Système gastrointestinal
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
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- Système endocrinien
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Exploration de nouvelles voies de régulation de la fibrose et de la résistance aux thérapies ciblées dans le carcinome hépatocellulaire
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Une injection unique de composé cancérigène à l'âge de douze jours doit faire pousser un cancer du foie chez 96 souris mâles, suivies jusqu'à un an, avec dix prélèvements de sang et sept échographies sous anesthésie gazeuse chacune, et deux injections par semaine pendant cinq mois pour vingt-quatre d'entre elles. Le niveau de souffrance déclaré reste modéré. Le porteur détaille le stress de contention, la douleur légère à l'insertion de l'aiguille et le risque d'hypothermie sous anesthésie, et mentionne en une ligne la perte de poids, l'hépatomégalie et la masse hépatique qu'entraîne le cancer qu'il provoque. Les 96 souris sont tuées pour analyser leur foie, et seuls des mâles sont utilisés, le porteur indiquant que les femelles sont moins sensibles aux maladies du foie.
Objectifs
L’inflammation chronique et la fibrose (cicatrisation progressive du foie) jouent un rôle central dans l’évolution des maladies du foie vers la cirrhose, puis vers un cancer du foie appelé carcinome hépatocellulaire (CHC). À ce jour, ce cancer est surtout traité par des médicaments appelés inhibiteurs de tyrosine kinase (ITK), mais les patients finissent souvent par devenir résistants à ces traitements. Ce projet a pour objectif de découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques impliquées dans la progression de la fibrose, du CHC et dans l’apparition de cette résistance aux ITK. Pour cela, nous utilisons un modèle de souris dans lequel un cancer du foie est provoqué par une injection unique de d'un composé cancerigène. Deux moments d’analyse sont prévus : à 8 mois, correspondant au stade de cirrhose, et à 12 mois, correspondant au stade de CHC. Les expériences consisteront à modifier certaines voies biologiques dans le foie à l’aide de vecteurs viraux, puis à analyser les tissus à ces deux stades clés (8 et 12 mois) par des examens microscopiques et moléculaires.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait permettre de mettre en évidence des marqueurs biologiques et des pistes thérapeutiques plus ciblées pour ralentir la progression vers la cirrhose et améliorer la prise en charge du CHC résistant.
Procédures
Durant ce projet les animaux subiront une injection à 12 jours (30s/ injection) ainsi que 1 prélèvement sanguin par mois de 3 à 8 ou 12 mois sur animaux vigiles par contention (1min / prélèvement), soit au total 10 prélèvements maximum par animal. Les animaux seront également soumis à une échographie sous anesthésie gazeuse d'une durée de 15 minutes une fois par mois de 6 à 8 ou 12 mois, soit au maximum 7 échographies maximum par animal. 2 groupes d'animaux (24 souris) seront soumis à 2 injections par semaine pendant 5 mois.
Impact sur les animaux
Le modèle d'hépatocarcinome que nous utilisons induit le développement d'un cancer à 1 an, pouvant induire une perte de poids ainsi que des troubles hépatiques (hépatomégalie ou masse sur le foie). Lors des injections, l’animal va ressentir un stress lors de la contention et une douleur légère lors de l’insertion de l’aiguille. Les animaux subiront des prélèvements sanguins répétés, pouvant entraîner une légère douleur. Des contentions seront pratiquées ce qui entraîne un stress léger. Une anesthésie gazeuse induit un stress et pourrait induire une hypothermie (prévenue par le maintien de l'animal sur une plaque chauffante).
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à l'issue de la procédure afin d'analyser différents organes dont le foie.
Remplacement
Ce projet vise à mettre en évidence l'impact de l’inhibition ou la surexpression de protéines sur des fonctions métaboliques complexes lors d’une maladie hépatique. Celles-ci ne sont modélisables que dans un organisme complet à même d'exprimer l'ensemble des fonctions physiologiques de régulations (homéostasie lipidique, fonction hépatique). Seule une approche sur un mammifère permet une première collecte de données concernant les mécanismes physiologiques complexes mis en jeu dans cette étude (régulation des lipides, dérèglements biochimiques, balance inflammatoire), fournissant de nombreuses données qui pourront ensuite servir dans une approche translationnelle afin de mieux comprendre la physiologie humaine.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe expérimental a été déterminé au fur et à mesure de notre expérience. Nous avons ainsi effectué des analyses permettant de déterminer la puissance statistique des paramètres mesurés et avons conclu que cet effectif de 12 par groupe constitue un bon compromis entre puissance d’analyse et réduction du nombre d’animaux utilisés. Seules des souris mâles seront utilisées, car il est bien documenté dans la littérature que les femelles sont moins sensibles aux maladies hépatiques. Au cours de cette étude, des données seront recueillies et analysées par des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Les animaux sont hebergés dans les conditions réglementaires. Nous suivrons l'état général des animaux, incluant le toilettage, la posture et la présence de vocalisations. Tous ces éléments nous permettront d'évaluer l'atteinte de points limites, pouvant entraîner l’euthanasie de l'animal afin d'éviter toute souffrance. En cas de douleur, un antalgique pourra être administré conformément aux recommandations vétérinaires. Les animaux seront pesés toutes les deux semaines, en plus du suivi quotidien habituel. Lors des prélèvements sanguins, le volume prélevé sera compensé par l'injection de sérum physiologique. Le modèle d’hépatocarcinome que nous utilisons a déjà été largement décrit dans la littérature et étudié au laboratoire, et nous savons qu'il induit un hépatocarcinome après 1 an. Afin de suivre l'apparition de l'hépatocarcinome, en plus du suivi clinique quotidien, une analyse mensuelle de différents marqueurs sanguins sera réalisée ainsi qu'une échographie du foie.
Choix des espèces
La souris permet une première approche informative concernant les mécanismes physiologiques, fournissant de nombreuses données qui pourront ensuite servir dans une approche translationnelle afin de mieux comprendre la physiologie humaine. La molécule provoquant l’hépatocarcinome est administrée à des animaux de 12 jours, car à ce stade les hépatocytes (cellules du foie) sont encore très prolifératifs et par conséquent plus sensibles aux mutagènes. Les animaux sont ensuite suivis jusqu’à un an maximum, âge auquel ils présentent un hépatocarcinome.
Décontamination de lignées de souris génétiquement modifiées/altérées (GM/GA)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
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- Système nerveux
- Système respiratoire
10 880 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger à modéré, pour redériver des lignées génétiquement modifiées vers un statut sanitaire donné. 700 mâles sont vasectomisés par voie scrotale sous anesthésie, 3 000 femelles juvéniles reçoivent deux injections hormonales pour produire un grand nombre d'ovocytes, 2 000 femelles adultes sont opérées pour recevoir des embryons, et 5 000 nouveau-nés sont tatoués aux doigts ou subissent une résection de phalanges en vue du génotypage. Les mâles vasectomisés sont tués à la fin de leur vie de reproducteur, les femelles donneuses au moment du recueil des ovocytes, les receveuses au sevrage des petits. Le devenir déclaré porte 10 880 morts, alors que le résumé écrit que les nouveau-nés porteurs des bons génotypes sont "utilisés ensuite pour le maintien de lignées".
Objectifs
Le recours à l’utilisation de lignées murines génétiquement modifiées ou altérées (GM/GA) dans les projets scientifiques est justifié dans le cadre de chacun des projets autorisés. La redérivation vers le statut sanitaire d’intérêt avant l’entrée en élevage est nécessaire pour répondre aux besoins expérimentaux et pour assurer le maintien des animaux dans des conditions optimales. Les élevages des lignées au statut sanitaire approprié (Exempts d'un certain nombre d'agents Opportunistes et Pathogènes Spécifiques à l’espèce étudiée selon une liste d’exclusion internationale, ou au statut axénique ou « germ-free », en lien avec les thématiques de recherche de l’EU) sont déjà effectués de façon centralisée dans des zones d’élevages dédiées. Le regroupement de ces élevages après redérivation dans une organisation centralisée, gérés par du personnel formé, compétent et affecté à cette mission de façon permanente, dans une zone d’élevage dédiée de très haut statut sanitaire, apporte une solution optimale au bon respect de la règle des 3R, en particulier l’ajustement du nombre d’animaux produits rapporté aux besoins de chaque unité utilisatrice.
Bénéfices attendus
Les lignées murines génétiquement modifiées ou altérées (GM/GA) sont obtenues suite à la modification de leur matériel génétique soit par une technique de manipulation génétique (GM) soit par l’apparition de mutations spontanées (GA), ce qui leur confère une caractéristique nouvelle. Les nouvelles lignées GM/GA importées sont redérivées pour pouvoir être élevées dans les meilleures conditions sanitaires possibles de façon à préserver leur bonne santé. Ceci est encore plus important pour les lignées immunodéficientes à phénotype dommageable (leur élevage post-redérivation est assuré dans le cadre d’un autre projet autorisé). Le bénéfice de ce projet est à rapporter à ceux autorisés de chacune des entités de recherche ayant recours à des lignées murines GM/GA pour leurs projets expérimentaux spécifiques en vue de répondre à une ou plusieurs hypothèses scientifiques dans le domaine de recherche scientifique fondamentale/biomédicale concerné. Ces modèles de souris GM/GA sont indispensables pour l’étude de la fonction et de la régulation de gènes au cours de processus biologiques physiologiques (développement embryonnaire, vieillissement…) et pathologiques (infections, cancers, maladies immunitaires, maladies neurologiques…). Ils sont aussi utilisés par la communauté scientifique pour tester les concepts permettant de développer de futures thérapies innovantes.
Procédures
Les nuisances prévues sont les suivantes : - 700 mâles adultes seront vasectomisés par voie scrotale, sous anesthésie, à raison de 15-20 min d’intervention chirurgicale/animal en 1 fois ; - 3000 femelles juvéniles recevront 2 injections hormonales à l’état vigile à raison de quelques secondes/animal afin d’obtenir un grand nombre d’oocytes pour la réalisation d’une fécondation in vitro ; - 2000 femelles adultes receveuses seront réimplantées avec des embryons, sous anesthésie, à raison de 15-20 min d’intervention chirurgicale/animal en 1 fois ; - 180 femelles adultes recevront une injection hormonale à J17.5 de gestation, à raison de quelques secondes/animal ; - 5000 nouveau-nés des deux sexes, seront identifiés et prélevés à l’état vigile en vue de génotypage, soit par tatouage au niveau des doigts (quelques secondes) et par prélèvement tissulaire au niveau de l’oreille ou de la queue (quelques secondes) ; soit par un prélèvement tissulaire unique par résection de phalanges (quelques secondes) ; soit à un prélèvement tissulaire au niveau de l’oreille (quelques secondes) et à un prélèvement sanguin au niveau de la veine faciale (quelques secondes).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus sont : - l’administration des hormones/médicaments peut induire un stress léger lors de la contention ainsi qu’une courte douleur au point d’injection liée à la piqûre elle-même, - les opérations de chirurgie (vasectomie pour les mâles et transfert embryonnaire pour les femelles) peuvent induire une désorientation et un stress des animaux lors du réveil de l’anesthésie, ainsi qu’une douleur locale post-chirurgie, - la contention et la réalisation de prélèvements en vue de l’identification et du génotypage des animaux, peut induire un stress et une douleur locale brève et transitoire. Les douleurs peuvent être classées en deux types : - légère (équivalente à l’introduction d’une aiguille) pour les injections d’hormones ou lors du tatouage et des biopsies tissulaires ou du prélèvement sanguin pour identification/génotypage, - modérée à la suite de l’opération chirurgicale, avec des douleurs localisées au niveau du scrotum chez les mâles vasectomisés et au niveau du plan musculo-péritonéal chez les femelles réimplantées.
Devenir
L’ensemble des animaux inclus dans chacune des 4 procédures (P1 à P4) sont mis à mort : - à la fin de sa vie de reproducteur pour les mâles vasectomisés (performance au coït en baisse voire absente nécessitant un renouvellement après réforme), - au moment du recueil des ovocytes pour les femelles donneuses, - au moment du sevrage pour les femelles receveuses (une intervention chirurgicale unique sur l’appareil reproducteur) des petits nés issus des lignées murines GM/GA à décontaminer, - au moment du prélèvement d’utérus pour les femelles d’intérêt. Ces animaux ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés. Les animaux de la procédure 5 sont soit mis à mort (animaux ne portant pas les génotypes d‘intérêt) soit utilisés ensuite pour le maintien de lignées (animaux porteurs des bons génotypes).
Remplacement
En amont du projet, les entités de recherche effectuent des analyses préalables de l’existence de méthodes alternatives NAMs (Non-Animal Methods) : culture cellulaires in vitro, organoïdes, organes-on-chip et modélisation computationnelle pour éviter l’utilisation d’animaux. Cependant encore aujourd’hui, seul un organisme intégré (entier) permet d’étudier, de récapituler et de comprendre les interactions entre les cellules dans les tissus, l’ensemble des organes et plus largement les différents systèmes physiologiques. Le recours à l’animal est justifié au niveau des projets de recherche des entités souhaitant utiliser les différentes lignées importées.
Réduction
Pour la décontamination, le nombre d’adultes donneurs et de femelles receveuses nécessaires au succès de l’opération varie sensiblement d’une lignée à une autre. Nous procédons toujours par étapes en produisant par fécondation in vitro (FIV), un premier lot d’embryons en attendant de voir les résultats du transfert (nombre de petits nés) avant de produire un second lot. De même lors de redérivation par hystérectomie aseptique nous attendons de voir les résultats d’adoption de la 1ère séance avant de démarrer une seconde séance. Notre expérience a permis de revoir à la baisse le nombre de femelles donneuses d’ovocytes sans compromission des résultats de la FIV. La très grande majorité (90%) des lignées murines qui nous sont confiées sont redérivées après 1 seule session de décontamination. La cryopréservation et l’évaluation systématique depuis fin 2024, de la semence des mâles donneurs de sperme de provenance extérieure permet de qualifier selon des critères précis et définis le mâle et/ou la quantité de sperme à utiliser préférentiellement pour la FIV Le nombre des femelles receveuses est ajusté au plus juste au regard du statut génétique attendu des embryons à réimplanter issus de la FIV. Aussi, des embryons de plusieurs lignées sont réimplantées le même jour pour que les problèmes éventuels avec les embryons d’une lignée soient compensés par les meilleurs résultats obtenus avec une autre et/ou que des embryons de lignées différentes puissent être groupés dans une même femelle. Le marquage et le génotypage précoce sur nouveaux nés permet d’identifier les animaux de façon unique non ambiguë et d’obtenir un bout de tissu, qui servira pour extraire l’ADN de l’animal et l’amplifier ensuite par réaction de polymérisation en chaîne (PCR). L’ensemble est réalisé précocement (7-10j) afin d’avoir les résultats très rapidement et avant le sevrage. Cela permet de ne pas conserver des animaux non utiles et de savoir très vite si un second round de décontamination doit être mis en place ou non.
Raffinement
L’ensemble des procédures nécessitant de la chirurgie se fait sous anesthésie générale gazeuse couplée à une analgésie multimodale permettant de prendre en charge de manière complète la douleur liée à ces actes chirurgicaux. Un fluide réhydratant réchauffé à 37°C est systématiquement injecté en fin d’opération chirurgicale palliant une éventuelle déshydratation tout en offrant une bonne reprise de l’homéostasie et un réveil rapide de qualité. L’utilisation d’une litière douce avant et après l’intervention particulièrement pour les mâles vasectomisés limite l’inconfort en favorisant la cicatrisation. Les souris opérées sont placées sur un plateau chauffant jusqu’à leur réveil et reçoivent des graines de tournesol disposées au fond de la cage avant stabulation. Les animaux sont évalués pendant les 48h suivant l’opération pour vérifier que la cicatrisation se passe bien. Il est rarissime d’observer des complications dans ce type de procédures. En cas d’observation d’une souffrance chez un animal post-opératoire qui n’est pas résolue en 48h l’animal est mis à mort. Les mâles vasectomisés une fois cicatrisés sont très rapidement accompagnés par une femelle du même âge durant toute leur vie afin de conserver le caractère grégaire de l’espèce, sans nuire à leur libido tout en vérifiant le maintien de sa stérilité au cours du temps. Nous réalisons pour la vasectomie des mâles une chirurgie scrotale qui est moins invasive, mieux tolérée et permet d’éviter des complications liées à la chirurgie abdominale pratiquée traditionnellement, comme par exemple la péritonite, et par conséquent induisant moins de souffrance. De surcroît, si lors de la procédure de chirurgie en vue de réimplantation d’embryons la femelle receveuse n’est pas en état de pseudo gestation par constatation de l’absence d’ampoule au niveau de l’oviducte, alors nous procéderons à une stérilisation par ovariectomie en lieu et place d’une mise à mort de l’animal. Ainsi, cette femelle pourra jouer le rôle de « femelle accompagnatrice » par ajout dans la cage d’un mâle et éviter un hébergement individuel.
Choix des espèces
La souris en tant que mammifère est le modèle de choix pour les expériences menées en recherche fondamentale et biomédicale. En effet, le génome des rongeurs de laboratoire à 99% proche de celui de l’humain est facilement modifiable à façon. Grâce à la performance, en perpétuelle évolution, des outils de transgénèse, il existe plusieurs milliers de lignées murines GM/GA qui sont parfaitement caractérisées/définies et présentent de grandes similarités avec les systèmes humains ce qui permet de transposer les découvertes du modèle murin chez l’humain. La pertinence du choix de la souris pour ces projets est justifiée dans les projets scientifiques eux-mêmes. - Les mâles donneurs de sperme sont des adultes. - Les femelles donneuses d’ovocytes sont des juvéniles, généralement prépubères répondant mieux au traitement hormonal de la superovulation. - Les mâles vasectomisés, les femelles receveuses et gestantes d’intérêt sont des adultes. - Des jeunes (2 sexes) seront identifiés et génotypés pour sélection des animaux d’intérêt à conserver post-sevrage.
Etude de l’effet de nouvelles cibles thérapeutiques dans un modèle de péritonite induite par l’administration par voie intrapéritonéale de LPS ou de zymosan A chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Le protocole repose sur des composés fournis par des clients, qui s'engagent à en faire valider la toxicité in vitro avant le passage in vivo. 1 620 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue pour des analyses immunologiques et histologiques. Une injection intrapéritonéale de LPS ou de zymosan déclenche une péritonite aiguë, suivie de trente-quatre administrations au maximum par souris pendant dix-sept jours, de cinq prises de sang au plus sur animal vigile, et d'un prélèvement terminal. Le porteur écrit que les molécules testées devraient "améliorer le bien-être des animaux" en réduisant les douleurs inflammatoires que le protocole leur a lui-même infligées.
Objectifs
La péritonite est une inflammation aiguë du péritoine, localisée ou généralisée, dont la cause est le plus souvent infectieuse. La réaction locale puis générale peut rapidement entraîner le décès. Le diagnostic doit donc être rapide et le traitement est une urgence chirurgicale. Actuellement, la péritonite est parmi les dix premières causes de mortalité dans les unités de soins intensifs. Le projet a pour objectif d’évaluer l’efficacité pharmacologique et les mécanismes d’action de molécules candidates dans des modèles murins de péritonite aiguë induite par le lipopolysaccharide (LPS) ou le zymosan. L’inflammation aiguë constitue un mécanisme central de nombreuses pathologies infectieuses et inflammatoires. Les modèles de péritonite induite par le LPS ou le zymosan permettent de reproduire une activation contrôlée de l’immunité innée, caractérisée notamment par le recrutement de cellules inflammatoires dans la cavité péritonéale, la production de cytokines pro-inflammatoires et l’activation de voies de signalisation impliquées dans la réponse immunitaire. Le projet vise à caractériser la réponse inflammatoire, évaluer les effets anti-inflammatoires ou immunomodulateurs des molécules testées, améliorer la compréhension des mécanismes physiopathologiques impliqués dans les processus inflammatoires aigus. Les analyses reposeront sur le recrutement cellulaire péritonéal, des dosages de médiateurs inflammatoires et des analyses histologiques.
Bénéfices attendus
Les résultats attendus pourraient contribuer à l’identification et au developpement de nouvelles cibles thérapeutiques dans des pathologies inflammatoires aiguës ou systémiques et contribuer à l’amélioration des stratégies thérapeutiques visant à limiter les conséquences délétères d’une réponse inflammatoire excessive. Ce projet fournira également des données précliniques nécessaires à l’évaluation de l’efficacité de nouvelles molécules avant une éventuelle transposition vers des études cliniques chez l’Homme. À plus long terme, ces travaux pourraient contribuer à améliorer la prise en charge de pathologies associées à une inflammation aiguë non contrôlée, telles que les péritonites infectieuses, le sepsis ou certaines maladies inflammatoires systémiques.
Procédures
Les animaux vont être soumis des administrations de l'inducteur (1 administration/souris; 30 secondes) et de composés (maximum 34 administrations/souris, d’une durée de 30 secondes, répété 1-2 fois/jour durant 17 jours) ainsi que maximum 5 prélèvements de sang sur animaux vigiles durant l'étude et un prélèvement terminal sous anesthésie (30 secondes/prélèvement).
Impact sur les animaux
Ce modèle induit des douleurs inflammatoires chez l’animal, pouvant entraîner une perte de poids. L’administration des traitements par injections répétées (1 à 2 fois/jour pour les injections sous-cutanées, 1 fois/jour pour les injections intrapéritonéales, 2 fois/semaine pour les injections intraveineuses ou 1 fois/semaine pour les injections intramusculaires) nécessite une contention de l’animal et entraîne une douleur légère et transitoire liée à la piqûre de l’aiguille (quelques secondes). Les injections intraveineuses peuvent être réalisées soit dans la veine caudale, soit au niveau du système veineux orbital. Elles peuvent provoquer une légère douleur lors de la ponction, un stress lié à la contention ainsi que, de façon occasionnelle, un petit hématome au point d’injection. Les injections intramusculaires peuvent entraîner une douleur légère à modérée au moment de l’injection ainsi qu’une sensibilité locale transitoire. De rares petits hématomes ou une légère inflammation locale peuvent être observés au site d’injection. Les administrations par voie intranasale réalisées sous anesthésie gazeuse peuvent provoquer une gêne passagère liée au dépôt du produit dans les cavités nasales, pouvant s’accompagner d’éternuements. Elles induisent également un léger stress lié à la contention. Ces effets sont de courte durée. Les administrations par voie intratrachéale sont réalisées sous anesthésie gazeuse. Aucune douleur n’est attendue pendant la procédure. Les traitements administrés par voie orale (gavage) peuvent entraîner un léger stress lié à la contention et une gêne transitoire lors de l’introduction de la sonde (quelques secondes). Les prélèvements sanguins réalisés sur animaux vigiles induisent une douleur légère et transitoire liée à la ponction ainsi qu'un léger stress lié à la contention. Des prélèvements submandibulaires pourront être réalisés selon les études, dans la limite de deux prélèvements par semaine. Ils peuvent entraîner une douleur légère au moment de la ponction, un faible saignement local et, occasionnellement, un petit hématome transitoire. Un prélèvement sanguin terminal pourra être réalisé au niveau du sinus rétro-orbitaire sous anesthésie gazeuse immédiatement avant la mise à mort. Aucune douleur n'est attendue. Les molécules administrées ont pour objectif de réduire les douleurs inflammatoires induites par le modèle et devraient ainsi améliorer le bien-être des animaux en fonction de leur efficacité.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort afin d'effectuer des prélèvements qui permettront d’analyser différents paramètres immunologiques et histologiques. Ces prélèvements permettront de vérifier l'efficacité des candidats médicaments sur la maladie.
Remplacement
Nous proposons dans ce projet de mettre en place un modèle de péritonite chez la souris afin de pouvoir tester in vivo l’efficacité de nouvelles thérapies dans le cadre d’une monothérapie ou d’une combinaison thérapeutique. Ces nouvelles thérapies sont en premier lieu testées et validées sur des lignées cellulaires afin de sélectionner les doses à appliquer in vivo pour l'étude d'efficacité. Cependant, les méthodes substitutives à l’expérimentation animale ne peuvent être utilisées ici puisque nous testons des molécules candidat médicament, tests nécessaires avant l’initiation d’une phase clinique. Aucun modèle expérimental in vitro ou aucune modélisation informatique n’est à même de remplacer l’animal entier pour étudier l’efficacité de molécules thérapeutiques et les interactions entre les différents acteurs cellulaires et moléculaires des réponses inflammatoires. Nos clients s'engagent à ce que la toxicité des composés ainsi que du véhicule fourni soit validée in vitro sur des modèles pertinents avant leur passage en étude in vivo. Ils s’engagent également à recourir au modèle animal car il n’existe pas à leur connaissance d’autre modèle à même d’évaluer l’efficacité de leur molécule.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé sera réduit au minimum nécessaire (12 souris/groupe) pour obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement significatifs évitant ainsi de refaire plusieurs fois les mêmes expérimentations. Les tests statistiques utilisés permettront de comparer 2 groupes indépendants entre eux en prenant en compte 1 variable ou bien de comparer 2 groupes indépendants entre eux en prenant en compte 2 variables. Le nombre d’animaux a été minimisé tout en garantissant une puissance statistique suffisante pour détecter l’effet biologique attendu entre le groupe contrôle sain et les groupes malades, caractérisé par une différence significative.
Raffinement
Les animaux sont observés quotidiennement pour s’assurer de leur bien-être et pour détecter la douleur au moment de l’expérimentation. De plus, si des animaux présentent des signes de souffrance au cours de l'étude, un analgésique sera administré et des croquettes humides seront ajoutées dans les cages. Des points limites suffisamment prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués, prenant en compte la perte de poids de la souris, son aspect général ainsi que sa posture et mobilité.
Choix des espèces
Le choix de la souris pour la réalisation des expériences envisagées se justifie par des raisons d’ordre scientifiques, pratiques et éthiques : - Nos modèles d'études ont été développés sur les souches de souris dont les génomes possèdent 99% de similitude avec le génome humain, et ne présentent aucun gène manquant ou supplémentaire pouvant modifier l’intensité de la réponse immunitaire attendue. - La souris est un animal pour lequel les outils génétiques, les anticorps spécifiques permettent la caractérisation des réponses immunitaires au niveau cellulaire/moléculaire sont les plus développés. Les animaux sont utilisés au stade adulte (7 semaines minimum) afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé et dont le système immunitaire est mature
Evaluation de la perméabilité du tissu colique et des vaisseaux sanguins dans un modèle murin carencé en ascorbate
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Les souris de ce projet portent une double mutation qui les prive de la capacité à fabriquer leur vitamine C, et 48 d'entre elles ainsi que 8 femelles reproductrices subissent une carence entretenue de la naissance jusqu'à la mise à mort. Le porteur indique que cette carence les laisse de petite taille et peut provoquer une ataxie ou une hypertrophie des pattes. Au total, 376 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, avec une mise à jeun de quatre heures, un gavage, une injection intraveineuse sous anesthésie et un prélèvement sanguin terminal. Toutes seront tuées, les unes pour le prélèvement, les autres parce qu'elles ont atteint la limite d'âge pour la reproduction.
Objectifs
Les diarrhées d’origine bactérienne se manifestent généralement par une gastro-entérite, et plus spécifiquement par une rectocolite aiguë. Leur transmission se fait par voie féco-orale, principalement dans les pays en développement ou chez les voyageurs. Chaque année, ces infections causent plusieurs millions de décès, touchant surtout les enfants de moins de cinq ans. À ce jour, aucun vaccin commercialisé ne protège contre ces bactéries, même si de nombreuses stratégies vaccinales sont actuellement à l’étude. Le développement de ces approches est notamment freiné par l’absence d’un modèle animal fiable permettant d’en évaluer l’efficacité. La virulence de ces bactéries a été étudié depuis de nombreuses années dans divers modèles animaux (primate, lapin, souris, cobaye) qui, même imparfaits ont permis de mieux comprendre les mécanismes de la virulence de ces pathogènes. Toutefois, aucun d’entre eux ne permet de reproduire l’infection du colon suite à l’ingestion de bactéries virulentes. Il est connu que la souris est naturellement résistante à ce type d'infection. Et contrairement à l’être humain, elle est capable de synthétiser la vitamine C (ascorbate). Grâce à nos récents travaux, nous avons pu examiner l’impact d’une carence en ascorbate sur la sévérité d'une infection bactérienne, en utilisant un modèle souris présentant une double mutation. Cela nous a permis de mettre en évidence et validé une sensibilité accrue avec présence de symptômes comme retrouvés chez l’Homme. Cette demande de projet est en continuité avec les résultats issus de nos précédents travaux. Ici nous souhaitons identifier la nature de la fragilité de ces animaux qui expliquerait cette sensibilité accrue à l’infection. Ce projet porte sur l'évaluation du niveau de perméabilité du tissu colique et des vaisseaux saunguins, potentiellement fragilisé de par la carence en vitamine C chez nos animaux.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à améliorer les connaissances fondamentales de l’impact d’une carence modérée en ascorbate sur la structure et la perméabilité de la barrière épithéliale colique et de la paroi vasculaire. Il nous permettra également d’évaluer le rôle de l’ascorbate dans le maintien de l’intégrité de ces barrières biologiques dans la réponse aux infections aux bactéries pathogènes. Si une relation s’avère existante entre carence nutritionnelle, altération des barrières biologiques et sévérité de l’infection, alors ce projet pourrait contribuer à plus long terme à l’amélioration des stratégies de prévention et de prise en charge des infections intestinales, notamment par des approches nutritionnelles complémentaires.
Procédures
48 animaux générés ainsi que les 8 femelles reproductrices subiront de leur naissance à leur mise à mort une carence modérée en ascorbate via une dose sous-optimale d’ascorbate dans l’eau de boisson. Les animaux subiront avant le test de perméabilité du tissu colique une mises à jeun de 4h. Tous les animaux subiront les actes suivants : gavage sur animal vigile. Chaque animal concerné subira un seul gavage qui sera d'une durée inférieure à 1 minute; L'injection intraveineuse sous anesthésie gazeuse s'executera pendant une durée de 2 minutes maximum. Chaque animal concerné subira une seule injection. Enfin, les animaux soumis au gavage auront un prélèvement de sang terminal sous anesthésie général. Ce prélèvement se fera sur une durée inférieure à 1 minute.
Impact sur les animaux
En relation avec la phase d’induction de carence modérée, nos précédentes études ont montré que celle-ci avait un impact sur le développement de l’animal au niveau phénotypique (petite taille). Ce dernier peut également développer une ataxie ou une hypertrophie au niveau des pattes. Au cours des procédures de test de perméabilité, la contention, le gavage pourront être source de stress pour l'animal. Aussi, la mise à jeun peut induire non seulement un stress à l'animal mais aussi une perte de poids n’excédant pas 10 %.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort soit pour prélèvement soit car ils ont atteint la limite d'âge pour la mise en reproduction.
Remplacement
Ce projet s’inscrit dans une continuité d'une validation in vivo d’un nouveau modèle capable de récapituler totalement l’infection du colon suite à l’ingestion d'une bactérie pathogène. L’évaluation de la perméabilité du tissu colique et des vaisseaux sanguins nécessite l’intégrité d’un tissu vivant fonctionnel, incluant les interactions entre cellules épithéliales, jonctions serrées, et système immunitaire. Les modèles alternatifs actuellement disponibles ne permettent pas de reproduire fidèlement cette complexité physiologique ni les mécanismes dynamiques impliqués dans la régulation de la barrière intestinale ni de l'endothélium.
Réduction
Pour ce projet, nous avons pu déterminer l’effectif minimum requis pour nous permettre d’avoir des résultats robustes en s’appuyant sur des tests statistiques. Les évaluations de la perméabilité du tissu colique et des vaisseaux sanguins seront effectués sur un même animal. En outre, l’utilisation d'animaux de même génotype pour la partie reproduction et des deux sexes pour la partie expérimentation permet la genèse de moins d’animaux pour atteindre l’effectif total.
Raffinement
Le stress et la douleur de tous les animaux utilisés dans ce projet seront diminués au minimum par différentes actions : L’hébergement des animaux dans des cages adaptées en groupe sociaux. Ces cages seront enrichies avec du matériel de nidification à base de coton compressé et de frisure de papier, des bâtons à ronger, un tunnel transparent, leur permettant d’organiser leur environnement selon leurs besoins ; Une anesthésie de l’animal avant injection pour limiter le stress de l'animal et avant prélèvement de sang; Une acclimatation et une habituation en début de projet consistant à manipuler régulièrement les animaux en appliquant les différents gestes nécessaires à l'étude; Des phases de mises à jeûn limitées au plus possible ; La surveillance tout au long de la vie de l’animal, par du personnel entrainé pour vérifier l’absence de signe de douleur grâce à des points limites spécifiques établis pour chaque procédure et à une grille de scoring. Une supplémentation en vitamine C dans l’eau de boisson calculée de sorte à limiter les symptômes de carence (perte de poids, troubles articulaires), concernant les animaux génétiquement modifiés carencés en vitamine C.
Choix des espèces
De multiples modèles animaux ont déjà été utilisés pour modéliser l’infection humaine mais aucun n’a pour l’instant permis de récapituler l’infection du colon suite à l’ingestion de bactéries pathogènes. De nombreuses données dans la littérature existent associées aux modèles murins, les modifications génétiques permettant de rendre ces modèles plus sensibles aux infections et ainsi d’analyser les différents mécanismes de la pathogénèse dans le temps. Nos précédents travaux ont montré que notre lignée murine deficiente en ascorbate permet de reproduire les infections associées aux diarrhées chez l’homme. C'est dans une continuité logique que nous souhaitons poursuivre nos investigations avec cette espèce animale afin d'incrémenter nos connaissances dans ce domaine et de pouvoir effectuer des analyses comparative et critique des résultats obtenus. Pour ce projet, les animaux exposés ou non à une carence modérée en vitamine C dès leur naissance, seront utilisés à 5 semaines d'âge. Cet âge correspondant à celui utilisé pour nos infections, conciliant installation de la carence, et efficacité de l'infection. Aussi, d'un point de vue clinique, l'infection par ces bactéries touche majoritairement des jeunes enfants. Le choix de cet âge nous permettra ainsi d'être le plus représentatif possible.
Etude du rôle de la bactérie Escherichia coli et de facteurs de l’hôte dans le cancer colorectal
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
Pour établir si des Escherichia coli pathogènes accélèrent les lésions cancéreuses du côlon, 2 372 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont mises à jeun une nuit, gavées jusqu'à six fois, reçoivent jusqu'à sept injections intrapéritonéales et jusqu'à sept instillations intrarectales sous anesthésie, chacune d'environ trente minutes. Le porteur attend une diarrhée passagère et une perte de 10 % du poids après l'administration de l'agent inflammatoire, et prévoit une perte de poids modérée dans la dernière phase pour les groupes colonisés par la bactérie. Toutes seront tuées pour le prélèvement de l'intestin et du côlon, et la rubrique raffinement s'interrompt en milieu de phrase, laissant la surveillance annoncée sans description.
Objectifs
Un évènement important dans la genèse et l’évolution des cancers du tractus digestif est la dysbiose (déséquilibre) du microbiote intestinal. Ceci a été établi chez les patients atteints de cancer colorectal, et confirmé dans le modèle animal murin. Comment la présence, liée à ces dysbioses, de certaines bactéries peut promouvoir des mécanismes tumoraux au sein des cellules épithéliales intestinales ou influencer la réponse immunitaire pro ou antitumorale est la question principale à laquelle se propose de répondre ce projet. Notre hypothèse est que des E. coli pathogènes porteuses de certaines toxines et facteurs de virulence pourraient stimuler des mécanismes qui favorisent le développement du cancer dans la couche de cellules recouvrant le tractus digestif (épithelium). Les travaux expérimentaux sur cellules nous ont permis de caractériser les activités enzymatiques de ces toxines, leurs cibles cellulaires ainsi que certains mécanismes de réponse de la cellule normale de l’hôte pour maintenir l’intégrité du génome et une homéostasie tissulaire lorsque ces voies sont exacerbées. Basés sur le développement du modèle de souris colonisée par E. coli et sensibilisés au cancer colorectal par action d’un mutagène local ou par traitement chimique, les objectifs de ce projet sont : i. D’analyser si la sévérité des lésions cancéreuses ou inflammatoires intestinales induites par le traitement mutagène ou mutagène et inflammatoire peut être accélérée par la présence de E. coli pathogène dans le compartiment intestinal, ceci plus particulièrement dans la souris défi-ciente pour un gène d’homéostasie, associé au développement de tumeurs lorsqu’il est muté, que nous avons caractérisé. ii. De déterminer si ces mécanismes sont associés à des effets systémiques. iii. De définir les toxines et facteurs de virulence bactériens impliqués, en colonisant les souris par des bactéries génétiquement invalidées dans chacun des gènes étudiés. Ceci établira le rôle causal d’un ou plusieurs facteurs bactériens dans l’étiologie du cancer colorectal.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera une meilleure compréhension des mécanismes à l'origine du développement des cancers colorectaux induits par E.coli pathogène. De plus ces données peuvent aboutir à des stratégies de dépistage et prévention du développement du cancer colorectal par surveillance du microbiote fecal ainsi que nous permettre d’identifier des cibles thérapeutiques.
Procédures
Les souris seront mises à jeun sur une nuit (1 fois par souris, moins de 16h) ce qui peut induire un stress dû à l’absence de nourriture pendant cette période. Elles pourront développer une irritation œsophagienne due à la répétition d’administrations par gavage (maximum 6 par souris, au moins 24h entre 2 actes, durée de l’acte inférieure à 30 s). Certaines souris recevront un traitement par injection intraperitonéale qui peut provoquer une douleur légère, réversible et de courte durée (maximum 7 par souris, 1 semaine entre 2 actes, durée de l’acte inférieure à 30 s). Certaines souris recevront un traitement par instillation intra-rectale, sous anesthésie chimique, pouvant provoquer un inconfort passager (maximum 7 par souris, 1 semaine entre 2 actes, durée de l’acte d’environ 30 minutes). Les souris seront mises à mort par une méthode réglementaire en fin de procédure.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables potentiellement attendus sont modérés. Durant la période de traitement par un mutagène (6 semaines) aucun effet indésirable n’a été rapporté pour la lignée murine étudiée dans la littérature. Il est attendu dans les 2 à 3 jours suivant l’administration sur 7 jours d’agent inflammatoire l’apparition de diarrhée passagère. Elle peut s’accompagner d’une perte de 10% du poids de l’animal, qui devrait revenir à la normale en quelques jours. Durant la progression du protocole, il est envisageable que les groupes colonisés par la bactérie contrôle, et pour lesquels nous anticipons une accélération ou aggravation des lésions pré-tumorales, présentent une perte de poids modérée dans la dernière phase de l’essai.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure : ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car la finalité des procédures correspond au prélèvement du tractus intestinal (intestin + colon) de chaque animal.
Remplacement
Des études in vitro préliminaires sur cellules et organoïdes ont permis de mettre en évidence l’intérêt du facteur de virulence bactérien étudié dans ce projet dans des questions en lien avec le cancer colorectal. Cependant, pour confirmer le rôle de ce facteur dans la capacité de différentes souches bactériennes à induire des lésions pré-néoplasiques ou néoplasiques, seul un modèle in vivo permet de répondre aux questions complexes soulevées par ce projet, i.e. étudier la réponse d’un organisme entier à une colonisation du microbiote intestinal par une espèce bactérienne particulière sur les mécanismes de tumorigenèse et via la mobilisation de son système immunitaire. Dans le cas de l’infection par E. coli, le modèle souris permet de récapituler l’ensemble de la cascade d’évènements décrits en pathologie humaine, allant du polype au cancer. La réponse immunitaire observée chez la souris reflète parfaitement celle observée chez l’Homme. De même, la souris est une espèce de choix pour l’étude des facteurs de virulence de E. coli car elle est permissive à l’infection par ce pathogène opportuniste sans nécessité de manipulations génétiques ou de modification du statut immunitaire des animaux. Ainsi, l’utilisation du modèle souris se justifie parfaitement car il remplit la condition essentielle de reproduire plusieurs aspects des pathologies observées chez l’Homme.
Réduction
Le nombre de souris utilisées sera toujours limité au minimum nécessaire pour fournir des données biologiquement et statistiquement significatives. Le nombre de souris par groupe a été déterminé sur la base d’expériences antérieures du laboratoire et des effets décrits dans la littérature. La littérature concernant ces infections étant abondante et les modèles expérimentaux bien établis, cela permettra d’obtenir des résultats fiables en limitant le nombre d’animaux utilisés. Des tests non paramétriques seront utilisés pour comparer les différents groupes. Plusieurs échantillons seront prélevés (intestin, colon : mise en culture organotypique, ARNs, tissus fixés pour histologie ; feces, …) sur toutes les souris utilisées dans ce projet afin de collecter un maximum d’échantillons et d’éviter de relancer des expérimentations additionnelles. Les effectifs proposés ont été estimés par notre statisticien (pour des tailles d'effets proches de 1) et sont donc dimensionnés par rapport aux objectifs du projet. Le succès d'infection par animal rentre également en considération.
Raffinement
Les faibles doses de substance pro cancéreuse utilisées n’ont pas d’effet néfaste rapportés sur la lignée de souris utilisée. Nous serons toutefois particulièrement vigilants grâce à une surveillance accrue au cours des 6 semaines de traitement afin de prévenir au plus tôt tout
Choix des espèces
Le modèle murin est adapté car il reproduit de nombreux aspects des pathologies humaines étudiées. Des protocoles standardisés d’induction de tumeurs colorectales chez différentes lignées de souris sont publiés et utilisés en recherche fondamentale dans le monde entier. Après une semaine d’acclimatation (animaux commerciaux ou provenant d’une autre animalerie), les souris seront utilisées au stade de jeunes adultes (environ 8-10 semaines). Il s’agit du stade le plus largement décrit et validé dans les publications. A cet âge, nous limitons les biais liés à l’utilisation de souris vieillissantes. De plus, leur taille est suffisante pour une manipulation aisée et leur système immunitaire est mature.
Impacts d’une exposition chronique périnatale à deux additifs alimentaires inorganiques riches en aluminium : évaluation de la toxicité chronique périnatale sur les fonctions cognitives et la sensibilité colique chez la souris. EU 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
696 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à sévère. Les descendantes passent le labyrinthe en croix surélevé et le test de nage forcée, puis une mesure de sensibilité colique où un capteur inséré sous anesthésie gazeuse applique quatre paliers de vingt secondes, à des pressions croissantes de 20 à 80 mmHg, la souris restant en contention une vingtaine de minutes. Les mères sont exposées pendant la gestation et l'allaitement à deux additifs alimentaires riches en aluminium, hébergées seules à partir du quinzième jour de gestation, et les descendants surnuméraires sont tués pour prélèvement de tissus. Le porteur qualifie la nage forcée de procédure sévère, induisant un stress aigu important et une "phase de résignation comportementale", tout en écrivant que les nuisances attendues seront, prises une à une, "transitoires et relevant d'un caractère léger à modéré pour la plupart".
Objectifs
La population est exposée à l’aluminium (Al) surtout via l’alimentation, les produits transformés en étant les plus riches du fait d’additifs contenant ce métal. Chez l’Homme, des particules d’Al ont été observées dans le placenta et le méconium, démontrant une exposition fœtale. L’Al peut être neuro‑ et immunotoxiques, et son transfert maternofœtal peut induire des troubles cognitifs et comportementaux chez l’animal. Toutefois, la plupart de ces travaux utilisent du chlorure d’aluminium ou des nanoparticules d’aluminium, qui ne reflètent pas les formes physico‑chimiques des additifs alimentaires riches en Al, susceptibles de présenter une biodisponibilité et une distribution différentes. De plus, l’autorité européenne de sécurité des aliments souligne l’absence de données toxicologiques spécifiques pour l'Al provenant des additifs alimentaires, couvrant l'exposition pendant le développement et les conséquences potentielles sur la santé adulte. Du fait de l’immunotoxicité de l’Al, nous faisons l’hypothèse qu’une exposition dès la gestation à des additifs riches en Al pourrait perturber l’axe microbiote‑intestin‑cerveau, dont le déséquilibre est impliqué dans des pathologies chroniques comme les maladies inflammatoires intestinales ou les maladies comportementales. Le projet qui se déroulera dans 2 établissements (EU1 et EU2), visera à évaluer chez la souris les effets d’une exposition, depuis la vie in-utéro à l’âge adulte, à deux additifs riches en Al. Nous explorerons si une exposition à ces additifs induit i) des modifications du microbiote intestinal et ii), le développement de troubles anxio-dépressifs et une hypersensibilité colique à différents âges (post-sevrage et adulte). Pour ce projet, des souris femelles seront exposées pendant la gestation et la lactation à ces additifs via l’alimentation à des doses pertinentes pour l’Homme. La descendance sera ensuite exposée aux mêmes régimes jusqu'à l'âge adulte pour étudier les impacts sur le comportement et la sensibilité colique. Pour chaque sexe, les petits seront répartis en plusieurs groupes, comprenant un groupe non traité, des groupes exposés aux additifs, et un groupe exposé au chlorure d’aluminium, utilisé comme référence soluble de l’Al. Ce dernier groupe permettra de comparer les effets des additifs riches en Al à ceux d’une forme dissoute de l’élément, et ainsi de discriminer dans les effets observés la part liée à l’Al en tant que tel.
Bénéfices attendus
Ce projet chez la souris nous permettra d’approfondir nos connaissances sur l’impact d’une exposition orale chronique à deux additifs contenant de l’Al sur la barrière intestinale et ses conséquences sur le développement de maladies chroniques comme le syndrome de l’intestin irritable et les pathologies anxiodépressives. Les données obtenues dans ce projet réalisé à des doses d’exposition humaine permettront également d’aider les agences de sécurité alimentaire et les responsables des politiques publiques à formuler des recommandations sur les limites de teneur en Al des additifs alimentaires pour une utilisation sans danger pour la femme enceinte, le nouveau-né, l’enfant et l’adulte.
Procédures
Site 1/2 Des prélèvements de fèces sur les mères (sauf pendant la gestation et la lactation) et sur la descendance (après le sevrage) seront effectués une fois par semaine tout au long de l’expérience. Les souris seront isolées pendant 5 minutes dans des cages classiques sans sciure pour permettre de récolter les fèces. Les femelles gestantes seront mis en hébergement individuel du 15ème jour de gestation soit 6 jours jusqu’au sevrage des petits. Conformément au schéma go/no-go du projet, un minimum de 56 et un maximum de 168 femelles gestantes seront mis en hébergement individuel. Site 2/2 : Des prélèvements de fèces seront réalisés une fois par semaine tout au long de l’étude. Chaque animal sera soumis à deux tests comportementaux réalisés une seule fois chacun à 24 heures d’intervalle : le premier test nous renseignera sur la dépression (durée : 5 minutes) alors que le second (durée : 6 minutes) nous permettra d’explorer l’état d’anxiété des animaux. En amont de la mesure de sensibilité colique qui sera réalisée une seule fois par animal, une phase d’habituation progressive au dispositif de contention sera réalisée sur 5 jours. Pour cette mesure, il sera appliqué 4 paliers de 20 secondes, répétée toutes les 5 minutes, avec des pressions intra coliques croissantes de 20 à 80 mmHg, à l’aide d’un capteur inséré sous anesthésie gazeuse brève dans la partie distale de la lumière colique. La durée totale de la phase de distension est d’environ 20 minutes, durant lesquelles l’animal reste en contention, hors phase d’habituation initiale.
Impact sur les animaux
Sur le site 1 et 2, les animaux seront exposés aux additifs à des doses définies à partir de l’exposition humaine, susceptibles d’induire des modifications fonctionnelles sans apparition de signes cliniques évidents de mal‑être, correspondant à des nuisances légères. Les prélèvements de fèces induiront un stress léger lié à un hébergement individuel transitoire de quelques minutes. Sur le site 1 : L’hébergement individuel des femelles gestantes à partir du 15ème jour de gestation constitue une source de stress modéré compensé par un enrichissement renforcé et le maintien de contacts visuels et vocaux. Sur le site 2, le test du labyrinthe en croix surélevé induit un stress léger à modéré, de courte durée, lié à l’exposition à un environnement anxiogène. Le test de nage forcée constitue une procédure sévère, induisant un stress aigu important, une contrainte physique et une phase de résignation comportementale. La sensibilité colique provoque un inconfort modéré à sévère, limité aux phases de mesure. L’insertion du capteur induira un stress léger et transitoire lié à la manipulation et à l’anesthésie. Elle est associée à un dispositif de contention qui constitue une contrainte modérée liée à l’immobilisation partielle de la souris indispensable à la fiabilité de la mesure. Prises individuellement, les nuisances attendues seront transitoires et relevant d’un caractère léger à modéré pour la plupart, elles pourront pour certaines s’avérer aigues. L’accumulation de certaines d’entre elles relèvera donc d’un degré « sévère ».
Devenir
Les mâles reproducteurs, les mères ainsi que les descendants surnuméraires seront mis à mort pour prélèvement de tissus (biodistribution, organoïdes). A l'issue des procédures, tous les animaux seront mis à mort pour prélever leurs tissus pour des analyses permettant de répondre à la question scientifique.
Remplacement
Les impacts directs des additifs alimentaires sur l’épithélium intestinal, le microbiote et les cellules immunitaires peuvent être évalués par des approches in vitro ou ex-vivo à l’aide respectivement d’organoïdes intestinaux, de lignées cellulaires immunitaires ou de digesteurs artificiels. Ces approches sont actuellement mises en place pour ce projet, toutefois elles ne permettent pas aujourd'hui de reproduire la complexité des échanges entre la mère et le fœtus et le dialogue microbiote-intestin-cerveau, ni même d’évaluer les effets comportementaux et la sensibilité colique consécutive à une exposition orale tout au long de la vie..
Réduction
Nous avons recours à une stratégie de réduction fondée sur un calcul de puissance réalisé à partir de nos résultats antérieurs d’études similaires. Le calcul a été mené sur les critères les plus variables, à savoir la distension colorectale et les paramètres comportementaux. Cela conduit à un effectif de 10 animaux par sexe et par groupe dans la descendance pour cibler nos objectifs en fournissant des résultats statistiquement significatifs. Le dimensionnement de la génération parentale repose sur un taux de fécondité d’environ 65% observé dans nos études précédentes : l’utilisation de 7 femelles et 2 males pour viser 5 gestations pour chaque groupe expérimental représente un compromis qui permet d’atteindre en moyenne les 20 descendants par groupe sans générer d’excès d’animaux. Sur l’ensemble du projet, un minimum 232 animaux et au maximum 696 animaux seront nécessaires.
Raffinement
1/2 : Dans le cas où un animal présenterait des signes de souffrance, il sera retiré de l'étude et des soins adaptés pratiqués. Le cas échéant une euthanasie sera pratiquée par le responsable du projet sur les conseils du vétérinaire référent. Le transfert vers le site 2, sera fait par un transporteur spécialisé. Les animaux seront transportés dans un véhicule climatisé dans des cages agréées avec l’aliment des régimes expérimentaux et gel d’hydratation. Puis une période d’acclimatation de 14 jours sera réalisée sur le site d’accueil. 2/2 : Afin de réduire une éventuelle souffrance, nous utiliserons des grilles de score et l’application de points limites adaptés. les animaux seront manipulés de manières douces. La douleur sera abrégée sans délai via l’administration d’antalgique dérivé de la morphine, ou si un animal présente une trop forte douleur, un comportement stéréotypé ou anormal, une posture anormale ou une réduction de poids de 20% sur 3 jours, celui-ci sera euthanasié par le personnel de l’unité de stabulation animale. Les animaux seront habitués aux expérimentateurs et aux manipulations (Préhension, contention pour la sensibilité colique, eau thermostatée pour le test de comportement). Lors du test comportemental réalisé dans l’eau, celle-ci est maintenue à température contrôlée (23–25°C) afin de limiter le stress thermique, et les animaux sont séchés délicatement à l’aide de papier absorbant puis replacés dans une cage propre maintenue sur tapis chauffant afin de favoriser leur récupération et le retour à une température corporelle normale.
Choix des espèces
La souris est un modèle reconnu en toxicologie, pour lequel de nombreux outils sont développés afin d’étudier le microbiote, l’intestin, le foie et le cerveau. Les souris mâles et femelles seront utilisées à l’âge adulte (8 semaines) afin qu'elles soient capables de procréer et les descendants seront utilisés au jeune âge (post sevrage) et à l’âge adulte. Cela permettra d’étudier les impacts d’une exposition périnatale suivie d’une exposition post-sevrage sur le développement des fonctions cérébrales, intestinales, ainsi que son maintien chez l’adulte.
Nanomédecine pour la transplantation d’organes : évaluation de la tolérance induite par les nanoparticules dans un modèle porcin de transplantation hépatique.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Un carré de peau prélevé sur le flanc d'un porc donneur est greffé à un porc receveur pour le sensibiliser, et quatorze jours plus tard le foie du donneur lui est transplanté par ouverture de l'abdomen. 52 porcs, 26 donneurs et 26 receveurs, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, l'intervention de transplantation durant deux heures trente. Les receveurs subissent ensuite des prélèvements de sang quotidiens pendant sept jours puis hebdomadaires, et jusqu'à huit d'entre eux une biopsie du foie sous anesthésie générale au trentième jour. Les donneurs sont tués immédiatement après le prélèvement de leur foie, les receveurs au plus tard quatre-vingt-dix jours après leur réveil, pour des prélèvements post-mortem.
Objectifs
A l’heure actuelle, la transplantation d’organes est limitée par l’utilisation d’une immunosuppression à vie (pour éviter les rejets de greffe) ce qui entraîne de nombreux effets indésirables parfois mortels tels qu’une plus grande susceptibilité aux infections, une fréquence accrue de maladies cardiovasculaires, et certaines formes de cancers. Le présent projet a été proposé pour explorer l’effet d’un traitement par nanoparticules pour induire une tolérance de l’organe transplanté afin d'éviter le rejet sans utiliser d’immunosuppresseur au long cours. Il s’agit ainsi dans un premier objectif d’évaluer un nouveau type de nanoparticules (nanoparticules d’oxyde de fer recouvertes de protéines capables de se lier à certains globules blancs) comme candidat médicament pour bloquer la réaction immune de rejet et induire la tolérance du greffon hépatique chez le modèle porcin. Ce projet a comme second objectif d’observer le bon fonctionnement des nanoparticules en recherchant la formation de cellules spécifiques du système immunitaire sous la forme de globules blancs aux propriétés anti-inflammatoires.
Bénéfices attendus
Il n’est pas possible actuellement de réaliser une greffe d’organe sans avoir recours à un traitement immunosuppresseur à vie. S’il s’avère efficace dans l’induction d’une tolérance durable, le traitement par nanoparticules faisant l’objet de ce projet pourrait transformer les suites à long terme de la greffe d’organes en supprimant les nombreux effets indésirables parfois mortels des immunosuppresseurs.
Procédures
Chez les animaux donneurs, sous anesthésie générale, prélèvement d’un carré de peau sur le flanc droit qui sera greffé au receveur pour le sensibiliser, puis 14 jours plus tard prélèvement du foie par laparotomie (incision de l’abdomen) qui sera greffé au receveur. Deux interventions (30 minutes et 1 heure). Chez les animaux receveurs, sous anesthésie générale, greffe du carré de peau prélevé sur le donneur. Ceci aura pour effet de sensibiliser le receveur à son donneur et favoriser la réaction de rejet. 14 jours plus tard, transplantation hépatique par laparotomie. Deux interventions (30 minutes et 2 heures 30 minutes). Des échantillons de sang de 5 mL environ seront prélevés après la procédure, puis tous les jours pendant 7 jours, via un cathéter spécifiquement mis en place afin d’éviter de multiplier les piqûres, une fois par semaine jusqu'au terme de la période de suivi. Chez 8 receveurs au maximum, une biopsie hépatique sous anesthésie générale sera réalisée en cours de suivi (30 jours). En fin de période d’observation, biopsie du greffon par laparotomie sous anesthésie générale avant euthanasie par surdose d’anesthésique (30 minutes).
Impact sur les animaux
Douleur modérée post-opératoire (laparotomie). Toxicité éventuelle du produit injecté pouvant induire un stress physique (les nombreuses études sur modèle murin utilisant ces nanoparticules aussi bien que des composés similaires n’ont mis en évidence aucun effet secondaire local ou systémique ; aucun effet de l’injection n’est donc attendu sur modèle porcin, d'autant plus qu'un précédent projet sur cette espèce n'a mis en évidence aucun effet secondaire du produit, mais dans l’hypothèse où cela se produirait, les points limites décrits par ailleurs seront respectés). Stress psychosocial léger du fait de l’hébergement initial en cages individuelles (même si les animaux ont toujours des contacts avec les congénères voisins).
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort soit immédiatement après chirurgie de prélèvement hépatique sous anesthésie générale (animaux donneurs de foie, N=26), soit 90 jours maximum après le réveil post-transplantation (animaux receveurs, N=26) afin de pratiquer des prélèvements post-mortem à des fins d'analyses biologiques.
Remplacement
Les objectifs de ce projet sont d’une part d’évaluer l’effet thérapeutique in vivo d’un candidat médicament, et d’autre part de confirmer le mécanisme d’action de ce médicament au travers d’un modèle de transplantation hépatique. Le mécanisme d’action a déjà été montré expérimentalement dans un modèle in vitro. Avant d’envisager des études cliniques chez l’humain ce nouveau traitement doit impérativement être testé et montrer une efficacité sur un modèle in vivo pertinent. Le porc est l’animal de référence pour l’expérimentation médicale sur les greffes d’organes ; en effet son système digestif, son anatomie et sa physiologie générale sont proches de ceux de l’humain.
Réduction
Nous avons décidé d’inclure un nombre raisonnable d’animaux nécessaires pour obtenir une puissance statistique suffisante pour observer une différence significative entre les groupes expérimentaux en matière de rejet aigu ainsi que pour pallier d’éventuels imprévus (N=13 par groupe au total). Les différences entre les groupes seront analysées à l’aide de statistiques descriptives et de tests statistiques spécifiques à ce type d’étude. Chaque animal receveur sera associé à un animal donneur de même sexe. Les donneurs ne pourront pas servir à leur tour de receveur dans une optique de réduction car le foie doit être prélevé largement avec des vaisseaux les plus longs possibles empêchant la survie du donneur et l’implantation d’un foie en lieu et place de celui prélevé. De même, le foie explanté chez le receveur ne peut pas servir de greffon car les vaisseaux sont laissés les plus longs possible du côté du receveur pour permettre l’implantation du greffon.
Raffinement
Les techniques d’anesthésie et de chirurgie employées utilisent des appareillages de pointe et seront réalisées par des chirurgiens spécialistes de la transplantation hépatique chez l’humain, avec l’aide de personnels compétents en anesthésie et analgésie porcine. Le suivi et l’analgésie post-opératoires des animaux seront effectués par des personnels compétents de manière à réduire la douleur et la souffrance des animaux. Toutes les interventions chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale et respecteront la charte nationale d’éthique sur l’expérimentation animale. Une prise en charge de la douleur per- et post-opératoire sera effectuée avec un traitement analgésique adapté à l'espèce et aux procédures. Des points limites précis ont été établis et une grille optimisée pour l'évaluation de la douleur et du bien-être animal sera utilisée.
Choix des espèces
Le porc est le modèle gros animal de référence pour l’expérimentation médicale sur les greffes d’organes. Son système digestif, son anatomie et sa physiologie générales sont proches de ceux de l’humain. Des porcs en croissance (30-40 kg) seront utilisés ca modèles porcins publiés dans le domaine de la transplantation et de la conservation des organes l’ont été sur ce type d’animaux.r les modèles porcins publiés en ischémie et transplantation hépatique l'ont été sur ce type d'animaux.
Étude de l’impact des expositions prénatales sur la susceptibilité au cancer colorectal chez la souris.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Issues de lignées génétiquement modifiées élevées sur place, avec des témoins pris dans les mêmes portées et des "surplus" que le porteur dit limiter, 18 732 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les femelles gestantes sont infectées par gavage avec la bactérie Yersinia pseudotuberculosis, ou soumises à un régime expérimental pendant treize semaines, tandis que leur descendance reçoit des injections intrapéritonéales, des inoculations intra-rectales sous anesthésie, des gavages répétés et jusqu'à quatre injections d'un marqueur de prolifération cellulaire, avec récolte de fèces une fois par semaine pendant neuf semaines. Un cancer colorectal est induit génétiquement chez une partie d'entre elles, la mise à mort intervenant dès une perte de poids supérieure à 20 %. Le porteur écrit employer des cultures cellulaires, des organoïdes intestinaux et des approches computationnelles en complément, et conclut que "l'utilisation d'animaux vivants demeure indispensable" pour atteindre les objectifs du projet.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de mieux comprendre comment certains événements survenant chez la mère pendant la grossesse et la lactation, comme une infection, une modification du régime alimentaire ou une réaction inflammatoire, peuvent influencer le développement de l’intestin chez la descendance et modifier, plus tard dans la vie, le risque pour la descendance de développer un cancer du côlon et du rectum. L’intestin est un organe particulièrement sensible au début de la vie, car il se construit très tôt et de nombreux éléments importants s’y mettent en place de façon progressive et coordonnée. Des études menées chez l’être humain suggèrent que des événements précoces peuvent avoir des conséquences durables sur la santé, y compris sur le risque de certaines maladies à l’âge adulte, comme le cancer du côlon et du rectum. Cependant, on comprend encore mal comment ces effets apparaissent, et en particulier quelle est l’importance respective de la grossesse et de l’allaitement dans leur apparition et leurs conséquences. Ce projet poursuivra quatre objectifs principaux : 1. Caractériser les changements durables provoqués (ou les « empreintes tissulaires » laissées) dans l’intestin de la descendance par des événements survenant chez la mère pendant la grossesse ou l’allaitement. 2. Comprendre comment ces événements modifient, au cours du développement, le fonctionnement et les interactions entre les différents types de cellules présentes dans l’intestin. 3. Vérifier si ces changements sont encore présents à l’âge adulte et déterminer à quel moment du début de la vie ils se mettent en place, pendant la grossesse ou pendant l’allaitement. 4. Étudier les conséquences de ces changements sur le bon fonctionnement de l’intestin et sur le risque de développer plus tard in cancer du côlon et du rectum. Ce projet permettra de mieux comprendre comment l’environnement maternel au tout début de la vie peut laisser des effets durables sur l’intestin de la descendance. Il contribuera à identifier les périodes les plus sensibles du développement ainsi que certains facteurs liés au mode de vie ou à l’environnement sur lesquels il serait possible d’agir. À plus long terme, les résultats pourraient contribuer à mettre en place des actions de prévention dès les premières étapes de la vie et à mieux comprendre pourquoi les cancers du côlon et du rectum semblent devenir plus fréquents chez les jeunes adultes.
Bénéfices attendus
Ce projet générera des connaissances fondamentales sur la manière dont l’environnement au tout début de la vie peut influencer durablement la fonctionnalité des différents types de cellules présentes dans l’intestin. Il permettra d’identifier à quels moments précoces l’exposition à certains facteurs environnementaux de la mère enceinte ou du jeune enfant peut modifier, de façon durable, le développement normal de l’intestin et sa susceptibilité aux maladies au cours de la vie. En déterminant quand et sur quelles cellules les expositions maternelles, notamment inflammatoires, infectieuses et nutritionnelles, agissent sur le tissu intestinal au cours du développement, ce projet permettra d’identifier les fenêtres critiques au cours desquelles la susceptibilité au cancer colorectal est établie. Il précisera si ces effets résultent principalement de mécanismes mis en place pendant la grossesse ou de processus postnataux mis en place durant la lactation. De plus, ce projet évaluera si certaines altérations précoces peuvent être modulées, une question importante pour la biologie du développement et la prévention des maladies. Les bénéfices scientifiques attendus sont multiples : - mieux comprendre comment l’exposition précoce au cours de la vie à des facteurs environnementaux influence durablement le développement et le fonctionnement des cellules de l’intestin ; - identifier les périodes de la vie (prénatales ou postnatales) pendant lesquels les cellules de l’intestin sont le plus sensible à ces influences ; - améliorer les connaissances sur les origines précoces de certaines maladies intestinales, en particulier sur la compréhension du risque de cancer colorectal, envisagé non plus uniquement comme une maladie d’apparition tardive, mais potentiellement comme un processus influencé dès le développement durant la grossesse. Ce projet aura également des retombées biomédicales importantes en contribuant à expliquer pourquoi le risque de cancer colorectal varie selon les individus et pourquoi l’incidence de cette maladie semble augmenter chez les adultes de plus en plus jeunes. Les connaissances acquises fourniront des bases scientifiques pour identifier des facteurs de risque évitables et orienter, à terme, des stratégies de prévention ciblées dès les premières étapes de la vie.
Procédures
- Injection intrapéritonéale (dans la cavité abdominale) unique d’hormone: souris vigiles, quelques secondes. - Inoculation orale unique par gavage de bactérie: souris vigiles, quelques secondes. - Injection intrapéritonéale unique d’une molécule utilisée principalement dans le traitement et la prévention du cancer du sein: souris vigiles, quelques secondes. - Inoculation intra-rectale unique d’un dérivé d’une molécule utilisée principalement dans le traitement et la prévention du cancer du sein: souris anesthésiées, 1 min. - Injection intraveineuse unique de différentes molécules messagères de l’immunité : souris anesthésiées, quelques secondes. - Injection intrapéritonéale d’une molécule outil de choix pour étudier la prolifération cellulaire: souris vigiles, quelques secondes, jusqu’à 4 injections espacées de 24 heures. - Traitement avec une molécule outil de choix pour étudier la prolifération cellulaire dans l’eau de boisson : souris vigiles, pendant 7 jours maximum. - Prélèvement sanguin: souris vigiles, quelques secondes, 2 prélèvements espacés de 48 heures. - Injection intrapéritonéale de molécule utilisée principalement dans le traitement et la prévention du cancer du sein: souris vigiles, quelques secondes, jusqu’à 3 injections espacées de 48 heures maximum. - Inoculation orale par gavage de molécule utilisée principalement dans le traitement et la prévention du cancer du sein: souris vigiles, quelques secondes, jusqu’à 3 inoculations espacées de 48 heures maximum. - Récolte de fèces frais : souris vigiles, 5-10 minutes, répétée au minimum une fois par semaine pendant 9 semaines maximum. - Administration ad libitum d’un régime alimentaire expérimental ou contrôle : souris vigiles, pendant 13 semaines maximum. - Prélèvement sanguin terminal: souris anesthésiées.
Impact sur les animaux
Ce projet sera attentif aux 5 libertés individuelles de l’animal. Cependant, certaines procédures décrites dans ce projet peuvent induire divers effets indésirables, dont l’intensité et la durée dépendent de la nature de l’intervention. De manière générale, les effets les plus fréquemment observés sont une douleur et/ou un inconfort de courte durée liée aux différentes administrations (gavage, injections intrapéritonéales, intra-rectales ou intraveineuses), ainsi qu’aux prélèvements sanguins et à la collecte de fèces. L’infection intestinale des souris gestantes par la bactérie Yersinia pseudotuberculosis n’entraîne pas de signes cliniques majeurs (tels que léthargie, prostration, poil hérissé ou déshydratation), ni de mortalité. Elle peut toutefois induire une diminution modérée et transitoire du gain pondéral entre les jours 5 et 8 post-infection, avec un retour à la normale à partir du jour 11. L’infection reste localisée au tractus intestinal, sans dissémination systémique à d’autres organes, et est spontanément résolue avec une élimination bactérienne dans les fèces vers le jour 7 post-infection. Aucun passage transplacentaire n’est observé. Par conséquent, la taille des portées ainsi que la viabilité des nouveau-nés ne sont pas affectées. Le développement du cancer colorectal sera induit génétiquement par l’administration d’une substance chez des souris transgéniques. Cette procédure est susceptible d’entraîner des effets indésirables transitoires, notamment liés à l’administration d’une substance (altération temporaire de l’état général, perte de poids modérée) ainsi qu’aux premières étapes de l’induction tumorale. Toutefois, les analyses expérimentales seront réalisées à des stades précoces du développement tumoral, avant l’apparition d’une charge tumorale importante ou de signes cliniques marqués, limitant ainsi l’impact sur le bien-être des animaux.
Devenir
Toutes les procédures expérimentales nécessitent l’analyse de cellules présentes dans le tissu intestinal. La seule façon d’effectuer ces analyses est de mettre les animaux à mort à la fin de chaque expérience.
Remplacement
Les objectifs scientifiques de ce projet impliquent l’étude conjointe des systèmes immunitaire et épithélial intestinaux dans leur contexte physiologique et développemental intact. Les interactions systémiques complexes intervenant au cours de la vie prénatale et postnatale précoce – notamment les échanges mère-fœtus, la colonisation par le microbiote et la maturation progressive du système immunitaire – ne peuvent être reproduites de manière fiable par des approches alternatives. Des méthodes substitutives seront néanmoins mises en œuvre chaque fois que possible. Des cultures cellulaires, des organoïdes intestinaux et des approches computationnelles seront utilisées en complément afin d’explorer certains mécanismes moléculaires et de limiter le recours aux animaux. Toutefois, ces modèles ne permettent pas d’étudier de façon intégrée le dialogue entre cellules épithéliales et immunitaires in vivo, ni d’évaluer l’impact à long terme d’expositions précoces sur l’homéostasie intestinale et la susceptibilité au cancer colorectal. En l’état actuel des technologies disponibles, l’utilisation d’animaux vivants demeure indispensable pour atteindre les objectifs scientifiques de ce projet.
Réduction
Le nombre d’animaux a été soigneusement déterminé à partir d’analyses de puissance statistiques basées sur des jeux de donnée antérieures et sur des études comparables, afin de garantir l’utilisation du nombre minimal d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats valides et fiables. Les effectifs ont été estimés pour permettre la comparaison de plusieurs groupes expérimentaux à l’aide de tests statistiques appropriés, Les protocoles expérimentaux ont été conçus afin d’optimiser l’utilisation de chaque cohorte. Lorsque cela est scientifiquement justifié, les groupes témoins seront mutualisés entre différents objectifs et procédures, chaque fois que possible. Le nombre d’animaux utilisés pour chaque cohorte et le nombre de répétitions de chaque expérience sont décrits et justifiés en détails pour chaque procédure expérimentale décrite dans ce projet. Des études pilotes préalables permettront d’affiner les conditions expérimentales (par exemple pour la modification des régimes alimentaires) et de limiter le risque d’échec lors des expérimentations à plus grandes échelles. Les lignées de souris génétiquement modifiées seront élevées de manière à limiter les surplus, et des animaux contrôles issus de la même portée seront utilisés afin d’optimiser les données recueillies pour chaque cohorte. Toutes les expériences seront réalisées avec un nombre suffisant de réplicats biologiques pour tenir compte de la variabilité, tout en évitant toute répétition inutile.
Raffinement
Les modifications du régime alimentaire seront réalisées au moyen d’aliments purifiés spécialement formulés et nutritionnellement définis, administrés ad libitum aux animaux sans procédure invasive. Pour les manipulations répétées (prélèvements sanguins, injections), des méthodes peu invasives seront privilégiées et les sites d’injection ou de prélèvement seront alternés afin de limiter les irritations locales. Les modèles expérimentaux de cancer colorectal utilisés sont conçus pour étudier les phases précoces de l’initiation tumorale, en réduisant au maximum la durée d’exposition et la charge tumorale. Les protocoles d’induction seront optimisés pour permettre l’analyse des mécanismes précoces de dysrégulation des cellules souches dans des délais compatibles avec les objectifs scientifiques. Les expérimentations seront interrompues dès l’atteinte de points limites prédéfinis, sans laisser évoluer les animaux vers des stades avancés de la maladie. Un suivi clinique régulier sera assuré (état général, activité, comportement, poids) avec une surveillance renforcée en période de gestation, de lactation, et après infection ou induction du cancer colorectal. En cas de besoin, des mesures de raffinement supplémentaires seront mises en œuvre afin d’optimiser le bien-être des animaux. Celles-ci incluront notamment la mise à disposition d’une litière douce, d’éléments supplémentaires pour l’enrichissement du milieu (éléments à ronger par exemple), le maintien de conditions thermiques appropriées (avec apport de chaleur si nécessaire grâce à des chaufferettes placées sous la cage, en particulier pour les animaux fragilisés ou les nouveau-nés), ainsi que l’administration de supports nutritionnels adaptés (gel nutritif). Une attention particulière sera également portée aux portées, incluant la sélection de femelles présentant de bonnes aptitudes maternelles et, si nécessaire, la mise en place d’adoptions croisées afin d’assurer la survie et le bon développement des nouveau-nés. Des points limites précis, spécifiques et précoces pour chaque protocole expérimental seront établis : tout animal présentant des signes de détresse ou de douleur persistante (léthargie, piloérection, perte de poids supérieure à 20%) sera mis à mort immédiatement selon les procédures appropriées.
Choix des espèces
La souris est un modèle particulièrement pertinent pour étudier l’impact d’expositions précoces au cours de la vie sur la susceptibilité au cancer colorectal à l’âge adulte. Son développement prénatal et postnatal, ainsi que l’organisation de son système immunitaire et de son épithélium intestinal, présentent des similarités importantes avec ceux de l’être humain. De plus, la gestation courte et la maturation rapide permettent d’explorer efficacement les effets d’expositions survenues pendant la vie fœtale ou l’allaitement et d’en évaluer les conséquences à long terme. De nombreux modèles murins de cancer colorectal sont bien caractérisés et reproduisent les étapes précoces de l’initiation tumorale. Une large gamme de lignées de souris génétiquement modifiées est disponible pour étudier finement les mécanismes impliqués. La petite taille des souris facilite également la constitution de cohortes expérimentales de taille appropriée tout en limitant l’impact sur le bien-être animal, comparativement à des espèces de plus grande taille. Les souris seront utilisées entre 2 et 12 semaines de vie. Les points temporels précoces (avant sevrage à 3 semaines) sont essentiels pour analyser comment le régime alimentaire maternel, l’inflammation et l’exposition au microbiote programment les cellules immunitaires et la niche des cellules souches intestinales durant cette fenêtre critique du développement gastro-intestinal. L’étude au stade adulte (à partir de 6-7 semaines de vie) est nécessaire pour déterminer si ces programmations précoces persistent à l’âge adulte et influencent l’homéostasie intestinale ainsi que la susceptibilité au cancer colorectal. L’étude de ces différentes fenêtres développementales permettra d’identifier le moment où survient l’empreinte au niveau de l’intestin et d’évaluer si une programmation inadaptée établie précocement peut être modifiée ultérieurement au cours de la vie.
Rôle d’une protéine de stress dans l’inflammation du foie
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Comprendre le rôle d'une protéine de stress dans l'inflammation du foie conduit à utiliser 1 260 souris génétiquement modifiées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Sur ce total, 756 reçoivent une injection unique de cinq secondes, et les 504 autres une injection par jour pendant quatre jours. Le porteur annonce une gêne abdominale transitoire et une réaction de type état grippal, avec baisse d'activité et diminution de l'appétit, et prévoit la mise à mort des souris chez lesquelles ces signes persistent. Leur foie et leurs macrophages péritonéaux sont prélevés après la mise à mort, et l'effectif de 1 260 est présenté comme issu d'une "méthode mathématique reconnue" que le porteur ne nomme pas.
Objectifs
La maladie du foie gras touche de plus en plus de personnes et peut évoluer vers une inflammation chronique du foie, une fibrose et un cancer du foie. Ce projet vise à mieux comprendre le rôle d’une protéine présente en grande quantité dans le foie des personnes atteintes par cette maladie métabolique, et impliquée dans la manière dont les cellules du foie réagissent lorsqu’elles sont soumises à des situations de stress, comme l’accumulation excessive de graisses. Pour mieux comprendre son rôle, nous utiliserons des souris génétiquement modifiées afin d’étudier comment cette protéine influence l’accumulation de graisses et l’inflammation dans le foie, en particulier dans les cellules immunitaires. Ces travaux permettront de mieux comprendre les mécanismes de la maladie et de déterminer si cette protéine peut être un candidat important comme future cible thérapeutique.
Bénéfices attendus
Ces travaux permettront de mieux comprendre les mécanismes qui conduisent à l’accumulation de graisses et à l’inflammation dans le foie. Les résultats pourront contribuer au développement de nouvelles stratégies pour prévenir, ralentir ou inverser la progression de la maladie du foie gras et de ses complications.
Procédures
Une injection unique (environ 5 secondes) sera réalisée sur 756 animaux. Quatre injections consécutives (une injection par jour pendant 4 jours, environ 5 secondes par injection) seront réalisées sur 504 animaux.
Impact sur les animaux
Les modèles utilisés chez la souris peuvent entraîner un léger inconfort lié aux injections (réalisées en quelques secondes), une gêne abdominale transitoire ainsi qu’une réaction temporaire de type état grippal pouvant se traduire par une baisse d’activité, une diminution de l’appétit et un comportement plus calme. Les animaux seront surveillés régulièrement afin de détecter ces signes le plus tôt possible. Des seuils d’alerte ont été définis pour permettre une prise en charge rapide et éviter toute souffrance prolongée.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin de prélever leurs tissus : le foie pour étudier l’inflammation, le métabolisme et certains mécanismes de mort cellulaire, et les macrophages péritonéaux pour analyser leur fonctionnement.
Remplacement
Avant de recourir aux animaux, des expériences sont réalisées sur des cellules cultivées en laboratoire afin d’étudier certains mécanismes impliqués dans l’inflammation et le fonctionnement du foie. Ces méthodes sont utilisées chaque fois qu’elles permettent de répondre aux objectifs scientifiques et de sélectionner les conditions expérimentales les plus pertinentes. Cependant, les interactions entre le foie, le système immunitaire et le reste de l’organisme sont très complexes et ne peuvent pas être reproduites avec des cellules cultivées seules. Pour les étudier correctement, il est donc nécessaire d’utiliser un modèle animal. La souris est l’espèce la plus adaptée, car son fonctionnement biologique est proche de celui de l’être humain.»
Réduction
Le nombre d'animaux utilisé a été déterminé à l'aide d'une méthode mathématique reconnue permettant de calculer le plus petit effectif nécessaire pour obtenir des résultats scientifiques fiables. Chaque animal permettra de recueillir plusieurs types d'informations à partir des mêmes prélèvements, ce qui limite le recours à des animaux supplémentaires. Les expériences seront réalisées par étapes : certaines ne seront engagées que si les résultats des précédentes le justifient. Cette stratégie permet de limiter le nombre total d’animaux utilisés tout en répondant aux objectifs du projet.
Raffinement
Les animaux seront observés régulièrement afin de détecter rapidement tout signe de souffrance ou de malaise. Une grille d’évaluation permettra au personnel formé de suivre leur état de santé et d’agir si nécessaire. Toute modification visible de leur apparence ou de leur comportement sera notée. Les animaux concernés seront alors suivis et peuvent éventuellement recevoir un traitement contre la douleur. Si certains signes de mal-être persistent, l'animal sera mis à mort.
Choix des espèces
La souris est un modèle adapté pour cette étude car son fonctionnement biologique est proche de celui de l’être humain. De nombreux outils génétiques et moléculaires ont été développés chez la souris, permettant de mieux comprendre les mécanismes de nombreuses maladies. Les expériences seront réalisées sur des souris dont les principaux systèmes étudiés, notamment le foie et le système immunitaire, ont atteint une maturité fonctionnelle et un fonctionnement stable, afin d’obtenir des résultats fiables et représentatifs des mécanismes biologiques étudiés.
Traitement par nanoparticules des cancers hépatobiliaires dans des souris 2/2
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
Pour tester le chauffage de tumeurs par nanoparticules sous laser ou champ magnétique, 2 880 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélèvement. Elles subissent une chirurgie d'implantation de tumeurs des voies biliaires, des injections dans la tumeur et par voie générale, jusqu'à quatre séances de traitement de dix minutes sous anesthésie, des échographies de suivi et des prélèvements sanguins pratiqués sur animal vigile. Le porteur qualifie de légers et de courte durée le stress et la douleur liés à chaque geste, sans décrire ce que produit la croissance tumorale elle-même. Il indique développer en parallèle des cultures cellulaires en trois dimensions pour trier les molécules en amont, ce qui réduirait le nombre de souris, et conclut que ces cultures ne suffisent pas pour évaluer les effets indésirables ni la réponse immunitaire.
Objectifs
Les cancers des voies biliaires, en particulier le cholangiocarcinome (CCA), sont difficiles à traiter. Le développement de nanoparticules permet d’envisager des traitements anticancéreux mieux ciblés, plus efficaces et avec de moindres effets secondaires par rapport aux traitements systémiques conventionnels. Le projet a pour objectif d'évaluer l'efficacité d'une thérapie anticancéreuse localisée par nanoparticules en association ou non avec une thérapie par voie générale et une exposition à un rayonnement Laser ou un champ magnétique. L’évolution du volume tumorale sera suivie par échographie. L’imagerie permettra aussi de suivre la diffusion et l’élimination des nanoparticules utilisées. L’objectif final est d’identifier les nanomatériaux les plus efficaces avec les meilleures diffusions et sans effet indésirable à long terme.
Bénéfices attendus
Les cholangiocarcinomes (CCA) sont de très mauvais pronostiques et très agressifs. Les traitements sont limités, seule la résection chirurgicale est efficace mais seuls 20 à 30 % des patients sont éligibles, les autres recevront une chimiothérapie palliative. La recherche de traitements dit innovants dans un but de traiter localement la tumeur est nécessaire pour proposer de nouvelles options thérapeutiques pouvant être proposées seules ou en combinaison avec des thérapies systémiques déjà en place. Dans son ensemble, ce projet a pour objectif de tester dans des modèles expérimentaux murins, le traitement par nanohyperthermie dans des tumeurs de CCA. Les bénéfices attendus sont de démontrer un effet antitumoral de la nanohyperthermie dans des modèles bien décrits de CCA représentatifs de la maladie humaine. Si l’effet anti-antitumoral s’avérait efficace, ce projet pourrait permettre de développer un nouvel outil thérapeutique anti-cancéreux locorégional applicable en santé humaine, permettant de réduire à la fois les doses de chimiothérapies et les effets secondaires de ceux-ci dans le cas d'un traitement combinatoire. Au-delà du CCA, la nanohyperthermie pourrait être également utilisée pour traiter d’autres cancers digestifs (péritoine, tubes digestifs, foie, pancréas).
Procédures
- Injections durée 10-20 secondes/animal - Traitement sur souris anesthésiées 10 minutes/souris, répété 4 fois max. - Anesthésie gazeuse durée 15 min/souris - Prélèvements sanguins sur animal vigile, durée 5 min/souris.
Impact sur les animaux
-injections cutanées : stress et douleur légère de courte durée -anesthésie et chirurgie d'implantation de tumeurs : stress et douleurs modérée -Injections intratumorale et systémiques : stress et douleurs légères de courte durée - Prélèvement sanguin vigile : stress et douleur légères e de courte durée - Anesthésie Gazeuse : un stress légéer de courte durée.
Devenir
Les animaux impliqués dans ce projet seront mis à mort afin de réaliser les différents prélèvements nécessaires aux analyses ultérieures.
Remplacement
Il n'est actuellement pas possible de simuler le développement d'un cancer avec tous ses aspects dans un modèle in vitro. Neanmoins, nous développons également des modèles cellulaires in vitro en 3 dimensions afin de sélectionner les molécules, ce qui permetra de réduire le nombre d'animaux utilisés puisque l'effficacité de certaines molécules pourra être testée en amont. Cependant ces expériences menées sur ces modèles cellulaires ne sont pas suffisants et ne permettent pas de remplacer les animaux, notamment pour évaluer la réponse avec un système immunitaire ou pour évaluer les effets indésirables.
Réduction
Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. Compte tenu des données existantes et des effets espérés, un test de puissance statistique a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour cette étude.
Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures ont été mise au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie, enrichissement). Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum, le milieu est enrichi. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (points limites) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie). Un analgésique sera utilisé en pré-opréatoire et en post-opératoire pour limiter la douleur et garantir un bien-être optimal des animaux. Un protecteur oculaire en gel sera aussi utilisé lors de l'anesthésie pour éviter tout assèchement des yeux. Pour le transport des animaux, celui-ci est effectué dans le respect du bien-être animal (mise à disposition d'eau sous forme de gel et de nourriture) et est réalisé par un transporteur agréé.
Choix des espèces
La souris est le modèle de référence des expériences et études en cancérologie car elle permet de représenter le comportement d'une tumeur se développant chez le patient (réponse immune, diffusion des traitements dans l'organisme). La possibilité de disposer d'animaux de fond génétique défini permet limiter les variabilités biologiques et de mieux identifier les effets des thérapies. Les animaux seront utilisés à l'âge de 5 à 8 semaines afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé. Les paramètres étudiés étant le développement de la masse tumorale après injection des cellules cancéreuses, une souris juvénile ou trop agées induirait un biais dans l'expérimentation.
Rôle d’une protéine dans l’athérosclérose et la maladie du foie gras.
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Injectées une seule fois, quatre jours de suite ou cinq fois en quatorze jours selon les groupes, 336 souris génétiquement modifiées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever leur foie et leurs cellules immunitaires. Les substances administrées peuvent provoquer une gêne abdominale, une baisse d'activité et une réaction inflammatoire modérée, ou perturber temporairement des fonctions immunitaires. L'objet du projet est le rôle d'une protéine des macrophages dans l'athérosclérose et la maladie du foie gras, les retombées thérapeutiques restant à l'état de pistes. Le porteur justifie le recours à cette espèce en indiquant que le fonctionnement biologique de la souris est proche de celui de l'être humain et que de nombreux outils génétiques et moléculaires y ont été développés.
Objectifs
L’athérosclérose (AS) est une maladie chronique des vaisseaux sanguins caractérisée par l’accumulation de dépôts graisseux dans les artères, favorisant des complications cardiovasculaires graves. Les cellules immunitaires jouent un rôle important dans le développement de cette maladie en participant aux réactions inflammatoires et à l’accumulation de lipides dans les artères. De même, au cours de la maladie du foie gras (MASH), une réponse inflammatoire chronique se développe et contribue au développement de la pathologie. Ce projet a pour objectif de mieux comprendre le rôle d’une protéine, présente dans les macrophages, au cours des maladies métaboliques, dont l’AS et la MASH. Pour cela, nous utiliserons des souris génétiquement modifiées afin d’étudier comment cette protéine influence les réactions inflammatoires et le comportement des macrophages dans des situations proches de ces maladies. L’objectif global du projet est de mieux comprendre comment l’inflammation fonctionne dans ces maladies métaboliques et d’identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques pour ces maladies fréquentes et dévastatrices.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre comment les cellules du système immunitaire détectent les changements de leur environnement et comment ces mécanismes participent au développement des maladies métaboliques inflammatoires. Les résultats obtenus pourraient contribuer à identifier de nouvelles pistes thérapeutiques.
Procédures
Une injection unique (environ 5 secondes) sera réalisée sur 56 animaux. Quatre injections consécutives (une injection par jour pendant 4 jours, environ 5 secondes par injection) seront réalisées sur 224 animaux. Cinq injections seront réalisées à intervalles de 72 heures sur une période de 14 jours (environ 5 secondes par injection) chez 56 animaux.
Impact sur les animaux
Les substances utilisées dans le projet peuvent entraîner un inconfort temporaire, une légère diminution de l’activité ou une gêne abdominale passagère. Certaines d’entre elles peuvent également induire une réaction inflammatoire modérée ou perturber temporairement certaines fonctions immunitaires.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin de prélever leurs tissus : le foie pour étudier l’inflammation et le métabolisme, et les cellules immunitaires afin d’analyser leur fonctionnement.
Remplacement
Les interactions entre les différentes cellules du système immunitaire et leur environnement sont très complexes et ne peuvent pas être reproduites en laboratoire avec des cellules isolées. Pour les étudier dans leur intégrité il est nécessaire d’utiliser un modèle animal. La souris est l’espèce la plus adaptée, car son fonctionnement biologique est proche de celui de l’être humain.
Réduction
Nous avons calculé le nombre minimum de souris nécessaires pour obtenir des résultats fiables tout en utilisant le moins d’animaux possible. Pour garantir que nos conclusions soient pertinentes pour les deux sexes, chaque expérience sera réalisée à la fois sur des mâles et des femelles. Pour chaque souris, plusieurs analyses seront réalisées ce qui permet d’obtenir un maximum d’informations sans utiliser d’animaux supplémentaires.
Raffinement
Les animaux seront observés régulièrement afin de détecter rapidement tout signe de souffrance ou de malaise. Une grille d’évaluation permettra au personnel formé de suivre leur état de santé et d’agir si nécessaire. Toute modification visible de leur apparence ou de leur comportement sera notée. Les animaux concernés seront alors suivis et peuvent éventuellement recevoir un traitement contre la douleur. Si certains signes de mal-être persistent, l'animal sera mis à mort.
Choix des espèces
La souris est un modèle adapté pour cette étude car son fonctionnement biologique est proche de celui de l’être humain. De nombreux outils génétiques et moléculaires ont été développés chez la souris, permettant de mieux comprendre les mécanismes de nombreuses maladies. Les expériences seront réalisées sur des souris dont les principaux systèmes étudiés (notamment le foie et le système immunitaire) ont atteint un niveau de développement et de fonctionnement stable, afin d'obtenir des résultats fiables et représentatifs des mécanismes biologiques étudiés.
Etude du développement du système biliaire dans un nouveau modèle génétique chez la souris
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système gastrointestinal
858 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les femelles gestantes reçoivent six gavages de trente secondes, que le porteur décrit comme provoquant une douleur modérée et passagère, avec un risque de saignement vaginal et de perte de poids, et les souriceaux subissent deux injections, quatorze gavages et le prélèvement d'un à deux millimètres de queue pour le génotypage. Ceux qui développent la malformation des voies biliaires présentent une jaunisse et un retard de croissance, avant d'être tués à vingt-huit jours. Le bénéfice annoncé reste indirect, la création de lignées de souris sur lesquelles des cibles thérapeutiques pourront ensuite être testées, et le porteur affirme que les cultures cellulaires ne peuvent pas remplacer l'étude in vivo du développement de l'arbre biliaire.
Objectifs
l’objectif de ce projet est l'utilisation de souris pour l'étude de la malformation des voies biliaires lors du développement embryonnaire. Cela permettra d’étudier le développement de la maladie à des âges plus précoces par rapport aux publications précèdentes.
Bénéfices attendus
Notre projet permettra le développement de nouveaux modèles génétiques de la malformation des voies biliaires chez la souris. Ils permettront d’étudier les mécanismes métaboliques et inflammatoires menant aux symptômes de la maladie. Cela permettra de valider les mécanismes moléculaires impliqués et de trouver de nouvelles cibles thérapeutiques qui pourront être testés sur nos nouveaux modèles de souris par la suite.
Procédures
Toutes les interventions sont réalisées sur animal vigile. Les nouveaux-nés subiront une contention d'une minute pendant laquelle une biopsie de queue de 1 à 2 millimètres sera prélevé pour le génotypage entre 7 et 10 jours après la naissance. 6 gavages de 30sec chez la femelle gestante entrainant une douleur modérée et passagère . 2 injections chez les nouveaux nés pendant 10sec sur les nouveaux nés engendrant une douleur légère et passagère. 14 gavage de 30sec chez les souriceaux.
Impact sur les animaux
Risque de saignement vaginal et perte de poids pour la femelle gestante. Lors des procédures le gavage est un mode d’administration entrainant une douleur modérée et passagère. l’injection entraine une douleur légère et passagère sur un nouveau-né. Dans le cas où les animaux développent la maladie les symptômes seront une jaunisse et un retard de croissance (poids moins élevés).
Devenir
Tous les nouveaux nés seront mis à mort à 28 jours d'âge car ils sont nécessaires pour notre étude et tous les animaux adultes des croisements seront également mis à mort à la fin de la procédure.
Remplacement
Les cultures cellulaires ne peuvent pas remplacer les études in vivo pour l'étude du développement du foie et de la mise en place de la fibrose et de l'inflammation et l'étude de l'arbre biliaire lors de l'embryogénèse..
Réduction
Dans un souci de réduction des animaux nous utiliserons les deux sexes car nos études précédentes n’ont pas montré de différence en fonction des sexes pour le développement de cette maladie. Les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. Pour les nouveaux nés l’utilisation d’une lampe chauffante durant les pesées permettra de limiter la perte de chaleur des animaux. L’injection et le gavage seront réalisés avec des sondes et des aiguilles adaptées à la taille de l’animal seront utilisés. Des points limites spécifiques ont été établis.
Choix des espèces
Le choix de la souris est lié à la conservation des mécanismes de l'homéostasie métabolique physiologiques et physiopathologiques dans le foie entre l'humain et la souris. Elle a été confirmée par de nombreuses études. En particulier,le développement de l’arbre biliaire est similaire entre espèces. Par ailleurs, nous disposons également de nombreux outils spécifiques pour la souris. Animaux adultes et femelles gestantes entre 6-8 semaines d'âge. Souriceaux entre 1 et 28 jours après la naissance.