Système immunitaire
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Caractérisation du rôle de la phospholipase A2 sécrétée de groupe 5 dans un modèle murin de sclérose en plaques
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
Pesées, scorées et surveillées tous les jours week-ends compris à partir du septième, les souris reçoivent eau et nourriture en gel quand leurs troubles moteurs les empêchent de s'alimenter. 3 500 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. La maladie, proche de la sclérose en plaques, est déclenchée par un rasage et deux injections sous anesthésie, suivies d'une troisième deux jours plus tard, avec une paralysie partielle des membres postérieurs et une perte de poids attendues entre le huitième et le dix-huitième jour. Tout cela pour caractériser le rôle, "totalement inconnu" selon le porteur, d'une enzyme dans deux régions du cerveau, l'identification de cibles thérapeutiques restant une perspective lointaine.
Objectifs
Les phospholipases A2 sécrétées sont des enzymes clés dans le métabolisme lipidique. Chaque enzyme présente des localisations tissulaires et cellulaires uniques ainsi que des propriétés enzymatiques spécifiques, ce qui suggère des rôles biologiques distincts et complexes. Récemment, nous avons découvert qu'une de ces phospholipases sécrétées était exprimée dans 2 régions particulières du cerveau de souris: les plexus choroïdes, qui forment l'interface entre le sang et le liquide cérébrospinal et l'éminence médiane, un organe situé à la base de l'hypothalamus servant de barrière par une communication étroite entre les boucles de capillaires fenêtrés et une population de cellules gliales spécialisées, les tanycytes. Nous souhaitons donc mener des études afin d’étudier le rôle de cette phospholipase dans les processus neuro-inflammatoires et plus spécifiquement dans un modèle murin de sclérose plaques. Si son implication est avérée, nous étudierons alors le potentiel d'un inhibiteur pharmacologique sur ces phénomènes.
Bénéfices attendus
Il est important de mener des recherches approfondies pour comprendre le rôle encore totalement inconnu de cette phospholipase dans le cerveau et en particulier dans les processus neuroinflammatoires. La neuroinflammation est un phénomène pathophysiologique commun à un grand nombre de pathologies du système nerveux, telles que la maladie d'Alzheimer, la sclérose en plaques, la maladie de Parkinson et l'accident vasculaire cérébral. Cette phospholipase est une enzyme déjà impliquée dans la régulation de l'inflammation en périphérie, mais son rôle dans le cerveau reste largement méconnu. De par son expression très localisée dans ces 2 régions du cerveau chez la souris, comprendre comment cette phospholipase contribue aux processus neuroinflammatoires dans un modèle murin de sclérose en plaques aiderait à identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement de cette pathologie.
Procédures
Induction de la pathologie avec 1 rasage et 2 injections sous anesthésie (1 fois pendant x 15min) puis 2 jours après : 1 injection sur animal vigile (1 fois pendant x 30 secondes). Génotypage des souris : un prélèvement de queue sera réalisé sur animal vigile (1 fois pendant 10 secondes).
Impact sur les animaux
Biopsie pour génotypage : stress inhérent à la préhension et contention et douleur légère de courte durée lors du prélèvement. Induction de la pathologie : douleur légère de courte durée suite aux injections. Pathologie : entre 8 à 12 jours suivant la phase d’induction, apparition de déficits moteurs des membres inférieurs (paralysie partielle induisant une mobilité réduite et une perte de poids progressive jusqu'à 18 jours post-induction) puis amélioration avec régression des signes durant 1 semaine suivie d’une phase de léger rebond.
Devenir
Après leur production, tous les animaux en expérimentation seront euthanasiés afin de collecter les organes d’intérêt pour réaliser nos dosages et observations histologiques.
Remplacement
Notre projet se base sur des données de transcriptomique spatiale disponibles publiquement qui montrent l'expression ciblée et spécifique d'une phospholipase dans certaines zones cérébrales. Si certaines de ses fonctions sont connues en périphérie (coeur, poumons...), rien n'est encore connu à ce jour sur ses fonctions dans le cerveau, et en particulier sur son rôle dans les processus neuroinflammatoires. La neuroinflammation est un processus complexe qui fait intervenir de nombreux acteurs cellulaires et moléculaires d'origine cérébrale (microglie, astrocytes...) et périphérique (cellules immunes sanguines) ainsi que les structures d'interface entre le sang et le cerveau (barrière hématoencéphalique et barrière sang-liquide cérébrospinal). Il s'agit d'un phénomène complexe et multisystémique qui ne peut être modélisé in vitro, in silico ou ex vivo. Ces questions ne peuvent trouver de réponse qu’en étudiant la physiologie d'un organisme vivant entier et la souris est un modèle de choix.
Réduction
Nous utiliserons des mâles et des femelles qui seront randomisés dans les groupes d’étude, soit une perte minimale due au genre. Nous avons également pu réaliser une étude pilote qui a permis de mettre en évidence un léger retard dans l’induction de la phase inflammatoire, une absence de la phase de rebond et une plus forte perte de poids dans les phases de rémission partielle et rebond chez les souris KO. L’analyse statistique de cette étude nous a donc permis d’évaluer la puissance de cet effet et nous indique de travailler avec des groupes expérimentaux de 10 souris par groupe.
Raffinement
Le bien-être animal est une préoccupation majeure lors de la réalisation de nos expérimentations. Nous veillerons à ce que l'hébergement des animaux leur permettent d'avoir un enrichissement (cachette, bois et coton) suffisant et stimulant pour réaliser leur nid. Les animaux seront hébergés à 5 individus par cage dans un local à température contrôlée avec un cycle lumière/obscurité de 12 heures. Les souris auront libre accès à l'eau et à la nourriture. Nous serons aussi particulièrement vigilants à l'apparition de tout signe évocateur d'une souffrance animale. Les injections seront réalisées par des opérateurs expérimentés. Les animaux seront suivis sur plusieurs critères, comme le changement de poids corporel, l'apparence physique, et le comportement. Les points limites établis seront scrupuleusement respectés en cas de nécessité. Après immunisation, les souris sont surveillées tous les jours, week-end compris à partir de J7 post immunisation. Elles sont pesées, scorées et de la nourriture et de l’eau gélifiée sont ajoutées dans la cage pour leur permettre de s’hydrater et s’alimenter facilement malgré leurs problèmes de motricité. Enfin, il est à noter que les animaux seront anesthésiés lors de l’immunisation et avant leur mise à mort.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix pour caractériser les fonctions des phospholipases A2 sécrétées. Pour l’une de ces phospholipases, des données récentes sur le cerveau de souris ont montré que son expression est localisée dans des régions très spécifiques, comme chez l'Humain. Les souris déficientes pour ce gène nous permettront donc de tester notre hypothèse de l'implication de cette enzyme dans les processus neuro-inflammatoires, en modulant notamment la composition du liquide cérébrospinal et le recrutement de cellules immunes périphériques. Des études sur l'expression génique de cette phospholipase nous indique qu'elle ne varie pas significativement chez la souris en fonction de l'âge. De ce fait, nous utiliserons préférentiellement des souris jeunes adultes de 8 à 20 semaines pour l’induction de la pathologie. Enfin, le génotypage des animaux sera réalisé sur des souriceaux de 21 jours.
Etude des mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans l’induction d’une immunité protectrice suite à un traitement par anticorps monoclonaux
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Des souriceaux sont infectés puis reçoivent des injections à trois reprises, aux jours 0, 2 et 5, avant un prélèvement terminal. 216 souris âgées de 8 à 30 jours vont être utilisées, toutes tuées pour prélever leurs organes, dans des procédures classées d'un niveau de souffrance léger. L'objectif est de comprendre comment un traitement par anticorps monoclonaux déclenche une immunité durable, afin d'améliorer de futures immunothérapies antivirales. Le RNT ne nomme ni le virus, ni l'anticorps, ni la pathologie induite, et affirme qu'aucun effet indésirable n'est attendu au motif que la procédure s'arrête avant l'apparition des symptômes.
Objectifs
Les anticorps monoclonaux (AcM) sont des molécules dérivées du système immunitaire qui ont un fort potentiel thérapeutique (thérapies ciblées). Une quarantaine sont utilisés pour traiter le cancer et les maladies inflammatoires et plus de 300 sont en cours de test clinique. Ils sont maintenant aussi considérés avec un intérêt grandissant pour traiter les infections virales graves comme celles par le VIH (virus de l’immunodéfience humaine), Virus de la grippe, Ebola, Zika, .... Cependant, leurs conditions d’utilisation ne sont pas encore optimisées. L’amélioration des immunothérapies par des AcM est donc un enjeu médical majeur. L'une des découvertes importantes de ces dernières années a été la mise en évidence que le traitement par des AcM des animaux infectés et/ou développant des tumeurs, peut induire une immunité protectrice à long-terme. En d'autres termes, les animaux infectés, ou présentant des tumeurs, et traités par AcM survivent sans signes pathologiques grâce à l'induction d'une forte réponse immunitaire protectrice dirigée contre le virus et/ou la cellule tumorale. Dans ce cadre, il est maintenant important d’idéntifier les mecanismes impliqués afin d'optimiser, à terme, l’efficacité thérapeutique des futures immunothérapies par AcM. Ceci, qui est le but principal de l’ensemble de nos recherches, n’est pas réalisable chez l'Homme. Pour progresser dans cette perspective, les expérimentations animales sont donc indispensables.
Bénéfices attendus
Le projet dévrait permettre d'identifier un rôle clé des IFN-I dans l'induction d'une réponse immunitaire antivirale. Ceci pourrait permettre le développement d'immunothérapies antivirales améliorées basées sur les IFN-I.
Procédures
La procédure inclut des injections à jour 0, jour 2 et jour 5, et des prélèvements terminaux. La durée des injections est de moins de 5 secondes chacune.
Impact sur les animaux
Le projet inclut seulement une procédure de degré léger. On ne s'attend pas à des effets indésirables particuliers sur les animaux car la procédure est arrêtée avant le dévelopement de la pathologie et l’apparation des symptômes. Les seuls effets indésirables potentiels se limitent aux conséquences d'une piqûre d'aiguille au niveau de l'abdomen (irritation très locale et temporaire).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour prélever les organes d'intérêt.
Remplacement
Le but du projet est d’identifier les mécanismes impliqués dans l’induction d’une immunité antivirale protectrice suite à un traitement par anticorps monoclonaux (AcM) afin d'optimiser, à terme, l’efficacité thérapeutique des futures immunothérapies par AcM. Ceci nécessite un modèle expérimental doté d’un système immunitaire complexe (et complet) et permettant l’étude intégrée de la réponse immunitaire dans un véritable contexte pathologique. Ceci étant difficilement possible chez l'Homme, afin de progresser dans cette perspective les expérimentations animales sont indispensables. Des méthodes alternatives (études in vitro) peuvent être complementaires mais ne peuvent pas se substituer à l’utilisation des animaux.
Réduction
Le nombre d'animaux a été défini grâce à un logiciel spéifique pour réduire au maximum leur nombre : 12 souris par condition de traitement sont nécessaires pour atteindre une puissance statistique suffisante.
Raffinement
Toutes les expériences seront réalisées à des temps précoces après infection et traitement, dans la phase pendant laquelle les animaux ne présentent aucun signe pathologique. Les actes techniques réalisés (injections) sont peu invasifs et conformes aux récommendations des textes de référence. Aucun signe de souffrance (changement de comportement, poil hérissé, perte de poids,….) n’est observé après la réalisation de ces actes. Des mesures destinées à réduire la contrainte des animaux ont été prévues : enrichissement du milieu (carrés de cellulose, cabanes, …). Tout au long des expériences, une observation régulière du bien être des souris sera effectuée. Tout animal présentant un événtuel signe de souffrance sera soigné ou euthanasié.
Choix des espèces
Les animaux utilisés sont des souris pour lesquels des données scientifiques de la réponse immunitaire sont bien établies et des nombreux outils sont disponibles pour étudier de façon approfondie la réponse immunitaire. Le projet est basé sur l’utilisation d’une souche de souris présentant un système immunitaire complet ainsi qu’une souche dérivée dont les animaux ont été génétiquement modifiés pour l’inactivation du récepteur étudiét. A noter que cette dernière ne présente pas un phenotype dommageable et ne nécessite pas un hébergement protégé. Le choix de ces souches est justifié par leur système immunitaire compétent et pour leur susceptibilité à l’infection dans le modèle choisi. Le animaux seront utilisés à partir de 8 jours post-naissance jusqu'à 30 jours post-naissance. Plus précisement, les animaux doivent être infectés à cette âge pour avoir des résultats reproductibles en ce qui concerne la propagation virale ainsi que l’initiation et le développement de la pathologie.
Rôle des neutrophiles dans l’infarctus du myocarde chez la souris
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
Jusqu'à vingt-sept injections par animal et une ligature définitive de l'artère coronaire pour provoquer un infarctus : 3 072 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 2 366 d'entre elles et sévère pour 706. S'ajoutent trois échocardiographies sous anesthésie et une douleur post-opératoire décrite comme modérée pendant plusieurs jours. L'objectif est d'identifier les cellules immunitaires qui interviennent dans la réparation du cœur après un infarctus, la mise à mort servant à prélever les organes. Le modèle tue de lui-même environ 30 % des mâles et 15 % des femelles par rupture cardiaque ou arythmie, une mortalité que le porteur qualifie de subite et "sans signe de souffrance préalable".
Objectifs
L’infarctus du myocarde (ou « crise cardiaque ») est une cause de mortalité et d’invalidité majeure. Les mécanismes gouvernant la réparation du coeur après un infarctus ne sont pas entièrement connus. L’inflammation joue un rôle important dans la réparation du coeur après un infarctus, mais les types cellulaires et les acteurs moléculaires impliqués restent méconnus. Ce projet a pour but de comprendre le rôle de certaines cellules de l’immunité sur la réparation du cœur après l’infarctus du myocarde en utilisant un modèle chez la souris. Les animaux subiront un infarctus du myocarde induit par ligature permanente de l’artère coronaire. Des types cellulaires et des molécules spécifiques seront ciblés pour étudier leur contribution à l'inflammation et à la réparation du coeur après un infarctus. La fonction cardiaque des souris sera analysée par échocardiographie. Ce projet permettra d’identifier des nouveaux acteurs inflammatoires du remodelage cardiaque et de potentielles cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre une meilleure compréhension des mécanismes de la réparation du coeur après infarctus, ce qui constitute une étape essentielle pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour le traitement de l'infarctus du myocarde.
Procédures
Intervention chirurgicale sous anesthésie pour induction de l’infarctus du myocarde (1 fois, 30 minutes) - Echocardiographie sous anesthésie (3 fois, 15 minutes) - Injections (jusqu’à 27 fois, quelques secondes)
Impact sur les animaux
Effets indésirables liés à l’expérimentation : inconfort lié à la préhension et contention des animaux, douleur légère de courte durée au point d'injection, stress et baisse de température corporelle liés à l'anesthésie, stress lié à l’isolement de courte durée dans la phase post-opératoire et post-échocardiographie ; Effets de la chirurgie : douleur post-opératoire modérée pendant plusieurs jours; baisse de fonction cardiaque liée à l'induction d'un infarctus du myocarde. Le modèle d’infarctus du myocarde permanent est associé à une mortalité, subite et sans signe de souffrance préalable, causée par rupture cardiaque ou arythmie environ 30% chez les souris mâles, 15% chez les souris femelles).
Devenir
Tous les animaux sont mis à morts à la fin de la procédure. La mise à mort est nécessaire pour prélèvement d'organes nécessaires aux analyses prévues dans le projet
Remplacement
Bien que nous menions en parallèle des études bio-informatique et in vitro pour tester nos hypothèses, la réparation cardiaque après infarctus du myocarde impliquent l’interaction complexe de différents types cellulaires et une interaction entre différents organes, qui ne peut être étudiée de façon complète que sur des animaux entiers, rendant le modèle in vivo indispensable.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires à la réalisation de ce projet est déterminé par d’utilisation d'outils statistiques adaptés. Les différences de mortalité liées au sexe existant dans ce modèle (mortalité accrue chez les mâles comparés aux femelles) ont été prises en compte dans le calcul du nombre d'animaux. Des tests statistiques appropriés pour l’analyse des données obtenues ont été prédéfinis. Des mesures spécifiques sont mises en oeuvre pour éviter les biais expérimentaux: randomisation, analyse des données "en aveugle". Nous visons toujours à maximiser l'information qui peut être récupérée à partir d'un seul animal.
Raffinement
Lors des procédures expérimentales, la souffrance animale sera réduite au maximum par l'utilisation de protocoles d’anesthésie et anti-douleurs adaptés et l’établissement de points limites stricts et adaptés aux procédures. Pour la procédure chirurgicale et l’échographie, les animaux sont placés sur une plaque chauffante à 37°C dès l’induction de l’anesthésie pour maintenir la température corporelle puis placés dans une cage de réveil chauffée et enrichie, sous surveillance jusqu’au réveil complet. Ensuite, les animaux retournent avec leurs congénères, dans une cage d’hébergement enrichie. La stratégie anti-douleur sera systématiquement poursuivie en post-opératoire pendant 72 heures, avec administration d'anti-douleurs. Tout au long de la procédure, les animaux feront l’objet d’une surveillance continue par les expérimentateurs, pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques de souffrance ou de mal-être et des anti-douleurs pourront être administrés si nécessaire.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour étudier les mécanismes de l’inflammation et de la réparation cardiaque post-infarctus du myocarde dans un organisme biologique complexe. Le modèle d’infarctus du myocarde utilisé dans ce projet représente un modèle communément utilisé dans ce domaine de recherche, permettant une intégration et comparaison des résultats obtenus à la littérature scientifique existante. Nous utiliserons des souris adultes, âgées entre 8 et 12 semaines, chez lesquelles le système cardio-vasculaire est arrivé à maturité.
Etude des mécanismes du développement du ganglion lymphatique impliquant la molécule RANK
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système immunitaire
Entre le cinquième et le onzième jour de vie, un fragment de queue est coupé aux ciseaux chirurgicaux sur des souriceaux séparés de leur mère jusqu'à dix minutes, pour le génotypage. Les nouveau-nés subissent ensuite deux gavages, parfois des injections, et les souris adolescentes deux semaines d'injections quotidiennes, l'excipient pouvant irriter la peau. 784 souris vont être utilisées, 624 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 160 un niveau léger, pour comprendre comment le drainage lymphatique gouverne le développement du ganglion. Toutes sont mises à mort en fin de projet pour l'analyse post-mortem de leurs organes.
Objectifs
Les cellules immunitaires circulent à travers des ganglions lymphatiques afin d’y rencontrer des pathogènes provoquant une réponse immune. Les pathogènes sont amenés dans les ganglions par le réseau lymphatique qui draine le tissu. Ce projet vise à mieux comprendre comment le drainage affecte le développement du ganglion lymphatique en utilisant des modèles de souris.
Bénéfices attendus
Ces résultats apporteront à court terme des données importantes sur la régulation et le développement du système immunitaire. Etant donné qu’une thérapie visant une des molécules étudiée est actuellement utilisée en thérapie contre la sclérose en plaque, ces résultats auront des retombées à moyen terme sur une nouvelle application dans des maladies impliquant le système immunitaire comme l’auto-immunité, l’infection ou le cancer.
Procédures
Des souris nouveau-nés seront soumises à 2 gavages et dans certains cas à des injections pour une meilleure prise des traitements. Les souris adolescentes seront soumises selon les lots à des injections pendant 2 semaines pour une meilleure action du médicament. Un prélèvement de sang est effectué sur certains animaux. Les nouveau-nés (entre jour 5 et jour 11 après naissance) seront soumis à une biopsie de queue pour déterminer une mutation génétique.
Impact sur les animaux
Pour le génotypage, une séparation de la mère et de sa portée pendant quelques minutes (10 au maximum), ainsi qu’une contention légère pour chaque animal sont nécessaires, cela peut donc être une source de stress pour les animaux. Une douleur légère de courte durée peut être ressentie par l’animal lors du prélèvement de l’extrémité de la queue à l’aide d’une paire de ciseaux chirurgicale. Le geste dure moins d’une minute par animal. Le gavage, l’injection des produits et le prélèvement sanguin nécessite une contention qui est source d’inconfort et de stress pour l’animal pendant quelques secondes. L’excipient peut provoquer une irritation cutanée. Les injections induisent une douleur légère de courte durée.
Devenir
Mise à mort de toutes les animaux à fin du projet pour analyse post-mortem.
Remplacement
Il n’est pas possible de remplacer les animaux car les mécanismes cellulaires et moléculaires régulant le développement du système immunitaire ne peuvent pas, à l’heure actuelle, être reproduits de manière reproductible et juste par des expériences en culture cellulaire.
Réduction
Les sites et la fréquence des injections ont été choisis de manière à pouvoir diminuer la variabilité inter-expérimentale, car elles assurent la bonne prise du médicament. Le nombre d'animaux par groupe a été défini afin d’utiliser le minimum d’animaux tout en assurant l’obtention de résultats statistiquement significatifs.
Raffinement
Les souris sont hébergées en groupe dans une animalerie agrée avec un statut sanitaire contrôlé. Elles sont hébergées dans des cages enrichies par fratrie tout en respectant le nombre de souris admises. Si un animal devient agressif, il est aussitôt séparé du groupe. Les souris sont observées quotidiennement par un personnel expérimenté avec une mise en place de points limites évalués à l’aide d’une grille d’observation de critères définis. Des actions prévenant une possible douleur, stress ou inconfort sont entrepris (tapis chauffant, gavages avec des canules adaptées, antidouleur, apport de nourriture humidifiée). En cas ou le point limite est atteint l’animal est mis à mort.
Choix des espèces
Le modèle murin a été choisi pour réaliser les expériences de ce projet. La structure du ganglion lymphatique, la circulation sanguine et le drainage de la lymphe sont identiques entre l’homme et la souris. La souris Mus musculus étant de mieux en mieux connue du point de vue génétique, est un très bon modèle d’étude pour ces travaux. De plus, des modèles de souris génétiquement modifiées invalidées pour l'expression des molécules d’intérêt existent et leur utilisation permet d'aborder directement le rôle des protéines d'intérêts dans la formation du ganglion lymphoïde. Les souris seront étudiées à un âge où le système immunitaire est mature (à partir de 4 semaines). Des nouveau-nés ont également été choisis, pour mieux étudier le développement du réseau et des ganglions.
Gestion de la production de 8 lignées de souris transgéniques utilisées dans le cadre de l’étude de la réponse immunitaire consécutive à l’injection d’AAV
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Nées de huit lignées de souris génétiquement modifiées, dont des lignées immunodéprimées, maintenues en élevage pour alimenter des projets sur la réponse immunitaire aux thérapies géniques, 32 580 souris vont être utilisées sur cinq ans dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. 22 230 d'entre elles seront tuées faute de porter le bon génotype ou d'être du bon sexe, 8 400 partiront vers des projets scientifiques et 1 950 resteront en vie comme reproductrices. La seule procédure déclarée est une biopsie d'oreille de moins de 2 mm au ciseau fin, sur souris éveillée, pour le génotypage. Le porteur affirme qu'"aucune méthode substitutive" n'existe pour reproduire la réponse immunitaire et que les croisements retenus imposent des génotypages auxquels il ne peut se soustraire.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de produire et génotyper des animaux transgéniques (dont des modèles immunocompromis), amenés à être utilisés comme animaux d’étude dans des projets visant à mieux comprendre les réponses immunitaires induites après traitement par thérapie génique via des vecteurs viraux et à développer des approches permettant de réduire ces réponses. C’est ainsi que 8 lignées génétiquement modifiées pour différents éléments du système immunitaire sont maintenues en zone d’élevage dans cet objectif.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu de ce projet est de fournir des animaux de génotype conforme de manière à satisfaire les besoins expérimentaux des projets d’étude de la réponse immunitaire, assurer le maintien des colonies d’élevage et de prendre à charge le phénotype dommageable des lignées concernées en conditions d’hébergement protégé. Cette demande s’inscrit plus largement dans l’étude des mécanismes de la réponse immunitaire dirigée contre des vecteurs viraux et dans le développement d’approches thérapeutiques permettant de réduire ces réponses immunitaires.
Procédures
Intervention du prélèvement pour identifier des animaux porteurs de la mutation génétique : les animaux subiront une biopsie de moins de 2 mm de diamètre à l'oreille pour le génotypage. Une paire de ciseaux fins sera utilisée à cet effet qui sera désinfectée à l'alcool et rincée à l'eau stérile entre chaque prélèvement. Cet acte est exécuté par du personnel zootechnique entraîné et ne nécessite que quelques secondes.
Impact sur les animaux
La principale nuisance de ce projet est le prélèvement d’un fragment d’oreille de moins de 2mm de diamètre à des fins de génotypage. La douleur générée est considérée comme légère et passagère. Le phénotype dommageable des lignées concernées, lié au statut immunologique n’est pas exprimé dans nos conditions d’hébergement et d’expérimentation et ne présente de ce fait qu’une gravité légère.
Devenir
Sur 5 ans et pour l'ensemble des 8 lignées, 8400 animaux seront inclus dans des projets scientifiques d’étude de la réponse immune aux produits de thérapie génique. 1950 animaux seront gardés en vie pour les besoins de la reproduction et la gestion des élevages. 22 230 animaux seront euthanasiés car ne présentant pas un génotype d'intérêt ou le bon sexe pour l'expérimentation ou la reproduction.
Remplacement
Chaque projet applicatif fait l'objet d'études préalables in vitro dans le cadre d'évaluation de produits thérapeutiques candidats et de molécules immunosuppressives permettant de réduire la réponse immunitaire . Les réponses immunes, entre autres à l’encontre de produits de thérapie cellulaire et génique, sont la résultante de complexes interactions, impliquant de multiples partenaires cellulaires (lymphocytes, cellules présentant l’antigène…), se déroulant dans plusieurs organes (rate, ganglions lymphatiques, moelle osseuse, foie, muscle etc…) et avec des cinétiques particulières. Le système immunitaire, à travers les organes du système immunitaire, mais également le sang et la lymphe, se trouve imbriqué dans tout l’organisme, ce qui lui permet d’en contrôler l’intégrité. Si certaines expériences in vitro permettent d’analyser certains processus et paramètres de ces réponses immunes, seul le modèle animal est à même de mimer la complexité de la réponse immune humorale (production d'anticorps) et cellulaire résultante. Ainsi, il n’existe pour le moment aucune méthode substitutive aux modèles animaux, en particulier aux mammifères tels que rongeurs, chiens ou primates pour mimer ce qui pourrait advenir chez les patients. De plus, la production de certains animaux nécessite la réalisation de croisements entre non homozygotes, donc la réalisation de génotypages auxquels nous ne pouvons nous soustraire.
Réduction
La production de toutes les lignées de cette demande d'autorisation de projet repose sur des croisements spécifiques et des stratégies d’accouplement qui permettent d’adapter au mieux la production en fonction des besoins expérimentaux des projets scientifiques. En particulier, le nombre de reproducteurs et le nombre de nouveau-nés sevrés sont réévalués toutes les semaines afin de ne produire/conserver que des animaux utilisés dans les projets. Par ailleurs, quand cela est possible, nous mettons en place un schéma d’accouplement optimisé afin de produire un maximum d’animaux présentant les caractères d’intérêt.
Raffinement
D’après la littérature, aucune des modifications apportées aux animaux n’entraine d’effets négatifs ou de maladies dans nos conditions d’élevage et d’expérimentation. En effet, les animaux sont élevés dans un environnement propre et contrôlé, et manipulés dans des conditions protégées. Des seuils d'alerte ont été définis pour détecter rapidement tout signe de malaise, de blessure, ou d'infection chez les animaux dont le système immunitaire est affaibli. Une surveillance quotidienne, assurée 7 jour sur 7, permet d'anticiper ces situations. Pour les génotypages, qui constituent la seule procédure de ce projet, le prélèvement d’un petit fragment d'oreille est réalisé sur des souris éveillées sans provoquer de saignement. Les animaux sont maintenus calmement le temps de la procédure et sont remis dans leur cage. Une surveillance pendant 5 minutes permet de contrôler leur réaction/comportement suite à cette intervention.
Choix des espèces
Le système immunitaire de la souris est très proche du système immunitaire humain, faisant du modèle murin le modèle de référence pour les analyses des complexes réponses immunes, se déroulant via de nombreux types de cellules et dans divers organes. Il bénéficie en outre de l’existence de nombreuses souches modifiées pour des éléments du système immunitaire, permettant d’en analyser le rôle. Les animaux sont prélevés à 7 jours.
Rôle de l’inflammation dans l’anévrisme de l’aorte chez la souris
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système immunitaire
Une partie des souris porte un phénotype dommageable reproduisant la maladie de Marfan, avec scoliose, prolapsus rectal et hernie diaphragmatique. 16 200 souris vont être utilisées au total, toutes dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et toutes tuées pour analyse de l'aorte. Au sevrage, chacune subit une biopsie d'oreille et la pose d'une bague, puis selon les groupes des échographies sous anesthésie, jusqu'à vingt injections intrapéritonéales hebdomadaires, jusqu'à dix prélèvements sanguins submandibulaires en état vigile et l'implantation chirurgicale d'une pompe osmotique sous la peau. Ce chiffre englobe l'élevage des lignées déficientes pour les gènes étudiés, dont les animaux qui ne seront retenus pour aucune expérience.
Objectifs
Ce projet a pour but de comprendre le rôle de l'inflammation dans l’anévrisme de l’aorte. Pour cela, des modèles de souris présentant des anévrismes dans différentes régions de l’aorte seront utilisés. La dilatation de l’aorte, la survenue d’anévrismes, le remodelage de la paroi aortique et l'inflammation seront étudiés chez ces souris. Ce projet a également pour objectif d'étudier l'effet de la déficience et de l'activation de certains acteurs moléculaires et cellulaires de l’inflammation sur la survenue et la gravité des anévrismes.
Bénéfices attendus
Ce projet participera à une meilleure compréhension rôle de l’inflammation dans l’anévrisme de plusieurs régions de l’aorte. En particulier, l’identification des mécanismes moléculaires activés au sein des cellules immunitaires et des cellules de la paroi aortique est essentielle pour le développement à plus long terme de stratégies thérapeutiques innovantes.
Procédures
Ce projet comporte une partie d'élevage de souris déficientes pour certains gènes d'intérêt. Lors du sevrage, ces animaux subiront une biopsie d'oreille pour génotypage et la pose d’une bague d’identification. Des échographies non-invasives et indolores du thorax et de l’abdomen seront réalisées sous anesthésie générale gazeuse, d’une durée maximale de 15 minutes. Une partie des animaux va subir des injections intrapéritonéales d'une durée maximale de 30 secondes (au maximum 1 injection par semaine pendant 20 semaines). Une partie des animaux subira un prélèvement sanguin toutes les deux semaines par voie submandibulaire en étant vigile, d'une durée maximale d'une minute (maximum 10 prélèvements). Une partie des animaux va subir une procédure chirurgicale de 5 minutes au cours de laquelle une pompe osmotique est implantée sous la peau. Cinq injections sous- cutanées d’analgésiques (durée inférieure à 30 secondes pour chaque injection) sont prévues, dont une en préopératoire.
Impact sur les animaux
- Effets indésirables liés à la biopsie pour génotypage : inconfort lié à la préhension et la contention des animaux. Le niveau de douleur est estimé léger et de courte durée. - Effets indésirables liés aux injections et aux prélèvements : inconfort lié à la préhension et la contention des animaux. Stress/potentielle douleur au point d'injection et prélèvement. Le niveau de douleur est estimé léger et de courte durée. - Effets indésirables spécifiques à la chirurgie : les souris sur lesquelles seront implantées des pompes osmotiques risquent de subir l’inconfort de la pompe et de la plaie. Le niveau de douleur est estimé modéré. - Effets indésirables liés aux modèles : la survenue d’anévrismes est inhérente à ce projet. Le niveau de douleur est estimé modéré. - Effets indésirables liés au phénotype dommageable d’une partie des souris dont les symptômes récapitulent ceux des patients atteints de la Maladie de Marfan : scoliose, prolapsus rectal et hernie diaphragmatique. Le niveau de douleur est estimé modéré.
Devenir
A la fin des procédures expérimentales, les animaux seront mis à mort afin de réaliser des analyses histologiques ou d’inflammation dans l’aorte.
Remplacement
L'étude expérimentale sur des animaux est une étape incontournable pour comprendre les mécanismes intervenant dans le développement des anévrismes. En effet, ces phénomènes complexes impliquent une multitude de types cellulaires, ce que les modèles de culture cellulaire ne peuvent reproduire complètement. Le modèle animal permet d'étudier les diverses interactions cellulaires et tissulaires qui se produisent lors de la dilatation de l’aorte et qui peuvent aboutir à sa rupture. Ces modèles précliniques de souris sont également un préalable indispensable pour valider les stratégies thérapeutiques avant leur application chez les patients atteints d'un anévrisme de l'aorte. En parallèle des études sur modèle animal, des études sur modèles cellulaires sur des lignées cellulaires de cellules inflammatoires ou tissulaires permettront d’obtenir des résultats complémentaires qui ne nécessitent pas l’utilisation de plus d’animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires à la réalisation de ce projet a été calculé au plus juste. Les effectifs sont déterminés et les résultats analysés avec des tests statistiques adaptés. En tenant compte des aléas inhérents à la survenue de ruptures des anévrismes étudiés, la taille de groupe est estimée à 20 animaux. Pour réduire le nombre d’animaux, plusieurs paramètres seront étudiés sur le même animal. En ce qui concerne l'élevage, la stratégie de croisement des animaux permet d'optimiser la génération des animaux en fonction des groupes nécessaires pour les expériences et pour la gestion des lignées, à l'aide des tableaux de croisement.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en cages enrichies dans l’animalerie où les conditions d'hébergement et d'élevage sont standardisées et contrôlées durant toute la vie des souris. Par ailleurs, il y aura un enrichissement complémentaire dans certains cas particuliers. Lors des procédures expérimentales, la souffrance animale sera réduite au maximum par l'utilisation de protocoles d’anesthésie et d’analgésie adaptées, et par, l’établissement et l'application de points limites stricts et spécifiques au projet. Les animaux feront l’objet d’une surveillance régulière et renforcée par les expérimentateurs confirmés et par le personnel technique qualifié de l’animalerie pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques de souffrance ou de mal-être. Les grilles de score de suivi des points limites seront remplies sous contrôle de la personne responsable de la mise en œuvre du projet.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour l'étude des maladies cardiovasculaires. De plus, c’est le seul modèle dans lequel ont été générées les lignées mutantes nécessaires. La souris permet de garantir l’homogénéité des résultats et la possibilité de surveiller le développement des complications vasculaires dans un espace de temps raisonnable. Grace à ces modèles de souris, d'importants résultats pourront être obtenus rapidement, ce qui ne serait pas le cas avec une autre espèce qui prendrait beaucoup plus de temps à se reproduire et où le nombre de naissance serait nettement moins important. Ce projet comprend différents modèles d’anévrisme, touchant différentes régions de l’aorte. Pour les modèles d’anévrisme qui le permettent, les souris seront incluses à l’âge adulte une fois le système cardio- vasculaire arrivé à maturité. Cela permet de réduire la variabilité entre les individus. Pour les modèles d’anévrisme évoluant plus rapidement, les animaux seront inclus plus tôt, au stade de jeune adulte.
Vaccination intranasale avec un vaccin à ARNm contre le VIH-1
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
- Système urogénital
690 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélever organes et échantillons, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit deux à quatre immunisations par voie nasale ou intramusculaire sous anesthésie, jusqu'à cinq prélèvements sanguins, des lavages vaginaux, des lavages nasaux et un prélèvement de salive obtenu grâce à un médicament qui force la salivation, les femelles voyant leur cycle hormonal synchronisé avant inoculation du virus. Le projet teste des formulations d'ARN encapsulé censées déclencher une réponse immunitaire dans les muqueuses génitales contre le VIH. Les souris qui perdent plus de 20 % de leur poids sont mises à mort, et le porteur précise qu'aucun analgésique ni anti-inflammatoire ne sera administré, ces produits risquant d'interférer avec la réponse immunitaire mesurée.
Objectifs
L'objectif est de développer un vaccin intranasal à ARN contre le VIH. Le VIH est un virus ciblant le système immunitaire, rendant les patients plus vulnérables à d’autres infections et maladies. Le virus se propage pendant les rapports sexuels non protégés (sans préservatif ou sans médicament spécifiques), ou lors du partage d’équipement d’injection de drogues. Si non traité, le VIH peut mener au SIDA (syndrome de l’immunodéficience acquis). Malgré de nombreuses années de recherche, le développement d’un vaccin efficace contre le VIH reste un défi. Le point critique est d'induire une réponse immunitaire efficace et durable aux sites de l'infection. Notre but est de tester l’efficacité de formulations vaccinales administrées par voie intranasale afin d'induire une réponse génitale étant donné que les sites muqueux communiquent entre eux. De nouvelles technologies vaccinales comme celles de l’ARN (utilisé avec succès contre le COVID-19) est une solution prometteuse. Cependant, administrés par des méthodes traditionnelles comme une injection, ces vaccins ne déclenchent pas une forte réponse au niveau génital. Dans cette étude, nous utiliserons des vaccins ARN encapsulés dans des lipides qui permettront le passage muqueux et amélioreront la réponse immunitaire. Nous testerons différentes formulations vaccinales contenant des ARN. Nous testerons différentes voies d'administration. Nous mesurerons les réponses immunitaires dans le sang et dans les parties génitales, en s’intéressant notamment à la durabilité de la réponses immunitaire. Enfin, nous étudierons l'efficacité de notre stratégie vaccinale en infectant les souris. Le VIH n’infecte pas naturellement la souris, donc nous utiliserons un virus non pathogène qui a certaines caractéristiques du VIH et qui sera administré par voie génitale.
Bénéfices attendus
Le développement de vaccins ciblant les antigènes du VIH reste compliqué et a échoué dans la plupart des essais cliniques. Le problème principal est la difficulté d'induire des anticorps neutralisants à large spectre et la haute variabilité génétique du virus. Il est donc nécessaire de développer une stratégie efficace et robuste contre le VIH. Ce projet a pour objectif de développer de nouvelles formulations vaccinales, administrées par voie intranasale qui induisent une forte réponse immunitaire dans les muqueuse vaginales, rectales et orales. Nous évaluerons la réponse anticorps, qui se développe dans la muqueuse et au niveau systémique. Les données générées dans ce projet seront essentielles pour tester par la suite la protection induite par la formulation la plus prometteuse. De plus, ce projet apportera de nouvelles connaissances dans le développement des réponses immunitaires durables dans le contexte du VIH. Ce projet permettra de déterminer la meilleure stratégie pour améliorer la réponse immunitaire au niveau génital. La voie intranasale qui est sans aiguille permettrait aussi de rendre la vaccination plus accessible et confortable.
Procédures
1) Les souris seront identifiées à leur arrivée 2) Vaccination par voie nasale ou dans le muscle sous anesthésie. Il y aura entre 2 et 4 immunisations par souris. Les prélèvements suivants seront effectués avant chaque immunisation et avant la mise à mort (5 fois maximum) 3) prélèvement d'un petit volume de sang: c’est un geste qui dure 30 secondes. 4) Lavages vaginaux avec une solution saline : geste qui dure 5 minutes. 5) Prélévement des fèces: les souris selon isolées dans des boîtes qui n’entravent pas leurs mouvements jusqu’à la collecte d’un nombre suffisant de fèces (20 minutes). 6) Lavage nasal (sous anesthésie) : En utilisant une pipette, un petit volume de solution saline sera doucement déposée au goutte à goutte sur une narine, permettant au fluide de sortir par l’autre narine pour le prélèvement. 7) Prélevement de la salive : Ce prélèvement sera fait lors de la même anesthésie que pour le lavage nasal (4) ). La sécrétion de salive sera stimulée avec un médicament qui fait saliver utilisé chez l'humain pour collecter une quantité suffisante de salive pour les analyses. La procédure sera réalisée sur un tapis chauffant pour maintenir la température corporelle des souris. 8) pour les souris femelles, le cycle hormonal sera synchronisé avant l'infection virale pour faciliter l’accès du virus au tissu génital. 1 seule fois, pour les expériences d'infection. 9) Administration virale sous anesthésie: une seule fois pour les expériences d'infection 10) un anticorps sera injecté en intra-veineux quelques minutes avant la mise à mort. Ce geste sera fait une seule fois avant la mise à mort. 94% des souris (n=620) subiront ces gestes sur un intervalle de 9 semaines. Seulement 40 souris (6%) participeront à l’étude longitudinale pour évaluer la durabilité de l'immunité et subiront ces techniques sur une durée de 18 mois.
Impact sur les animaux
Un inconfort léger et transitoire peut arriver pendant l’administration du vaccin, en particulier lors de l’injection intramusculaire qui peut causer une douleur ou une inflammation locale au site d’injection. L’administration intranasale peut induire une légère irritation. Certains animaux peuvent avoir un comportement modifié pendant un petit moment. Des réactions physiologiques peuvent survenir comme une augmentation de la température corporelle ou une perte de poids temporaire, ceci rentre dans l'ordre dans les 24-48 heures. Une manipulation répétée pour les rappels vaccinaux peuvent induire un stress léger, cependant toutes les procédures seront faites par des personnes qualifiées.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour préléver des échantillons et des organes. Ces échantillons seront utilisés pour analyser les réponses immunitaires pour établir l’immunogénicité des formulations vaccinales testées
Remplacement
Avant de tester les formulations chez les souris, nous étudierons in vitro la passage des ARN dans les capsules lipidiques sur des modèles cellulaires. Cependant, aucun modèle animal ne permet de tester la réponse vaccinale, en particulier la durabilité des réponses immunitaires. Cela peut seulement être étudié dans un animal vivant récapitulant tous les systèmes biologiques.
Réduction
Pour réduire le nombre d’animaux utilisés, nous inclurons autant de groupes test que possible pour un groupe contrôle, tout en gardant les expériences réalisables et les données robustes. Nous utiliserons des tests statistiques standards pour s’assurer de la validité des résultats. Si un ou plusieurs groupes démontrent une réponse immunitaire plus forte que les souris contrôles, nous répèteront l’expérience trois fois pour confirmer les résultats.
Raffinement
Après chaque vaccination et anesthésie, les souris seront surveillées pendant 30 à 60 minutes, puis 3, 24, 48 et 72 heures après vaccination. Nous surveillerons l’apparition de douleur ou d'inconfort comme une difficulté à bouger, une boîterie ou une sensibilité accrue au site d’injection. Pour la vaccination intranasale, nous vérifierons l’absence d'une forte irritation nasale ou de problèmes respiratoires. La température corporelle et le poids seront vérifiés aux temps mentionnés. Si une souris présente un signe de souffrance comme une extrême fatigue, absence de mouvement, un gonflement, des problèmes de respiration ou perd plus de 20% de son poids initial, elle sera immédiatement mise à mort. Étant donné que nous étudions une réponse immunitaires après une vaccination, nous ne pouvons pas donner d’analgésiques ou d’anti-inflammatoires car ils pourraient interférer avec les réponses immunitaires.
Choix des espèces
La souris est le modèle le plus adapté pour étudier les réponses immunitaires spécifiques à un vaccin. La plupart des expériences d’immunogénicité seront réalisées avec des souris âgées de 7 semaines à 6 mois car avant 7 semaines les souris n’ont pas un système immunitaire mature et après 6 mois la réponse immunitaire peut être altérée. Étant donné qu’il a été démontré que l’âge peut modifier les réponses vaccinales, certaines expériences avec la formulation vaccinale la plus prometteuse chez les souris jeunes seront répétées chez des souris âgées de plus de un an.
Étude des mécanismes immunitaires et développement d’approches thérapeutiques dans des modèles murins d’aspergilloses pulmonaires
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
Perte de poids, signes respiratoires marqués, baisse d'activité ou de prise alimentaire : le dépassement de ces seuils déclenche la mise à mort. 2 640 souris vont être utilisées, 1 400 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 1 240 un niveau sévère, toutes tuées pour prélèvement des poumons, de la rate et des ganglions. Elles reçoivent des injections immunosuppressives tous les deux à trois jours, des instillations d'agents infectieux sous anesthésie pendant une à quatre semaines et des prélèvements sanguins une à deux fois par semaine, l'infection fongique pouvant devenir systémique et mortelle chez les souris immunodéprimées. Les retombées annoncées, des thérapies contre les infections fongiques graves et une réduction des coûts de santé, restent au conditionnel, tandis que le porteur qualifie l'expérimentation animale d'"indispensable" pour ce projet.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de mieux comprendre comment notre organisme réagit face à certaines infections respiratoires causées par des champignons, qui peuvent être graves chez les personnes dont les défenses immunitaires sont affaiblies ou particulièrement sensibles. L’étude se concentre sur les réactions du système immunitaire au niveau des poumons, en particulier dans des situations où la réponse inflammatoire devient excessive et aggrave l’état de santé. Pour cela, des expériences seront menées sur un modèle murin (souris) afin de reproduire ces infections dans des conditions proches de celles observées chez l’humain. Ce modèle permettra d’identifier les mécanismes responsables de l’inflammation, et d’évaluer l’effet de nouvelles approches thérapeutiques, comme l’utilisation de traitements qui bloquent certains signaux dans l’organisme. À terme, ces recherches pourraient contribuer à améliorer les soins pour des maladies respiratoires encore difficiles à traiter aujourd’hui.
Bénéfices attendus
Ce projet contribuera à : Identifier de nouvelles voies de signalisation cellulaire impliquées dans la reconnaissance fongique, l’activation immunitaire et l’inflammation pulmonaire, pour mieux comprendre les mécanismes de réponse de l'hôte face aux infections. Décrypter les interactions hôte-pathogène lors de l’aspergillose invasive, des co-infections virales et de l’aspergillose bronchopulmonaire allergique (ABPA), afin d’améliorer la compréhension des pathologies respiratoires complexes. Explorer des approches thérapeutiques ciblant ce récepteur, comme des anticorps bloquants, pour moduler les réponses inflammatoires et optimiser les traitements existants. Réduire la mortalité et la morbidité associées aux infections pulmonaires sévères et aux syndromes inflammatoires chroniques comme l’ABPA. Bénéfices pour la santé humaine : Ce projet pourrait aboutir à des thérapies innovantes pour les infections fongiques graves, un défi clinique majeur dû aux résistances aux antifongiques. Une meilleure gestion des réponses inflammatoires pourrait être bénéfique dans d’autres maladies respiratoires, comme l’asthme ou la fibrose pulmonaire. Ces avancées faciliteront un diagnostic précoce et des traitements mieux adaptés, réduisant les complications et les hospitalisations. Bénéfices pour la recherche : Les connaissances générées enrichiront l’immunologie et la microbiologie, ouvrant des perspectives pour d’autres pathologies. Les modèles développés seront utiles pour évaluer de nouvelles cibles thérapeutiques. Impact sociétal : Réduction des coûts de santé grâce à des traitements plus efficaces. Amélioration de la qualité de vie des patients, limitant hospitalisations et complications. Balance coût bénéfice : Les bénéfices dépassent largement le coût. Ce projet offre des solutions innovantes pour des infections pulmonaires complexes, répondant à un besoin médical urgent.
Procédures
Dans ce projet, les souris seront soumises à différents types d’interventions encadrées, visant à étudier les réponses immunitaires et physiopathologiques associées aux infections fongiques et virales. Toutes les procédures sont réalisées dans le respect des normes éthiques, en limitant la douleur, le stress et la souffrance. 1) Injections immunosuppressives : administrées sur animaux vigiles, tous les 2 à 3 jours selon les protocoles. Chaque injection dure environ 30 secondes à 1 minute. 2) Instillations : réalisées sous anesthésie générale légère, pour administrer des agents infectieux. Ces interventions sont espacées de quelques jours, sur une période allant de 1 à 4 semaines selon les modèles. Chaque session dure environ 10 à 15 minutes, incluant l’induction anesthésique, la procédure, et le réveil. 3) Injections de solutions expérimentales : administrées à des animaux vigiles tous les 2 à 3 jours pendant une durée pouvant aller jusqu’à 4 semaines. Chaque injection dure environ 1 à 2 minutes. 4) Prélèvements sanguins : réalisés sous anesthésie légère, 1 à 2 fois par semaine. Chaque prélèvement dure environ 5 à 10 minutes par animal, incluant l’induction anesthésique et le soin post-procédure. 5) Euthanasie : Les animaux seront euthanasiés selon différentes méthodes réglementaires en fonction des prélèvements et analyses à effectuer ou si un point limite est atteint. Cette étape dure environ 5 minutes et permet la collecte des organes et échantillons nécessaires aux analyses. Toutes les procédures sont menées par du personnel formé, avec une attention constante portée au raffinement, à la réduction du stress, et à la limitation du nombre d’animaux utilisés.
Impact sur les animaux
Les animaux impliqués dans ce projet pourraient être exposés à différentes nuisances liées aux procédures expérimentales. L’anesthésie utilisée pour certaines manipulations peut entraîner une baisse de la température corporelle, voire, dans de rares cas, des troubles respiratoires. Des douleurs légères sont possibles lors des injections ainsi que lors des prélèvements sanguins. Les injections peuvent aussi induire une douleur légère et transitoire au point d’injection. Dans de rares cas, l'instillation peut entraîner une mortalité précoce ou des lésions pulmonaires non immédiatement visibles. Les infections fongiques ou les sensibilisations répétées à des antigènes fongiques peuvent provoquer une inflammation modérée des voies respiratoires. Dans le modèle reproduisant l’aspergillose bronchopulmonaire allergique, une hyperréactivité des bronches et une inflammation plus marquée sont attendues, mimant ce qui est observé dans certaines pathologies humaines chroniques. Lorsqu’une infection virale est associée à une infection fongique, les réactions inflammatoires peuvent être plus sévères, affectant l’ensemble de l’organisme et aggravant la détresse respiratoire. Enfin, chez les souris immunodéprimées (immuno-supression induite expérimentalement) utilisées dans le modèle d’aspergillose invasive, une infection systémique sévère peut survenir, pouvant parfois conduire à la mort de l’animal.
Devenir
La totalité des animaux seront euthanasiés pour permettre la collecte d’organes (poumons, rate, ganglions lymphatiques) et d’échantillons nécessaires à des analyses approfondies (histologiques, transcriptomiques, immunologiques). Ces analyses sont indispensables pour répondre aux objectifs scientifiques du projet, notamment pour étudier les mécanismes immunitaires et inflammatoires associés aux infections.
Remplacement
L’expérimentation animale reste indispensable pour atteindre les objectifs scientifiques du projet, car certains phénomènes complexes, comme les réactions du système immunitaire ou les interactions entre un microbe et l’organisme, ne peuvent pas être entièrement reproduits en laboratoire sans animaux. Cependant, avant de recourir aux animaux, nous utilisons plusieurs méthodes alternatives : - Cultures de cellules humaines : Nous étudions les premières étapes de l’infection en laboratoire en utilisant des cellules des poumons (bronches et alvéoles) cultivées dans des conditions proches du corps humain. - Modèles mathématiques : Des équations informatiques nous permettent de simuler l’évolution de l’infection et l’effet des traitements. Cela nous aide à faire des prévisions et à réduire le nombre d’expériences sur les animaux. Ces méthodes nous permettent de limiter autant que possible le recours aux animaux, tout en assurant des résultats fiables pour mieux comprendre la maladie et développer de nouveaux traitements.
Réduction
Des mesures ont été mises en œuvre pour limiter le nombre d’animaux utilisés dans ce projet. Un total de 2640 souris sera impliqué dans les différentes expériences, réparties entre les groupes traités et les groupes témoins. Ces expériences concernent plusieurs modèles, dont l’aspergillose invasive, l’ABPA (aspergillose bronchopulmonaire allergique) et les co-infections. Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé avec soin, à l’aide d’une méthode de calcul qui permet de s’assurer qu’il est juste suffisant pour obtenir des résultats fiables, sans en utiliser plus que nécessaire. Les données obtenues seront analysées à l’aide de méthodes statistiques appropriées, afin de garantir une interprétation rigoureuse et objective des résultats. Par ailleurs, les organes et échantillons non utilisés immédiatement seront conservés pour de futures analyses ou partagés avec d’autres projets compatibles, afin d’éviter des expérimentations répétées et de maximiser l’utilisation des animaux déjà inclus dans l’étude. Bien que l’expérimentation animale reste indispensable pour répondre aux objectifs scientifiques du projet, tout est mis en œuvre pour réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés et optimiser leur contribution à la recherche.
Raffinement
Des mesures spécifiques ont été mises en place pour garantir le bien-être des animaux tout au long du projet. Les conditions d’hébergement respectent la réglementation en vigueur, avec un accès libre à la nourriture et à l’eau, dans des cages ventilées enrichies (matériaux à ronger, abris ou tunnels). Lors de chaque intervention invasive, une anesthésie appropriée est systématiquement utilisée. Une surveillance rapprochée est mise en place pour détecter toute complication post-injection. Une surveillance rigoureuse des animaux est assurée une à deux fois par jour en fonction de la procédure, afin de détecter au plus tôt les signes de souffrance ou de détresse après infection. Les protocoles ont été conçus pour limiter les nuisances liées à l’infection ou à l’inflammation, en évitant les effets prolongés ou excessifs. Des points limites précoces ont été définis pour permettre une prise en charge rapide : perte de poids, signes respiratoires marqués, réduction de l’activité ou de la prise alimentaire. En cas de dépassement des seuils, les animaux seront immédiatement retirés de l’étude et euthanasiés selon les procédures éthiques établies. Ces mesures permettent d’assurer à la fois la qualité scientifique des résultats et le respect du bien-être animal.
Choix des espèces
La souris (Mus musculus) est l’espèce animale choisie pour ce projet en raison de sa pertinence scientifique et éthique : Arguments scientifiques : Les souris offrent un modèle immunologique robuste, bien documenté et transposable aux infections humaines. Elles permettent d’étudier les réponses immunitaires spécifiques. Arguments techniques : Les lignées utilisées permettent d'étudier précisément les voies de signalisation impliquant le récepteur fongique étudié. Les outils génétiques et les réactifs disponibles pour cette espèce facilitent les analyses approfondies. Arguments éthiques : L’utilisation des souris est justifiée par l’absence de modèles alternatifs permettant de reproduire la complexité des interactions hôte-pathogène observées dans ces infections. Les procédures ont été conçues pour minimiser la souffrance et maximiser la transposabilité des résultats. Les souris adultes jeunes (6-12 semaines) sont idéales pour étudier les réponses immunitaires pulmonaires, car leur système respiratoire est pleinement développé et reflète fidèlement les réponses observées chez des patients adultes.
Implication du microbiote intestinal dans le développement de l’Arthrite Juvénile Idiopathique
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système nerveux
Cinq injections intrapéritonéales espacées de deux jours déclenchent chez les souris un emballement du système immunitaire qui provoque une perte de poids caractéristique et une fatigue généralisée. 380 souris vont être utilisées, 240 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 140 un niveau modéré, toutes tuées puis autopsiées. Une partie, née sans microbiote et maintenue en isolateur stérile, reçoit par gavage orogastrique le microbiote des souris précédentes avant de subir à son tour cinq injections. Le porteur décrit un modèle "pas mortel" et réversible, tout en indiquant qu'il est impossible de soulager ces effets par des antalgiques sans compromettre l'intérêt du modèle animal.
Objectifs
L'objectif du projet est d'étudier l'implication du microbiote dans le développement de l'Athrite Juvenile Idiopathique au travers de la relation hôte-microbiote
Bénéfices attendus
Ce travail doit permettre de mettre en évidence l'implication du microbiote et/ou les groupes bactériens susceptibles d'être impliqués dans le processus d'inflammation chez les personnes souffrant d'Arthrite Juvénile Idiopathique, et ainsi, de mieux comprendre la relation hôte-microbiote dans ce contexte pathologique.
Procédures
Les animaux seront soumis à 4 types d'interventions au cours de projet : 1) 5 injections tous les 2 jours pour les souris conventionnelles avec soit d'ODN 1826 (nom de l'oligomère qui va entrainer un emballement du système immunitaire et reproduire les conséquences métaboliques que l'on retrouve dans l' Arthrite Juvénile Idiopatique) soit de l'eau stérile. ces injections seront réalisées en moins de 30 secondes en intra-péritonéale, sous contention du manipulateur, permettant ainsi l'induction du syndrome d'activation des macrophages caractéristique de l'Athrite Juvénile Idiopathique. 2) les souris axéniques recevront les microbiotes des lots SHAM (lot ayant reçu l'eau stérile) et ODN (lot ayant reçu l'ODN 1826) par gavages orogastriques. 1 seule intervention, en tout début de procédure et d'une durée inférieure à la minute est pratiquée par des zootechniciens formés et expérimentés et enfin 3) Des prelèvements de fecès seront réalisés avant implantation du microbiote, 15 jours après l'implantation, et de façon hebdomadaire pendant la durée du projet, cette intervention peut prendre quelques minutes ne fonction de l'animal mais il n'est tenu que le temps de récupération des fecès, soit une dizaine de seconde. 10 jours avant la fin du projet, 5 injections intrapéritonéales seront réalisées tous les 2 jours, en moins de 30 secondes, avec soit l'oligomère, pour les souris des lots ODNi (fecès ODN+ODN 1826), soit avec le véhicule (eau stérile) pour le lot Shami (fecès eau stérile + ODN 1826), enfin 4) les animaux seront anesthésiés à l'isoflurane pour effectuer le prélèvement d'un maximum de volume sanguin puis seront immédiatement mis à mort par dislocation cervicale., cette intervention est réalisée en 1 à 2 minutes.
Impact sur les animaux
Ce modèle infectieux de stimulation des TLR-9 mime la "tempête" inflammatoire retrouvée chez les patients souffrants d'AJI qui provoque un déréglement globale du système immunitaire, qui n'est pas mortel et qui est réversible quelques jours après l'arrêt des injections. Toutefois, il provoque chez l'animal une perte de poids caractéristique et une fatigue généralisée, de plus malgré la rapidité de l'intervention (une dizaine de seconde), les souris vont subir la douleur liée à l'introduction de l'aiguille en intrapéritonéale et le stress lié à la contention. En ce concerne le modèle de souris à microbiote contrôlé, les effets décrits ci-dessus seront potentiellement retrouvés chez les animaux recevant les injections d'ODN et potentiellement chez les animaux constituant les autres lots. Les animaux subiront également le stress dû à la contention lors du gavage orogastrique bien que cette manipulation ne dure que quelques secondes.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure, puis autopsiés afin de récupérer l'ensemble des organes et fluides métaboliques nécessaires aux futures analyses biologiques, génomiques et histologiques.
Remplacement
L’étude des mécanismes de l'Arthrite Juvénile Idiopathique (AJI), plus particulièrement l’implication du microbiote intestinal et la relation dans le développement de la pathologie, ne peut être évaluée que sur un organisme vivant, pris dans sa globalité.
Réduction
Pour le respect de la règle des 3Rs, le nombre de chaque groupe d’animaux a été réduit au minimum nécessaire pour discriminer un effet statistiquement significatif entre les traitements. Les résultats obtenus dans les différents lots seront comparés à l’aide d'un test statistique adapté. Les animaux utilisés sont des souris mâles et femelles conventionnelles et axéniques (nées sans microbiote), ces dernières seront, hébergées dans des isolateurs stériles. Un projet pilote de 20 souris (10 femelles et 10 mâles) sera préalablement réalisé pour valider le modèle au sein de notre établissement utilisateur. 3 séries d’expérimentations seront réalisées sur 1) un modèle murin de stimulation de recepteurs,(les TLR-9) qui jouent un rôle très important dans les réponses immunitaires et qui, dans ce cas, permettent de déclencher le syndrome d'activation des macrophages, désordre immunologique caractéristique de l'Athrite Juvénile Idiopathique puis sur 2) un modèle murin axénique de transplantation du microbiote provenant du premier modèle. Chaque expérience sera constituée de 2 lots de 20 souris conventionnelles (10 femelles et 10 mâles pour chaque lot) - un lot de 20 souris (nommé ODN) recevra une injection d'un l'oligonucléotide (l'ODN 1826) qui se fixe sur TLR-9 déclenchant ainsi l'activation des macrophages - un lot de 20 souris (nommé Sham) qui recevra une injection du seul véhicule de l'ODN 1826 (Eau stérile). Le microbiote de chaque lot sera ensuite transplanté dans 4 lots de 20 souris axéniques (10 femelles et 10 mâles) : - un lot de 20 souris qui recevra le microbiote provenant des souris ODN - un lot de 20 souris qui recevra le microbiote provanant des souris Sham - un lot de 20 souris qui recevra le microbiote provenant des souris ODN plus une injection intrapéritonéale de l'oligomère (nommé ODN injec) - un lot de 20 souris qui recevra le microbiote provenant des souris Sham plus une injection intrapéritonéale de l'oligomère ( nommé Sham injec) Ainsi, 380 souris au total seront utilisés pour ce projet, 140 conventionnelles et 240 axéniques.
Raffinement
le modèle de stimulation des TLR-9 est un modèle communément utilisé pour les études concernant le syndrome d'activation des macrophages caractéristique de l'Arthrite Juvénile Idiopathique (AJI), cependant ce sera la première fois qu'il sera mis en place au sein de notre établissement utilisateur, c'est pourquoi nous souhaiterions, au préalable du projet, réaliser une étude pilote sur un effectif de 20 souris conventionelles C57Bl6 (10 femelles et 10 mâles) répartis selon les lots décrits ci dessus. La réalisation de cette expérimentation pilote nous permettra de valider le modèle, de l'induction aux analyses post mortem, dans notre contexte expérimental. Le modèle de souris à microbiote contrôlé est un modèle communément utilisé pour les études concernant le tube digestif. La souris est en effet reconnue pour sa capacité à conserver un microbiote dont la composition est très proche de celle du microbiote du donneur. La transfection de microbiote est réalisée, sous contention de quelques secondes, par du personnel formé et expérimenté. Ces modèles infectieux provoquent un déréglement globale du système immunitaire, qui n'est pas mortel et qui est réversible quelques jours après l'arrêt des injections. Toutefois, il provoque chez l'animal une perte de poids caractéristique et une fatigue généralisée. Il est cependant impossible de réduire ces effets par l'emploi d'antalgiques sans compromettre l'intêret du modèle animal. Dautre part, lors de l'étape de transfection et comme pour tout projet d'expérimentation réalisé au sein de l'établissement utilisateur, les animaux utilisés feront l’objet d’une surveillance quotidienne sur le temps d'implantation du microbiote (15 jours) pour détecter tout signe d'inconfort, de douleur, de détresse ou d'angoisse pour le réduire, le soulager, le supprimer. Dès l'apparition de ces signes, l'arbre décisionnel joint sera suivi et, à cette étape, l'animal pourra être sorti du projet sans euthanasie pour une phase de récupération sous protocole de soin visé par le vétérinaire.
Choix des espèces
Les espèces animales choisies sont des souris femelles et mâles C57BL6 âgés de 6 à 7 semaines conventionnelles ou axéniques. Le modèle de stimulation des TLR-9 est un modèle communément utilisé pour les études concernant le syndrome d'activation des macrophages caractéristique de l'Arthrite Juvénile Idiopathique (AJI). Ce modèle infectieux mime la "tempête" inflammatoire retrouvée chez les patients souffrants d'AJI. Le modèle de souris à microbiote contrôlé est communément utilisé pour les études concernant le tube digestif. L'animal est, en effet reconnu, pour sa capacité à conserver un microbiote dont la composition est très proche de celle du microbiote du donneur. Pour le modèle de stimulation des TLR-9, les souris seront âgés de 8 semaines au moment de l'injection de l'ODN1826. Pour le modèle de transfection fécale chez la souris axénique, les animaux seront âgés de 8 semaines. Pour les 2 modèles, ce stade de développement, jeune adulte, est optimal pour permettre une bonne reproductibilité de l'induction du syndrome d'activation des macropahges et bonne implantation des microbiotes transplantés.
Rôle des protéines de liaison à l’ARN dans le développement de tumeurs chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Un écoulement de sang ou un ulcère sur la tumeur déclenche la mise à mort de l'animal. 2 832 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélèvement d'organes. Prélevées à la queue à six jours pour le génotypage, elles reçoivent selon les groupes cinq jours d'injections ou de gavage, une irradiation de dix minutes, un transfert de cellules par une veine derrière l'œil, une greffe de cellules tumorales, puis un suivi de la tumeur pendant deux à huit semaines. Le porteur indique que la suppression des protéines étudiées dans les lymphocytes T peut déclencher une auto-immunité avec amaigrissement, inflammation de la peau, prostration et perte d'activité sévère, auquel cas les souris sont tuées et le traitement raccourci à cinq doses.
Objectifs
La modulation des réponses immunitaires par les lymphocytes T grâce aux immunothérapies est à présent mise en place comme un traitement standard contre divers cancers. Dans ce contexte, l'activation des lymphocytes T dépend d’une régulation hautement dynamique des programmes génétiques pour la production de molécules effectrices qui éliminera les cellules tumorales. Nos données préliminaires montrent que les fonctions effectrices et régulatrices des lymphocytes T sont modulées par les protéines de liaison à l'ARN (RBPs). Nous émettons l'hypothèse que les RBPs sont essentielles pour le développement de la réponse antitumoraux par les lymphocytes T. Avec l'utilisation de modèles de souris transgéniques, notre projet vise à découvrir de nouveaux mécanismes moléculaires qui contrôlent l'amplitude et l’étendue des réponses immunitaires contre les tumeurs. Plus précisément, les objectifs spécifiques de notre projet sont : 1 - Comprendre la fonction des RBPs pour la maintenance de populations de lymphocytes T saines. 2 - Étudier l’importance de ces protéines pour l’activation des lymphocytes T effectrices et régulatrices dans la tumeur.
Bénéfices attendus
Nous avons sélectionné les protéines TIA1, TIAL1, G3BP1 et G3BP2 comme modèles pour évaluer l'importance des mécanismes post-transcriptionnels clés des ARNm jusqu'à la synthèse des protéines. Pour certains cancers, l’expression de TIA1 et TIAL1 dans les lymphocytes T a été utilisé comme un marqueur pronostique, mais sa fonction moléculaire reste inconnue. G3BP1 et G3BP2 sont des protéine impliques dans l’apparition de cancer. Donc, nos études apporteront d'importantes connaissances sur la biologie de ces protéines et sur le fonctionnement des lymphocytes T qui permettra de mieux optimiser les stratégies pour la détection ou traitement de cancers.
Procédures
Les animaux sont soumis à une contention de 3-5 minutes pour un prélèvement de tissu (queue) lorsqu’elles ont 6 jours pour le génotypage (détermination des modifications génétiques) et, dans certains cas, un prélèvement du sang. Les animaux transgéniques n’expriment pas les protéines TIA1, TIAL1, G3BP1 et G3BP2 dans les lymphocytes T après un traitement spécifique par injection intra-péritonéale ou gavage oral (chaque intervention dure 2 minutes) pendant 5 jours, ou par régime alimentaire (sans manipulation). Ils serviront comme modèles tumoraux ou de donneurs de cellules T pour nos expériences de transfert cellulaire. Le transfert de cellules se fait dans la souris anesthésiée pendant 5 minutes par une injection de 100-200μL en voie intraveineuse, par injection rétro-orbitale. Certains animaux seront irradiés, une fois pendant maximum 10 minutes, avant la reconstitution du système immunitaire avec le transfert de cellules souches par injection intraveineuse de 100-200μL dans la souris anesthésiée pendant 5 minutes. Dans les modèles de cancers murins, l'implantation des cellules tumorales se fait dans la souris anesthésiée pendant 5 minutes par injection sous-cutanée (sc) au niveau du flanc. Les animaux sont soumis à une contention de 2-3 minutes pour mesurer la tumeur tous les 2-3 jours (pendant 2-8 semaines selon les expériences) jusqu’au point d’analyse. Toutes les souris seront euthanasiées avant le prélèvement des organes le jour du point d’analyse.
Impact sur les animaux
Pour minimiser les effets indésirables, la santé des souris et l’aspect des tumeurs seront surveillés 3 fois par semaine après injection des cellules tumorales, puis tous les jours lorsque l’on se rapproche de une taille tumorale maximale. Parfois, des nécroses peuvent apparaître au centre de certaines tumeurs et commencer à s’ulcérer ou à saigner. Si se le cas, les souris seront suivies par le/la vétérinaire. L’apparatition d’écoulement de sang ou d’ulcère avec un écoulement de liquide est un point limite, et le souris seront euthanasiées. Pour les animaux transgéniques qui n’expriment pas nos protéines d'intérêt dans les lymphocytes T, il y a la possibilité de développer un épisode d'auto-immunité associé à une perte de lymphocytes T régulateurs. L’auto-immunité peut être caractérisée par un amaigrissement, une inflammation cutanée, une peau rugueuse et/ou squameuse, une déshydratation, une posture prostrée, des poils hérissés, une absence de toilettage, ou une absence d’activité sévère. Si les animaux présentent un des phénotypes cités en amont, ils seront euthanasiés et nous remplacerons le traitement continu par un traitement limité à cinq doses de médicament (1 par jour durant 5 jours) où la perte de poids sera inférieure à 5 %, sans aucune inflammation cutanée et une activité physique normale. Nous n’avons observé aucun autre phénotype dommageable lié aux croisements de lignées génétiquement modifiées. Dans tous les cas, la santé de l’ensemble de nos souris sera surveillée au minimum 3 fois par semaine et les souris seront euthanasiées si elles perdent plus de 20% de leur poids initial ou présentent une posture voutée ou prostrée, des poils hérissés, des salissures ou écoulements ou une absence de toilettage. La souffrance, la douleur et le stress associés à la manipulation d'animaux, l’injection de substances et cellules (nuisances légères), l'irradiation de souris (nuisance modérée), et de prélèvement de sang et/ou d’une biopsie pour le génotypage (nuisances légères) sont limités en raison de la formation constante de notre personnel.
Devenir
Dans ce projet, tous les animaux seront euthanasiés à la fin d’étude afin de prélever les organes nécessaires aux analyses.
Remplacement
Les réponses immunitaires contre le cancer sont des mécanismes complexes qui ne peuvent pas être modélisés in vitro. Les souris ont un système immunitaire similaire à celui des humains et permettent l’obtention de résultats scientifiques exploitables et pertinents de la pathologie humaine. Dans la mesure du possible, nous remplacerons les souris avec des cultures cellulaires in vitro, mais ces cultures se limiteront à la description des interactions moléculaires entre nos RBPs et l’ARN.
Réduction
Nous suivons les directives ARRIVE afin de garantir le bien-être animal et la collecte de données de haute qualité avec un nombre minimum d'animaux. La stratégie d'élevage produit le même nombre des souris tests et contrôles. Les souris sont classées en fonction du sexe, mais pas du génotype. Le nombre minimal d'animaux dans chaque expérience est déterminé en utilisant des calculs de puissance statistiques. Sur la base de nos données préliminaires, pour avoir la plus grande puissance statistique, nous aurons besoin de 7 souris par groupe. Pour la reproductibilité de résultats concluants, nous répéterons chaque expérience 3 fois pour permettre un test statistique et une bonne reproductibilité. Finalement, dans certains cas, le transfert des lymphocytes T matures ou la reconstitution du système immunitaire avec des cellules souches permettra la reconstitution des lymphocytes T chez plusieurs souris réceptrices non-transgéniques, réduisant ainsi l'élevage des animaux transgéniques.
Raffinement
Les souris sont hébergées par 5 maximum dans des cages à 20-24°C et 30-50% d’hygrométrie, en portoirs ventilés (dans des cages d’une superficie de 500cm2), avec une alternance jour/nuit de 12h/12h. Les souris ne seront jamais laissées seules dans leur cage. La nourriture et l’eau de boisson sont fournies ad libitum. Le change de la litière est réalisé 1 fois par semaine. De l’essuie-tout, des copeaux et du rouleau en carton et une maison en plastique rouge sont rajoutés en tant qu’enrichissements pour permettre aux souris de se détendre. Les animaux sont suivis au quotidien par les zootechniciens dès leur naissance. Les animaux disposent d'une semaine d'acclimatation avant le début du protocole. Les conditions d’expérimentation font l’objet d’une procédure de suivi du bien-être animal. Dans chaque procédure, nous avons mis en place des points limites (activité, posture, aspect et/ou respiration anormale, amaigrissement, inflammation cutanée, présence d'une anomalie ou avec une tumeur de taille anormale [ayant atteint 1500mm3], ulcère ou sanglante). Si l’un de ces critères est atteint, les souris seront euthanasiées. Les utilisateurs ont reçu des formations spécialisées et officielles qui leur permettent l’évaluation des souris et le raffinement des procédures. Les zootechniciens compétents assureront également le suivi du bien-être des animaux et des signes cliniques, et nous signaleront tout incident tel que les grimaces, l’amaigrissement, la déshydratation, une posture prostrée, des poils hérissés et/ou une absence de toilettage. L’anesthésie gazeuse (2% isoflurane + mélange air/oxygène, débit : 2 L/min pour la boîte et 0.2 L/min pour le masque) sera utilisée pendant le prélèvement du sang ou l’injection des cellules pour réduire le stress.
Choix des espèces
Les mécanismes moléculaires régulés par les protéines de liaison à l'ARN étudiées dans ce projet, ainsi que la dynamique des réponses immunitaires observées chez la souris sont similaires à celle observées chez l'homme. Donc, nos modèles de souris nous permettent d’identifier les mécanismes responsables d’une réponse immunitaire efficace contre le cancer. Tout particulièrement, nous pouvons évaluer le maintien et le fonctionnement des cellules lymphoïdes dans un environnement tumoral complexe et difficile à modéliser in vitro, et ainsi analyser l'impact des réponses immunitaires systémiques en dehors du site tumoral. Toutes les procédures seront effectuées sur des souris âgées de 6 à 20 semaines présentant un système immunitaire mature mais non vieillissant.
Impact des macrophages sur la matrice extracellulaire tumorale et la réponse immunitaire
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Une tumeur greffée sous la peau du flanc, puis mesurée tous les deux jours pendant treize jours, 1 428 souris vont être utilisées, toutes tuées pour analyses post-mortem, 240 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 1 188 un niveau modéré. Selon les groupes, elles reçoivent jusqu'à trois injections d'un agent qui détruit leurs macrophages, ou cinq injections d'immunothérapie, et le porteur signale diarrhées, déshydratation et perte de poids pendant six jours dans un des modèles, ainsi qu'une nécrose possible de la tumeur en fin d'expérience. Le projet cherche à comprendre comment les macrophages modifient la matrice qui entoure la tumeur et gêne l'entrée des cellules immunitaires. Les souris employées sont génétiquement modifiées et les tumeurs greffées choisies pour leur résistance variable aux immunothérapies, le porteur jugeant la similitude des systèmes immunitaires humain et murin suffisante pour parler de modèle "idéal".
Objectifs
Au cours de la tumorigénèse, la matrice extracellulaire, qui constitue l’architecture de tout tissu, est profondément modifiée, contribuant à la progression tumorale en limitant l’accès des cellules immunitaires à l’intérieur de la tumeur, et en favorisant les métastases. Les macrophages sont des cellules immunitaires qui peuvent avoir des effets pro- ou anti-tumoraux, et sont capables de modifier la matrice extracellulaire. Notre projet étudie dans un premier temps le rôle des macrophages dans la modification de la matrice tumorale, pour évaluer, à terme, leurs effets sur la réponse immunitaire naturelle et sous immunothérapie. En particulier, notre projet vise à comprendre comment les propriétés physiques de la matrice influencent l’infiltration des cellules immunitaires, et le rôle que jouent les macrophages dans ce processus.
Bénéfices attendus
Ce projet va contribuer à une meilleure compréhension du dialogue entre cellules tumorales, cellules immunitaires et matrice extracellulaire, 3 acteurs centraux de la tumorigénèse. Les modèles expérimentaux choisis permettront d’obtenir des connaissances fondamentales sur les tumeurs solides et la réponse immunitaire contre celles-ci. Ce projet pourrait permettre à terme d’améliorer les stratégies d’immunothérapies par anticorps ou cellules CAR-T.
Procédures
1-Greffe de cellules tumorales: 1 seule fois par animal, sur animal vigile, puis suivi de la croissance tumorale pendant 13 jours maximum (J3-5-7-9-11-13), sur maximum 1108 animaux 2- Injections d’un agent non douloureux délétant les macrophages : sous anesthésie générale, 3 injections à J3-5-7 ou 9-11-13, sur maximum 458 animaux (durée de l’anesthésie inférieure à 5 minutes) 3- Traitement par un autre agent non douloureux délétant les macrophages : sous anesthésie générale, une injection à J3 ou à J9, sur maximum 96 animaux (durée de l’anesthésie inférieure à 5 minutes) 4-Traitement d’immunothérapie (ou contrôle), non douloureux : une injection à J10-13-16-19-22 sur 160 animaux. 5-Traitement (ou contrôle), non douloureux, sous anesthésie générale : une injection à J10-11-12-13 sur 192 animaux (durée de l’anesthésie inférieure à 5 minutes).
Impact sur les animaux
Nous injectons au niveau du flanc des souris des tumeurs sous-cutanées plus ou moins résistantes aux immunothérapies, puis déplétons ou non les macrophages. L’expérience dure entre 9 et 15 jours. Nos observations se font à des temps précoces de la tumorigénèse, la taille de la tumeur reste modérée et ne gêne pas les déplacements de l’animal. Une nécrose peut apparaitre sur la tumeur en fin d’expérience. Le traitement pour la déplétion des macrophages peut provoquer des diarrhées et une déshydratation, pouvant entrainer une perte de poids pendant la durée de la déplétion dans un des modèles (6 jours)
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem
Remplacement
Des études in vitro ont montré l’importance de la matrice extracellulaire dans la tumorigénèse. Afin d’évaluer l’effet des macrophages et de la matrice extracellulaire sur la réponse immunitaire, nous avons besoin impérativement de réaliser des expériences in vivo pour avoir une tumeur, un stroma et un système immunitaire complets.
Réduction
Chaque tumeur sera coupée en 2 échantillons afin de réaliser plusieurs analyses sur la même tumeur pour permettre de réduire le nombre d’animaux utilisés. Cela permet également de corréler les résultats des différentes analyses pour chaque tumeur et de pouvoir mieux analyser les raisons potentielles d’hétérogénéité inter-souris. Par ailleurs, certaines expériences ne seront réalisées que si les expériences précédentes donnent des résultats intéressants (différences de matrice extracellulaire et / ou d’infiltrat immunitaire).
Raffinement
En accord avec les recommandations internationales dans le domaine de la cancérologie, les animaux sont suivis attentivement (mesure de la tumeur, poids, aspect et comportement) afin de détecter tout signe de souffrance ou d’angoisse, et d’assurer leur bien-être, et les expérimentations sont arrêtées avant la souffrance des animaux. Les animaux seront sacrifiés en cas d’atteinte des points limites. Du gel nutritif et hydratant sera donné en complément de l’alimentation habituelle afin de faciliter la prise alimentaire, et limiter la perte de poids et la déshydratation qui peuvent être causés par les traitements pour la déplétion des macrophages. En cas de déshydratation, une réhydratation parentérale sera réalisée. En cas d’inflammation cutanée ou de nécrose superficielle des tumeurs, de la crème hydratante et cicatrisante sera appliquée.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour les expériences menées en immunologie et recherche en thérapeutique anti-cancéreuse. La forte similitude des systèmes immunitaires humains et murins en font un modèle idéal. Par ailleurs, nous utilisons des modèles murins génétiquement modifiés déjà développés et bien caractérisés qui sont les plus adaptés à ce projet. Les souris seront utilisées entre 8 et 16 semaines, afin d’avoir un système immunitaire adulte.
Rôle des cellules endotheliales cuboidales de veinules post-capillaires (High Endothelial Venule ou HEV) dans la recirculation des lymphocytes T dans un contexte de lymphome B chez la souris
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Porteuses d'un lymphome qui gonfle leurs ganglions et réduit leur mobilité, 2 191 souris reçoivent une à trois injections, dont une chimiothérapie, et une partie subit une chirurgie puis une à deux heures d'imagerie sans jamais être réveillée. Toutes sont tuées à l'issue, les ganglions étant prélevés pour analyse, et 1 658 d'entre elles relèvent d'un niveau de souffrance sévère. L'objectif reste descriptif, comprendre comment le traitement donné aux patients modifie les vaisseaux du ganglion envahi. Le porteur ramène pourtant les atteintes au stress de la pesée et de la contention, alors qu'il indique par ailleurs que le lymphome provoque douleur, sensibilité des ganglions et perte de mobilité.
Objectifs
Les veinules cuboidales ou HEV sont des vaisseaux sanguins particuliers qui constituent les portes d’entrées majeures des lymphocytes dans la plupart des organes lymphoides secondaires comme les ganglions lymphatiques et sont indispensables pour le bon fonctionnement du système immunitaire. Lorsque les cellules d'un lymphome (cellules cancéreuses) envahissent un ganglion, l’organisation du ganglion est détruite, ces vaisseaux disparaissent et le système immunitaire du patient est donc affecté. Le traitement utilisé chez les patients atteints de lymphome est une chimiothérapie associée à un anticorps thérapeutique. Ce traitement permet de réduire le lymphome et de détruire les cellules cancéreuses. Cependant, certains patients rechutent et l’objet de ce projet est donc d’étudier en utilisant le modèle souris comment le traitement utilisé chez les patients module la vascularisation du ganglion infiltré par le lymphome, et de déterminer si ces changements peuvent être utiles pour améliorer la prise en charge des patients notamment lors des rechutes.
Bénéfices attendus
Comprendre à l'aide d'un modèle chez la souris les effets de la chimiothérapie sur les vaisseaux des ganglions infiltrés par une tumeur de type lymphome afin de mieux choisir les traitements à administrer aux patients qui répondent moins bien ou qui rechutent.
Procédures
Les animaux seront soumis à: 1, 2 ou 3 injections (La durée de chaque injection allant de 10 secondes à quelques minutes mais toujours < 5min chacune). Certains animaux auront trois injections puis seront anesthésiés pour la réalisation d'une procédure de chirurgie dont la durée est de moins d'une heure et d'imagerie par microscopie dont la durée est de 1 à 2h cette chirurgie et imagerie se faisant sans réveil de l'animal.
Impact sur les animaux
Le modèle de souris utilisé développe des cancers au niveau des ganglions appelés lymphome. Ce lymphome peut provoquer de la douleur à l’animal, sensibilité au niveau des ganglions et une perte de mobilité liée notamment au gonflement des ganglions au niveaux de l'aine ou du creux axillaire. Les souris qui subiront des injections subiront du stress lié à la pesée et à la contention nécessaire à l'injection. Les souris qui reçoivent la chimiothérapie ou qui sont anesthésiées pour une chirurgie sans réveil peuvent aussi subir un stress au moment de l'injection.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à l'issue de chaque procédure car les analyses nécessitent le prélèvement des ganglions.
Remplacement
A l’heure actuelle, les procédures réalisées sur l'animal dans le cadre de ce projet ne peuvent pas être remplacées par des méthodes expérimentales alternatives. En effet, les veinules cuboïdales des ganglions ou HEV sont dépendantes de l'environnement du ganglion lymphatique. De ce fait, toute étude in vitro est actuellement non envisageable. De plus, ces cellules sont associées à une fonction particulière qui permet la recirculation des lymphocytes qui sont des cellules majeures dans la surveillance immunitaire, et cela ne peut également être évalué qu’in vivo. Par conséquent, l’ensemble des études sur ces veinules se font exclusivement chez l’animal.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé pour chaque groupe a été déterminé par nos études antérieures et celles de la littérature. Il est de 15 animaux dans chaque groupe étudié, un nombre d’individus suffisants pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Enfin, le projet est conçu avec une hiérarchie des procédures où la réalisation d’une procédure ultérieure est possible uniquement si les résultats de la précédente procédure le justifient.
Raffinement
La stratégie de raffinement est premièrement fondée sur l’utilisation de points limites précoces, prédictifs et adaptés. Le suivi des animaux est réalisé par les expérimentateurs ou l’équipe de zootechnie quotidiennement (aspect externe, comportement, palpation des ganglions périphériques). Les procédures d'injections ont été optimisées afin de générer le moins de stress et de douleurs aux animaux. Les injections se font sous anesthésie locale et les chirurgies sous anesthésie générale avec administration préalable d’un analgésique. Les conditions d’hébergement et les méthodes expérimentales utilisées sont les plus appropriées pour réduire au maximum toute angoisse ou dommage durable que pourraient subir les animaux.
Choix des espèces
Le choix de l'espèce est lié au fait que les ganglions lymphatiques ne sont véritablement apparus au cours de l'évolution qu'à partir des mammifères. La souris est donc le plus petit mammifère adapté à l'étude des veinules cuboïdales dans le cadre des lymphomes. Seuls des adultes âgés d'un minimum de 6 semaines sont utilisés car le développement de ces ganglions et du système immunitaire mature est tardif.