Système immunitaire
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Etude de l’impact d’une invalidation du gène anti-apoptotique TP53 combinée à l’expression d’un mutant activateur de Myd88 dans la lignée plasmocytaire.
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Biopsiées à la queue sous anesthésie quand elles sont juvéniles, 244 souris reçoivent ensuite du tamoxifène, des substances introduites dans l'estomac et des immunisations, et subissent des prises de sang sous anesthésie. Les procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance léger. Ces souris sont construites pour développer des tumeurs de plasmocytes, par désactivation d'un gène qui déclenche la mort des cellules et activation d'un autre qui stimule leur multiplication. Le porteur s'attend à des déformations osseuses liées aux tumeurs, à des difficultés à se déplacer ou à se tenir debout et à l'apparition de masses dans les organes lymphatiques. Toutes seront tuées à la fin de l'étude, le RNT indiquant par ailleurs qu'une partie des animaux modifiés pourra servir à établir de nouvelles lignées.
Objectifs
Dans ce projet, nous créons un modèle de souris pour mieux comprendre comment certains gènes peuvent provoquer des tumeurs dans les plasmocytes, qui sont des cellules du système immunitaire produisant des anticorps pour nous protéger contre les infections. Nous allons modifier l'ADN de ces souris en désactivant un gène qui entraîne la mort des cellules et en activant un autre qui stimule leur multiplication. Cela permettra à ces cellules de survivre et de se multiplier davantage. Grâce à ce modèle, nous espérons comprendre comment ces changements génétiques conduisent à la formation de tumeurs et trouver de nouveaux traitements pour ce type de cancer.
Bénéfices attendus
Notre projet cherche à comprendre comment le cancer se développe en étudiant le rôle de deux gènes dans un type particulier de cellule, les plasmocytes, qui produisent des anticorps. Ces gènes jouent un rôle clé dans la croissance des cellules et sont impliqués dans un cancer du sang appelé myélome multiple. En étudiant ces gènes, nous espérons découvrir comment ils contribuent à la formation de ce cancer, en particulier dans ses stades avancés. L’un de ces gènes aide normalement les cellules à maintenir leur ADN stable, ce qui les protège contre le cancer. Cependant, dans le myélome multiple, ce gène est souvent modifié, rendant les cellules plus vulnérables aux mutations et favorisant leur croissance incontrôlée. L’autre gène, impliqué dans la survie des cellules immunitaires, est souvent activé de manière anormale dans les cellules cancéreuses. En étudiant ces gènes dans les plasmocytes, nous souhaitons mieux comprendre leur rôle dans le développement du myélome multiple. Une meilleure compréhension de ce processus pourrait conduire à la mise au point de nouveaux traitements plus efficaces pour les personnes atteintes de ce cancer complexe, offrant ainsi de nouvelles options thérapeutiques et améliorant les perspectives de traitement pour les patients.
Procédures
Les animaux de ce projet seront soumis à plusieurs interventions dans le cadre des expériences, telles que : 1. Alimentation contrôlée: Des substances spécifiques seront introduites dans l'estomac des animaux pour répondre aux besoins de l'étude. 2. Stimulations du système immunitaire : Des injections seront réalisées pour activer la réponse immunitaire des animaux. 3. Prélèvements sanguins sous anesthésie : Du sang sera prélevé afin d'analyser l'état de santé et certains paramètres biologiques des animaux. 4. Analyse génétique : Un petit échantillon de tissu sera prélevé sur la queue des souris juvéniles sous anesthésie pour déterminer leurs caractéristiques génétiques et sélectionner celles qui participeront aux expériences.
Impact sur les animaux
1. Réactions immunitaires : Les animaux pourraient avoir des réactions indésirables liées à l’activation de leur système immunitaire. 2. Changements de comportement : Des changements dans le comportement des animaux, comme plus de calme ou de fatigue, peuvent être observés. 3. Perte de poids : Si l’animal perd une quantité importante de poids. 4. Problèmes osseux : Des changements dans la structure de ses os, comme des déformations liés aux tumeurs. 5. Problèmes de mobilité ou de posture : Des difficultés à se déplacer ou à se tenir debout. 6. Apparition de grosseurs: Formation de masses ressemblant à des tumeurs, particulièrement dans les organes lymphatiques. Par ailleurs, certaines interventions techniques pourraient occasionner un inconfort pour les animaux : - Biopsies de queue Effectuées sous anesthésie, elles peuvent provoquer une légère douleur passagère ainsi qu’un stress dû à la manipulation. -Injections de tamoxifène : Ce traitement peut entraîner une irritation au point d’injection et un stress temporaire. Un suivi attentif sera mis en place pour assurer le bien-être des animaux tout au long de l’étude.
Devenir
À la fin de l'étude, tous les animaux seront euthanasiés. Ceux qui ne seront pas intégrés aux expériences ou aux croisements seront retirés dès que possible. Pour les animaux ayant subi des modifications génétiques, certains pourront être réutilisés pour établir de nouvelles lignées sans nécessiter d'autres tests. Une fois les expériences terminées, l’analyse des organes des animaux permettra d’approfondir notre compréhension des effets des traitements étudiés.
Remplacement
Bien que des modèles cellulaires, comme les cellules provenant de patients ou des lignées de cellules, puissent être utilisés pour étudier certaines tumeurs de plasmocytes, telles que celles du myélome multiple ou de la maladie de Waldenström, ces recherches en laboratoire ne reproduisent pas la complexité des processus qui se déroulent dans la moelle osseuse ou les organes lymphoïdes, où ces maladies apparaissent naturellement. De même, bien que certaines modifications génétiques des cellules en laboratoire nous aident à mieux comprendre certains aspects de ces tumeurs, elles ne reflètent pas entièrement la manière dont elles se forment et évoluent dans un organisme vivant. C’est pourquoi l’utilisation de modèles animaux, comme la souris, est essentielle pour approfondir nos connaissances. En recréant ces tumeurs chez la souris, nous pourrons observer comment ces modifications affectent l’organisme dans un environnement naturel et complexe. Cela nous permettra d’obtenir des résultats plus précis et de tester de nouvelles thérapies pour traiter ces cancers.
Réduction
Pour réduire le nombre d'animaux utilisés dans nos expériences, nous avons mis en place plusieurs mesures pour être plus efficaces tout en respectant leur bien-être. Voici les principales stratégies : - Choix du modèle animal : Nous utilisons une lignée de souris spécifique, ce qui permet d'avoir moins de variations entre les animaux et d’obtenir des résultats plus fiables. - Planification des expériences: Nous organisons les études pour éviter les manipulations répétées, ce qui réduit le nombre d'animaux nécessaires. - Utilisation de mâles et femelles : Nous ne faisons pas de distinction entre les sexes, ce qui permet de réduire le nombre total d'animaux. - Euthanasie à la fin des expériences : Les animaux sont euthanasiés à la fin des études, et tous leurs organes sont prélevés pour maximiser les informations obtenues. - Analyses statistiques : Nous utilisons des méthodes d’analyse qui nous permettent de tirer des conclusions solides avec moins d’animaux. - Suivi des animaux : Selon les résultats des analyses sanguines, les animaux sont suivis et euthanasiés à des âges différents pour optimiser leur utilisation. Ces stratégies nous aident à minimiser le nombre d'animaux tout en respectant les règles éthiques et en garantissant leur bien-être.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans un environnement adapté pour minimiser leur stress. Nous les habituons progressivement aux manipulations et assurons un contact régulier avec le personnel soignant. Lors des interventions, des méthodes douces sont utilisées pour réduire le stress, et seules des personnes expérimentées réalisent les manipulations. Les animaux sont anesthésiés pour les prélèvements sanguins. Après chaque intervention, nous les surveillons attentivement pour nous assurer qu'ils se rétablissent bien et qu'ils ne souffrent pas. Ces mesures garantissent leur bien-être et la qualité des résultats.
Choix des espèces
Dans notre projet, nous utilisons des souris qui développent des problèmes similaires à ceux que l'on trouve chez les humains, comme le myélome multiple. Les mécanismes de ces maladies chez les souris sont très proches de ceux observés chez les humains. Par exemple, des protéines appelées immunoglobulines, qui jouent un rôle clé dans le développement de ces maladies, sont très similaires dans les deux espèces. Pour notre expérience, nous avons choisi de faire nos expériences sur des souris âgées de 8 semaines . Cet âge est choisi car les souris ont alors un système immunitaire bien développé, ce qui est important pour commencer les immunisations.
Modèles souris pour l’étude des mécanismes de l’hypermutation somatique (affinité des anticorps) et de l’instabilité des lymphocytes B
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Une perte de poids rapide, une difficulté respiratoire, un dos voûté ou un isolement déclenchent la mise à mort. 1 027 souris génétiquement modifiées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Le génotypage passe par le prélèvement d'un morceau de queue sous anesthésie gazeuse, les souris immunisées reçoivent des injections dans l'abdomen suivies de quatre prises de sang à la mandibule, et celles qui servent à fabriquer des chimères sanguines reçoivent en plus du busulfan, qui les fatigue et leur fait perdre du poids. Le porteur affirme que la maturation des anticorps ne s'opère qu'au sein d'un "organisme entier". Les souris dont le génotype ne sert pas au projet sont tuées, certaines versées à des procédures de tutorat en animalerie, tandis que 430 animaux repartent en zone d'élevage et 597 sont tués.
Objectifs
Notre projet étudie les processus biologiques complexes qui améliorent l’efficacité de notre système immunitaire. Les mécanismes que nous étudions provoquent volontairement des mutations dans les gènes des anticorps dans le but de les améliorer. Ces mécanismes se produisent naturellement lors d’une infection (ou lors d’une vaccination) et permettent à l’organisme de répondre efficacement et rapidement afin de se protéger contre la maladie. Comme ces mécanismes d’amélioration des anticorps ne peuvent pas être reproduits dans un tube mais se produisent uniquement dans un organisme entier ; nos études nécessitent l’utilisation de la souris, qui possède une réponse immunitaire proche de celle de l’homme. En pratique, nous étudions le système immunitaire et les anticorps de modèles de souris génétiquement modifiés chez lesquels l’amélioration des anticorps est soit augmentée soit diminuée.
Bénéfices attendus
Notre étude est utile pour la société, les scientifiques et les médecins car il est très important de comprendre les processus biologiques qui conduisent aux changements (aussi appelés mutations) des anticorps et donc à leur amélioration. Une meilleure compréhension de ce mécanisme est utile pour l’optimisation des vaccins et des nouveaux médiaments basés sur l'administration d'anticorps thérapeuthiques. Un autre bénéfice est la compréhension de l’apparitions de mutations dans d’autres gènes (appelés oncogènes) qui contribuent à l’apparition de cancers des cellules immunitaires (les lymphomes et les myélomes). Ces études de recherche fondamentale participent à comprendre les mécanismes qui sont à l’origine des cancers. Notre équipe collabore avec une équipe Grecque avec laquelle nous partagerons nos modèles de souris génétiquement modifiées ; nos laboratoires sont complémentaires et notre projet participe à la mise en commun de moyens au service de la recherche pour la société, en Europe.
Procédures
Pour la procédure 1 (Génotypage) les animaux sont soumis au prélèvement d'un morceau de queue sous anesthésie gazeuse courte. Le prélèvement de la biopsie de queue dure moins d'une minute. Pour la procédure 2 (Immunisation), les animaux sont soumis à une ou deux injections intra-péritonéales et 4 prélèvements de sang sous-mandibulaires sous anesthésie gazeuse. Pour la procédure 3 (Reconstitution de chimères hématoppïétiques), les animaux sont soumis à une injection intra-péritonéale, 1 injection sous-cutnée, une injection dans la veine de la queue et 2 prélèvements de sang en sous-mandibulaires sous anesthésie gazeuse. Une injection sur animal vigile, quelque soit sa localisation, dure environ 30 secondes et un prélèvement de sang environ une minute.
Impact sur les animaux
Pour tous les animaux soumis au protocole d'immunisation, l'introduction de l'aiguille va entraîner une faible douleur (aiguille de très petite taille 26G) de courte durée accompagnée d'un stress physique de courte durée. Lors du protocole d'induction des Chimères hématopoïétiques, le traitement au Busulfan implique également l'introduction d'une aiguille qui va entraîner une faible douleur (aiguille de très petite taille 26G) de courte durée accompagnée d'un stress physique de courte durée; l'effet du médicament Busulfan induit un état de fatigue conduisant à une perte de poids transitoire. Le traitement de prévention de la douleur par voie sous-cutanée induit une douleur transitoire et de faible durée suite à l'injection et un stress physique de courte durée.
Devenir
Pour la procédure 1 "Maintien de lignées et Génotypage", sur la totalité des animaux génotypés, les animaux porteurs du génotype sans intérêt pour le projet seront mis à mort. Pour les animaux porteurs du génotype d'interêt, une partie sera inclus dans la procédure 2 "Immunisation", le reste des animaux sera replacés en zone d'élevage. Tous les animaux inclus dans la procédure 2 "Immunisation" et la procédure 3 "Création de chimères hématopoïétique" seront mis à mort à l'issu de l'expérimentation pour analyse.
Remplacement
Bien que nous tentions, autant que possible, de réaliser des expérimentations préliminaires dans des lignées cellulaires (lymphocytes B de souris et/ou humains), certaines fonctions des lymphocytes B telles que les mutations des gènes d'immunoglobulines ou les mutations occasionnées dans les oncogènes nécessite une coopération cellulaire complexe qui ne s'opère qu'au sein d'un organisme entier (mammifère). De ce fait, nos études étant focalisées sur ces mécanismes, l'utilisation de souris génétiquement modifiées pour l'étude des mutations et de l'instabilité du génome est indispensable.
Réduction
Afin de limiter au maximum le nombre d'animaux utilisés et d'éviter la mise à mort de nombreuses souris, en accord avec la règle des 3R, nous planifions les expérimentations pour obtenir l'ensemble des prélèvements souhaités sur chacune des souris. Si les plaques de Peyer sont utilisées pour l'étude de l'hypermutation somatique, la rate et le sérum pourront étre collectés sur ces animaux pour évaluer d'autres méchanismes: pour exemple la rate issue d'une même souris peut servir pour plusieurs expériences in vitro afin de collecter des données cellulaires et moléculaires (activation, prolifération, régulation génique... ). Le nombre de souris utilisé sera réduit au maximum dans la mesure d'un résultat statistique selon les études réalisées précedemment au laboratoire. La significativité des résultats obtenus sera évaluée par un test statistique spécifique au lot de petits nombres. Les animaux de la procèdure 1 qui n'auront pas le génotype attendu pourront être utilisés dans des procèdures de tutorat au sein de l'animalerie.
Raffinement
Les souris sont surveillées quotidiennement par du personnel qualifié pour détecter le moindre signe de souffrance. Les personnes amenées à interagir avec les animaux sont systématiquement des personnes formées et compétentes afin de réduire l'impact de l'expérimentation sur l'animal (stress, douleur...) Seuls les animaux immunodéprimés pourraient être fragiles mais leur hébergement dans une animalerie protégée (en conditions exempt de pathogènes et opportunistes) qui garantit leur bonne santé, comparable à celle d'animaux non génétiquement modifiés. L'apparition d'un signe clinique physique inquiétant (perte de poids rapide, difficultés respiratoire, apparence du pelage...) ou comportemental (animal isolé, immobile ou avec le dos voutés....) constitue le point limite de l'expérimentation et entrainera la mise à mort de l'animal. Les souris entrant dans des protocoles expérimentaux sont surveillées quotidiemment et font l'objet d'une évaluation de la douleur via une grille de score. En cas d'évaluation positive de la douleur; les animaux ciblés recevront une médication adpatée. Les gestes douloureux seront effectués le matin afin de permettre un suivi des animaux sur la journée permettant l'administration d'analgésique au besoin.
Choix des espèces
La souris est le plus petit mammifère doté d'un système immunitaire très proche du système immunitaire humain. Le génome de la souris étant très proche du génome humain, le modèle est reconnu comme idéal pour comprendre les mécanismes fins et très complexes qui régulent cette fonction essentielle qu'est l'immunité acquise. Pour la procédure 1 (Maintien de lignées et Génotypage), les soigneurs de l'animalerie protégée de notre site réalisent le prélèvement au moment du sevrage (entre 3 et 4 semaines) Pour les autres procédures ainsi que pour l'euthanasie des animaux à étudier, nous utiliserons des animaux âgés de 8 semaines à 12 mois (dotés d'un système immunitaire mature) selons les besoins de l'étude.
Collecte de sang frais de bovins pour l’étude des réponses immunitaires innées vis-à-vis d’une infection parasitaire
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
40 vaches de plus d'un an subissent une à deux prises de sang par an à la veine jugulaire, dans des procédures déclarées de niveau léger, et resteront en vie pour être réutilisées dans d'autres projets. Chaque prélèvement dure moins de deux minutes, la tête maintenue au cornadis déjà utilisé pour l'alimentation, avec une distribution de granulés en récompense. Le sang frais doit servir à cartographier la réponse des neutrophiles et des macrophages à Besnoitia besnoiti, un parasite dont l'enjeu est d'abord économique, l'infertilité et la mortalité qu'il cause dans les troupeaux, la lutte actuelle passant par l'élimination des bovins malades. Le porteur affirme qu'aucune lignée cellulaire ne peut remplacer des cellules fraîchement prélevées.
Objectifs
Les bovins peuvent être touchés par diverses maladies parasitaires, dont certaines sont négligées. Ainsi, la besnoitiose, due au parasite unicellulaire Besnoitia besnoiti, est cause d’infertilité, d’atteintes cutanées, de perte de poids et de mortalité jusqu’à 10% au sein des troupeaux. Maladie ré-émergente en Europe, la besnoitiose progresse du sud vers le nord en France. Les parasites présents dans la peau sont transmis par l’intermédiaire d’insectes ou d’aiguilles avec une progression jusqu’à 20% de nouveaux animaux infectés par an dans les troupeaux touchés. Une transmission par ingestion de parasites présents dans l’environnement sous forme d’oocystes est également suspectée. Aucun traitement curatif n’est disponible en Europe et les moyens de lutte sont limités au dépistage et à l’élimination des animaux malades ou à l’utilisation d’insecticides. Le développement d’un vaccin contre la besnoitiose est rendu difficile par le manque de connaissances sur les réponses immunitaires des bovins à une infection par ce parasite. De plus, tous les essais d’infection expérimentale ont échoué à reproduire la maladie. Les neutrophiles et les monocytes/macrophages (cellules de l’immunité innée) jouent un rôle essentiel dans les premières étapes de la réponse immunitaire nécessaires à la détection et l’élimination des pathogènes. Le but du projet est donc de mieux comprendre le rôle de ces cellules dans les mécanismes de défense des bovins vis-à-vis des parasites, mais aussi vis-à-vis d’un vaccin anti-besnoitiose en développement. Les connaissances générées pourraient être utiles pour d’autres maladies parasitaires bovines. Il n’existe aucune lignée de cellules bovines pouvant remplacer les cellules sanguines fraichement prélevées. Le nombre d’animaux nécessaires pour atteindre l’objectif dépendra du niveau des réponses des cellules et de la variabilité inter-individuelle mais restera dans la limite de 40 vaches, avec un maximum de deux prélèvements par an à plusieurs semaines d’intervalle pour chacune des vaches. Les bovins sont sociaux et les animaux impliqués dans le projet seront maintenus dans leur groupe et dans leur environnement habituel. Seuls des animaux calmes au moment du prélèvement seront inclus. Les prises de sang réalisées à la veine jugulaire nécessitent une contention minimale de la tête. Un renforcement positif par une récompense alimentaire (granulés) sera appliqué au moment de la contention et la prise de sang.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont la cartographie de la réponse immunitaire innée des bovins vis-à-vis du parasite Besnoitia besnoiti. Le projet s’inscrit dans une étude plus large intégrant des bovins d’élevages touchés par la besnoitiose, symptomatiques et asymptomatiques. Ainsi, la comparaison des résultats obtenus avec des animaux de différents statuts sanitaires permettra d’appréhender les corrélats de protection, informations préalables indispensables au développement d’un vaccin efficace.
Procédures
Les animaux vigiles subiront une à deux prises de sang par an à plusieurs semaines d’intervalle. La prise de sang dure moins de 2 minutes et nécessite une contention de la tête de même durée.
Impact sur les animaux
La contention de la tête de l’animal peut engendrer un stress temporaire. La prise de sang à la veine jugulaire peut entrainer une douleur légère temporaire ainsi qu’un éventuel hématome au site de prélèvement.
Devenir
Les animaux sont gardés en vie et pourront être réutilisés pour d'autres projets en raison de la classe légère de la procédure.
Remplacement
Il n’existe aucune lignée de neutrophiles pouvant être maintenue in vitro et pouvant remplacer les cellules sanguines. Seules celles issues de sang fraichement prélevé peuvent donner les informations recherchées sur la réponse immunitaire innée.
Réduction
Les variabilités interindividuelles sont très élevées chez les bovins. Les résultats attendus sont donc une tendance à une différence entre les conditions de culture des cellules seules et des cellules stimulées par les parasites, les extraits parasitaires ou les formulations vaccinales sur certains paramètres biologiques quantifiables. Si aucune différence ne tend à apparaitre avec les cellules d’une dizaine de vaches distinctes, les prélèvements ne seront pas poursuivis. Les animaux sont utilisés dans le cadre d'autres projets. L'espacement de plusieurs semaines entre deux prélèvements et le nombre maximum de deux prélèvements par an seront respectés.
Raffinement
Les bovins sont sociaux et les animaux impliqués dans le projet seront maintenus dans leur groupe et dans leur environnement habituel. Seuls des animaux calmes au moment du prélèvement seront inclus. Les prises de sang réalisées à la veine jugulaire nécessitent une contention minimale de la tête qui se fera à l’aide d’une barrière (cornadis) déjà utilisée au quotidien lors de l'alimentation dees animaux. Un renforcement positif par une récompense alimentaire (granulés pour vaches laitières) sera appliqué au moment de la contention et après la prise de sang.
Choix des espèces
Les bovins sont les animaux touchés par le parasite étudié, Besnoitia besnoiti. Le projet vise à étudier les réponses immunitaires innées des bovins vis-à-vis de ce pathogène. Le risque de contamination naturelle par Besnoitia besnoiti augmentant avec l’âge des animaux, il est pertinent d’étudier la réponse immunitaire d’animaux adultes âgés d’au moins un an.
Création, maintien et suivi de lignées de souris dans le cadre de l’étude et l’analyse du rôle pathogène de l’immunoglobuline A dans la néphropathie à dépôts mésangiaux d’IgA.
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système urogénital
Les souris dont le phénotype dommageable risque de s'exprimer avec l'âge seront tuées avant l'apparition des symptômes. 808 souris génétiquement modifiées, dont une partie immunodéprimée et hébergée en animalerie protégée des pathogènes, vont être utilisées dans des procédures déclarées de niveau léger. 712 subissent au sevrage une biopsie d'un millimètre de la queue et un prélèvement de sang sous anesthésie, et 96 des prises de sang toutes les six semaines jusqu'à l'âge de quarante-huit semaines. 370 des souris génotypées retournent à l'élevage, 246 sont tuées faute d'avoir les bonnes caractéristiques génétiques, et aucune de celles engagées dans la seconde procédure n'est gardée en vie.
Objectifs
L’immunoglobuline A (IgA) est une protéine clé du système immunitaire, jouant un rôle prépondérant dans la défense des muqueuses contre les organismes étrangers. Cependant, une production excessive et/ou altérée d'IgA peut être à l'origine de pathologies, comme la néphropathie à IgA (NIgA). Cette affection rénale est caractérisée par l'accumulation de dépôts d'IgA1 au niveau des reins, entraînant une inflammation persistante pouvant conduire, dans les cas les plus sévères, à une insuffisance rénale. A ce jour, cette maladie est encore mal comprise, et les traitements actuels visent à principalement ralentir la progression de la dégradation rénale sans véritable spécificité. Plusieurs modèles murins ont été développés afin de mieux comprendre les mécanismes de la maladie et ainsi proposer des traitements plus ciblés. Cependant, ces modèles ne reproduisent toujours pas pleinement les symptômes et caractéristiques de la NIgA. Afin de surmonter ces limites et de progresser dans le développement d’un modèle reproduisant fidèlement la maladie, nous envisageons de croiser un modèle murin dans lequel l’IgA murine a été remplacé par l’humaine avec des modèles dont les mutations auront la possibilité d’augmenter ou réduire les dépôts précédemment observés chez ces souris. Cela aura pour conséquences d'activer ou non des cellules particulières que nous supposons être les cellules productrices de ces IgA1 dysfonctionnelles. Ces nouvelles lignées seront de meilleurs modèles d’aggravation ou d’amélioration pour étudier la NIgA. Les objectifs du projet sont donc les suivants : d'une part, créer et maintenir en élevage pendant cinq ans les lignées actuelles et nouvellement créées, ainsi que constituer des cohortes de suivi en analysant les caractéristiques géniques chaque animal issu des croisements par une biopsie de l'extrémité de la queue et un prélèvement sanguin au moment du sevrage ; d'autre part, évaluer le bien-être animal de ces deux nouvelles lignées et enfin d'étudier le développement de la maladie induite par les mutations exprimées dans ces nouvelles lignées, grâce à des prélèvements sanguins réguliers effectués chez des cohortes d'animaux d'âges différents, afin de suivre l’évolution de la maladie par la quantification du taux d'IgA1 dans le sang.
Bénéfices attendus
Ce projet est indispensable car, bien que l’IgA soit l’immunoglobuline la plus abondante et diversifiée chez l’homme, sa complexité et les pathologies qui lui sont associées restent encore largement méconnues. Actuellement, la néphropathie à dépôts mésangiaux d’IgA est la glomérulopathie la plus fréquente et constitue l’une des principales causes d’insuffisance rénale. Pourtant, elle est très mal comprise, ce qui entraîne un cruel manque de thérapies spécifiques. En développant des modèles murins plus précis, ce projet permettrait de mieux modéliser la NIgA, afin d’en découvrir les mécanismes sous-jacents, ouvrant ainsi la voie à des tests plus spécifiques pour traiter la maladie de manière plus ciblée et efficace. En conséquence, d’ici cinq ans, des avancées significatives pourraient être réalisées, offrant aux patients atteints de meilleures options de diagnostic et de traitement.
Procédures
Les animaux de ce projet seront sujets pour 712 d’entre eux, au moment du sevrage, à un prélèvement de sang et de tissu (biopsie d'1mm à l'extrémité de la queue) après avoir été anesthésiés. 96 autres, feront l’objet d’un prélèvement sanguin, toutes les 6 semaines, sur une période allant de 6 à 48 semaines après la naissance.
Impact sur les animaux
Les différents prélèvements réalisés sur les souris de ce projet tels que la biopsie et le prélèvement sanguin pour des analyses génétiques et le suivi du développement de la maladie sur les deux nouvelles lignées ainsi que leur contrôle ne devraient entraîner une douleur que de courte durée après leur réveil suite à l’anesthésie. Les animaux immunodéprimés sont maintenus dans des conditions particulières afin que leur phénotype dommageable ne s'exprime pas et qu'ils ne soient pas en contact avec des agents infectieux.
Devenir
Concernant la première procédure, nous estimons devoir génotyper 712 animaux. Parmi eux, 96 seront utilisés en continue pour rentrer dans la deuxième procédure. Pour les restants, 60% soit 370 animaux auront les bonnes caractéristiques génétiques et seront replacés dans l’élevage et les 40% soit 246 restant ne l’ayant pas seront euthanasiés. Aucun des animaux de la seconde procédure ne sera gardé en vie. Nous souhaitons analyser les effets des mutations sur le développement de la maladie chez les deux nouvelles lignées créées dans ce projet en réalisant des analyses plus complètes que celles faites avec les prélèvements sanguins.
Remplacement
La néphropathie à dépôts mésangiaux d’IgA est une maladie complexe et hétérogène. Elle est multifactorielle du fait que plusieurs facteurs contribuent à son apparition. Les modèles cellulaires ne parviennent pas à reproduire la complexité des mécanismes moléculaires et physiologiques, notamment les interactions tissulaires et cellulaires propres à l'organisme dans son ensemble.
Réduction
Notre laboratoire possède une expertise dans l’élevage et la création de lignées murines, ce qui nous permet d’anticiper avec rigueur le nombre nécessaire d’animaux reproducteurs et de générations pour ce projet. Grâce à cette expérience, nous pouvons également optimiser l’utilisation des ressources tout en garantissant des résultats scientifiques fiables. Les expérimentations seront menées de manière structurée et éthique, avec une organisation soignée des groupes témoins afin d’éviter les redondances et de maximiser l’efficacité. Les manipulations seront équitablement réparties entre mâles et femelles, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaires, tout en assurant des données robustes. Enfin, toutes les souris seront euthanasiées en fin d’expérimentation, conformément aux normes éthiques, et tous les organes d’intérêt seront prélevés pour les analyses.
Raffinement
Les procédures de ce projet seront réalisées pour limiter au maximum le stress et la souffrance des animaux. Tous les prélèvements seront effectués sous anesthésie générale gazeuse par du personnel qualifié, et les souris seront surveillées jusqu’à leur réveil complet. Des observations régulières permettront de suivre leur comportement et leur état de santé. Si un animal montre des signes de souffrance, il sera immédiatement euthanasié pour éviter toute douleur prolongée. Pour les animaux susceptibles de présenter un phénotype pouvant nuire à leur bien-être, une surveillance renforcée sera mise en place. Ces souris seront hébergées dans un environnement contrôlé, appelé animalerie SOPF (sans pathogènes opportunistes et spécifiques), afin de les protéger contre des infections. Si des problèmes liés à ce phénotype apparaissent avec l’âge, les animaux seront euthanasiés avant que ces symptômes ne se manifestent.
Choix des espèces
Travailler avec des modèles murins est justifié par la forte ressemblance de plusieurs paramètres entre l’homme et la souris. En effet, ce modèle est particulièrement pertinent en raison de la similitude de sa physiologie rénale avec celle de l'homme, ainsi que de la proximité de son système immunitaire. Notre étude vise à identifier les tenants et aboutissants de cette maladie et donc nécessite l'utilisation des souris génétiquement modifiés pour répondre de la meilleure façon aux problématiques actuelles. Dans ce projet, les animaux pourront être mis en reproduction à partir de l’âge de 8 semaines après la naissance, âge pour lequel les animaux seront sexuellement matures. Cette période de reproduction pourra être emmené jusqu’à 20 semaines, après quoi les animaux commenceront à présenter des difficultés à se reproduire. Le génotypage par biopsie de la queue et prélèvement sanguin de tous les animaux engendrer à la suite d’accouplements sera réalisé à partir de 4 semaines, c’est-à-dire au moment du sevrage. Enfin, les premiers prélèvements sanguins de la seconde procédure seront réalisés à partir de la sixième semaine après la naissance, âge pour lequel les premiers dépôts apparaitront de même que l'augmentation du taux d’IgA1 humaine dans le sang. Ces prélèvements prendront fin à l’âge de 42 semaines après la naissance étant donné que cette maladie possède un charactère chronique et une évolution lente au fil du temps. Réaliser ces prélèvements sur les souris nous permettra d’obtenir une vue complète de son développement et d’identifier les changements progressifs.
Étude de la rythmicité circadienne du plexus choroïde et de sa contribution à la maladie d’Alzheimer et au vieillissement prématuré du cerveau.
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles immunitaires
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
Une partie des 2 040 souris est uniquement anesthésiée profondément puis vidée de son sang, sans jamais se réveiller, l'opération durant une trentaine de minutes. Les autres subissent une injection dans le cerveau au cours d'une chirurgie de trente minutes à une heure, puis quatre semaines plus tard des tests comportementaux, cinq injections quotidiennes et un prélèvement de liquide céphalorachidien avant d'être tuées à leur tour, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur indique que leur génotype leur donne, à partir de six mois, un comportement dépressif, une sociabilité réduite et de l'anxiété. Il écrit avoir envisagé les organoïdes mais conclut qu'ils ne développent pas les signatures cellulaires observées, et écarte la drosophile, le nématode et le poisson zèbre au motif que leur barrière cérébrale diffère de celle des mammifères.
Objectifs
La maladie d'Alzheimer (MA) est une maladie neurodégénérative mortelle associée au vieillissement, qui touche 30 à 50 % des personnes de plus de 85 ans. Certains traitements existent pour les maladies neurodégénératives, mais leur efficacité est limitée et de nouvelles approches thérapeutiques sont nécessaires de toute urgence. Des recherches récentes suggèrent qu'une dérégulation circadienne augmente les probabilités de développer la maladie, et les zones d’interface entre sang et cerveau sont connus pour être fortement régulés par le rythme circadien. Les zones d’interface entre sang et cerveau constitue l'une des frontières séparant le cerveau de la périphérie. Elles sont situées dans chacun des quatre ventricules du cerveau et sont adjacentes aux zones impliquées dans la production des neurones. Structurellement, les zones d’interface entre sang et cerveau sont composés d’un réseau de vaisseaux sanguins fenêtrés entourés d’une variétés de cellules. Les principaux rôles physiologiques des zones d’interface entre sang et cerveau sont la production de liquide céphalo-rachidien, qui débarrasse le cerveau des déchets métaboliques et des agrégats de protéines, et la production et le passage contrôlé du sang vers le cerveau de diverses molécules de signalisation, dont des hormones et des facteurs qui ciblent les neurones. Les molécules sécrétées par ces zones façonnent l’activité cérébrale, par exemple en modulant la production de neurones, ce qui les rend cruciales pour l’équilibre du cerveau. Des travaux préliminaires sur l’expression des gènes circadiens de ces zones ont révélé que les oscillations rythmiques sont clé dans l’organisation de son activité, qui est encore modifiée par le sexe, le vieillissement et le contexte pathologique (en particulier la maladie d’Alzheimer). Ces recherches ont également suggéré la présence d'une signature cellulaire. Notre objectif est d'étudier comment la régulation circadienne et, en particulier, un certain programme façonnent la trajectoire du vieillissement cérébral et le cours du développement de la maladie d’alzheimer dans des modèles murins.
Bénéfices attendus
Le cerveau flotte dans le Liquide céphalo rachidien (LCR), un liquide qui joue un rôle clé dans son entretien). Des recherches antérieures ont démontré que les changements liés au vieillissement dans la composition et le flux du LCR favorisent le vieillissement cérébral et la neurodégénérescence et que leur inversion peut inverser certaines caractéristiques du vieillissement cérébral et les propriétés et le flux du LCR sont étroitement contrôlés par l’épithélium du plexus choroïde. Des travaux antérieurs et nos données préliminaires ont montré que la fonction du plexus choroïde dépend de manière critique du rythme circadien, du sexe, de l’âge et de l’état de la maladie (en particulier de la MA). Plus précisément, en utilisant la transcriptomique, nous avons constaté que chez les jeunes souris, nous avons observé une signature neuroépithéliale dépendante du rythme circadien et nos analyses informatiques ont prédit sa dépendance à deux facteurs de transcription compétitifs. Donc, nous visons à étudier les facteurs possibles responsables de l'induction de la signature et l'impact de la modification des programmes circadiens au niveau du plexus choroïde sur le plexus choroïde,
Procédures
Certaines souris subiront uniquement une exsanguination sous anesthésie profonde et analgésie.Certaines souris subiront uniquement une exsanguination sous anesthésie profonde et analgésie; de l'injection de l'analgésie à l'exanguination complète, cette procédure prend environ 30 minutes. D’autres souris seront soumises à une injection dans le cerveau (une procédure chirurgicale) sous anesthésie générale et analgésie (durée de la procédure : 30 min à 1h sur adulte), suivie deux mois plus tard de 5 injections et un échantillonnage du liquide céphalorachidien sous anesthésié avant l'exsanguination. Les injections réalisées ne prennent que quelques secondes. Certaines souris seront soumises à une injection dans le cerveau (une procédure chirurgicale) sous anesthésie générale et analgésie (durée de la procédure : 30 min à 1h sur adulte). Quatre semaines après chirurgie, les animaux seront impliqués dans des tests de comportement non invasifs (trois tests d'une durée de 1 à 3 jours, avec un jour de repos entre les tests.). Après, les souris recevront 5 injections (une par jour pendant 5 jours). Le jour de la mise à mort, les souris recevront 4 injections et un échantillonnage du liquide céphalorachidien sous anesthésié avant l'exsanguination. Certaines souris recevront une injection supplémentaire. Les injections réalisées ne prennent que quelques secondes. Certaines souris recevront cinq gavages (un tous les deux jour). Quatre semaines après chirurgie, les animaux seront impliqués dans des tests de comportement non invasifs (trois tests d'une durée de 1 à 3 jours, avec un jour de repos entre les tests). Après, les souris recevront 5 injections (une par jour pendant 5 jours). Le jour de la mise à mort, les souris recevront 4 injections et un échantillonnage du liquide céphalorachidien sous anesthésié avant l'exsanguination. Certaines souris recevront une injection supplémentaire. Les injections réalisées ne prennent que quelques secondes.
Impact sur les animaux
Les chirurgies pourraient générer un stress, une douleur légère et de l’inconfort de courte durée (2-3 jours). Les injections par voie-intrapéritonéale pourront générer une douleur légère de courte durée. Peu de stress à l’animal. Les souris étudiées peuvent présenter un comportement dépressif, un comportement social diminué et des comportements anxieux à partir de 6 mois en raison de leur génotype.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour la dissection des tissus afin de répondre aux questions scientifiques posées dans cette proposition
Remplacement
Notre objectif est d'étudier comment les cellules du programme circadien de certaines zones d’interface sang/cerveau agissent sur le cerveau dans des conditions physiologiques et dans la maladie d'Alzheimer. Il n'existe pas de modèle in vitro ou ex vivo qui rende compte de la complexité d'un organisme ou d'un tissu avec ses composantes tissulaires et focntionnelles. Des animaux plus simples comme la drosophile, Caenorhabditis elegans ou le poisson zèbre ne peuvent pas non plus être utilisés car la physiologie de la barrière cérébrale de ces animaux est très différente de celle des mammifères. Nous avons envisagé la possibilité d'utiliser des organoïdes, mais à notre connaissance, ils ne développent pas les signatures cellulaires que nous avons observées in vivo et dans des explants.
Réduction
Nous souhaitons étudier les interactions entre les programmes circadiens au niveau des zones d’interface sang/cerveau et du cerveau. Les quantités d'animaux (2040 au total) utilisés pour mener à bien notre projet sont établis en tenant compte de notre expérience antérieure et de tests statistiques. Toutes les souris seront utilisées pour mesurer plusieurs résultats d'étude. Nous prévoyons pour chaque groupe, 14 animaux à analyser ; le sexe des animaux peut influencer les phénotypes observés, des mâles et des femelles seront inclus (7 mâles et 7 femelles). Des expériences en triple seront réalisées pour obtenir des résultats robustes. Selon le nombre de groupes comparés : 4 groupes comparés (par exemple sains vs. Maladie d’alzheimer et traités vs. contrôle) : les nombres proposés (7 individus par groupe) devraient nous permettre d'obtenir des résultats significatifs.
Raffinement
Les procédures décrites visent à réduire au maximum l'inconfort des animaux. Toutes les interventions seront réalisées sous anesthésie générale et analgésie sur un tapis chauffant sur lequel ils seront maintenus pendant et quelques heures après le réveil. Les interventions sur les adultes peuvent provoquer des douleurs modérées pendant la cicatrisation qui seront prévenues par une injection d’analgésique, 30 min avant l'intervention, 6 heures après, puis toutes les 12 heures pendant 48 heures en cas de douleur. Un analgésique sera aussi appliqué sur les zones à inciser et un autre sera également ajouté après l'intervention dans l'eau de boisson pendant la cicatrisation. Pour améliorer la prise alimentaire, un gel alimentaire sera ajouté dans les cages en post chirurgie ainsi que le renforcement de l’enrichissement. La récupération des animaux après leur chirurgie sera surveillée régulièrement et nous suivrons les signes et les points limite définis. Les procédures décrites sont conçues pour minimiser l'inconfort des animaux. De plus, les modifications génétiques peuvent être associés à une anxiété accrue chez la souris, pour limiter l’inconfort de ces animaux, leur suivi sera assuré selon une liste de signes cliniques et des points limites spécifiques et précoces. Dès l’apparition d’un signe clinique, nous multiplierons l’enrichissement (plus de coton, un igloo) et, le cas échéant, nous chaufferons les cages avec des chaufferettes si l’animal montre des signes d’hypothermie. Des aides alimentaires (type gel hydrique) et une réhydratation sous-cutanée avec de la solution saline seront mises en place au besoin. Si un animal atteint le score limite, il sera mis à mort.
Choix des espèces
La souris est l'espèce la plus utilisée en laboratoire pour l'étude de la physiologie des mammifères. De nombreuses souris transgéniques et outils de modifications génétiques sont disponibles, permettant d'étudier les fonctions précises de gènes et de voies sélectionnés. De plus, la souris permet l’analyse des capacités cognitives au cours d’expériences comportementales. Les souris permettent de travailler avec la meilleure efficacité́ possible tout en offrant une représentation certes imparfaite mais néanmoins proche de la pathologie humaine. Nous avons donc choisi ce modèle pour mener notre étude de certains facteurs agissant sur le cerveau, en condition physiologique et au cours du vieillissement. Nous utiliserons des souris jeunes adultes (8-12 semaines) pour étudier la physiologie de l'activité circadienne du plexus choroïde. Dans certaines procédures, nous ferons vieillir les souris jusqu'à 12 mois pour étudier l'interaction des voies circadiennes avec la neurodégénérescence. Au cours du développement typique de la maladie d’alzheimer chez la souris, les premiers signes de pathologie sont la formation de plaques dans le cerveau, à partir de 3 mois, ainsi que des différences comportementales dans les capacités d'apprentissage et de mémoire, qui sont évidentes entre 6 et 11 mois chez les souris. Cet âge peut varier en fonction du microbiote et du sexe. Pour capturer ces fenêtres de progression de la maladie, nous induirons la modification génétique chez les souris à l'âge de 2 mois et surveillerons la progression de la maladie en termes de capacité cognitive à 6, 8, 10 et 12 mois. Nous nous attendons à ce que les modifications génétiques accélèrent ou ralentissent la courbe du déclin cognitif chez ces souris.
Efficacité et toxicité de candidats médicaments impliqués dans le traitement du cancer
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Immunodéficientes, immunocompétentes ou humanisées à l'aide de cellules souches issues de cordons ombilicaux, 30 128 souris vont être utilisées sur quatre ans dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles reçoivent des greffes de fragments tumoraux ou des injections de cellules cancéreuses, subissent des chirurgies du fémur, du foie, du poumon ou une castration de cinq à trente minutes, des prises de sang quotidiennes pendant cinq jours au minimum et parfois plusieurs semaines, ainsi que des prélèvements vaginaux. Le chiffre de 30 128 est établi sur le nombre d'études des années antérieures et sur l'anticipation d'une croissance annuelle, "en accord avec le plan commercial". Toutes seront tuées, le porteur indiquant qu'elles "ne recouvreront pas leur état de santé et de bien-être général".
Objectifs
L’objectif de ce projet est de pouvoir tester des candidats médicaments en oncologie. Pour ce faire, nous utiliserons des modèles de tumeurs humaines ou murines implantés sur des souris immunodéficientes (diminution de l’état d’immunité de l’organisme), immunocompétentes (≠immunodéficience, capacité normale de l’organisme à se défendre contre une infection) ou humanisées à l’aide de cellules souches issues de cordons ombilicaux humains ou de cellules sanguines provenant du sang périphérique (PBMC). Différentes stratégies d’implantations des tumeurs pourront être réalisées en fonction des besoins expérimentaux. Le modèle nous permettra non seulement d’évaluer l’effet du candidat médicament sur la croissance tumorale mais également d’analyser l’implication du système immunitaire dans la réponse. Des souris sans tumeurs pourront également être utilisées dans des études pilotes, des études de biodistribution et toxicité de candidats thérapeutiques en oncologie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’établir la fonctionnalité d’un candidat médicament dans un modèle se rapprochant le plus possible des conditions des cancers humains. En utilisant des souris au système immunitaire humanisé, nous mettons à disposition des chercheurs un modèle permettant d'étudier les mécanismes immunitaires anticancérigènes et les potentiels effets thérapeutiques de candidats médicaments avec davantage de spécificité de l'espèce utilisatrice de ces futurs traitements : l'Homme.
Procédures
Injection par voie intraveineuse : 2 fois maximum. Chaque injection dure entre 10 et 15 secondes. Chirurgie avec implantation de fragments de tumeurs : moins de 5 minutes. Injection de cellules tumorales : moins de 5 minutes. Autres chirurgies (castration, fémur, foie, poumon, …) : entre 5 à 30 minutes. En parallèle, des candidats médicaments seront administrés par voie pulmonaire, tumorale, dermique, digestive ou injectable pour évaluer leurs activités thérapeutiques. Le suivi de la croissance tumorale pourra se faire par imagerie d’une durée comprise entre 10 et 45 minutes. Le suivi de l’état de santé des animaux se fera par score clinique (aspect des poils, mobilité, état corporel, …) ou bien par palpation (ou autre geste technique). Afin de suivre l'évolution de la pathologie et d'objectiver les effets des molécules à visées thérapeutiques, des prises de sang seront réalisées. Les volumes maximaux de prélèvements seront proportionnels au poids de l’animal selon un schéma établi et une limite fixée. La répartition des prélèvements dépendra du vétérinaire d’établissement et figurera dans le protocolé d’étude. Des prélèvements vaginaux pourront également être effectués. La fréquence des prélèvements est quotidienne, pendant au minimum 5 jours de suite, pouvant aller jusqu'à plusieurs semaines de suite si nécessaire pour bien caractériser le cycle en entier, surtout si les souris ne sont pas synchronisées. Le geste durera quelques secondes.
Impact sur les animaux
Des nuisances peuvent être induites par les injections, les chirurgies, le développement de tumeurs et des éventuelles métastases, les effets potentiellement toxiques des composés à visées thérapeutiques injectés et/ou les prélèvements sanguins. Cette douleur peut se manifester, entres autres, par une perte de poids, une hypo- ou une hyperactivité, une prostration ou des difficultés à se déplacer. Le prélèvement vaginal pourrait entraîner une légère irritation locale transitoire, une inflammation minime ou un stress temporaire.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés car ils auront été implantés avec des cellules tumorales ou des fragments de tumeurs dérivées de patients ou auront développé une tumeur. Ils ne recouvreront pas leur état de santé et de bien-être général.
Remplacement
Les tests in vitro seront envisagés si ceux-ci sont appropriés. Néanmoins, il n'est actuellement pas possible de recréer in vitro un environnement complexe comme le système immunitaire et de mimer ses interactions avec une tumeur, tout en objectivant les effets potentiellement toxiques d’une molécule en développement. La souris constitue donc un modèle scientifiquement valide, robuste et indispensable pour le développement et la mise au point de thérapies innovantes pour les patients.
Réduction
Un total de 30128 souris seront utilisées, couvrant une période de 4 ans et permettant de réaliser environ 600 études précliniques de 50 souris et 2 études précliniques de 64 souris chacune pour la castration. Ce nombre a été déterminé sur base du nombre d’études effectuées les années antérieures et anticipant une croissance chaque année, en accord avec le plan commercial. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque étude sera réduit au maximum en se basant sur des tests statistiques. La variabilité de la croissance tumorale dépend fortement du modèle tumoral. Le nombre de souris par groupe est fonction du type d’étude. Des études pilotes pourront être réalisées afin de déterminer le nombre d’animaux à utiliser afin d’obtenir un résultat interprétable.
Raffinement
En début d’étude, les souris seront hébergées préférentiellement par groupes sociaux stables composés de 5 individus. La cage contiendra une couche de litière permettant aux souris de creuser, de se cacher et de réaliser un nid, élément essentiel à leur bien-être. Cette couche de litière pourra être supplémentée par un échantillon de litière provenant de cages mâles dans le but de synchroniser le cycle œstral de la souris. En plus de ces conditions minimums légales, des enrichissements de qualité seront fournis dans chacune des cages : morceaux de bois, tunnel en carton, kraft et/ou boules de cotons. Des compléments alimentaires pourront être administrés suivant l’état de santé des animaux. À leur entrée dans l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation de minimum 5 jours et seront habituées régulièrement à la présence humaine. Pour gérer la douleur, la souffrance et l’angoisse, nous évaluerons l’état de santé par une échelle de scores appliquée dès le premier geste invasif. Le vétérinaire d’établissement aura pleine autorité pour euthanasier un animal pour raison éthique ou mettre en œuvre un traitement anti-douleur s’il/elle le juge nécessaire. Les points limites conduisant à une euthanasie seront fonction du score clinique, de la perte de poids, et le cas échéant du volume tumoral ou de l’apparition d’une ulcération tumorale.
Choix des espèces
90 % des gènes humains ont un équivalent chez la souris, permettant d’élaborer des approches génétiques et fonctionnelles valides. Lorsque les gènes produisent des effets différents entre souris et homme, le remplacement du gène de la souris par son équivalent humain permet la création de lignées humanisées. Pour les souris non humanisées, les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 6 semaines, animaux matures au niveau de leur système immunitaire. Pour les souris humanisées les animaux seront inclus aux études à partir de l’âge minimum de 8 semaines, première apparition des cellules immunitaires humaines dans le sang.
Etude des mécanismes pathogènes et des facteurs environnementaux dans un modèle de sclérodermie chez la souris 1/3
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système immunitaire
Vingt-quatre injections dans l'abdomen, quarante gavages, deux instillations dans la gorge et une chirurgie de quinze minutes s'enchaînent sur deux mois pour chaque souris concernée. 1 214 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue, dont une partie du seul fait qu'elles n'ont pas le génotype recherché. Le modèle repose sur une lignée génétiquement modifiée qui développe une fibrose de la peau et des poumons, à laquelle le projet ajoute des contaminants de l'environnement comme la silice, pour tester des molécules bloquant l'activation immunitaire. Les souris circulent entre trois établissements, et le porteur ne précise ni en quoi consiste l'acte chirurgical ni comment il arrive à 1 214 animaux.
Objectifs
La sclérodermie est une maladie rare du tissu soutenant les organes et des petites artères dont la principale caractéristique est un durcissement (fibrose) de la peau et des organes internes. Les atteintes pulmonaires constituent les complications potentiellement graves de la sclerodermie. Les artères allant du cœur aux poumons peuvent également être affectées ce qui entraîne une hypertension artérielle pulmonaire. La fibrose est la conséquence d’une réaction inflammatoire inadaptée, il existe en effet une activation anormale du système immunitaire. Les causes de cette maladie sont favorisées par des facteurs de l’environnement. La silice a été reconnue comme responsable du déclenchement de la maladie. Notre projet a pour but de bloquer, par une approche thérapeutique, les molécules engagées dans l’activation des cellules et d’explorer l'impact des contaminants environnementaux sur la gravité de la maladie.
Bénéfices attendus
A terme, les résultats de ce projet permettront d'éclairer notre compréhension sur les mécanismes mis en jeu dans le développement de la maladie. Ces données nous permettront d'identifier de nouveaux candidats médicaments dans cette maladie capables de prévenir ou freiner le développement des atteintes potentiellement mortelles chez les patients.
Procédures
Le projet se déroulera dans 3 établissements utilisateurs : l’élevage et traitement dans l’établissement 1, l’imagerie dans l’établissement 2, la chirurgie dans l’établissement 3. Les animaux vigiles seront soumis à : 1) contention et injections intrapéritonéales tous les 2 jours pendant 2 mois, au total 24 injections d’une durée de 20 secondes 2) contention et gavage 5 jours consécutifs pendant 2 mois, au total 40 gavages d’une durée de 20 secondes, 3) injection intraveineuse caudale réalisée 2 fois d'une durée de 40 secondes. Les animaux anesthésiés seront soumis à : 1) Instillations oro-pharyngées réalisée 2 fois sous anesthésie générale en 2 minutes 2) prélèvement sanguin unique sous anesthésie générale en 30s 3) imagerie unique sous anesthésie générale en 5 minutes 4) acte chirurgical unique sous anesthésie générale en 15 minutes.
Impact sur les animaux
Le modèle va induire à partir de 14 semaines des potentielles atteintes cutanées. A partir de 17 semaines, une perte de poids et une mobilité réduite pourraient être observées. le gavage va induire une irritation potentielle et du stress, les injections intrapéritonéales et intraveineuses vont induire du stress et une douleur légère de courte durée. L’instillation oropharyngée va induire du stress. La chirurgie pourra induire une douleur. Les transports des souris entre les 3 sites utilisateurs vont induire du stress aux souris.
Devenir
Une partie des animaux seront mis à mort car sans génotype d'interêt. L'autre partie seront mis à mort pour prélèvement de tissus spécifiques : sang, poumon, rate, peau, afin de réaliser une évaluation approfondie de l’atteinte pulmonaire et de l’hypertension artérielle pulmonaire par différentes techniques.
Remplacement
Les cellules spécifiques du système immunitaire ont été traitées avec les différentes molécules thérapeutiques et ont montré leur intérêt dans des expérimentations in vitro. Néanmoins, ces expériences de cultures cellulaires ne permettent pas de recréer les interactions entre les différentes cellules de l’organisme. Ainsi l'expérimentation animale est un élément clé de ce projet.
Réduction
Un nombre minimum d'animaux nécessaires, déterminé par une analyse de puissance statistique, sera inclus dans chaque groupe. Les résultats seront analysés avec des tests statistiques adaptés.
Raffinement
Nous nous efforcerons quotidiennement de garantir le bien-être des animaux grâce à une surveillance attentive et des soins adaptés. Les traitements débutent à un stade précoce avant l’apparition des premiers signes cliniques. Les animaux sont maintenus dans des groupes de plusieurs individus dans un environnement enrichi. Une surveillance régulière et une application de points limites stricts et spécifiques au projet permettra de garantir le bien-être des animaux. Une grille de score sera utilisée et des actions réalisées en cas d’atteintes, L’instillation oropharyngée a été choisie car elle est moins invasive et moins douloureuse qu’une chirurgie, elle sera réalisée sous anesthésie générale. Des anesthétiques seront utilisés pour le prélèvement sanguin. L’imagerie sera réalisée sous anesthésie générale. La chirurgie sera réalisée sur souris ayant reçu un analgésique, puis une anesthésie générale. Les souris seront transférées dans des cages de transport agrées, bords opaques, sans visibilité de l’extérieur.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix pour les études de processus inflammatoire. Seule cette espèce possède une lignée transgénique permettant l’étude de la fibrose et de l'hypertension pulmonaire avec une séquence temporelle identique à celle de la maladie humaine. Les souris jeunes adultes seront mises en accouplement à 8 semaines. Les souris génétiquement modifiées et les souris contrôles seront âgées soit de 6 à 14 semaines pour l’administration de traitement.
Étude de l’impact des anticorps anticontactine 1 sur la fonction rénale chez le Hamster
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Un rein retiré chirurgicalement en début d'expérience pour concentrer l'effet des anticorps sur celui qui reste : 42 hamsters dorés vont être utilisés pendant 77 jours, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Ils reçoivent six injections d'anticorps humains dans le sang, subissent des prélèvements de sang et d'urine deux fois par semaine, et sont isolés quatre heures à chaque recueil urinaire. Le porteur indique que ces injections peuvent provoquer un syndrome néphrotique, avec œdèmes, perte de poids, troubles du rythme cardiaque, hypertension et perte de motricité. Le hamster a été retenu après le constat que souris, rats, lapins et cobayes n'expriment pas la protéine visée dans le rein, le porc l'exprimant aussi mais étant jugé moins facile à élever.
Objectifs
La polyneuropathie démyélinisante chronique (PIDC) est une maladie auto-immune qui affecte le système nerveux. Des recherches ont identifié plusieurs cibles d’anticorps auto-immuns, notamment des protéines présentes à la surface des neurones, comme la contactine 1. Chez certains patients, une PIDC survient en parallèle d’une maladie auto-immune rénale appelée glomérulopathie extramembraneuse (GEM), une pathologie dont l’évolution clinique peut être variable, allant parfois jusqu’à une perte totale de la fonction rénale. Bien que la co-occurrence de ces deux maladies ait été fréquemment observée, leur lien direct n’a jamais été formellement établi dans la littérature scientifique. Récemment, la contactine 1 a été détectée dans les petits amas de vaisseaux sanguins qui participent à la filtration rénale. Par ailleurs, des anticorps dirigés contre la contactine ont été identifiés simultanément dans le nerf et le rein, renforçant l’hypothèse d’un mécanisme commun. L’objectif principal de ce projet est de confirmer, à l’aide d’un modèle hamster, le rôle des anticorps anti-contactine 1 dans le développement de cette maladie rénale. Il s’agit également d’analyser les dysfonctionnements cliniques et tissulaires provoqués par ces anticorps afin de mieux comprendre cette pathologie. Les résultats de cette étude pourraient permettre d’améliorer les outils de diagnostic et de proposer des traitements adaptés pour les patients humains souffrant de cette maladie complexe.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de confirmer l'implication des anticorps anti-contactine et leur lien avec le développement d’une atteinte rénale induisant des modifications biochimiques et histologiques. Ce travail de recherche ouvrira de nouvelles perspectives thérapeutiques dans la prise en charge de la glomérulopathie extramembraneuse ainsi que dans le développement de tests de dépistage et d’évaluation de la maladie si le rôle pathogène des anticorps est confirmé et si leur concentration a une valeur pronostique.
Procédures
Les animaux seront impliqués dans une seule procédure qui se déroulera en plusieurs étapes sur une durée de 77 jours. Des injections d'anticorps dans la circulation sanguine des animaux auront lieu 6 fois au cours des 77 jours pour induire une maladie rénale. Des prélèvements sanguins et urinaires auront également lieu deux fois par semaine jusqu'à la fin de l'étude. Les injections et les prélèvements réalisés deux fois par semaine ne dureront pas plus de 10 minutes. Les animaux seront anesthésiés pour chaque intervention afin d'éviter la douleur et diminuer leur angoisse. L'un des deux reins des animaux sera retiré en début d’expérimentation pour optimiser l’action des anticorps sur le rein restant. Cette chirurgie ne durera pas plus d'une heure et sera réalisée sous anesthésie générale avec une gestion rigoureuse de la douleur.
Impact sur les animaux
Les hamsters pourront ressentir un léger stress lors des injections de substances (anesthésiques, anticorps) ou des prélèvements. Les injections d'anticorps pourraient entrainer l'apparition d'un syndrome néphrotique . Ainsi, ces injections peuvent provoquer différents symptômes : fatigue, oedèmes, perte de poids, troubles du rythme cardiaque, hypertension artérielle ainsi que des atteintes neurologiques et une perte de la motricité des animaux. La chirurgie visant à réaliser une néphrectomie peut provoquer des douleurs post-opératoires, un risque d'infection, des anomalies de la coagulation, des troubles électrolytiques, une anorexie, une léthargie et une déshydratation. De plus, les animaux seront isolés en moyenne deux fois par semaines pendant 4 heures afin de prélever leurs urines, cela pouvant provoquer du stress et de l'angoisse chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure puisque leurs organes sont nécessaires à l'étude de la pathogénicité des anticorps anti-contactine1.
Remplacement
L’objectif principal de cette étude est de démontrer que l’injection des anticorps anti-contactine1 humains induit chez le Hamster des altérations neurologiques et de la fonction des reins similaires à celles observées chez l’homme. Il n’existe pas de méthode alternative permettant d’atteindre cet objectif.
Réduction
Le modèle de Hamster visant à recréer une maladie rénale avec des injections d'anticorps étant unique, il est difficile de prévoir quels seront les changements sur les différents paramètres cliniques et anatomopathologiques testés. Le nombre d’animaux a été réduit au maximum à 14 animaux par groupe en utilisant les données publiées chez l’homme.
Raffinement
Nous attachons une importance majeure sur les conditions d’hébergement et la qualité de vie des animaux. C’est pourquoi, une période d'acclimatation d'une semaine sera mise en place à l’arrivée des animaux. Ils seront hébergés en groupe afin de limiter leur stress. Pour les phases d'injections de substances et de prélèvements, une anesthésie sera réalisée afin de prévenir la souffrance et l’angoisse de l’animal. Lors des quelques gestes possiblement douloureux, un antidouleur sera administré à l’animal. Dans le but de préserver le bien-être des animaux, nous avons prévu de mettre en place des critères d’interruption des interventions expérimentales basées sur des paramètres mesurables non invasifs.
Choix des espèces
Nous avons préalablement recherché in vitro la contactine dans les reins des animaux utilisés en routine dans les animaleries souris, rats, lapins et cochons d’Inde mais aucun d’entre eux n’exprime la contactine dans le rein. Seul le Hamster et le porc expriment cette protéine dans leur reins. Notre choix s'est ensuite porté sur le modèle hamster car plus facile à élever. Les animaux sont choisis au terme du post-sevrage à l'âge de 10-14 semaines, pour des raisons techniques (poids entre 100-120g), permettant des groupes homogènes.
Évaluation de la résistance au parasitisme gastro-intestinal chez des agnelles en fonction de la souche de parasites et du niveau d’alimentation de l’hôte
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Infestées volontairement par un parasite hématophage, Haemonchus contortus, et pour une partie d'entre elles rationnées, 96 agnelles subissent huit prises de sang de 5 ml et six prélèvements de fèces en sept semaines, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Âgées de trois mois, choisies parce que leur système immunitaire encore peu développé les rend plus vulnérables au parasitisme, elles retourneront toutes ensuite à la production dans l'élevage. L'objectif déclaré est de vérifier si la sélection génétique pour la résistance aux parasites tient encore quand les brebis sont sous-alimentées et exposées à une souche résistante aux vermifuges. Le porteur écrit que les signes cliniques de l'haemonchose, léthargie, anémie, tachycardie, ne sont généralement pas observés en conditions contrôlées, tout en annonçant une surveillance accrue justifiée par ces mêmes conditions nouvelles.
Objectifs
Le projet expérimental présenté ici a pour objectif général d’évaluer l’efficacité de la sélection génétique sur la résistance au parasitisme gastro-intestinal face à des contraintes auxquelles les élevages ovins seront fréquemment confrontés dans les prochaines années. La sélection sur la résistance de l’hôte a depuis longtemps été identifiée comme une des voies majeures pour mettre en œuvre une gestion intégrée du parasitisme. Cette voie est de plus en plus plébiscitée par les éleveurs car une forte réduction de l’utilisation des antiparasitaires s’impose désormais. En effet, une utilisation trop importante a favorisé le développement de populations parasitaires résistantes aux molécules anthelminthiques, ce qui peut maintenant conduire les élevages à des situations d’impasse thérapeuthique. De plus de nombreuses molécules antiparasitaires présentent une écotoxicité dans les milieux naturels. Parmi les alternatives aux traitements, l’utilisation d’animaux génétiquement résistants (présents naturellement dans les populations) a une efficacité démontrée. Cependant, en France la sélection sur la résistance de l’hôte s’appuie sur un phénotypage à partir d’infestations contrôlées, avec une souche de parasite sensible à toutes les principales molécules anthelminthiques et dans des milieux très favorables, notamment sur le plan alimentaire (i.e. distribution de concentrés à volonté en bergerie). Dans ce contexte, l’utilisation de la sélection génétique repose donc sur l’hypothèse que l’expression du caractère de résistance de l’hôte n’est pas fortement atténuée face à des conditions plus contraignantes. Or cette hypothèse clé n’a pas encore été validée. Dans ce projet, nous visons à tester cette hypothèse en évaluant la résistance de jeunes ovins issues de lignées résistante ou sensible au parasitisme face à deux contraintes qui seront prépondérantes dans les élevages : (1) une baisse du niveau d’alimentation en lien avec la raréfaction des ressources liée au changement climatique et la nécessité de diminuer la dépendance aux aliments concentrés dans les élevages ovins, et (2) l’infestation par des parasites issues de populations résistantes à certaines molécules antiparasitaires qui tendent à se propager rapidement ces dernières années dans de nombreuses régions d’élevage.
Bénéfices attendus
A court-terme, le projet va permettre de connaitre l’efficacité de la résistance génétique au principal parasite gastro-intestinal (H. contortus) dans des conditions défavorables par rapport à celles utilisées pour la sélection. Par ailleurs, le suivi de la croissance des agnelles au cours des infestations permettra d’évaluer les éventuels compromis entre les caractères de résistance et de production. Ainsi, le projet fournira des connaissances essentielles sur l’intérêt et les limites d’utiliser des animaux résistants dans les élevages, notamment lorsqu’ils sont confrontés à des parasites résistants aux anthelminthiques et que les animaux sont rationnés. Si les résultats du projet montrent que l’efficacité de la résistance est signifiquement altérée dans des conditions d’infestation très défavorables (e.g. groupe « Rationné - souche Resistante ») alors le projet permettra d’envisager un ajustement du protocole de phénotypage de la résistance dans les centres de sélection ovines ou bien de formuler des recommendations en matière de conduite d’élevage des animaux résistants (ex : ajustement de l’alimentation). A plus long-terme, la confirmation de l’intérêt de la sélection pour la résistance contribuera à l’essor de cette voie. En s’intégrant dans une gestion durable du parasitisme, la sélection contribue à la performance des élevages herbagers. Il s’agit d’un enjeu du point de vue de la transition agroécologique (via la réduction de la consommation de concentrés). L’élevage à l’herbe apporte aussi un bénéfice du point de vue du bien être des animaux dans la mesure où le pâturage favorise généralement l’expression des comportements naturels des ovins par rapport à l’élevage en bergerie. Par rapport à un phénotypage d’animaux au pâturage exposés à des infestations naturelles, la stratégie de sélection actuelle basée sur un phénotypage à partir d’infestation artificielles dans des conditions contrôlées permet d’évaluer la résistance de façon plus précise, moins risquée sur le plan de la santé et du bien-être, et à partir d’effectifs limités. Enfin, un bénéfice attendu du projet est de contribuer à la réduction de l’utilisation de traitements antiparasitaires en élevage.
Procédures
Sur l’ensemble de la période expérimentale de 7 semaines, chaque animal aura 6 prélèvements de fécès ( 10 à 20 g/prélèvement)et 8 prélèvements de sang (5ml/prise de sang). La durée de chaque prélèvement est estimée à une dizaine de secondes au maximum.
Impact sur les animaux
L’infestation des jeunes agnelles par H. contortus produit nécessairement des effets négatifs sur la santé des animaux. L’haemonchose se traduit par une léthargie, un manque d’appétit, une augmentation de la prise de boisson, une tachycardie, une augmentation de la fréquence respiratoire et une anémie liée à l’activité hématophage du parasite. Cependant, la plupart de ces signes cliniques ne sont généralement pas observés lors d’infestations en conditions contrôlées. Dans ce contexte, la faiblesse des effets négatifs sur la santé s’explique par le nombre limité d’infestations à dose unique, la faible durée de ces infestations (par rapport à des périodes de pâturage) et les conditions d’élevage en bergerie. Néanmoins les animaux font l’objet d’une surveillance accrue dans ce projet en raison des conditions d’infestation testées (nouvelle souche de parasites resistante, resriction alimentaire).Les prélèvements de sang peuvent engendrer un hématome ainsi qu’une légère douleur au niveau du site de prélèvement. Enfin il y aura un léger stress des animaux liés à la contention.
Devenir
Toutes les agnelles poursuivront leur carrière de production dans l’élevage.
Remplacement
On ne peut pas remplacer l’hôte (ovin) pour la réalisation du cycle parasitaire et l’étude de l'impact de la sélection à la résistance aux parasites sur les autres fonctions biologiques de l’hôte. Les données expérimentales serviront à la calibration d’un modèle mathématique dans le projet dont cette expérimentation fait partie. Le modèle permettra d’utiliser la simulation numérique plutôt que l’expérimentation animale pour explorer les réponses sur une plus large gamme de conditions d’infestations.
Réduction
Le nombre d’animaux prévus dans le projet est déterminé de façon à avoir un effectif garantissant l’interprétation des données (10 à 12 animaux de chaque lignée dans chacun des quatres groupes expérimentaux). L’analyse statistique des mesures répétées des différentes mesures permettra d’estimer la variation de ces caractères au niveau intra-individuel et d’estimer plus précisemment la valeur de l’index de résistance et des autres caractères exprimés pendant l’infestation. Le dispositif contribue ainsi à réduire le nombre d’animaux nécessaire.
Raffinement
Les agnelles sont hébergées sur une litière paillée en lots pour favoriser leurs interactions sociales et elles sont habituées à être manipulées par du personnel. Une phase d’habituation de deux semaines est mise en place pour les adapter aux outils de phénotypage, les distributeurs automatiques. Cette période exige une surveillance individuelle afin d’assurer la réussite de l’expérimentation. Adaptation au ditributeur automatique : L’objectif est que tous les animaux apprennent à accéder à l’aliment via trois étapes : Mangeoire en accès libre (porte ouverte en permanence) . Porte activée par détection de présence. Porte activée par identification animale. Les animaux récalcitrants bénéficient d’un entraînement spécifique, incluant un apprentissage en duo avec un animal tuteur ou, en dernier recours, une assistance humaine douce. Les individus trop craintifs sont exclus du protocole. Adaptation au distributeur d'eau : Le but est que les agnelles s’abreuvent quotidiennement et posent leurs 4 pattes sur le plateau de pesée, via trois étapes : Abreuvoir avancé au maximum sur le plateau . Abreuvoir reculé au 1er cran. Abreuvoir reculé au 2e cran si nécessaire. Pour encourager l’adaptation, un seau d’eau est temporairement placé sur le plateau. Les interventions humaines sont limitées pour respecter la grégarité des agnelles. Manipulations et prélèvements : Pour habituer les animaux à la présence humaine, des passages simulant des prélèvements (sang et fèces) sont effectués avec renforcement positif (granulés). Les prises de sang alternent entre les jugulaires droite et gauche, avec application d’un baume en cas d’hématome. Les prélèvements de fèces avec lubrifiant sont réalisés avec soin par du personnel formé. Bien-être et suivi : Le milieu est enrichi avec des disques à mordiller. Une surveillance accrue est menée en raison des nouvelles conditions expérimentales (nouvelle souche parasitaire, restriction alimentaire). Les comportements inhabituels sont détectés grâce au suivi automatisé des consommations d’eau et d’aliments. En cas de symptômes alarmants (fièvre, anorexie, perte de poids…), les animaux sont traités et sortis de l’expérimentation. Ces protocoles garantissent une adaptation optimale tout en préservant le bien-être animal et la fiabilité des données expérimentales.
Choix des espèces
Les parasites gastro-intestinaux sont spécifiques de leur hôte et H. contortus est le parasite provoquant le plus de dégâts en France. Comme nous souhaitons sélectionner les ovins sur la résistance au parasitisme, l’utilisation de l’espèce ovine dans cette expérience est la plus pertinente. D’autre part, des lignées divergentes sur la résistance à H. contortus n’existent que chez les ovins. Les animaux sont âgés de 3 mois au début de l’expérimentation. Les agneaux représentent la catégorie d’animaux la plus plus sensible au parasitisme car leur système immunitaire est peu développé par rapport à des ovins adultes. Par ailleurs, cette phase peut mettre en jeu un compromis entre l’immunité et la fonction de croissance corporelle. En pratique la sélection génétique pour la résistance des ovins allaitants cible prioritairement les agneaux en croissance.
Effet de molécules naturels (extrait de bois de châtaignier) et de composés de synthèse sur la réponse inflammatoire dans un modèle de colite chimio induite par DSS chez la souris.
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Choisies pour leur système immunitaire fonctionnel et âgées de trois à quatre mois, 200 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers à sévères. Elles reçoivent du dextran sulfate de sodium à 2 % dans leur boisson pendant quatorze jours pour déclencher une colite, un gavage quotidien avec un extrait de bois de châtaignier ou des molécules de synthèse, et sont isolées chaque jour le temps qu'on récupère leurs fèces. Le porteur affirme n'attendre aucun effet délétère des composés testés et décrit une baisse de poids seulement modérée, alors que le projet déclare des procédures de niveau sévère. Toutes seront tuées à J14, ou plus tôt si un point limite est atteint, pour prélever le côlon et le sang.
Objectifs
Diverses pistes de travail ont mené aux développements de traitements contre les Maladies Inflammatoires Chronique de l’Intestin (MICI). Tout d’abord, nous avons travaillé depuis plusieurs années dans le criblage de molécules biosourcées et synthétiques anti-inflammatoires dans le contexte des MICI. En particulier, deux familles de molécules (Famille A : biosourcée et Famille B : synthétique) ont été analysées et ont démontrées divers effets anti-inflammatoires et anti-oxydants in vitro intestinaux et leucocytaires. D’autre part, nous étudions l’effet des Extrait de Bois de Châtaignier (EBCs) sur la modulation de la réponse inflammatoire chez l’hôte. Nos travaux sur les EBCs nous ont permis de démontrer la capacité des EBCs à réduire la réponse inflammatoire au sein de cellules leucocytaires et intestinales humaines. L’objectif de ce projet est d’analyser l’effet anti-inflammatoire dans un modèle de colite chimio-induite par le dextran sulfate de sodium (DSS) chez la souris de ces trois séries de traitements potentiels dans les cas pathologiques de MICI. Grâce à cette étude, nous pourrons valider les effets modulateurs de ces différentes familles de composés anti-inflammatoires sur la réponse inflammatoire. De plus, nous pourrions analyser dans ce projet l’effet de ces trois séries de traitements potentiels dans les cas pathologiques de MICI avec une série commune de contrôles et une même série de références pour comparer les effets de traitement issus de produits naturels, biosourcés ou synthétiques. Ainsi, nous respectons au mieux la règle des 3R en réduisant le nombre de souris nécessaires pour nos recherches. Nous pourrons ainsi comparer l’intérêt de produits naturels vis-à-vis de molécules synthétiques et en extraire des données sur les avantages et inconvénients suivants les effets observés des composés étudiés. De plus, cela nous permettra de valoriser plus tard, parmi les 3 séries de molécules, la série avec le plus fort potentiel thérapeutique pour les patients atteints de MICI.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont multiples, aux profits de la santé humaine et animale. D’après la littérature, ce projet nous permettra de mettre en évidence l'effet anti-inflammatoire de ces composés anti-inflammatoires. De plus, les résultats de ce projet seront disponibles à moyen et long terme en fonction du temps nécessaire pour traiter la densité des données acquises lors de ce projet, pour structurer et publier ces résultats auprès d’un éditeur. Ce projet pourrait permettre d’améliorer la prise en charge des patients, avec des traitements moins agressifs et moins contraignants, tout en renforçant l’arsenal thérapeutique. Pour la santé humaine, cela permettrait d'offrir des traitements plus diversifiés et pouvant servir d’alternatives dans les traitements de poussées modérées chez les patients MICI. Ces traitements ne se limitent pas à la pathologie des MICI, mais aussi à d’autres pathologies liées à une réponse inflammatoire dérégulée ou à des pathologies présentant des dérégulations du micro-environnement intestinal. Concernant la santé animale, l’EBC pourrait permettre d’améliorer le bien-être animal dans les phases précoces de son développement jusqu’au stade adulte. Ce traitement d’origine naturelle permettrait de protéger le microbiote intestinal et d'atténuer un potentiel état inflammatoire dérégulé par une infection microbienne chez l’animal.
Procédures
Les souris seront observées et pesées tout au long du projet, du J0 au J14. Avant le début de l’expérience, les souris seront mises à isolement pendant 7 jours. Les souris contrôles ne recevront aucun traitement durant l’expérience. Les souris contrôles DSS ainsi que les souris traitées recevront dans leur boisson à 2% de DSS et resteront en contact de ce produit tout au long de l’expérience (J14). Les souris traitées se verront administrer par voie orale (gavage / per os) quotidiennement soit 50mg/kg d’urolithine B (métabolite naturelle de polyphénol), soit une dose de 5mg/kg de l’extrait de bois de châtaignier (KT), soit 100mg/kg des molécules de la famille A ou B. Durant la pesée des souris, nous isolerons les souris le temps de pouvoir récupérer des fèces pour chaque souris et chaque jour composant notre étude. Au 14ème jour, si les souris n’ont pas subi d’euthanasie précoce due aux différents points limites cités précédemment, nous euthanasierons les souris à J14 afin de récupérer les organes et du sang.
Impact sur les animaux
En raison de son aspect naturel et son utilisation dans l’alimentation animale, nous n’attendons aucun effet délétère ou négatif de l'extrait de bois de châtaignier sur nos souris aux concentrations décrites dans notre protocole expérimental. Concernant les deux familles A et B, nous n’attendons aucun effet délétère ou négatif de ces deux familles A et B sur nos souris aux concentrations décrites dans notre protocole expérimental. En ce qui concerne le modèle murin de colite chimio-induite par DSS, le traitement des souris par DSS à 2% peut entrainer une baisse modérée de la masse corporelle au cours du temps. La concentration de DSS utilisée dans ce projet n’entraine pas une baisse de la masse corporelle brutale chez les souris. Il est possible d’observer dans ce modèle une altération du comportement de la souris accompagnée d’isolement ou d’une mobilité réduite.
Devenir
L’intégralité des souris de cette étude seront mises à mort. Nous récupérerons le colon des souris de chaque condition ainsi que du sang afin de réaliser des études histologiques et de quantifier par PCR divers médiateurs moléculaires impliqués dans le processus inflammatoire.
Remplacement
Nos études ont démontré un effet anti-inflammatoire et anti-oxydant de trois familles de composés dans des cellules leucocytaires et intestinales humaines : une famille de produits naturels avec les EBCs, une famille de composés biosourcés (A) et une série de composés synthétiques (B). Nous nous sommes ensuite rapprochés de l’Homme avec le modèle de nématode C. elegans infecté par Candida albicans. Ce modèle nous a permis d’aller plus loin sur la toxicité de nos composés dans un organisme plus complexe que le modèle cellulaire intestinal ou de macrophage. Cependant, l’étude de l’effet de ces composés sur la réponse inflammatoire dans un modèle murin est une étape nécessaire. Le modèle murin étant proche de l’Homme, nous pourrons conclure sur l’effets des EBCs et des composés des familles A et B sur la réponse inflammatoire chez l’hôte. Ce projet nous permettra de mieux comprendre leur effet sur le microenvironnement intestinal dans un organisme plus complexe que les nématodes. Cette étude nous permettra d’analyser l’effet de divers traitements issus de produits naturels ou synthétiques sur l’expression de récepteurs du système immunitaire innée ainsi que de médiateurs pro-inflammatoires. Nous pourrons mieux comprendre l’impact de ces traitements sur la modulation de la composition du microbiote intestinal ainsi que leur effet sur la perméabilité intestinale lors d’un processus inflammatoire. Nous pourrons ainsi comparer les variabilités ou non de ces traitements tout en ayant les mêmes contrôles, les mêmes référentiels et les mêmes individus afin de pouvoir valoriser la famille de composés démontrant le plus fort potentiel thérapeutique.
Réduction
Nous souhaitons réaliser l’expérience de traitement par les trois familles de composés dans le modèle murin de colite chimio induite sur deux lots de 100 souris. Les souris seront réparties en 10 groupes de 10 souris en fonction des traitements effectués (contrôles, molécules d’origine naturelle ou molécules synthétiques). Un lot est constitué de 100 souris et l’expérience sera réalisée deux fois (100 x 2 = 200 souris) sur une période de 14 jours. L’effet de ces diverses familles de composés sur la modulation de la réponse inflammatoire pourront ainsi être comparés avec les mêmes contrôles et les mêmes références afin de sélectionner la famille de composés présentant le meilleur potentiel en termes de transfert de technologies et de valorisation. Les paramètres expérimentaux étudiés seront les variations de masse corporelle chez les souris, le score clinique des souris, le taux de médiateurs pro-inflammatoires dans le colon, et les modifications de la composition de la flore intestinale suite à l’inflammation et/ou aux traitements par rapport à la condition physiologique. Le test statistique utilisé lors de ce projet permettra de comparer deux échantillons indépendants de petite taille entre eux.
Raffinement
Notre protocole expérimental a pour but d’étudier et d’évaluer l’effet anti-inflammatoire de trois familles de composés sur un modèle murin dans un contexte inflammatoire induit par DSS. L’utilisation d’anesthésiques, d’analgésiques et/ou d’anti-inflammatoires altérerait le suivi de notre étude. Par conséquent, divers points limites ont été établies afin d’observer et de gérer quotidiennement l’apparition de toute forme de souffrance chez ces souris jusqu’à la fin de notre étude. L’intégralité des souris seront mises à mort à la fin de notre étude.
Choix des espèces
Notre équipe possède des compétences et des savoirs-faires sur le modèle murin de colite chimio induite par DSS. Ce modèle nous permet d’observer et d’étudier l’effet des EBCs, de la famille A et B sur la modulation de la réponse inflammatoire dans un contexte d’inflammation intestinale mimant ce qui se passe chez les patients atteints de MICI. La souris étant le modèle le plus utilisé et le plus proche de l’Homme pour étudier l’efficacité d’un traitement, ce modèle nous semble approprié à la vue de nos résultats et de la continuité de nos travaux in vitro et sur le modèle de nématode. Notre projet concerne la réponse inflammatoire chez l’hôte. Les souris devront avoir un système immunitaire fonctionnel. Par conséquent, les souris seront âgées entre 3 et 4 mois.
Etude de l’impact des inhibiteurs de points de contrôles en présence de cytokines anti-tumorales sur la réponse anti-cancéreuse.
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Greffées d'une tumeur sous la peau du flanc ou directement dans la glande mammaire, 3 069 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Certaines subissent une chirurgie de trente minutes puis restent endormies deux à trois heures pour de l'imagerie, et toutes sont manipulées chaque jour pour mesurer la tumeur. Le projet cherche à comprendre pourquoi les immunothérapies ne guérissent qu'une minorité de patients, moins de 30 % selon le porteur. Celui-ci écrit que les immunothérapies ne sont pas toxiques et que la tumeur ne gênera l'animal ni pour bouger ni pour s'alimenter, tout en fixant un volume tumoral au-delà duquel la souris est tuée.
Objectifs
Ces dix dernières années, les immunothérapies ont révolutionné la prise en charge des patients atteints de cancer. En éduquant nos défenses immunitaires à reconnaitre spécifiquement les cellules tumorales, ces traitements permettent en effet de guérir du cancer avec peu de toxicité et de façon durable, à la différence des traitements standards de chimiothérapie et radiothérapie. Malgré ces avancées majeures, les immunothérapies sont efficaces chez une minorité (
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche permettra d’apporter des connaissances essentielles sur le mode d’action d’immunothérapies actuellement utilisées en clinique ou en cours de développement pour le traitement des cancers solides (ex : cancer du sein, de la peau, du colon, lymphome de la peau, etc) et pour lesquelles une majorité des patients rechutent ou ne répondent pas. Comprendre les raisons pour lesquelles ces immunothérapies guérissent seulement une petite fraction des patients est alors primordial afin d’en générer des nouvelles de plus grande efficacité ou d’identifier les patients à même de répondre positivement au traitement. A court terme, ce projet nous permettra de proposer de nouvelles combinaisons thérapeutiques capables de contourner les limitations que nous aurons identifiées et donc avec une meilleure efficacité. Ainsi, nos travaux offriront au long terme de nouvelles thérapies pour traiter la majorité des patients atteint de cancer solide et améliorer leur espérance de vie.
Procédures
La greffe de la tumeur consistera en une injection de quelques secondes au début de l’expérience. Les animaux seront ensuite manipulés quotidiennement pour mesurer la pousse de la tumeur. Certains animaux subiront une intervention chirurgicale de 30 minutes pour effectuer de l’imagerie et seront ensuite maintenus endormis pendant 2 à 3h.
Impact sur les animaux
Notre projet propose d’étudier les immunothérapies anti-tumorales et nécessite donc la greffe de tumeur aux souris en sous-cutanée au niveau du flanc et en orthotopique au niveau de la glande mammaire. Pour l’injection dans la glande mammaire, les souris seront anesthésiées. La piqûre d'aiguille en sous cutanée ou en orthotopique dans la glande mammaire pour l’injection de tumeur entraîne une douleur légère de courte durée. Il en est de même pour les injections en intra-veineuse des immunothérapies ou des d’autres molécules. Les prélèvements sanguins de petit volume ne requièrent qu'une contention et une introduction d’une aiguille selon les bonnes pratiques vétérinaires. Pour ce geste les animaux sont susceptibles d’éprouver une douleur légère de courte durée. La pousse de la tumeur pourra engendrer un inconfort pour la souris qui sera léger et pris en charge.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés car ils auront reçu initialement des cellules tumorales.
Remplacement
De nombreuses expériences seront validées au préalable in vitro à l’aide des lignées cellulaires pour remplacer les animaux. Ces expériences pourront être effectuées dans des cultures cellulaires en 2 dimensions ou des organoïdes (structures en 3 dimensions mimant certains aspects des tumeurs solides in vivo) et nous permettront de déterminer des doses ou la cinétique sur laquelle nous souhaiterions étudier le mode d’action de la thérapie in vivo. Différentes doses seront utilisées in vitro afin de déterminer la dose optimale de la thérapie. Ces travaux nous permettront de réduire le nombre d’animaux que nous utiliserons par la suite pour identifier le mode d’action de la thérapie in vivo. Une telle approche permettra de réduire de façon significative le nombre d’animaux dont nous aurons besoin pour notre recherche. Néanmoins, les tests in vitro ne permettent pas de récapituler la complexité des réponses immunitaires ayant lieu in vivo. C’est la raison pour laquelle nous avons recours aux animaux afin de décortiquer le mécanisme d’action de certaines thérapies.
Réduction
L'utilisation de l'imagerie sur l'animal vivant permet de réduire le nombre d'animaux utilisés car l'observation en temps réel permet un suivi longitudinal d’un même animal. Dès que possible, les différents tests seront effectuées sur les mêmes animaux et les expériences de séquençage entier ou d’ARN aussi, afin de limiter leur utilisation. D'après notre expertise issue des projets précédents et notre collaboration avec le département de statistiques, nous avons déterminé́ les nombres d'animaux par groupe qui nous permettra d'utiliser les tests statistiques robustes. Selon les procédures, les paramètres évalués seront variables, cela entraine des nombres de groupes variables que nous avons optimisés et réduits au maximum pour obtenir des résultats significatifs tout en prenant en compte la variabilité de la croissance tumorale ainsi que les effets cages. Les animaux ne pourront pas être réutilisés car ils seront porteurs de cancer et auront reçu un traitement anti-tumoral.
Raffinement
Les immunothérapies ne sont pas toxiques à la différence des traitements conventionnels. Pour épargner toute douleur, les animaux seront suivis fréquemment et des points limites précoces et spécifiques sont établis pour raffiner les procédures et les mettre à mort si le point limite est atteint. En cas de déshydratation, les souris pourront être réhydratées. Un suivi fréquent sera réalisé pour évaluer l’état de l’animal et la pousse de la tumeur. L’animal sera mis à mort si le volume de la tumeur atteint le point limite. Cette limite est idéale pour limiter l’impact de la tumeur sur le bien-être de l’animal qui ne rencontrera aucune difficulté à bouger ou à s’alimenter. Pour pallier l’inconfort de la pousse de la tumeur, une litière douce sera utilisée pour le bien être des animaux. Après l’administration de l’immunothérapie, la température corporelle de l’animal sera mesurée afin de s’assurer d’une bonne tolérance au traitement. En cas d’hypothermie, les cages seront chauffées. Dans les cas d'exérèse de la tumeur mammaire chez certaines souris, une administration d’’analgésique pourra avoir lieu, afin de prévenir la douleur.
Choix des espèces
Le système immunitaire de la souris est très proche du système immunitaire humain. Les souris sont l’espèce la plus appropriée pour nous éclairer sur les mécanismes d’action des immunothérapies pour le traitement des cancers chez l’humain. Par ailleurs, l’imagerie intravitale en temps réel peut être réalisée relativement facilement sur des souris. Tous les animaux utilisés dans ce projet de recherche seront adultes (>5 semaines). Notre étude s’effectue sur un système immunitaire adulte afin de se rapprocher au mieux de la clinique et des patients porteurs de ces cancers.
Etude des réponses immunitaires et de la diminution de l’infection chez des souris vaccinées contre Besnoitia besnoiti
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Éveillées, les souris subissent quatre prises de sang, deux ou trois instillations de vaccin dans le nez et, pour certaines, une ou deux injections dans le derme et un poinçon à l'oreille. 73 souris adultes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue, pour un vaccin destiné aux bovins contre la besnoitiose, une maladie parasitaire des troupeaux. Le porteur écrit qu'"aucun modèle animal, même chez les bovins, ne permet de reproduire la pathologie", et que le choix de la souris "peut se justifier" par la présence du parasite chez des souris sauvages. Il prévoit de mesurer la multiplication du parasite et la baisse de la charge parasitaire, sans qu'aucune procédure ne décrive l'infection des souris.
Objectifs
La besnoitiose, causée par le parasite unicellulaire Besnoitia besnoiti (B. besnoiti), représente une menace significative pour l’élevage bovin. Cette maladie entraîne des conséquences graves telles que l’infertilité, des atteintes cutanées, une perte de poids et une mortalité jusqu’à 10% au sein des troupeaux. Maladie ré-émergente en Europe, la besnoitiose progresse du sud vers le nord en France. Les parasites présents dans la peau peuvent être transmis par l’intermédiaire d’insectes ou d’aiguilles avec une progression jusqu’à 20% de nouveaux animaux infectés par an dans les troupeaux touchés. Une transmission par ingestion de parasites présents dans l’environnement sous forme d’oocystes est également suspectée. Aucun traitement curatif n’est disponible en Europe et les moyens de lutte sont limités au dépistage et à l’élimination des animaux malades ou à l’application d’insecticides. Le développement d’un vaccin efficace offrirait aux éleveurs une meilleure stratégie de contrôle de cette maladie. Le but de ce projet est d’évaluer l’immunogénicité et l’efficacité d’un vaccin sous-unitaire à administration nasale et dermique contre la besnoitiose. Ce vaccin est constitué de protéines et de glycolipides de B. besnoiti associés à un muco-excipient à base d’amidon. Les souris seront immunisées par voie nasale seule ou par voie nasale puis par voie intradermique afin de déterminer la meilleure stratégie d’administration pour déclencher une réponse immunitaire optimale, tant systémique que locale (cutanée). En effet, la voie nasale d’administration du vaccin devrait déclencher une réponse immunitaire muqueuse, notamment du système respiratoire et de l’intestin, permettant une protection contre une infection orale. Cependant, il n’est pas certain que cette voie d’administration déclenche une réponse immunitaire protectrice contre une infection cutanée. Dans ce cas, une administration intradermique pourrait être nécessaire. Au total, 73 souris adultes seront nécessaires. Puisque le remplacement par des méthodes in vitro n'est pas envisageable en raison de la complexité du système immunitaire et de la nécessité d'étudier l'ensemble de ses réponses, le nombre de souris a été réduit au minimum requis pour obtenir des résultats significatifs. Les souris seront hébergées conformément aux directives européennes, avec un enrichissement (cachette, matériaux à ronger, renforcement positif alimentaire). Toute médication interférant avec la réponse immunitaire est proscrite.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont la mise en évidence du développement d’une immunité protectrice contre Besnoitia besnoiti associée à un effet protecteur contre une infection par le parasite. Ces résultats sont essentiels pour envisager une vaccination de bovins, cibles du vaccin anti-besnoitiose.
Procédures
Les animaux vigiles subiront 4 prises de sang et 4 pesées à 2 semaines d’intervalle et recevront 2 ou 3 instillations par voie nasale à 2 semaines d’intervalle. Certains animaux seront soumis à 1 ou 2 administrations intradermiques à deux semaines d’intervalle et certains animaux seront identifiés une fois à l'oreille. Chacune de ces interventions dure moins d’une minute.
Impact sur les animaux
La contention nécessaire pour les administrations nasales et intradermiques ainsi que pour les prises de sang peut engendrer du stress. L’identification des animaux par poinçon à l’oreille peut entrainer une douleur locale temporaire. Les prises de sang peuvent entrainer un hématome ainsi qu’une douleur localisée temporaire. L’injection intradermique peut entrainer une douleur locale temporaire. L’administration du vaccin peut entraîner une inflammation.
Devenir
Les animaux seront mis à mort afin d'étudier les réponses immunitaires cellulaires induites par les différentes formulations vaccinales, de déterminer la capacité du parasite à se multiplier in vivo et de déterminer la protection induite par la vaccination en terme de réduction de la charge parasitaire.
Remplacement
Il n'existe actuellement aucun modèle de remplacement capable de reproduire la complexité du système immunitaire et d'étudier l'ensemble des réponses immunitaires suite à une vaccination.
Réduction
Le nombre d’animaux est calculé au plus juste à l’aide d’outils statistiques en s’appuyant sur les données de la littérature et l’expérience acquise sur des projets de vaccination contre des parasites de la même famille. Les analyses statistiques seront faites sur les dosages des molécules produites par les cellules du système immunitaire et sur le nombre de parasites.
Raffinement
Les souris seront hébergées en accord avec les directives européennes sur des portoirs ventilés à raison de 4 maximum par cage, dans un environnement enrichi permanent (de type igloo pour se cacher) ou ponctuel (de type carré en cellulose pouvant être dépouillé pour la confection d’un nid) après chaque procédure. Une habituation à la prise en main sera réalisée avant le début du protocole. Un renforcement positif sous forme de récompense alimentaire (par exemple : rondelle de banane séchée, popcorn…) sera appliqué après chaque utilisation d’aiguille. Les responsables du projet ont l’habitude de pratiquer les procédures mises en place. Des points limites sont déterminés en vue de mettre fin à d'éventuelles souffrances.
Choix des espèces
Les rares essais d’infection expérimentale par Besnoitia besnoiti sont peu concluants puisqu’aucun modèle animal, même chez les bovins, ne permet de reproduire la pathologie. De plus, le parasite n’est pas détecté chez tous les individus infectés lors d’une même expérience. Le choix de la souris peut se justifier par le fait que Besnoitia besnoiti a déjà été détecté chez la souris sauvage, que les parasites ont été localisés dans la cavité péritonéale et les organes internes après infection intrapéritonéale de souris et que les parasites présentaient la même morphologie chez des souris expérimentalement infectées que chez des bovins naturellement infectés. Animaux adultes. Cette expérience ne nécessite pas un stade de développement particulier.