Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Mise au point d’élevage de puces
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
1 214 souris vont être utilisées, toutes tuées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Des souriceaux âgés de deux à sept jours sont placés sans contention pendant une heure au contact de colonies de puces, et lorsque plus de mille puces se nourrissent en même temps l'exsanguination entraîne une perte de conscience puis la mort en cinq minutes environ. Aucun anesthésique n'est administré, le porteur indiquant qu'il perturberait la prise de repas des puces, et des souris adultes rasées puis maintenues en contention stricte pendant une heure sont prévues en dernier recours. L'objectif est d'établir en laboratoire des colonies de puces de rongeurs pour étudier la transmission de la peste, et les molécules analgésiques que les puces injectent en piquant sont présentées comme "une forme de raffinement biologique supplémentaire".
Objectifs
La peste est une maladie transmise par les puces, qui touche principalement les rongeurs et parfois de nombreux mammifères, y compris les humains. Les raisons ayant conduit à la disparition de la peste en Europe, ainsi que les conditions d’une éventuelle réémergence ou propagation sur le territoire français et européen, restent mal comprises. Cette incertitude tient en grande partie à notre méconnaissance des espèces de puces présentes localement et de leur capacité à transmettre Yersinia pestis, que ce soit dans des contextes passés, actuels ou futurs. Or, cette connaissance est essentielle pour mieux comprendre les épidémies anciennes et évaluer les risques contemporains de résurgence. Dans ce contexte, la mise en place de colonies stables de puces constitue une étape préalable indispensable à toute étude expérimentale visant à caractériser leur biologie, leur comportement alimentaire et leur compétence vectorielle. Notre projet a ainsi pour objectif d’établir en laboratoire des colonies viables de puces de rongeurs, issues de sept espèces différentes au maximum, à partir d’individus adultes collectés sur le terrain. Pour cela, nous développerons des protocoles d’élevage spécifiques à chaque espèce, selon une approche progressive et itérative combinant observation, ajustements environnementaux et documentation rigoureuse. Ce travail vise à poser les bases d’un modèle expérimental aujourd’hui inexistant pour des espèces d’intérêt majeur en santé publique et animale.
Bénéfices attendus
Le principal bénéfice attendu de ce projet est l’établissement de colonies stables de puces de rongeurs collectées sur le territoire français, dans des conditions expérimentales reproductibles. A ce jour, aucun protocole validé ne permet l’élevage en laboratoire de la plupart des espèces ciblées, pourtant cruciales pour comprendre leur écologie et leur rôle potentiel dans la transmission de pathogènes. L’obtention de telles colonies représentera une avancée méthodologique majeure, en fournissant pour la première fois un matériel biologique vivant, contrôlé et standardisé. Elle ouvrira la voie à des recherches expérimentales sur la biologie de ces puces, leur comportement alimentaire, leur physiologie et leur compétence vectorielle. Ce projet posera ainsi les bases d’une capacité expérimentale inédite, au service de la santé publique, de la santé animale et de l’écologie vectorielle.
Procédures
Les animaux seront exposés une seule fois au contract de puces pendant une durée d'heure.
Impact sur les animaux
L’exposition aux puces peut entraîner deux types de nuisance. D’une part, les piqûres elles-mêmes, atténuées par les propriétés analgésiques et anti-inflammatoires de leur salive. D’autre part, la perte sanguine liée à l’alimentation des insectes. Lors d’expositions avec un nombre limité de puces, la quantité de sang prélevée demeure faible et n’entraîne pas d’effet physiologique observable dans nos conditions. A l’inverse, lors du nourrissage de colonies établies sur souriceaux, l’alimentation simultanée d’un très grand nombre de puces provoque une perte de sang importante, conduisant rapidement à une perte de conscience puis au décès très rapide. Dans ce contexte, la phase consciente est brève et la perception nociceptive potentielle reste transitoire. Chez l’adulte, la contention est douce et de courte durée, constituant une source de stress supplémentaire, sans douleur manifeste observée.
Devenir
Quel que soit la procédure, les animaux ne seront pas maintenus en vie après leur utilisation. Leur prise en charge en fin de protocole est strictement encadrée et conforme aux exigences sanitaires et réglementaires en vigueur, afin d’éviter tout risque de contamination croisée et de garantir la sécurité des installations expérimentales.
Remplacement
A ce jour, il n’existe aucun modèle in vitro capable de reproduire le cycle biologique complet des puces ni leurs interactions physiologiques avec un hôte. Les puces sont des insectes hématophages stricts, et la prise de repas sanguin constitue un déclencheur physiologique essentiel à leur développement, leur reproduction et leur ponte. Ce processus dépend non seulement de la disponibilité du sang, mais aussi de signaux sensoriels et hormonaux issus du contact avec un hôte vivant. L’utilisation de systèmes artificiels de nourrissage, comme des membranes synthétiques, reste inadaptée à notre contexte expérimental. Ces dispositifs ne permettent ni une alimentation efficace ni une reproduction stable chez les espèces ciblées ici. Ils exposent également les puces à des anticoagulants et à des contaminations bactériennes ou fongiques, nécessitant l’ajout d’antimicrobiens qui altèrent leur physiologie et compromettent la validité des données. Enfin, il n’existe actuellement ni lignée cellulaire, ni modèle substitutif permettant de reconstituer ex vivo les interactions complexes entre la puce et son hôte. L’objectif de ce projet, en développant un modèle expérimental fiable, est aussi de jeter les bases de futures alternatives, plus éthiques, reproductibles et standardisées.
Réduction
L’utilisation de souriceaux permet de nourrir un grand nombre de puces tout en mobilisant un nombre réduit d’animaux. Un seul souriceau remplace le volume sanguin obtenu par 4 à 5 souris adultes dans un système artificiel équivalent. Cette approche contribue significativement à la réduction du nombre total d’individus utilisés. Par ailleurs, notre stratégie expérimentale a été conçue pour limiter autant que possible le recours aux animaux, tout en garantissant la validité scientifique du modèle. Lors de la phase initiale de mise au point, un nourrissage tous les deux jours est prévu pour identifier les conditions optimales de développement et de reproduction pour chaque espèce. Dès qu’une reproduction est confirmée, la fréquence est réduite progressivement à trois, puis à deux nourrissages hebdomadaires, en fonction de la dynamique de la colonie. Un suivi de la viabilité des colonies sera mis en place afin d’ajuster en continu le nombre d’animaux requis pour le maintien de chaque lignée.
Raffinement
Plusieurs mesures ont été intégrées pour minimiser la contrainte associée aux nourrissages. Les souriceaux seront exposés sans contention, pendant une durée limitée à une heure. Ce choix participe activement au raffinement, en limitant le stress et la douleur. Le stade utilisé (2 à 7 jours) correspond à une période de développement où le système nerveux central est encore immature, ce qui réduit la perception de la douleur. Si aucune reproduction n’est observée avec les souriceaux de 2 à 5 jours, un test sera réalisé avec des individus légèrement plus âgés (6 à 7 jours). En cas d’échec persistant, des souris adultes pourront être utilisées en dernier recours. Elles seront rasées sur le flanc et placées en contention stricte pendant une heure, avec surveillance renforcée du bien-être. Aucun anesthésique ne sera administré, car il perturberait la prise de repas des puces et compromettrait la reproductibilité du modèle. Des observations systématiques seront réalisées pendant et après l’exposition afin de détecter tout signe de souffrance (vocalisation, évitement, apathie). Le raffinement repose ainsi sur plusieurs axes : réduction de la durée d’exposition, sélection de stades faiblement sensibles à la douleur, recours limité aux adultes en cas d’échec des protocoles sur souriceaux, contention encadrée, et ajustement progressif du rythme de nourrissage au strict nécessaire. Enfin, les puces injectant naturellement des molécules aux propriétés analgésiques et anti-inflammatoires lors de la prise de sang, cet effet propre à leur mode de nutrition constitue une forme de raffinement biologique supplémentaire. Des points limites adaptés ont été définis pour chaque procédure afin de permettre l’identification précoce de signes de souffrance justifiant l’interruption de l’expérimentation et l’euthanasie immédiate de l’animal.
Choix des espèces
L’espèce choisie est la souris (Mus musculus), qui constitue un hôte naturel ou compatible pour de nombreuses espèces de puces ciblées par le projet. Elle est couramment utilisée pour le nourrissage de puces en contexte expérimental, notamment dans les protocoles publiés pour les espèces du genre Xenopsylla. Son statut d’espèce modèle, sa physiologie bien connue, et sa compatibilité avec les besoins alimentaires des puces en font un choix scientifiquement pertinent et largement validé pour ce type de protocole. Trois stades de développement pourront être utilisés dans ce projet, chacun sélectionné pour des raisons scientifiques et éthiques spécifiques. Souriceaux âgés de 2 à 5 jours. Il s’agit du stade privilégié pour les nourrissages expérimentaux. A ce stade, les souriceaux sont glabres, leur peau est fine, et leur système nerveux est encore en développement. Bien que la perception nociceptive soit présente dès la naissance, son intégration centrale est partielle, ce qui limite la réponse comportementale complexe. Lorsqu’ils sont exposés à un grand nombre de puces (>1000), l’exsanguination entraîne une perte rapide de conscience suivi du décès (~5 minutes après exposition). La perception nociceptive potentielle est intense mais très transitoire, et ne s’accompagne d’aucun signe comportemental prolongé. Par ailleurs, l’utilisation de souriceaux permet de réduire significativement le nombre total d’animaux utilisés : un seul individu alimente les puces alors qu’il faudrait 4 à 5 souris adultes nécessaires pour obtenir un volume sanguin équivalent lors d’un nourrissage artificiel. La faible pilosité des souriceaux permet également de limiter les risques de fuite des insectes, ce qui sécurise la procédure. Souriceaux âgés de 6 à 7 jours. Ce stade sera utilisé uniquement en cas d’échec avec les souriceaux plus jeunes. Les yeux sont encore fermés, mais une pilosité débute. Cette évolution pourrait influencer la prise alimentaire ou la reproduction des puces via des facteurs physiologiques ou comportementaux. Comme pour les stades plus jeunes, l’absence de contention et la durée d’exposition limitée permettent de maintenir un bon niveau de raffinement. Souris adultes. L’utilisation de souris adultes est envisagée en dernier recours, uniquement si les tentatives de nourrissage sur souriceaux s’avèrent inefficaces.
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.
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.
Etude de l’impact d’anticorps anti-Facteur Von Willebrand sur l’hémostase et la thrombose artérielle
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Jusqu'à cinq injections par animal, puis une chirurgie de quarante-cinq minutes maximum sous anesthésie sans réveil : 160 souris vont être utilisées et tuées avant tout retour à la conscience. Une thrombose leur est provoquée, ou leur carotide est ponctionnée pour mesurer le temps de saignement, afin de tester trois agents anti-facteur Von Willebrand mis au point par l'équipe. Certaines sont utilisées entre trois et quatre semaines d'âge, parce que leur carotide a alors la taille jugée idéale. Le porteur indique que les modèles employés ne permettent pas de garder les animaux en vie, sans préciser lesquels ni comment les 160 souris se répartissent entre les procédures.
Objectifs
L’hémostase est le processus qui permet l’arrêt des saignements. Elle implique notamment les plaquettes sanguines, qui, suite à une lésion du vaisseau, vont former un caillot appelé clou plaquettaire, qui limite le saignement. Un processus similaire intervient lors de la thrombose artérielle qui survient dans une artère malade présentant une plaque d’athérosclérose, qui correspond à une accumulation de graisses, de calcium et de cellules au niveau de la paroi d’un vaisseau. Suite à la rupture de cette plaque, les plaquettes forment un caillot pouvant entraîner des pathologies graves comme l’accident vasculaire cérébral (AVC). Lorsque la plaque rompt, le flux sanguin augmente considérablement, ce qui entraîne le dépliement d’une protéine plasmatique (le facteur Von Willebrand) qui favorise la formation du caillot. Le but de ce projet est de tester l’effet anti-thrombotique de trois agents que nous avons développé, ainsi que leur impact sur l’arrêt du saignement.
Bénéfices attendus
Le facteur Von Willebrand joue un rôle important dans la croissance du caillot, il est donc une cible anti-thrombotique intéressante. Nous avons déjà montré in vitro que les agents ciblant cette protéine plasmatique inhibent la formation caillot dans une chambre de perfusion avec du sang humain. L’évaluation de ces 3 agents pourrait conduire à l’identification d’un nouvel antiplaquettaire n’induisant pas de risque de saignement et qui pourrait être utilisé plus tard chez l’Homme.
Procédures
Les animaux seront soumis à des injections (animal vigile ou anesthésié), maximum cinq par animal et d’une durée de 30 secondes. Cesrtains modèles nécessitent des procédures chirurgicales, celle-ci seront de maximum 45 min. Toutes les procédures chirurgicales se font sous anesthésie et analgésie. Ces anesthésies sont sans réveil.
Impact sur les animaux
Une des complications attendue est un impact de l’anesthésie sur le rythme respiratoire. Une autre est le risque de saignement au site d’incision ou d’injection.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car l’induction d’une thrombose chez l’animal ne permet pas son maintien en vie après la procédure. De même, le temps de saignement par ponction de la carotide ne permet pas le maintien en vie.
Remplacement
Le but de ce projet est d’évaluer l’effet d’agents anti-facteur Von Willebrand sur la thrombose et le risque de saignement. Le risque de saignement ne peut pas être étudié in vitro car il n’existe pas de modèle adéquat à l’heure actuelle. De plus, la thrombose artérielle, étant un processus particulièrement complexe faisant intervenir plusieurs types de cellules (plaquettes, globules rouges, globules blancs) ainsi que les conditions de flux sanguin (vaisseau, pression artérielle, flux), les modèles in vitro ne sont pas assez sophistiqués pour reproduire toute la complexité de ce processus.
Réduction
Le projet se fera par étapes, comme indiqué dans le déroulé du projet. Le nombre d’animaux utilisés lors de cette étude est réduit au minimum et permet l’obtention de résultats statistiquement significatifs. Les effectifs sont calculés par des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Une période d’acclimatation de 2 semaines entre l’arrivée des souris à l’animalerie et leur utilisation sera respectée. Une habituation est prévue 5 jours avant le début de l’expérimentation. Le stress et la douleur de tous les animaux utilisés dans ce projet seront diminués au minimum: - L’environnement des cages est enrichi de coton compressé et de frisure de papier afin de permettre aux animaux de construire un nid et ainsi augmenter la diversité de leur comportement. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux. - Par une anesthésie de l’animal avant et pendant la durée de la procédure - Par l’installation de l’animal sur une plaque chauffante afin lutter contre l’hypothermie pendant la procédure - Par l’injection d’analgésique et d’anesthésique local avant chaque procédure en sous-cutanée et également appliqué sur l’oeil lorsque nécessaire Pendant toutes les expérimentations, les animaux sont surveillés par du personnel entraîné pour vérifier l’absence de signe de douleur grâce à des points limites spécifiques établis pour chaque procédure. Ces points limites permettront de soustraire l’animal aux procédures expérimentales et ainsi limiter sa souffrance et son inconfort.
Choix des espèces
La souris est un animal pour lequel les modèles in vivo sont largement maîtrisés et caractérisés, notamment les modèles de thrombose artérielle. De plus, les techniques de mutation ont permis de générer des souris exprimant certains récepteurs plaquettaires et certaines protéines plasmatiques humaines, permettant ainsi de tester de nouveaux traitements de la thrombose artérielle. Les souris seront utilisées entre 3 et 4 semaines car c’est le stade auquel elles présentent une carotide de taille idéale, excepté pour le temps de saignement pour lequel elles seront utilisées entre 2 et 6 mois, ce qui correspond à l’âge adulte.
Réponse des oiseaux marins aux changements environnementaux : adaptations et limites physiologiques (MODIFICATION)
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturés dans une colonie sauvage de 20 000 couples reproducteurs, 100 manchots royaux adultes et 50 poussins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Certains ont déjà été suivis les années précédentes sans que le porteur puisse l'établir avec certitude, les bagues métalliques ayant été abandonnées pour leurs effets délétères à long terme. Chaque oiseau subit jusqu'à sept prises de sang à la veine alaire en un an, la pose sous la peau d'un transpondeur, un enregistreur fixé aux plumes du dos pendant huit à quinze jours, et un capteur avalé qui reste dans son tube digestif de sept jours à deux mois. Les 145 oiseaux relâchés sur leur site de capture et les 5 réutilisés échappent à la mise à mort, le porteur limitant chaque manipulation à moins de 35 minutes, yeux couverts d'une cagoule opaque.
Objectifs
A l’échelle de la Terre, l’environnement change à un rythme sans précédent. Le changement climatique, la fragmentation des habitats, les interactions entre l’homme et la nature, l’émergence de nouvelles maladies ; tous ces facteurs exercent une pression intense sur des écosystèmes autrefois préservés. De tels changements sont exacerbés dans les milieux polaires des hautes latitudes où le forçage climatique, l’écotourisme et les zones de reproduction limitées accentuent le stress auquel sont soumis les populations animales, en particulier les oiseaux marins. Des connaissances sur les adaptations physiologiques individuelles des oiseaux marins et leurs limites sont nécessaires pour comprendre et prédire si les individus et les populations sont capables ou non de faire face aux changements environnementaux. Le présent projet a pour ambition de poursuivre un observatoire à long terme des réponses physiologiques des manchots royaux aux changements de leurs environnements. Le projet sera construit en combinant des données précédemment collectées, complétées par un suivi annuel d’un échantillon représentatif de manchots se reproduisant dans différentes conditions coloniales et saisonnières (l’objet de la présente demande). Ce suivi permet d’étudier la variabilité inter- et intra-annuelle des réponses physiologiques (en termes d’énergie, de température corporelle et de stress) mises en oeuvre par les oiseaux face aux changements à terre de leur micro-habitat, des conditions de vie en colonie, du parasitisme et de la prédation. En combinant des protocoles d’échantillonnage standardisés sur le long-terme à des outils d’analyse statistiques avancés, nous étudions la contribution des différentes sources exogènes de pressions environnementales (climat, prédation, parasitisme, dérangement lié à l’homme) au phénotype du stress ainsi qu’à la reproduction et al croissance du manchot royal, afin de comprendre à quels facteurs et à quelles périodes ces animaux sont le plus vulnérables.
Bénéfices attendus
Les changements climatiques actuels et ceux prédits par les différent scénarios IPCC posent de nouvelles contraintes pour les espèces animales. Les observations répétées de stress thermique chez le manchot royal (i.e. comportement de halètement et ajustements posturaux des adultes diminuant la protection de l’œuf et du poussin) suggèrent que les espèces sub-Antarctiques sont également sensibles au stress thermique de chaleur, mais il n’existe à ce jour aucune données / publications sur cet enjeu majeur de conservation de la biodiversité. Les résultats obtenus seront cruciaux pour ajuster les projections concernant les dynamiques de populations de cette espèce en fonction des différents scénarios climatiques futurs (IPCC) pour renforcer les mesures de protection des espèces en fonction de leur sensibilité, et permettrons l’utilisation de l’approche la moins invasive possible pour d’autres étude du stress thermique de chaleur chez le manchot royal et possiblement d’autres espèces sub-Antarctiques et Antarctiques
Procédures
Les animaux seront soumis à maximum quatre types d’interventions sur animaux vigiles (maximum 100 adultes de 50 couples et leurs 50 poussins) : - Prélèvement sanguin à la veine alaire (7x en l’espace d’environ 1 an, durée du prélèvement ~ 2 minutes) - Implantation sous-cutanée d’un transpondeur d’identification thermo-sensibles (durée de la pose < 5 min) - Pose d’un enregistreur électronique comportant un accéléromètre tri-dimensionnel et un cardio-fréquencemère sur une durée de 8 à 15j - Equipement avec un logger ingérable mesurant la température interne (en place pour 7 jours à 2 mois selon la durée de rétention naturelle dans le tractus digestif)
Impact sur les animaux
Les procédures du projet sont assez peu invasives (capture, prise de sang, marquage par transpondeur sous-cutané, équipement avec loggers peu invasifs) mais soumettent les individus à un stress de courte durée (manipulations < 35 min). Des manipulations relativement similaires réalisées depuis plus de 15 ans n’ont pas révélé d’effets indésirables sur la reproduction ou la survie des individus.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, les animaux seront relâchés sur leur site de capture. Des animaux ayant participé au suivi à long-terme (classe Légère) les années antérieures comme adultes reproducteurs ou comme poussins pourront être à nouveau suivis, bien que cela reste rare du fait de la taille de la colonie d’étude (20000 couples reproducteurs) et de l’absence de marquage externe permanent des individus ; les bagues métalliques ayant été abandonnées du fait d’effets délétères à long-terme. Etant donné la légèreté des procédures, et l’intervalle de temps d’au moins une année entre la première utilisation et la seconde, aucun effet cumulatif n’est attendu.
Remplacement
Le but de ces études est de comprendre les stratégies adaptatives de l’animal dans son milieu : les méthodes alternatives sont donc inexistantes. De plus, nous étudions un modèle animal qui présente des adaptations particulières et quasi-uniques dans le règne animal, ceci permet d’aborder la notion fondamentale des compromis énergétiques ayant des répercussions sur le taux de reproduction et de survie de l’individu. Nos expérimentations ont pour but de cerner les capacités physiologiques et comportementales d’adaptation de ces animaux aux contraintes de l’environnement, un point clé dans la compréhension des réponses populationnelles au changement global.
Réduction
Le projet est réfléchi afin de réduire au maximum l’impact des procédures sur le bien-etre des animaux et réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. Nous mutualisons nos animaux et données avec d’autres programmes scientifiques (la base de données a vocation à être entièrement publique d’ici à 2027, les premiers élements étant déjà publiés en ligne) et cherchons à répondre à plusieurs problématiques en n’utilisant qu’un groupe d’oiseaux. Par ailleurs, les effectifs animaux sont choisis à minima (12-13 couples par zone * 4 zones contrastées pour le suivi longitudinal) au regard d’analyses statistiques permettant de caractériser la variation naturelle observée. Ceci comprend notamment l’étude de l’attribution de variance à travers de modèles statistiques complexes (Modèles Linéaires Mixtes Généralisés (GLMMs), Analyses en Composantes Principales (ACPs), Equations d’Estimations Généralisées (GEEs)).
Raffinement
Des précautions particulières sont prises pour minimiser le dérangement des animaux et réduire l’impact des procédures sur leur bien-être. En termes de Raffinement, nous avons développé une méthodologie d’étude du fonctionnement mitochondrial visant à remplacer les biopsies musculaires par l’analyse des cellules sanguines, ce qui limite considérablement le côté invasif des expérimentations. De manière semblable, nous combinons l’utilisation de transpondeurs pour l’identification des animaux avec la collecte des données de température corporelle afin de minimiser le côté invasif de nos manipulations (transpondeurs thermo sensitifs). Les interventions sur les animaux se limitent en fait à des captures, pesées, mensurations, prises de sang à la veine alaire, identification par transpondeur et pose de biologgers externes ou ingérables. Le temps de manipulation est réduit au minimum grâce notamment à l’intervention de chercheurs confirmés et formés à manipuler des manchots royaux. Durant les manipulations les animaux ont de plus les yeux couverts d’une cagoule opaque qui limite leur stress. Toutes les manipulations sont effectuées dans le calme et les oiseaux sont surveillés en permanence pendant les interventions et quotidiennement après. Nous avons fixé le point limite d’arrêt des manipulations à l’apparition de polypnée (indice du stress de l’animal) ou d’une apathie. Les biologgers utilisés sont fixés (de manière non permanente) en externe sur les plumes dorsales, ce qui n’entraine pas de souffrance chez l’animal. Les modèles que nous déployons sont utilisés en routine avec succès chez cette espèce depuis plusieurs années, sans effets négatifs sur la reproduction et la survie.
Choix des espèces
Le manchot royal est choisi comme modèle au regard de son écologie chez l’adulte que le poussin. Les adultes se nourrissent en mer et jeûnent plusieurs semaines lors des séjours à terre, durant l’incubation et la mue. Ils font face à de fortes contraintes environnementales à terre (stress social, parasites, climat) et en mer (hypoxie en plongées profondes, prédation). Le poussin a une croissance très longue (+1 an) pour un oiseau, interrompue par une phase de jeûne pendant l’hiver austral. C’est un modèle idéal pour l’étude de la plasticité des mécanismes physiologiques et des compromis énergétiques dans un contexte de changement global. Le manchot royal, espèce adaptée au froid, souffre de plus en plus de vagues de chaleur à terre dues au réchauffement climatique (stress thermique), justifiant par ailleurs la recherche de nouvelles méthodologies de suivi non-invasif de la température corporelle des animaux à l’aide de transpondeurs d’identification passifs. Adultes, indispensables pour la part des expériences basées sur l’évaluation du succès reproducteur et les caractéristiques de la recherche alimentaire en mer qu’ils sont les seuls à effectuer. Poussins pour étudier l’influence des conditions environnementales sur la croissance, le statut hormonal et la survie.
Caractériser comment les lipides de la salive de moustique influencent l’infection par les flavivirus pour développer un moyen de contrôle.
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Pour savoir si les lipides de la salive de moustique facilitent l'infection par les flavivirus, 397 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles reçoivent en intradermique, sous anesthésie, des produits que le porteur décrit lui-même comme pouvant être irritants, puis une partie est tuée dans la foulée pour biopsie cutanée. Les autres sont infectées et suivies quinze jours, avec une prise de sang à la veine mandibulaire tous les trois jours, l'infection pouvant provoquer perte de poids, immobilité, troubles neurologiques et convulsions. Les souris qui perdent plus de 20 % de leur poids ou montrent des signes de souffrance sont tuées par dislocation cervicale sous anesthésie.
Objectifs
L'objectif du projet est de déterminer le rôle des lipides de la salive de moustique dans les infections par les flavivirus pour développer une nouvelle méthode de lutte ciblant les lipides de la salive.
Bénéfices attendus
Les bénéfices à court terme sont : i) Identifier une cible pour bloquer la transmission de tous les flavivirus au niveau de la peau, ii) Comprendre l’effet des lipides de la salive de moustique sur l'infection. A long terme, les résultats permettront le développement d’un médicament préventif ou curatif contre tous les flavivirus, lesquels infectent un demi-milliard de personnes et en tuent 250 000 par an.
Procédures
Dans toutes procédures, nous injecterons les souris avec des produits qui peuvent être irritants, mais cela se fait sous anesthésie. L'injection intradermique se fait en 2- 3 min. Nous collecterons, sur une partie des souris dans toutes les procédures, des biopsies de peau sur des animaux anesthésiés qui seront euthanasiés juste après. L‘autre partie des souris seront suivies pendant 15 jours pour la survie et les signes cliniques suite aux infections et nous réaliserons des prélèvements sanguins tous les 3 jours. Les biopsies et l'examen clinique prennenent environ 3- 5 min/ animal, le prélèvement sanguin prend 2- 3 min. Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure.
Impact sur les animaux
-Douleur passagère dans le site de l’injection lors de l’inoculation des virus avec les lipides. Nuisances suite aux prélèvements sanguins sur la veine mandibulaire qui se traduisent par une lésion et douleur passagères après la ponction. -Perte de poids, mobilité réduite ou inactivité, mauvais état corporel, stress, comportement anormal, troubles neurologiques (dépression, excitation ou convulsions), liés à l’infection par les virus.
Devenir
Dans toutes les procédures, les souris seront euthanasiées sous anesthésie : après la réalisation des biopsies cutanées, si elles développent des signes de souffrance et à la fin des expériences.
Remplacement
Dans notre cas, le modèle animal est incontournable. Aucun model autre que le modèle animal ne permet de tester l’effet des lipides de la salive de moustique sur la transmission des flavivirus. Néanmoins, nous avons générés les données préliminaires nécessaires pour supporter notre hypothèse sur des modèles in vitro. Nous identifierons les lipides impliqués dans l'augmentation de l'infection virale sur des modèles in vitro en utilisant des cellules humaines avant de confirmer l’effet avec le modèle animal.
Réduction
Pour réduire le nombre des souris à utiliser, nous faisons toutes les optimisations sur les modèles in vitro. Nous avons étudié l'effet des lipides sur les différents flavivirus in vitro, et sur les souris nous validerons l’effet observé pour seulement deux espèces de flavivirus pour limiter l'utilisation des souris. De plus, nous testerons différentes doses sur des souris males et puis nous validerons la dose ayant un effet sur des souris femelles. Dans nos expériences, nous utiliserons dans chaque condition le minimum des souris nécessaire pour avoir des données statistiquement analysables (10 souris/ condition dont 3 seront utilisées pour la collecte de la peau à 24h post infection pour étudier la transmission, et le reste des souris seront suivies pour la survie, les signes cliniques et la virémie).
Raffinement
-Les souris seront manipulées de façon à réduire au maximum le stress, la douleur et la souffrance. Elles seront anesthésiées avec le mélange kétamine/xylazine avant l’inoculation intradermique des produits et les biopsies cutanées. Nous utiliserons des coussins chauffants et une lampe chauffante pour maintenir la température des souris anesthésiées. Un contrôle régulier, toutes les 15 min, sera effectué pour déceler toute possible anomalie liée à l'anesthésie : suivi des grandes fonctions et desséchement de la cornée. -Nous ajouterons un gel ophtalmique pour palier au dessèchement de la cornée. En dehors des expériences, le suivi des souris s’effectuera chaque jour. -Les souris infectées seront euthanasiées après la collecte des biopsies cutanées par dislocation cervicale sous anesthésie. -Les souris seront aussi euthanasiées si elles développent des signes de souffrance ou perdent >20% de poids corporel et à la fin des expériences, par dislocation cervicale sous anesthésie.-Les souris seront maintenues par 3 à 5 individus/cage avec de la litière et des enrichissements en alternance. Nous changerons la litière tous les 3 jours.
Choix des espèces
Nous allons utiliser dans ce projet des souris immunocompétentes, contrairement aux autres modèles d’infection pour les flavivirus, qui utilisent généralement des souris transgéniques avec une immunité innée déficiente. Notre projet vise à étudier l'effet des lipides salivaires sur la transmission des flavivirus et nécessite un modèle animal avec une immunité fonctionnelle. De plus, nous avons déjà validé et établie les conditions sur les souris. Par ailleurs, les souris sont des animaux de petites tailles, faciles à manipuler. Les constantes physiologiques seront facilement mesurables avec des outils adaptés. Nous allons utiliser des sujets adultes de 5 semaines, qui ont une taille corporelle et un système immunitaire mature permettant une réponse immunitaire adéquate nécessaire pour l'étude de la transmission, l'inoculation en intradermique, et leur manipulation.
Infection des moustiques du genre Anophèles par Plasmodium berghei ANKAGFP, espèce plasmodiale adaptée aux rongeurs de laboratoire.MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Rats : 25
Produire en masse des moustiques infectés et les fournir aux équipes qui travaillent sur le paludisme : 1 840 souris et 25 rats sont infectés par le parasite pour entretenir cette production, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger, tous tués à l'issue. Chaque jour, on les pique à la veine de la queue pour compter les parasites dans leur sang, puis les souris sont anesthésiées et exposées aux moustiques qui viennent s'en nourrir, avant une ponction cardiaque et une dislocation cervicale. Les animaux dont la parasitémie n'est pas jugée adéquate sont tués sans avoir servi à quoi que ce soit. Le porteur indique en majuscules dans son résumé que cette version augmente le nombre d'animaux "du fait d'une activité croissante de notre plate-forme de service".
Objectifs
Préambule Le paludisme reste un problème majeur de santé publique dans le monde. La maladie sévit dans plus de 80 pays où elle met à risque près de la moitié de la population mondiale, et tue chaque année environ 600000 personnes, principalement des jeunes enfants en Afrique sub-saharienne. Son incidence, qui avait diminué, a augmenté ces dernières années, notamment en raison d’une résistance croissante du parasite aux traitements disponibles et la résistance des moustiques aux insecticides. Objectifs du projet Les deux missions principales de notre unité sont de : 1) Produire en masse et en continu deux espèces d’Anophèles et les fournir aux équipes de recherche, qui étudient le paludisme chez l’homme ou des modèles animaux de cette maladie. 2) Cultiver les stades asexués et produire les stades sexués (gamétocytes) de P. falciparum et de réaliser des infections des Anophèles avec ce parasite. Les moustiques peuvent être utilisées dans différentes types d’études, par exemple : - Pour mieux comprendre la biologie du parasite, son développement complexe dans le moustique et dans l’hôte mammifère. - Études sur la biologie des Anophèles et l’interaction entre ce vecteur et le parasite. - Études sur le comportement des Anophèles infectées ou non par P. falciparum - Évaluer des drogues pour bloquer la transmission de P. falciparum entre l’homme et le moustique. - Essais sur des candidats vaccins dans un modèle animal, un prérequis avant des études chez l’homme. - Études sur la résistance des Anophèles aux insecticides Il est très important pour la réalisation de ces expériences et les résultats qui en sortent que les femelles moustiques que nous fournissons aux scientifiques soient en bonne « santé », qu’elles soient réceptives à l’infection par plasmodium, que le parasite se développe correctement dans le tube digestif et les sporozoïtes migrent aux glandes salivaires. NOTRE DEMANDE DE MODIFICATION VISE JUSTE À AUGMENTER LE NOMBRE DE SOURIS À UTILISER DU FAIT D’UNE ACTIVITÉ CROISSANTE DE L’UNITE QUI EST UNE PLATE-FORME AU SERVICE DES ÉQUIPES DE RECHERCHE TRAVAILLANT SUR LE PALUDISME.
Bénéfices attendus
Ce projet permet de déterminer la réceptivité des Anophèles à l’infection par P. berghei, d’évaluer le développement du parasite dans les moustiques et la survie des moustiques à cette infection. Ces données sont importantes pour le suivi de notre élevage et pour valider la bonne qualité des moustiques que nous fournissons aux chercheurs et par conséquent la reproductibilité de leurs expériences.
Procédures
Après infection, la parasitémie des animaux est contrôlée par frottis sanguins ou cytométrie en flux, à partir d’une goutte de sang prélevée à la queue par ponction de la veine caudale avec une aiguille. Le prélèvement est effectué quotidiennement à partir du troisième jour au septième jour post-infection pour les rats et le 3ème et 4ème jour pour les souris. Le prélèvement de sang des souris par piqûre des moustiques est réalisé après anesthésie par injection intra-péritonéale d’un mélange anesthésique/analgésique. Le prélèvement par ponction cardiaque est réalisé après anesthésie profonde par injection intra-péritonéale d’un mélange anesthésique/analgésique. Cette anesthésie est d’une durée suffisante pour réaliser le prélèvement sans réveil de l’animal. Après le prélèvement, les animaux sont mis à mort par dislocation cervicale.CET AMENDEMENT A ÉTÉ DÉPOSÉ POUR AUGMENTER LE NOMBRE D’ANIMAUX À UTILISER DU FAIT D’UNE ACTIVITÉ CROISSANTE DE NOTRE PLATE-FORME DE SERVICE, AUCUNE DES INTERVENTIONS SUR ANIMAUX CITÉES CI-DESSUS N’EST MODIFIÉE ET AUCUNE N’A ÉTÉ AJOUTÉE.
Impact sur les animaux
Le rongeur vigile ne souffrira que de l'inconfort causé par des injections s, ainsi que par le prélèvement d'échantillons de sang. Les animaux infectés par le parasite seront mis à mort avant l'apparition des symptômes du paludisme expérimental. Un prélèvement de sang sans réveil sera réalisé sur l’animal profondément anesthésié.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans les procédures expérimentales seront mis à mort. Les rats infectés ayant subi un prélèvement sanguin terminal fait sous anesthésie profonde seront ensuite mis à mort. Les rats infectés vigiles n’ayant pas une parasitémie adéquate seront mis à mort. Les souris infectées et anesthésiées ayant servi au repas sanguin des moustiques seront mises à mort. Les souris infectées n’ayant pas une parasitémie adéquate seront mises à mort. Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés.
Remplacement
Le cycle de vie des parasites P. berghei se fait entre deux hôtes : un hôte vertébré, souris ou rat, et un insecte hématophage, hôte et vecteur de Plasmodium, le moustique Anopheles stephensi. Dans chaque hôte, le parasite se développe et se différencie en de nombreux stades Actuellement, il n’existe pas de technique qui permette de réaliser l’ensemble de ce cycle complexe in vitro, il est donc incontournable d’avoir recours à des anophèles femelles et aux souris et rats auxquels sont adaptées l’espèce de Plasmodium que nous utilisons. Chez les espèces de plasmodium qui infectent les rongeurs, le cycle de multiplication du parasite dans les globules rouges ne peut pas être reproduit in vitro. Les parasites doivent donc être propagés dans le sang des animaux, mais nos expériences ne nécessitent pas que soit atteinte une parasitémie élevée (proportion d’érythrocytes infectés par Plasmodium) ce qui évite que soit atteinte la phase d’occurrence des complications.
Réduction
Il n’existe pas actuellement de système qui permette de reproduire le cycle de vie complet de Plasmodium in vitro. Par conséquent, pour réaliser ce projet, des infections hebdomadaires de rongeurs et de moustiques sont nécessaires. Les protocoles utilisés ont été mis au point dans différents laboratoires y compris le nôtre et toutes les étapes sont bien maîtrisées Nous utilisons le nombre minimal possible d’animaux pour nos expériences. Pour la préparation de stocks de sang infecté pour P. berghei, nous utilisons des rats car leur volume sanguin est plus important que celui des souris. Ainsi nous réduisons le nombre d’animaux utilisés. L’infection des moustiques par P. berghei se fait selon un protocole utilisé en routine depuis 20 ans. Ce projet s’inscrit dans la production en masse et continue de moustiques Anophèles et l’évaluation de leur « qualité » en réalisant des infections hebdomadaires des souris. Il n’y a pas de comparaisons entre groups d’animaux et une analyse statistique n’est pas nécessaire (confirmé par statisticiens).
Raffinement
Les souris ou rats sont inoculés avec P. berghei, espèce adaptée aux rongeurs de laboratoire, par voie intrapéritonéale ou intra-veineuse. Il s’agit de gestes rapides. Le niveau de parasitémie durant la phase sanguine est suivi quotidiennement à partir du jour 3. De plus et si nécessaire, nous utiliserons la grille standard comportementale/clinique de la SBEA pour évaluer l’état de santé des animaux. Les critères principaux évalués seront les suivants : poils hérissés, motricité lente, prostration, pâleur des pattes (anémie).LES ANIMAUX OBTENANT UN SCORE DE 2 POINTS POURRONT BENEFICIER, SI NECESSAIRE, DE MESURES D’AMELIORATION DES CONDITIONS D’HEBERGEMENT (ENRICHISSEMENT, CHAUFFERETTE) ET DE L’ALIMENTATION (GEL DIETETIQUE). LES SOURIS PRESENTANT UN SCORE SUPERIEUR A 2, CONSIDERE COMME POINT LIMITE, SERONT MISES A MORT. Il est important de re-souligner que la phase de l’infection que nous analysons est asymptomatique, et que les animaux sont sacrifiés avant que ne surviennent les symptômes et les complications physiologiques voir mortelles- neuropaludisme, anémie prolongée. 3) Pour éviter la douleur et la souffrance pendant certaines manipulations les animaux sont anesthésiés selon des procédures validées par le CEEA. Par exemple, les souris, infectées ou non par P. berghei, qui sont utilisées comme sources de sang pour les moustiques anophèles femelles hématophages, sont anesthésiées ce qui permet d’éviter la douleur et la souffrance due aux piqures de nombreux moustiques. Après le gorgement des moustiques, les souris sont mises à mort . 4) Dans ce projet, les rongeurs sont utilisés pour infecter et nourrir les moustiques. Le nombre d'animaux utilisés correspond au minimum nécessaire pour réaliser l’infection des moustiques, ainsi que pour produire et cryoconserver les parasites.
Choix des espèces
Les inoculations de parasites aux souris et rats seront réalisées sur de jeunes adultes de 3-4 semaines car ils ne sont pas immunocompétents, ce qui favorise l’infection par le parasite.
Etude pilote pour l’utilisation de nouvelles nanoparticules dans deux modèles de cancer du pancréas chez la souris
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
216 souris privées de système immunitaire vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue, avec un volume de tumeur autorisé jusqu'à 1 500 mm3. Cent quarante-quatre d'entre elles reçoivent une greffe de cellules de cancer du pancréas sous la peau, cent huit une injection intraveineuse de nanoparticules, trente-six une injection directe dans la tumeur. Le porteur écrit pouvoir "imaginer" une perte de poids et de motricité chez les animaux dont la tumeur grossit. Aucun traitement n'est évalué à ce stade : les 216 souris sont utilisées pour choisir la souche, la dose et la voie d'administration de l'essai thérapeutique à venir, dont l'effectif n'est pas indiqué.
Objectifs
Le cancer du pancréas est la 12e forme de cancer la plus fréquente, mais l’une des plus meurtrières, avec un taux de survie très faible. En France, environ 15 000 nouveaux cas par an (légèrement plus d'hommes que de femmes) sont diagnostiqués avec une incidence en augmentation depuis plusieurs décennies, en partie à cause du vieillissement de la population et de facteurs de risque (tabac, obésité, diabète, alcool...). La survie du cancer du pancréas reste malheureusement l’une des plus faibles parmi tous les cancers, en raison de son diagnostic souvent tardif et de sa progression rapide. En France la survie nette à 5 ans (tous stades confondus) est Hommes : environ 9 % et Femmes : environ 10 %. L’objectif de ce projet est de faire une étude préliminaire (étude pilote) qui lèvera des verrous techniques (variabilité des modèles, voies optimales d’injection des nanoparticules) et scientifiques pour les choix du projet global à venir par la suite. Il s’agit d’une première partie d’étude préclinique pour le développement de nanoparticules thérapeutiques seules ou chargées dans des cellules qui seraient utilisées comme vecteurs. Ces nouvelles nanoparticules seront utilisées dans le traitement du cancer du pancréas. Plus précisément, les nanoparticules seront utilisées en présence de champs magnétiques et ce afin de valider une approche thérapeutique par hyperthermie magnétique. Ceci sera détaillé lors du dépôt de la seconde DAP dans laquelle le protocole thérapeutique sera détaillé. Le projet se découpe en 2 procédures expérimentales : La première procédure expérimentale vise à caractériser le développement tumoral de deux modèles in vivo chez des animaux immunodéficients. La deuxième procédure expérimentale vise à démontrer la tolérance et la bioaccumulation des nanoparticules dans les tissus en comparant deux voies d’administration.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus pour ce projet global sont de pouvoir valider une nouvelle nanoparticule pour le traitement du cancer du pancréas. Cette première partie, courte et considérée pilote nous aidera dans le choix de souche de souris d'intérêt, le type de cellules vecteurs plus pertinentes, la dose de nanoparticules et la voie d'administration d'intérêt. Cela permettra donc de réduire le nombre de groupes expérimentaux par la suite pour l’étude thérapeutique.
Procédures
Les animaux sont soumis à plusieurs types d’interventions : - chirurgie : injection de cellules sous-cutanée de cellules tumorales : 144 souris concernées = 5 min /souris - injection intraveineuse : 72 souris saines + 36 souris avec tumeurs = 5 min /souris - injection intra-tumorale : 36 souris avec tumeurs = 5 min /souris
Impact sur les animaux
D’après l’expérience du laboratoire concernant les procédures expérimentales, nous pouvons imaginer observer une perte de poids et de motricité chez les animaux ayant développé des tumeurs sous-cutanées de volume important. Afin d’éviter cela, nous avons prévu un volume maximum de tumeur à atteindre de 1500mm3. L’inoculation de tumeur sous-cutanée peut induire des douleurs, juste après l’inoculation. Pour la deuxième procédure, l’injection des particules véhiculées dans les différents types cellulaires est prévue en intraveineux. Une gêne autour de la veine de queue utilisée peut apparaître à ce moment. Dans le groupe avec une tumeur, les douleurs dues à l’inoculation de la tumeur en sous-cutanée peuvent apparaître juste après l’inoculation.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux seront mis à mort.
Remplacement
L’utilisation de modèles in vivo permet d’intégrer différentes composantes, indispensables à la compréhension des mécanismes de développement tumoral et de réponses aux traitements. Ce projet a été initié sur des cultures de lignées humaines de cancer de pancréas afin de déterminer le comportement de ces lignées. Ce projet ne peut cependant pas être intégralement effectué sur ces modèles de remplacement in vitro ou in silico. Le projet par lui-même est une étude pilote pour établir le bon choix de souche de souris, de modèle tumoral et de voie d’administration de la molécule d’intérêt qui traitera in fine des cancers du pancréas. Une suite est prévue une fois ces informations traitées.
Réduction
Nous avons établi des groupes d’animaux minimaux pour permettre de suivre à différents temps l’évolution de la tumeur ainsi que la voie d’administration et les doses optimales à utiliser pour l’utilisation des nanoparticules dans les cellules vectrices. De plus, des simulations statistiques ont été réalisées à l’aide de données issues de la littérature complétées par des simulations à l’aide d’outils en ligne régulièrement utilisés en recherche.
Raffinement
À leur arrivée, les animaux seront placés en groupe sociaux de trois individus par cage, dans des cages standards répondant aux normes européennes. Ils bénéficieront d’un temps d’adaptation avant toute expérimentation de minimum 6 jours et également d’enrichissement dans leur cage (roue d’activité, cartons, coton). Une surveillance étroite des animaux sera effectuée, de leur arrivée à la fin du protocole, par un personnel compétent, afin de déterminer leur état général (mesure du poids, évaluation de l’apparence physique, respiration). Si nécessaire, ce même personnel mettra en place des mesures afin d’améliorer le bien-être animal. Cette évaluation sera faite trois fois par semaine incluant une mesure de poids par balance et mesure des volumes tumoraux au pied à coulisse. Les animaux disposeront de croquettes humidifiées dans le fond de leur cage ainsi que de complément alimentaire (DietGel Recovery) afin de limiter et compenser la perte de poids attendue suite aux procédures expérimentales. Les procédures ont été pensées de manière à limiter au maximum la souffrance animale par l’administration d’agents analgésiques et anesthésiques appropriés et par le choix de points limites cohérents. Il s'agit d'animaux OGM, au système immunitaire affaibli. Ils sont donc hébérgés en animalerie spécifique, en environnement controlé afin d'éviter tout risque d'infection et donc éviter un phénotype dommageable.
Choix des espèces
Les modèles tumoraux in vivo sont nécessaires afin d’évaluer l’effet du traitement sur la progression de la tumeur tout en prenant en compte toutes les composantes du microenvironnement tumoral dont les interactions avec les cellules tumorales qui peuvent biaiser l’effet thérapeutique du traitement. Le développement de tumeurs humaines nécessite l’utilisation d’individus immunodéficients afin d’éviter tout rejet de greffe. Nous utiliserons donc des souris au système immunitaire déficient « SCID » qui sont considérées les plus pertinentes dans l’étude de tumeurs pancréatiques. Nous utiliserons des mâles et des femelles, tenant compte que la prévalence du cancer du pancréas touche aussi bien les hommes que les femmes. L’ensemble des animaux utilisés dans cette étude seront de jeunes adultes âgés de 8 semaines en début de protocole. A ce stade, tous les organes sont formés et fonctionnels.
Étude de la résistance à la colonisation dans un modèle d’infection poisson-zèbre
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
La mort par infection est retenue comme point limite, le porteur indiquant que les signes de souffrance sont mal connus et peu observables au stade larvaire. 42 282 poissons zèbres vont être utilisés, dont 38 700 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue. Les larves sont plongées trois ou vingt-quatre heures dans une eau contenant une bactérie pathogène, chacune seule dans deux millilitres d'eau au fond d'un puits, la mort survenant en vingt-quatre à quarante-huit heures quand la flore ne protège pas. Le porteur écrit que la douleur et le stress liés à l'infection ne sont pas quantifiables à ce stade, tout en concluant qu'ils restent de courte durée puisque la mort arrive vite.
Objectifs
La flore microbienne joue de nombreux rôles en santé humaine et contribue notamment à la protection contre l’infection, plus communément appelé l’effet probiotique. Cependant, ces effets bien que décrits restent peu caractérisés du fait de la diversité et complexité de la flore intestinale chez les mammifères et des limites pratiques intrinsèques aux modèles in vivo correspondants (coûts d’hébergement, manipulation...). Dans ce contexte, la larve du poisson zèbre constitue un modèle de choix puisque la flore y est moins complexe, l’observation microscopique non invasive plus aisée, tout en arborant un système digestif et une réponse immunitaire innée comparables aux mammifères, en faisant ainsi un modèle pertinent pour étudier les interactions hôte-pathogène. L’objectif de ce projet est ici de caractériser les mécanismes moléculaires responsables de la protection conférée par la flore contre un pathogène en utilisant un modèle de colonisation par immersion chez la larve de poisson-zèbre. Pour cela, trois aspects seront étudiés : (i) la réponse de l’hôte face au pathogène ainsi que l’influence d’un microbiote, protecteur ou non, sur celle-ci (ii) le pathogène et ses potentiels facteurs de virulence, et (iii) l’établissement et la dynamique de la flore commensale, les interactions entre les différents membres, la composition minimale permettant la protection et les facteurs moléculaires impliqués.
Bénéfices attendus
La flore joue un rôle important sur notre santé. La compréhension des interactions hôte-microbiote-pathogène sont indispensables au développement d’approches thérapeutiques et/ou préventives rationnelles. Dans ce contexte, notre projet vise à caractériser les facteurs de protection développés par le microbiote et l’influence de l’hôte, et permettra ainsi de mettre en lumière des bactéries probiotiques capables de protéger les poissons-zèbre contre une infection par des pathogènes invasifs. L’étude du rôle protecteur de ces potentiels probiotiques contre des pathogènes de poissons pourrait être ensuite envisagée chez des poissons économiquement importants en aquaculture tels que la truite. Enfin, l’identification de mécanismes moléculaires responsables de l’effet protecteur aboutira, de manière plus générale, à une meilleure compréhension du rôle du microbiote dans la santé de l’hôte.
Procédures
Les larves de poisson-zèbre vigiles seront exposées une fois à un pathogène par balnéation pendant 3 ou 24 heures selon la procédure. Cela pourra entrainer le développement d’une infection, notamment en l’absence d’une flore protectrice. L’infection est probablement associée avec un certain niveau de douleur et/ou stress non quantifiables à ce stade de développement de la larve, qui peut aboutir à la mort de l’animal en 24 à 48 heures.
Impact sur les animaux
Nos expériences consistant à évaluer soit la protection conférée par la flore contre le pathogène soit la capacité des pathogènes sélectionnés à infecter et tuer les larves, la mort des poissons sera alors majoritairement considérée comme point limite. Des signes de souffrance en amont ne sont en fait que très peu listés et /ou adaptés au stade larvaire et à notre procédure d’élevage. Leur niveau d’appétit ou leur taille exacte ne peuvent pas être mesurés dans notre système et à ce stade de développement, et l’absence de réponse au stimulus souvent synonyme de souffrance n’est pas observée de manière systématique avant la mort de l’animal. Le développement de l’infection doit engendrer une douleur et/ou un stress à l’animal que l’on ne peut quantifier mais qui reste de courte durée puisque la mort intervient alors très rapidement.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure car : (i) une majorité aura été en contact avec le pathogène et ils ne peuvent ainsi pas être réutilisés, ni replacés, ni adoptés. (ii) cela permettra les différentes analyses prévues (à différents temps ou en fin d’expérience)
Remplacement
Le rôle de la flore dans la protection contre l’infection et les interactions de celle-ci avec l’hôte ne peut être étudié que dans un contexte in vivo. Le poisson zèbre est un modèle in vivo bien caractérisé et nous utiliserons ici des poissons au stade larvaire de développement dont les systèmes digestif et immunitaire (réponse innée) sont organisés comme ceux des mammifères, un point déterminant dans le cadre de notre étude.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé afin d’être minimum tout en permettant l’application des approches statistiques choisies et est basé essentiellement sur des données de la littérature. L’analyse statistique pour la comparaison de la survie des larves dans de multiples conditions expérimentales au cours du temps s’appuiera sur l’utilisation d’un modèle de survie. Des ajustemenst seront réalisés afin de prendre en compte la multiplicité des tests.
Raffinement
Ce projet a pour objectif de mettre en évidence et comprendre les mécanismes moléculaires mis en jeu dans la protection conférée par la flore contre un pathogène. L’ensemble des procédures consiste ainsi en l’infection des poissons-zèbres en ajoutant l’agent pathogène dans l’eau des larves de poissons et le suivi de la survie en fonction notamment de la composition de la flore reconstituée au préalable. Des mutants du pathogène utilisé seront également testés afin de mettre en lumière les facteurs de virulence impliqués dans le développement de l’infection. Les symptômes chez la larve étant peu connus et non systématiques, la mort de l’animal par l’infection ne peut majoritairement pas être évitée sans interférer avec nos résultats. Certains signes cliniques propres à la pathologie du pathogène donné seront néanmoins recherchés quotidiennement et aboutiront à la mise à mort du poisson par surdose d’anesthésique. Une observation quotidienne des poissons sera ainsi réalisée et les poissons ne seront pas conservés plus de quinze jours post-fertilisation pour limiter leur inconfort au vu de notre procédure d’élevage, à savoir des plaques 24-puits avec un poisson par puits contenant deux millilitres d’eau.
Choix des espèces
La flore intestinale joue un rôle important sur notre santé. La compréhension des interactions hôte-pathogène ainsi que l’identification du rôle du microbiote sont indispensables au développement d’approches thérapeutiques et/ou préventives rationnelles, et cela ne peut se faire sans le recours à l’expérimentation animale. Le Danio zébré est un modèle in vivo bien caractérisé (notamment du fait de son utilisation en biologie du développement), avec un génome connu et de nombreuses lignées transgéniques déjà disponibles. De plus, nos procédures impliquent de n’exposer aux bactéries pathogènes invasives que des poissons au stade larvaire de développement dont les systèmes digestif et immunitaire (réponse innée) sont organisés comme ceux des mammifères, un point déterminant dans le cadre de notre étude. Outre l’obtention de pontes, qui nécessite des poissons-zèbres adultes, mâles et femelles, mais non inclus dans ce projet car simplement géniteurs, nos procédures impliquent de n’exposer aux bactéries pathogènes que des poissons au stade larvaire de développement. L’utilisation de poissons au stade larvaire de développement se justifie au niveau scientifique et éthique puisque ces derniers possèdent déjà un système digestif et une réponse immunitaire innée comparables à ceux des mammifères.
Étude de la sénescence dans le développement des cancers pulmonaires en utilisant des modèles murins
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Toutes biopsiées à l'oreille au poinçon ou aux ciseaux, et 320 d'entre elles gavées une fois par semaine jusqu'à seize fois, 1 536 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles portent des modifications génétiques qui leur font développer des tumeurs pulmonaires entre trois et quatre mois, et sont tuées au plus tard à cinq mois pour prélever des tissus, ou parce que le porteur les juge "inutilisables" pour le projet. L'objet est de savoir si les cellules sénescentes freinent ou favorisent le cancer du poumon. Le porteur reconnaît que ces tumeurs sont indétectables à l'œil comme à la palpation et annonce un simple suivi hebdomadaire, sans dire comment il repérera la souffrance des souris chez lesquelles elles progressent.
Objectifs
Malgré les efforts considérables déployés pour lutter contre le cancer et trouver des traitements efficaces, cette maladie demeure l’une des principales causes de mortalité en France et dans le monde. Un des principaux défis des différentes approches anticancéreuses est leur incapacité à éliminer toutes les cellules tumorales. En effet, une petite proportion de ces cellules parvient à survivre aux traitements puis redonne naissance à des tumeurs. La nature de ces cellules cancéreuses résistantes reste largement méconnue et sujette à débat, néanmoins, il pourrait s'agir de cellules sénescentes (CS). La sénescence est un processus qui se déclenche lorsqu’une cellule est soumise à un stress susceptible de la rendre cancéreuse, entrainant un blocage définitif de sa capacité à se multiplier, et donc a créer des tumeurs. Néanmoins, certaines études suggèrent que les CS sont non seulement sont très résistantes aux traitements anticancéreux, mais pourraient contourner leur blocage et redevenir capable de se multiplier. Pire encore : ces traitements pourraient paradoxalement induire la sénescence par le stress qu’ils engendrent, et donc permettre a des cellules précancéreuses de survivre. Nous supposons donc que la sénescence n’est pas nécessairement une barrière définitive et qu’elle pourrait être contournée, permettant ainsi à des cellules potentiellement tumorales de survivre aux traitements et de compléter ultérieurement leur transformation en cellules cancéreuses, expliquant ainsi le retour du cancer chez les patients traités. Le but de ce projet est de comprendre comment les cellules pulmonaires sénescentes influencent le développement du cancer en utilisant un modèle murin développant des tumeurs pulmonaires associé à des systèmes génétiques et pharmacologiques permettant de marquer et d'éliminer les cellules sénescentes.
Bénéfices attendus
En déterminant la contribution des cellules sénescentes dans le développement tumoral, nous espérons pouvoir déterminer si elles inhibent ou au contraire promeuvent celui-ci. Dans ce dernier cas, nous aurons découvert une nouvelle cible pharmacologique dans la lutte contre le cancer pulmonaire.
Procédures
Biopsie : La totalité des 1536 souris seront biospiées, par prélèvement d'un petit bout de tissu par punch ou avec des ciseaux (3 mm). Fait une seule fois dans la vie de l'animal pour une durée inférieur a 1 minute. Gavage : 320 souris seront gavées une fois par semaine à partir de l’âge d’un mois et jusqu’à leur mise à mort a l'age de 2 mois (4 gavages), 3 mois ( 8 gavages), 4 mois (12 gavages) et 5 mois (16 gavages). 80 souris seront traitées pour chaque âge. La procédure de gavage prend moins de 15 secondes par souris.
Impact sur les animaux
Le modèle murin utilisé dans ce projet développe des tumeurs pulmonaires entre 3 et 4 mois au point d'impacter leurs bien-être à partir de 6 et de causer la mort a près de 7 mois. Néanmoins, ces souris seront mises à mort à 5 mois maximum, soit avant que des problèmes sanitaires n'apparaissent. Il est néanmoins possible que certaines d'entre elles développent des difficultés respiratoire mineures. De même, il existe une faible probabilité de voir apparaître des prolapsus rectal et des papillomes sur le corps de la souris. Les souris seront également maintenues en contention puis biospiées : elles devraient donc subir un stress et une douleur légère pour un court laps de temps. En ce qui concerne le gavage, les souris ne devraient alors ressentir qu'un léger et fugitif inconfort, peu de stress et aucune douleur.
Devenir
Toutes les souris seront mises à mort à l'issue de chaque procédure pour les raisons suivantes : soit les souris seront susceptibles de développer des tumeurs pulmonaires et doivent dont être mises à mort avant que cela ne se produise ; soit les souris seront mises à mort pour prélèvement de tissus aux temps impartie ; soit les souris seront inutilisables pour ce projet (mauvaise combinaison de gènes ou souris trop âgée).
Remplacement
L'étude de la senescence est un processus intégré impliquant une communication intra- et inter-cellulaire et tissulaire. Il est ainsi impossible de mimer in vitro ou in silico le développement tumoral au sein des poumons et son interaction avec des cellules sénescentes. Pour ce projet, le recours à l’animal reste donc indispensable.
Réduction
Nous n’avons pas trouvé de système in vitro permettant de faire des analyses préliminaires susceptibles de diminuer le nombre de souris à utiliser. Des efforts seront faits pour limiter le nombre de souris nécessaires par groupe, par exemple en utilisant les règles statistiques adéquates et des logiciel dédiés. En se basant sur la littérature déjà existante et en prenant en compte les exigences de réduction, nous constituerons des groupes expérimentaux composés de 20 animaux. Pour cette étude, nous aurons besoin de souris sur 4 à 5 ans. Les effectifs ont été choisis en prenant en compte 2 paramètres : -(1)Le nombre minimum de souris permettant d’obtenir des résultats significatifs. –(2)Le taux de mortalité/échec associé au travail sur animaux et a la part d’incertitude, notre modèle murin cancéreux développant un phénotype dommageable.
Raffinement
Le raffinement sera assuré par: 1) Un enrichissement permettant l’expression des besoins comportementaux et physiologiques de l’espèce (morceau de bois, abris dans la cage...). 2) Un suivi sanitaire hebdomadaire par les membres de l’équipe (expérimentateurs + personnels techniques). Ce suivi permettra d’indiquer si la souris a atteint des points limite préalablement définis et imposera la prise de mesures adéquats. La fréquence de ces examens sera intensifiée en fonction des symptômes relevés sur un animal jusqu'à la disparition du problème ou la mise à mort de l'animal. Le suivi permettra notamment d'identifier un développement tumoral non pulmonaire visible qui peut rarement se produire dans notre modèle murin. En ce qui concerne les tumeurs pulmonaires, il sera impossible de les détecter visuellement ou par palpation. Cependant, elles se traduisent par un affaiblissement de l'animal associé à un essoufflement marqué de la souris. De plus, le développement de cancers pulmonaires entre 3 et 4 mois n'aura qu'un impact mineur sur le bien-être des souris car nous les mettrons à mort à 5 mois maximum (le bien-être étant impacté à partir de 6 mois et la mort survenant à 7 mois)». Pour le gavage, nous utiliserons une sonde à bout rond et de longueur appropriée afin de limiter les risques d'irritation voire de blessures. Plusieurs mesures correctives seront faites suivant les problèmes sanitaires rencontrés : désinfection en cas de plaie, nourriture gélifiée+mesure du poids si la souris parait amaigrie, antalgique en cas de signe de souffrance de la souris, et enfin consultation du vétérinaire en cas de doute sur la conduite à tenir.
Choix des espèces
Il s'agit d'une étude exploratoire et innovante basée sur les modèles murins transgéniques qui ont déjà été utilisés dans le cadre d'études portant sur la sénescence. À notre connaissance, il n'existe pas d'autres organismes modèles transgéniques comparables et utilisables pour étudier la sénescence, tant au niveau de leur disponibilité, de la vitesse de leur vieillissement et de leur capacité a générer rapidement les animaux expérimentaux nécessaires. Nous aurons besoin d'animaux adultes à l'âge adulte, tant pour générer les animaux expérimentaux que pour mener nos expériences. En effet, nous suivrons le développement tumoral, lequel n'apparaît que chez les souris adultes. Pour des raisons scientifiques (d'étude de la croissance tumorale) et éthiques ,toutes les souris expérimentales seront mises à mort entre 2 et 5 mois.
Etudier l’efficacité d’un traitement combiné avec des cellules immunitaires modifiés dans le glioblastome après la résection chirurgicale
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
1 170 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Des cellules tumorales leur sont injectées dans le cerveau, une partie subit trois semaines plus tard l'ouverture du crâne pour retirer la tumeur, reçoit dans la cavité des cellules immunitaires modifiées ou un implant, et donne deux prises de sang par semaine. Le porteur annonce une perte de poids pouvant dépasser 20 %, une tête inclinée et une perte progressive d'équilibre, et écrit que le retrait de la tumeur ne provoque pas de douleur puisque le cerveau n'a pas de terminaisons nerveuses. Il conclut qu'aucun modèle in vitro ne permet d'étudier une chirurgie associée à une immunothérapie, ce qui selon lui "justifie l'utilisation du modèle animal", le projet étant mené avec un groupe pharmaceutique.
Objectifs
Le glioblastome (GBM) est la tumeur cérébrale la plus fréquente et la plus agressive chez l'adulte. Malgré un traitement lourd associant chirurgie (résection pour réduire la taille de la tumeur), chimiothérapie et radiothérapie, la survie moyenne des patients est inférieure à 15 mois, en raison de la survenue quasi systématique de récidives. Le principal facteur explicatif de ces récidives est la repousse de cellules très invasives qui se sont propagées à partir de la masse tumorale et qui ne sont donc pas éliminées par la résection chirurgicale. Sur la base de ces données, il est urgent d'élaborer de nouvelles stratégies de traitement. Si l'immunothérapie (utilisation des cellules immunitaires contre le cancer) s'est révélée prometteuse dans de nombreux types de cancer, notamment le mélanome, le cancer de la prostate, le cancer du poumon non à petites cellules et le carcinome rénal, elle n'a pas pu concurrencer les autres traitements dans le cas du GBM, en raison du niveau anti-inflammatoire élevé de la tumeur. Il est donc essentiel de comprendre comment nous pouvons stimuler le système immunitaire pour surmonter cet échec et améliorer son efficacité. Sur la base de ces données et en collaboration avec un groupe pharmaceutique, qui dispose déjà de données préliminaires sur la pertinence de l'utilisation de cellules immunitaires contre le cancer, nous voulons étudier l'utilisation de cellules immunitaires pour augmenter la stimulation de la réponse immunitaire anti-tumorale Dans l'ensemble, cette étude vise à explorer l'utilisation de cellules immunitaires modifiées pour cibler les cellules tumorales après la résection par chirurgie, dans le but d'améliorer la survie et de contrôler la croissance de la tumeur. En injectant ces cellules immunitaires modifiées dans la cavité chirurgicale, nous espérons améliorer leur efficacité à tuer les cellules tumorales et à stimuler l’ensemble du système immunitaire.
Bénéfices attendus
Le glioblastome est la tumeur cérébrale agressive la plus fréquente chez l'adulte et l'un des cancers les plus mortels. Malgré des traitements intensifs tels que la chirurgie, la chimiothérapie et la radiothérapie, la récidive est presque inévitable (90 %). Avec ce projet, notre objectif principal est d'acquérir des connaissances importantes qui peuvent être appliquées dans des contextes cliniques pour le traitement du GBM. Les options thérapeutiques pour ces tumeurs solides ont été relativement jusqu'à présent peu efficace .
Procédures
Dans cette étude, les animaux subiront plusieurs interventions afin d’évaluer l’efficacité d’un traitement basé sur des cellules immunitaires modifiées contre le glioblastome. Tout d’abord, une première intervention consistera en l’injection de cellules tumorales directement dans le cerveau des animaux sous anesthésie générale. Cette procédure, réalisée une seule fois par animal, durera environ 10 à 15 minutes. Trois semaines après l’injection des cellules tumorales, certains animaux subiront une résection chirurgicale de la tumeur, toujours sous anesthésie générale. Cette intervention, qui vise à mimer la prise en charge clinique du glioblastome chez l’humain, durera environ 30 à 45 minutes. Dans le cadre du traitement expérimental, des cellules immunitaires modifiées seront injectées soit directement dans la tumeur, soit dans la cavité laissée par la résection. Cette injection, réalisée une seule fois sous anesthésie brève, durera environ 5 minutes. Chez certains animaux, un implant biodégradable sera placé dans la cavité tumorale au moment de la résection. Cet implant permettra une libération contrôlée des cellules immunitaires et/ou de médicaments anti-inflammatoires pour améliorer l’efficacité du traitement. Parallèlement, des prélèvements sanguins seront effectués deux fois par semaine afin de mesurer l’évolution de la tumeur. Chaque prélèvement, réalisé en quelques secondes sur une veine de la queue, permettra de limiter le stress des animaux. Enfin les animaux seront opérés sous anesthésie générale profonde juste avant leur mise à mort pour remplacer le sang par une solution de fixation (durée de l’anesthésie : 15 min). Les animaux ne reprendront pas conscience après cette anesthésie.
Impact sur les animaux
Pendant l'injection des cellules tumorales :Suite à l’injection des cellules tumorales, les animaux peuvent présenter une douleur localisée au site d’injection apparaissant immédiatement après la procédure et pouvant persister jusqu’à 24 heures ; cette douleur sera contrôlée par l’administration d’analgésiques. Des troubles transitoires de l’équilibre et une légère diminution de l’activité motrice peuvent également être observés durant les premières 24 heures. Avec le développement de la tumeur cérébrale, attendu dans les 1 à 2 semaines suivant l’inoculation, une perte progressive de l’équilibre, une réduction de la mobilité, une inclinaison anormale de la tête et un amaigrissement peuvent apparaître. Ces signes tendent à s’aggraver avec la croissance tumorale et seront surveillés quotidiennement afin d’identifier le moment approprié pour appliquer les critères d’arrêt. Pendant la résection : l'os du crâne étant mal innervé, la craniotomie provoque une douleur modérée. Alors que l'incision de la peau provoque une douleur modérée, la résection de la tumeur elle-même ne provoque pas de douleur puisque le cerveau n'a pas de terminaisons nerveuses. À la suite de cette opération, l'animal peut présenter une réduction de ses mouvements et de sa mobilité, ainsi qu'une perte de coordination dans les heures qui suivent l'intervention. Une perte de poids peut également être observée dans les jours qui suivent l'opération. Injection de monocytes modifiés: À la suite de l’injection de ces cellules immunes modifées, une perte progressive de poids supérieure à 20 % et un pelage hirsute, notamment au niveau du museau, peuvent être observés. D’autres signes incluent une réduction de la mobilité et une posture anormale (par exemple tête inclinée), comme rapporté dans des modèles similaires dans la littérature. Ces signes traduisent une dégradation de l’état général et entraîneront l’euthanasie conformément aux critères d’arrêt afin d’éviter toute souffrance. Nous prévoyons un stress et une douleur minimes lors des injections intracrâniennes, La douleur associée aux prélèvements sanguins répétés sera équivalente à celle de l’introduction d’une aiguille et pourront provoquer un stress chez la souris.
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem
Remplacement
Les résultats préliminaires obtenus en laboratoire et les données de la littérature nous amènent à penser que les changements de comportement des cellules tumorales après une intervention chirurgicale sont intimement dépendants de leur environnement. Cependant, le microenvironnement tumoral (toutes les cellules non tumorales autour de la masse tumorale) est un système complexe avec un nombre extrêmement élevé de paramètres, dont la plupart sont inconnus : il est actuellement impossible de recréer complètement cet environnement ex vivo. C'est pourquoi des études animales sont nécessaires. Notre hypothèse est que l'administration d'une thérapie par CAR-monocytes (cellules immunitaires modifiées) en utilisant la cavité chirurgicale renforcera la capacité du système immunitaire à combattre la tumeur et fournira une meilleure réponse au traitement standard par radiothérapie et chimiothérapie. Cette approche ne peut pas être étudiée de manière fiable par des modèles in vitro, car aucun ne permet de reproduire l'interaction complexe entre la cavité chirurgicale, le microenvironnement tumoral et la thérapie immunitaire. Cela justifie l’utilisation du modèle animal.. En outre, nos collaborateurs ont déjà utilisé des monocytes modifiés in vitro en co-culture 2D, testé avec des cellules GBM ce qui a permis de sélectionner les meilleurs candidats et de prouver leur efficacité contre les cellules tumorales. De plus, nous souhaitons évaluer l'effet d'une résection chirurgicale combinée à une immunothérapie utilisant des monocytes modifiés. A notre connaissance, aucun modèle in vitro ne permet d'étudier cette procédure sans utiliser d'animaux.
Réduction
Pour réduire le nombre d'animaux, nous avons procédé à une analyse documentaire approfondie. En outre, notre expérience passée nous permet de limiter le nombre d'animaux. Plus précisément : 1. Nous avons identifié le nombre de cellules à injecter pour obtenir une tumeur de taille correcte. Nous n’aurons donc pas besoin de reproduire ces expériences 2. Nous avons appris à réséquer la tumeur, cette technique étant déjà pratiquée et maîtrisée dans notre laboratoire depuis plusieurs années. 3. Pour les traitements par CAR-Monocytes (cellules immunitaires modifiées), nous avons réalisé de nombreuses expériences in vitro avec l'aide de nos collaborateurs, ce qui nous a permis de déterminer les doses et le moment du traitement, réduisant ainsi de manière significative le nombre d'animaux utilisés. 4. Le suivi régulier de la progression de la tumeur par la mesure d'un marqueur sanguin nous permet de savoir quand réséquer la tumeur, réduisant ainsi également le nombre d'animaux utilisés. 5. Les analyses nécessitent une faible quantité de matériel, ce qui réduit le nombre d'animaux nécessaires. 6. Pour ce projet, le nombre de souris utilisées a été soigneusement calculé afin d’obtenir des résultats fiables tout en utilisant le moins d’animaux possible. Le nombre de souris par groupe est donc réduit au strict minimum, en fonction du type d’expérience tout en garantissant que les résultats soient statistiquement solides.
Raffinement
Conformément aux recommandations internationales, notamment dans le domaine de l'oncologie, les animaux sont suivis individuellement plusieurs fois par semaine (2 à 3 fois) afin de s'assurer de leur bien-être. Celui-ci sera évalué à l'aide d'une grille de cotation. Les interventions invasives sont réalisées sous anesthésie générale et les animaux reçoivent systématiquement des traitements analgésiques appropriés pendant et après les opérations. Les interventions chirurgicales sont réalisées dans des conditions de stérilité maximale par un personnel spécialement formé. Les animaux bénéficient d'une prise en charge standardisée de la douleur et sont régulièrement suivis après l'opération. Après injection du traitement, les animaux seront suivis 2 à 3 fois par semaine pendant les deux premières semaines, puis une surveillance quotidienne sera mise en place dès le développement de la tumeur. Cette surveillance quotidienne sera assurée y compris les week-ends et les jours fériés. L’objectif est de détecter précocement toute perte de poids ou signe de souffrance. En cas de perte de poids détectée, une surveillance rapprochée avec pesées quotidiennes et soins complémentaires (hydratation, compléments alimentaires) sera assurée. Après injections du traitement, les animaux seront suivis quotidiennement (jours ouvrés donc 5j/semaine) afin d’évaluer la perte de poils, et pesés plusieurs fois par semaine. Si une perte de poids est détectée, l’animal sera alors surveillé de manière plus rapprochée avec une pesée quotidienne et des soins complémentaires effectués (hydratation, compléments alimentaires). Nous travaillons avec un personnel expérimenté dans l’observation et la gestion des souris, capable de reconnaître rapidement les signes de douleur ou de détresse. Le suivi est effectué de manière objective en s'appuyant sur la grille d'évaluation spécifique au projet. Si nécessaire, des soins supplémentaires, tels que des analgésiques ou réhydratation, compléments alimentaires seront apportés. Si aucun soulagement n’est possible, les animaux seront mis à mort.
Choix des espèces
Nous mènerons nos expériences en utilisant des souris, espèce de choix pour les études de cancérogenèse et les expériences menées en thérapeutique du cancer. Elles ont depuis longtemps servi à l'étude de thérapies antitumorales, notamment parce que leur physiologie est proche de celle de l'Homme. La connaissance complète du génome murin permet d'utiliser de nombreux outils bien caractérisés, dont les souris immunodéficientes, qui permettent l'implantation de cellules humaines sans rejet et offrent un modèle pertinent pour évaluer la croissance tumorale et les effets des traitements anticancéreux in vivo. Adultes de 7-8 semaines, un âge qui permet une bonne prise tumorale. De plus, les animaux à cet âge supportent mieux l’anesthésie et la chirurgie