Système immunitaire

Pour entretenir des lignées de souris développant spontanément un diabète de type 1, 9 000 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les actes décrits se limitent à un prélèvement de tissu à l'oreille et à une goutte d'urine par semaine, l'hyperglycémie venant de la maladie que les animaux portent par construction. Une partie est gardée en vie pour renouveler les reproducteurs, les autres étant tuées pour analyse du pancréas, du foie, des intestins, de la rate et des ganglions. Le porteur juge le recours aux souris "indispensable" au motif qu'il faut observer l'"organisme entier", pour un projet qui consiste à maintenir des colonies.

Objectifs

Le diabète de type 1 est une maladie dans laquelle le système immunitaire détruit les cellules du pancréas qui produisent de l’insuline. En l'absence d'insuline, l'organisme est incapable de réguler correctement la glycémie, c'est-à-dire le taux de sucre dans le sang. Pour mieux comprendre les mécanismes de cette maladie, le laboratoire utilise des modèles de souris développant spontanément un diabète de type 1 dont certaines sont génétiquement modifiées. Ce projet a pour objectif d’assurer le maintien de ces lignées murines présentant un diabète de type 1.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour objectif de comprendre les mécanismes d'action par lesquels les cellules immunitaires participent à l'apparition du diabète de type 1 chez la souris.

Procédures

Prélèvement d'un petit bout de tissu à l’oreille (1 fois, 3 secondes), d'une goutte d'urine (1 fois/semaine, 2 secondes)

Impact sur les animaux

Les souris peuvent développer une hyperglycémie modérée. Le prélèvement d'urine peut induire un stress de courte durée.

Devenir

Certains animaux seront gardés en vie pour renouveler les reproducteurs nécessaires à l'entretien des colonies. Les autres animaux seront mis à mort pour les analyses de tissus (pancréas, foie, intestins, rate et ganglions)

Remplacement

Le recours à l'animal est indispensable car les cellules immunitaires étudiées dans ce contexte sont localisées essentiellement dans les muqueuses comme l’intestin et dans le pancréas. Pour comprendre comment ces cellules interagissent dans l’organisme au moment du développement du diabète, il faut observer l’organisme entier. Ce type d’interactions complexes ne peut pas être reproduit correctement sur des cellules en culture. Néanmoins ce projet est associé à ces approches alternatives afin de limiter le recours aux animaux.

Réduction

La production des souris génétiquement altérées est planifiée. Un schéma d’accouplement optimisé est mis en place répondant au maintien des élevages.

Raffinement

Les petits prélèvements de tissus pour analyser les gènes des souris sont effectuées par du personnel expérimenté, formé à faire des gestes rapides et précis afin de limiter l'inconfort des animaux. Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi et des critères de surveillances ont été définis pour repérer rapidement toute souffrance éventuelle et y remédier. Enfin, pour le suivi du diabète de type 1, les animaux sont surveillés afin de détecter rapidement une augmentation du taux de sucre. Cela permet de prendre des mesures adaptées le plus tôt possible et de limiter les complications.

Choix des espèces

Le modèle de souris est adapté à l’étude immunitaire de cette maladie - Il permet d’avoir accès à de multiples modèles génétiquement modifiés pour permettre d’isoler des paramètres biologiques importants dans le développement du diabète. -Le système immunitaire de la souris est très proche de celui de l’homme, ce qui est important pour l’étude d’une maladie auto-immune et également facile à étudier par diverses techniques cellulaires ou biochimiques. Les animaux seront utilisés à partir de 3 semaines d’âge (jeune adulte).

Une neurochirurgie de 90 minutes sous anesthésie générale pour 1 472 souris, dix jours d'hébergement individuel en cage hermétique avec passage à 33 °C puis à 4 °C pendant 24 heures pour 1 312 autres : 2 732 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent aussi jusqu'à quatre immobilisations de cinq minutes en position fœtale dans un tube, des gavages quotidiens, des injections abdominales pendant deux semaines et six mesures de glycémie après sept heures de jeûne. Toutes sont tuées pour prélever cerveau et tissu gras. Le projet porte sur les mécanismes de la reprise de poids après un régime, sans que l'effectif de 2 732 souris soit rapporté à une justification chiffrée.

Objectifs

Le poids de notre corps reste assez stable tout au long de la vie adulte grâce à un mécanisme que l'on appelle le "set-point", qui correspond à un poids de référence que notre organisme cherchera à conserver Ce mécanisme est contrôlé par le cerveau, en particulier par une région appelée l'hypothalamus, qui communique avec les graisses du corps pour gérer l'énergie disponible en modifiant le comportement alimentaire, le stockage et l’utilisation des calories ingérées. Cependant, des facteurs biologiques et environnementaux peuvent modifier le set-point du poids corporel comme c’est le cas dans la maladie de l'obésité. Lorsqu'une personne prend du poids, le corps met en place des mécanismes pour le maintenir, ce qui rend difficile de perdre du poids de manière durable. Cela explique pourquoi 80 % des personnes qui ont suivi un régime ou ont recours à une thérapie de l’obésité reprennent du poids rapidement après l'avoir perdu. De récentes recherches scientifiques suggèrent que les altérations du système nerveux et des cellules du système immunitaire du cerveau, appelées microglie, puissent jouer un rôle dans le set-point du poids. Elles pourraient expliquer pourquoi le corps "se souvient" de l'obésité, ce qui facilite la reprise de poids. Ici nous proposons d’étudier leur rôle dans le maintien et dans la reprise du poids. NOUS ETUDIERONS EGALEMENT COMMENT CETTE “MEMOIRE DE L’OBESITE” PEUT IMPACTER LA MEMOIRE, L’ANXIETE ET L’ETAT EMOTIONNEL, AFIN DE COMPRENDRE LES CONSEQUENCES COGNITIVES ET EMOTIONNELLES DE CES ALTERATIONS CEREBRALES LIEES AU POIDS.

Bénéfices attendus

À l’heure actuelle, l’Organisation Mondiale de la Santé estime à plus d’1 milliard le nombre de personnes souffrant d’obésité à travers le monde, ce qui représente un problème de santé publique de la plus haute importance. Malgré l’existence de thérapies pour la réduction du poids, la plupart des patients reprennent du poids. Cette reprise de poids et l’incapacité de maintenir dans le temps le poids perdu sont de vraies urgences clinques pour la gestion de l’obésité. Il est donc crucial d’approfondir nos connaissances sur les mécanismes biologiques participant au changement du set-point du poids corporel, dans l’espoir de fournir à l’avenir de meilleurs traitements aux personnes affectées. À court terme, notre projet apportera des informations nouvelles sur les mécanismes biologiques concernant l’altération du set-point du poids corporel, qui contribue au maintien de l’obésité et des comorbidités associées. À plus long terme, ce projet pourrait ainsi conduire à la mise au point de nouvelles approches thérapeutiques pour lutter contre l’obésité

Procédures

1) ANALYSE DE COMPOSITION CORPORELLE (2732 SOURIS) MAINTIEN 5 MINUTES EN POSITION FŒTALE DANS UN TUBE VENTILÉ, SANS ANESTHÉSIE. JUSQU’À 4 ANALYSES PAR ANIMAL. 2) NEUROCHIRURGIE (1472 SOURIS) INJECTION INTRACÉRÉBRALE SOUS ANESTHÉSIE GÉNÉRALE PENDANT ENVIRON 90 MINUTES. UNE INJECTION ANTALGIQUE 30 MINUTES AVANT, PUIS UNE PAR JOUR PENDANT 2 JOURS. PENDANT L’ANESTHÉSIE : DEUX INJECTIONS D’ANESTHÉSIQUES LOCAUX, UNE INJECTION ANTALGIQUE ET DEUX INJECTIONS DE RÉHYDRATATION. UNE SEULE CHIRURGIE PAR SOURIS. 3) INJECTIONS ABDOMINALES (2624 SOURIS) 1152 SOURIS : INJECTIONS ABDOMINALES SANS ANESTHÉSIE PENDANT UN MAXIMUM DE 2 SEMAINES. 2560 SOURIS : EUTHANASIE PAR INJECTION ABDOMINALE SOUS SÉDATION, APRÈS INJECTION SOUS-CUTANÉE D’UN SÉDATIF. 4) GAVAGE ORAL (1472 SOURIS) GAVAGE QUOTIDIEN PENDANT 5 JOURS, SANS ANESTHÉSIE. 5) CAGES MÉTABOLIQUES POUR L’ÉTUDE DE LA DÉPENSE ÉNERGÉTIQUE (1312 SOURIS) HÉBERGEMENT INDIVIDUEL EN CAGES HERMÉTIQUES PENDANT 10 JOURS. TEMPÉRATURE MODIFIÉE À 33 DEGRÉS CELSIUS PENDANT 24 HEURES, PUIS À 4 DEGRÉS CELSIUS PENDANT 24 HEURES, AVEC DEUX JOURS DE RÉCUPÉRATION À 22 DEGRÉS CELSIUS ENTRE LES DEUX. CETTE PROCÉDURE EST RÉALISÉE UNE SEULE FOIS. 6) APRÈS 7 HEURES DE JEÛNE INJECTION ABDOMINALE SUIVIE DE 6 MESURES DE GLYCÉMIE PAR PRÉLÈVEMENT DE SANG À L’EXTRÉMITÉ DE LA QUEUE, SANS ANESTHÉSIE. DURÉE MAXIMALE : 120 MINUTES. RÉALISÉ UNE SEULE FOIS. 7) PRÉLÈVEMENTS SANGUINS EN RÉPONSE AU STRESS (108 SOURIS) PRÉLÈVEMENTS À L’EXTRÉMITÉ DE LA QUEUE, ZONE NON INNERVÉE. MAXIMUM 4 PRÉLÈVEMENTS DE 15 MICROLITRES PAR ANIMAL, SOIT 60 MICROLITRES AU TOTAL, CORRESPONDANT À ENVIRON 4 POUR CENT DU VOLUME SANGUIN. 8) TESTS COMPORTEMENTAUX (108 SOURIS) OBJECTIF : ÉVALUER L’IMPACT DES MANIPULATIONS EXPÉRIMENTALES SUR L’ANXIÉTÉ, LA MÉMOIRE, L’APPRENTISSAGE, LA MOTIVATION ET L’ÉTAT ÉMOTIONNEL. HÉBERGEMENT INDIVIDUEL PENDANT UN MAXIMUM DE 6 SEMAINES DANS DES CAGES TRANSPARENTES, ENRICHIES ET RAPPROCHÉES. TESTS RÉALISÉS : OPEN FIELD (10 MINUTES, UNE FOIS) POUR L’ACTIVITÉ ET L’ANXIÉTÉ ; LIGHT DARK TEST (5 MINUTES, UNE FOIS) ET ELEVATED PLUS MAZE (5 MINUTES, UNE FOIS) POUR L’ANXIÉTÉ ET LA PRISE DE RISQUE ; WATER MAZE (5 MINUTES, 16 RÉPÉTITIONS) POUR LA MÉMOIRE SPATIALE ET L’APPRENTISSAGE ; TAIL SUSPENSION TEST (6 MINUTES, UNE FOIS) POUR LA MOTIVATION ET L’ÉTAT ÉMOTIONNEL. TEST DE PRÉFÉRENCE POUR LE SUCRE : 48 HEURES AVEC DEUX BOUTEILLES D’EAU, PUIS 48 HEURES AVEC EAU ET SOLUTION SUCRÉE À 4 POUR CENT, POUR ÉVALUER L’INTÉRÊT POUR UNE RÉCOMPENSE AGRÉABLE.

Impact sur les animaux

Les différents tests utilisés dans ce projet permettent un hébergement en cage collective tout le long de l’expérience, EXCEPTE POUR LES TESTS DE COMPORTEMENTS OU NOUS DEVONT PLACER LES SOURIS DANS DES CAGES INDIVIDUELLES DEUX SEMAINES AVANT LE DEBUT DES TESTS ET CE JUSQU’A LA FIN DE LA PROCEDURE, POUR UNE DUREE MAXIMALE DE 6 SEMAINES, AFIN DE LIMITER LES BIAIS SOCIAUX. EGALEMENT, pour les tests de dépense énergétique au sein de cages hermétiquement fermées, les souris adultes devront être hébergées de manière individuelle pendant 10 jours maximum, empêchant ainsi les interactions sociales. Au cours de ces 10 jours, la température des cages sera ponctuellement changée à 33°C pendant 24 h, puis à 4°C pendant 24 h, avec deux jours de récupération à 22°C entre ces deux changements. Une légère perte de poids est possible à la suite de ces changements de température.Pour l’ensemble des procédures, les souris subiront un stress d’immobilisation d’une durée de 5 minutes au maximum lors de l’analyse de composition corporelle, qui nécessite l’insertion de la souris dans un tube en plastique afin de pouvoir faire l’analyse, avec des trous pour le passage d’air. Les souris sous régime alimentaire gras vont prendre du poids de manière significative. La prise de poids estimée (basée sur nos études antérieures) ne devrait pas dépasser 200% du poids initial. Les souris qui passeront les tests de tolérance au glucose et à l’insuline peuvent perdre du poids après le jeûne, d’une durée totale de 7 h. La perte de poids estimée (basée sur nos études antérieures) ne devrait pas dépasser -10% du poids mesuré le jour précédent. LES SOURIS QUI PASSERONT LES TESTS COMPORTEMENTAUX PEUVENT DEVELOPPER UN STRESS PSYCHOLOGIQUE TRANSITOIRE, SE MANIFESTANT PAR DE L’ANXIETE, DES REPONSES DE PEUR OU UNE IMMOBILITE PROLONGEE. CES EFFETS SONT REVERSIBLES ET DE COURTE DUREE, CAR LES TESTS SONT REALISES DE MANIERE LIMITEE ET CONTROLEE, AVEC DES PROCEDURES RAPIDES ET ADAPTEES. DES MESURES SONT PREVUES POUR REDUIRE AU MAXIMUM L’INCONFORT, NOTAMMENT DES MANIPULATIONS DOUCES ET DES PERIODES DE RECUPERATION SUFFISANTES ENTRE LES TESTS. Enfin, des douleurs post-opératoires sont possibles pour les souris ayant une neurochirurgie. Il est possible d’observer une perte de poids/appétit lors de la période post-opératoire. La reprise de poids est attendue dès le deuxième à troisième jour post-opératoire (basée sur nos études antérieures).

Devenir

Tous les animaux de ce projet seront euthanasiés et certains de leurs organes seront récupérés (cerveaux, tissu gras, autres) pour des études réalisées post-mortem.

Remplacement

Le but de ce projet est de comprendre le rôle du système nerveux et des cellules immunitaires du cerveau dans la reprise de poids et l’obésité. Dans ce contexte, la région cérébrale que nous étudions n’est pas isolée, et communique avec d’autres structures du cerveau mais également avec des organes périphériques (foie, pancréas, tissu gras…). Les effets que nous étudions sont donc la résultante de ce dialogue entre le cerveau et différents organes. Des interactions aussi complexes ne peuvent être modélisées in vitro, et certains des effets étudiés comme le comportement alimentaire, le changement du poids, la dépense énergétique, nécessitent un animal vivant. De même, il n’existe aucun modèle informatique qui pourrait remplacer l’animal dans le cadre de cette étude.

Réduction

Nous avons utilisé un test statistique pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats exploitables statistiquement. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous avons conçu nos expériences de manière à obtenir un maximum d’information à partir des mêmes animaux. En particulier, l’analyse de la composition corporelle est réalisée dans un appareil qui ne nécessite pas la mise à mort des animaux. Cela nous permet ainsi de réaliser plusieurs mesures à des temps différents sur les mêmes animaux, au lieu d’avoir recours à des lots différents. Le nombre d’animaux que nous demandons est le nombre maximum dont nous estimons avoir besoin durant les 5 ans que durera ce projet. Si nous nous rendons compte en cours de projet que ce nombre peut encore être réduit, il le sera (par exemple en regroupant les mâles et les femelles dans nos analyses, si nous constatons que le sexe n’influence pas les résultats de nos tests).

Raffinement

1) LES ANIMAUX ARRIVERONT À 4 SEMAINES ET SERONT HABITUÉS À L’HÉBERGEMENT PENDANT AU MOINS 1 SEMAINE. L’HÉBERGEMENT INDIVIDUEL SERA LIMITÉ AUX TESTS COMPORTEMENTAUX POUR UNE DURÉE MAXIMALE DE 6 SEMAINES, AVEC DES CAGES TRANSPARENTES ET ENRICHIES RAPPROCHÉES POUR LIMITER L’ISOLEMENT.Toutes les expériences seront réalisées par du personnel formé et entraîné. 2) L’enrichissement des cages inclut l’utilisation de carrés de cellulose pour nidifier, de bâtonnets en bois pour ronger et de tunnels en carton, qui permettront aux souris de se cacher. En outre, nous utiliserons les tunnels pour manipuler les souris, qui est la méthode de manipulation la moins stressante pour ces animaux. 3) Environnement sonore : une radio est installée dans la pièce d’hébergement afin d’atténuer l'impact des bruits extérieurs qui pourraient se produire accidentellement. 4) Notre étude nécessite une neurochirurgie, qui sera réalisée sous anesthésie générale. La prise en charge de la douleur est assurée par un protocole associant morphinique, anesthésique local et traitement anti-inflammatoire. Durant la chirurgie, dès le début de l’anesthésie, les souris seront maintenues sur tapis chauffant et leur réveil s’effectuera en couveuse, pour prévenir le risque d’hypothermie. Leurs yeux seront également protégés de la sécheresse oculaire par application d’un gel ophtalmique. Le risque de déshydratation post-opératoire est prévenu par injection sous-cutanée d’une solution de réhydratation. Enfin, le traitement anti-inflammatoire se poursuivra dans les 2 jours suivant la chirurgie, avec un suivi renforcé des souris durant cette période pour s’assurer de leur récupération. 5) Des points limites précoces et terminaux appropries ont été́ définis : ces critères prennent en compte l'apparence, l'évolution du poids, le comportement, les signes cliniques (température et respiration) et l'aspect de la plaie/suture (le cas échéant). Des mesures conservatoires sont prévues pour chaque critère, afin de prendre en charge promptement toute modification de l’état de l’animal. Lorsqu’un point limite précoce est atteint, nous demanderons un avis vétérinaire afin d’envisager la mise en place de soins personnalisés compatibles avec le maintien de l’animal dans l’étude. En cas d’échec ou si un point limite terminal est atteint, l’animal sera immédiatement retiré de l’étude et euthanasié, pour lui éviter toute souffrance que nous ne pourrions soulager.

Choix des espèces

La régulation du poids corporel et du comportement alimentaire est depuis longtemps étudiée chez la souris, qui représente donc une espèce adaptée à̀ ce type d’études. En effet, la forte proximité́ biologique entre l’Homme et la souris en ce qui concerne le contrôle de la prise alimentaire et du poids corporel fait de cette espèce un bon modèle prédictif. En particulier, dans le cadre de notre étude, la réaction inflammatoire induite par un régime alimentaire riche en graisses est retrouvée à la fois chez la souris et chez l’Homme, ce qui rend d’autant plus pertinent l’étude de ce phénomène chez cette espèce. Enfin, les lignées transgéniques dont nous avons besoin pour mener à bien ce projet ont été créées chez la souris. Toutes les souris de cette étude arriveront à 4 semaines d’âge dans notre animalerie. Cet âge a été choisi car il est important que le début du régime riche en graisses commence avant l'âge adulte. En effet, des scientifiques ont montré que les effets de l'obésité sont plus marqués lorsqu'ils sont induits avant l'âge adulte.

Porteuses de mutations qui leur font développer un syndrome de Sjögren, 200 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles reçoivent du clopidogrel ou des anticorps qui détruisent leurs plaquettes, par gavage et par injection intraveineuse, avec des prises de sang pratiquées sur animaux éveillés. Les contraintes subies sont "faibles" et les traitements plaquettaires "ne relatent pas de mal-être animal", affirme le porteur, dont l'étude repose sur le vieillissement d'animaux construits pour tomber malades. Il conclut qu'aucune méthode alternative n'existe, la cytométrie en flux exigeant selon lui un grand nombre de cellules prélevées dans les organes immunitaires.

Objectifs

Dans ce projet, nous souhaitons explorer le rôle des plaquettes dans la syndrome du Sjögren (SjS). Le syndrome de SjS est une maladie rare, touchant entre 0,01% et 0,3% de la population adulte (selon les critères historique « AECG » de 2002), mais reste la maladie auto-immune systémique la plus fréquente après la polyarthrite rhumatoïde (PR). Cette pathologie inflammatoire systémique affecte majoritairement les glandes salivaires, lacrymales et les muqueuses, lié à une infiltration des glandes correspondantes par des cellules immunitaires, essentiellement des lymphocytes T et B. L’activation lymphocytaire B est un élément central de la maladie, comme en atteste la production de nombreux auto-anticorps (en particulier les anti-Ro60/TROVE2/SSA, anti-Ro52/TRIM21/SSA et anti-La/SSB, présents chez 2/3 des malades et associés à des formes plus sévères. Cependant, ex vivo, après analyse d’une cohorte de plus de 100 patients, ils s’avèrent que d’autres cellules seraient activées pendant la maladie et notamment les plaquettes. Or les plaquettes sont aussi des cellules immunitaires en plus d’être des cellules hémostatiques. Il est donc important d’évaluer leur impact et de choisir le bon modèle murin. Il existe plusieurs modèles murins mimant le SjD, les souris TgIL14 (mime la physiopathologie du SjD, modèle cellules T dependant) et les souris MRL/lpr (présence d'autoanticorps du SJD, modèle cellule B dépendant) Axe 1. Evaluation de l’implication des plaquettes dans le modèle TgIL14 Axe 2. Evaluation de l’implication des plaquettes dans le modèle MRL/lpr

Bénéfices attendus

Le choix d’utiliser le modèle de Sjogren TgIL14 et le modèle MRL/lpr a été basé sur la littérature, la présence d’autoanticorps (modèle MRL/lpr), la physiologie de la pathologie (TgIL14). Par ailleurs, le modèle MRL/lpr est « T-dépendant » alors que le modèle « IL14 » est « B-dépendant » ce qui permet de récapituler les principaux éléments de la physiopathologie du syndrome de Sjögren. Afin d’étudier le rôle des plaquettes dans la physiologie du syndrome de Sjogren, nous avons décider d’inhiber les fonctions plaquettaires en utilisant le clopidogrel mais aussi de depleter le système des plaquettes avec un anticorps deplétant. Une étude a été réalisée in vitro avec le clopidogrel et donne de bon résultat, mais n’intègre pas la diversité des cellules d’un organisme. Par ailleurs, il est complexe de modéliser les interactions de toutes les cellules circulantes en enlevant les plaquettes, dans des essaies in vitro. C’est pourquoi l’axe 1 et 2 de cette demande éthique permettra d’évaluer dans un modèle murin, l’implication des plaquettes dans le syndrome de Sjogren.

Procédures

prélèvèments sur animaux vigiles, injections intraveineuse, gavage tous les animaux de l'étude

Impact sur les animaux

Les seuls effets indésirables que les animaux peuvent ressentir seront liés aux manipulations lors des gavages et injections. Ces 2 gestes seront effectués par du personnel compétent. Cependant, les modèles utilisant le clopidogrel ou les anticorps depletant ne relatent pas de mal-être animal, dans des souris de type wild type. Une attention particulière et un monitoring sera effectué sur les souris TgIL14 et MRL/lpr qui subiront l’un ou l’autre des traitements plaquettaires.

Devenir

tous les animaux de la procédure 1 et 2 seront mis a mort

Remplacement

Pour ce type de projet, il n’existe actuellement aucune méthode alternative à l’expérimentation animale. L’implication des plaquettes dans une pathologie nécessite l’évaluation sur un modèle vivant.

Réduction

Le nombre d’animaux a été calculé afin de garantir une puissance nécessaire et suffisant. Nous avons au préalable évaluer in vitro le statut d’activation des plaquettes chez l’homme (cohorte de patient atteint de Sjogren et de donneur sain). Afin de réduire le protocole, une étude pilote commune à l'axe 1 et 2, dont les résultats seront utilisés. Cette étude pilote utilisera 40 souris afin d’optimiser d’évaluer le traitement clopidogrel et d’anticorps depletant dans l’animalerie. Dans l’étude principalede l’axe 1 et 2, un groupe contrôle ainsi que 3 groupes de souris permettront par la suite de répondre à l’hypothèse de travail, le détail des groupes est abordé. Considérant une variance hypothétique maximale de 16%, le nombre minimal d’animaux nécessaire a l’observation d’une difference significative pour une mesure unique, si elle existe, est de 6 par groupe experimentale . Un test statistique approprié sera appliqué en fonction des comparaisons effectuées entre les différentes mesures/groupes. Ainsi, lorsque la condition de normalité de la distribution de valeurs est remplie, un test T de student sera appliqué entre les moyennes. Lors d’analyse longitudinale, les corrections pour mesures apportées ou des tests tolérants à la non independance des données seront appliquées de façon appropriée. La bonne approche statistique permettra de réduire le nombre d’animaux dans le cadre de ce projet de recherche.

Raffinement

Le bien-être animal est au cœur de cette étude. Nous veillerions à ce que l’hébergement des animaux leur permettent d’avoir un enrichissement (avec paille, bois, coton) suffisant et stimulant pour réaliser leur nid. Les contraintes subites par les animaux sont faibles. Il s’agit d’une étude de vieillissement avec une manipulation réduite des animaux (prise de sang en veine saphène ou caudale et/ ou injection de médiateurs lipidiques en intrapéritonéale). Les souris seront observées quotidiennement et lorsqu’une souris atteint un point limite, elle sera mise à mort. Dans notre étude nous ne pouvons pas utiliser d’analgésique puisque nous étudions les médiateurs lipidiques dont l’expression est modulée par ces produits.

Choix des espèces

Le modèle murin est le modèle de référence pour l’évaluation de l’impact physiopathologique de pathologie inflammatoire comme le syndrome de Sjögren. Il n’existe pas de méthodes alternatives in vitro pour étudier notre hypothèse de travail. Qui plus est, plusieurs de nos analyses reposent techniquement sur la cytométrie en flux, méthodologie qui requière un nombre conséquent de cellules issues d’organes immunitaires. Ce type d’expériences rend impossible l’utilisation d’organismes comme le poisson zèbre ou la drosophile. Bien qu’il existe certaines différences entre l’immunologie murine et humaine, d’innombrables découvertes faites chez la souris s’avèrent transposables chez l’humain. Ce modèle est donc adapté à l’étude de dérégulations hémostatiques humaines. Les souris utilisées seront de 6 mois. Elles ont toutes un stade de développement complet.

Toutes tuées pour que leurs organes soient prélevés et analysés, 1 680 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une irradiation de 90 secondes, une injection de cellules leucémiques dans la veine de la queue, des prélèvements de sang à la joue environ une fois par semaine et des ponctions de moelle osseuse dans le tibia environ une fois par mois, auxquelles s'ajoute pour certaines une implantation chirurgicale sous la peau. La leucémie qui se développe peut leur faire perdre du poids, réduire leur activité, modifier leur pelage et provoquer des difficultés respiratoires aux stades avancés. Sur la réduction, le porteur écrit en une phrase avoir utilisé "des logiciels de calcul statistique" pour arrêter ce nombre de 1 680.

Objectifs

La leucémie aiguë myéloïde est un cancer grave du sang qui se développe dans la moelle osseuse, où des cellules anormales appelées blastes se multiplient de manière anarchique, perturbant la production normale des globules rouges, des globules blancs et des plaquettes. Dans ce contexte, les cellules leucémiques interagissent étroitement avec leur environnement, qui joue un rôle clé dans leur survie et leur résistance aux traitements, notamment en les protégeant des chimiothérapies. L’objectif de ce projet est d’identifier et de caractériser les interactions entre les cellules leucémiques et leur microenvironnement, afin de mettre en évidence de nouvelles cibles thérapeutiques. Ces travaux visent à mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la progression de la maladie et la résistance aux traitements, dans le but ultime de développer des stratégies thérapeutiques plus efficaces permettant d’éliminer les cellules leucémiques tout en préservant les cellules saines.

Bénéfices attendus

À ce jour, les modèles disponibles en laboratoire ne reproduisent pas fidèlement les interactions entre les cellules leucémiques et leur microenvironnement dans la moelle osseuse humaine, limitant la compréhension des mécanismes de résistance aux traitements. Ce projet vise à mieux reproduire ces interactions afin d’identifier des vulnérabilités spécifiques de la leucémie aiguë myéloïde. L’objectif est de mettre en évidence de nouvelles cibles thérapeutiques et de développer des stratégies de traitement innovantes, potentiellement combinées aux chimiothérapies existantes, capables d’agir à la fois sur les cellules leucémiques et sur leur environnement protecteur. L’enjeu est d’améliorer l’efficacité des traitements en s’attaquant aux mécanismes impliqués dans la résistance thérapeutique.

Procédures

Une première étape consiste en une préparation préalable de l’organisme par une exposition courte et contrôlée à des rayonnements, réalisée en une seule fois (durée: 90s). Cette intervention est brève et les animaux retournent ensuite rapidement à leur cage sous surveillance. Des cellules leucémiques sont ensuite introduites dans l’organisme afin de permettre l’installation et le développement de la maladie (injection dans la veine de la queue; souris non anesthésiées, durée: 1 min). Au cours du suivi, des prélèvements de sang au niveau de la veine de la joue seront réalisés sur animaux non anesthésiés afin de contrôler l’évolution de la leucémie. Ces prélèvements sont rapides (quelques minutes) et effectués de manière limitée, généralement à raison d’environ une fois par semaine. Des prélèvements de moelle osseuse (au niveau du tibia) pourront également être réalisés environ une fois par mois afin de suivre plus précisément l’évolution de la maladie. Ces prélèvements sont effectués sous anesthésie générale et anti-douleur (durée: 3 min). Par ailleurs, des interventions réalisées sous anesthésie et traitement antibiotique (dans l'eau de boisson) seront effectuées sur une partie des animaux. Elles incluent des gestes chirurgicaux simples visant à implanter sous la peau (au niveau du dos) des structures en trois dimensions permettant de mimer l'environnement des cellules leucémiques lors de leur développement et multiplication. Ces procédures durent quelques minutes, avec une surveillance jusqu’au réveil. Ces souris seront ensuite traitées avec des traitements pharmacologiques contre la leucémie et/ou soumises à des régimes alimentaires spéciaux permettant d'empêcher l'expression de certains gènes au niveau de la tumeur. L'administration des traitements sera réalisée sur souris non anesthésiées soit dans la cavité abdominale (durée: 10s), soit dans la veine (durée: 1 min), soit par gavage (durée: 30s). Au total, chaque animal sera soumis à un nombre limité d’interventions (environ 4 à 6 au maximum) réparties sur la durée de l’étude, avec une surveillance régulière tout au long du protocole afin de garantir son bien-être.

Impact sur les animaux

Les animaux sont susceptibles de présenter des effets liés au développement de la maladie ainsi qu’aux procédures expérimentales. Au cours de la progression de la leucémie, certains signes généraux peuvent apparaître, tels qu’une diminution progressive de l’activité, une perte de poids, une modification de l’aspect du pelage, ainsi qu’une altération de l’état général. Une augmentation de la fatigue ou des difficultés respiratoires peuvent également être observées à des stades avancés de la maladie. Les procédures réalisées dans le cadre de l’étude (prélèvements biologiques, interventions sous anesthésie, manipulations) peuvent entraîner des effets transitoires tels qu’un inconfort local, une réaction au site d’intervention ou un stress lié à la manipulation. Des réactions locales temporaires peuvent également être observées au niveau des sites où des procédures spécifiques sont réalisées ainsi qu'une irritation/inflammation au niveau de la suture.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés et des études seront réalisés sur des organes prélevés en post-mortem pour compléter nos analyses.

Remplacement

Les modèles de culture en laboratoire, comme les cultures en trois dimensions, ne permettent pas de reproduire complètement la complexité des interactions entre les cellules leucémiques et leur environnement dans la moelle osseuse. Ils ne reflètent pas fidèlement les conditions réelles présentes dans l’organisme, notamment l’apport en oxygène, en nutriments, la présence de vaisseaux sanguins et les interactions avec l’ensemble des types cellulaires. C’est pourquoi des modèles plus proches de la situation réelle sont nécessaires pour étudier ces interactions, valider les hypothèses et identifier des cibles thérapeutiques exploitables. Il est donc indispensable d'avoir recours à l'utilisation d'un modèle animal entier dans notre projet.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été déterminé afin d’obtenir des résultats statistiquement significatifs avec le nombre de souris minimum. Nous avons pour cela utilisé des logiciels de calcul statistique.

Raffinement

Toutes les expériences et manipulations des animaux seront réalisées dans le respect du bien-être animal. Les animaux bénéficieront d’un hébergement adapté avec un accès libre à la nourriture et à l’eau, ainsi que d’un environnement enrichi. Une période d’acclimatation sera prévue avant toute manipulation. En plus de l'observation quotidienne des souris, un suivi hebdomadaire de l’état de santé des animaux sera effectué à l’aide d’une grille d’évaluation portant sur l’apparence générale, le comportement et l’évolution de la maladie. En cas de signes de souffrance ou de dégradation de l’état général, l’animal sera immédiatement euthanasié conformément aux points limites établis.

Choix des espèces

Le modèle souris est à la base de la compréhension du développement du cancer chez l’homme. Du fait de la présence de nombreux gènes équivalents chez l’homme et la souris, ils intègrent les caractéristiques de la pathologie humaine Dans cette étude, nous utiliserons des souris âgées d’environ 6 à 8 semaines car les transplantations de cellules cancéreuses sont plus efficaces chez les jeunes adultes et permettent donc une meilleure prise de greffe.

Injectées avec des cellules tumorales puis avec des bactéries jusqu'à quatre fois, 3 598 souris passent ensuite sous imagerie une à deux fois par semaine pendant trois à cinq mois, chaque séance sous anesthésie. Elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et seront toutes tuées, soit à l'atteinte d'un point limite, soit à date fixe pour le prélèvement de leurs organes. L'objet est de vérifier si des bactéries provoquent la formation d'amas de cellules immunitaires dans les tumeurs pulmonaires et si cela améliore l'effet des immunothérapies, qui ne fonctionnent aujourd'hui que chez environ 40 % des patients. Le RNT annonce aussi "une injection d'une substance qui agit sur le système nerveux", administrée deux fois, sans nommer cette substance ni décrire l'effet attendu.

Objectifs

Les immunothérapies, notamment les inhibiteurs des points de contrôle immunitaire (ou ICI), ont révolutionné le traitement de plusieurs cancers solides, dont le cancer du poumon. Cependant, seuls jusqu'à 40 pour cent des patients atteints d'un cancer du poumon obtiennent une réponse après traitement par ces immunothérapies. Des recherches récentes ont montré que la présence, dans les tumeurs, de petits groupements de cellules immunitaires appelés "structures lymphoïdes tertiaires" (ou TLS) est liée à une meilleure réponse à ces traitements. Ces structures se forment en cas d’inflammation et disparaissent une fois l’inflammation résolue. Il a été récemment montré qu’une molécule, issue de certaines bactéries, pouvait provoquer l’induction de TLS dans les poumons de souris. Ce projet vise donc à tester si certaines bactéries peuvent, elles aussi, induire la formation de ces structures, et si cela améliore l’efficacité des immunothérapies dans des modèles murins de cancer. Nous chercherons aussi à comprendre les mécanismes impliqués dans la formation et la maturation des TLS, dans l’objectif, à long terme, de développer de nouvelles stratégies pour renforcer l’efficacité des traitements chez les patients atteints de cancer. (MODIFICATION) Une modification de projet est nécessaire afin de modifier la méthode réglementaire d'euthanasie pour obtenir des analyses plus fiables.

Bénéfices attendus

En France, le cancer du poumon touche plus de 50 000 personnes chaque année et est responsable de près de 33 000 décès. Il représente également un coût économique majeur estimé à plus d’un milliard d’euros par an pour le système de santé. Malgré les avancées en immunothérapie, notamment avec les inhibiteurs des points de contrôle immunitaire (ICI), seulement environ 40 pour cent des patients atteints d’un cancer du poumon répondent favorablement à ces traitements. Ce projet vise à renforcer l’efficacité des immunothérapies. Il reposera sur un modèle de cancer du poumon chez la souris, dans lequel des bactéries seront administrées soit à titre préventif (comme une vaccination), soit à titre curatif (après l’apparition de la tumeur). L’objectif est d’évaluer leur capacité à induire des structures immunitaires dans les tumeurs, appelées structures lymphoïdes tertiaires (TLS), et à améliorer la survie des souris. Le projet permettra de déterminer : 1) si ces bactéries améliorent la survie des souris et induisent la formation de TLS ; 2) si l’effet thérapeutique de ces bactéries est dû à la formation des TLS ; 3) les mécanismes immunitaires à l’origine de l’effet thérapeutique de ces bactéries 4) les mécanismes immunitaires à l’origine de l’induction et de la maturation de TLS. Les résultats de ce projet pourraient ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques chez les patients atteints de cancer, soit en utilisant directement ces bactéries comme traitement, soit en développant de nouvelles molécules capables de stimuler la formation de TLS dans les tumeurs. Cette approche pourrait s’appliquer non seulement au cancer du poumon, mais aussi à d’autres types de cancers dans lesquels la présence de TLS est associée à un meilleur pronostic

Procédures

Les animaux seront soumis à : des injections pour administrer les cellules tumorales (animal vigil ou anesthésié, 1 à 2 fois, 1 minute), des injections pour administrer les bactéries (animal vigil, 1 à 4 fois, 1 minute), un suivi par imagerie (animal anesthésié, 1 à 2 fois par semaines pour 3 à 5 mois, 15 minutes) avec injection au préalable de produit de contraste (animal vigil, 1 à 2 fois par semaines pour 3 à 5 mois maximum, 1 minute) pour les animaux avec tumeurs, une injection d'une substance qui agit sur le système nerveux (animal vigil, 2 fois, 1 minute), une injection d’anticorps dans certains cas (animal vigile, jusqu’à 6 fois au maximum, à raison de 2 fois par semaine pendant 3 semaines au maximum, 1 minute) (MODIFICATION) ainsi qu’une euthanasie par une méthode réglementaire (animal sous anesthésie générale et analgésie, 10 minutes).

Impact sur les animaux

Les manipulations des animaux pourront induire un stress. Les injections pourront induire une douleur de courte durée aux animaux. Les injections répétées peuvent induire un risque de péritonite. L’injection de bactéries pourra engendrer une réponse inflammatoire générant une douleur modérée à l’animal associée à une difficulté de se mouvoir et s’alimenter. L’injection de cellules tumorales pourrait engendrer une gêne à se mouvoir. L'imagerie in vivo sera effectuée sous anesthésie et pourra engendrer une baisse de la thermorégulation. Ces administrations et anesthésies pourront également engendrer une gêne respiratoire transitoire. L'induction de tumeur pourra induire une douleur modérée, une perte de poids ainsi qu'une réduction de la mobilité.

Devenir

Les souris injectées avec des cellules tumorales développeront des tumeurs pulmonaires. Dès l’apparition de signes cliniques indiquant l’atteinte d’un point limite défini, elles seront euthanasiées afin de prévenir toute souffrance inutile. Les autres animaux seront euthanasiés à des temps définis expérimentalement pour permettre le prélèvement d’organes. Ces échantillons seront utilisés pour analyser la réponse immunitaire induite, notamment l’organisation locale du système immunitaire suite à l’injection de bactéries ou en réponse à la présence de cellules tumorales.

Remplacement

Les structures lymphoïdes tertiaires (TLS) sont des organisations en 3 dimensions de cellules immunitaires se développant à proximité des vaisseaux sanguins. L’étude des TLS ne peut se faire à ce jour que chez l’animal. En effet, il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires du système immunitaire impliqués dans l’effet thérapeutique du BCG (Bacillus Calmette-Guérin), une souche atténuée de Mycobactérium Bovis, et dans la formation des TLS. Ainsi, les modèles souris sont considérés comme un modèle nécessaire et indispensable pour étudier la fonction des TLS dans le développement d’une réponse immunitaire contre la tumeur. Les éventuelles voies d’interactions entre les cellules immunitaires seront testées tout d’abord in vitro puis in vivo.

Réduction

Les structures lymphoïdes tertiaires (TLS) sont des organisations en 3 dimensions de cellules immunitaires se développant à proximité des vaisseaux sanguins. L’étude des TLS ne peut se faire à ce jour que chez l’animal. En effet, il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires du système immunitaire impliqués dans l’effet thérapeutique du traitement et dans la formation des TLS. Ainsi, les modèles souris sont considérés comme un modèle nécessaire et indispensable pour étudier la fonction des TLS dans le développement d’une réponse immunitaire contre la tumeur. Les éventuelles voies d’interactions entre les cellules immunitaires seront testées tout d’abord in vitro puis in vivo Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été déterminé par un calcul de puissance statistique et réduit au strict nécessaire pour atteindre les objectifs sans compromettre la validité des résultats. En raison de la variabilité de la croissance tumorale entre les souris, 7 souris par groupe seront utilisées dans les expériences suivant l’effet des traitements sur la survie et la progression tumorale (jusqu’à atteinte d'un point limite ou au maximum 3 mois après la dernière injection de cellules tumorales). Pour étudier la présence et le stade de maturation des structures lymphoïdes tertiaires (TLS), 3 souris par groupe seront utilisées à chaque point temporel. Afin d’établir les cinétiques d’induction et de maturation des TLS, 5 souris par time point seront nécessaires. Les analyses par cytométrie nécessiteront quant à elles 7 souris par groupe et par point temporel. Les écarts attendus entre les groupes devraient garantir une puissance statistique suffisante malgré la taille restreinte des groupes. Pour les expériences nécessitant des souris survivantes, 20 animaux seront inclus initialement pour assurer un nombre suffisant de survivantes, qui seront ensuite soit réinjectées avec des cellules tumorales, soit euthanasiées pour récupérer les cellules immunitaires. Le suivi de la croissance tumorale sera réalisé par imagerie, permettant des mesures répétées sur un même animal. Chaque expérience sera répétée au moins 2 fois afin d’assurer la reproductibilité des résultats, conformément aux bonnes pratiques expérimentales. Au total, 3 598 animaux seront utilisés dans ce projet

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans des portoirs ventilés dans un environnement A2 et ne seront expérimentés qu'après une semaine minimum de stabulation. Les conditions d'hébergement sont conformes à la réglementation avec un cycle jour nuit automatique. Le cycle d’éclairage est de 12h par jour (6h-18h). Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (hébergement individuel limité à la fin des expériences s’il ne reste qu’une seule souris survivante dans la cage) en portoirs ventilés avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture et à l'eau. Le milieu est enrichi avec 2 des enrichissements ci-après : 6 à 10 bâtonnets de coton, 1 à 2 rouleau en carton ou 1 à 2 maisonnette. La taille des cages est variable, permettant d’héberger jusqu’à 12 souris, tout en respectant la densité réglementaire. Dans les situations nécessitant un hébergement individuel de l’animal (dernier animal dans la cage), il bénéficiera d’un enrichissement en plus et il sera vérifié par le responsable du Bien-Être Animal de l'animalerie pour valider son hébergement individuel. Les conditions de températures et d'hygrométrie seront contrôlées et monitorées. Dans la réalisation de ce projet, l'ensemble des procédures a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress (anesthésie). Tout sera mis en œuvre pour limiter au maximum les nuisances. Les animaux sont manipulés par du personnel formé et compétent dans des pièces dédiées à chaque type d'intervention. Pour les injections, les volumes injectés seront réduits au minimum. L'évolution tumorale sera suivie et mesurée. Quand l'acte technique le nécessite, les animaux seront sous anesthésie. Les animaux seront vérifiés quotidiennement. Ils seront également pesés au minimum deux fois par semaine et leur état de santé sera reporté sur une grille de suivi individuel. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de la procédure grâce à une surveillance attentive (point limite) et des soins adaptés (anesthésie). (MODIFICATION) L’utilisation d’une analgésie avant l’anesthésie et la perfusion intracardiaque constitue une mesure de raffinement visant à limiter au maximum la douleur et l’inconfort des animaux. L’administration préventive d’un antalgique permet d’assurer une meilleure prise en charge de la douleur potentielle liée à l’acte chirurgical.

Choix des espèces

L’utilisation de souris comme modèle est un outil précieux pour étudier les structures lymphoïdes tertiaires (TLS), car leur système immunitaire fonctionne de manière similaire à celui des humains, en particulier pour les réponses immunitaires innée et adaptative. Malgré quelques différences, la souris reste un modèle pertinent pour comprendre comment se forment les TLS et comment les cellules immunitaires interagissent avec les cellules cancéreuses dans le microenvironnement tumoral. Le modèle de cancer que nous utiliserons a déjà permis d’observer des TLS chez la souris. De plus, il existe de nombreux outils expérimentaux adaptés à ce modèle, comme des anticorps spécifiques ou des cellules tumorales modifiées permettant le suivie de la croissance tumorale par imagerie, ce qui facilite les analyses. Enfin, plusieurs protocoles déjà validés chez les souris commerciales femelles non génétiquement modifiées permettent de mener les expériences efficacement, sans augmenter le nombre d’animaux, ce qui est essentiel dans une démarche préclinique responsable. Les animaux seront reçus à l'âge de 7 ou 11 semaines puis mis en stabulation pendant une semaine minimum avant de débuter l'expérimentation. Cet âge a été choisi car à ce stade de développement, les souris sont sevrées, ont atteint une taille adulte et disposent d'un système immunitaire mature. Les animaux seront identifiés par un code couleur et le nombre de points fait aux feutres sur la base de la queue de l'animal.