Système immunitaire
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Identification des cellules responsables de l’élimination des plaquettes lors d’un état réfractaire aux transfusions plaquettaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
402 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, 270 dans des procédures menées sous anesthésie sans réveil et 132 classées de souffrance modérée. Elles reçoivent des transfusions de plaquettes par voie intraveineuse pendant quatre semaines, certaines des injections de clodronate ou une ablation de la rate, avant d'être tuées par prélèvement de sang terminal ou pour récupérer la rate et le foie. L'objet est d'identifier les cellules responsables du rejet des plaquettes transfusées chez des patients sous chimiothérapie, le porteur situant l'amélioration de leur prise en charge au conditionnel. Sur le remplacement, il affirme que l'observation en temps réel de ces échanges entre le sang et les organes ne peut se faire que sur un modèle animal.
Objectifs
La prise en charge des patients sous chimiothérapie aplasiante nécessite un support transfusionnel plaquettaire important et itératif. Une des complications graves de ces transfusions multiples est l’état réfractaire aux transfusions plaquettaires (ERTP), c’est-à-dire le rejet des plaquettes transfusées par le receveur. La transfusion est alors inefficace et ne permet pas de prévenir les risques hémorragiques. Ce rejet est expliqué par la présence, chez le receveur, d’anticorps spécifiques qui entrainent l’élimination rapide des plaquettes transfusées. Le mode d’action de ces anticorps conduisant à l’élimination des plaquettes n’est pas bien compris. Nous proposons d’étudier les mécanismes d’élimination des plaquettes in vivo avec l’utilisation d’un modèle murin d’état réfractaire aux transfusions plaquettaires. Nous cherchons à identifier les sous-ensembles cellulaires (notamment des macrophages de la rate et du foie) qui sont principalement responsables de l'absorption des plaquettes transfusées dans un état réfractaire.
Bénéfices attendus
Les patients qui nécessitent un support transfusionnel important et itératif, notamment ceux sous chimiothérapie, sont susceptibles de développer un état réfractaire aux transfusions plaquettaires. Identifier les mécanismes sous-jacents à cette élimination rapide des plaquettes transfusées pourrait permettre de faire évoluer la prise en charge des patients nécessitant un support transfusionnel important. En effet, déterminer la cinétique et les cellules responsables de l'élimination des plaquettes nous apporterait des éléments de réponses quant aux mécanismes impliquées et nous permettrait ainsi de réfléchir à des nouvelles stratégies thérapeutiques pour éviter les états réfractaires aux transfusions. Ceci permettrait une meilleure prise en charge des patients limitant ainsi les coûts d’hospitalisation, la consommation des produits sanguins labiles et la surmortalité induit par les états réfractaires.
Procédures
Aucun prélèvement ne sera fait sur animaux vigiles. Des prélèvements sanguins à la queue de quelques microlitres ou les prélèvements sanguins (terminaux) réalisés à l'aorte abdominale seront réalisés sur animaux profondément anesthésiés. Des transfusions hebdomadaires de plaquettes (i.v.) seront réalisées pendant 4 semaines consécutives, la transfusion se fait sur animal profondément anesthésié et l'injection en i.v. dure moins d'une minute. Des liposomes clodronate seront administrés par voie i.v. à certaines souris (une injection en i.v.), la transfusion se fait sur animal profondément anesthésié et l'injection en i.v. dure moins d'une minute. Certaines souris seront soumises à une chirurgie (splenectomie) qui dure moins de 30 min et qui se fait sur animal profondément anesthésié et traité avec des anti-douleurs, cependant comme toute chirurgie elle peut entrainer un inconfort ou une douleur au réveil qui sera surveillée tout au long de la procédure.
Impact sur les animaux
Possible douleur suite à la transfusion en i.v. , durée estimée à 1h post-injection. Les sites d’injections (yeux) seront particulièrement observés pendant le suivi quotidien Possible stress au moment de l’anesthésie gazeuse pour le prélèvement à la queue, durée de 30 secondes avant endormissement Possible difficulté de mobilité/engourdissement au réveil de l’anesthésie gazeuse, durée estimée à 3-5min
Devenir
Les animaux sont tous mis à mort à l'issu de chaque procédure soit car le prélèvment sanguin est terminal soit car les organes (rate et foie) doivent être récupérés pour des analyses histologiques
Remplacement
Le but de ce projet est de déterminer les mécanismes d’élimination des plaquettes transfusées. L’approche en temps réel sur l’élimination des plaquettes sanguines par la rate et/ou le foie et dans le sang ne peut se faire que sur modèle animaux afin d’observer des processus dynamiques entre le sang et ces organes.
Réduction
Les nombres d’animaux utilisés lors des expériences seront minimalisés, avec la contrainte d’obtenir des observations suffisamment représentatives. Nos données préliminaires sur le modèle d'alloimmunisation nous ont permis de réduire au minimum le nombre d’animaux requis pour obtenir des résultats significatifs.
Raffinement
Un soin particulier sera apporté afin de diminuer le stress et la douleur de tous les animaux utilisés dans ce projet : - Hébergement dans des cages munies de particules de bois et enrichie avec 3 carrés de cellulose + 3 bâtons de coton + de la frisure afin de permettre aux animaux de réaliser un nid conformément à leurs besoins comportementaux - Chaque transfusion se fait sur animal anesthésié, après chaque injection en r.o. - Mise en place d’une fiche de suivi pour suivre l’état des animaux et veiller à leur bien être tout au long de l’expérimentation. Pendant toutes les expérimentations, les animaux sont surveillés par du personnel entrainé. L'atteinte des points limites sera surveillée grâce à une fiche de scoring.
Choix des espèces
Puisque nous souhaitons mimer la différence génétique entre un donneur et un receveur, nous devons travailler avec des animaux de fond génétique différent. La consanguinité des souris et la bonne connaissance de leur système immunitaire en font un modèle de choix. Nous avons donc choisi deux lignées de souris bien caractérisées et de fonds génétiques distincts. De plus, nous souhaitons également étudier l'importance d'un récepteur exprimé par les plaquettes des souris "donneuses", nous utilisons donc des souris modifiées génétiquement qui expriment ce récepteur ou d'autres souris qui expriment une protéine fluorescente pour pouvoir les visualiser quand elles sont transfusées dans la souris receveuse. Les animaux seront utilisés au stade adulte, pubère, agé de 8 à 25 semaines afin d’avoir un système immunitaire mature
Génération d’une collection de xénogreffes dérivées de lymphomes primaires ou PDX chez la souris.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
1500 souris immunodéprimées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent une greffe de lymphome humain par injection ou après une petite chirurgie, incision de la peau et du péritoine près de la rate ou du rein, puis des prélèvements de sang à la joue toutes les deux semaines, pour constituer une collection de tumeurs greffées appelées PDX servant à tester des molécules antitumorales. Le porteur situe les bénéfices pour les patients à long terme, l'objectif immédiat étant de reproduire chez la souris des lymphomes humains qu'il qualifie de "modèle formidable". Il affirme qu'aucun modèle in vitro ou ex vivo ne permet de maintenir un lymphome humain en culture et juge "indispensable" de générer ces modèles.
Objectifs
Ce projet vise à améliorer les connaissances et la prise en charge des lymphomes chez l’homme. Les lymphomes sont des cancers du système lymphatique. Ils sont responsables du développement de tumeurs au niveau des organes lymphatiques (ganglions, rate, …). Ces lymphomes ont une grande diversité et une classification complexe. Ils proviennent de cellules transformées du système immunitaire, comme les lymphocytes B ou T. Le but de ce projet est de développer des modèles pré-cliniques chez la souris de lymphomes humains, afin de tester de nouvelles molécules antitumorales. Le développement de modèles animaux est indispensable, seules des études in vivo permettent de valider l’effet antitumorale d’une molécule car les effets que peuvent avoir le microenvironnement et l’architecture même de la tumeur d’origine du patient sont pris en compte. Les modèles pré-cliniques développés ici sont des xénogreffes chez la souris de lymphomes provenant de patients. Ces xénogreffes dont l'anglicisme très utilisé est PDX (Patient-derived xenograft) sont la transplantation d'un greffon de lymphome de patient dans une espèce biologique différente ici la souris. Elle s'oppose ainsi à l'allogreffe où le greffon du donneur vient de la même espèce que le receveur. Les greffes sont réalisées dans des souris très immunodéficientes, particulièrement propices à la survie et à multiplication des cellules tumorales des patients, évitant ainsi le rejet de greffe. Un panel représentatif de PDX pour chaque type de lymphome sera développé, afin de tester l’activité antitumorale de molécules à visée thérapeutique. Le nombre de souris impliquées dans le projet est réduit au minimum, grâce à l’étude approfondie des données de la littérature et aux données déjà obtenues lors de projets précédents réalisés in vitro avec des lignées cellulaires, sans toutefois mettre en péril l’obtention d’un panel de PDX représentatifs des lymphomes connus. Les conditions d’hébergement et les soins donnés aux animaux sont faits dans le respect du bien-être animal, ceci afin de limiter au maximum le stress et de garantir le bien-être de chaque animal. Les méthodes utilisées dans les différentes procédures de ce projet ont été étudiées afin réduire au maximum la douleur, la souffrance et le stress des animaux. Une définition précise des points limites, associée à une surveillance adaptée des animaux ont été définis afin de limiter toute souffrance animale. Au maximum, 1500 souris seront nécessaires pour ce projet.
Bénéfices attendus
Bénéfices à court terme : ce projet fera progresser la connaissance scientifique dans le domaine du lymphome, car il permettra d’avoir un modèle formidable que sont les PDX, qui permettent de reproduire chez la souris un lymphome possédant toutes les caractéristiques phénotypiques, moléculaires et environnementales de la tumeur du patient. Bénéfices à long terme : grâce à ce projet, de nouvelles cibles thérapeutiques et/ou médicaments pourront être testés afin d’améliorer les traitements actuels, de prévenir la résistance aux médicaments et les rechutes et donc prolonger la vie des patients.
Procédures
Les souris auront pour certaines une greffe par une injection unique d’un fragment d’une biopsie de lymphome humain ou de cellules tumorales humaines, injection réalisée après anesthésie et d’une durée totale de moins de 5 minutes. Certaines autres greffes nécessitent une étape de chirurgie. Les souris recevront donc les médicaments nécessaires pour obtenir une anesthésie et une analgésie préopératoire (médicaments aux propriétés antalgique, antipyrétique et anti-inflammatoire). Il sera fait une toute petite incision de la peau puis du péritoine au niveau de la rate ou du rein afin de réaliser une petite ouverture permettant l’injection des cellules tumorales ou l’introduction d’une biopsie tumorale. Les sutures sont réalisées au niveau du péritoine puis de la peau (durée totale de 10 minutes environ pour l'ensemble de l'intervention). Dans tous les cas, 1 mois post-greffe et ensuite toutes les 2 semaines, il sera réalisé un prélèvement sanguin non invasif (2 gouttes de sang) au niveau de la joue afin de vérifier la présence des cellules tumorales humaines (durée d'une à deux minutes environ pour ce prélèvement).
Impact sur les animaux
Nuisances légères attendues dues au stress de la contention et des piqures réalisées lors des greffes ou des analgésies, durant quelques secondes ou quelques minutes (temps requis pour effectuer les injections). Nuisances modérées attendues dues au stress et à une légère douleur, du fait d'un cumul des piqures, des étapes de petite chirugie et dues au développement du lymphome lui-même.
Devenir
L'ensemble des souris utilisées dans ces différentes procédures seront mises à mort car elles auront été soit remplacées en élevage après 6 mois de vie, soit car elles auront été greffées avec des lymphomes humains. En cas de non prise des greffes, les souris seront quand même mises à mort après 1 an post-greffe car au delà elles développent généralement de façon spontanée des pathologies diverses dues à leur âge avancé.
Remplacement
Il n'existe actuellement pas de modèle in vitro ou ex vivo permettant de maintenir à long terme un lymphome primaire humain en culture. Quelques modèles de PDX de lymphome ont été générés aux USA mais ces modèles restent rares et ne sont pas représentatifs des différentes entitées de lymphome. La demande pour ces modèles pertinents afin de tester l'efficacité de nouvelles thérapies est de plus en plus grande. Il est donc indispensable de générer ces nouveaux modèles précliniques afin d'améliorer la prise en charge clinique des patients atteints de lymphome.
Réduction
Pour réduire le nombre d’animaux utilisé dans ce projet : 1/ il a été estimé que la greffe de 3 souris pour chaque voie est suffisante pour permettre l’obtention d’une prise de greffe à T0. De même que la greffe de 2 souris pour les T1 et T2 suffit ; 2/ la génération effective de PDX sera limitée à 10 patients par type de lymphome et donc pour 8 entités différentes ; 3/ quand cela sera possible en fonction du type de lymphome à greffer, la ou les voies utilisées pour réaliser les greffes et générer un PDX seront toujours les voies les moins invasives, avec le moins d'effet indésirables, afin de réduire à son minimum la souffrance ou le stess des animaux ; 4/ les ressources cellulaires post-mortem seront mutualisées au sein de l’équipe de recherche afin qu’un même échantillon puisse être exploité pour différents projets et ainsi éviter l'utilisation itérative de souris.
Raffinement
Élevées dans des conditions d'hygiène strictes, les souris immunodéficientes NSG ne présentent pas de signes de souffrance particuliers (classe légère). Les différentes injections médicamenteuses ainsi que les greffes de lymphome de patients chez ces souris par voie intraveineuse ou par voie sous-cutanée n’induisent pas de souffrance particulière (classe légère). Les souris avec une petite chirurgie pour les greffes par voie S.C.R. et I.S. seront anesthésiées avant l'intervention. L'endormissement sera contrôlé avant l'intervention et surveillé tout au long de la chirurgie. Pendant l'intervention chirurgicale et ensuite, les souris seront laissées sur plaque chauffante pour qu'elles ne se refroidissent pas pendant l’endormissement et surveillées jusqu’aux premiers signes de réveil, puis replacées dans leur cage. Une goutte de gel hydratant sera également appliquée sur chaque œil avant et après l'étape de chirurgie afin d'éviter un dessèchement. Les sutures seront surveillées pendant les deux jours suivant afin de prévenir tout risque d’infection. S'il est constaté une infection cutanée, la plaie sera désinfectée deux fois par jour pendant deux jours jusqu’à disparition des signes d’infection ou l’animal sera mis à mort si l'infection persiste. A ce jour, aucune infection cutanée n'a été observée lors de projets précédents. Ces animaux seront observés trois fois par semaine pendant toute la durée du développement du PDX avec la mise en place d’une grille de score et l’utilisation de points limites adaptés. Si après 1 an post-greffe aucune prise tumorale n’est observée l'expérience de sera pas poursuivi, les animaux seront alors mis à mort afin d'éviter aux animaux des souffrances dues au vieillissement. Les souris qui développeront un lymphome seront mise à mort rapidement selon une grille de score et les points limites définis.
Choix des espèces
Nous avons accès à des modèles de souris très immunodéficientes, présentant des déficits complets en cellules immunitaires de type lymphocytes T, B et NK. Ces souris sont donc un modèle de choix pour greffer des tumeurs humaines telles que des lymphomes chez la souris (xénogreffes) et donc éviter le rejet de greffe des cellules humaines. Les souris immunodéficientes seront utilisées à partir de l'âge de 8 semaines, ce qui correspond à l'âge adulte de ces animaux. La greffe sur des animaux adultes permet d’avoir un taux idéal de greffe d’après les données de la littérature et d'après nos résultats expériences réalisées précédemment dans le cadre d’un autre projet de recherche.
Rôle de l’activation de cellules immunitaires dans l’immunité anti-tumorale chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
180 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal, immunodéficient, reçoit une greffe de cellules tumorales dans la glande mammaire puis des injections péritumorales et péritonéales répétées et des prélèvements de sang au sinus rétro-orbitaire, avant d'être tué pour prélever tumeur et rate. Le porteur indique que la pousse tumorale et les injections répétées peuvent provoquer nécrose, œdème et douleurs. Il présente l'activation des cellules NK comme une "piste thérapeutique intéressante" contre le cancer, les retombées restant conditionnelles.
Objectifs
Le cancer est un problème majeur de santé publique etant la première cause de décès en france. Il est maintenant avéré que le système immunitaire est capable de reconnaitre et d’éliminer les cellules tumorales. Cependant, certaines tumeurs mettent en place des mecanismes de resistance afin d'échapper à cette surveillance du système immunitaire. L'avancée de ces connaissances ont permis le développement de nouvelles thérapies très efficaces pouvant réactiver le système immunitaire et ainsi éliminer les cellules tumorales. Toutefois,ce type de thérapie ne fonctionne pas chez de nombreux patients, c'est pour cela qu'il est necessaire d'identifier de nouvelles voies thérapeutiques activant d'une autre manière le système immunitaire. Parmis les cellules immunitaires, les cellules naturelles tueuses (cellules NK) jouent un rôle majeur dans la réponse anti-tumorale. mais leur activité est souvent altérée. Ainsi, l’identification de molécules capables d’activer les fonctions anti-tumorales des cellules NK représentent une piste thérapeutique intéressante.
Bénéfices attendus
Les cellules NK font partie de la première ligne de défense contre le développement de tumeurs. Ainsi, l’identification de molécules capables d’activer leurs fonctions anti-tumorales représente une piste thérapeutique intéressante. Nous pensons que cette étude devrait déboucher sur l’identification d’un nouveau mécanisme de surveillance immunitaire et potentiellement d’une nouvelle cible thérapeutique permettant de moduler positivement l’immunité dans les cancers.
Procédures
Rasage des souris sur le flanc sous anesthésie gazeuse à l'isoflurane (1x5min/souris) - Injection de cellules tumorales en position intra mammaire sur le flanc des souris sous anesthésie gazeuse (1x4min/souris) - Injection péri-tumorale de molécules (14x30sec/souris) - Injection intrapéritonéale (4x20sec souris) - Prélèvement de 100µl de sang au niveau du sinus retro-orbitaire sous anesthésie locale et gazeuse (3x5min /souris)
Impact sur les animaux
Souris Immunodeficiente = Possible infections pouvant entrainer l'apparition de maladie Injection de cellules tumorales et pousse tumorale = piqure/necrose de la tumeur pouvant entrainer des douleurs chez l'animal Injections répétées = piqure/oedeme/infection pouvant entrainer des douleurs chez l'animal Multliple contentions et anesthésie gazeuse pouvent engendrer un stress répété chez l'animal. Prélèvement de sang au niveau du sinus retro-orbitaire peuvent entrainer des douleur chez l'animal.
Devenir
A l'issu de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort et des organes (tumeur, rate) seront prélevès pour des analyses en laboratoire
Remplacement
Nous avons tout d’abord effectué un certain nombre d'expériences in vitro. Cependant, la validation de nos résultats nécessitera une série d'expériences in vivo afin de determiner un nouvel axe thérapeutique impliquant des cellules du système immunitaire dans le traitement du cancer du sein. À notre connaissance, et malgré les progrès récents dans les domaines de la culture cellulaire et de la biologie computationnelle, l'étude de la pathologie, en particulier les interactions entre les cellules tumorales et leur microenvironnement immunitaire, ne peut actuellement pas être remplacée par des systèmes in vitro fiables.
Réduction
Le nombre de souris par groupe a été défini à minima afin de permettre une analyse statistique des résultats. Notre analyse statistique se base sur des données bien établies de la littérature. Nous avons ainsi calculé une taille d'échantillon de 10 souris par groupe. Chaque procédure expérimentale sera réalisée en 2 expériences indépendantes, avec dans un premier temps 5 souris par groupe. Ainsi, la deuxième expérience ne sera réalisée uniquement si la première montre des résultats encourageants. De plus chaque procédure sera réalisée uniquement si la procédure précédente à montré les résultats attendus validant notre hypothèse. Il n’y a pas de double emploi des souris.
Raffinement
Les protocoles que nous suivrons sont bien établis pour réduire au maximum la douleur et l’angoisse. De plus, un suivi adapté des points limites précoces et prédictifs (2 fois par semaine), et la manipulation des animaux par des personnes compétentes, permettent de limiter la douleur ou souffrance des souris. Pour garantir le bien-être animal, un enrichissement (morceaux de coton, tunnel en carton, morceaux de bois) est ajouté à chaque cage et le cas échéant du DietGel et/ou de l’HydroGel sera utilisé en cas de douleur et angoisse de l'animal. Par ailleurs, de la litière en cellulose sera également utilisée pour les souris porteuses de tumeur afin de diminuer l'inconfort lié au frottement.
Choix des espèces
Le choix de l’expérimentation in vivo chez la souris est justifié par l’existence de la ligné tumorale et des réactifs qui à notre connaissance n’ont pas été développés dans d’autres modèles pré-cliniques. De plus, notre laboratoire a développé une expertise unique dans l'analyse du système immunitaire et du cancer chez la souris, et a tous les réactifs nécessaires à disposition. Pour atteindre la maturité du système immunitaire, les souris seront âgées de 7 semaines.
Evaluation de traitements innovants pour le traitement du sepsis
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
528 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Un choc septique leur est provoqué, avec trois injections et trois prélèvements sanguins et, pour certaines, une chirurgie avec réveil, pour tester de nouveaux traitements anti-inflammatoires. Le porteur indique que les souris développent alors déplacements ralentis, hypothermie et perte de poids, et prévoit des points limites précoces pour arrêter la procédure. Il juge le passage à l'animal "incontournable" pour reproduire la complexité de la maladie et avance aussi un argument de coût d'hospitalisation, les bénéfices pour les patients restant conditionnels.
Objectifs
Le sepsis est la principale cause de décès dans les unités de soins intensifs dans le monde, avec un taux de mortalité pouvant atteindre 50% en cas de choc septique. Le sepsis se caractérise par une réaction inflammatoire systémique exacerbée en réponse à une infection généralisée. Non traitée, cette activation incontrôlée du système immunitaire peut provoquer une défaillance multiviscérale jusqu’à entrainer le décès du patient. A l’exception de traitements antibiotiques associés à une assistance cardiaque et respiratoire, il n'y a actuellement aucune thérapie reconnue contre le sepsis. Un des obstacles rencontrés lors du développement de traitements anti-inflammatoires du sepsis est la difficulté d’atténuer la phase inflammatoire sans affaiblir le système immunitaire du patient nécessaire pour combattre l’infection. Nous souhaitons donc développer de nouvelles stratégies innovantes afin de bloquer le processus hyper-inflammatoire du sepsis sans induire de phase immunosuppressive.
Bénéfices attendus
Nous envisageons que ces traitements innovants soient combinés avec des soins déjà approuvés tels que l’administration d’antibiotique et une assistance cardio-pulmonaire. Cette combinaison pourra conduire à un effet synergique qui non seulement améliorera considérablement la survie des patients, mais réduira également la durée d’hospitalisation. Ainsi, l'impact sociétal de ce projet sera non seulement médical mais également économique, le sepsis induisant généralement une longue hospitalisation en unité de soins intensifs pour un coût moyen dans les pays industrialisés de 30 000 € par patient atteint de sepsis sévère.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à trois injections qui dure 2 minutes (induction de modèle, administration d’anesthésique ou de traitements) et trois prélèvements de sang qui dure 3 minutes. Certains animaux seront soumis à une procédure chirurgicale avec réveil qui dure 20 minutes environ.
Impact sur les animaux
Les souris soumises à un choc septique présentent un état physique altéré avec des déplacements ralentis et une réponse aux stimuli tactiles diminuée. Leur état physiologique est aussi altéré avec une hypothermie et une perte de poids. Dans de rare cas, une diarrhée peut apparaitre. Une grille d’évaluation multicritère nous permettra d’évaluer l’état général de la souris très précisément et de mettre en place des points limites très précoces qui permettront de fixer des critères d’arrêt de la procédure pour limiter la souffrance.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort soit parce qu’ils ont atteints les points limites, soit parce qu’ils sont en fin de procédure. Leur sang sera prélevé pour réaliser des analyses cellulaires pour évaluer nos traitements.
Remplacement
Le sepsis est une maladie inflammatoire complexe conduisant à une phase précoce d'hyper-inflammation qui induit des effets néfastes sur les organes vitaux puis à une phase immunosuppressive où le système immunitaire ne peut plus combattre l’infection. Les études in vitro sur des lignées cellulaires ont montré l’efficacité de nos traitements à réduire l’inflammation. Le passage à un modèle animal à ce stade de l‘étude est incontournable pour mimer la complexité de la pathologie. L’effet ne peut donc être considéré qu’à l’échelle d’un organisme.
Réduction
Seuls les traitements ayant montré une efficacité in vitro seront évalués in vivo. Le dimensionnement des groupes expérimentaux a été réalisé à l’aide d’un logiciel de statistique qui nous a permis de déterminer le nombre juste et minimal d’animaux qui garantira la validité statistique de l’étude. Une étude pilote avec un nombre limité d’animaux permettra la mise au point du modèle avant de tester les différents traitements. Si les traitements ne présentaient pas l’efficacité escomptée, la procédure sera arrêtée. L’étude de biodistribution se fera en imagerie par fluorescence ce qui permet un suivi longitudinal des animaux et de réduire considérablement le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
La procédure chirurgicale sera réalisée sous anesthésie générale et la douleur sera gérée grâce à la mise en place d’un protocole analgésique adapté en pré et post-opératoire. L’hypothermie sera limitée avec l’utilisation d’une plaque chauffante. Une grille de score détaillée permettra de suivre l’état général des animaux et de définir des points limites très précoces qui seront strictement appliqués. Un arbre décisionnel sera appliqué en fonction du score. L’étude de biodistribution se fera en imagerie par fluorescence qui est une technique non invasive. Les animaux seront stabulés en groupes sociaux dans un environnement enrichi. Des mesures seront mises en place pour faciliter la prise de nourriture et d’eau.
Choix des espèces
Les modèles murins sont très bien décrits dans la littérature et la souris est l'espèce la plus utilisée pour le modèle du sepsis. Cette espèce nous permettra donc de bénéficier de données déjà existantes pour la mise en place du modèle et de pouvoir comparer nos résultats avec ceux déjà publiés. Les souris seront âgées de 8 à 12 semaines, correspondant à des souris adultes avec un système immunitaire mature.
Etude fonctionnelle des monocytes sanguins dans l’espèce bovine : comparaison des cellules du veau avec celles de l’adulte
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
24 bovins, veaux et vaches, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous replacés dans leur élevage à l'issue. Chaque animal subit deux prises de sang de 80 mL à la veine jugulaire sous contention, répétées à une semaine d'intervalle, le sang servant à comparer in vitro la réponse immunitaire des jeunes et des adultes. Le porteur indique un léger stress de contention et des hématomes possibles, et présente cette étude sur sang prélevé comme une première étape. Il affirme que ces données justifieront ensuite des études in vivo pour lutter contre deux maladies bovines, cryptosporidiose et leptospirose.
Objectifs
La cryptosporidiose et la leptospirose sont deux zoonoses négligées et ré-émergentes particulièrement importantes dans les pays en voie de développement. Elles sont également des maladies de l’élevage bovin, la cryptosporidose étant responsable de diarrhées sévères chez le veau naissant et la leptospirose provoquant des hépatites, néphrites et des avortements chez la vache adulte. Que ce soit pour l’humain ou l’animal, les moyens de lutte contre ces pathogènes ou la vaccination sont inexistants, la recherche de nouveaux moyens de contrôle est donc indispensable. La stimulation du système immunitaire inné est une approche prometteuse pour contrôler de manière non spécifique des maladies infectieuses. En effet, elle induit une réponse immunitaire non spécifique à la fois immédiate (quelques heures) ainsi qu’une réponse mémoire (plusieurs mois) décrite très récemment sous le concept « d’immunité entrainée ou trained immunity ». Dans un objectif très général de stimuler le système immunitaire de l’animal de manière non spécifique dès son plus jeune âge pour lui fournir un potentiel immunitaire efficace tout au long de sa vie, il est nécessaire d’évaluer si une immunité innée entrainée peut être induite chez les jeunes individus. Dans un premier temps, des approches in vitro, telles que celles réalisées chez l’humain, peuvent être mises en place pour répondre à cette question. Ainsi l’objectif du projet est de comparer le potentiel de réponses à court terme et long terme (immunité entrainée) des monocytes sanguins de jeunes veaux à celui des monocytes sanguins de vaches adultes lors d’une stimulation de la réponse immunitaire innée.
Bénéfices attendus
Cette approche in vitro pour évaluer la capacité des jeunes animaux à développer un réponse immunitaire innée mémoire (ou immunité entrainée) apportera des données préliminaires solides qui justifieront de réaliser des études in vivo par la suite pour valider l’efficacité des réponses induites par la stimulation des récepteurs de la réponse immunitaire innée pour lutter contre les infections. L'objectif de comparer les réponses immunes entre les cellules sanguines de veau à celles d'adulte, est une première approche in vitro servant à évaluer si une stimulation du système immunitaire innée du jeune veau pourrait être aussi efficace que celle réalisée in vivo chez l'adulte.
Procédures
Des prélèvements de sang à la veine jugulaire seront réalisés sur les animaux sous légère contention (cornadis pour les vaches adultes). L’intervention dure de 4 à 5 minutes par animal avec un opérateur entrainé (sur chaque animal, deux prélevements de sang (8 x 10mL)). Pour chaque animal, ce même prélèvement sera réalisé à deux reprises, à une semaine d'intervalle.
Impact sur les animaux
Lorsqu'elle est réalisée par du personnel qualifié, la prise de sang (80 mL) dure maximum 5 minutes. La contention pendant la prise de sang peut générer un léger stress. La prise de sang peut aussi générer des hématomes.
Devenir
Les animaux sont replacés (dans leur élevage d’origine), il seront ré-utilisés pour d'autres éxpérimentations.
Remplacement
Etudier le potentiel de réponses immunitaires du sang d’un individu est une première approche en immunologie avant de pouvoir étudier une réponse immunitaire dans un site infecté tel que les muqueuses pour lequel un sacrifice ou un prélèvement invasif serait nécessaire. Comme chez l’humain, le prélèvement de sang est une méthode courante et peu invasive qui permet de ne pas porter atteinte à l’intégrité de l’individu lorsqu’il est réalisé par du personnel qualifié, en respectant l’individu et en respectant les volumes et les fréquences de prélèvements préconisés.
Réduction
6 veaux et 6 adultes seront utilisés (par an) pour réaliser (1) des comparaisons de compositions cellulaires (variable quantitative = nombre de cellules) entre les jeunes et les adultes (2) des incubations des cellules sanguines pour les stimuler ensuite avec différents ligands des récepteurs de l'immunité innée . Le nombre d'animaux (n=6) pour cette étude a été choisi à l'identique de ce qui est réalisé avec du sang humain pour analyser la "trained immunity".
Raffinement
Pour réaliser les prélèvements de sang, les animaux seront manipulés en douceur et seront bien massés sur la zone de ponction. Pour les attirer et les récompenser après les prélèvements, ils recevront du concentré. Ils sont maintenus dans leur environnement habituel (en groupe, logement sur paille, avec foin de qualité).
Choix des espèces
Ce projet est basé sur les bovins car les maladies étudiées dans le cadre du projet (cryptosporidiose et leptospirose) sont deux zoonoses qui affectent l’élevage des bovins et pour lesquels les moyens prophylactiques et thérapeutiques sont peu efficaces ou inexistants. Pour contrôler la cryptosporidiose des jeunes veaux (3 premières semaines de vie), aucun vaccin n’est disponible et l’Halocur est efficace mais uniquement lorsqu’il est administré en préventif, ce qui réduit son utilisation par les éleveurs. Aucun vaccin ni aucun traitement spécifique ne sont disponibles en France pour lutter contre la leptopsirose bovine. Ainsi, pour l'étude nous demandons à avoir accès à du sang de veaux femelles qui seront agées entre 6 et 15 jours (période de sensibilité à la cryptosporidose) et de vaches adultes (au même stade physiologique (idéalement génisses avant première lactation)).
LYMPH-COSIGN : impact et rôles des voies de co-signalisation immunitaires lors de cardiomyopathies hypertrophiques ou inflammatoires
- Enseignement supérieur
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
540 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une partie est immunisée pour déclencher une myocardite auto-immune, l'autre subit une chirurgie du thorax reproduisant une sténose de l'aorte, les deux menant à une insuffisance cardiaque avant la mise à mort pour analyses. Le porteur indique que les deux procédures sont classées sévères parce qu'elles conduisent à cette défaillance du cœur. Il prévoit quelques expériences in vitro mais juge l'animal "nécessaire" faute de modèle de myocardite ou d'hypertrophie cardiaque hors de l'organisme entier, les cibles visées restant renvoyées à d'éventuelles études cliniques.
Objectifs
L’objectif du projet est de déterminer les intéractions moléculaires des cellules immunitaires avec les vaisseaux lymphatiques pendant l’inflammation cardiaque afin d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour les maladies cardiovasculaires (MCV) tels que la myocardite ou l’hypertrophie pathologique. Nous souhaitons utiliser un modèle de myocardite auto-immune expérimentale (EAM) induit par immunisation contre la troponine I (TpnI) pour : 1) caractériser l’expression des molécules de co-signalisation et 2) moduler la réponse immunitaire à l’aide de traitement ICI (immune checkpoint inhibitors) afin de comprendre au mieux les cas cliniques rapportés dans la littérature de myocardite induite par traitement ICI chez des patients atteints de cancers. D'autre part, le modèle de sténose aortique (TAC : transverse aortic constriction) permet de modéliser une cardiomyopathie hypertrophique pathologique. En caractérisant finement la communication entre les cellules immunitaires infiltrant le cœur et les vaisseaux lymphatiques au travers des cytokines, chimokines et des molécules de co-signalisation, nous souhaitons proposer de nouvelles cibles thérapeutiques permettant de moduler cette hypertrophie pathologique. Ensemble, ces deux modèles vont permettre d’améliorer notre compréhension de la réponse immunitaire cardiaque lors de MCV. Nous pourrons alors proposer de nouvelles cibles thérapeutiques pour la médiation de cette réponse immunitaire et ainsi prévenir le développement d’une insuffisance cardiaque.
Bénéfices attendus
Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de mortalité dans le monde suivi dans les pays industrialisés du cancer (OMS, 2017). Le besoin de nouvelles thérapeutiques anti-tumorales a permis l’émergence de l’immunothérapie. Cependant, l’utilisation en oncologie d’immunothérapie a rapporté la présence d’effets indésirables d’origine auto-immune tel que les myocardites. Bien que rares, ces évènements sont associés à une mortalité élevée. C’est pourquoi nous avons choisi de mettre en place le modèle EAM pour comprendre le développement de ces effets indésirables à la suite d’un traitement d’immunothérapie. Ce projet va nous permettre de caractériser le remodelage lymphatique et la réponse immunitaire cardiaques au cours de maladies cardiovasculaires. Nos deux modèles décrit dans cette DAP permettent d’étudier deux maladies cardiovasculaires d’origine non-ischémique présentant un phénotype cardiaque différent. Dans un premier temps, la caractérisation précise de la communication qui existe entre cellules structurantes cardiaques (cardiomyocytes, fibroblastes, etc), cellules lymphatiques et cellules immunitaires dans le contexte de ces deux modèles de maladies cardiovasculaires au travers des cytokines, chimiokines et des molécules de co-signalisation va nous permettre, dans un second temps, de proposer de nouvelles cibles thérapeutiques permettant de moduler l’inflammation, l’œdème et la fibrose afin de restaurer la fonction cardiaque. Ce projet s’inscrit dans un axe de recherche en plein essor qu’est la cardio-immunologie. A terme, ces nouvelles cibles thérapeutiques pourront faire l’objet d’études cliniques chez le patient et ainsi proposer de nouvelles solutions pour l’utilisation de l’immunothérapie antitumorale en limitant la survenue d’effets indésirables cardiaques mais également de nouvelles solutions pour le traitement de l’insuffisance cardiaque.
Procédures
Dans la procédure N°1 les animaux vont etre immunisés en 3 fois ( 1 par semaine pour les 310 souris). Des prélèvements sanguins sont réalisés sous anesthésie générale (1 fois par quinzaine, pour 360 souris) Dans la procédure N°2, une opération chirugicale de type mini Thoracotomie sera réalisée sur 180 souris. Des prélèvements sanguins seront réalisés sous anesthésie générale (1 fois par quinzaine, pour ses 180 souris).
Impact sur les animaux
Les deux procédures sont classées sévères. Les deux procédures mênent à une insufisance cardiaque, la première procédure est produite par une immunisation, induisant une inflammation cardiaque. La deuxième procédure est réalisée par une chirurgie cardiaque (minimalement invasive).
Devenir
mise a mort de tous les animaux en fin d'etude pour analyses cellulaires et moleculaires
Remplacement
Dans l’objectif de remplacer l’expérimentation animale, nous mettrons en place certaines expériences par des études in vitro (prolifération de cellules, interactions cellules-cellules). Cependant l’utilisation des animaux est rendue nécessaire car il n’existe pas à ce jour de modèle de myocardite ou d’hypertrophie pathologique in vitro.
Réduction
Pour réduire au maximum le nombre d’animaux nécessaires à cette étude nous réaliserons séquentiellement des mesures non-invasives de la fonction cardiaque (échographie, IRM) puis des mesures invasives (hémodynamique, lymphangiographie). Nous avons également mis en place une stratégie d’optimisation des prélèvements et des analyses ex vivo au moment de la mise à mort. De plus, nous avons réalisé des tests statistiques appropriés pour calculer le nombre de souris nécessaire afin de détecter une différence de 15% (ex : one way ANOVA et test de Tukey). Nos expériences dans le laboratoire ont démontré que des groupes de n=15 sont nécessaires pour des évaluations fonctionnelles tel que l’échocardiographie. Un meilleur suivi post-opératoire permet de limiter le nombre d'animaux par groupe dans le modèle TAC.
Raffinement
Pour raffiner, les animaux sont hébergés aux normes requises et un enrichissement des cages est mis en place. Des points limites adaptés, une stratégie d’anesthésie et d'analgésie seront mise en place avec un suivi quotidien du bien-être animal. Nous allons dans ce projet utiliser des souris femelles, ce qui diminuera les variations dans les réponses immunitaires, et permettra une meilleure comparaison entre nos modèles.
Choix des espèces
Le choix de la souris se justifie par l’expérience du laboratoire avec des modèles de cardiomyopathies chez la souris. La souris a également l’avantage indéniable de permettre l’utilisation des outils biologiques, comme certains anticorps monoclonaux qui ne sont parfois pas accessibles pour le rat. De plus, dans notre laboratoire, nous avons depuis de nombreuses années une excellente expérience des évaluations fonctionnelles et structurelles cardiaques in vivo ainsi que ex vivo chez la souris. Nous allons inclure uniquement des souris adultes de 20-24g pour ces études. La taille des souris à cet âge permet une réalisation facilitée des chirurgies et correspond à un âge habituel dans la littérature pour l’induction du modèle.
Etude d’une nouvelle cible thérapeutique anti-tumorale dans un modèle murin
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
720 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection sous-cutanée de cellules tumorales puis un transfert de cellules par voie rétro-orbitaire, avant d'être tuées pour analyser les cellules immunitaires de la tumeur. Le porteur indique que les tumeurs peuvent gêner les mouvements, réduire le toilettage et modifier le comportement social des souris. Il annonce une "ambition" de thérapie innovante ciblant une protéine des cellules immunitaires, en reconnaissant que l'effet anti-tumoral reste une hypothèse à valider.
Objectifs
La prise en charge thérapeutique des maladies cancéreuses reste un problème majeur de santé. Malgré des progrès significatifs dont des stratégies de détection précoce, les traitements afin d’améliorer la qualité et l’espérance de vie reste globalement en dessous des attentes. Les protocoles thérapeutiques ciblant les cellules tumorales consistent pour la plupart à l’utilisation de la chimiothérapie intervenant sur la prolifération cellulaire incontrôlée. Il en résulte une importante exposition des cellules saines à ces substances cytotoxiques, avec pour conséquence une toxicité importante à court terme et une réelle implication à moyen terme dans le développement d'autres tumeurs ou "récidives". Les récentes études ciblant de nouvelles approches thérapeutiques se sont intéressées au microenvironnement tumoral. La compréhension des processus immunitaires du microenvironnement tumoral permet l'identification de nouveaux acteurs jouant un rôle fondamental dans la genèse, la communication (interactions cellules-cellules) , le développement et la possibilité de récidive de la tumeur. Les tétraspanines (Tspans) font partie de ces nouveaux acteurs. Ces protéines sont impliquées dans de nombreux processus cellulaires fondamentaux tels que la migration, la communication, l'adhésion, la fusion ainsi que la formation de vésicules extracellulaires(EVs). Ce sont des marqueurs significatifs dans un grand nombre de cancers, tels que les cancers du sein, des ovaires ou de la prostate, ce qui en font de potentielles cibles thérapeutiques. La tétraspanine 29 ( Tspan29) ou CD9 est une molécule largement présente sur lescellules B régulatrices (Bregs), dont le rôle fondamental a été démontré dans le développement et la propagation du processus tumoral. Bloquer spécifiquement cette cible sur ces cellules devrait permettre de bloquer le processus tumoral à plusieurs niveaux. L’objectif de ce projet est d’étudier la tétraspanine 29 (Tspan29) ou CD9 comme cible potentielle sur les Bregs en émettant l’hypothèse qu’une action ciblée conduirait à une réduction de la progression tumorale.Plusieurs molécules visant spécifiquement le CD9 ont été identifiées en amont et seront testés dans ce projet.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif de contribuer à mieux caractériser le rôle des Bregs dans le cancer et l’intérêt de l’utilisation de bloqueurs des Tspans dans la genèse, la prolifération, la dissémination et la communication des cellules tumorales. Nous supposons qu’une action ciblée sur la molécule CD9 permettra de bloquer ou modifier les fonctions suppressives des Bregs CD9 et de leurs vésicules ce qui aura un effet bénéfique sur le cancer. Ainsi notre étude permettra d’aboutir à la sélection du ou des candidats permettant la meilleur inhibition de la molécule CD9 avec un effet anti-tumoral francs. Notre ambition est de développer et de proposer une approche innovante de la thérapie du cancer qui prenne en compte le microenvironnement de la cellule cancéreuse, notamment les Bregs.
Procédures
Les animaux seront soumis à une phase d'induction du modèle tumoral par injection en sous-cutané de cellules tumorales une seule fois. Puis une semaine après l'injection des cellules tumorales, un transfert adoptif de cellules par voie retro-orbitaire sera effectué une seule fois pour chaque souris. Les animaux ne seront pas soumis à d'autres actes, ni de prélèvements durant la phase d'expérimentation.
Impact sur les animaux
Pour tous protocoles avec un modèle tumoral, les animaux peuvent éprouver des effets indésirables : Un effet sur la mobilité de la souris ou une gêne dûe aux tumeurs sous-cutanées. Une diminution du toilettage avec l’apparition des tumeurs. Une perte de poids. Une modification du comportement social avec l’apparition des tumeurs.
Devenir
Tous les animaux inclus dans la procédure seront euthanasiés à la fin de celle-ci afin d'identifier les cellules immunitaires infiltrants les tumeurs et analyser les cellules spléniques en complément des données des mesures tumorales.
Remplacement
Dans nos premières phases de tests de caractérisation, les tests sur les animaux seront remplacés par des tests in-vitro sur cellules humaines. Néanmoins pour la suite du projet, l’animal reste essentiel afin de prendre en compte les interactions dans le microenvironnement et valider l’effet anti-tumoral in-vivo.
Réduction
Notre projet s’inscrit dans une démarche de la réduction du nombre d’animaux au cours des différentes phases. Nos collaborateurs synthétiseront de nombreux inhibiteurs qui pourraient nécessiter un nombre conséquent d’animaux. Néanmoins nous avons fait le choix de sélectionner que 8 inhibiteurs présentant l’interaction la plus efficace avec le CD9. De plus les molécules sélectionnées poursuivront une phase de caractérisation et validation in-vitro qui pourrait conduire en fonction des résultats à une diminution du nombre de molécules à tester in-vivo et donc du nombre d’animaux nécessaires. Les groupes seront constitués de 6 animaux par conditions (cf tableau) permettant une approche statistique pertinente. Nous opterons pour une répétabilité (triplicate) par expérimentation afin d’éliminer des biais potentiels, néanmoins celle-ci pourrait être réduite à 2 en l’absence de biais.
Raffinement
Afin de limiter le stress des animaux, un foisonnant à base de frisure de papier kraft sera mis dans les cages des animaux. Si des souris paraissent agressives lors du protocole, une séparation des souris pourraient être nécessaire avec le maintien d’un enrichissement de type tunnel rouge ou dôme pour les souris isolés ou en binôme. Les animaux seront conditionnés afin de limiter le stress lors de la manipulation. Ainsi avant toutes manipulations, un stimulus sonore (tapotement sur la cage) sera réalisé avant récupération pour les phases de manipulation. Les animaux associeront ce stimulus sonore à une manipulation à venir. Notre expérimentation sera basée sur des études préliminaires afin de déterminer le nombre de cellules à injecter permettant un développement tumoral avec un moindre impact sur le bien-être des souris. Des points limites seront définis afin d’éviter la détresse et la douleur lors de l’expérimentation. Un système de suivi avec un score sera mis en place (cf annexe). Celui-ci tiendra compte de différents signes cliniques. La mesure tumorale sera effectuée tous les deux jours 1 semaine après l’injection des cellules tumorale et le critère du volume tumoral sera un point limite permettant l’arrêt de l’expérimentation si celui-ci dépasse la valeur définie.
Choix des espèces
Les modèles murins sont largement utilisés avec de nombreuses données dans la littérature. Ce modèle tumoral étant déjà utilisé et référencé chez le rongeur, la mise au point n’est pas nécessaire. Le choix des espèces et souches est basé sur les études existantes. Les souris seront utilisées entre 6 semaines-8 semaines de vie en conformité aux articles de référence.
Effet de l’absence du gène Clec1a par ablation génétique dans la réponse immune anti-tumorale chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
400 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 240 d'entre elles et sévère pour 160. Elles reçoivent des cellules tumorales sous la peau, dans la cavité pleurale ou dans la veine cave après ouverture de l'abdomen, puis sont suivies jusqu'à cinq semaines avant la mise à mort pour prélever leurs organes. Le porteur indique que les tumeurs peuvent provoquer une souffrance des organes atteints et une dégradation générale, attitude prostrée et poils hérissés. Il revendique un "besoin médical urgent" de nouvelles immunothérapies et juge les alternatives in vitro "imparfaites", les retombées pour les patients étant renvoyées au long terme.
Objectifs
Il existe un besoin médical urgent de développer de nouvelles immunothérapies pou lutter contre les cancers. Les objectifs du projet sont d'étudier la fonction d'une molécule qui module la réponse immunitaire en cancérologie afin de déterminer si cette molécule pourrait devenir un médicament pour soigner le cancer. Pour cela nous utiliserons des modèles murins de cancérologie qui sont nécessaires pour étudier finement le rôle de cette molécule dans la réponse immunitaire.
Bénéfices attendus
L' étude chez le rongeur permettrait de démontrer l'importance de cette molécule et de générer à long terme de nouveaux médicaments pour les patients atteints de cancers.
Procédures
Les animaux (400 au total) seront injectées par des cellules tumorales par voie sous cutanée (en 15 secondes) ou dans la cavité pleurale (en 15 secondes) ou dans la veine cave (15 secondes) suite à une laparotomie (5 minutes). Le suivi des souris (croissance de la tumeur ou survie de la souris) sera suivi sur 5 semaines maximum et certaines souris seront prélevées pour leurs organes 14 jours après l'injection des cellules tumorales.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent subir une souffrance au niveau des organes injectées par les tumeurs et une dégradation de leur état général (attitude prostrée, poils hérissés, etc..).
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort à la fin des procédures experimentales car ces animaux ayant reçu des injections de cellules tumorales ne peuvent pas être réutilisés pour d'autres expérimentations.
Remplacement
Le meilleur modèle pour regarder l'effet d'une molécule à visée thérapeutique pour lutter contre le cancer est in vivo en utilisant des modèles animaux de cancer et qui reproduisent la maladie humaine dans sa complexité. Il existe une alternative aux modèles tumoraux par la culture en 2 dimensions ou par des organoïdes mais à ce stade ces modèles sont imparfaits et ne reflête pas la compléxité de la maladie.
Réduction
Nous limiterons le nombre de souris et utiliserons le minimum de souris éstimé pour obtenir des différences significatives et reproductibles sur la croissance tumorale et la survie entre les groupes de souris et étant donné que le modèle est d'expérience assez héterogène.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans l'animalerie selon les normes qui leur sont propres afin de ne pas ajouter un stress supplémentaire au protocole utilisé. Lors de l'injection des cellules tumorales, il sera procédé pour certaines procédures à une anesthesie par antalgique. Puis, les animaux sont suivis tous les jours afin de détecter le plus précocement une douleur et d’y mettre un terme, soit par traitement antalgique, soit par euthanasie de l’animal si la souffrance ne peut être contrôlée.
Choix des espèces
Pour étudier le rôle de notre molécule dans le cancer, nous devons utiliser des souris qui ne possède pas le gène de cette molécule dans des modèles expérimentaux de développent tumoral. Ces souris sont donc spécifiquement confinées dans des cages bien répertoriées lors de l'élevage et du transport et ne sont pas mélangées à d'autres types de souris. La preuve de concept in vivo est essentielle et ces souris permettent de mimer ce qui se passe en clinique chez les patients atteints de cancer. Les souris receveuses de tumeurs seront injectées entre 8 et 12 semaines (souris adultes) car il faut un système immunitaire adulte.
Etude des interactions du streptocoque du groupe B avec la barrière intestinale en modèle murin
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
218 souris juvéniles de quatre semaines vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent un ou deux gavages de streptocoque du groupe B, susceptible de provoquer une infection systémique, avant d'être tuées pour prélever leurs organes et dénombrer les bactéries. Le porteur reste bref sur les atteintes, mentionnant un léger stress au gavage et le risque d'infection, sans détailler l'état des souris atteintes. Il indique recourir à un modèle cellulaire de barrière intestinale quand c'est possible, tout en jugeant la souris "indispensable" pour les interactions immunitaires.
Objectifs
Le streptocoque du groupe B est une bactérie présente naturellement chez environ un quart de la population, sans pour autant entraîner d’infection. Il s’agit pourtant de la première cause d’infection grave chez les nouveau-nés. Le streptocoque du groupe B se trouve habituellement dans l’intestin qui possède normalement un rôle de barrière que les bactéries ne peuvent pas traverser. Parfois, chez les nouveau-nés, le streptocoque du groupe B commence par coloniser l’intestin avant de le traverser pour atteindre le sang puis le cerveau, avec des conséquences qui peuvent être mortelles. Dans ce projet, des souris seront colonisées par du streptocoque du groupe B au niveau intestinal pour comprendre comment l’interaction de la bactérie avec les cellules intestinales peut conduire à une infection sévère. Les objectifs de ce projet sont : 1. identifier si certaines cellules de l’immunité présentes dans l’intestin peuvent prendre en charge le streptocoque du groupe B pour l’amener dans le sang ; 2. comprendre comment le streptocoque du groupe B intervient dans la modification de la barrière intestinale pour la rendre plus permissive ; 3. déterminer si la colonisation par le streptocoque du groupe B facilite la traversée de la barrière intestinale.
Bénéfices attendus
Grâce à ce projet, nous allons mieux définir l'impact de la colonisation par le streptocoque du groupe B sur la composition de la barrière intestinale ainsi que les facteurs et les cellules qui facilitent son franchissement. A plus long terme, cela permettra d'identifier de nouvelles thérapeutiques et de nouveaux moyens de prévention de l'infection chez les nouveau-nés.
Procédures
Les animaux vigiles seront soumis à un ou deux gavages (à 5 jours d’intervalle) d’une durée de 20 secondes. Ils seront ensuite soumis à une injection d'analgésique par voie intrapéritonéale d'une durée de 3 secondes, suivie d'une mise à mort sous anesthésie.
Impact sur les animaux
L’inoculation par gavage est susceptible de provoquer un léger stress chez les souris. Le gavage oral par le SGB est susceptible de provoquer une infection systémique.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure. Des prélèvements d'organes seront réalisés pour des études moléculaires, immunologiques, histologiques et pour dénombrement des bactéries.
Remplacement
L'étude des interactions du SGB avec des modèles cellulaires simples est utilisée à chaque fois que cela est possible en remplacement du modèle animal. Nous utilisons en particulier un modèle cellulaire permettant de reproduire la barrière épithéliale intestinale. Cependant, le modèle cellulaire est dépourvu en particulier de cellules immunitaires (cellules dendritiques, lymphocytes, etc.) qui sont d'une part essentielles à la maturation de la barrière intestinale et d'autre part qui concourrent à la dissémination du pathogène et au processus inflammatoire. Aussi, le modèle animal est indipensable à l'étude des interactions entre l'hôte et le SGB et au franchissement de la barrière intestinale par le SGB.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé a été réduit au minimum en homogénéisant strictement les conditions expérimentales. Nous utilisons des animaux de même sexe, même âge et même poids, obtenus chez le même fournisseur afin de limiter au maximum la variabilité expérimentale dans un souci de réduction du nombre d’animaux. De même, la multiplication des prélèvements réalisés sur un même animal nous permet de répondre à plusieurs questions expérimentales tout en réduisant le nombre d'animaux utilisés. Le nombre d’animaux par lot a été estimé à l’aide de tests statistiques et les résulats des expériences seront analysés à l'aide de tests statistiques.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes sociaux, avec eau et nourriture à volonté, dans un environnement enrichi avec maisonnette en carton et coton compacté. Ils seront observés quotidiennement pour détecter tout signe anormal de douleur, de souffrance ou de stress et nous avons raffiné la méthodologie par l’introduction de points limites entraînant la mise à mort anticipée de l’animal si nécessaire. Les animaux dont les scores cliniques atteindront le score critique (point limite) seront mis à mort.
Choix des espèces
La souris est un modèle animal pertinent qui permet de reproduire la colonisation intestinale, l'infection par franchissement de la barrière intestinale et la survenue de méningite observées au cours de l'infection néonatale par le SGB chez l'espèce humaine. Le modèle souris permet d'étudier les différents organes et types cellulaires impliqués dans la physiopathologie de l'infection humaine. Nous utiliserons des souris juvéniles de 4 semaines car il s'agit d'une étude pédiatrique.
Etude du comportement des lymphocytes T mémoires dans un modèle d’allergie cutanée, chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
702 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 90 d'entre elles et modéré pour 612. Elles subissent l'application répétée d'un allergène sur le ventre puis les oreilles, des injections intraveineuses, sous-cutanées et intrapéritonéales et des prélèvements sanguins, avec une mesure quotidienne de l'épaisseur des oreilles, avant d'être tuées pour prélever leurs organes. Le porteur décrit une inflammation cutanée et oculaire ainsi que le stress lié aux injections et à l'anesthésie. Les bénéfices se limitent à "mieux comprendre" le rôle d'une protéine dans la mémoire immunitaire de la peau, et le porteur affirme l'étude in vitro "impossible" pour ce phénomène.
Objectifs
Lors d’une réponse immunitaire, les lymphocytes T acquièrent la capacité d'éliminer les cellules endommagées. Une fois le dommage éliminé/réparé, un petit nombre de lymphocytes mémoires se développent, qui vont persister sur le long terme. Les lymphocytes mémoires sont capables de réagir de manière plus rapide et plus efficace en cas de nouvelle agression. Il existe différentes sous-populations de lymphocytes T mémoires. L'une d'entres elles est capable de résider sur le long terme dans le tissu préalablement affecté, il s'agit des Lymphocytes T mémoires résidents des tissus. Ces lymphocytes résidents représentent une des premières barrières de défense immune, dans les tissus comme la peau. Ce projet vise à présent à étudier le rôle d'une protéine spécifique, dans la mise en place d'un compartiment mémoire résident dans la peau, dans un contexte d'allergie cutanée. Pour cela, nous utiliserons un modèle murin d'allergie cutanée qui génère une réponse inflammatoire dans la peau, via les lymphocytes T.
Bénéfices attendus
Les lymphocytes T mémoires qui résident dans la peau représentent la première ligne de défense contre des infections virales et peuvent également participer à des processus inflammatoires (par exemple des allergies). cependant, peu de choses sont connues quant aux facteurs qui assurent leur fonctionnement. Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes de réponse inflammatoire par les lymphocytes T
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Injection Intraveineuse (sous brève anesthésie gazeuse) – 1 fois par animal – durée 30 secondes; Application d'allergene sur le ventre - 1 fois par animal - durée 1 mn; Application d'allergene (ou véhicule contrôle) sur les oreilles - 1 fois par animal - durée 2 mn; Injection sous-cutanée - 1 fois par animal - durée 30 secondes; Injection intrapéritonéale pour anesthésie profonde : 1 fois par animal – durée 30 secondes; Prélèvements sanguins - 1 fois par animal – durée 30 secondes; mesure de l'épaisseur des oreilles : 1 fois par jour sur chaque animal, 5 jours sur 7, pendant 15 jours puis 2 fois par semaine pendant 15 jours- durée 30 secondes; anesthesie profonde: 1 fois par annimal - durée 45 minutes; pesée des souris: 1 fois par semaine - durée 30 secondes.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables possibles sont : i) une légère douleur et le stress générés par les injections intra-péritonéales, intraveineuses et sous cutanée; ii) le stress généré par l’anesthésie et/ou la procédure d’inoculation de l'allergène par voie épicutanée; iii) une légère douleur et le stress généré par les prélèvements de sang; iv) une légère inflammation au niveau de l'oeil suite à l'injection intra-veineuse; v) une légère inflammation au niveau des oreilles ou du ventre, après application de l'allergène.
Devenir
Des prélèvements d'organes seront réalisés sur les animaux mis à mort, afin d'effectuer des analyses cellulaires et microscopiques sur les lymphocytes T.
Remplacement
Les réactions hypersensibilité retardée au niveau de la peau est basée sur la capacité des cellules immunes à circuler dans l'organisme : ainsi, l'application d'un allergène sur la peau du ventre va sensibiliser les animaux, qui vont générer ensuite une réponse inflammatoire lorsque ce même allergène est appliqué à un autre endroit de la peau (ici les oreilles). De plus, la réponse inflammatoire est basée sur le recrutement de lymphocytes T circulants, qui acquièrent la capacité de pénétrer dans le tissu inflammé. Ainsi, la réponse immunitaire est un phénomène biologique complexe faisant intervenir de multiples types cellulaires et une organisation spatiale qui rend impossible son étude dans des tests in vitro. L’utilisation de modèles murins est donc nécessaire pour comprendre la complexité des mécanismes qui prennent place lors de la réponse immunitaires face a une réponse allergique
Réduction
Nous avons réduit le nombre de souris au maximum: nous utiliserons pas exemple qu’un seul groupe control pour toutes nos approches expérimentales afin de réduire par 2 le nombre de ces animaux. Nous avons aussi calculé par des approches statistiques le nombre minimum d’animaux nécessaire pour pouvoir interpréter les variations expérimentales que nous attendons et nous assurer que nos travaux seront interprétables et ne devrons pas être répétés inutilement sur des animaux complémentaires
Raffinement
Afin de réduire la souffrance, le stress et la douleur de l’animal, l'ensemble des gestes techniques seront réalisés sous anesthésie profonde ou gazeuse. Concernant les anesthésiers profondes, les animaux seront placés sur un tapis chauffant pendant toute la durée de la procédure, pour limiter les risques d'hypothermie, et du gel oculaire sera appliqué sur les yeux, afin de limiter les risques de secheresse oculaire. De plus, nous maintiendrons les animaux en groupes sociaux au sein de chaque cagée (en moyenne 5 animaux par cagée). Enfin, nous assurerons une surveillance adaptée à chacune des procédures ou étape au sein d'une procédure, et des points limites définis pour chaque procédure ont été établis afin d'anticiper toutes souffrances et tout mal être des animaux. De plus, les animaux identifiés avec des signes de douleur seront immédiatement mis à mort pour eviter toute souffrance inutile.
Choix des espèces
Le modèle souris a été choisi car il permet de réaliser des expériences dans des animaux génétiquement modifiés et d'étudier les conséquences d'un gène invalidé, sur la génération et la maintenance d'un compartiment mémoire dans le tissu cutané. Ce type d'expériences est nécessaire pour comprendre la mise en place d'une compartiment résident des tissus, au cours des réponses immunes. Les souris utilisées seront des adultes de 6 à 12 semaines: le système immunitaire de ces animaux doit être complètement mature et non vieillissant au moment de l’infection et certains animaux seront gardés jusque 6 mois après infection.
Étude de l’application locale d’une cytokine comme adjuvant lors de vaccinations par voie muqueuse
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
- Système urogénital
3 780 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 24 d'entre elles et modéré pour 3 756. Elles reçoivent des administrations intra-trachéales ou intra-vaginales, puis sont infectées par le virus de la grippe ou de l'herpès, avec des lavages vaginaux répétés et une injection rétro-orbitale, pour tester une cytokine comme adjuvant de vaccination muqueuse. Le porteur indique que la grippe provoque une perte de poids importante et que l'herpès peut entraîner des lésions génitales et, dans les cas les plus graves, une paralysie des membres postérieurs. Les retombées annoncées, des essais cliniques humains et des applications vétérinaires, restent conditionnelles, tandis que le porteur affirme qu'il n'existe "pas d'alternative" à l'animal vivant.
Objectifs
La plupart des agents infectieux (bactéries et virus) pénètrent dans l’individu qu’ils infectent en traversant les muqueuses, barrières naturelles entre le milieu extérieur et l’organisme. Les principales portes d’entrée sont l’appareil respiratoire (muqueuse nasale, bronches et poumons), l’appareil digestif (muqueuse buccale, estomac, intestins), et de l’appareil génital (muqueuse vaginale et du pénis). Induire une immunité muqueuse par vaccination reste un objectif important non encore atteint car les vaccins actuels, administrés par injection dans les muscles ou la peau, ne ciblent pas spécifiquement ces sites d’infection. Or, une immunité robuste aux niveaux des muqueuses devrait permettre de protéger l’organisme de l’infection par les pathogènes dont l’invasion passe par ces muqueuses en induisant la formation d’une barrière immunologique locale capable de bloquer les agents infectieux avant leur entrée dans l’organisme. Néanmoins, les nombreuses tentatives d’induction d’une telle immunité restent, à ce jour, peu satisfaisantes. Il a été montré que l’application d’un médiateur protéique de l’immunité à la surface des muqueuses respiratoires et génitales permet d’attirer rapidement les cellules immunitaires dans ces tissus, préalable indispensable à la mise en place d’une réponse immunitaire locale. Le but de notre projet est donc d’établir la preuve de concept que l'administration de cette molécule à la surface des muqueuses prépare cette muqueuse à répondre plus efficacement à une stimulation antigénique (effet adjuvant), ce qui permettrait la mise en place de réponses immunitaires locales efficaces pour éviter l’infection par ses voies. Cette preuve de concept sera réalisée dans 2 modèles d’infection expérimentale chez la souris : l’infection de l’appareil respiratoire par le virus de la grippe et l’infection vaginale par le virus de l’herpès. En parallèle, nous explorerons les mécanismes immunitaires induits dans les muqueuses suite à cette administration locale et responsables de l’augmentation de la réponse immunitaire locale. Nous évaluerons le recrutement de cellules immunitaires et leur organisation dans les tissus muqueux, ainsi que le développement de la réponse anticorps spécifique dans les muqueuses pulmonaire et vaginale. Cette partie de l’étude permettra d’approfondir nos connaissances sur le développement de l’immunité des muqueuses, encore mal comprise aujourd’hui.
Bénéfices attendus
Par ces études, nous espérons mettre au point des protocoles de vaccination par voie muqueuse qui devraient permettre non seulement de protéger les animaux contre l’effet pathogène d’une infection mais aussi, en stimulant le développement d’une immunité locale spécifique, de protéger les animaux contre l’infection elle-même, ce qui aurait pour conséquence de stopper la transmission à de nouveaux hôtes. Si notre hypothèse est confirmée, cela permettra de proposer l’utilisation de la molécule que nous utilisons comme adjuvant de vaccination muqueuse contre un éventail plus large de pathogènes colonisant l’hôte par voie muqueuse, mais aussi de proposer des essais cliniques chez l’homme, la molécule étant agréée par les agences de santé (AFSAPS et FDA) pour son utilisation dans des protocoles cliniques. La méthode d’immunisation pourrait également être développée dans le domaine vétérinaire, la vaccination des animaux d’élevage étant un facteur important dans la maitrise des épizooties. En outre, quel que soit le succès en termes d’induction d’une immunité muqueuse protectrice, ce projet permettra d’accroitre nos connaissances du système immunitaire muqueux.
Procédures
Dans le protocole, seules les injections sous cutanées et les injections intra-péritonéales seront réalisées sur animaux vigiles. Ces procédures durent moins de 30 secondes. Tous les autres gestes techniques décrits ci-dessous seront réalisées sous anesthésie générale gazeuse. Pour les expériences de vaccination, les souris seront soumises à 1 à 4 administrations intra-trachéales ou intra-vaginales d’adjuvant et/ou d’immunogènes. Ces administrations seront effectuées soit ensemble, soit à 2 jours d’intervalle. Une administration intratrachéale dure entre 30 secondes et 1 minute. Lorsque les expériences visent à évaluer la protection des animaux vaccinés contre une épreuve virale, les souris seront infectées par voie intra-nasale par des virus de la grippe 1 fois. L’infection par voie intranasale dure environ 1 minute. Les souris immunisées par voie vaginale seront infectées par le virus de l’herpès 1 fois par voie intra-vaginale. L’infection par voie intravaginale dure environ 30 secondes. Dans les procédures qui incluent des administrations vaginales, les souris subiront des lavages de la cavité vaginale avant les infections et entre 1 et 8 fois par animal dans un laps de temps maximum de 49 jours. Cet acte dure environ 1 minute. Dans les procédures de mise au point des immunisations, les souris recevront 1 injection intra-veineuse rétro-orbitale (30 secondes) puis seront maintenues sous anesthésie gazeuse pendant 5 minutes. Pour l’étude des migrations cellulaires induites par les immunisations, les souris recevront 1 injection intra-péritonéale. Cet acte dure moins de 30 secondes.
Impact sur les animaux
La molécule que nous proposons comme adjuvant de vaccination est utilisée en clinique, depuis plusieurs années, dans différents essais thérapeutiques visant à reconstituer les populations lymphocytaires chez les patients. Lors des essais cliniques chez les patients ou d’expérience précédentes chez la souris l’administration de cette molécule n’a pas entrainé d’effet adverse majeur. De même, l’administration de l’antigène que nous utilisons par voie intra-trachéale n’engendre pas d’effet adverse notable. Il est fort probable qu’il en sera de même en administration vaginale. Cependant, il peut arriver que suite aux administrations intra-trachéales, une souris présente des signes de souffrance ou de détresse respiratoire. La vaccination intravaginale est atraumatique et ne présente en tant que tel aucun risque. L’infection par le virus de la grippe est pathogène chez la souris. Aux doses utilisées dans notre protocole, une majorité des souris infectées sans vaccination préalables développe une pathologie principalement marquée par un état grippal et une perte de poids importante. Cependant, même après une perte de poids importante en phase aiguë de l’infection par le virus de la grippe, les souris éliminent généralement l’infection en 10-12 jours et retrouvent leur état initial vers le jour 14. Dans le cas de l’infection par le virus de l’herpès, des signes similaires peuvent être observés. De plus, si l’infection se développe, des lésions vésiculaires peuvent apparaitre au niveau de l’appareil génital. Ces manifestations sont réversibles en quelques jours. Dans les cas les plus graves, on observe des signes de paralysie des membres postérieurs.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les souris seront mises à mort pour nous permettre une étude approfondie des organes cibles de l’immunisation et/ou de l’infection, ainsi que des réponses immunitaires.
Remplacement
Nos expériences concernent la mise en place d’une réponse immunitaire muqueuse suite à une vaccination. Il n’existe pas d’alternative à l’utilisation d’animaux vivants pour ce type de protocole. En effet, le développement d’une réponse immunitaire muqueuse est un processus complexe qui implique à la fois le tissu muqueux lui-même et le système immunitaire dans son ensemble, combinaison qu’il n’est pas possible de reproduire in vitro. Au préalable des expériences, nous avons réalisé des dosages in vitro du stock viral infectieux de virus de l’herpès que nous allons utiliser in vivo. Ce dosage en quantité de virus et titre infectieux nous permet de réduire le nombre de doses à utiliser pour établir la meilleure dose infectieuse à administrer aux souris, donc de limiter le nombre de souris. Le virus de la grippe que nous utilisons a déjà été titré in vitro et in vivo et est utilisé en routine, in vivo chez la souris. La dose infectieuse étant déjà établie, nous n’avons pas besoin de la doser ici. Le neuropeptide dont nous testons l’effet inhibiteur sur l’infection vaginale ainsi que ses 2 analogues chimiques ont ont été testés in vivo et dans les modèles cellulaires en culture, sans montrer de toxicité particulière.
Réduction
D’après nos études précédentes, l’impact de l’administration de la protéine que nous utilisons comme adjuvant de vaccination muqueuse sur les muqueuses est suffisamment important pour que des groupes de 12 souris soient suffisants pour observer des différences significatives au seuil de 5% dans les expériences de mesure de réponse immune après immunisation par l’antigène modèle. De même, notre étude préliminaire montre que la protection contre la pathologie induite par l’infection par le virus de la grippe devrait être statistiquement significative avec des groupes de 12 souris. Compte tenu des données de la littérature, nous estimons que des groupes de 12 souris devraient également permettre de conclure sur l’efficacité vaccinale dans le modèle d’infection par le virus de l’herpès génital. Cependant, si des différences significatives sont obtenues avec les premières expériences réalisées sur des groupes de 6 souris, nous réduirons les groupes expérimentaux à 6 individus.
Raffinement
Les animaux bénéficieront d’un enrichissement avec du papier absorbant à déchiqueter et d'un abri en papier maché ainsi que de coton et d’une nacelle pour faire leur nid. Pour limiter le stress induit par la manipulation des animaux, toutes les procédures seront réalisées sous anesthésie générale, à l’exception des injections sous cutanées et intra-péritonéales. Pour chaque procédure expérimentale, une grille de score adaptée a été mise en place de manière à évaluer l’apparition éventuelle de toute souffrance ou détresse et pouvoir y remédier. Des points limites ont été fixés pour chaque procédure.
Choix des espèces
Le modèle souris, largement utilisé en laboratoire, est utilisé pour sa praticité et la bonne connaissance de son système immunitaire. Ces animaux sont susceptibles à l’infection par le virus de la grippe et le virus de l’herpès et développent une pathologie suite à l’infection par ces virus et peuvent être immunisés contre eux par vaccination. La souris présente également un système immunitaire muqueux proche de celui de l’Homme, les données obtenues grâce à nos expériences pourront alors ouvrir la voie à de nouvelles recherches chez l’Homme. De plus, dans le modèle souris, des lignées dont certains gènes ont été invalidés sont particulièrement intéressantes et seront utilisées pour notre étude. Animaux adultes âgés de 7-8 semaines, âge à partir duquel le système immunitaire est considéré comme mature chez la souris et les souris suffisamment jeunes pour avoir des réponses immunes de bonne qualité.
Etude du comportement des lymphocytes T mémoires générés après infection virale, dans la peau et le poumon, chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
384 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont infectées par le virus de la vaccine ou de la grippe par voie cutanée ou nasale sous anesthésie, puis reçoivent des injections et des prélèvements sanguins, pour étudier le rôle d'une protéine dans la mise en place des lymphocytes T mémoires de la peau et du poumon. Le porteur qualifie les atteintes de légères et affirme que ces infections ne génèrent pas de signes cliniques, les souris étant tuées pour prélever leurs organes. Il présente ce travail de recherche fondamentale comme visant à comprendre les mécanismes de défense, et juge l'étude in vivo "nécessaire" faute de pouvoir reproduire la réponse immunitaire in vitro.
Objectifs
Lors d’une infection virale, les lymphocytes T prolifèrent et acquièrent la capacité d' éliminer les cellules infectées. En parallèle, un petit nombre de lymphocytes T mémoires se développent, qui sont capables de réagir de manière plus rapide et plus efficace en cas de nouvelle rencontre avec le même virus. Il existe différentes sous-populations de lymphocytes T CD8 mémoires. L'une d'entres elles est capable de résider sur le long terme dans le tissu préalablement infecté. Il s'agit des Lymphocytes T mémoires résidents des tissus et ils représentent l'une des premières barrières de défense immune dans les tissus. Une protéine a été identifiée comme étant impliquée dans la mise en place de ces lymphocytes T résidents, dans la peau et le poumon, après infection virale. Ce projet vise à présent à étudier plus en détail le rôle de cette protéine, dans la mise en place d'un compartiment mémoire résident, dans la peau et le poumon. Pour cela, nous utiliserons des modèles murins d'infections virales (par le virus de la vaccine et le virus de la grippe), de la peau et du poumon.
Bénéfices attendus
Les lymphocytes T mémoires qui résident dans les tissus non lymphoïdes représentent la première ligne de défense contre des infections virales. Ce projet permettra de comprendre le rôle spécifique d'une protéine récemment identifiée, dans la mise en place de ce compartiment tissulaire et dans sa capacité à remplir ses fonctions de défense anti-virale.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : Infection intranasale (sous anesthésie profonde) : 1 fois par animal concerné – durée 30 secondes par narine - Infection cutanée (sous anesthésie profonde) : 1 fois par animal concerné – durée 2 mn ; - Injection Intraveineuse (sous brève anesthésie gazeuse) – 1 fois par animal – durée de l'anesthésie: 30 secondes; Injection intrapéritonéale pour anesthésie profonde: 1 fois par animal – durée de l'anesthésie: 30 mn; Prélèvements sanguins (sous anesthésie gazeuse)- 1 fois par animal – durée 30 secondes;
Impact sur les animaux
Les effets indésirables possibles sont : i) une légère douleur générée par les injections intra-péritonéales; ii) une légère douleur générée par les injections intra-veineuses et une légère irritation à l'oeil; iii) le stress généré par l’anesthésie et/ou la procédure d’inoculation du virus par voie intranasale ; iv) une légère abrasion de la peau suite à l'infection par voie cutanée; ; v) une légère douleur et le stress généré par les prélèvements de sang. Les infections virales par voie cutanée ou intranasale sont des procédures bien établies dans la communauté scientifique et dont les conséquences ne génèrent pas de signes cliniques sur les animaux.
Devenir
Des prélèvements d'organes seront réalisés sur les animaux mis à mort, afin d'effectuer des analyses cellulaires et morphologiques sur les lymphocytes T.
Remplacement
Les mécanismes de défense d'un organisme face à une infection virale sont basés sur la capacité des cellules immunes à circuler dans l'organisme : ainsi, une infection au niveau de la peau ou du poumon déclenche une cascade d'évènements qui conduit notamment au recrutement de lymphocytes T circulants, qui acquièrent la capacité de pénétrer dans le tissu infecté. Une fois le virus éliminé, une partie de ces lymphocytes persistent dans le tissus réparé. Ainsi, la réponse immunitaire est un phénomène biologique complexe faisant intervenir de multiples types cellulaires et une organisation spatiale qui rend impossible son étude dans des tests in vitro. L’utilisation de modèles murins est donc nécessaire pour comprendre la complexité des mécanismes qui prennent place lors de la réponse immunitaires face à une infection
Réduction
Nous avons réduit le nombre de souris au maximum, nous utiliserons par exemple qu’un seul groupe control pour toutes nos approches expérimentales afin de réduire par 2 le nombre de ces animaux. Nous avons aussi calculé par des approches statistiques le nombre minimum d’animaux nécessaire pour pouvoir interpréter les variations expérimentales que nous attendons et nous assurer que nos travaux seront interprétables et ne devrons pas être répétés inutilement sur des animaux complémentaires.
Raffinement
Afin de réduire la souffrance, le stress et la douleur de l’animal, l'ensemble des gestes techniques seront réalisés sous anesthésie profonde ou gazeuse. Concernant les anesthésiers profondes, les animaux seront placés sur un tapis chauffant durant toute la durée de l'anesthésie, pour limiter les risques d'hypothermie, et du gel oculaire sera appliqué sur les yeux des souris, afin d'éviter la sécheresse oculaire. De plus, nous maintiendrons les animaux en groupes sociaux au sein de chaque cagée (en moyenne 5 animaux par cagée). Enfin, nous assurerons une surveillance adaptée à chacune des procédures ou étape au sein d'une procédure, et des points limites définis pour chaque procédure ont été établis afin d'anticiper toutes souffrances et tout mal être des animaux. de plus, les animaux sur lesquels nous identifierions des signes de douleur seront immédiatement mis à mort pour éviter toute souffrance inutile
Choix des espèces
Le modèle souris a été choisi car il permet de réaliser des expériences dans des animaux génétiquement modifiés et d'étudier les conséquences d'un gène invalidé ou muté, sur la génération et la maintenance d'un compartiment mémoire dans le tissu cutané. Ce type d'expériences est nécessaire pour comprendre la mise en place d'une compartiment résident des tissus, au cours des réponses immunes. De plus, des souris adultes (entre 6 et 12 semaines) seront utilisées: le système immunitaire de ces animaux doit être complètement mature et non vieillissant au moment de l’infection et certains animaux seront gardés jusque 45 jours après infection.