Système immunitaire
- Autre recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Multisystémique
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
Rôle du microenvironnement stromal dans les lésions musculaires-1/2
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
Un infarctus du myocarde est provoqué chirurgicalement sur des souris adultes en trente minutes et sur des souriceaux en quinze, quand d'autres subissent la ligature ou l'excision d'un segment d'artère fémorale, une injection quotidienne de toxine ou une blessure du muscle par anse refroidie. 7 110 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées lors d'une chirurgie terminale pour prélever leurs organes. Le porteur annonce l'étude des mécanismes cellulaires des maladies du muscle squelettique et cardiaque, dont l'infarctus, les myopathies et le défaut d'irrigation des membres inférieurs. Les bénéfices attendus pour les patients ne sont énoncés nulle part, le porteur reprenant à leur place la liste des douleurs et des stress infligés aux souris.
Objectifs
Le projet se déroule dans 2 Etablissements utilisateurs. Ce projet a pour objectif de caractériser les mécanismes cellulaires impliqués dans les pathologies affectant le muscle squelettique et cardiaque, y compris les pathologies cardiovasculaires comme l’infarctus du myocarde, les myopathies et les blessures chroniques du muscle squelettique. Par ailleurs, le manque d’irrigation locale des membres inférieurs sont fréquentes dans différentes pathologies chroniques y compris le diabète. Malgré le succès de certains traitements, ces maladies chroniques restent encore aujourd’hui fréquentes et très peu soignables, elles ont donc un impact majeur sur la qualité de vie des patients. Ce projet a pour but de répondre à un sujet de santé publique et de besoins scientifiques et cliniques afin d’améliorer la compréhension de ces pathologies affectant le muscle et le traitement des patients.
Bénéfices attendus
Effets indésirables liés aux procédures: inconfort lié à la préhension des animaux, douleur aux points d'injections. Effets de la chirurgie cardiaque : douleur modérée post-opératoire de quelques jours. Effets de la chirurgie des membres inférieurs : Douleur, inconfort léger de courte durée liés à la ligature de l’artère fémorale et au point d’injection. Stress lié au transport des souris vers le site n°2 pour les échocardiographies et la réalisation de l’imagerie (anesthésie et manipulation).
Procédures
- Infarctus du myocarde chez la souris adulte anesthésiée (1x par souris) durée = 30 minutes. Réalisé par EU1 - Infarctus du myocarde chez le souriceau anesthésié (1x par souris) durée = 15 minutes. Réalisé par EU1 - Échocardiographie chez la souris et le souriceau anesthésié (1x par souris) durée = 15 minutes ainsi que le stress lié au transport vers le site n°2 pour l’échocardiographie. Réalisé par EU2 - Constriction puis excision d’un segment d’artère fémorale sur souris adulte anesthésiée = 15 minutes. Réalisé par EU1. - Ligature de l’artère fémorale chez la souris adulte anesthésiée (1x par souris) durée = 15 minutes. Réalisé par EU1 - Dans certaines expériences, injection de toxine: quotidien, 10 secondes. Réalisé par EU1 - Blessure localisée du muscle par anse refroidie (1x par souris) = 3x 15 secondes. Réalisé par EU1 - Ligature de l’artère fémorale et injection de toxine chez la souris adulte anesthésiée = 15minutes. Réalisé par EU1 - Chirurgie terminale sous anesthésie pour prélèvement d’organes. Réalisé par EU1.
Impact sur les animaux
Effets indésirables liés aux procédures : inconfort lié à la préhension des animaux, douleur aux points d'injections. Effets de la chirurgie cardiaque : douleur modérée post-opératoire de quelques jours. Effets de la chirurgie des membres inférieurs : Douleur, inconfort léger de courte durée liés à la ligature de l’artère fémorale et au point d’injection. Stress lié au transport des souris vers l'EU n°2 pour les échocardiographies. L’induction de l’anesthésie gazeuse pour la réalisation de l’échocardiographie est stressant pour l’animale.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour analyse des organes.
Remplacement
Notre projet s’intéresse à l’interaction de différents types de cellules du microenvironnement musculaire, y compris les cellules immunitaires, stromales et endothéliales. Comme l’étude de ces interactions cellulaires est multicellulaire et multi-organes (réponse immunitaire, inflammation, régimes), elle ne peut pas être effectuée sur des cellules isolées in vitro et nécessite un modèle murin in vivo, qui a un système immunitaire similaire à l’homme.
Réduction
Le nombre de souris à utiliser a été calculé avec l’objectif de réduire le nombre d’animaux autant que possible tout en assurant des résultats significatifs, qui seront confirmés par des analyses statistiques appropriées, en fonction des questions posées. Ce nombre tient compte d’un minimum de cellules à collecter pour l’analyse et inclut pour chaque série d’expériences le nombre nécessaire de contrôles. Il tient également compte de la nécessité de reproduire les résultats, afin de pouvoir identifier et exclure des artéfacts expérimentaux et ainsi des erreurs d’interprétation. Un grand nombre de données de transcriptomiques étant déjà disponible pour la communauté scientifique, des analyses informatiques pilotes ont déjà été performées pour étayer nos hypothèses.
Raffinement
La souffrance animale sera réduite au maximum par le raffinement des méthodes expérimentales et la mise en place de points limites spécifiques et précoces. Pour l’ensemble des procédures chirurgicales, une supplémentation hydrique par injection sera effectuée en pré et post opératoire. Une analgésie pré et post opératoire sera réalisée le cas échéant. Pour la procédure d’infarctus du myocarde, le maintien au chaud de la cage sera effectué sur les 48h per-opératoire. Un renforcement de l’enrichissement par de la litière douce (cellulose) et du gel hydrique sera apporté. Le transport des animaux vers le site numéro 2 pour les échocardiographies sera effectué par un transporteur agrée. Les animaux seront dans des boites de transport contenant des croquettes, de l’hydrogel et du coton (ainsi que de la litière).
Choix des espèces
La souris est un bon modèle pour étudier les pathologies musculaires, car des modèles sont bien établis et récapitulent les pathologies chez l’homme. Le choix de l'espèce murine nous permet également d’avoir accès à des animaux génétiquement modifiés cruciaux dans l’étude précise des cellules d’intérêt de ce projet. La consanguinité des modèles utilisés permet une reproductibilité des résultats et une réduction du nombre d’animaux utilisés. Les souris seront âgées de 1 jour à 30 semaines, car nous étudierons ces pathologies chez le souriceau et à l’âge adulte.
fourniture de produits biologiques de primates non humains
- Recherche fondamentale
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- Système urogénital
Macaques à longue queue : 400
Macaques rhésus : 30
Singes vervets : 20
Les 600 primates non humains restent en vie à l'issue des prélèvements, gardés en hébergement ou réutilisés dans d'autres projets. 150 ouistitis et tamarins, 400 macaques à longue queue, 30 macaques rhésus et 20 singes vervets vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, chaque singe pouvant être prélevé en moyenne une à six fois par an. Dirigés dans un tunnel de capture puis immobilisés dans un sabot de contention, ils subissent, le plus souvent sous anesthésie, des prises de sang, des ponctions de moelle osseuse ou de liquide céphalo-rachidien, des prélèvements de sperme, de lait ou d'humeurs de l'œil, des biopsies et des lavages broncho-alvéolaires. Pour le lait, les petits sont séparés de leur mère jusqu'à six heures, et les mâles sont isolés de leur groupe jusqu'à 24 heures avant le prélèvement de sperme. Le porteur affirme que ces prélèvements suivent "parfaitement la règle des 3R" et les réalise à la demande d'équipes extérieures, qu'il appelle des "client chercheurs".
Objectifs
L’accès à des échantillons biologiques de primates non humains (PNH) est un élément clé dans le développement préclinique. Ils permettent de valider in vitro différentes hypothèses scientifiques et de tester l’efficacité ou la toxicité de candidats médicaments. Autrement dit, utiliser des échantillons de PNH 1) permet de réduire l’utilisation d’animaux de laboratoire en les remplaçant par l’utilisation in vitro de cellules (plusieurs produits testés avec les cellules d’un seul animal) ; 2) rend le développement d’un médicament plus fiable, grâce à une sélection objective de l’espèce animale la plus proche de l’homme. Les prélèvements sont réalisés sur des animaux anesthésiés en suivant les recommandations correspondant aux bonnes pratiques chez l’Homme. De plus, un hébergement spacieux en groupe sociaux et un enrichissement du milieu adapté sont fournis à ces animaux. Anesthésie, analgésie, hébergement en groupe sociaux et enrichissement participent ainsi au principe de raffinement. La réalisation de prélèvements biologiques suit donc parfaitement la règle des 3R, tant dans son concept que dans sa réalisation. Pour les besoins de la recherche scientifique , l'objectif de ce projet est de proposer et fournir à la communauté scientifique la fourniture d’échantillons biologiques (sang et dérivés sanguins, cellules, tissus, fluides…). Le besoin en prélèvements biologiques/cellules de PNH est dépendant de projets extérieurs à la plateforme
Bénéfices attendus
D’un point de vue scientifique, les prélèvements de sang, moelle osseuse, liquide céphalo-rachidien, urine, humeur aqueuse, humeur vitrée, sperme, biopsies cutanées, biopsies musculaires, lait et liquide bronco-alvéolaire peuvent avoir de nombreuses utilisations. On peut notamment citer parmi les utilisations faites par les utilisateurs de ces prélèvements : (i) des recherches sur les cellules primaires pour développer de nouvelles molécules de biothérapie en oncologie ou contre les maladies inflammatoires ; (ii) des pré études de sécurité pour mettre en place avec les doses adaptées les futures études de toxicologie sur les primates non humains ; (iii) des comparaisons avec le sang humain afin d’étudier la compatibilité des résultats obtenus sur les primates non humains lors de leur application chez l’Homme (iv) des études de bioanalyses pour le développement de médicaments ; (v) des recherches pour découvrir de nouvelles molécules pour inhiber l’immunité innée pour le traitement des maladies à médiation immunitaire.
Procédures
Les interventions réalisées sur les animaux dans ce projet diffèrent peu d'interventions de don du sang ou de prélèvements diagnostics menés chez l'humain. De plus, contrairement à ce qui est fait chez l'Homme, ces procédures sont ici réalisées sur animaux anesthésiés et analgésiés. Chaque intervention dure entre 15 min à 1 heure le temps de l'anesthésie et du prélèvement. 30 min à 1 heure supplémentaires sont ensuite nécessaires après le retour de l’animal dans son animalerie jusqu'à son réveil complet. Pour les prélèvements de sang, un prélèvement vigil pourra être effectué dans le seul cas où l'anesthésique affecteraits les analyses ou les expériences menées par le chercheur. L'ensemble de interventions sont des prélèvements biologiques : prise de sang, prélèvement de LCR, moelle osseuse, urine, lait, sperme et humeurs oculaires, biopsies de peau ou musculaire, lavage broncho-alvéolaire. Un même animal peut être prélevé de manière répétée, en respectant des volumes et des temps de récupération spécifiques afin de préserver la bonne santé de l'animal. En se basant sur les dernières années, un individu peut être prélevé en moyenne entre 1 à 6 fois par an, tout échantillon confondu.
Impact sur les animaux
La réalisation des prélèvements biologiques nécessite au minimum la capture et la contention des animaux. Ces deux actes sont stressants car réalisés de manière contrainte. La capture consiste à diriger les animaux vers un tunnel de capture installé dans chaque animalerie. Une fois dans le tunnel de capture, les animaux peuvent être triés et dirigés vers le sabot de contention au bout du tunnel équipé d’un fond de contention. Le fond de contention permet de manière sécurisée (i) d’attraper le bras de l’animal afin de pouvoir le tenir et le sortir en vigil du tunnel à l’aide de gants de contention, ou (ii) d’accèder à sa cuisse afin de pouvoir effectuer une injection intra-musculaire du produit anesthésiant. A noter que l’habituation des animaux ainsi que le renforcement positif permet de réduire la durée et l’intensité du stress de capture. Ces méthodes de raffinement sont appliquées le plus souvent possible. Les effets post-prélèvements peuvent également représenter une nuisance en termes de récupération physiologique et/ou physique des animaux. Il s’agira au maximum des effets secondaires liés à l’anesthésie (somnolence, nausée). Toutes les nuisances sont considérées comme légères. De plus, des mesures de raffinement sont mises en place propres à chaque type de prélèvements. A noter que -pour le prélèvement de lait, les petits sont séparés de leur mère pour une durée de 6h maximum engendrant un stress de séparation. Cette séparation sera la plus courte possible et n’entraine pas d’effet à long terme sur le petit. Des mesures particulières sont mises en place afin de limiter le stress immédiat des petits due à cette séparation comme la présence d’une peluche pour s’agripper si le petit est seul ou la mise en groupe des petits s’ils sont plusieurs. - pour le prélèvement de sperme, le mâle est séparé de son groupe la veille pour obtenir le meilleur prélèvement possible. Cette séparation engendre un stress chez l’animal. Afin de réduire au maximum ce stress, le temps de séparation est limité à 24h maximum et le mâle est relâché dans son groupe dès que possible. Le contact visuel avec le groupe est maintenu si possible.
Devenir
Les procédures de prélèvements biologiques étant des procédures très légères, les animaux sont gardés en hébergement standard ou pourront être réutilisé pour d'autres projets scientifiques.
Remplacement
Dans la mesure où les produits de synthèses ne permettent pas encore de reproduire toutes les réactions des différentes cellules visées dans ce projet, l’utilisation d’animaux en tant que donneurs non terminaux reste indispensable. Les prélèvements biologiques réalisés sur animaux vivants proposés dans ce projet permettent justement de remplacer l’utilisation d’animaux vivants « entiers » par des produits biologiques issus de ces animaux permettant ainsi d’éviter l’injection de composants en tests à ces animaux et de multiplier les essais réalisés sur les produits biologiques testés sans multiplier le nombre d’animaux utilisés.
Réduction
L’utilisation de produits biologiques à la place d’animaux entiers permet en soi de réduire le nombre d’animaux utilisés à des fins scientifiques puisqu’un même animal peut être réutilisé pour le prélèvement de plusieurs produits biologiques, dans la limite des volumes et de la fréquence maximale permettant à l’animal de retrouver son état de santé et de bien-être général entre chaque prélèvement. Concernant les prélèvements biologiques eux-mêmes, ceux-ci sont réalisés après une demande spécifique validée d’un demandeur (en général client chercheurs). Les animaux ne sont pas prélevés systématiquement s’il n’y a pas de demande pour la fourniture de produits biologiques qui ne seraient pas utilisés. Dans la mesure du possible, toutes les demandes sont couplées afin de limiter le nombre d’interventions pour un même groupe d’animaux hébergés ensemble et réduire le stress lié à la capture dans une même animalerie. Ainsi tout est fait pour prélever un minimum d’animaux pour satisfaire les demandes des chercheurs.
Raffinement
La plupart des prélèvements est réalisée sur des animaux anesthésiés en suivant les recommandations de prélèvement correspondant aux bonnes pratiques chez l’Homme. Dans les rares cas où l’anesthésie n’est pas réalisée (pour les prélèvements sanguins uniquement : demande spécifique de l'utilisateur : interraction de l’anesthésique avec leur recherche), il est jugé que le dommage engendré par la réalisation du prélèvement en vigil ne diffère pas de celui engendré par l’anesthésie (douleur de la piqure d’une aiguille + stress d’un prélèvement vigil vs douleur de la piqure d’une aiguille + réveil, respectivement). De plus, tous les animaux disposent d’un hébergement répondant à la règlementation en vigueur, avec accès extérieur (volume supplémentaire par rapport à la réglementation) le cas échéant et en groupes sociaux. Les animaleries intérieures et extérieures sont équipées d’enrichissements du milieu adaptés à chaque espèce (au minimum perchoirs, reposoirs, barrières visuelles, matériaux variés, jouets, litière). En ce qui concerne les méthodes de prélèvements des produits biologiques, des mesures de raffinement spécifique (dont analgésie si nécessaire) sont mises en place pour chaque procédure.
Choix des espèces
De nombreuses thématiques de recherche sont menées sur les PNH et peuvent nécessiter l’utilisation de produits biologiques (ici sang et dérivés, LCR, moelle osseuse, urine, humeurs oculaires, biopsies de peau ou musculaire, lait, liquide broncho-alvéolaire, sperme) soit pour des études préliminaires soit comme témoin négatif en comparaison aux produits récoltés lors de l’expérimentation. Les espèces PNH choisies sont celles utilisées le plus couramment en recherche biomédicale et pour lesquelles la communauté scientifique dispose du plus de données bibliographiques et de connaissances (Macaques cynomolgus, rhésus, singes verts et ouistitis). L’espèce prélevée est choisie sur demande du chercheur. Animaux de tous âges en fonction des demandes des utilisateurs. Les volumes prélevables sont ajustés en fonction de l’âge et du poids de l’animal.
Rôle des cellules lymphoïdes innées 3 dans la formation des structures lymphoïdes tertiaires
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
1 680 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des cellules tumorales leur sont injectées dans la patte arrière droite ou par voie intraveineuse, d'autres reçoivent chaque semaine pendant dix semaines une injection d'une molécule qui déclenche un cancer du poumon, puis viennent les chimiothérapies et la mise à mort échelonnée un, trois, cinq, sept et dix jours après traitement. Le porteur reconnaît que la tumeur à la patte peut réduire la mobilité au point de gêner l'accès à la nourriture, et que des nécroses tumorales peuvent apparaître avec la douleur qui les accompagne. Il écrit néanmoins qu'aucune douleur n'est attendue des gestes eux-mêmes, puisque les injections se font sous anesthésie gazeuse.
Objectifs
Le cancer est un problème de santé majeur dans le monde. Il est donc important de trouver des traitements afin de le soigner. Il a été montré que l’efficacité du cisplatine dans le cancer du poumon non à petites cellules chez la souris est dépendante d’un certain type de cellules immunitaires, les cellules lymphoïdes innées 3, recrutés rapidement dans la tumeur après traitement. Malheureusement, le cisplatine est assez mal toléré par les patients. Ainsi le premier objectif de ce projet est de rechercher d’autres chimiothérapies qui pourraient également induire le recrutement des cellules lymphoïdes innées 3 dans la tumeur. Dans une étude préliminaire, nous avons testé deux autres chimiothérapies et avons pu observer un effet potentiellement similaire au cisplatine sur la croissance tumorale. Nous chercherons donc à savoir si ces deux chimiothérapies induisent également le recrutement des cellules lymphoïdes innées 3 dans le cancer du poumon mais aussi dans d’autres types de cancers (pancréatique et colorectal). Le but du deuxième objectif est de caractériser les cellules lymphoïdes innées 3 dans un cancer du poumon orthotopique chez la souris de façon à être au plus proche de ce qui se passe chez l’homme.
Bénéfices attendus
Comme dit précédemment, le cancer est un problème de santé public majeur. Il est donc nécessaire de trouver des traitements qui sont bien supportés par le patient. Ce projet pourrait ouvrir de nouvelles perspectives de traitement pour les patients et confirmer que ce traitement pourrait être utilisé chez des patients. A mi-chemin entre la recherche fondamentale et appliquée, ce projet vise à long terme à améliorer les mécanismes immunitaires naturellement mis en place chez les patients afin d'augmenter leur chance de survie.
Procédures
Les animaux sont injectés en sous-cutané dans la patte inférieure droite sous anesthésie gazeuse avec les cellules tumorales (5 minutes pour l’anesthésie et 30 secondes pour l’injection). Les animaux reçoivent les cellules tumorales du cancer du poumon non à petites cellules murin en intra-veineuse sous anesthésie gazeuse (5 minutes pour l’anesthésie et 1 minute pour l’injection). Pour l’injection de la molécule chimique conduisant à un modèle de cancer du poumon semblable à ce qui peut se développer chez l’humain, les souris vont recevoir une injection en IP une fois par semaine, pendant 10 semaines. La durée de l’injection est d’environ 30 secondes. Par la suite, un suivi des souris sera réalisé 3 fois par semaine : les souris seront traitées en intra-péritonéale (30 secondes). 1,3,5,7 et 10jours après le traitement par chimiothérapie, les souris sont mises à mort sous anesthésie générale à l’isoflurane (5 minutes pour l’anesthésie et 10 secondes pour la mise à mort). Par la suite, les tumeurs, les poumons, ganglions drainants et rates sont récupérés (2 minutes).
Impact sur les animaux
L’injection des cellules tumorales au niveau patte inférieur droite pourrait entrainer une diminution de la mobilité des souris. Cette diminution de mobilité pourrait diminuer la capacité des souris à se nourrir. L’injection des cellules tumorales se fait en sous-cutanée. De ce fait, nous pourrions observer des nécroses au niveau de la tumeur conduisant à une douleur chez l’animal. L’injection des deux modèles orthotopiques du cancer du poumon peut conduire à une difficulté respiratoire. Les animaux recevant ce modèle tumoral seront étroitement surveillés. Les chimiothérapies utilisées peuvent entrainer une perte de poids chez les souris.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin des expériences afin de prélever les poumons, tumeurs, rates et ganglions.
Remplacement
Le cancer est une maladie complexe impliquant des mécanismes de contrôle et des interactions possibles seulement dans un organisme vivant. En effet, la recherche a permis de comprendre l’importance de l’environnement dans lequel le cancer se développe et les multiples interactions avec le système immunitaire, le stroma tumoral, le système vasculaire et le métabolisme. En conséquence, les expérimentations in vitro ne suffisent pas à appréhender la complexité d’un organisme. Nous réalisons à ces fins des études sur les modèles d’animaux greffés avec des cellules tumorales. Par la suite, le décryptage des mécanismes moléculaires sera réalisé in vitro.
Réduction
Les groupes expérimentaux seront constitués de n=7 individus afin de générer des cohortes avec suffisamment de puissance pour permettre d’évaluer les effets anti-tumoraux des traitements tout en permettant à une seule et même personne de prendre en charge l’expérience. Les expériences seront réalisées par des personnes parfaitement formées afin d’optimiser la reproductibilité. Le fait que ces animaux soient génétiquement identiques permet de réduire la taille des groupes tout en ayant des résultats fiables. Néanmoins, comme les variations dans les croissances tumorales peuvent être faibles, nous répèterons les expériences 3 fois de manières indépendantes.
Raffinement
Chaque animal sera examiné et pesé. Si des signes anormaux sont observés chez les souris, la fréquence de surveillance sera augmentée. Les injections sous-cutanées (cellules tumorales), intra-péritonéales (traitements) et intra-veineuse (cellules tumorales) seront réalisées sous anesthésie gazeuse. Aucune douleur associée à ces gestes n’est donc attendue. De plus, leur habituation aux gestes de contention devrait permettre de réduire le stress dû à ces manipulations. Afin de limiter la perte de poids des souris potentiellement due à des problèmes de mobilités induits par les tumeurs, nous allons ajouter des croquettes dans les cages afin que la nourriture leur soit plus accessible. De plus, des enrichissements seront ajoutés dans chaque cage. Les souris auront à disposition des matériaux pour leur permettre de faire leurs nids. Nous avons également mis en place une grille d’évaluation des points limites chez les animaux afin de limiter leur souffrance.
Choix des espèces
Les souris, outre l’avantage lié à leurs caractéristiques physiologiques, sont les modèles expérimentaux pour lesquels on trouve plus facilement et en plus grand nombre des réactifs spécifiques à l’espèce. Les souris sont l’espèce de référence pour les études précliniques en cancérologie, permettant la reproduction et la validation des résultats facilement pas la communauté scientifique. Enfin, les souris autorisent une variété de techniques d’administration et de prélèvement présentant des analogies avec ce qui est réalisé en recherche clinique sur l’homme. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte (entre 7 et 12 semaines d’âge) pour la mise en œuvre de modèles expérimentaux stables et reproductibles avec des animaux possédant un système immunitaire mature.
Echange de gènes et inflammation
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Tatouées aux phalanges, parfois irradiées puis greffées de moelle osseuse, les souris de ce projet entrent ensuite dans l'un des quatre protocoles inflammatoires: régime gras jusqu'à l'obésité pendant douze semaines, inflammation intestinale par l'eau de boisson ou par irradiation, solution irritante appliquée sur les oreilles, arthrite déclenchée par injection de sérum. 3 660 souris vont être utilisées, 1 800 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 1 860 un niveau modéré. Le porteur décrit des diarrhées, des pertes de poids, des grattages excessifs, une mobilité réduite et quinze jours d'immunité effondrée après irradiation, avec mise à mort dès que la diarrhée devient sanglante. Les animaux des groupes d'étude sont tués pour prélèvement d'organes, les reproducteurs restant en vie jusqu'à six mois, âge limite de mise en reproduction.
Objectifs
Ce projet vise à étudier le comportement de deux nouvelles lignées de souris génétiquement modifiées face à des inflammations chroniques. Nous pensons que ces souris pourraient améliorer le processus de guérison et réduire les effets négatifs des maladies inflammatoires chroniques. Si nos hypothèses sont confirmées, cette approche pourrait être développée en collaboration avec d'autres équipes internationales pour une application potentielle chez l'homme. Pour évaluer ces deux modèles de souris, nous allons les soumettre à quatre types de tests inflammatoires : 1/ Obésité en les nourrissant avec un régime riche en calories, 2/ Inflammation intestinale pour simuler des problèmes dans les intestins, 3/ Pathologie cutanée pour observer les inflammations de la peau et 4/ Arthrite pour étudier l'inflammation des articulations. Ensuite, nous testerons ces protocoles inflammatoires sur des souris dont le système immunitaire a été supprimé par irradiation et remplacé par des cellules provenant de nos lignées modifiées. Nous créerons ainsi des souris chimériques, combinant des cellules immunitaires de souris normales et de nos lignées modifiées, pour déterminer si une faible proportion de cellules modifiées peut contrer les effets nocifs des cellules normales. Cela nous aidera à évaluer le potentiel de cette approche pour un traitement chez l'homme.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à offrir une nouvelle solution thérapeutique pour les millions de personnes souffrant de maladies inflammatoires chroniques. Nous cherchons à transformer des cellules responsables de l'inflammation en cellules qui aident à réduire l'inflammation. En d'autres termes, nous voulons changer la façon dont ces cellules fonctionnent pour qu'elles deviennent bénéfiques plutôt que nuisibles. À court terme, cette étude nous permettra de vérifier si notre idée fonctionne avec des souris. Si notre approche est validée, elle pourrait, à long terme, être adaptée pour traiter les humains.
Procédures
Les animaux seront identifiés par tatouage des phalanges et génotypés par méthode non invasive de prélèvement de poils. 4 procédures seront mises en place dans le cadre de cette autorisation de projet. Les souris entreront soit directement dans l’une de ces 4 procédures, soit recevront en amont de la procédure une irradiation et une greffe de moelle osseuse. Procédure 1 : Les souris seront nourries avec un régime riche en graisses pour développer de l'obésité. Du sang sera prélevé après 6h de jeûne à 4 et 8 semaines, puis à 12 semaines après 16h de jeûne. Elles seront euthanasiées à 12 semaines. Procédure 2 : Les souris recevront un traitement inflammatoire : soit dans leur eau de boisson pendant 7 jours (euthanasie 14 jours après le début de l'expérience), soit par dose d’irradiation (euthanasie 4 jours après le début de l'expérience). Procédure 3 : Une solution inflammatoire sera appliquée sur les oreilles des souris anesthésiées, elles seront euthanasiées 17 jours après le début de l'expérience. Procédure 4 : Les souris recevront une injection de sérum pour induire une arthrite. Elles seront mises à mort soit 2, soit 7, soit 28 jours après le début de l'expérience.
Impact sur les animaux
L’identification par tatouage aux phalanges et le génotypage par prélèvement de poils pourront entrainer de l’inconfort et du stress. Procédure 1 : Les animaux nourris avec un régime riche en graisse développeront une obésité et des troubles métaboliques. Ils seront mis à jeun puis gavés ce qui pourra entrainer de l’inconfort et du stress. Les prélèvements de sang pourront générer de l’inconfort et du stress. Procédure 2 : Les animaux recevant un traitement inflammatoire dans l’eau de boisson pourront présenter une perte de poids et des diarrhées pendant 7 jours. Les animaux recevant une irradiation ciblée de l’intestin pourront avoir des diarrhées et une perte d’appétit. Procédure 3 : Les souris développeront une inflammation de la peau, ce qui pourrait les amener à se gratter excessivement ou à ne pas se toiletter correctement. Procédure 4 : Les souris développeront de l'arthrite, ce qui pourrait les rendre moins mobiles et entraîner une perte de poids. Concernant l’irradiation et la greffe de moelle osseuse pour toutes ces procédures : Les souris recevront une irradiation totale et une injection de moelle osseuse, sous anesthésie. L’anesthésie pourrait les stresser un peu à court terme. Après l’irradiation, leur système immunitaire sera affaibli pendant environ 15 jours, les rendant plus vulnérables aux infections. Elles pourraient également présenter des blessures légères ou une irritation de la peau.
Devenir
Les animaux de nos groupes d'étude seront euthanasiés pour prélèvements post-mortem de multiples organes ou pour raison éthique dans le cas d'atteinte de points limites nécéssitant cette décision. Les animaux reproducteurs seront gardés en vie jusqu'à l'âge limite de mise en reproduction (= 6 mois d'âge) pour raison éthique.
Remplacement
Ce projet vise à déterminer si les mutations portées par nos souris leur confèrent une résistance accrue aux processus inflammatoires. Ces processus sont extrêmement compliqués et impliquent de nombreux tissus, de nombreuses hormones, des recrutements de cellules immunitaires, etc… qui ne peuvent pas être mimées in vitro. Dès lors, nous n’avons pas d’autre choix que d’utiliser des modèles in vivo.
Réduction
Afin de minimiser le nombre d’animaux utilisés et de garantir des résultats exploitables, le nombre d'animaux nécessaires pour l'étude a été calculé à l’aide d’un logiciel statistique. Des tests statistiques appropriés seront utilisés pour les analyses des données.
Raffinement
Les animaux seront surveillés chaque jour pour assurer leur bien-être. Nous avons mis en place des mesures pour réduire au maximum leur douleur, leur souffrance et leur stress. Perte de poids : Si un animal perd du poids, il recevra de la nourriture spéciale en gelée. Si la situation ne s'améliore pas, il recevra des injections de réhydratation sous la peau. En l'absence de rémission, il sera euthanasié. Blessures légères : Les blessures seront nettoyées quotidiennement jusqu’à guérison. Si l'animal a les poils épars, il sera surveillé de près (2 fois par jour), de la nourriture en gelée et du matériel de nidification supplémentaire seront ajoutés dans la cage. Si son état ne s'améliore pas ou si des blessures sévères apparaissent, l'animal sera euthanasié. Diarrhée : Nous ajouterons de la nourriture hydratée en gelée dans la cage et nous changerons la cage plus souvent, jusqu'à deux fois par semaine. Si la diarrhée ne s'améliore pas, des injections de réhydratation seront administrées. En cas de diarrhée avec du sang, l'animal sera euthanasié. Pour les souris recevant une irradiation et une greffe de moelle osseuse : Elles recevront un antibiotique dans leur eau de boisson une semaine avant et pendant deux semaines après l'irradiation pour protéger leur système immunitaire. Les souris seront hébergées en groupes dans des environnements enrichis pour qu'elles puissent vivre dans des conditions naturelles et sociales. Les cages peuvent contenir jusqu'à 5 souris adultes. Chaque cage aura du coton pour les nids et des igloos. Les conditions dans les animaleries, telles que la température, l'humidité et l’éclairage, sont soigneusement contrôlées. De plus, notre animalerie est exempte d'agents pathogènes spécifiques pour minimiser les infections et le stress.
Choix des espèces
L'espèce murine a permis de développer de nombreux modèles génétiquement modifiés, et leur utilisation dans ce projet est cruciale pour répondre aux questions scientifiques posées. Cette étude porte sur des animaux adultes. Les souris seront donc utilisées à partir de 7 semaines.
Etude des mécanismes de défenses contre les agents pathogènes du tube digestif
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Entre dix et quinze injections en deux à trois semaines, deux prélèvements sanguins de trois minutes puis un troisième sous anesthésie générale, telle est la part de chaque souris dans ce projet. 1 400 souris vont être utilisées, 1 040 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 360 un niveau modéré, toutes tuées pour prélèvements sanguins et tissulaires. L'objet déclaré est de suivre les premières étapes de la réponse immunitaire dans le tube digestif après une infection, en vue de définir de nouvelles stratégies de vaccination orale. Les substances injectées, censées mimer des infections virales, bactériennes ou parasitaires, ne sont jamais nommées, et le porteur se borne à écrire qu'elles ne sont pas décrites comme ayant des effets douloureux.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de comprendre quelles sont les premières étapes de mise en place d’une réponse immunitaire adéquate au sein du tube digestif après infection par des agents pathogènes tels que des virus, des bactéries ou des parasites. Pour répondre à cette question, nous utiliserons des modèles murins qui seront traités avec des substances capables de mimer de telles infections, afin de mesurer l’efficacité de la mise en place des réponses immunitaires. Les données obtenues seront par la suite exploitées pour définir de nouvelles stratégies vaccinales.
Bénéfices attendus
Nous attendons des résultats prometteurs, permettant une meilleure compréhension des toutes premières étapes de la mise en place d'une réponse immune adaptée à différents agents pathogènes, dont certains sont impliqués dans le développement des cancers de l’estomac. De plus, nos données pourraient permettre de définir une nouvelle stratégie de vaccination orale, ciblant de manière plus spécifique certaines cellules du tube digestif.
Procédures
Les animaux recevront entre 10 et 15 injections de substances sur 2 à 3 semaines (l’injection durant moins d’une minute), 2 prélèvements sanguins de 3 minutes, un prélèvement sanguin sous anesthésie générale (d’une durée de 5 min).
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis aux nuisances suivantes : contention lors des phases injection de substances et prélèvement sanguin, générant un stress et une douleur de manière ponctuelle équivalente à une piqure d’aiguille, administration de molécule via une sonde gastrique. Les traitements appliqués ne sont pas décrits comme ayant des effets douloureux.
Devenir
Les individus seront euthanasiés pour prélèvements sanguins et tissulaires.
Remplacement
Les questions posées dans le cadre de ce projet (interactions entre types cellulaires et organes différents) impliquent l’utilisation de modèles murins reflétant au mieux la physiologie d’un point de vue intégrée. La réponse aux questions soulevées dans ce projet ne peut en aucun cas être abordée par un seul modèle de substitution.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu dans le cadre de ce projet a été défini en nous appuyant sur les résultats précédemment obtenus, afin de nous permettre d’obtenir des données interprétables. Notre stratégie pour réduire le nombre d’animaux consistera à engager de petits groupes d’individus, nous permettant de valider ou d’invalider nos hypothèses de travail le plus rapidement possible. Si une de nos pistes de travail ne s’avère plus pertinente, les expériences associées seront abandonnées, réduisant de fait le nombre d’animaux engagés en procédures.
Raffinement
Notre stratégie expérimentale consiste en un suivi des individus engagés dès le début des phases d’expériences, sous le contrôle des zootechniciens et de la cellule du bien-être animal. Des points limites suffisamment prédictifs ont été définis et associés à une grille de score objective. Toutes augmentations de ce score entraineront un suivi accru des individus en question, et l’atteinte du score maximal l’arrêt immédiat de l’expérimentation. Les animaux seront élevés dans un milieu enrichi, en respectant les groupes sociaux, et seront traités avec des anesthésiques et des analgésiques lors des phases de prélèvement sanguin.
Choix des espèces
La souris est un excellent modèle pour notre projet, puisque disposant d’un système digestif et immunitaire présentant de nombreuses similitudes avec l’homme. De plus, il existe un grand nombre de lignée de souris génétiquement modifiées nous permettant de comprendre quels rôles peuvent avoir certains gènes d’intérêts. Les animaux seront étudiés entre 6 et 24 semaines d'âge, dès lors que le système digestif est mature.
Étude du lien entre l’instabilité génétique intratumorale et réponse immunitaire anti-tumorale par criblage CRISPR/Cas9 in vivo dans des modèles murins (mus musculus)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Injectées de cellules tumorales dans les deux flancs sous anesthésie, ou dans une veine de la queue pour les cellules leucémiques, 1 980 souris portent ensuite des tumeurs pendant deux à trois semaines. Les procédures impliquent un niveau de souffrance léger pour 720 d'entre elles et modéré pour 1 260, et toutes sont tuées pour que les tumeurs soient disséquées. S'y ajoutent jusqu'à huit traitements par injection intrapéritonéale ou gavage, dans un criblage CRISPR qui cherche les gènes de réparation de l'ADN rendant une tumeur sensible à l'immunothérapie. Le porteur qualifie l'injection sous anesthésie d'indolore et affirme que la croissance tumorale ne provoque que peu d'inconfort, tout en fixant comme point limite la souffrance manifeste, poil ébouriffé, prostration et isolement.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de déterminer précisément quels gènes de réparation de l’ADN impactent la sensibilité des tumeurs aux immunothérapies. Ces gènes seront ensuite étudiés pour comprendre comment ils impactent la sensibilité de la cellule tumorale à l’immunothérapie.
Bénéfices attendus
A terme, ce projet devrait permettre d’améliorer l’utilisation des immunothérapies chez l’humain de deux façons : 1) en identifiant des marqueurs permettant de prédire la sensibilité des tumeurs à ces traitements pour mieux cibler les patients pouvant en bénéficier 2) en identifiant des potentielles cibles thérapeutiques permettant de rendre sensibles des tumeurs qui seraient naturellement résistantes à ces traitements.
Procédures
Les animaux subiront 2 injections sous cutanées dans les flancs sous anesthésie générale ou une injection intraveineuse sans anesthésie le premier jour puis certains animaux recevront des traitements en injection intraperitonéale (durée de quelques secondes) ou gavage oral au maximum 8 fois au cours de l’expérience.
Impact sur les animaux
Le projet nécessite d’injecter des cellules tumorales aux souris et d’autoriser la croissance de tumeurs pendant deux à trois semaines. Pour les cellules de tumeurs solides, les tumeurs seront injectées par voie sous cutanée de façon bilatérale dans les flancs des souris. L’injection se fera sur des animaux sous anesthésie générale et est donc indolore. La croissance tumorale au niveau des flancs ne provoque que peu d’inconfort chez les animaux qui ne présentent en général aucun signe de souffrance ou modification du comportement. Pour les cellules leucémiques, les cellules seront injectées par voie intraveineuse dans une veine de la queue sur des souris maintenues dans une cage de contention prévue à cet effet. La piqure pour l’injection entraine une douleur légère de courte durée. Dans le délai prévu avant la mise à mort des souris dans notre projet (2-3 semaines) les souris ne présentent en général pas de signes de souffrance (poil ébouriffé, isolement, prostration). L’injection des traitements se fera par injection intrapéritonéale et sera répétée à trois reprises pour chaque souris au cours de l’expérience. Cette intervention entraine une douleur légère de courte durée au moment de l’injection.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de l’expérience afin de pouvoir disséquer les tumeurs dans le but de les analyser.
Remplacement
Les immunothérapies étudiées dans ce projet ont un mode de fonctionnement complexe nécessitant un système immunitaire complet et fonctionnel ce qui ne peut pas être reproduit in vitro, justifiant l’utilisation d’animaux vivants. Certaines méthodes alternatives existent dont la mise en place de cribles génétiques in vitro en modèle cellulaire ou l’utilisation de modèles de type organoïde; cependant aucune de ces méthodes ne permet de prendre en compte la complexité du système immunitaire et de son action antitumorale telle qu’elle existe in vivo. Dès que possible les hypothèses seront testées au préalable in vitro à l’aide de techniques de biologie moléculaire ou de culture cellulaire afin de limiter l’utilisation d’animaux au strict nécessaire.
Réduction
Le criblage génétique mis en place dans ce projet nécessite d’injecter un nombre important de cellules tumorales. Par des expériences préalables nous avons optimisé le nombre de cellules tumorales à injecter par souris afin de pouvoir utiliser le minimum d’animaux possible. Pour chaque expérience de validation, nous nous baserons sur notre expertise ainsi que des raisonnements statistiques afin de déterminer le minimum d’animaux par groupe nécessaire pour obtenir des résultats fiables. Dès que possible, de multiples paramètres seront testés sur les mêmes animaux afin d’en réduire le nombre utilisé.
Raffinement
Le délai de pousse tumorale avant mise à mort des animaux a été optimisé de manière à ce que les animaux ne montrent pas de signes de souffrance. Les animaux seront néanmoins suivis régulièrement et les animaux ayant atteints les points limites suivant seront mis à mort : - Souffrance manifeste (poil ébouriffé, prostration, isolement) - Taille de la tumeur atteignant le point limite Si besoin, des mesures supplémentaires permettant de limiter l’inconfort des animaux telles que la supplémentation avec du gel hydrique et l’utilisation de litière douce seront mises en place.
Choix des espèces
Le système immunitaire de la souris est très proche du système immunitaire humain et est bien caractérisé car c’est un modèle très fréquemment utilisé dans la recherche en immunologie. Il existe par ailleurs dans ce modèle de nombreuses souches génétiquement modifiées pour être immunodéprimées dont les souris qui seront utilisées dans notre projet. 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. Les animaux utilisés seront des animaux adultes ayant entre 6 et 10 semaines d’âge. Utiliser de jeunes adultes permet de s’assurer que le système immunitaire soit mature et fonctionnel.
Impact du microbiote et de l’inflammation sur la maturation des lymphocytes naïfs dans des modèles de souris
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
945 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, 300 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 645 un niveau modéré. Elles reçoivent des injections rétro-orbitaires sous anesthésie gazeuse, des injections intrapéritonéales et un gavage cinq jours par semaine pendant un mois, une partie développant une inflammation intestinale avec fortes diarrhées, douleurs abdominales, prostration et prolapsus du rectum à surveiller. L'objet est de savoir comment le microbiote et l'inflammation orientent la maturation des lymphocytes T naïfs, les tissus étant prélevés après la mise à mort. Sur le remplacement, le porteur affirme que ce processus ne peut aujourd'hui s'étudier qu'à l'échelle de l'"organisme entier".
Objectifs
Le système immunitaire nous protège des infections, mais pour fonctionner de manière optimale, il doit constamment se préparer et s'entraîner. Ce processus repose sur les signaux non inflammatoires fournis par les microorganismes qui peuplent notre intestin. Ces signaux favorisent la maturation du système immunitaire, le rendant ainsi prêt à réagir face à de futures infections. Dans ce contexte, les lymphocytes, une catégorie de cellules immunitaires, se préparent à affronter les pathogènes potentiels. Dans cette étude, nous cherchons à comprendre l'impact du microbiote intestinal (la flore microbienne) sur la maturation des lymphocytes T naïfs. Nous explorons également comment les inflammations induites par une infection ou une inflammation intestinale peuvent influencer la prédétermination de ces lymphocytes, et ainsi potentiellement modifier leur capacité à répondre aux agressions futures.
Bénéfices attendus
Les cellules immunitaires constituent une des premières lignes de défense contre les infections et le développement de tumeurs. Ainsi, l’identification de mécanismes permettant la bonne maturation/préparation du système immunitaire en condition homéostatique est primordiale pour prévenir les infections et les tumeurs.
Procédures
Injection en rétro-orbitaires aprés anesthésie gazeuse (1 fois 2 min/souris) - Injections intrapéritonéales (2 fois 20sec/souris)- Légère contention et pesée des souris (20s/3 fois par semaine)-Gavage avec sonde souple, le geste est maîtrisé et dure 20-30s et se fera 5 jours par semaine sur 1 mois.– Prélèvement de féces (3 fois, durée de l'intervention 30 secondes environ)
Impact sur les animaux
-stress dû à la contention mais le geste et maitrisé et ne durera pas plus de 20 secondes. - Récolte des fécés : procédure non invasive et rapide (3 fois). Traitement dans l'eau de boisson pendant une durée maximale de 4 semaines (procédé non invasive et aucun problème de prise hydrique n'est observée). L’inflammation intestinale amène à des problèmes d’hydratation consécutifs à une forte diarrhée. Elle génère des problèmes de transit telle la diarrhée. La douleur abdominale peut aussi entraîner des prostrations longues, un isolement anormal de l’animal, et une absence de toilettage. Des rectoprolapses devront être aussi surveillés. Un amaigrissement rapide de l’animal est tout autant un signe de l’inflammation intestinale à scruter.
Devenir
Mise à mort pour prélèvement de tissus
Remplacement
La maturation du système immunitaire est un processus complexe qui implique l'interaction de divers acteurs, tels que le microbiote, le système immunitaire inné et le système immunitaire adaptatif, et ne peut actuellement être étudiée qu'à l'échelle de l'organisme entier. Par ailleurs, nous avons renforcé nos hypothèses et éliminé un grand nombre de pistes en effectuant une recherche bibliographique exhaustive et en réalisant divers tests in vitro, réduisant ainsi de manière significative notre utilisation d'animaux dans notre projet.
Réduction
Nous avons toute l’expertise immunologique et technique. Ainsi, il n’y a pas de mises au point nécessaires. Utilisation de techniques d’analyses multiparamétriques ce qui réduit considérablement le nombre de matérielsbiologiques nécessaires. Optimisation maximale des échantillons biologiques. Le nombre de souris proposées dans ce projet a été réduit au minimum nécessaire et suffisant pour obtenir des résultats statistiquement interprétables et reproductibles. Ce nombre a été calculé à partir d’outil statistique. Ce nombre peut encore être réduit si les tests de prises de décisions ne valident pas nos hypothèses avancées. Nous utilisons mâles et femelles ce qui limite considérablement le nombre de souris à générer.
Raffinement
- Notre étude s’intéresse au comportement du système immunitaire en condition homéostatique (en condition d’équilibre physiologique), ainsi peu d’intervention invasive sera faite - Un suivi quotidien des animaux (zootechnicien +expérimentateur) permettant un repérage rapide des premiers signes de mal être (tel que l’isolement, des mouvements ralentis ou anormaux, présence de selles molles dans la cage). – Des points limites définis et précoces nous permettant d’agir rapidement ont été mis en place. – Anesthésie des animaux lors de manipulations invasives comme l’injection intraveineuse de cellules et ainsi réduire le stress de l’animal et éviter des mouvements de l’animal pouvant le blesser. – Pour favoriser le bien-être des animaux, leur environnement sera enrichi de maisonnettes en cartons pour se cacher et de bâtonnets en coton pour créer un nid. - Pas d’isolement des souris pour respecter au tant que faire ce peu le comportement social des souris.
Choix des espèces
L’ensemble des outils, anticorps pour ce genre d’études sont développés chez la souris. Par ailleurs, son système immunitaire intestinal est extrêmement bien caractérisé et les processus inflammatoires intestinaux décrits chez la Souris sont souvent conservés et similaires à ceux observés chez l’Homme. Le stade adulte (souris 2 mois) est choisi de façon à avoir un système immunitaire mature et une flore commensale stable et complète. Mâles et femelles seront utilisés dans cette étude pour minimiser le biais lié au sexe dans nos observations.
Comprendre le développement hématopoïétique normale et leucémique pour identifier de nouvelles approches thérapeutiques pour les leucémies humaines
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système immunitaire
Toutes tuées à la fin des procédures pour éviter la dissémination d'organismes génétiquement modifiés, 2 770 souris transgéniques sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal peut recevoir une greffe de cellules leucémiques, des injections antitumorales deux fois par semaine pendant quatre semaines, un gavage quotidien sur la même durée, jusqu'à douze prélèvements sanguins et trois prélèvements de moelle osseuse. Une partie est irradiée avant greffe, ce que le porteur qualifie d'affaiblissement modéré et transitoire, les animaux à pathologie avancée perdant du poids et s'affaiblissant jusqu'à l'arrêt de la procédure. Sur le remplacement, il conclut que le modèle murin est "incontournable", notamment parce que les lignées cellulaires cultivées divergent des échantillons de patients.
Objectifs
Les leucémies aiguës myéloblastiques sont des cancers des cellules sanguines, dont le pronostic s’est peu amélioré au cours des 25 dernières années. Les taux de rechute et de survie sont respectivement d’environ 45% et 65%. Les mutations sur lesquelles nous travaillons restent de très mauvais pronostic. Dans l'ensemble, l'objectif de ce projet est d'améliorer la compréhension du développement, de l’évolution et de la rechute des leucémie aigues myéloïdes et d'identifier les mécanismes impliqués dans la leucémogenèse et la résistance aux traitements permettant d’envisager de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les patients atteints de leucémies agressives. Nos résultats précédents indiquent que le stade développemental (ex: fœtal, nouveau-né ou adulte) dans lequel ces altérations surviennent est important. Nos analyses moléculaires suggèrent que des mécanismes induits par ces fusions et des mécanismes de coopération entre différentes mutations sont importants pour les cellules leucémiques. Il est donc indispensable de développer des modèles physiologiques prenant en compte le stade du développement pour comprendre les mécanismes de la transformation leucémique et tester leurs rôles dans l'initiation ou le maintien des tumeurs. A ce jour, l'étude de l'inactivation de certains gènes in vivo, ainsi que le rôle chez l'animal entier ne peuvent pas encore être complètement remplacés par les modèles sophistiqués de remplacement. L’objectif de nos études est de caractériser les mécanismes mis en jeu dans les leucémies à mauvais pronostic et de tester l'efficacité de nouvelles approches thérapeutiques, dans le contexte d’un organisme entier.
Bénéfices attendus
L'objectif de ce projet est d'améliorer la compréhension du développement, de l’évolution et de la rechute des leucémie aigues myéloïdes et d'identifier les mécanismes impliqués dans la leucémogenèse et la résistance aux traitements permettant d’envisager de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les patients atteints de leucémies agressives. Spécifiquement, nous attendons du projet qu'il permette à court terme: -De caractériser les mécanismes impliqués dans le développement leucémique, le maintien leucémique, la rechute et la résistance aux traitements. -D'identifier la trajectoire de transformation entre une cellule normale et une cellule leucémique afin de caractériser les spécificités des cellules leucémiques exprimant différents oncogènes. -D’évaluer l’effet de l’inflammation dans le développement et la propagation leucémique. -A plus long terme, nous visons l'identification de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement de ces leucémies.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: -Injection de cellules: les injections sont ponctuelles (une fois par animal). Chaque injection prend entre quelques secondes et 3 à 5 minutes en fonction de la voie d'injection. -Injection de molécules: injections dans le cadre de tests de traitements anti-tumoraux et pourront être biheddomadaires sur une durée de 4 semaines. Chaque injection prend quelques secondes. -Gavage oral: dans le cadre de tests de traitements anti-tumoraux et sont journaliers sur une durée de 4 semaines. Chaque gavage prend 10-20 secondes. -Prélèvement de sang: jusqu'à 12 prélèvements par souris avec une fréquence ne dépassant pas 1 fois/semaine. Chaque prélèvement prend ~1 minute. -Prélèvement de moelle: jusqu'à 3 prélèvements par souris avec un intervalle d'au moins 15 jours entre deux prélèvements. Chaque prélèvement prend 2 à 3 minutes.
Impact sur les animaux
Les nuisances sur les animaux sont dues au développement d'hémopathies malignes. Chez les animaux qui présentent une pathologie avancée, cela se traduit par une perte de poids et un affaiblissement général qui récapitule la maladie humaine nécessitant une surveillance renforcée, des soins puis un arrêt de la procédure. Les gavages pourront entraîner un stress léger et un inconfort temporaire. L’irradiation peut également entrainer à court terme un affaiblissement modéré transitoire des souris .
Devenir
Tous les animaux sont transgéniques et doivent être euthanasiés à la fin de la procédure pour éviter la dissémination des OGM. Des analyses post-mortem sur les organes des animaux permettent aussi de caractériser la pathologie par des analyses histologiques.
Remplacement
L'utilisation de modèles murins dans ce projet est incontournable pour les raisons suivantes : 1-La génération de toutes les cellules du sang n’est actuellement pas possible par des techniques de culture exclusivement in vitro; 2-Des lignées cellulaires immortalisées et poussant in vitro ne sont pas disponibles pour la plupart des oncogènes que nous étudions. D’autre part, plusieurs études montrent que ces lignées cellulaires cultivées in vitro divergent significativement des échantillons leucémiques de patients; 3-Les approches précliniques in vivo sont indispensables pour prendre en compte la pharmacologie des composés utilisés incluant la formulation, la biodisponibilité et la détection d’éventuels effets secondaires délétères; 4-Pour mettre en place des modèles de remplacement (ex: modèles de leucémie à partir de cellules souches), il est indispensable avant tout, de démontrer que les cellules obtenues par cette approche sont capables de reproduire in vivo des leucémies proches de celles observées chez les patients.
Réduction
Pour déterminer l’efficacité des modèles, nous évaluons le développement tumoral entre les groupes contrôles et les groupes expérimentaux à l'aide de différents paramètres (nombre de globules blanc, globules rouges, plaquettes dans le sang; pourcentage de cellules anormales par les analyses de cytométrie en flux; poids des rates et des foies) grâce à un test statistique. La robustesse des modèles est évaluée en confrontant ces résultats au cours du temps. Les nombres calculés dans ce projet sont des nombres maximaux calculés par des méthodes de calcul de puissance ou limités par le matériel cellulaire disponible (ex: dans le cas de populations purifiées de progéniteurs hématopoïétiques). Pour ce projet, nous avons favorisé l'utilisation de modèles transgéniques développés sur la base d'une expression des oncogènes proche de la physiologie et qui développent des hémopathies de manière pénétrante. Ainsi, le développement tumoral est contrôlé et le nombre de souris utilisé correspond précisément au nombre de souris permettant d'obtenir une valeur statistique des résultats.
Raffinement
Les procédures douloureuses sont accompagnées d’anesthésie et d’analgésie appropriées. Les animaux sont observés avec une fréquence adaptée à la procédure. L'utilisation d'une grille de score nous permet de suivre les animaux et d'intervenir pour les soulager en cas d’observation d'une souffrance. Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués. Comme explicité plus haut, l’irradiation peut entrainer à court terme un affaiblissement des souris. Pour prévenir les conséquences après une irradiation léthale suivie de greffe et assurer le confort des animaux durant le premier mois post-irradiation, une nourriture enrichie est mise à disposition.
Choix des espèces
L'espèce souris a été choisie pour les raisons suivantes : -Les souris possèdent un système hématopoïétique proche de celui de l'homme et de nombreux modèles de souris existent déjà permettant des croisements avec nos modèles. -Les approches précliniques in vivo sur souris sont indispensables pour prendre en compte la pharmacologie des composés utilisés incluant la formulation, la biodisponibilité et la détection d’éventuels effets secondaires délétères. Les nombreux modèles murins déjà disponibles reposent sur la proximité entre le développement des cellules du sang chez l'homme et la souris et ils permettent de comparer les résultats avec ceux d'autres études. Nous utiliserons des souris adultes et/ou des nouveau-nés et des embryons. Les souris adultes auront entre 6 et 10 semaines pour avoir des tests efficaces et reproductibles. Pour l'étude des pathologies de l’enfant, un article récent montre l’importance d'utiliser des receveurs à différents stade de développement. Ainsi, nous utiliserons à la fois des cellules fœtales (foie fœtal), des cellules de nouveau-nés et des cellules adultes qui seront greffées dans des receveurs soit nouveau-nés soit adultes, âges qui correspondent à la population de patients..
Etude des signaux activateurs du système immunitaire inné en condition d’homéostasie dans des modèles murins
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Neuf semaines de traitement dans l'eau de boisson, une injection dans le sinus rétro-orbitaire sous anesthésie, deux injections intrapéritonéales et un poinçonnage de l'oreille : 850 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélèvement de tissus. L'objectif déclaré est d'identifier les signaux du microbiote intestinal qui font mûrir le système immunitaire inné. Le porteur annonce une étude en condition d'équilibre physiologique, avec peu d'interventions invasives, tout en décrivant une inflammation intestinale susceptible d'entraîner diarrhées, déshydratation, douleurs abdominales, prostration, arrêt du toilettage, prolapsus rectaux et amaigrissement rapide. Le choix de la souris tient à la disponibilité des anticorps et à la ressemblance, affirmée, des processus inflammatoires intestinaux avec ceux de l'humain.
Objectifs
Le système immunitaire permet de se défendre contre les infections. Pour qu’il soit performant, le système immunitaire doit se préparer et entraîner en permanence, grâce aux signaux donnés par l'ensemble des microorganismes qui résident dans notre intestin. Ces signaux non inflammatoires entraînent la maturation du système immunitaire, le préparant ainsi à combattre de futures infections. Le système immunitaire comporte deux branches principales : l’inné, qui réagit rapidement mais de manière générale, et l’adaptative, qui répond plus subtilement et spécifiquement. Bien que distinctes, ces deux unités sont en interaction constante. Ce projet permettra de définir certains mécanismes moléculaires, microbiens et cellulaires qui maturent notre système immunitaire durant l'homéostasie.
Bénéfices attendus
Les cellules immunitaires constituent une des premières lignes de défense contre les infections et le développement de tumeurs. Ainsi, l’identification de mécanismes permettant la bonne maturation/préparation du système immunitaire en condition homéostatique est primordiale pour prévenir les infections et les tumeurs.
Procédures
Injection en rétro-orbitaires aprés anesthésie gazeuse (1 fois 2 min/souris) - Injections intrapéritonéales (2 fois 20sec/souris)- Légère contention et pesée des souris (20s/2 fois par semaine) – Poinconnage oreille (biopsie 1 mm, 20sec/1 fois)
Impact sur les animaux
- Léger stress dû à la contention. Mais le geste et maitrisé et ne durera pas plus de 20 secondes. - Récolte des fécés : procédure non invasive et rapide (2 fois). Traitement dans l'eau de boisson pendant une durée maximale de 9 semaines (procédé non invasive et aucun problème de prise hydrique n'est observée). L’inflammation intestinale amène à des problèmes d’hydratation consécutifs à une forte diarrhée. Elle génère des problèmes de transit telle la diarrhée. La douleur abdominale peut aussi entraîner des prostrations longues, un isolement anormal de l’animal, et une absence de toilettage. Des rectoprolapses devront être aussi surveillés. Un amaigrissement rapide de l’animal est tout autant un signe de l’inflammation intestinale à scruter.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour un prélèvement de divers tissus. Ces prélèvements permettront de mesurer différents marqueurs inflammatoires.
Remplacement
La maturation du système immunitaire est un processus complexe qui implique l'interaction de divers acteurs, tels que le microbiote, le système immunitaire inné et le système immunitaire adaptatif, et ne peut actuellement être étudiée qu'à l'échelle de l'organisme entier. Par ailleurs, nous avons renforcé nos hypothèses et éliminé un grand nombre de pistes en effectuant une recherche bibliographique exhaustive et en réalisant divers tests in vitro, réduisant ainsi de manière significative notre utilisation d'animaux dans notre projet.
Réduction
Nous avons toute l’expertise immunologique et technique. Ainsi, il n’y a pas de mises au point nécessaires. Utilisation de techniques d’analyses multiparamétriques ce qui réduit considérablement le nombre de matérielsbiologiques nécessaires. Optimisation maximale des échantillons biologiques. Le nombre de souris proposées dans ce projet a été réduit au minimum nécessaire et suffisant pour obtenir des résultats statistiquement interprétables et reproductibles. Ce nombre a été calculé à partir d’outil statistique. Ce nombre peut encore être réduit si les tests de prises de décisions ne valident pas nos hypothèses avancées. Nous utilisons mâles et femelles ce qui limite considérablement le nombre de souris à générer.
Raffinement
- Notre étude s’intéresse au comportement du système immunitaire en condition homéostatique (en condition d’équilibre physiologique), ainsi peu d’intervention invasive sera faite - Un suivi quotidien des animaux (zootechnicien +expérimentateur) permettant un repérage rapide des premiers signes de mal être (tel que l’isolement, des mouvements ralentis ou anormaux, présence de selles molles dans la cage). – Des points limites définis et précoces nous permettant d’agir rapidement ont été mis en place. – Hébergement en portoirs ventilés et manipulation des souris strictement dans un environement stérile (Hotte à flux laminaire) afin que le phénotype dommageable ne s'exprime pas - Anesthésie des animaux lors de manipulations invasives comme l’injection rétro orbital de cellules et ainsi réduire le stress de l’animal et éviter des mouvements de l’animal pouvant le blesser. – Pour favoriser le bien-être des animaux, leur environnement sera enrichi de maisonnettes en cartons pour se cacher et de bâtonnets en coton pour créer un nid. - Pas d’isolement des souris pour respecter au tant que faire ce peu le comportement social des souris
Choix des espèces
L’ensemble des outils, anticorps pour ce genre d’études sont développés chez la souris. Par ailleurs, son système immunitaire intestinal est extrêmement bien caractérisé et les processus inflammatoires intestinaux décrits chez la Souris sont souvent conservés et similaires à ceux observés chez l’Homme. Le stade adulte (souris 2 mois) est choisi de façon à avoir un système immunitaire mature et une flore commensale stable et complète. Mâles et femelles seront utilisés dans cette étude pour minimiser le biais lié au sexe dans nos observations.
Elevage de rongeurs développant un modèle d’immunodéficience (2/2)
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Rats : 3000
Expédiés vers d'autres établissements, utilisés sur place ou mis à mort au titre de la gestion de l'élevage, 904 000 rongeurs, dont 901 000 souris et 3 000 rats, sont élevés dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger. Ces animaux naissent immunodéficients, donc sans défense contre les microorganismes, et sont maintenus derrière des barrières sanitaires pour que cette fragilité ne se déclare pas. Une partie subit une biopsie sur animal vigile pour génotypage, et des femelles gestantes peuvent être transportées avant le dernier tiers de la gestation. Le porteur écrit qu'aucune approche statistique n'a été réalisée pour fixer ces effectifs, et renvoie au savoir-faire de l'établissement et à ses données historiques.
Objectifs
Dans le développement de la recherche pour traiter les maladies humaines, les modèles de souris dépourvues d’un système immunitaire, c’est-à-dire des éléments du sang permettant de lutter contre les infections et les tumeurs sont devenus de plus en plus nombreux. Ce sont des souris immunodéficientes, donc dépourvues d’un système de défense contre des éléments étrangers au corps de la souris. Grâce à un système immunitaire très faible, ces modèles de souris peuvent recevoir des morceaux d’organes, des morceaux de cancers, ou les éléments du sang d’autres espèces comme l’Homme sans que ces éléments étrangers soient attaqués et détruits par le système de défense de la souris. Le but de ce projet est d’élever ces modèles de souris immunodéficientes afin de pouvoir les utiliser dans des projets qui peuvent imiter toutes sortes de maladies humaines. Ces animaux pourront servir par exemple à comprendre comment certaines maladies fonctionnent, à chercher des nouveaux traitements contre le cancer. Ces animaux peuvent aussi servir à reconstituer dans le corps de la souris un système de défense contre les microbes (système immunitaire) provenant de l’Homme pour étudier des maladies touchant le système immunitaire humain, ou pour trouver des traitements utilisant ce système de défense humain. De nouvelles méthodes dans le domaine de la lutte contre le cancer utilisent justement le système de défense humain et lui apprennent à attaquer les cancers afin de les détruire. Cela peut donc être reconstitué dans le corps de la souris, avec un système immunitaire humain, et un cancer humain, avant d’être testé chez des personnes atteints de cancer. Ces animaux dépourvus de système de défense contre les éléments étrangers sont susceptibles de développer dans la nature des maladies, c’est pourquoi elles sont élevées dans des conditions particulières de propreté afin qu’elles ne soient pas malades. Les animaux issus de cet élevage pourront servir dans notre établissement à créer certains modèles, comme les modèles avec un système immunitaire humain, ou alors pourront être directement redirigés vers d‘autres centre de recherche qui pourront les utiliser dans le cadre de leurs recherches spécifiques, comme la recherche contre le cancer ou la recherche sur les maladies du système immunitaire humain. Le projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
L’identification des mutations spontanées et l’amélioration des outils permettant les manipulations génétiques ont permis de créer et/ou d’identifier des modèles animaux présentant des déficiences immunitaires à divers degrés et par des voies différentes provoquées par la délétion qualitativement ou quantitativement d'un ou plusieurs gènes. Certains modèles sont génétiquement modifiés afin de les rendre plus immunodéficients et de leur permettre de tolérer des tissus ou des cellules d’autres espèces, notamment humains. Ces modèles de souris et de rats permettent de reconstituer un système immunitaire humain, et permettent la greffe de tissus humains, comme des tissus tumoraux, au plus proche de la maladie humaine, et sont donc très pertinents pour le développement de traitements pharmacologiques dans le domaine de la cancérologie et de l’immunité.
Procédures
Les souris et les rats sont immunodéficients donc sans certaines cellules de l’immunité impliquées dans la défense de l’organisme contre les microorganismes extérieurs (pathogènes, opportunistes). Ces animaux sont maintenus dans des structures avec un niveau sanitaire élevé (SOPF signifiant sans une liste de pathogènes et d'opportunistes) afin de ne pas développer de phénotype dommageable. Pour certains animaux, une biopsie est réalisée sur animal vigile pour son génotypage. Le projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs, EU1 pour l'élevage et EU2 pour les prestations de sciences de la reproduction (accouplement, fécondation in vitro, et cryopréservation des gamètes).
Impact sur les animaux
Les animaux sont immunodéficients et sont donc particulièrement sensibles aux organismes extérieurs (microorganismes pathogènes, opportunistes) pouvant amener des infections et une dégradation de leur état.
Devenir
Les animaux sont soit expédiés dans un autre établissement utilisateur ou utilisés dans notre établissement (utilisation continue), soit mis à mort (gestion de l'élevage).
Remplacement
Les projets expérimentaux comportent classiquement une phase d'étude initiale in vitro qui permettent une sélection initiale des propriétés pharmacologiques et qui permettent de valider certaines hypothèses permettant l'obtention de données préliminaires et complémentaires. Les modèles murins proposés ne peuvent pas être remplacés par des méthodes alternatives car une deuxième étape d'étude nécessite de consolider les résultats in vitro et valider ses hypothèses sur un modèle in vivo. Le projet actuel ne peut pas être envisagé sans étape in vivo donc sans modèle animal. En effet, avant de pouvoir envisager une étude clinique sur les patients souffrant de cancers ou de maladies auto-immunes ou de maladies infectieuses, il est nécessaire de démontrer que les molécules sélectionnées ont les effets pharmacologiques escomptés et qu'elles ne présentent pas d'effets toxiques majeurs.
Réduction
Les protocoles sont réalisés en fonction des besoins expérimentaux liés à l'utilisation de ces animaux après expédition. Le nombre d’animaux est calculé de manière à utiliser le minimum d’animaux par groupe permettant l’obtention de résultats homogènes. Par ailleurs, notre savoir-faire et nos données historiques permettent d’utiliser le minimum d’animaux avec une optimisation de rendement pour des résultats robustes et reproductibles. Aucune approche statistique n’a été réalisée.
Raffinement
L’hébergement est réalisé dans des conditions sanitaires élevées SOPF, c’est-à-dire exemptes d’organismes pathogènes ou opportunistes. Dans ces conditions, les animaux ne déclarent pas de pathologie liée à leur immunodéficience. Un hébergement standard est réalisé (litière, enrichissement et congénères) associé à une surveillance quotidienne. Pour des lignées particulièrement fragiles, un enrichissement complémentaire est mis en place (matériel de nidification supplémentaires) et les densités au sevrage peuvent être diminuées. Toutes les observations feront l'objet d'une documentation adaptée. Une attention particulière est apportée aux barrières sanitaires et aux contrôles sanitaires permettant de garantir le statut sanitaire SOPF nécessaire au maintien en bonne santé de ces souches immunodéficientes. Les animaux aptes au transport seront livrés d’un établissement à l’autre via un transporteur agréé et en respectant le bien-être des animaux.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce est conditionné par les besoins scientifiques des projets. Les rongeurs sont des modèles animaux simples à élever, à reproduire et à entretenir en grand nombre ainsi qu’à manipuler et modifier génétiquement comparativement à d’autres espèces. Ils sont un modèle de choix pour les études précliniques en raison de leur petite taille, de leur courte gestation, de leur durée de vie et de la disponibilité en réactifs expérimentaux. Les génomes des souris et des rats sont bien caractérisés et très comparables au génome humain. Enfin, la proximité clinique entre les modèles de rongeurs génétiquement modifiés et les maladies humaines fait de ceux-ci des modèles de choix relativement robustes pour extrapoler les résultats et en tirer des résultats pertinents pour la pathologie humaine. L’âge des animaux est conditionné par les objectifs scientifiques du projet. Les animaux seront hébergés dans nos locaux dès leur naissance et jusqu’à leur envoi ou leur mise à mort. Pour l’élevage, les accouplements seront réalisés à maturité sexuelle. Au moment de l’expédition, l’âge varie en fonction des besoins. Les animaux pourront être envoyés à nos partenaires dès le sevrage ou avec leur mère si les animaux ne sont pas encore sevrés. Des femelles gestantes pourraient également être expédiées avant le dernier tiers de la gestation. Pour la collecte de sperme et d’ovocyte, des adultes matures sexuellement seront utilisés.
Etude des cellules dendritiques dérivées de monocytes in vivo en condition inflammatoire
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Organes sensoriels
- Système immunitaire
Huit applications d'un produit provoquant une dermatite sur une oreille, un jour sur deux jusqu'au quatorzième, mise à mort le quinzième : 462 souris vont être utilisées, 182 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 280 un niveau modéré, toutes tuées pour prélèvement d'organes. D'autres reçoivent une injection dans l'abdomen qui déclenche une inflammation, ou des allergènes d'acariens instillés dans le nez chaque jour du septième au onzième jour. Le but consiste à trouver des critères permettant de distinguer un type de cellule immunitaire d'un autre, objectif de connaissance dont le porteur tire des perspectives thérapeutiques pour l'asthme et la dermatite atopique. Aucun analgésique ne sera employé, le porteur indiquant que cela pourrait affecter les résultats de l'expérience.
Objectifs
L'objectif de ce projet est de trouver une méthode pour identifier un type spécial de cellules immunitaires, appelées cellules dendritiques dérivées de monocytes (moDCs), chez les souris. Ces cellules ont été découvertes il y a 30 ans par différentiation de monocytes in vitro et étaient souvent utilisées pour étudier le fonctionnement des cellules dendritiques en général et pour des essais médicaux. Cependant, des recherches récentes ont montré que les moDCs sont différentes des autres cellules dendritiques que l’on trouve dans le sang et les organes, ce qui a créé des débats sur leur existence et leur rôle dans le corps. Actuellement, il n'existe pas de méthode fiable pour distinguer les moDCs des autres types de cellules dendritiques. Cela signifie que nous ne comprenons pas encore bien comment ces moDCs se développent dans le corps. Pour résoudre ce problème, nous allons utiliser un modèle de souris avec une inflammation abdominale, où nous avons récemment découvert que les moDCs se forment. Nous allons comparer les moDCs avec d'autres types de cellules dendritiques pour établir des critères clairs qui nous permettront de les identifier. Nous testerons également ces critères dans deux modèles d'allergies (asthme et dermatite atopique), car il est possible que les moDCs jouent un rôle important dans ces maladies. En résumé, ce projet a pour but de créer une méthode fiable pour identifier les moDCs chez la souris, afin de mieux comprendre leur rôle dans différentes maladies.
Bénéfices attendus
L'étude des cellules dendritiques dérivées de monocytes (moDCs) et des cellules dendritiques classiques dans des zones comme l’abdomen enflammé, les poumons des personnes asthmatiques, la peau des personnes atteintes de dermatite atopique, ainsi que dans les ganglions lymphatiques voisins, devrait nous aider à comprendre les rôles spécifiques de ces cellules dans ces maladies. Ces recherches pourraient nous permettre de trouver de nouvelles façons de traiter ces affections, ce qui aiderait à soulager la douleur des patients, à améliorer leur qualité de vie, et à faciliter leur intégration à l'école, au travail et dans la société. Cela pourrait également contribuer à réduire l'impact social et économique de ces maladies.
Procédures
1er type d’intervention : Les souris vont recevoir une injection brève dans leur abdomen pour provoquer une inflammation. Trois jours plus tard, elles seront mises à mort pour que les chercheurs puissent les analyser. Un groupe de souris recevra aussi une injection courte de cellules 18 heures après l’inflammation, puis elles seront également mises à mort trois jours après pour des analyses. 2ème type d’intervention : Sous anesthésie, les souris auront une solution contenant des allergènes d’acariens instillée dans leur nez pendant quelques secondes. À partir du septième jour, elles seront exposées à ces allergènes tous les jours jusqu’au onzième jour. Le quatorzième jour, elles seront mises à mort pour des analyses. 3ème type d’intervention : Sous anesthésie, une oreille des souris sera traitée pendant quelques secondes avec une solution qui provoque une dermatite. Elles recevront ce traitement tous les deux jours, pour un total de huit fois, jusqu’au quatorzième jour. Le quinzième jour, elles seront mises à mort pour des analyses.
Impact sur les animaux
La piqûre pour l'injection dans l'abdomen des souris peut causer une légère douleur, mais celle-ci ne dure pas longtemps. Ce traitement peut aussi provoquer des effets secondaires comme une inflammation de l'abdomen, une perte de poids, un pelage en désordre et moins de mouvement dans leur cage. Pour l'inhalation d'une solution dans le nez, les souris ressentent un léger inconfort pendant le traitement. Après une semaine, elles peuvent développer des symptômes allergiques, ce qui entraîne une souffrance modérée. Quant à l'application d'un produit sur l'oreille pour provoquer une dermatite, cela se fait sans douleur grâce à l'anesthésie. Cependant, à partir du deuxième jour, cela peut causer une irritation qui entraîne une douleur modérée jusqu'à ce que les souris soient mises à mort.
Devenir
A la fin de chaque procédure, la totalité des animaux seront mis à mort pour prélèvement d’organes et analyse par divers protocoles. Soit un total de 462 animaux.
Remplacement
Ce projet vise à mesurer différents aspects de la réponse du système immunitaire lors d'une inflammation. Comme le système immunitaire est très complexe et que de nombreuses cellules interagissent entre elles pour réagir à une inflammation, il est important d'utiliser des modèles d'études sur des organismes vivants. Cela permet d'avoir une vue d'ensemble complète et précise de ce qui se passe dans le corps.
Réduction
Nous allons réduire au maximum le nombre d'animaux utilisés pour notre étude. Nous travaillons avec des souris ayant une génétique uniforme, ce qui nous permet de limiter chaque groupe à 8 souris pour chaque condition testée. Actuellement, nous n'avons pas trouvé de données suffisamment fiables sur certaines cellules immunitaires pour calculer précisement le nombre d'animaux nécessaires pour chaque groupe. Cependant, une approche statistique basée sur les données disponibles indique qu'avoir 8 souris par groupe devrait être suffisant. Pour les groupes qui ne reçoivent pas de traitement, nous allons réduire le nombre à 6 souris, car il y a moins de variabilité dans ces cas. Après avoir analysé les résultats de la première expérience pour chaque condition inflammatoire, nous pourrons déterminer le nombre d'animaux nécessaires pour obtenir des résultats fiables. Pour les réglages des instruments, nous n'utiliserons qu'une seule souris de chaque type. Nous prévoyons de répéter chaque expérience trois ou quatre fois. En raison des différences possibles entre les analyses in vitro et celles sur des animaux, nous répéterons chaque premier groupe expérimental quatre fois. Cela nous permettra de définir des critères précis pour identifier les différents types de cellules. Si tout se passe bien lors de la première expérience, trois répétitions par condition seront suffisantes, ce qui réduira encore le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Pour réduire le stress des animaux, nous les garderons en groupe autant que possible. Ils auront accès à du matériel pour construire des nids et seront surveillés chaque jour. Nous avons mis en place des points limites pour chaque procédure. Les interventions sur les animaux seront effectuées par des professionnels qualifiés et expérimentés afin de minimiser le stress lié à ces procédures. Nous utiliserons également du gaz anesthésiant pour les endormir lors des procédures. En revanche, nous ne pourrons pas utiliser d'analgésiques, car cela pourrait affecter les résultats de l'expérience. Donc, ils ne seront pas employés dans ce projet.
Choix des espèces
Les souris sont un excellent choix pour nos études en raison de leur taille, de leur cycle de reproduction rapide et de leur génétique. Elles nous permettent de mener des expériences en direct, y compris avec des souris génétiquement modifiées. De plus, leur fonctionnement biologique est assez similaire à celui des humains, ce qui nous aide à mieux comprendre comment fonctionne notre système immunitaire. Nous utiliserons des souris âgées de 6 à 12 semaines, car elles sont déjà matures sur le plan de leurs défenses immunitaires. Pour éviter les différences qui pourraient affecter nos résultats, nous veillerons à ce que l'âge des souris dans chaque groupe ne varie pas de plus de 2 semaines.
Rôle des basophiles dans la cicatrisation chez la souris
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système immunitaire
50 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, dont 5 âgées de 75 à 85 semaines, toutes tuées pour prélever leur sang et leurs oreilles. Chaque animal reçoit sous anesthésie une blessure à l'emporte-pièce dans l'oreille, dont la cicatrisation est suivie jusqu'à 21 jours, certains subissant en plus trois injections intrapéritonéales puis une saignée partielle avant une mise à mort par dislocation cervicale. Le projet cherche à établir le rôle de cellules immunitaires appelées basophiles dans la réparation de la peau, avec l'espoir lointain de traiter des plaies chroniques. Pour arriver à cinquante individus, le porteur compte chaque oreille comme un "individu unique" et divise ainsi par deux l'effectif déclaré.
Objectifs
Une mauvaise cicatrisation de la peau accroit les risques d’infection et de formation excessive de tissu cicatriciel. Ce problème est fréquent chez les personnes âgées. Il y a un réel besoin de comprendre comment les tissus et le système immunitaire interagissent pour contrôler les différentes étapes de la cicatrisation. La cicatrisation est contrôlée en partie par des cellules immunitaires résidentes de la peau : les macrophages. Normalement, ces macrophages réparent les tissus et les nettoient de leurs cellules mortes : ils sont appelés «M2». Lors d’une blessure, ils perdent ce statut et deviennent inflammatoires : ils sécrètent des molécules qui tuent les microbes mais qui occasionnent également des dommages collatéraux au tissu environnant. Une bonne réparation du tissu nécessite donc que les macrophages redeviennent «M2». Les basophiles sont des cellules immunitaires sanguines capables de sécréter des molécules favorisant la transformation des macrophages de la peau en macrophages M2. Des expériences préliminaires nous ont permis d’observer que des basophiles infiltraient la peau pendant les 3 premières semaines du processus de cicatrisation. Cela nous laisse penser que les basophiles ont un rôle à jouer dans la cicatrisation. Le but de ce projet est de déterminer les conséquences de la sécrétion de molécules pro-«M2» par les basophiles sur les macrophages au cours des différentes phases de la cicatrisation. Pour ce faire nous allons déléter spécifiquement les basophiles ou les molécules qu’ils sécrètent in vivo sur des souris adultes ou âgées, et observer l’évolution de la cicatrisation, de l’inflammation cutanée, et de l’activation des leucocytes de la peau. Cela permettra d’affiner notre connaissance du contrôle qu’exerce le système immunitaire sur la cicatrisation, et ainsi de mieux comprendre pourquoi la cicatrisation peut être défectueuse afin de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour faciliter la cicatrisation de personnes âgées.
Bénéfices attendus
La finalisation de ce projet nous permettra de démontrer formellement que les basophiles favorisent la résolution de l’inflammation et la cicatrisation de la peau dans un contexte sain mais également dans le cadre du vieillissement. Ces avancées fondamentales pourront permettre d’imaginer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour favoriser la cicatrisation des plaies chroniques, qui sont un enjeu clinique majeur du 21eme siècle.
Procédures
Les animaux seront bléssés aux oreilles par un punch stérile sous anesthésie générale. La cicatrisation de leur blessure sera ensuite observée pendant de 1 à 21 jours. Certains animaux subieront trois injections péritonéales . De plus, parmi ces animaux, certains subieront une injection intravasculaire sous anesthésie, en présence d'un collyre antalgique, avant de subir une exsanguination partielle et d’être sacrifiés par dislocation cervicale toujour sous anesthésie générale.
Impact sur les animaux
Des expériences précédentes nous ont permis d’observer que les biopsies d’oreilles ne s’infectaient quasiment jamais et n’induisaient pas de phénotype dommageable. Nous n’avons pas observé non plus de signes de démangeaisons et pensons qu’il s’agit du modèle le moins invasif possible pour étudier la cicatrisation de la peau chez la souris. Cependant, il existe un risque très rare que les oreilles des souris développent une légère infection au niveau de la blessure, qui semble associée à des combats ou des grattages importants. Notre expérience d’injection intrapéritonéale de toxine diphtérique chez la souris nous a montré qu’aux doses utilisées il n’y avait aucun effet détectable sur la santé ou le comportement des souris. L’injection intraveineuse pour le marquage intravasculaire est très bien décrit, nous l’avons déjà utilisé sans que cela n’ait entrainé un phénotype détectable chez les animaux. Il s’agit d’une procédure sous anesthésie sans réveil.
Devenir
Les analyses prévues nécessitent la mise à mort des animaux pour leur prélever leur sang et/ou leurs oreilles.
Remplacement
Il n’est pas possible de remplacer ces animaux pour étudier le rôle des basophiles dans la cicatrisation cutanée. Les mécanismes de la réponse immunitaire sont complexes et nécessitent la mobilisation de différents effecteurs cellulaires de l’immunité qui ne peuvent pas être mimés par une approche de culture cellulaire. De plus les basophiles sont des cellules circulant dans le sang. Il est donc impossible de remplacer l'étude la cicatrisation in vivo par l'étude de la cicatrisation d'explants de peau.
Réduction
L’étude de la cicatrisation au niveau de l’oreille nous permet de considérer chaque oreille comme un « individu unique » afin de diviser par deux le nombre d'animaux nécessaires. Une analyse de la puissance statistique nous apprend que la comparaison de groupes de quatre oreilles peut nous permettre d'observer une variation moyenne de 50% avec une puissance de 84%. Répéter chaque expérience une deuxième fois nous permettra de confirmer nos observations, de regrouper nos résultats et d’observer une variation moyenne de 30% avec une puissance de 80%, ce qui semble suffisant pour représenter un effet biologique concret. Il est nécessaire de rajouter une marge de 10% sur le nombre d’échantillons afin d’éviter toute place du hasard dans notre évaluation statistique. Ainsi il apparait que l’utilisation de groupes de 10 oreilles soit 5 individus serait optimale pour étudier nos variables d’intérêt. Nous estimons que cette analyse est également valable pour les individues agés.
Raffinement
Nous pouvons étudier la cicatrisation en réalisant une biopsie stérile de 2mm de diamètre sur l’oreille des souris. Cette procédure légère est couramment utilisée pour identifier les animaux en animalerie, ou pour faire des microprélèvements de peau humaine. Dans le but d’éviter de générer toute forme de douleur, cette procédure sera réalisée sous anesthésie générale. La cicatrisation (inflammation, réépithélialisation, revascularisation, fibrose), le recrutement et le profil des basophiles et des macrophages et leur sécrétion de molécules peuvent être facilement observés par différentes techniques. Des modèles de souris modifiées au niveau des basophiles (déficientes ou dont les basophiles ne peuvent exprimer certains facteurs) permettront d’apporter des réponses précises à nos hypothèses en évitant d’utiliser des méthodes invasives. Les prélèvements de sang se feront uniquement post-mortem, avant de prélever d’autres organes. Nous étudierons l’influence des basophiles sur les 3 premières semaines de cicatrisation de la peau. Les interventions expérimentales sur animaux vivants se limiteront à l’administration quotidienne (orale ou intrapéritonéale) de traitements connus à des doses inoffensives, pour au maximum quatre jours consécutifs. Le bien-être de tous les individus sera relevé quotidiennement pendant ces traitements à l’aide d’une grille d’évaluation incluant une mesure de poids, l’observation de la posture (prostration, poil hérissé) du comportement et de l’évolution de la plaie. Ces différentes observations nous permettrons de déterminer le point-limite entrainant l’arrêt des expérimentations pour les individus concernés. Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure, et leurs organes analysés. Aucun traitement induisant la mort ou une souffrance soutenue de l’animal n’est prévu dans le présent projet. Tous les animaux seront observés quotidiennement par le personnel compétent de l'animalerie. Ils sont élevés en conditions standardisées en accord avec la réglementation en vigueur. L’enrichissement de l’environnement des souris dans les cages (cotons de nidification ou tunnels en plastique) permet d’optimiser le bien-être des animaux. Même si aucune des procédures ne doit induire de souffrance/mal-être manifeste de l’animal, en cas d’observation de tels signes les animaux concernés seront euthanasiés immédiatement.
Choix des espèces
Nous avons besoin d’utiliser des modèles animaux génétiquement modifiés qui nous permettent d’étudier le rôle du basophile in vivo. Ceux-ci n’existent qu’en modèle murin. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte entre 8 et 12 semaines (45 individus). 5 animaux seront utilisés âgés car l’intérêt de l’étude et d’observer le rôle des basophiles dans le défaut de cicatrisation associé au vieillissement (de 75 à 85 semaines).