Système immunitaire

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Souris : 1440
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1 440 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de tumeur sous la peau, des injections répétées d'une cytokine et d'anticorps jusqu'à trois fois par semaine, parfois de la chimiothérapie, et des prélèvements sanguins répétés à la queue, une partie subissant un prélèvement de sang terminal. Le porteur indique que la croissance tumorale peut gêner la locomotion et provoquer une ulcération menant à un état moribond. Il affirme que les méthodes sans animaux ne peuvent pas remplacer la souris à ce stade et renvoie les retombées pour les patients, validation d'anticorps avant essais cliniques, au conditionnel.

Objectifs

Les avancées en termes d’immunothérapies dans les cas de cancers sont très encourageantes mais une recherche accrue est toujours de mise afin d’une part de découvrir de nouvelles cibles mais également d’améliorer les traitements déjà existants. Ce projet a ainsi pour but de continuer à approfondir nos données sur les actions de notre cible, une cytokine (protéine messagère et régulatrice du système immunitaire naturellement présente dans chaque organisme), de son blocage à l’aide d’anticorps candidats et ce dans un contexte de développement tumoral (multiplication des cellules tumorales) chez la souris. Grâce à nos modèles de développement tumoraux, nous pourrons analyser la biodistribution et la dégradation de cette cytokine ainsi que l’impact de son blocage en synergie (effet cumulé) avec d’autres immunothérapies et chimiothérapies déjà connues en clinique. Ces étapes sont indispensables pour valider les anticorps candidats avant de futurs essais cliniques antitumoraux.

Bénéfices attendus

Le bénéfice principal de ce projet, par des études de suivi de la cible en présence ou absence d’anticorps, sera de connaitre les cinétiques d’action de ces différentes molécules. Ces approches sont indispensables pour pouvoir amener ces technologies dans des essais précliniques réglementaires puis des essais cliniques chez l’Homme.

Procédures

L’ensemble des animaux de ce projet seront greffés une fois en injection sous-cutanée (15 secondes/souris). Les animaux recevront ensuite différents traitements en commençant par l’injection unique de la cible (la cytokine) (en injection intrapéritonéale : 10 secondes, en injection sous-cutanée : 10 secondes, ou en injection intraveineuse dans de rares cas : 3 minutes). L’anticorps dirigé contre la cible sera ensuite injecté jusqu’à 3 fois par semaine par l'une de ces trois voies. Dans certains cas, les souris auront également une injection de chimiothérapie en dose unique (en intrapéritonéale ou en intraveineuse suivie de l’immunothérapie 2 fois par semaine (en injection intrapéritonéales, en injection sous-cutanée ou en injection intraveineuse). Des prélèvements sanguins seront réalisés à la veine de la queue en gestes répétés sur 24h (sans dépassement du volume maximum autorisé) ou une fois par semaine sur 4 semaines. La durée de chaque prélèvement est estimée à 1 minute / souris. Certains animaux subiront un prélèvement de sang terminal à la veine cave (animal sous analgésie + anesthésie profonde et sans réveil) afin de collecter un volume de sang suffisant pour des analyses plus fines.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus sont ceux inhérents à la croissance des tumeurs chez la souris avec un problème de locomotion possible au-delà d'un certain volume ou une ulcération de la tumeur pouvant entrainer un état moribond de l’animal si elle évolue trop rapidement. Les injections de chimiothérapie et d’immunothérapie observées lors des études précédentes ne montrent quant à elles aucun effet délétère observable sur l’état clinique de l’animal

Devenir

Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de l'expérimentation, pour prélever la tumeur et les organes immunitaires périphériques afin de réaliser une analyse des mécanismes impliqués suite aux effets des médicaments (à l’aide de technique d’histologie, de cytométrie ou encore de biologie moléculaire).

Remplacement

Il s’agit du suivi de croissance tumorale, il n’existe pas de méthode alternative à ces expériences in vivo. Ces preuves de concept et ces études de mécanismes d’action ne peuvent s’établir que sur de véritables modèles précliniques dans un contexte de tumeur solide similaire à celui que l’on trouve chez l’homme. Ce projet s’inscrit dans une démarche globale qui a démarré par des études bibliographiques, suivies d’études In Vitro approfondies ayant permis d’affiner et de réduire efficacement les pistes de recherches. Cependant, compte tenu des avancées actuelles, à ce stade du projet, il n’est pas possible de substituer l’animal par un modèle in vitro pour continuer ces recherches.

Réduction

L’analyse statistique permettant de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés est réalisée en collaboration avec une équipe de recherche spécialisée dans les études de biostatistique. L’étude de l’efficacité des traitements testés induit deux types d’analyse : -modélisation de la croissance tumorale et -analyse de la survie des animaux. Compte tenu de ces analyses et des données obtenues lors de précédentes expériences réalisées au sein du laboratoire le nombre de souris est limité à 10 par groupe et chaque étape est reproduite une fois afin de supprimer le biais pouvant être induit par un problème technique et ainsi avoir un résultat de deux expériences indépendantes.

Raffinement

Pour la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures ont été mises au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats obtenus dans le strict respect du bien-être animal. Les points limites ont été établis dans chaque procédure expérimentale et le suivi clinique des animaux se fera quotidiennement sur la base de la fiche de scoring. Les souris seront surveillées quotidiennement y compris les week-ends et jours fériés : suivi du développement de la tumeur (point limite volume >1500 mm3 ou nécrose tumorale précoce), pesée (toute perte de poids ne devra pas excéder 20% du poids normal attendu de l’animal) et détection du moindre signe de souffrance et/ou de détresse de l’animal. En fonction des observations, des décisions allant de l’adaptation des conditions d’hébergement à l’injection d’analgésique jusqu’à une décision d’euthanasie, seront prises. D’autre part, une fiche de soins est utilisée pour la prise en charge des animaux. Pour l’ensemble du projet nous avons prévu un nombre total de 1440 souris incluant (par type de souris = 480) : 480 souris immunodéprimées et 960 souris immunocompétentes.

Choix des espèces

Ce projet nécessite des modèles de souris immunocompétentes et immunodéficientes afin de comprendre le rôle du système immunitaire et de suivre la cinétique de la cible au sein de la tumeur et dans la circulation sanguine. Le choix s’est porté sur les modèles les plus caractérisés et sur lesquels nous avons déjà un recul important : C57Bl/6, BalbC (immunocompétentes) et athymic nude (immunodéficientes). Les souris seront au stade de développement adulte et âgées de 6 à 12 semaines afin d’avoir des animaux d’âge mûr avec un système immunitaire complètement fonctionnel (pour les souris immunocompétentes) et permettant une prise tumorale optimale.

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Souris : 240
Souffrances
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240 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit une injection unique dans la veine de la queue destinée à faire répliquer le virus de l'hépatite D, certaines développant des tumeurs du foie avant d'être tuées pour prélever le foie et le sang. Le porteur affirme que ces tumeurs n'affectent guère l'animal, le foie étant peu innervé, et qu'il les collecte avant qu'elles ne gênent. Il indique avoir mené le maximum d'expériences sur lignées cellulaires et présente le passage in vivo comme nécessaire à l'étude de l'inflammation hépatique.

Objectifs

Le virus de l’Hépatite D (VHD), infecte le foie humain et cause de profondes modifications de l’organe. Une co-infection avec le virus de l’hépatite B (VHB) mène souvent au développement d’une cirrhose puis d’un cancer du foie (carcinome hépatocellulaire). Ce cancer, dont l’incidence est en constante augmentation, constitue la troisième cause de mortalité due au cancer dans le monde, du fait d’un manque de traitement efficace. Bien qu’il existe un vaccin qui protège contre le VHB et VHD, les personnes déjà infectées (environ 20 millions de personnes dans le monde infectées par le VHD) n’ont aucune option thérapeutique. Le but de notre projet est de développer un modèle de réplication du VHD chez la souris afin de : 1- étudier les perturbations du foie liées à la réplication de ce virus, notamment déterminer les perturbations de la cellule infectée par le virus, l’hépatocyte. 2- évaluer dans ce modèle la pathologie causée par des virus de la même famille, découverts récemment dans plusieurs espèces animales (rongeur et serpent pour ce projet).

Bénéfices attendus

Les résultats obtenus permettront d’améliorer la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans la physiopathologie causé par le virus de l'hépatite D. Ils pourront aussi aider à mieux évaluer les pathologies qui pourraient être causées par les virus de la même famille (retrouvés chez les rongeurs ou les serpents), ce qui n’a jamais été évalué chez l'animal. Finalement, à plus long terme, le développement de ce modèle pré-clinique pourrait contribuer à accélérer le développement d’antiviraux très attendus, qui inhiberaient la réplication de cette famille de virus. Trouver des antiviraux efficaces contre cette famille de virus reste un besoin médical de première importance, sachant qu’aucune molécule actuelle n’arrive à éliminer complètement la réplication du VHD chez les patients infectés.

Procédures

Les animaux seront soumis à une seule injection dans la veine caudale (15 secondes).

Impact sur les animaux

Les effets sont, pour certains animaux, le développement de tumeurs du foie. Elles se développent sans affecter de manière importante l’animal car nous collectons les tumeurs lorsqu’elles sont encore de taille réduite. De plus, le foie est un tissu peu sensible (peu innervé), et le développement tumoral n’affecte pas le fonctionnement de l’organe. Les animaux sont évalués quotidiennement (avec une grille d’évaluation) pour, si besoin, arrêter l’expérience avant toute apparition de nuisance pour l’animal.

Devenir

Les animaux sont euthanasiés à la fin de chaque procédure afin de collecter les foies et du sang pour analyses.

Remplacement

Nous avons effectué le maximum d’expériences sur des lignées cellulaires en testant la réplication des réplicons de différentes espèces, il est désormais nécessaire de réaliser les expériences in vivo, notamment pour l’étude de l’inflammation dans le tissu hépatique. Dès que possible, nous rebasculerons sur les lignées cellulaires pour caractériser les perturbations de la cellule induites par la réplication virale.

Réduction

Le nombre d’animaux a été calculé avec notre service de statistiques afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés, tout en conservant une taille pertinente pour répondre à notre hypothèse biologique. Nous avons calculé avec le service de statistiques de notre institut que le nombre minimal d’animaux par groupe doit être de 10. Nous nous sommes limités aux expériences indispensables, notamment en réduisant le nombre de points analysés après l'injection.

Raffinement

Nous avons planifié rigoureusement (notamment en suivant les recommandations européennes) et optimisé les procédures expérimentales afin de minimiser les contraintes pour les animaux. Les expériences précédentes montrent que les procédures expérimentales proposées préservent le bien-être animal. Une grille de score a été mise en place pour l’observation quotidienne des animaux afin de d’euthanasier les animaux et collecter les foies avant le développement éventuel de gêne liée à la présence de tumeurs.

Choix des espèces

La souris est l'espèce animale de choix pour l'étude des cancers du foie et de la physiologie hépatique. Le modèle proposé est le plus proche de la maladie humaine, permettant d’analyser les premières étapes du développement de tumeurs. La souris est également un modèle d’étude classique pour tester de nouveaux médicaments dans les cancers. Ces approches sont soutenues par de nombreuses publications scientifiques dans des revues internationales, et ont conduit à de nombreux essais cliniques chez l’homme, et, au final, à l’approbation de nouveaux traitements. Les animaux seront utilisés à l'âge adulte (7-8 semaines). Nous voulons modéliser au mieux le fonctionnement de l’organe et la pathologie humaine (cancer de l'adulte).

  • Recherche appliquée
    • Maladies infectieuses
    • Troubles gastrointestinaux
    • Troubles immunitaires
  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
Souris : 280
Souffrances
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280 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées sans réveil. Elles reçoivent pendant douze jours un traitement au DSS, un antibiotique et des gavages quotidiens, avec des isolements pour collecter des fèces, afin d'induire une colite et d'étudier l'implantation de bactéries associées à la maladie de Crohn. Le porteur décrit une diarrhée et une perte de poids inférieure à 10 %, les souris étant tuées pour les prélèvements. Il indique avoir mené des études in vitro préalables mais juge l'expérimentation "indispensable" pour reproduire la complexité de l'interaction hôte-bactérie.

Objectifs

Le microbiote intestinal est un écosystème complexe de micro-organismes dont l'équilibre peut être rompu lors de pathologies comme la maladie de Crohn (MC). Les patients atteints de MC ont un microbiote enrichi en entérobactéries dont les Escherichia coli adhérentes et invasives (AIEC). De plus, chez ces patients, l’altération de la barrière intestinale engendre une augmentation de sa perméabilité, facilitant ainsi le passage d’éléments microbiens vers la lamina propria. Cet afflux d’éléments exogènes provoque une réponse immunitaire locale exacerbée. Ainsi, ces patients souffrent d’un état inflammatoire chronique au niveau de l’intestin jumelé à une accumulation locale de molécules pro-inflammatoires stimulant le système immunitaire dont les macrophages intestinaux. Ainsi, les macrophages sont considérés comme des acteurs clés de l’inflammation intestinale dans la MC. Néanmoins, chez les patients atteints de la maladie de Crohn, les macrophages sont jugés défectueux car incapables d’éliminer les bactéries ce qui est pourtant leur fonction dans l’organisme. Une protéine de ces macrophages, nommée CHI3L1, est en partie responsable du dysfonctionnement des macrophages dans l’élimination des AIEC. Il est décrit que la CHI3L1 est fortement exprimée par les cellules épithéliales intestinales des patients atteints de MC et qu’elle joue un rôle clé dans l’interaction des cellules de la barrière avec les bactéries AIEC notamment en interagissant avec une protéine bactérienne : ChiA. Des études ont démontré que les AIEC avaient une meilleure capacité d’entrée au sein de macrophages lorsqu’elles exprimaient la protéine ChiA, par comparaison avec des bactéries délétées pour ChiA. Elles ont également révélé que les AIEC survivaient deux fois moins au sein de macrophages traités avec des anticorps anti-CHI3L1 que dans une condition standard. Ces résultats appuient notre hypothèse et cette interaction constituerait donc une nouvelle cible pour des thérapies visant à décoloniser la muqueuse des individus colonisés. Les objectifs expérimentaux de cette étude sont : 1. Valider in vivo le rôle de l’interaction ChiA-CHI3L1 dans l’infection des macrophages de la muqueuse intestinale par les AIEC ; 2. Si ce rôle est validé, tester trois stratégies de blocage de l’interaction ChiA-CHI3L1 afin de déterminer si cela permet de réduire la colonisation de la muqueuse par les AIEC.

Bénéfices attendus

Ce projet exploratoire permettra de mettre en évidence l’importance de l’interaction ChiA-CHI3L1 dans l’invasion des macrophages intestinaux par les bactéries AIEC et de tester l’efficacité de différentes stratégies visant à limiter cette interaction : anticorps anti-CHI3L1, CHI3L1 recombinante, régime alimentaire enrichi en chitine. Si l’une de ces stratégies permet de réduire l’implantation des bactéries AIEC chez les souris, cela constituera une solide preuve de concept en vue d’une étude clinique interventionnelle chez les patients atteints de MC et colonisés par les AIEC.PBS

Procédures

Tous les animaux seront soumis à un traitement au DSS (Dextran Sulfate Sodium) pendant 8 jours, à un traitement antibiotique à la streptomycine pendant 3 jours et à une pesée quotidienne pendant douze jours. Tous les animaux subiront un gavage intra-gastrique quotidien pendant 5 jours. Tous les animaux seront isolés dans une enceinte fermée pendant une courte durée (inférieure à 30 min) en vue de collecter des fèces fraîches. Certains animaux recevront un régime alimentaire enrichi en chitine. Certains animaux subiront un traitement administré par injection intra-péritonéale ou par gavage intragastrique pendant 8 jours.

Impact sur les animaux

Les manipulateurs sont formés aux gestes techniques (contention, gavage, injection en intrapériotonéal) de sorte que ces gestes ne causent qu’un stress léger. L’expérience du laboratoire sur le modèle d’infection sous DSS (Dextran Sulfate Sodium) montre que les souris souffriront d’une colite modérée se traduisant par une diarrhée et une perte de poids (inférieure à 10% du poids corporel).

Devenir

La mise à mort de ces animaux est nécessaire pour les prélèvements post-mortem envisagés.

Remplacement

Dans l’objectif de limiter les expérimentations sur animaux, des études préliminaires sur plusieurs modèles in vitro ont été menées au laboratoire. Nos principales hypothèses ont notamment été démontrées sur une lignée immortalisée de macrophages et sur des cellules primaires. Cependant, il n’existe pas de méthode alternative permettant de rendre compte de la complexité de l’interaction entre les cellules immunitaires de l’hôte et les bactéries AIEC. La virulence des bactéries dans le contexte du tractus gastrointestinal et la réponse des macrophages sont influencées par les multiples interactions au sein de la muqueuse intestinale. Les expériences faisant l’objet de cette demande d’autorisation sont donc indispensables pour déterminer si les bactéries AIEC utilisent l’interaction chiA-CHI3L1 in vivo pour infecter les macrophages intestinaux et pour tester l’efficacité des stratégies envisagées pour limiter cette interaction.

Réduction

Le nombre d'animaux utilisé pour cette manipulation a été réduit au minimum, dans la mesure où cela ne compromet pas les objectifs du projet. Le maximum d’organes sera prélevé sur le même animal lorsque c’est techniquement possible sans compromettre la réussite de l’expérience. Il est à noter que l’extraction des macrophages de la lamina propria pour la cytométrie en flux requiert l’utilisation d’un colon complet pour garantir l’extraction d’un nombre suffisant de macrophages. L’expérience du laboratoire montre une hétérogénéité interindividuelle dans l’implantation des bactéries et dans la réponse de l’hôte à cette implantation. C’est pourquoi nous prévoyons trois répétitions de l’expérience comprenant chacune 5 animaux pour quantifier l’implantation bactérienne et localiser les bactéries en imagerie, et 3 animaux pour caractériser le profil phénotypique des macrophages infectés en cytométrie. Ce nombre d’animaux (3 x 5 = 15 animaux par condition expérimentale pour dénombrement et imagerie ; 3 x 3 = 9 animaux par condition pour la cytométrie) nous semble nécessaire pour obtenir des résultats fiables et statistiquement significatifs.

Raffinement

Les animaux seront hébergés en cages ventilées dans le respect de la réglementation et auront libre accès à l'eau et la nourriture. Une période d’acclimatation de 7 jours sera réalisée avant le début de l’expérimentation. Les conditions d'hébergement sont les suivantes : température 20-22°C, hygrométrie 40-60%, cycle 12h/12h, éclairage 350-450 lux. Un enrichissement est proposé aux souris : tube/cachette en polycarbonate teinté rouge préalablement lavé et stérilisé. Le bien-être de chaque animal sera évalué quotidiennement par des personnels formés à partir d’une grille d’évaluation dans le but de mettre en évidence tout signe de souffrance. En fonction de ce score individuel de bien-être et de son évolution, la surveillance sera adaptée ou le traitement de l’animal par des antalgiques sera envisagé. Si un animal dépasse le score limite, il sera alors sorti de l’étude et euthanasié.

Choix des espèces

Le choix du modèle souris C57BL6 est lié à trois paramètres essentiels : -Utilisation du fond génétique C57BL6 préférable pour l’étude des réponses anti-infectieuses contre des pathogènes intracellulaires -Disponibilité des outils moléculaires (anticorps, cytokines recombinantes…) et expertise technique du laboratoire pour cette espèce -Importance des données bibliographiques déjà publiées sur la réponse immunitaire mucosale sur ce modèle C57BL6 Les expériences d’infection seront débutées sur des souris âgées de 6 semaines dans la mesure où la maladie de Crohn chez les Hommes se déclare majoritairement chez des sujets jeunes (pic entre 15 et 25 ans). L’expérience prendra fin à l’euthanasie des animaux après 12 jours d’expérimentation.

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Souris : 1020
Souffrances
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1 020 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales sous la peau puis subissent injections, gavages, huit prélèvements sanguins, neuf séances d'imagerie et des mesures de tumeur, avant d'être tuées pour les analyses. Le porteur reconnaît une douleur liée à la croissance tumorale, souvent associée à une perte de poids. Il présente la souris comme "le modèle de choix et de référence" pour valider in vivo un agent censé renforcer les lymphocytes T contre le cancer.

Objectifs

Ces dix dernières annéees, les immunothérapies ont révolutionné la prise en charge des patients atteints de cancer. En éduquant nos défenses immunitaires à reconnaitre spécifiquement les cellules tumorales, ces traitements permettent en effet de guérir du cancer avec peu de toxicité et de façon durable, à la différence des traitements standards de chimiothérapie et radiothérapie. Malgré ces avancées majeures, les immunothérapies sont efficaces chez une minorité (

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de valider à terme l’intérêt clinique d'un agent pharmacologique récemment identifié, pour lequel des résultats obtenus in vitro montrent une potentialisation des outils cellulaires à la base des immunothérapies dans le contexte du cancer.

Procédures

Au cours des différentes expériences, les animaux seront soumis à : - 8 prélévements sanguins (1 goutte), la durée de ce geste est évaluée à moins d'une minute - 9 séances d'imagerie, la durée de ce geste est évaluée à 3 minutes - 6 mesures de la tumeur à l'aide d'un pied à coulisse, la durée de ce geste est évaluée à 2 minutes - 4 administrations par gavage, la durée de ce geste est évaluée à moins de 2 minutes - 9 injections intrapéritonéales, la durée de ce geste est évaluée à moins d'une minute - 1 injection sous-cutanée, la durée de ce geste est évaluée à moins d'une minute - 1 séance de rasage du flanc droit à l'aide d'un rasoir électrique, la durée de ce geste est évaluée à moins de 2 minutes - 1 injection intraveineuse, la durée de ce geste est évaluée à moins d'une minute

Impact sur les animaux

Des nuisances potentielles pourraient résulter du stress généré lors des injections et plus globalement par la manipulation hebdomadaire des animaux, mais également de la douleur résultant de la croissance tumorale qui est souvent associée à une perte de poids

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort, afin de réaliser les prélévements nécessaires à l'étude.

Remplacement

Les expériences exposées dans ce projet reposent sur un grand nombre d’expériences ex vivo montrant une potentialisation des fonctions antitumorales après traitement par un inhibiteur pharmacologique nouvellement identifié. Le recours aux modèles animaux permettra de valider in vivo, dans des modèles précliniques, le gain résultant de l'utilisation de cet inhibiteur sur des approches d'immunothérapies au sein d’un organisme vivant.

Réduction

Un suivi longitudinal de la croissance des tumeurs sera réalisé par palpation des tumeurs et par imagerie afin de réduire le nombre d'animaux utilisés. Les groupes d'étude sont faits le plus souvent en même temps afin de réduire le nombre de groupes contrôles. Le nombre de souris utilisées a été estimé sur la base de nos travaux antérieurs et de la littérature montrant que 18 à 24 souris par groupe permettent de mettre en évidence des différences significatives, en termes de réduction de la croissance des tumeurs. Les variations seront comparées par des tests statistiques adaptés.

Raffinement

Les interventions (injections intraveineuses et prélèvements sanguins) seront précédées d'une anesthésie générale, afin de prévenir la douleur. Nous utiliserons l'imagerie pour un suivi de la charge tumorale, ce qui nous permettra de définir un critère d’efficacité des immunothérapies basé sur cette approche pour les études ultérieures. Les souris seront surveillées quotidiennement afin de déceler et notifier rapidement tout signe de changement de comportement ou d'état de santé des animaux. L’atteinte des points limites définis en amont entraina une mise à mort anticipée si nécessaire.

Choix des espèces

La souris est le modèle de choix et de référence pour l'étude du développement tumoral et de la réponse immunitaire. Les modèles murins permettent en effet d'apprehender la complexité de la réponse tumorale. Ces modèles permettent notamment d'apprehender la possibilité de rencontre des cellules de l'immunité et des cellules tumorales au sein de l'organisme. Ces modèles permettent également de prendre en compte la survie des cellules immunes et le maintien de leur activité antitumoral au sein du microenvironement tumorale, qui le plus souvent met en place des mécanismes pour inhiber la réponse immune. Dans le projet proposé les souris utilisées seront des souris âgées de 8 à15 semaines (système immunitaire mature).

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 54
Souffrances
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Devenir
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54 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures classées de gravité légère. Elles reçoivent par voie orale des bactéries intestinales, subissent des prélèvements de selles quotidiens et une prise de sang terminale, pour étudier la mémoire immunitaire des macrophages face à différentes bactéries. Le porteur précise que les souris sans germes ont un système immunitaire incomplet et utilise cette particularité pour isoler l'effet de ses bactéries. Il conclut au "besoin" d'utiliser des animaux, aucun modèle in vitro ne reproduisant selon lui la communication entre organes.

Objectifs

Le microbiote joue un rôle fondamental dans la santé, y compris la modulation de la réponse immunitaire. Les cellules du système immunitaire inné telles que les macrophages, cellules sentinelles du système immunitaire, sont capables de reconnaître et de répondre à une grande variété de stimulations. Récemment, la capacité des macrophages à développer une réponse mémoire après un premier stimulus a été décrite : ce stimulus initial détermine la réponse inflammatoire et anti-microbienne aux stimuli ultérieurs. Cependant, les mécanismes de génération de la mémoire des macrophages contre les bactéries restent mal compris. Ce projet propose d'étudier l'effet de l'inoculation intestinale de 2 bactéries modèles différentes sur les cellules précurseurs des macrophages. Pour cela, nous avons sélectionné une bactérie bénéfique, largement caractérisée, et une autre bactérie, sans effet apparent. Nous avons précédemment analysé la réponse mémoire contre ces deux bactéries in vitro, dans des macrophages de souris. In vivo, leur passage transitoire dans l'intestin des souris conventionnelles conduit à des différences phénotypiques dans les macrophages. Nous approfondirons cette caractérisation à l'aide de souris libres de germes. La génération de souris colonisées avec chaque bactérie permettra d'analyser in vivo la réponse mémoire des macrophages contre une bactérie spécifique et d'identifier les réponses qui dépendent exclusivement de notre stimulus. De même, cela nous aidera à comprendre les mécanismes par lesquels le système immunitaire inné est entraîné lors d'un premier contact avec une bactérie bénéfique ou sans effet apparent. Ce modèle nous donnera également l'opportunité d'étudier les macrophages de souris non colonisés, chez lesquelles le développement de la réponse immunitaire innée n'a pas été préalablement conditionné par une interaction avec des microorganismes intestinaux. De plus, en raison de leur manque de microbiote, les souris sans germes ont un système immunitaire incomplètement développé, nous inclurons une bactérie incapable de coloniser les souris. La colonisation transitoire de souris libres de germes permet une maturation partielle du système immunitaire. Cette approche de cinétique de colonisation en deux temps, avec une colonisation transitoire en premier avant l’inoculation de nos bactéries d’intérêt, nous permettra donc d'analyser en parallèle l'effet isolé de nos bactéries d'intérêt dans un environnement immunitaire plus développé.

Bénéfices attendus

Le bénéfice essentiel de ce projet est la génération de nouvelles connaissances concernant la maturation du système immunitaire en réaction à la présence de bactéries intestinales. Notamment, ces éléments pourraient permettre de mieux comprendre la manière dont une bactérie bénéfique peut avoir un effet positif sur la santé de l´ l’hôte. Par quelle(s) voie(s) les microorganismes utilisés peuvent-ils stimuler la maturation des macrophages de l’hôte ? A terme, ces connaissances pourraient servir éventuellement à la sélection de nouvelles souches bénéfiques.

Procédures

Administrations par voie orale (- de 5 minutes par admninistration, sur animal vigile) : entre 2 et 6 administrations selon les groupes Prélèvements de fèces quotidiens (environ 5 minutes par prélèvement, sur animal vigile) : Entre 14 et 24 prélèvements selon les groupes Prélèvement de sang en fin d’essai (2 minutes), sur animal vigile: 1 seule fois pour chacun des 54 animaux Pesées des animaux (environ 30 secondes par pesée), sur animal vigile, 3 fois par semaine du début à la fin de l’essai

Impact sur les animaux

Il y aura besoin de contention pour effectuer les administrations par voie orale qui peuvent générer un bref inconfort et un peu de stress pour les animaux. Par ailleurs, en fin d´essai, nous réaliserons un prélèvement de sang. Enfin, nous aurons également besoin d’isoler les animaux dans des pots en plastique transparents afin de collecter des feces indivuellement. Cet isolement dure quelques minutes.

Devenir

La survie des animaux est incompatible avec les différents prélèvements effectués en fin d’essai.

Remplacement

De telles expériences ne peuvent pas être réalisées sur des cultures cellulaires qui ne permettent pas de reconstituer les communications entre les différents organes. La complexité de la réponse immunitaire n’est pour le moment pas accessible au travers de modèles in vitro. Dans notre cas particulier, cette réponse est induite suite à l’administration des bactéries qui passent par un tractus digestif complet et peuvent déclencher une réponse immunitaire que nous mesurons au niveau de la moelle osseuse. Il n’existe pas à ce jour de modèle permettant d’appréhender cette complexité et nous avons donc besoin d’utiliser des animaux.

Réduction

Nous utilisons toujours une approche statistique pour déterminer la taille de nos groupes en fonction de l’intensité des effets que nous souhaitons mettre en évidence et des données déjà disponibles. Dans notre cas, des données acquises dans des essais avec des souris conventionnelles nous ont permis de calculer les tailles de groupes suivants avec des paramètres classiques Nous effectuerons des tests statistiques pour les comparaisons directes entre deux groupes.

Raffinement

Tout au long des procédures expérimentales, les animaux sont observés quotidiennement. Par ailleurs, les animaux sont hébergés à plusieurs (4 ou 5) afin de ne pas exposer ces animaux sociaux à un stress lié à l’isolement. Les quelques fois où les animaux sont séparés ne représentent qu’un temps très court (5 minutes environ, pour chaque gavage et/ou récupération de fécès). Nous incluons des enrichissements dans les cages : cellulose à déchiqueter et permettant la création de nids, bâtons à ronger. Le matériel que nous utilisons (sonde de gavage) est évidemment adapté à nos animaux. Les sondes de gavages sont en plastique souple et fin (diamètre externe voisin du millimètre), à bords arrondis et de taille adaptée (4cm) pour empêcher les blessures et réduire l’inconfort. Des points limites sont définis afin de réduire au maximum la douleur ressentie par les animaux. Enfin, toutes les personnes manipulant les animaux sont formées et compétentes pour ce type d’expérimentation.

Choix des espèces

La souris est une espèce de référence en nutrition, toxicologie, cancérologie et immunologie et un modèle d’étude très largement utilisé dans le cadre de l’étude de pathologies humaines. Le besoin de travailler en environnement axénique (complètement stérile), principalement en isolateurs, compatibles avec la petite taille des animaux, constituent de plus des facteurs imposant le choix de cette espèce animale. La lignée de souris choisie est une lignée de référence dans l’étude de l’inflammation et elle a été utilisée pour les premières étapes de ce projet en souris conventionnelles. Afin de comparer les résultats avec ceux générés en souris conventionnelles disposant d’un système immunitaire mature entre 6 et 8 semaines, les animaux seront utilisés au même âge.

  • Recherche appliquée
    • Troubles immunitaires
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 750
Souffrances
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Devenir
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750 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection intra-péritonéale d'un composé qui enflamme le péritoine et un prélèvement sanguin, avant d'être mises à mort pour prélever leurs organes et caractériser leur système immunitaire. Le projet répond à des prestations pour des laboratoires privés et publics qui veulent mesurer l'effet de modifications génétiques sur la réponse immunitaire. Sur le remplacement, le porteur affirme qu'aucune méthode substitutive ne placerait dans des conditions physiologiques similaires, le modèle devant selon lui être évalué à l'échelle de l'"organisme entier".

Objectifs

Les différents laboratoires privés et publics pour lesquels nous réalisons des prestations cherchent à connaître l’impact d’une inflammation sur le système immunitaire suite à la modification de gènes cibles. L’objectif de ce projet est d’évaluer la réponse immunitaire après l’induction d’une inflammation temporaire dans le péritoine de souris contrôles ou d’animaux génétiquement modifiés. Nous caractériserons les différentes populations du système immunitaire des organes de ces souris afin de déterminer l’impact de la modification génétique sur la réponse immunitaire suite à l’inflammation. Les cohortes de souris génétiquement modifiées que nous caractériserons seront produites indifféremment par notre animalerie ou des laboratoires partenaires extérieurs. Les animaux contrôles pourront quant à eux provenir également d’un fournisseur extérieur agréé. Le présent projet ne concerne que les étapes d’induction de l’inflammation et de caractérisation fonctionnelle des populations du système immunitaire après réception des animaux.

Bénéfices attendus

Ce projet est mis en oeuvre dans le cadre général de la validation de modèles animaux génétiquement modifiés pour des études précliniques in vivo. Il vise donc à évaluer de façon qualitative et quantitative la capacité d’un modèle murin à répondre à une inflammation.

Procédures

La procédure expérimentale consiste en l’injection unique d’un réactif provoquant l’inflammation du péritoine. Cette injection est rapide et dure moins d’une minute par animal. Le jour de la mise à mort des animaux pour l’étude du système immunitaire, un unique prélèvement sanguin est réalisé pour quantifier l’état inflammatoire des souris et pour la récolte du plasma sanguin. Le prélèvement sanguin sera réalisé dans le respect du bien-être animal et ne dure que 30 secondes. Les souris seront ensuite mises à mort pour le prélèvement des organes en vue de de la caractérisation des populations du système immunitaire.

Impact sur les animaux

L’induction de l’inflammation du péritoine par injection intra-péritonéale de composé inflammatoire engendre un phénotype modéré chez la souris pendant les premières 24H, se traduisant par un ralentissement de l’activité des animaux. Au-delà de ces premières 24H, un retour à la normale est observé avec une reprise d’activité des animaux. Pour les animaux génétiquement modifiés étudiés, la sévérité du phénotype est évaluée pendant toute la procédure et comparée à celle des animaux contrôles. La non reprise d’une activité normale à 24H entraînera une observation particulière, bi-journalière des animaux pour les 3 jours suivants selon une grille de score et des points limites préétablis. De plus, le prélèvement sanguin avant la mise à mort des animaux pourra engendrer un stress de courte durée. Tous les actes techniques seront réalisés par du personnel technique formé et expert dans le respect du bien-être animal.

Devenir

Tous les animaux de l’étude seront mis à mort le jour de l’experience pour le prélèvement d’organes qui seront analysés pour la caractérisation du système immunitaire.

Remplacement

Dans ce type de projet, aucune méthode substitutive ou alternative ne nous permettrait de nous placer dans des conditions physiologiques similaires. En effet, le modèle inflammatoire testé dans le cadre de cette demande doit être évalué à l’échelle de l’organisme entier, permettant ainsi la mise en place de toutes les boucles de régulation impliquées dans ce type de réponse.

Réduction

Des expériences antérieures ont permis de déterminer la « variabilité de la mesure » afin de pouvoir calculer par un test de puissance le nombre d’animaux nécessaires pour atteindre la significativité statistique selon la nature continue ou discontinue de la variable concernée. Le nombre utilisé pour ces expériences est de 5 animaux par génotype et par lot expérimental. Trois lots sont quantifiés et comparés, correspondants aux différents temps après induction de l’inflammation : soit 4 jours après inflammation, soit 1 jour après ou soit sans inflammation. Il faudra donc 30 souris au total par expérience (15 animaux par génotype) pour permettre une évaluation complète de l’ensemble du recrutement des populations myéloïdes suite à l’inflammation.

Raffinement

Les animaux en expérimentation sont hébergés en zone d’expérimentation, en groupe de 5 individus maximum par cage et de même sexe. L’accès à l’eau et à la nourriture sera ad libitum. Dans chaque cage, le milieu est enrichi par l’ajout de deux éléments : - une maison en carton pour leur procurer un abri, - un bâtonnet de papier, que les souris pourront grignoter afin de se confectionner un nid. Les lots expérimentaux seront établis avant le début de l’expérimentation et une période d’acclimatation d’une semaine sera respectée avant le début des injections et la surveillance journalière des animaux en expérimentation est assurée par du personnel de zootechnie formé et qualifié.

Choix des espèces

Nous utiliserons le modèle murin car ce sont des mammifères dont 99% des gènes sont orthologues à l’homme. C’est un animal de petite taille, à reproduction rapide et facile d’élevage. De plus, la communauté scientifique dispose à ce jour d’une bonne connaissance anatomique, physiologique et biologique de ce modèle. Le modèle murin est donc un modèle de choix pour l'étude du système immunitaire grâce aux connaissances acquises et au nombre d'outils disponibles. Nous avons en effet à notre disposition un grand nombre d'anticorps marqués par une grande variété de fluorochromes permettant un phénotype du système immunitaire à très haut contenu. Nous utiliserons des souris adultes uniquement, à partir de 8 semaines pour une analyse du système immunitaire mature. L’étude d’un système immunitaire en développement ou vieillissant ne fait pas l’objet de ce projet.

  • Recherche fondamentale
    • Système cardiaque
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
Souris : 300
Souffrances
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Devenir
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 300

300 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent des injections de staphylocoque doré dans la veine de la queue trois jours de suite et peuvent développer les signes d'une infection du sang, fièvre, faiblesse et déshydratation, avant leur mise à mort pour prélever sang et tissus, afin d'étudier la réponse des bactéries au cours d'une bactériémie. Les retombées thérapeutiques restent une simple perspective. Le porteur affirme qu'un modèle in vitro ne peut pas reproduire la complexité d'un animal.

Objectifs

Nos travaux portent sur l'étude de la réponse cellulaire chez l'hôte lors d'une infection du sang (bactériémie) au Staphylocoque doré.

Bénéfices attendus

Mettre en lumière les gènes bactériens clés dans le mécanisme d'infection cellulaire de l'hôte. Les protéines traduites de ces gènes pourront ensuite faire l'objet d'une étude thérapeutique pour tenter de mieux lutter contre les infections au Staphylocoque doré

Procédures

Injections de bactéries dans la veine caudale de l'animal 1 fois par jour pendant 3 jours. Il y aura donc 3 injections d'environ 15 secondes par animal répartis sur trois jours.

Impact sur les animaux

Possible douleurs lors de l'injection dans la veine caudale. Les animaux infectés pourront développer les symptômes d'une bactériémie (fièvre, faiblesses, risque de déshydratation). Les points limites ont été définis, classe sévère.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour un prélèvement de sang et de tissus.

Remplacement

Nous sommes limités par notre modèle simple in-vitro. Ce modèle était composé d'une lignée cellulaire cancéreuse. Il nous a permis de générer des données préliminaires mais apportent beaucoup de biais (lignée cancéreuse, un seul type cellulaire...). La complexité d'un modèle animal est nécessaire pour confirmer nos résultats préliminaires. Il est impossible d'envisager de travailler sur un modèle in-vitro reproduisant la complexité d'un animal. Aucune étude clinique sur l'Homme ne sera possible dans le cadre d'une induction d'un sepsis bactérien. L'intérêt du modèle animal sera de confirmer nos résultats in-vitro, à savoir que les mutants T7, psm et T7/psm ont une capacité réduite à engendrer une bactériémie à l'échelle d'un organisme. La souris est le modèle le plus adapté car il existe un nombre important de travaux en infectiologie/bactériologie sur ce modèle. La petite taille de l'animal et son coût permettent de rendre cette étude viable.

Réduction

Nous n'aurons pas besoin d'effectuer des génotypages et des sélections de génotypes puisque nous travaillerons sur des souris de lignées consanguines élevées dans des centres agrées (dites "sauvages"). Afin de minimiser le nombre d'individus nécessaires, un test statistique ANOVA a permis de définir le nombre d'animaux nécessaire pour une puissance statistique significative.

Raffinement

Toutes les expérimentations sont réalisées dans une animalerie certifiée. Les souris seront manipulées une fois par jour pour être habituées à la présence et à l'odeur de l'expérimentateur avant le début des injections. Une perte de poids supérieure à 15% entrainera la mise à mort de l'animal par sédation sous isofluorane puis dislocation cervicale. Chaque individu sera pesé tous les jours durant la procédure pour surveiller la courbe de poids de chaque animal et limiter leurs souffrances en cas de perte excessive. Chaque animal bénéficie d’une attention et de soins de qualité, par du personnel qualifié, pendant les interventions mais aussi en dehors de celles-ci afin d’assurer un bien-être optimal tout au long de l’étude. La douleur est rigoureusement contrôlée grâce à des points limites évalués en amont, et gérée grâce aux moyens pharmacologiques appropriés si besoin (myorelaxant/anesthésie/analgésie). Par ailleurs, les animaux sont hébergés en groupes harmonieux (minimum de 2); dans un environnement enrichi (copeaux, matériel de nidification, bâtonnets à ronger). Enfin, l'eau et la nourriture sont mises à disposition "ad libitum".

Choix des espèces

La souris est à l'heure actuelle l'animal le mieux adapté pour la modélisation de bactériémie (infection du sang) à Staphylocoques. Il se trouve que cet animal peut-être naturellement colonisé par le Staphylocoque doré. L'expériementation sur des animaux de petites tailles permet d'apporter des élements dans un contexte physipathologique impossible à atteindre in-vtro ou en clinique humaine. Les animaux seront utilisés dès l'âge de 1 mois. Ce stade de développement est optimal car l'animal aura atteint sa maturité immunologique.

  • Recherche fondamentale
    • Organes sensoriels
    • Système immunitaire
Souris : 315
Souffrances
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Devenir
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 315

315 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une surdité leur est provoquée par traumatisme acoustique, par injection d'un antibiotique ototoxique, ou par chirurgie de pose d'un implant cochléaire. Le porteur reconnaît que l'implant provoque un vertige et des douleurs pendant environ 48 heures et que l'antibiotique peut altérer la fonction rénale. Il indique qu'il n'est pas possible d'étudier les tissus de l'oreille interne sans tuer l'animal.

Objectifs

Les expositions aux agents ototoxiques (bruit, cisplatine, aminosides) sont responsables de surdités. Un certain nombre de ces surdités continuent à évoluer après l’arrêt de l’exposition à l’agent ototoxique sans explication scientifique à cela. Par ailleurs, il a été montré que ces agents ototoxiques provoquaient l’afflux et un changement de fonction dans l’oreille interne de cellules immunitaires. Nous émettons l'hypothèse que le cette surdité progressive peut être due à une modification de cellules immunitaires appelées macrophages causant des dommages à l'oreille interne. Par conséquent, l'objectif principal est de déterminer quel est le rôle de chacun des macrophages dans l'évolution de la surdité induite par des agent ototoxiques.

Bénéfices attendus

Ce projet est le premier à aborder la question de la perte auditive progressive suite à une lésion aiguë de l'oreille interne. Suite à ce projet, des traitements contre la réaction inflammatoire, ou des régulateurs de l'activité des macrophages pourront être évalués dans les mêmes modèles animaux en vue d’une application chez l'homme en cas de succès. De plus, les marqueurs sanguins identifiés au cours de ce projet pourront être recherchés chez l’homme pour valider nos hypothèses. La détection précoce des personnes à risque de développer ces surdités grâce à ces marqueurs nous aidera à proposer des stratégies thérapeutiques ciblées.

Procédures

Les animaux auront 3 types de protocole de déclenchement de surdité: le traumatisme acoustique (100 animaux, réalisé chez un animal vigil), l'injection d'antibiotiques gentamycine (100 animaux, réalisé chez un animal vigil), et une chirurgie de mise en place d'un implant cochléaire (100 animaux, réalisé chez un animal sous anesthésie générale). Parmi ces animaux, 180 bénéficieront d'une évaluation de la fonction auditive (potentiel évoqués auditifs) sous anesthésie générale. Les animaux restant (120 animaux sourds et 15 contrôles) serviront à étudier l'expression de gènes dans l'oreille interne ou à mettre à point les différents protocoles. La durée de chaque procédure est la suivante : le traumatisme acoustique (15 minutes d'anesthésie puis 60 minutes d'exposition au bruit soit 90 minutes), l'injection d'antibiotiques gentamycine (10 secondes), et une chirurgie de mise en place d'un implant cochléaire (15 minutes d'anesthésie puis 45 minutes de chirurgie soit 60 minutes).

Impact sur les animaux

Les nuisances possibles concernant cette étude concernent les méthodes de déclenchement des surdités ainsi que les prélèvements sanguins. Le traumatisme acoustique peut être générateur d’un stress modéré pour l’animal. L’injection des aminosides (gentamycine) peut en cas de surdosage provoquer une altération aigue de la fonction rénale. Enfin l’implantation cochléaire provoque habituellement un vertige et des douleurs modérées pendant 48h au décours duquel l’animal reprend des activités normales.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure. En effet, il n'est pas possible d'étudier les tissus cochléaires (oreille interne) d'un animal sans procéder à son euthanasie. Leurs tissus cochléaires et leur sang sera utilisé pour analyse à des fins scientifiques.

Remplacement

Il n'est pas possible à ce jour d'étudier in vitro ou in silico l'effet sur la fonction auditive d'un mammifère d'un dommage cochléaire, qui plus est modulé par le système immunitaire de l'animal. Il n'existe pas de modèle de remplacement pour mener à bien cette étude. Néanmoins, tous les efforts ont été portés sur les points concernant la réduction et le raffinement pour limiter l'usage d'animaux vivants.

Réduction

Afin de limiter au maximum le recours aux animaux vivants, des analyses statistiques ont été réalisées pour calculer le nombre nécessaire et suffisant d’animaux sur la base des résultats obtenus dans des expérimentations antérieures.

Raffinement

Toutes les méthodes utilisées pour provoquer la surdité ont déjà été validées dans le laboratoire et ne nécessiteront pas d'animaux pour la mise au point. Les point suivants: perte majeure d'activité locomotrice, d'amaigrissement de plus de 10% du poids, d'ascite, d'infections sévères, ou de signes évidents de douleurs (prostration, automutilation), seront évalués. En cas d'apparition de ces effets indésirables, les animaux seront euthanasiés et le protocole sera réévalué Chaque item sera côté de 0 (absence)) à 1 (présence), et la somme de chaque item sera effectuée (de 0 à 5). Si le score est supérieur à 3 pour au moins 2 animaux, le protocole sera réévalué.

Choix des espèces

La souris est le modèle de mammifère le mieux maitrisé et le plus couramment utilisé pour des expériences de transgénèse. Son utilisation pour valider des hypothèses physiopathologiques sur le mécanisme des surdités est la référence, notamment du fait de pouvoir utiliser des explorations de l'audition similaires à celles de l'homme (potentiel évoqués auditifs). De même, les données actuelles concernant le système immunitaire de la souris nous laissent penser que les données obtenues concernant l'interaction entre système immunitaire et auditif dans nos modèles seront transposables à l'homme. Les animaux de ce projet seront des souris adultes mâles et femelles (entre 2 et 4 mois). Le stade de développement des souris correspond à l'équivalent de la durée de vie chez l'homme auquel ces types de lésions de l'oreille interne peuvent survenir.

  • Recherche fondamentale
    • Éthologie / comportement / biologie animale
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 320
Souffrances
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Devenir
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 320

320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Un diabète leur est induit par régime gras ou par injection d'un composé toxique réduisant l'insuline, avec suivi de la glycémie et du poids. Le porteur indique que les souris perdant plus de 20 % de leur poids ou sortant des seuils de glycémie déclenchent un point limite. Il affirme que les études de comportement et de cognition ne permettent pas de modèle in vitro, et présente son modèle murin comme déjà validé.

Objectifs

On sait que le vieillisement est associé à un déclin des fonctions cognitives. Il a été montré que le diabète était lui aussi associé à un déclin cognitif accéléré. A titre d'exemple, 19 à 25% des diabétiques de types 2 souffrent d'un déclin cognitif avant l'âge de 60 ans. Le diabète de type 2 est en effet reconnu pour être un facteur de risque du déclin cognitif. De la même façon, les patients avec un diabète de type 1 peuvent présenter des dysfonctions cognitives assez précocement. De plus le défaut et la résistance à l'insuline observés dans les diabètes sont associés à des altérations de la mémoire hippocampo-dépendante. L'augmentation de la prévalence du diabète ainsi que le vieillissement général de la population font du déclin cognitif un enjeu majeur de santé. Les mécanismes communs au vieillissement et aux diabètes sont : une perte de la tolérance immunitaire, une baisse dans la capacité de réguler son métabolisme, ainsi qu'une inflammation centrale (neuro-inflammation) et systémique induisant des changements de comportement, d'habitudes alimentaires, d'activité, ainsi que des troubles cognitifs (perte de mémoire, anxiété). La neuro-inflammation est souvent associée aux maladies neuro- dégénératives. Cette neuro-inflammation présente dans les diabètes est suspectée d'être à l'origine de l'aggravation du déclin cognitif lié à l'âge. Au niveau cellulaire, la neuro-inflammation est un processus résultant de la présence de cellules gliales activées (astrocytes/microglies) dans le cerveau. Cibler la neuro-inflammation dans le but de traiter les maladies neuro-dégénératives pourrait donc être une porte d'entrée dans le ralentissement de l'apparition du déclin cognitif voire sa résolution.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d'identifier le rôle de la neuro-inflammation, dépendante du facteur de transcription étudié, dans l'accélération du déclin cognitif lié à l'âge, dans un contexte diabétogène (diabète de type 1 ou 2) ou non- diabétogène. Ce facteur de transcription pourrait donc être une cible thérapeutique intéressante permettant de ralentir le déclin cognitif. Celui-ci étant considéré, avec le vieillissement de la population et l'augmentation de la prévalence des diabètes comme un enjeu majeur de santé pour les années à venir. A terme, le projet permettra de déchiffrer les mécanismes inflammatoires qui contrôlent le déclin cognitif lié à l'homéostasie glycémique du patient. Ces études permettront d'associer l'inflammation locale du système nerveux central à l'inflammation systémique dépendante du facteur de transcription en question, que nous avons mise en évidence dans des études précédentes. Cette inflammation systémique pourrait être un bio-marqueur du déclin cognitif précoce dans le diabète.

Procédures

Les animaux seront mis sous régime gras (high fat diet) et/ou recevront des injections d'un composé qui diminue la secretion d'insuline, les rendant diabétique (comme le diabète de type-1 chez l'homme). Ils seront également soumis, ponctuellement et à des moments définis, à des prélèvements de petite quantité de sang.

Impact sur les animaux

Pendant les tests de comportement et tests de métabolisme en cage métabolique, les animaux seront isolés pendant les periodes de tests, l'isolement peut être une source de stress. Les nuisances pouvant apparaitre concernent les injections du composé qui diminue la secretion d'insuline, qui est un composé avec une toxicité spécifique, il faudra alors veiller à ce que les souris ne perdent pas trop de poids (pas plus que 20% du poids corporel) et que le taux du glucose dans le sang (glycémie) ne soit pas inférieure, ni supérieure, des sueils que nous avons défini (30-300/350 mg/dL).

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort à l'issue de chaque procédure afin d'effectuer des analyses de biologie moléculaire et cellulaire ainsi que d'histologie.

Remplacement

Pour réaliser les tests de comportement et de métabolisme, les modèles in vivo sont indispensables. La souris est le modèle le plus pertinent dans notre étude car se rapprochant physiologiquement des pathologies humaines. En effet, selon la littérature, les modèles murins sont utilisés dans les études de cognitives et de comportement. De plus, notre modèle murin (souris invalidées pour le gène d'intérêt) a déjà été validé dans des publications précédentes. Pour finir les études de comportement et de cognition ne permettent pas l'utilisation de modèle in vitro en remplacement des modèles in vivo.

Réduction

Le nombre de souris est réduit à son minimum. Chaque souris est réutilisée pour chaque test comportemental. De plus de nombreux tissus (tissus adipeux, foie, rate, cerveau...) seront collectés après mis à mort, afin d'approfondir les études moléculaires, cellulaires et transcriptomiques. Chaque souris génèrera donc de nombreuses informations. De plus nous avons déterminé le nombre de souris par groupe strictement necessaire pour apporter des résultats statistiquements relevants, et cela est en fonction de données de la littérature et grâce à l'utilisation d'un outil statistique.

Raffinement

Dans cette étude aucun test douloureux n'est effectué. Les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d'abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture. Les conditions de température et d'hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Le cycle d'éclairage est de 12h par jour (8h-20h). Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (5 par cage maximum) et l'isolement est évité au maximum. Le milieu est enrichi avec au choix : lanières de papier Kraft, maisons en carton, tunnel en carton ou carré de coton compacté. Les animaux seront nourris avec un régime enrichi en lipides pour induire une obésité et une insulino-résistance nutritionnelle, ou avec un régime normal. Le change de la litière est réalisé une fois par semaine, ce rythme pourra être réajusté si besoin pour les souris diabétiques grâce à une surveillance bihebdomadaire. Dans ce projet, nous avons mis des points limites et nous utilisons une grille de score pour la prise en charge des animaux.

Choix des espèces

La durée de vie des souris et leur capacité reproductive sont adaptés à ce projet. De plus le laboratoire dispose déjà des souris transgéniques nécessaires pour l'étude, desquelles proviennent nos résultats précédents. Les animaux seront utilisés à environ 6 à 8 semaines pour certains afin d'étudier les effets du diabète à un stade précoce. Et à un stade adulte très avancé (18 - 24 mois) pour d'autres cohortes afin d'étudier le vieillissement.

  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
    • Maladies infectieuses
  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 3420
Hamsters dorés : 1170
Souffrances
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Devenir
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 4590

Une première injection de souche virale atténuée sous anesthésie gazeuse, dans le muscle, dans ou sous la peau ou dans l'abdomen, des prises de sang sous anesthésie, puis, dans les expériences de protection, une seconde injection destinée à infecter les rongeurs immunisés : 3 420 souris et 1 170 hamsters dorés, soit 4 590 rongeurs, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Les vaccins recherchés ciblent des arénavirus, alphavirus, phlébovirus et flavivirus, et les souches atténuées gardent une "virulence résiduelle" capable de provoquer une pathologie virale, en plus de la douleur et des lésions dues aux injections. Le porteur écrit que l'étude de l'atténuation virale rend "indispensable le recours à l'animal vivant", et prévoit de mettre à mort les rongeurs qui atteignent des critères sévères. Les expériences se déroulant en confinement de niveau 3, avec des virus à haut potentiel infectieux, il exclut toute réutilisation, tout placement et toute adoption, et tous les rongeurs sont tués à l'issue.

Objectifs

Ce projet propose de développer plusieurs approches pour la création de vaccins vivants atténués de nouvelle génération contre les virus à génome ARN du genre Arenavirus, Alphavirus, Phlébovirus et Flavivirus présentant un intérêt majeur en santé humaine car à l’origine d’une morbi-mortalité importante chaque année. L’étude de l’atténuation virale rend, de fait, indispensable le recours à l’animal vivant. Aucune méthode alternative ne peut le remplacer.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de participer aux recherches sur le développement de candidats vaccins et d’obtenir des données robustes pour leur potentielle utilisation chez l’Homme.

Procédures

Les animaux seront soumis à des injections de souches virales atténuées par différents types de voies (intramusculaire, intradermique, sous-cutanée, intrapéritonéale) sous anesthésie gazeuse. Une seule injection pour les études des propriétés biologiques des virus étudiés et l'évaluation de l'immunité induite par les souches virales injectées, deux injections pour les expériences de challenge vaccinal pendant lesquelles nous allons évaluer la protection des animaux immunisés (première injection) contre une infection (seconde injection). Les injections prendront 3 à 5 minutes. Des prélèvements sanguins seront aussi réalisés sur animal anesthésié (2-3 minutes).

Impact sur les animaux

Pour l’ensemble des procédures, les effets indésirables attendus reposeront sur la douleur et les lésions associées aux actes d'injection et à la pathologie virale développée après l’infection due à la virulence résiduelle des souches virales atténuées.

Devenir

Les expérimentations seront réalisées au sein d'un laboratoire de confinement de niveau 3 avec des virus à haut potentiel infectieux. Les animaux ne pourront donc pas être réutilisés, replacés ou adoptés.

Remplacement

Notre projet s'inscrit dans le cadre de la recherche vaccinale dont les essais précliniques sont nécessaires pour sélectionner les meilleurs candidats. L’utilisation d’animaux est indispensable car elle permet d’évaluer l’efficacité du candidat vaccin en condition réelle, mettant en jeu le système immunitaire complet d’un être vivant.

Réduction

Afin de réduire la quantité d'animaux sans compromettre les résultats de l'expérimentation, nous avons déterminé l’effectif nécessaire par des tests statistiques adaptés en se basant sur la littérature et notre expertise. Une étude poussée des souches virales employées in vitro et in silico permettra de réduire au maximum le nombre d'animaux utilisées.

Raffinement

Un temps d’acclimatation sera respecté entre la réception des animaux et le début des procédures. Les animaux seront hébergés par groupes de 6 souris ou 4 hamsters, sans privation d’eau et de nourriture et les cages seront enrichies (carrés de cellulose pour la nidification et bâtons à ronger). Les animaux seront surveillés quotidiennement et une grille d’évaluation permettra un suivi du bien-être animal. Des points limites précoces seront établis et un traitement analgésique adapté sera administré aux animaux présentant des signes d’infection ou de douleur. Si des critères sévères sont atteints, les animaux seront euthanasiés.

Choix des espèces

Mus musculus et Mesocricetus auratus sont des modèles de référence pour les virus étudiés. Ces modèles de rongeur sont permissifs à l'infection par ces virus et leur système immunitaire est assez proche de celui de l'Homme pour obtenir des données précliniques robustes sur des candidats vaccins. Les animaux utilisés seront agés de 3 à 8 semaines. Ces âges correspondent aux stades de développement des animaux utilisés par la communauté scientifique pour l'étude des virus utilisés dans le cadre de ce projet.

  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système immunitaire
Souris : 1420
Souffrances
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Devenir
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 1420

1 420 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules tumorales sous la peau, un suivi de la croissance tumorale trois fois par semaine au pied à coulisse et des injections de traitements, pour étudier l'épuisement des lymphocytes T face aux tumeurs. Le porteur indique que la croissance tumorale et les injections peuvent provoquer stress et douleurs de courte durée. Il affirme que la complexité de l'étude des tumeurs interdit de la reproduire in vitro et espère identifier des cibles pour surmonter la résistance aux immunothérapies.

Objectifs

Chez l’homme, les réponses immunitaires développées contre les cancers sont souvent insuffisantes. Cela est notamment dû au développement d’un épuisement des réponses immunitaires. Ce phénomène est en partie lié à l’expression par les lymphocytes T de protéines bloquant leurs fonctions, aussi appelés «points de contrôle ». Depuis une dizaine d’années, le développement de traitements dirigés contre ces points de contrôle a permis d’améliorer considérablement le pronostic de certains cancers. Malheureusement, seule une fraction des patients répond à ces traitements. Certaines molécules sécrétées en contexte inflammatoire contribuent au développement d’un épuisement des réponses immunitaires, notamment via la baisse d'expression d'une protéine aux fonctions multiples. L'objectif est d'identifier les molécules de l'inflammation responsable de cet épuisement, ainsi que les acteurs associés afin d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles permettant d'améliorer l'efficacité des traitements existants.

Bénéfices attendus

Au terme de ce projet, nous pourrons déterminer si le traitement testé pourrait avoir une efficacité anti-tumorale. De plus, nous espérons que ces nouveaux traitements permettent de rattraper une résistance éventuelle aux thérapies existantes.

Procédures

Injection sous-cutanée de cellules tumorales (30 secondes/injection/souris). Mesure trois fois par semaine de la croissance tumorale à l'aide d'un pied à coulisse pendant 3 semaines environ (1 minute/mesure/souris). Pour certains animaux seulement, injection intrapéritonéale de un ou deux traitements (30 secondes/injection/souris) pendant 4 à 5 injections espacées de 3 jours, soit 15 jours de traitement au total.

Impact sur les animaux

Les injections sous-cutanées peuvent entraîner une douleur légère de courte durée. Les injections par voie intrapéritonéale peuvent entraîner un stress et une douleur de courte durée chez les animaux. La croissance tumorale peut occasionner un stress, une gêne ou des douleurs aux animaux. Enfin la manipulation des souris pour mesurer les tumeurs à l’aide d’un pied à coulisse peut également induire un stress de courte durée chez les animaux.

Devenir

L'ensemble des animaux sera mis à mort à l'issue de chaque procédure afin de prélever les organes pour analyser les cellules immunitaires et l'expression de plusieurs protéines d'intérêt.

Remplacement

La complexité inhérente à l'étude des tumeurs ne permet pas de récapituler les évènements immunologiques impliqués dans des systèmes in vitro, obligeant à utiliser l’expérimentation animale. Les hypothèses testées chez l'animal ont préalablement été testées dans des systèmes in vitro et en se basant sur des données publiées de la littérature.

Réduction

Les effectifs ont été déterminés et les résultats seront analysés à l'aide de tests statistiques adaptés.

Raffinement

Les conditions d’élevage, d’hébergement et de soins sont contrôlées pour réduire toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durable potentiels. Des points-limites ont été établis, entrainant la mise à mort anticipée de l’animal si nécessaire. L’état général des animaux sera suivi de manière quotidienne par le personnel qualifié de l'animalerie, et minimum trois fois par semaine par le responsable du projet. Des mesures pour remédier à la souffrance seront mises en œuvre si nécessaire (mise à mort et analyse des animaux).

Choix des espèces

La souris Mus musculus a été choisie car c’est un excellent modèle pour étudier le développement tumoral. En effet, de nombreuses voies de régulation sont conservées entre souris et homme, permettant une extrapolation des résultats obtenus. De plus, la disponibilité de modèles de souris transgéniques nous permet d'étudier le rôle de différentes voies de signalisation dans le développement tumoral. Ces modèles expérimentaux sont également des outils précieux pour étudier les mécanismes d'action d'agents pharmacologiques et pour envisager leur validation dans des études précliniques chez l'homme. Enfin, la disponibilité de données bibliographiques importantes sur la physiopathologie de la souris est un atout important dans l'analyse et l'interprétation de nos travaux de recherche sur ce modèle animal. Nous utiliserons des souris adultes de 8 à 14 semaines car il est nécessaire que le système immunitaire soit mature pour étudier l’impact des traitements sur le développement tumoral.

  • Recherche fondamentale
    • Système immunitaire
Souris : 1080
Souffrances
▲ -
▲ 120
▲ 960
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 1080

1 080 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 120 d'entre elles et modéré pour 960. Elles reçoivent du tamoxifène dans leur alimentation puis sont infectées par un champignon, Candida albicans, dont la souche virulente provoque selon le porteur une perte de poids d'environ 15 % pendant les premiers jours, afin d'étudier le rôle des macrophages de la langue. Le porteur affirme que le modèle animal est "indispensable" et que seules des souris génétiquement modifiées permettent de répondre de manière "irréfutable" aux questions posées. Les retombées thérapeutiques annoncées contre la candidose des personnes immunodéprimées restent une perspective.

Objectifs

Le projet ci-dessous vise à étudier le rôle immunitaire des macrophages de la langue. Il sera divisé en deux parties : 1) L'identification de la niche nutritive des macrophages qui permettra de supprimer de manière spécifique, non-directe et permanente un type de macrophage de la langue, 2) L'analyse du rôle des macrophages linguaux dans la défense contre Candida albicans.

Bénéfices attendus

La langue est un organe complexe qui remplit des fonctions vitales pour l'hôte, comme la détection des saveurs, la mastication et la parole. En raison de sa position anatomique, la langue est l'un des premiers organes à être exposé aux microorganismes présents dans la nourriture ou en suspension dans l'air. Malgré cela, la physiologie et l'immunité de la langue restent mal comprises. Les macrophages sont des cellules immunitaires multifonctionnelles qui ont récemment retenu l'attention des chercheurs en raison de leur capacité à maintenir l'homéostasie et à réguler la réponse immunitaire. Les macrophages de la langue en particulier sont encore largement inconnus, que ce soit en termes de leur identité moléculaire, de leur profil transcriptomique ou de leur localisation. Ce projet vise à 1) développer des outils pour manipuler spécifiquement chaque sous-type de macrophages de la langue, ce qui est essentiel pour étudier leur rôle dans des contextes pathologiques et homéostatiques, 2) déterminer leur rôle dans la défense contre les infections fongiques de la langue. Si les macrophages jouent effectivement un rôle crucial, cela nous permettra de mettre en évidence les voies moléculaires mises en jeu pour contrôler l'infection, ce qui pourrait déboucher sur de nouvelles voies thérapeutiques pour traiter la candidose chez les patients immunodéprimés.

Procédures

Procédure 1 : - Les souris seront nourries avec de la nourriture contenant du tamoxifène pendant 4 semaines. Procédure 2 : - Les souris seront nourries avec de la nourriture contenant du tamoxifène pendant 4 semaines. - Injection intrapéritonéale d'anesthésique, répété une fois 45 minutes après la 1re injection pour une durée d'anesthésie totale de 90 minutes. - Suivi quotidien du poids pendant 21 jours maximum.

Impact sur les animaux

1) L'administration de tamoxifène par voie orale via des croquettes enrichies en tamoxifène peut entraîner une très légère diminution de poids transitoire chez les animaux, en raison d'une réduction temporaire de l'appétence pour les croquettes. Toutefois, notre équipe n'a pas observé d'effets indésirables significatifs lors de la mise en place de cette méthode dans le passé. 2) L'évaluation de l'effet antifongique des macrophages implique l'utilisation de deux souches différentes de C.albicans, une souche virulente et une souche commensale. La souche virulente qui sera utilisée est la souche SC5314, couramment utilisée pour l'analyse de la réponse immunitaire contre C. albicans. Les effets de cette souche sur les souris ont été largement documentés, avec une perte de poids d'environ 15% les 3 premiers jours en raison de l'inflammation aiguë qu'elle provoque, suivi d'une reprise de poids à partir du 4ème jour. L'utilisation d'une souche commensale de C.albicans est relativement nouvelle. Nos collaborateurs utilisent régulièrement cette souche et ont observé une colonisation durable de la souris par ce fungus sans causer de nuisances significatives, ni même de perte de poids.

Devenir

A l’issue des procédures les animaux sont mis à mort afin de prélever les organes.

Remplacement

L´utilisation du modèle animal est indispensable ici, car il n´est pas possible de reproduire la complexité des interactions cellules stromales/macrophages in vitro. Par ailleurs, les modèles expérimentaux permettant de répondre aux questions posées reposent exclusivement sur l´utilisation de souris génétiquement modifiées.

Réduction

Le nombre d'animaux nécessaires pour l'étude a été calculé en prenant en compte des facteurs tels que la puissance statistique (80%), le niveau de risque acceptable (5%) et l'écart de moyenne attendu entre les groupes expérimentaux et contrôle (40%). Pour les analyses statistiques, des tests non-paramétriques seront utilisés, car ils sont moins sensibles aux hypothèses de distribution de la population et de variances égales.

Raffinement

Le statut EOPS de notre animalerie permet de minimiser les variabilités dues aux infections. Les conditions d'hébergement des souris respectent la DIRECTIVE 2010/63/UE : - Les cages utilisées dans les zones ont une surface de 530 cm2. Il est possible d'y héberger 5 souris adultes d'un poids >= à 30 g (souris âgées de plus de 6 semaines). Les souris sont donc élevées en groupes sociaux afin de satisfaire leur instinct grégaire, de favoriser les comportements naturels et limiter l’agressivité. - Du coton ou du sizzel pad pour confectionner des nids est introduit dans chaque cage. - Les animaleries bénéficient d'une Température régulée à 21°c, d'une Hygrométrie contrôlée, ainsi que d'une photopériode contrôlée. - Les animaleries sont calmes. Dans la procédure 2, l'infection se fera pendant une anesthésie générale de 90 minutes. Les animaux seront placés sur un coussin chauffant et un gel oculaire sera appliqué et renouvelé tout au long de l'anesthésie. Des points limites stricts et l'utilisation d'analgesiques sont renseignés dans chaque procédure.

Choix des espèces

L´espèce murine a permis de développer de nombreux modèles génétiquement modifiés, et leur utilisation dans ce projet est nécessaire pour répondre de manière irréfutable aux questions posées. Tous les animaux seront utilisés à l'âge adulte, entre 6 et 20 semaines, puisque nous nous intéressons aux rôle des macrophages à l’âge adulte et non lors du développement.