de diagnostic… Ce projet respecte la réglementation relative à la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques en vigueur.

Bénéfices attendus

1) Obtenir des quantités suffisantes d'anticorps polyclonaux pour pouvoir travailler dessus. 2) Approfondir les connaissances nécessaires pour l'avancement de la recherche dans les domaines suivants : immunologie, oncologie, immunohistochimie, recherche biomédicale, médecine... 3) Faire évoluer les tests de diagnostic. 4) Trouver de nouvelles pistes d'applications thérapeutiques.

Procédures

Les animaux seront soumis à deux types d'interventions : des injections et des prélèvements sanguins. Le nombre d'interventions sera dépendant du protocole de l'étude mais chaque intervention sera de courte durée. Un délai adapté au produit administré sera dispensé entre chaque injection. Un temps de récupération sera également dispensé entre chaque prélèvement sanguin. Ce temps de récupération sera réalisé conformément aux recommandations éthiques.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sur les animaux sont les suivants : stress dû à la contention, stress dû aux injections et aux prélèvements, possibilité d'observation chez les animaux de réactions locales (gonflement, abcès...) et/ou générales (augmentation température, perte de poids, diminution de l'activité...) après les administrations.

Devenir

Les animaux inclus dans ces études seront mis à mort afin de récupérer la quasi-totalité du volume sanguin circulant selon les besoins et surtout de respecter le principe de précaution.

Remplacement

La production d'anticorps (AC) polyclonaux nécessite 1 immunisation de l'animal dans le cadre de ce projet. Il n'existe actuellement aucune méthode substitutive assez efficace pour répondre aux objectifs du projet. Une nouvelle approche a été publiée en 1990 pour le développement d'AC par un système de criblage de collection de phage qui ne nécessite pas l'immunisation d'animaux, mais les résultats restent très décevants. En effet, depuis 1990, aucun anticorps n'est utilisé en thérapie ou en diagnostic clinique malgré un certain nombre de publications scientifiques utilisant cette technologie. Seuls 1 AC anti-TNFα et plus récemment des AC neutralisants du SARS-Cov-2 ont été développés à partir de collection de donneurs humains dont les derniers sont des donneurs ayant été en contact avec le virus, donc immunisés. A ce jour, l'alternative aux immunisations animales consiste à développer des AC synthétiques à partir de banques ou "Library" synthétique pour le criblage d'un nombre important de fragments de molécules ("binders"), ayant une bonne interaction avec l'antigène. Ces fragments sont plus petits que les AC et peuvent réagir avec une certaine affinité avec l'antigène mais aussi tout autre antigène ayant une structure proche de celle recherchée. Ces réactions croisées sont, parmi d’autres inconvénients, souvent rencontrées par cette approche synthétique. Un autre inconvénient majeur, est que le fragment ne reconnait qu’1 seul épitope (partie d'une molécule capable de stimuler la production d'un anticorps), alors qu’un sérum polyclonal est multi-épitope, ce qui permet d’augmenter la sensibilité de la détection et aussi faciliter son développement dans le temps. Tous les AC synthétiques développés et publiés à ce jour sont dirigés contre des protéines recombinantes qui ont été utilisées pendant les étapes de criblage. Leur utilisation est très limitée et ne dépasse pas l’étape de résultats préliminaires, puisqu’ils ne reconnaissent pas les protéines endogènes (élaborées par l'organisme) qui ont des structures natives et conformationelles. Les AC synthétiques ne reconnaissent pas certaines modifications des protéines qui leur donnent telle ou telle fonction biologique. C'est pourquoi la majorité de ces anticorps n'est pas utilisée par la communauté scientifique qui continue de travailler et publier avec les anticorps conventionnels. L'approche de criblage par phage est testée en parallèle pour comparer les performances et valider ou non cette alternative.

Réduction

Le nombre d'animaux utilisé sera réduit au minimum. Entre 2 et 6 animaux (poule ou lapin) seront inclus par étude. Le nombre sera choisi en fonction des volumes de sang que l'on peut prélever afin d'obtenir une quantité suffisante d'anticorps. Pour les poules, un nombre de 8 études environ par an a été estimé, d'où l'utilisation potentielle de 240 poules sur 5 ans (calcul à partir de 6 poules par étude). Pour les lapins, un nombre de 5 études environ par an a été estimé, d'où l'utilisation potentielle de 150 lapins sur 5 ans (calcul à partir de 6 lapins par étude). La réglementation en vigueur relative à la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques sera respectée.

Raffinement

Méthodes de raffinement : 1) Tout au long de leur hébergement, les animaux auront des conditions d’hébergement adaptées et optimales (logement, environnement, alimentation, apport en eau, soins). Afin de les maintenir, les paramètres d’ambiance, l’aliment, l’abreuvement seront vérifiés quotidiennement. De plus, afin d’augmenter leur bien-être, les animaux seront hébergés collectivement dès que possible et disposeront d’un environnement enrichi (exemples : lapins = bois à ronger, foin/paille, de quoi grimper et se cacher... ; poule = perchoir, bloc à picorer ou type coquilles d'huîtres...). Si, selon les besoins, les animaux doivent être hébergés individuellement, ils auront un contact visuel et/ou olfactif avec leurs congénères et un enrichissement compensatoire. 2) Dans le but de repérer rapidement toute anomalie, les animaux seront suivis quotidiennement. Toute anomalie sera rapportée au vétérinaire qui jugera s’il est nécessaire de réaliser un examen clinique approfondi et interviendra dans le diagnostic, la prescription et mise en place d’un traitement thérapeutique adapté et/ou des soins divers, dans le but de soigner ou soulager l’animal. L’administration du traitement prescrit devra être réalisée par une personne habilitée. 3) Surveillance accrue de l’animal durant les manipulations. 4) Une période d'acclimatation adaptée sera dispensée avant la 1ère administration et/ou prélèvement, afin de permettre aux animaux de s'adapter à leur environnement et de s'assurer de leur bon état de santé. Grâce à ces différentes méthodes, le bien-être de l’animal sera respecté et sa douleur, souffrance et angoisse seront d’abord réduites puis supprimées. Ainsi, les manipulations seront réalisées dans les meilleures conditions possibles.

Choix des espèces

Le lapin est une espèce particulièrement immunoréactive, permettant ainsi d’obtenir un sérum disposant d’une concentration importante en anticorps, avec des anticorps de forte affinité. En plus de leur immunoréactivité importante, les poules disposent d’anticorps spécifiques, les immunoglobulines Y, notamment extraits à partir du jaune d’oeuf. Ainsi, l’immunisation de poules permet de contrôler facilement le taux d’anticorps en limitant la contrainte imposée aux animaux. De plus, il existe des différences de séquences entre la partie constante des immunoglobulines Y et des immunoglobulines G. L’utilisation d’immunoglobulines Y permet ainsi de réduire le bruit de fond, les réactions croisées et les signaux aspécifiques. Les anticorps de poules sont également une alternative aux anticorps de lapin pour les expériences nécessitant des anticorps provenant de plusieurs hôtes différents. Le choix de l’espèce se fera donc en fonction de l’utilisation prévue des anticorps. Les lapins seront âgés de 6 semaines à 2 ans environ et les poules d'1 jour à 2 ans environ, car c’est à ces stades qu’ils sont entièrement immunocompétents.