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Theranostic de l’athérosclérose
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Nourries d'un régime riche en cholestérol pendant huit, quatorze ou vingt-quatre semaines, injectées par voie intraveineuse, passées à l'IRM avant l'injection puis six et vingt-quatre heures après, 1 790 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les souris génétiquement modifiées développent des plaques dans les artères, un groupe non modifié constituant le témoin sain. Le porteur présente l'IRM comme une imagerie "sans risques" tout en décrivant des variations du rythme cardiaque et respiratoire pendant l'examen, une hypothermie possible en imagerie optique, et des injections répétées susceptibles de provoquer inflammation, douleur et caillots au point de piqûre. Le prélèvement sanguin final se fait sous anesthésie profonde suivie de la mise à mort, les organes étant ensuite prélevés.
Objectifs
L'athérosclérose est une maladie inflammatoire systémique, chronique et progressive qui touche les artères . Elle se développe lentement et provoque des dépôts de graisses (appelés plaques) dans les parois des vaisseaux sanguins. L’athérosclérose crée les conditions pathologiques de l'infarctus du myocarde, l'angine de poitrine, l’accident vasculaire cérébrale et des problèmes circulatoires. Le plus souvent, ces plaques dangereuses ne causent pas de symptômes avant qu’il ne soit trop tard. C’est pourquoi il est essentiel de mieux les détecter avant qu’elles ne se rompent. Notre recherche vise à développer un outil combiné de diagnostic et de traitement (appelé théranostic). Ce système permet à la fois de voir les plaques à l’aide de l’IRM (imagerie par résonance magnétique) et de délivrer un médicament ciblé directement sur la zone concernée. Ces outils seront développés à partir d’anticorps humains afin de minimiser les réactions d’allergie lors de l’injection chez l’homme. L’IRM est une modalité d’imagerie « sans risques » qui offre la possibilité d’utiliser des agents de contraste sûrs. Avant d’envisager une utilisation chez les patients, ces outils doivent être testés dans des études précliniques sur des souris présentant des lésions similaires à celles de l’homme. Un groupe de souris « saines » sert de comparaison. Ces modèles permettent de comprendre comment le corps entier réagit, et d’analyser précisément les tissus.
Bénéfices attendus
Les outils de diagnostic, de traitement et de prévention développés dans cette étude permettront de créer de nouveaux systèmes d’évaluation, utiles pour repérer les personnes les plus à risque et mieux cibler celles qui pourraient bénéficier d’immunothérapies. Aujourd’hui, le traitement de l'athérosclérose est souvent mis en place trop tard, uniquement après l’apparition de symptômes ou d’un accident cardiovasculaire. Ce projet offre une opportunité unique de changer cette approche, en mettant en place un suivi précoce et préventif des personnes à risque, même si elles ne présentent encore aucun signe. Cela permettrait de proposer des traitements personnalisés en amont, afin de réduire le nombre de complications cardiovasculaires tout en diminuant les coûts pour le système de santé
Procédures
Les animaux seront soumis à deux types de régimes riches en cholesterol pendant trois périodes distinctes de 8, 14 et 24 semaines. Des images seront prises lors des injections (une injection unique par bionano-objet, anticorps ou serum physiologique) à l'aide de l'IRM (30 minutes), avant et après injection (6 et 24 heures après injection) sous anesthésie (30 min), ou via imagerie optique (durée : 4 minutes), en pré et post-injection sous anesthésie (10 min). La durée des injections correspondra au temps nécessaire pour administrer une piqûre à une souris anesthésiée. Dans les expérimentations d'efficacité thérapeutique avec les bionano-objets, deux injections hebdomadaires pendant deux semaines d’anticorps ou de serum physiologique sont réalisés , un prélèvement sanguin unique sera effectué au début, à mi-parcours (durant 1-2 mins ) et à la fin du protocole ( durant 2-5min), sous anesthésie profonde avec euthanasie. Lors des études ex-vivo des prélèvements d’organes, seront réalisée après euthanasie.
Impact sur les animaux
Les injections intravéneuses répétées des différents composés peuvent susciter une réaction inflammatoire, une douleur, la formation de caillots au point d'injection. Le test du régime avec la nouvelle souche de souris peut entrainer une perte ou un gain de poids excessif, une léthargie, un changement dans la consommation d'eau ou d'aliments, une teinte jaune des muqueuses (ictère, signe de dysfonctionnement hépatique), grattage excessif, léchage.L'IRM est une technique non-invasive cependant, durant l'examen un changement du rythme cardiaque et/ou respiratoire , mesurés grâce à un capteur placé entre l'animal et le lit IRM, peut subvenir, du fait de la variabilité inter-animaux de la sensibilité aux anesthésiques. L'imagerie optique de fluorescence est une méthode non invasive largement utilisée peut présenter certains effets indésirables comme l’hypothermie. L’anesthésie utilisée lors des injections ou lors des imageries pourrait affecter la fréquence respiratoire, la température corporelle, induire du stress, léthargie si répétitions.
Devenir
Notre étude porte sur le théranostic de l'athérosclérose, à savoir offrir la possibilité d'effectuer une imagerie non invasive par résonance magnétique (IRM) pour établir le diagnostic et d’administrer un médicament au niveau du site d'intérêt pour le traitement. Ces outils de diagnostic seront développés à partir d’anticorps humains afin de minimiser les réactions d’allergie lors de l’injection chez l’homme. L’IRM est une modalité d’imagerie « sans risques » qui offre la possibilité d’utiliser des agents de contraste sûrs. Il est cependant nécessaire de tester ces outils de diagnostic dans des études pré-cliniques. Ces études sont réalisées sur 3 modèles animaux d’athérosclérose et un modèle témoin « sain ». En effet, afin de nous permettre de répondre aux questions cliniques, des modèles animaux de la pathologie sont nécessaires afin d’avoir une représentation complète de la physiologie du corps entier. A l'issue des différentes procédures, les animaux seront mis à mort et des analyses sur les tissus de ces groupes seront également effectuées afin de valider nos études in vivo.
Remplacement
L'athérosclérose est une maladie systémique, multifactorielle et évolutive, influencée par des facteurs hémodynamiques, immunitaires et métaboliques, qui jouent un rôle clé dans la formation et la progression des plaques athéromateuses. Les modèles in vitro montrent des limites majeures, telles que l'absence d'interactions systémiques, de circulation sanguine réelle, de contraintes mécaniques naturelles, et l'impossibilité de reproduire l'évolution temporelle des plaques et les réponses immunitaires complexes. En revanche, les modèles animaux offrent un environnement physiologique réaliste, intégrant les interactions biologiques, les contraintes mécaniques et l'évolution dynamique des lésions. Ils restent essentiels pour une compréhension complète de la pathologie, la validation de cibles thérapeutiques et le développement d'approches diagnostiques et préventives efficaces et transposables à l'humain.
Réduction
Pour l’établissement des modèles pathologiques se fera par une étude pilote, le nombre d’animaux calculé est le nombre nécessaire pour valider statistiquement l’étude avec une prise en compte du taux de mortalité mort et/ou d’exclusion lié au modèle de plaque développée. Par ailleurs, le nombre d’animaux reste modéré car lors des étapes de mises au point des séquences IRM in vivo ou imagerie optique de fluorescence, les souris seront imagées plusieurs fois. Le nombre d’animaux utilisé sera nécessaire et suffisant pour détecter statistiquement la pathologie et la biodistribution des biomolécules injectées. Ceci permettra de valider les résultats obtenus et d’évaluer les différences entre animaux.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans un environnement enrichi par des objets (bâtonnets de bois à ronger, matériaux de construction de nid, coton, maisonnette, tubes en carton) contenant de la paille, de la nourriture et de l’eau à volonté. Pour éviter toute douleur ou stress lors des expériences, une anesthésie gazeuse sera utilisée. Des dispositifs comme un tapis chauffant ou un système de chauffage par l’eau aideront à maintenir leur température corporelle. La respiration, et parfois le rythme cardiaque et la température, seront surveillés grâce à un ballon posé sur leur abdomen ou à des électrodes autocollantes placées sur leurs pattes. Cela permettra d’ajuster la dose d’anesthésique si nécessaire. Si le rythme cardiaque ou respiratoire varie de plus de 50 %, l’expérimentation sera arrêtée. Un gel ophtalmique sera appliqué pour protéger leurs yeux. Après les expériences (IRM ou imagerie optique), les animaux seront surveillés attentivement à leur réveil pour détecter tout signe de douleur, d’inconfort ou de stress. Ils resteront sous lampes chauffantes jusqu’à leur rétablissement complet et recevront une réhydratation si besoin. Si un animal montre des signes de souffrance après une injection, il recevra un traitement antidouleur ou anti-inflammatoire toutes les 6 à 12 heures selon son état. Si nécessaire, il sera euthanasié selon le protocole de mise à mort décrit. Les doses des biomolécules injectées respecteront les références scientifiques disponibles, mais une attention particulière sera portée à tout signe de souffrance, même minime. Les animaux seront surveillés chaque jour par les techniciens et chercheurs du laboratoire, y compris les week-ends et jours fériés, afin d’assurer leur bien-être et leur suivi en accord avec le protocole de recherche et les règles éthiques.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix pour l’étude de l’athérosclérose, notamment grâce à la possibilité d’utiliser des techniques d’imagerie avancées comme l’IRM ou la fluorescence. Pour reproduire cette maladie, marquée par l’accumulation de plaques de cholestérol dans les artères, on utilise des souris génétiquement modifiées, chez lesquelles certains gènes impliqués dans le transport ou le métabolisme des lipides ont été inactivés. Certaines de ces souris, déficientes en protéines transportant les lipides, développent rapidement des plaques athéromateuses. Cela permet de suivre les différentes étapes de la maladie et de tester l’efficacité des outils d’imagerie. Ce modèle est particulièrement adapté à l’étude du diagnostic et des approches thérapeutiques, car les plaques formées y sont complexes, inflammatoires et instables – un contexte idéal pour évaluer des traitements visant à les stabiliser ou à les faire régresser. D’autres modèles murins, dont le profil lipidique est plus proche de celui de l’humain, présentent une progression plus lente et contrôlée de la maladie. Ces souris sont mieux adaptées aux études de prévention, car elles permettent de tester l’effet de traitements à long terme pour retarder ou empêcher la formation des plaques. Les souris sont incluses dans le protocole à l’âge de 6 semaines, un moment clé où les vaisseaux sanguins sont suffisamment développés pour détecter les premières lésions, tout en restant sensibles aux facteurs de risque comme une alimentation riche en graisses ou certaines altérations génétiques. Cela permet d'étudier les stades précoces de l’athérosclérose et d’évaluer précocement l’impact de traitements. De plus, cet âge est largement utilisé dans la recherche, ce qui facilite la comparabilité et la reproductibilité des résultats entre différentes études.
Evaluation préclinique d’une nouvelle molécule dans un modèle de souris du syndrome de Rett
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Tuées aussitôt après les tests comportementaux, 96 souris génétiquement modifiées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles portent une mutation reproduisant le syndrome de Rett, avec des atteintes motrices, cognitives et respiratoires et une espérance de vie réduite, et reçoivent une molécule candidate. Trois évaluations comportementales sont prévues, l'une répétée cinq fois sur cinq semaines, pour un stress déclaré léger de huit à trente minutes. Aucun des trois tests n'est nommé, la molécule n'est pas identifiée, et le porteur affirme que le recours au modèle murin est "indispensable" parce que les capacités cognitives et motrices ne s'explorent pas autrement.
Objectifs
Le projet a pour objectif d’évaluer l’efficacité d’une nouvelle molécule dans un modèle murin du syndrome de Rett. Cette molécule a été sélectionnée sur la base de données préliminaires suggérant une modulation bénéfique de l’activité neuronale anormale observée dans ce syndrome. Dans le cadre de cette étude, nous utiliserons un modèle murin génétiquement modifié reconnu comme modèle préclinique pertinent pour l’étude du syndrome de Rett. Ces souris reproduisent plusieurs caractéristiques phénotypiques majeures de la maladie humaine, notamment des altérations motrices, cognitives, respiratoires et comportementales, ainsi qu’une réduction de l’espérance de vie. L’utilisation de ces souris est donc essentielle pour valider l’efficacité et la sécurité du traitement que nous souhaitons tester.
Bénéfices attendus
Ce projet s’inscrit dans une démarche de recherche translationnelle, avec l’espoir de faire progresser le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour les patientes atteintes du syndrome de Rett, maladie orpheline de traitement actuellement.
Procédures
Les animaux seront soumis à 3 types de tests de comportements de 8-30min. Le 1er test sera évalué 5 fois sur 5 semaines pour une durée de 8min/évaluation. Concernant le second celui-ci sera évalué 1 fois durant 10min. Enfin le dernier sera évalué 1 fois durant 30min.
Impact sur les animaux
3 évaluations comportementales auront lieu et engendreront un stress léger de 8 à 30 minutes.
Devenir
Mise à mort de tous les animaux après les tests comportementaux.
Remplacement
L’utilisation de modèles murins pour ce projet est indispensable car ces modèles sont le seul recours «in vivo» pour mimer les symptômes pathologiques de ce syndrome de rett et rechercher des biomarqueurs associés. En effet pour mimer cette pathologie de l'Homme et rechercher d’éventuelles thérapies médicamenteuses, certains points comme les capacités cognitives et motrices ne peuvent être explorées que sur des modèles "in vivo".
Réduction
Les analyses statistiques adaptées aux données générées permettront lde limiter le nombre d'animaux au minimum possible par groupe, en l’occurrence 12 par groupe, pour obtenir une puissance statistique. Tous les tests comportementaux sont effectués sur les mêmes lots de souris pour limiter le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Tous les animaux seront hébergés selon les normes de bien-être en vigueur (5 individus par cage, présence d’enrichissement (papier doux, cotons, abris faciles d’accès et nourriture adaptée). Les animaux sont habitués à l'expérimentateur lors de 3 séances de manipulation de 5 minutes par souris avant le début des expériences. Ils seront observés quotidiennement et des points limites ont été définies permettant de déterminer la conduite à tenir.
Choix des espèces
Afin de refléter les symptômes du syndrome de Rett la souris génétiquement modifiée reste à ce jour un des modèles les plus utilisés pour reproduire plusieurs caractéristiques phénotypiques majeures de la maladie humaine, notamment des altérations motrices, cognitives, respiratoires et comportementales, ainsi qu’une réduction de l’espérance de vie. Les expériences débuteront sur des animaux de 5 semaines, âge jeune adolescent des souris.
Approche d’immunothérapie anti-tumorale de cancers épithéliaux invasifs
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Injectées sous la peau avec des cellules de cancer du sein, du poumon, du pancréas ou du cerveau, 896 souris subissent une mesure de leur tumeur tous les trois jours pendant vingt à quarante jours, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit quatre à huit injections de traitement et une à deux séances d'imagerie par bioluminescence par semaine, sous anesthésie. Le porteur note chaque geste comme réalisé "sans douleur" tout en décrivant des tumeurs sous-cutanées inconfortables et, en cas de propagation du cancer, un essoufflement et des tremblements. La mise à mort intervient à la fin des procédures, ou plus tôt si la tumeur devient trop grosse, et passe par une ponction cardiaque sous anesthésie profonde.
Objectifs
Ce projet cherche à développer une nouvelle immunothérapie contre un type particulier de cellules appelées cellules souches cancéreuses. Ces cellules jouent un rôle clé dans l’apparition, la progression et la dissémination des cancers, mais aussi dans les rechutes après traitement. Elles sont très résistantes aux traitements classiques comme la chimiothérapie ou la radiothérapie, ce qui les rend particulièrement difficiles à éliminer. Les vaccins anticancer existants ciblent certains marqueurs présents à la surface des cellules tumorales, mais leur efficacité est limitée car ils ne prennent pas en compte les cellules souches cancéreuses. Notre approche propose de s’attaquer directement à ces cellules, responsables de la résistance et de la récidive. Pour cela, nous utilisons un procédé innovant basé sur des cellules souches spéciales de souris (appelées iPSCs), qui partagent de nombreux marqueurs avec les cellules souches cancéreuses mais pas avec les cellules normales. Ces cellules permettent de fabriquer un « mélange d’antigènes » capable de déclencher une réponse immunitaire forte et ciblée contre les cellules souches cancéreuses. L’objectif est de stimuler à la fois les défenses immunitaires cellulaires (lymphocytes capables de détruire les cellules tumorales) et humorales (anticorps), afin d’obtenir une action complète et efficace. Les grandes étapes du projet sont : - Vérifier que cette stratégie déclenche bien une réponse immunitaire dirigée spécifiquement contre les cellules souches cancéreuses. - Tester son efficacité en prévention (empêcher l’installation de la tumeur) et en traitement (réduire une tumeur déjà installée). - Évaluer son impact sur la survie, la propagation des métastases et la tolérance générale. - Étudier l’effet de la combinaison de ce vaccin avec d’autres immunothérapies déjà disponibles. En résumé, ce projet vise à ouvrir une nouvelle voie thérapeutique contre les cancers résistants et récidivants, en ciblant leur véritable « racine ».
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mettre au point de nouvelles solutions pour traiter des cancers particulièrement agressifs et qui se propagent dans l’organisme (métastatiques). Ces cancers sont souvent résistants aux traitements habituels comme la chimiothérapie, la radiothérapie ou certaines thérapies ciblées, ce qui laisse aujourd’hui très peu d’options aux patients. L’originalité de notre approche est de s’attaquer à un type de cellules appelé cellules souches cancéreuses. Ces cellules sont à l’origine de la progression des tumeurs, de leur résistance et des rechutes après traitement. En les ciblant spécifiquement, nous espérons obtenir pour la première fois une véritable réponse thérapeutique là où les méthodes classiques échouent. À court terme, ce projet permettra de tester une stratégie vaccinale innovante et de mieux comprendre comment ces cellules parviennent à échapper au système immunitaire. À moyen terme, il s’agira d’identifier des marqueurs biologiques capables de prédire la réponse aux traitements et de définir les meilleures combinaisons thérapeutiques (par exemple, associer le vaccin à d’autres immunothérapies déjà utilisées en clinique). À plus long terme, l’objectif est de développer un vaccin anticancer capable de limiter les rechutes et la formation de métastases. Si les résultats obtenus sont confirmés, ils ouvriront la voie à un premier essai clinique chez l’être humain (phase I/IIb). Ce projet représente donc une étape clé pour proposer de nouvelles chances de traitement à des patients aujourd’hui sans alternative.
Procédures
Les gestes réalisés sur les souris comprennent : - Injections de cellules cancéreuses (cancer du sein, du poumon, du pancréas ou du cerveau) : Voie : sous-cutanée. Conditions : sous anesthésie légère (1 minute, sans douleur). - Injections des différents traitements (lysats, ICIs, PBS): Nombre d’interventions : 4 et 8 injections. Voie : sous-cutanée ou IP. Conditions : sous anesthésie légère (1-2 minute, sans douleur). - Mesures de la taille des tumeurs : Nombre d’inerventions : tous les trois jours pendant 20-40 jours. Conditions : vigile. - Imagerie (Bioluminescence par IVIS) : Nombre d’interventions : 1-2 fois par semaine pendant 20-40 jours. Conditions : sous anesthésie légère (20 à 30 minutes, sans douleur). - Ponction cardiaque : Nombre d’interventions : 1 fois en fin d’expérience. Conditions : sous anesthésie profonde (2-3 minutes).
Impact sur les animaux
Les effets possibles liés aux procédures sont les suivants : • Apparition de petites tumeurs sous la peau, qui peuvent causer un inconfort modéré. • Injections répétées : elles peuvent causer une légère gêne locale (similaire à une piqûre). • Anesthésies courtes et surveillées lors des imageries : sans effet durable sur l’animal. • Propagation éventuelle du cancer : atteintes respiratoires de type essoufflement, et neurologiques de type tremblements.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures, soit pour effectuer les analyses scientifiques nécessaires, soit de manière anticipée si leur état de santé le justifie (par exemple, si une tumeur devient trop grosse ou douloureuse). Cela permet d’éviter toute souffrance inutile.
Remplacement
Notre projet vise à mieux comprendre comment le système immunitaire peut lutter contre des tumeurs très agressives qui se propagent facilement. Ces phénomènes sont extrêmement complexes car ils impliquent de nombreuses interactions entre les cellules cancéreuses, leur environnement et les défenses naturelles de l’organisme. Aujourd’hui, aucun modèle « en tube » ou sur cellules isolées ne permet de reproduire cette complexité de façon fiable. Toutefois, avant de passer aux expériences sur animaux, nous avons réalisé des tests préliminaires en laboratoire pour sélectionner uniquement les approches les plus prometteuses. Par ailleurs, pour limiter le nombre d’animaux utilisés, nous exploitons au maximum chaque prélèvement grâce à des analyses complémentaires sur les tissus et l’ARN conservés, ce qui évite de devoir recommencer les expériences.
Réduction
Tout est mis en œuvre pour utiliser le moins d’animaux possible, tout en garantissant la fiabilité scientifique des résultats. Pour cela, les souris choisies sont homogènes (même âge, même sexe), ce qui réduit les différences individuelles et donc le nombre nécessaire d’animaux par groupe. Un calcul statistique a permis de déterminer précisément l’effectif requis : 7 souris par groupe suffisent pour obtenir des résultats fiables, sans recourir à un surnombre. De plus, toutes les données collectées (imagerie, analyses cellulaires, histologie, génétique) sont exploitées et les échantillons sont systématiquement conservés, ce qui permettra de répondre à de futures questions de recherche sans devoir utiliser de nouveaux animaux.
Raffinement
Des mesures spécifiques ont été prévues pour améliorer le bien-être des animaux et limiter leur inconfort. Le suivi des tumeurs se fera principalement par imagerie non invasive (bioluminescence), une technique sensible, indolore et nécessitant seulement une courte anesthésie par inhalation d’isoflurane, bien tolérée et de faible impact. Les animaux seront observés quotidiennement et des critères stricts permettront d’arrêter l’expérience en cas de souffrance ou de détresse. Enfin, si des interventions chirurgicales sont nécessaires, des soins adaptés seront apportés pour réduire la douleur et favoriser une bonne récupération. L’ensemble de ces mesures vise à minimiser les nuisances tout en assurant la validité scientifique des résultats.
Choix des espèces
Nous avons choisi des souris adultes car elles possèdent un système immunitaire mature, ce qui est essentiel pour évaluer correctement les effets du traitement. D’autres méthodes, comme les cultures cellulaires en laboratoire, ne permettent pas d’observer l’ensemble des interactions entre le cancer, le système immunitaire et les médicaments. Les souris constituent un modèle bien connu et largement utilisé en recherche, car de nombreux outils sont disponibles pour étudier leur système immunitaire et les pathologies associées. Cela permet de mieux comprendre comment le traitement agit dans un organisme vivant, dans des conditions proches de celles de l’être humain.
Evaluation de l’activité de traitements antitumoraux sur des xénogreffes de tumeurs humaines implantées chez la souris
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Cancers
25 000 souris immunodéficientes vont être utilisées dans 125 études, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit sous la peau un fragment de tumeur humaine, une puce électronique ou un marquage aux oreilles, des administrations de médicament jusqu'à deux fois par jour et jusqu'à seize prélèvements sanguins. Le porteur annonce des pertes de poids, des diarrhées, des douleurs postopératoires et des risques d'infection, et précise que les souris chez lesquelles la greffe n'a pas pris sont tuées elles aussi, au motif des nuisances déjà subies. Ces essais alimentent des dossiers d'autorisation de mise sur le marché, le projet étant par ailleurs déclaré au titre de la formation professionnelle.
Objectifs
Le but de ce projet est de tester l’efficacité de nouveaux traitements contre le cancer sur des modèles de tumeurs humaines implantées chez la souris. Ces modèles, appelés xénogreffes dérivées de patients (PDX), permettent de reproduire au mieux les caractéristiques des tumeurs humaines, comme leur morphologie, leurs mutations et leur comportement biologique. Grâce à cela, ils offrent un moyen fiable d’évaluer l’action de nouveaux médicaments avant qu’ils ne soient testés chez l’Homme. Notre collection de modèles PDX couvre la majorité des cancers solides (par exemple : sein, poumon, côlon, foie, rein, peau, pancréas, ovaire, vessie, cerveau ou prostate) et reflète la diversité des patients. Chaque modèle est soigneusement étudié afin de mieux comprendre ses particularités et de relier ces informations à la réponse observée aux différents traitements anticancéreux. Les 125 études prévues dans ce projet sont réalisées à un stade avancé du développement des médicaments, elles permettent d’obtenir des résultats fiables sur les traitements les plus prometteurs pour un type de tumeur ou mutation donnée. Elles peuvent également permettre d’étudier les mécanismes d’action des médicaments dans l’organisme. Elles sont nécessaires pour constituer un dossier d’Autorisation de Mise sur le Marché (AMM) des médicaments.
Bénéfices attendus
Chaque année, dans le monde, près de 20 millions de personnes sont diagnostiquées atteintes d’un cancer (tous types confondus) dont plus de 400 000 en France, et on recense plus de 10 millions de décès (1/6) dont plus de 150 000 en France. Le nombre de personnes atteintes d’un cancer est en constante évolution, mais les progrès en terme de développement de traitements depuis 25 ans ont permis d’observer une diminution de la mortalité. La recherche de nouvelles solutions thérapeutiques est essentielle pour espérer diminuer la mortalité due au cancer, ainsi que limiter les effets indésirables pour les cancers avec des taux de guérison les plus élevés. Dans ce contexte, ce projet vise à identifier de nouveaux traitements efficaces contre différents types de cancers, à partir de modèles de tumeurs humaines implantées chez la souris (modèles de PDX). En testant des médicaments présélectionnés lors d’analyses préalables (modélisations informatiques, in vitro), nous pourrons définir les médicaments qui ont un effet anticancéreux prometteur, ainsi que définir les doses et les associations thérapeutiques les plus adaptées. Grâce à la diversité et à la caractérisation approfondie de notre collection de modèles PDX, nous pourrons également mieux comprendre pourquoi certains traitements fonctionnent mieux sur certaines tumeurs ou chez certains patients. À terme, ces travaux devraient permettre de proposer de nouvelles options thérapeutiques aux patients pour lesquels les traitements actuels sont inefficaces ou inexistants, améliorer l’efficacité des traitements disponibles et réduire les effets secondaires associés aux thérapies anticancéreuses actuelles. Ainsi, ce projet participera à réduire la mortalité due aux cancers.
Procédures
Greffe : implantation d’un fragment tumoral sous la peau. Le temps de chirurgie n’excèdera pas 10 minutes. Identification : des puces électroniques sont implantées en sous cutané au moment de la chirurgie ou un marquage aux oreilles est réalisé. Surveillance des animaux : observation quotidienne du comportement par déplacement et/ou ouverture des cages d’hébergement. Administration de médicament : préhension des animaux à une fréquence dépendant du schéma de traitement : biquotidienne ou moins. La durée de préhension n’excèdera pas 1 minute. Prélèvement de sang : préhension des animaux à une fréquence dépendant des besoins en prélèvements, 16 prélèvements seront effectués maximum par animal. La durée de préhension n’excèdera pas 2 minutes.
Impact sur les animaux
Stress dû à l‘administration de molécules: nuisance transitoire de classe légère ; Douleurs post-opératoires: nuisance transitoire de classe modérée ; Risque d’infection: nuisance transitoire de classe modérée ; Perte de poids (cachexie, anorexie ou perte d’appétit): nuisance transitoire de classe modérée ; Diarrhées: nuisance transitoire de classe modérée.
Devenir
Les animaux pour lesquels les tumeurs se seront développées seront euthanasiés pour réaliser les analyses associées (biologiques, histologiques). Les animaux n’ayant pas développé de tumeur malgré la greffe d’un fragment tumoral seront euthanasiés compte tenu des nuisances occasionnées.
Remplacement
Le développement de nouveaux traitements permettant de lutter contre le cancer nécessite la réalisation de tests précliniques afin de valider leur efficacité sur la croissance tumorale, avant une application chez l’Homme. Il existe des méthodes alternatives et préalables à la réalisation de tests sur les animaux (prédictions informatiques, in vitro …), permettant de tester rapidement un grand nombre de molécules, et de sélectionner celles qui semblent le plus efficace. Cependant, ces méthodes réalisées en dehors du cadre d’un organisme vivant n’offrent pas la possibilité de lier les effets des traitements avec la complexité de l’organisme, par exemple elles ne prennent pas en compte l’effet de la circulation sanguine ou le rôle du foie dans la transformation et la distribution des médicaments. Cela limite la possibilité de prévoir comment un traitement agira réellement dans le corps d’un patient. C’est pourquoi, une fois les tests préliminaires terminés, et les molécules les plus prometteuses identifiées, il est nécessaire de poursuivre leur évaluation chez l’animal. Ces études sont réalisées sur un nombre d’animaux permettant d’obtenir des résultats fiables sur l’effet antitumoral des molécules testées. C’est une étape nécessaire pour constituer un dossier d’Autorisation de Mise sur le Marché des médicaments.
Réduction
Ce projet utilise le nombre d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats fiables lors des étapes avancées d’évaluation des traitements. Les expériences sont réalisées sur des groupes de souris suffisants pour réaliser les tests statistiques adéquats et valider l’effet des médicaments testés avant des essais cliniques chez l’Homme. La croissance des tumeurs est mesurée de manière standardisée pour savoir si le traitement fonctionne : s’il stabilise ou diminue le volume de la tumeur. De plus, les animaux dont les tumeurs ne se développent pas sont utilisés pour la formation en vue de l’acquisition, de l’entretien et de l’amélioration des compétences professionnelles du personnel, ce qui permet de limiter encore l’usage d’animaux supplémentaires. La phase de formation est intégrée dans ce projet.
Raffinement
Pour prévenir l’hypothermie durant l’acte chirurgical, les animaux seront placés sur un tapis chauffant. Pour la prévention de la douleur et la souffrance lors de l’acte chirurgical et lors de prélèvements invasifs, les animaux recevront une anesthésie générale. Les produits d’anesthésie générale proposés sont suffisants pour obtenir un effet anti-douleur en plus de l’effet anesthésique profond pour le temps et le type d’intervention réalisée. Un point de compression sera réalisé sur le site de prélèvement pour éviter l’hémorragie. Si une perte de poids est observée, un supplément nutritionnel sera proposé à l’animal. Pour les soins, si une lésion ou une sécheresse sont observées au niveau de la sphère oculaire, une solution nettoyante et/ou protectrice sera appliquée. Si une lésion cutanée est observée, une solution antiseptique sera appliquée. En cas d’infection, des analyses bactériologiques et/ou virologiques pourront être effectuées pour instaurer une thérapie adéquate et l’animal pourra être isolé pour lui permettre de se rétablir sans la présence de ses congénères. Dans ce cas, divers matériaux ajoutés pour atténuer l’effet d’isolement et permettre la création d’un cocon. Après l’administration de molécules, l’animal sera observé pour détecter tout comportement inattendu. Aussi, un point de compression sera réalisé au site d’administration si nécessaire. Si ces points de raffinement ne sont pas suffisants, les mesures associées aux points limites de ce projet seront appliquées.
Choix des espèces
Nous utilisons des souches murines immunodéficientes qui sont classiquement utilisées pour des greffes de fragments tumoraux issus de tumeurs humaines et dans le cadre d'évaluations pharmacologiques. Les souris présentant un système immunitaire résiduel qui se développe avec l'âge et qui peut réduire le taux de prise de greffe, nous utiliserons des animaux en fin de période d'acclimatation, âgés entre 5 et 13 semaines afin d'homogénéiser les conditions de croissance entre les différentes études.
Evaluation de sources naturelles de caroténoïdes sur la pigmentation du jaune d’œuf de poule
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Obtenir un jaune d'œuf de la couleur attendue par les consommateurs, sans pigment de synthèse, est l'objet de ce projet. 120 poules pondeuses de 78 semaines vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune passe trois semaines seule en cage, avec contact visuel et sonore mais sans contact physique, le temps que les œufs pondus soient collectés un par un. À 81 semaines elles sont tuées en abattoir puis versées à la chaîne alimentaire animale par donation à un zoo, et le porteur qualifie les pigments d'ingrédients "essentiels" et "indispensables", pour la santé des volailles comme pour les préférences d'achat.
Objectifs
L’œuf est un des produits phare des ménages français. Sa commercialisation implique de répondre à certains standards de qualité définis par des cahiers des charges et par le consommateur. Parmi les caractéristiques visuelles impliquées dans la sélection des œufs par les consommateurs, la coloration du vitellus (jaune d’œuf) est une caractéristique importante. Pour obtenir des œufs de la couleur désirée par les consommateurs, une combinaison de pigment de synthèse rouge et jaune, notamment en élevage conventionnel, sont couramment ajoutés dans l'alimentation des volailles. En élevage avicole, les pigments constituent donc des ingrédients essentiels de la composition des aliments car ils sont indispensables non seulement pour la santé des volailles (protection contre l’oxydation et l’inflammation) mais aussi pour satisfaire les préférences des consommateurs qui associent souvent la couleur des aliments avec le régime alimentaire, l’âge, l’état de santé des animaux et en conséquence la qualité des aliments. Cependant, la demande sociétale de produits animaux élevés avec des aliments exempts de produits synthétiques étant croissante, il est nécessaire d’identifier des sources de pigments rouge et jaune d’origine naturelle, présentant une efficacité de pigmentation optimale et comparable aux sources synthétiques. Des sources naturelles de pigments jaune et rouge ont été testées il y a plus de dix ans sur leur efficacité de pigmentation du jaune d’œuf en comparaison aux produits synthétiques. Les résultats ont montré que les pigments n’étaient pas biodisponible où ils présentaient des taux de déposition dans le jaune d’œuf inférieurs à ceux des produits synthétiques. Une forme estérifiée de la zeaxanthine est aujourd’hui disponible ainsi qu’un extrait de pigment jaune issu de la fleur de marigold comme sources naturelles de pigment. Ce projet vise à évaluer la biodisponibilité et ainsi la capacité de pigmentation de sources naturelles de pigments jaunes au niveau du jaune de l’œuf en comparaison à la forme synthétique disponible sur le marché.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet permettront de déterminer si les sources naturelles de pigment jaune sont aussi biodisponibles que la source synthétique actuellement utilisée sur le marché pour la pigmentation du jaune d’œuf et de pouvoir les proposer en tant que substitue de la forme synthétique dans l’aliment sans impacter l’intensité et l’homogénéité de couleur des jaunes d’œufs et répondre aux préférences des consommateurs.
Procédures
Les poules sont hébergées en cage individuelle pendant trois semaines avec contact visuel et auditif. Pas d’intervention, collecte journalière des œufs pondus par poule.
Impact sur les animaux
Pas de nuisance attendue, les pigments testés sont distribués via l’alimentation sous forme de farine et les effets seront déterminés sur la pigmentation du jaune d’œuf. Les poules pondeuses ne seront pas manipulées. On peut s’attendre à une réduction de la consommation alimentaire journalière en cas d’inappétence. Stress léger due à l'hébergement individuel, les poules peuvent se voir et s'entendre et interagir visuellement avec les animaliers.
Devenir
A la fin de la procédure, toutes les poules pondeuses de 81 semaines seront en fin de vie. Elles seront mise à mort dans un abattoir agrée avant de rentrer dans la chaine alimentaire animale (donation au zoo).
Remplacement
Il n'existe pas de modèle in vitro ou in silico capable de mettre en évidence la biodisponibilité des pigments spécifiquement destinés à la pigmentation du jaune d’œuf. L’efficacité des pigments ne peut être évaluée qu’en utilisant l’animal auquel il est destiné.
Réduction
Des calculs statistiques ont été réalisés afin de déterminer le nombre d’animaux adéquat pour ce projet. Les calculs ont été faits sur la base de résultats obtenus dans d’autres études sur les paramètres de pigmentation du jaune d’œuf chez la poule pondeuse. Le nombre d’animaux utilisé permettra d’obtenir suffisamment d’œufs pour répondre aux objectifs du projet.
Raffinement
La gestion du bien-être des animaux tout au long du projet inclut l’application de points limites spécifiques et précoces. Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de telle sorte que l’enrichissement des cages (miroir, grelot scintillant, plaquette), et les paramètres environnementaux (contrôle du bruit, éclairage, température et hygrométrie) procurent le maximum de confort aux animaux. Pour pouvoir récolter les œufs individuellement, les poules pondeuses sont hébergées en cage individuelle sur deux étages permettant aussi de procéder facilement à l’inspection des animaux et à la collecte d’œuf intègre. L’hébergement de chaque animal permet un contact visuel avec son congénère afin de réduire au minimum l’angoisse et le stress des animaux. Les cages sont disposées d’une manière à favoriser les interactions positives d’ordre visuel avec les animaliers. Apport de grit dans la ration alimentaire au moins une fois par semaine favorisera la digestion et stimulera le picorage.
Choix des espèces
Les pigments jaunes évalués chez la poule pondeuse sont destinés à être incorporés dans les aliments comme colorant des jaunes d’œufs produits par la poule. Des poules pondeuses de l’espèce Novo Color, à haut potentiel de production, de 78 semaines seront utilisés. A cet âge, le taux de ponte est compris entre 70 et 80 % et permet d’obtenir suffisamment d’œufs pour la détermination du taux de déposition des pigments non influencé par l‘âge des poules.
Evaluation de l’efficacité d’un composé, chez la souris, pour traiter la fibrose du foie
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
40 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, trente d'entre elles nourries pendant trente-huit semaines avec un régime riche en graisses et en cholestérol pour les rendre obèses. Vingt subissent un jeûne nocturne allant jusqu'à quinze heures, puis une injection de glucose et six prélèvements sanguins à la queue en deux heures, sur animal conscient. Le porteur écrit que ces souris prendront du poids et deviendront moins actives à cause de l'obésité, et qu'elles pourront ressentir la faim pendant le jeûne. Le bénéfice annoncé, un traitement contre la fibrose du foie, reste au futur, tandis que les tissus prélevés après la mise à mort alimenteront aussi d'autres projets de l'équipe sur l'obésité, le prédiabète et les atteintes cardiaques et rénales.
Objectifs
Les maladies chroniques du foie représentent un enjeu majeur de santé publique à l’échelle mondiale. Parmi ces maladies, la stéatose hépatique non alcoolique, qui correspond à une cirrhose du foie sans consommation d’alcool, est en forte progression à cause de l’augmentation de l’obésité ou encore du diabète de type 2. Dans cette maladie, il y a une accumulation importante de graisses dans les cellules du foie ,ce qui entraine une cicatrisation du foie appelée fibrose hépatique. Cette fibrose va rigidifier des parties du foie conduisant progressivement à une perte de fonction du foie et pouvant évoluer vers une insuffisance hépatique terminale. De plus, la fibrose hépatique chronique peut être responsable du développement de cancer du foie, ce qui accentue la gravité de cette pathologie. La stéatose hépatique non alcoolique est souvent diagnostiquée à un stade avancé, lorsque les lésions dans le foie sont déjà présentes. A l’heure actuelle il n’existe aucun traitement efficace pour inverser ou ralentir cette fibrose. Le développement de traitements efficaces contre la fibrose étant un enjeu majeur en santé, l’objectif principal de ce projet est de tester chez la souris un nouveau composé pour traiter la stéatose hépatique non alcoolique.
Bénéfices attendus
Le principal bénéfice attendu du projet est le développement d’un traitement efficace pour lutter contre la progression de la fibrose hépatique. De plus ce projet permettra de mieux connaitre les mécanismes biologiques encore mal connus responsables du développement de la maladie.
Procédures
Pendant 38 semaines, 30 souris seront nourries avec un régime riche en graisses et cholestérol pour les rendre obèses et 10 souris recevront un régime standard. Pour tester la glycémie au cours du régime, 20 souris parmi les 40 souris du projet seront mis à jeun sur la nuit (maximum 15h). Le lendemain, une injection de glucose (moins de 20 secondes) sera réalisée sur l'animal conscient et des prélèvements de sang se feront au niveau de la queue. Les prélèvements seront réalisés sur un temps court (durée inférieure à 2 minute) et de façon répétée en 6 fois sur une période de 2h dans la même journée. Un autre prélèvement sanguin au niveau de la queue (une seule prise) sur la totalité des 40 souris sera réalisé 11 semaines plus tard.
Impact sur les animaux
Les souris qui recevront sur 38 semaines le régime riche en graisses et cholestérol vont prendre du poids et devenir un peu moins actives à cause de l'obésité. Durant la période de jeûne de 14-15h sur la nuit, les souris privées de nourriture pourront ressentir une sensation de faim. Lors de l’injection de glucose, le passage de l’aiguille de petite taille au travers de la peau sera de très courte durée (moins de 20 secondes) et entrainera un inconfort chez les souris. Des prélèvements sanguins à la queue seront pratiqués sur animaux conscients après 16 et 27 semaines de régime. Ces prélèvements bien que rapides (durée < 2 minutes) sont susceptibles d’induire un stress et une légère douleur.
Devenir
Après les 38 semaines de régime, tous les animaux seront mis à mort par une méthode d'euthanasie réglementaire pour prélever les tissus et le sang. L'analyse de ces prélèvements nous permettra de mieux comprendre les mécanismes de développement dans le foie de la fibrose et d'identifier les cibles thérapeutiques de notre composé.
Remplacement
ll n’existe pas de modèle in vitro permettant de reproduire de manière fiable l’environnement in vivo que l'on retrouve dans un organisme vivant et dans lequel plusieurs types de cellules interagissent entre elles et participent au développement de la fibrose . De plus, cette maladie se développe lorsqu’il y a des problèmes métaboliques (ex hausse de la glycémie) dans l’organisme entier suralimenté, ce qui justifie l’utilisation d’animaux. Enfin il n’existe pas de méthode alternative n’utilisant pas l’animal de laboratoire pour tester l’efficacité d’un composé sur la fibrose hépatique.
Réduction
Le nombre total de souris a été calculé pour avoir un effet statistique significatif sur les paramètres étudiés. A la fin de l’étude, des tissus autres que le foie pourront être prélevés chez les animaux et utilisés dans le cadre de différents projets dans notre équipe en lien avec d’autres maladies étudiées dans notre laboratoire (obésité, pré-diabète, atteintes cardiaques, rénales). Pour l’analyse des données recueillies lors des différentes expériences nous appliquerons les tests statistiques appropriés en utilisant un logiciel d'analyse.
Raffinement
Les souris seront surveillées quotidiennement et la litière des cages sera plus fréquemment changée. Les procédures expérimentales seront réalisées par du personnel expérimenté. Pour diminuer le stress lors des prélèvements de sang, les animaux seront habitués au mesure de contention quelques semaines avant la prise de sang. Pour éviter d’avoir recours au gavage source de stress, le traitement sera administré quotidiennement (5 jours sur 7) dans de la nourriture constituée de beurre de cacahuète pour l’appétence. Le traitement avec le composé a déjà été administré chez le rongeur (rat et souris) dans de précédents travaux sans entrainer d’effets indésirables
Choix des espèces
Les souris utilisées dans ce projet sont très sensibles au régime riche en graisses et développe une obésité et une stéatose hépatique non alcoolique similaire à la maladie humaine. Les souris utilisées seront de jeunes mâles âgés de 5 à 6 semaines car la plupart des études sur le modèle murin pour étudier cette maladie sur une longue période utilisent de jeunes souris adultes. Ainsi, grâce aux nombreuses études scientifiques publiées, de nombreuses informations sur la souris sont disponibles et permettront de mieux comparer les résultats obtenus dans ce projet.
Étude préliminaire d’un traitement ciblé pour les métastases cérébrales de cancer du sein chez le rat (MODIFICATION).
- Recherche appliquée
- Cancers
Immunodéprimées pour ne pas rejeter des cellules cancéreuses humaines, six rates vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Trois reçoivent une tumeur implantée dans le cerveau par un prestataire extérieur et arrivent au laboratoire quatre jours après l'opération, les trois autres constituent le groupe témoin. Chacune subit un examen d'IRM puis six séances d'imagerie nucléaire de cinquante à soixante minutes sous anesthésie. Le porteur indique que la croissance tumorale peut provoquer des difficultés à se déplacer, une perte d'équilibre et une baisse d'appétit, et les organes sont prélevés après la mise à mort pour mesurer la fixation d'un médicament radioactif dans le corps entier.
Objectifs
Quand un cancer se propage au cerveau, on parle de métastases cérébrales. C’est une complication grave et assez fréquente. Elle rend souvent la maladie plus difficile à soigner. Les traitements disponibles sont encore limités, en grande partie à cause d’une barrière naturelle de protection qui se trouve autour du cerveau (appelée barrière hématoencéphalique) qui empêche de nombreuses substances, y compris certains médicaments, d’atteindre les cellules cancéreuses dans le cerveau. Dans ce contexte, une nouvelle approche appelée radiothérapie interne vectorisée (rayon thérapeutique guidé vers la tumeur) semble prometteuse. Elle consiste à utiliser un médicament radioactif qui cible directement les cellules cancéreuses, tout en épargnant les cellules saines. Ce projet a pour but de comprendre comment ce médicament radioactif se répartit dans le corps. Il est conçu pour reconnaître une protéine souvent présente dans les tumeurs, ce qui lui permet de se fixer sur les cellules cancéreuses. Ce type de produit est déjà utilisé pour détecter certains cancers, et pourrait aussi servir à les traiter. Mais pour être efficace, il doit rester assez longtemps dans la tumeur sans trop se diffuser dans les tissus sains. L’objectif est donc de vérifier que le médicament radioactif reste bien concentré dans la tumeur, et de mesurer la quantité de radioactivité reçue par les différents organes. Cela permettra de savoir si ce traitement peut être utilisé de manière sûre et efficace contre les métastases cérébrales
Bénéfices attendus
Ce projet présente plusieurs avantages : Mieux comprendre le traitement : Il aide à savoir comment un médicament radioactif se répartit dans le corps et s’il peut être utile contre les métastases cérébrales. Un modèle proche de la réalité : Le test est fait sur un modèle qui imite bien les métastases cérébrales humaines, ce qui rend les résultats plus fiables pour une future application chez l’Homme. Améliorer les traitements combinés : Les résultats pourront aider à développer de nouvelles stratégies qui combinent diagnostic et traitement, surtout pour les patients qui ont peu d’options aujourd’hui.
Procédures
Un examen d'IRM (Imagerie par résonnance magnétique) d'une durée de 10 à 15 min, sur animal anesthésié/ 6 examens d'imagerie nucléaire, d'une durée de 50 à 60 min chacun, sur animal anesthésié.
Impact sur les animaux
Les animaux proviennent d’un fournisseur agréé et arrivent environ à 4 jours après l’opération. Ils sont donc déjà en train de récupérer. À leur arrivée au sein de notre établissement, il peut encore rester une petite sensibilité ou une légère rougeur au niveau de la cicatrice, mais cela disparaît rapidement. Le transport peut provoquer un léger stress, limité par une période d’acclimatation de 5 à 7 jours. Par la suite, certains effets peuvent apparaître lorsque la tumeur grossit (environ 3 semaines après l’opération) : difficultés à se déplacer, parfois perte d’équilibre, et baisse de l’appétit. Ces signes sont surveillés attentivement afin d’intervenir si nécessaire. Les examens d’imagerie nécessitent plusieurs anesthésies courtes (50 à 60 minutes). Cela peut entraîner un stress passager et un petit temps de récupération après chaque séance.
Devenir
A la fin de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés et les organes seront prélevés afin d'évaluer la fixation du fragment d'anticorps radioactif (diagnostic) dans le corps entier de l'animal.
Remplacement
Aujourd’hui, il n’existe pas de méthode alternative pour reproduire la complexité de la façon dont un médicament radioactif se répartit dans l'organisme, surtout en cas de métastases cérébrales. Les tests en laboratoire ou sur mini-organes ne permettent pas de simuler des éléments clés comme : 1-la barrière protectrice du cerveau, 2-les vaisseaux sanguins autour de la tumeur, 3-les interactions du produit avec les tissus du corps entier. C’est pourquoi l’utilisation d’un modèle animal reste nécessaire pour bien comprendre l'action, la fixation et l'élimination du composé radioactif. Le modèle choisi permet de se rapprocher de la réalité humaine tout en limitant le nombre d’animaux utilisés.
Réduction
Le nombre d’animaux a été strictement limité à ce qui est nécessaire pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Seuls 6 rats femelles seront utilisés, répartis en deux groupes de taille minimale (3 témoins sains et 3 porteurs de tumeur), ce qui permet une comparaison tout en limitant l’usage d’animaux. Cette étude est conçue comme une étude pilote, destinée à valider la faisabilité, la captation tumorale et la pertinence du composé radiomarqué à visée thérapetique. Les résultats obtenus permettront d’optimiser les protocoles futurs (choix du composé à visé thérapeutique, suivi de la distribution dans l'organisme par imagerie, dose délivrée aux tissus, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaires dans les phases ultérieures de développement. De plus, réaliser plusieurs images sur les mêmes animaux permet de suivre l’évolution dans le temps, tout en réduisant les différences entre individus et en limitant le nombre d’animaux nécessaires.
Raffinement
Plusieurs mesures ont été mises en place pour limiter la souffrance et améliorer le bien-être des animaux tout au long du protocole : Modèle validé et maîtrisé : Le modèle de tumeur intracérébrale utilisé est bien caractérisé et acheté chez un prestataire de service spécialisé dans l’induction des modèles précliniques, ce qui garantit une standardisation du protocole et limite les complications post-opératoires. Un suivi quotidien sera assuré pour tous les animaux, avec une attention particulière portée à l’état général, au comportement, à la mobilité et à l’alimentation-hydratation ainsi qu’à la vérification du bon état de la plaie. Des points limites précoces ont été fixés (perte de poids et problèmes de motricité essentiellement) afin d’anticiper toute souffrance ou dégradation de l’état général liée à la tumeur. Toute altération du bien-être entraînera une prise en charge adaptée ou une euthanasie anticipée si nécessaire. Le transport des animaux vigiles entre l’animalerie et le site d’imagerie IRM (Imagerie par Résonance magnétique), sans passage à l’extérieur, sera réalisé en maintenant une température optimale par l’intermédiaire de bouillotes chauffantes placées sous les cages. Toutes les manipulations potentiellement stressantes ou douloureuses (injection du composé radiomarqué, imageries) seront réalisées sous anesthésie générale, garantissant l’absence de douleur et de stress. Les animaux seront sous anesthésie générale pendant toute la durée des procédures de l’injection du composé radiomarqué jusqu’à la fin des examens. Lors des sessions d'imageries, les animaux sont placés dans un lit chauffant avec surveillances respiratoire et cardiaque et le niveau d’anesthésie sera surveillé et adapté si besoin pour garantir un état stable et sécurisé des animaux. Leur réveil se fera dans un environnement calme et sous surveillance. L’ensemble des manipulations sera réalisé par du personnel qualifié et expérimenté.
Choix des espèces
Les modèles rat et souris sont les plus couramment utilisés pour les études en oncologie. Les rats constitue l'espèce de référence compte tenu de leur accessibilité et de leur facilité de manipulation. Le choix de cette espèce se justifie également par la taille du cerveau plus importante pour l'implantation intracérébrale de la tumeur dont le volume deviendra suffisamment important pour s'affranchir des limitations de résolution de l'imagerie. Des rats immunodéprimés ont été choisi afin d'éviter le rejet de greffe de cellules tumorales d'origine humaine. Des rates âgées de 8-9 semaines (6-7 semaines au moment de la greffe et 7-8 semaines à la réception) seront utilisées à un stade où la croissance crânienne est achevée.
Exacerbation de la colite expérimentale par la co-exposition à l’alcool et aux mycotoxines
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Gavées une fois par jour, trente-cinq fois au total, sous contention manuelle, 768 souris reçoivent de l'alcool et des mycotoxines puis un agent inflammatoire pendant cinq jours pour déclencher une colite. Toutes sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et tuées à l'issue pour prélever les organes. Le porteur décrit des diarrhées importantes, des déshydratations, une inflammation généralisée et une perte de poids qui durent jusqu'à la mise à mort, l'objet du projet étant de démontrer que l'alcool et les mycotoxines aggravent la sévérité des maladies inflammatoires chroniques de l'intestin. Il classe pourtant le gavage en nuisance modérée, tout en décrivant le risque de fausse route avec détresse respiratoire et hypersalivation.
Objectifs
Les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin touchent un nombre croissant de patients en Europe. L’analyse des données du registre qui répertorie les cas de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin dans le nord de la France montre que le nombre de cas est en forte augmentation, en particulier chez les jeunes et adolescents (10 à 16 ans). Les prédictions pour 2030 sont alarmantes puisque la prévalence des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin pourrait atteindre 0,5% à 1% de la population générale. Ces maladies, marquées par des poussées inflammatoires récurrentes, sont influencées par des facteurs environnementaux, notamment l’alcool et les mycotoxines (toxines naturelles produites par les champignons). L’alcool, en altérant la barrière intestinale, et les mycotoxines, principaux contaminants naturels de notre alimentation, exacerbent l’inflammation intestinale et pourraient aggraver la progression et la sévérité des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. Des études ont montré que les patients atteints de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin conservaient une consommation d’alcool équivalente à celle de la population générale et que, malgré les contre-indications, l’abstinence ne fait pas partie des recommandations actuelles. D’autre part, le réchauffement climatique favorise la prolifération des mycotoxines qui contaminent de plus en plus notre alimentation. L’objectif de cette étude vise à démontrer les effets combinés de l’alcool et des mycotoxines sur la sévérité des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin dans un modèle expérimental de colite (inflammation du colon).
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mettre en évidence l’aggravation de la sévérité des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin chez les patients consommateurs d’alcool co-exposés aux mycotoxines. Tandis que l’impact de la consommation d’alcool sur l’incidence de la maladie inflammatoire chronique de l’intestin est débattu, aucune étude n’a, à ce jour, examiné son impact sur la sévérité de ces pathologies. Or une étude démontre une augmentation de la sévérité de la colite dans un modèle expérimental suite à une exposition à l’alcool. Dans ce contexte, aucune donnée à ce jour n’a évalué l’interaction entre la consommation d’alcool et l’exposition aux mycotoxines. Mettre en évidence l’effet de l’interaction alcool/mycotoxines dans ce modèle de colite permettrait d’améliorer les connaissances scientifiques sur cette co-exposition et encourager la prise en compte de ces deux facteurs dans le suivi et la prise en charge des patients. Nos résultats pourraient contribuer à faire évoluer les recommandations actuelles. L’abstinence à l’alcool pourrait devenir une recommandation pour les patients atteints de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. Par ailleurs, l’identification des aliments fréquemment contaminés par les mycotoxines permettrait de mieux définir les aliments à risque et d’affiner les conseils nutritionnels destinés à ces patients.
Procédures
Les animaux seront tous exposés aux interventions suivantes : Gavage tous les jours (= 35 gavages) sur animal vigile tout au long du protocole expérimental. Pour cette intervention, les animaux seront maintenus en contention manuelle pour une durée inférieure à 1 minute par administration. Les animaux recevront un agent inflammatoire pendant 5 jours. Anesthésie (2 fois ; moins de 3 minutes). Prélèvement sanguin à la fin du protocole. Le prélèvement sanguin se fera sur animal anesthésié. Le prélèvement sanguin dure moins d’une minute. Ces interventions seront réalisées sur l’ensemble des 768 animaux.
Impact sur les animaux
Lors de cette procédure, plusieurs nuisances pouvant affecter le bien-être des animaux sont identifiés : - Les gavages peuvent générer des nuisances modérées liées au stress de la contention et à la procédure. En cas de fausse route, accident pouvant survenir lors de la procédure de gavage, l’animal peut présenter des signes de souffrance tels que détresse respiratoire et une hypersalivation. - D’après notre expertise, la consommation orale d’alcool peut induire des nuisances importantes. L’administration d’une forte dose d’alcool par gavage peut réduire l’activité motrice et limiter la prise alimentaire pendant quelques heures. Sur le long terme, jusqu’à la mise à mort de l’animal, des signes de déshydratation, de diarrhée et de perte de poids liées à l’exposition répétée à l’alcool peuvent être observés. - Les mycotoxines utilisées devraient induire des nuisances légères. La concentration de mycotoxines choisie pourrait induire une diminution de l’alimentation des souris associées à une légère perte de poids. Quelques modifications des selles pourraient survenir occasionellement jusqu’à la fin de la procédure. - L’induction de la colite est associée à des nuisances sévères jusqu’à la mise à mort de l’animal. L’exposition à l’agent inflammatoire peut entraîner d’importantes diarrhées et donc des déshydratations. De plus, une inflammation généralisée et d’importantes atteintes intestinales sont attendues pouvant entraîner des douleurs. - Le prélèvement de sang entraîne des nuisances légères principalement liées au stress induit par l’anesthésie gazeuse.
Devenir
Afin d’étudier les atteintes induites par le protocole, un prélèvement d’organes est nécessaire, ce qui implique la mise à mort de l’ensemble des animaux.
Remplacement
Le modèle souris de colite est la méthode de référence dans l’étude des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. Dans ce modèle souris de colite expérimentale, nous souhaitons étudier l’interaction entre l’alcool et les mycotoxines qui ont la capacité d’influencer aussi bien le microbiote intestinal que le système immunitaire ce qu’il n’est pas possible d’analyser par les méthodes alternatives. De plus, des effets différents peuvent être observés en fonction du sexe. Pour cela, l’étude chez la souris nous permettra la comparaison entre mâles et femelles, que l’on ne peut pas réaliser in vitro ou in silico. Le développement de la colite va générer des modifications physiologiques, telles qu’une perte de poids, une déshydratation et également des changements de la température corporelle qui peuvent affecter les conditions physiologiques de l’animal. Enfin, l’animal nous permet de mimer le mode de contamination observée chez l’Homme avec une administration par voie orale. Il rend donc possible de prendre en compte la diffusion des contaminants, leur capacité à affecter et traverser la barrière intestinale ainsi que leur métabolisation. Ces variables physiologiques ne peuvent être observées sur des modèles d’explants biologiques ou sur les animaux non vertébrés ou vertébrés moins sentients. Dans ce contexte, les méthodes alternatives actuelles ne sont pas suffisantes pour tenir compte de la complexité des mécanismes de cette pathologie multifactorielle et l’utilisation de modèles animaux expérimentaux demeure essentielle.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux, des tests préliminaires in vitro sur cultures cellulaires seront réalisés pour sélectionner 4 mycotoxines d’intérêt à étudier dans le modèle souris de colite. Dans le cadre de cette étude et pour déterminer l’impact de la co-exposition alcool/mycotoxine sur la sévérité de la colite induite chimiquement, des analyses statistiques seront effectuées. Après calcul, le nombre d’animaux nécessaire est de 24 dans chaque groupe pour atteindre la puissance statistique souhaitée. Notre étude comprend 4 groupes différents : colite, alcool/colite, mycotoxine/colite, alcool/mycotoxine/colite 4 mycotoxines x 2 sexes x 4 groupes x 24 animaux par groupe = 768 souris. Ainsi 768 animaux sont nécessaires pour réaliser l’ensemble du protocole. Afin de prendre en compte le principe de réduction, chaque groupe de 24 animaux sera divisé en trois sous-groupes de 8 animaux. A la fin de chaque expérience, une évaluation statistique intermédiaire sera réalisée. Si les résultats sont satisfaisants, nous ne réaliserons pas les expériences sur les sous-groupes suivants afin de limiter et réduire le nombre total d’animaux utilisé.
Raffinement
Dès leur arrivée à l’animalerie et jusqu’à leur mort, nos animaux seront surveillés individuellement et quotidiennement, pesés 2 fois par semaine à l’exception de la 5ème semaine pour laquelle la surveillance sera renforcée et la pesée sera quotidienne. Les animaux seront hébergés par groupe de 4 afin de garantir un enrichissement social suffisant. Les animaux auront accès à volonté à l’eau et à la nourriture en présence d’enrichissement (litière foisonnante, roue d’activité, dôme, copeaux de bois compactés) tout au long du projet. Afin de réduire le nombre de manipulations désagréables pour les animaux, l’administration des molécules par voie orale se fera de façon conjointe. Les opérateurs sont régulièrement entraînés à l’administration orale sur des mannequins de souris afin de perfectionner le geste. L’alcool pouvant altérer le bien-être animal, les cages sont placées, immédiatement après le gavage et pendant quelques minutes, sur tapis chauffant. Des point limites ont été établis pour évaluer la souffrance des animaux. Ils sont relatifs à l’apparence physique, la variation de poids, la déshydratation, et au comportement social. Ces indicateurs sont présentés dans une grille d’évaluation affichée dans les locaux d’hébergement et complétée chaque jour après l’inspection de chaque animal. Toute atteinte de point limite conduira à mener une action corrective. Tout animal présentant des signes de douleur ou de souffrance jugés excessifs, sera immédiatement euthanasié.
Choix des espèces
Nous avons choisi de réaliser l’étude sur des souris pour les raisons suivantes : - Modèle de référence pour analyser l’impact d’une alcoolisation importante sur la perméabilité intestinale et la colite expérimentale - Expertise sur les concentrations d’alcool et de mycotoxine utilisables ce qui limite l’utilisation d’animaux pour des protocoles préliminaires. Le protocole sera réalisé sur des jeunes souris adultes de 9 semaines en adéquation avec le mode de consommation d’alcool et l’apparition des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin chez l’Homme.
Développement d’anticorps monoclonaux chez le rongeur, à visée diagnostique et/ou thérapeutique
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
La finalité est de constituer chaque année une bibliothèque d'anticorps monoclonaux dirigés contre une quarantaine de cibles, destinés à des tests de diagnostic déjà déployés à l'international. 800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit jusqu'à sept injections d'immunogène sur animal vigile et des prélèvements sanguins sous anesthésie toutes les deux à trois semaines, quatre souris étant affectées à chaque cible. La rate est prélevée après la mise à mort, et le porteur reconnaît que des anticorps peuvent être produits sans animaux tout en jugeant ces méthodes moins performantes que l'immunisation in vivo.
Objectifs
Ce projet vise à produire des anticorps monoclonaux destinés à des applications diagnostiques et thérapeutiques ciblant des agents infectieux émergents ou multirésistants, ainsi que des biomarqueurs immunitaires clés, en réponse à des enjeux majeurs de santé publique. Les anticorps monoclonaux, par leur haute spécificité et affinité, sont des outils essentiels pour détecter précocement des pathologies sévères telles que le sepsis, ou pour neutraliser des pathogènes difficiles à contrôler par les traitements classiques. Notre laboratoire s’inscrit dans de nombreux programmes de développement d’outils immunologiques ou d’immunothérapie, avec plusieurs tests rapides de diagnostic déjà déployés internationalement, notamment pour la détection de résistances bactériennes. Ce projet se concentre sur un panel limité et prioritaire d’une quarantaine de cibles annuelles, choisies selon leur impact sanitaire avéré. Par ce projet, nous visons à renforcer la capacité nationale et internationale à détecter rapidement et précisément des agents infectieux critiques et à développer des thérapies ciblées innovantes. Si la quasi-totalité des étapes de production d’anticorps monoclonaux (de leur criblage à leur caractérisation fonctionnelle) peut aujourd’hui être réalisée sans recours aux animaux, la première étape cruciale de leur création reste, en l’état actuel des connaissances, largement dépendante d’un recours à l’animal. L’immunisation in vivo permet en effet une maturation naturelle indispensable à la génération de clones à haute affinité, que les banques synthétiques ou les méthodes alternatives ne parviennent pas encore à égaler en termes de qualité et diversité. Ainsi, le recours minimal à l’animal est strictement limité à cette phase initiale de génération des anticorps. Toutes les étapes suivantes s’appuient sur des systèmes in vitro robustes, avec production en bioréacteurs, assurant une production fiable, reproductible et de haute qualité, sans recourir aux méthodes anciennes par ascite désormais non autorisées.
Bénéfices attendus
À court terme, le projet permettra de générer une bibliothèque d’anticorps dirigés contre une quarantaine de cibles prioritaires sélectionnées en fonction de leur impact clinique et épidémiologique. Ces anticorps seront utilisés pour valider des tests de diagnostic actuellement en développement, notamment des tests de type « point-of-care » destinés à être utilisés directement auprès des patients pour une orientation thérapeutique rapide. Ils aideront aussi à mieux comprendre les interactions immunitaires dans des contextes critiques, comme la réponse inflammatoire liée au sepsis. À plus long terme, les anticorps développés pourront être intégrés dans des dispositifs diagnostics améliorés, combinant rapidité, sensibilité et spécificité, facilitant ainsi la détection précoce d’infections difficiles à contrôler ou de résistances bactériennes émergentes. Par ailleurs, certains anticorps candidats pourront servir en immunothérapie, par exemple pour neutraliser directement des agents pathogènes ou moduler la réponse immunitaire dans des syndromes inflammatoires sévères, offrant ainsi de nouvelles options thérapeutiques.
Procédures
Les animaux seront immunisés en vigile par plusieurs injections brèves (30 à 60 secondes) d’une molécule appelée immunogène, qui correspond à la cible d’intérêt. Des prélèvements sanguins sur animaux anesthésiés, seront ensuite réalisés à intervalles réguliers (toutes les 2 à 3 semaines) afin de suivre la réponse immunitaire des animaux, c’est-à-dire la production d’anticorps en réaction à l’immunogène. Chaque animal recevra une injection initiale, suivie de trois rappels et de trois injections de boost soit un maximum de sept injections au total. Pour chaque prélèvement, la durée sera très brève (60 secondes par animal).
Impact sur les animaux
Une douleur et/ou une infection au niveau des points d’injections sont susceptibles de survenir : la douleur sera très brève et l’infection peut survenir jusqu’à quelques heures après l’injection. Une douleur légère est possible lors des prélèvements sanguins. Les manipulations peuvent entrainer un stress de certains animaux pendant quelques minutes.
Devenir
Tous les animaux utilisés dans le projet seront mis à mort à la fin du protocole. La production d’anticorps monoclonaux nécessite en effet de prélever la rate des animaux immunisés.
Remplacement
Il existe aujourd’hui des méthodes de laboratoire pour produire des anticorps sans utiliser d’animaux. Ces techniques permettent de fabriquer des anticorps à partir de grandes banques artificielles, en sélectionnant ceux qui semblent capables de reconnaître une cible donnée. Cependant, ces méthodes ont encore des limites importantes : - D’abord, les anticorps produits en laboratoire de cette façon reconnaissent souvent moins bien leur cible que ceux générés naturellement par le système immunitaire d’un animal. En effet, le système immunitaire d’un animal est capable d’améliorer progressivement ses anticorps après contact avec la cible d’intérêt. Ce processus naturel, très complexe, n’est pas encore reproductible en laboratoire avec la même efficacité. Résultat : les anticorps produits par ces méthodes sont souvent moins bons. - Ensuite, ces anticorps sont souvent incomplets (il ne s’agit que d’un fragment), ce qui peut poser problème pour leur stabilité, leur fonctionnement, ou leur utilisation dans des tests standards. Ils sont aussi plus sensibles aux variations de température, de pH ou de conditions biologiques. Leur performance reste donc largement insuffisante dans des situations réelles, comme par exemple pour détecter un agent pathogène dans un échantillon biologique complexe. Dans ce projet, nous avons besoin d’anticorps très efficaces, capables de détecter précisément certaines cibles infectieuses, y compris à de très faibles concentrations. Pour cela, la méthode la plus fiable reste encore l’immunisation d’un animal. Il est important de souligner que l’utilisation d’animaux est strictement limitée à cette première étape de production. Toutes les étapes suivantes sont réalisées en laboratoire par des techniques entièrement in vitro, maîtrisées et reproductibles, sans recourir aux méthodes anciennes par ascite désormais non autorisées.
Réduction
Chaque production d’anticorps monoclonal sera réalisée avec un nombre restreint d’animaux : 4 souris seront utilisées par immunogène. Ce nombre a été défini à partir de notre expérience dans ce type de protocole et correspond au minimum nécessaire pour garantir un bon taux de réussite. En effet, une réponse immunitaire insuffisante chez un ou plusieurs animaux peut empêcher la production d’anticorps de qualité. Si trop peu d’animaux sont utilisés au départ, ce risque augmente, ce qui pourrait conduire à répéter toute la procédure, longue et contraignante, avec de nouveaux animaux. Cela irait à l’encontre de l’objectif de réduction. Par ailleurs, les étapes amont du projet (sélection des cibles antigéniques, mise au point des protocoles) ont été réalisées en laboratoire à l’aide de méthodes in vitro, ce qui a permis de limiter le recours aux animaux aux seules phases indispensables de production des anticorps. De plus, toutes les étapes après l’immunisation : criblage sélection, caractérisation fonctionnelle et production à grande échelle sont réalisées sans recours aux animaux, grâce à des techniques in vitro parfaitement maîtrisées et éprouvées. Cette stratégie globale garantit que le nombre d’animaux utilisés est strictement limité au minimum nécessaire, tout en assurant la qualité et la fiabilité des anticorps produits.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes dans des cages collectives, favorisant leurs interactions sociales. Leur environnement sera enrichi avec des abris, des tunnels en carton, du matériel pour construire un nid, et des bâtonnets à ronger. Les procédures susceptibles de causer de la douleur seront réalisées sous anesthésie. Le niveau d’inconfort après l’intervention sera similaire à celui d’une vaccination humaine. Les animaux seront surveillés chaque jour par du personnel qualifié, en charge notamment de détecter rapidement tout signe éventuel de douleur, stress ou malaise. Un ensemble de points limites et de critères d’arrêt est mis en place. Si l’un de ces indicateurs révélait un état anormal, une évaluation précise de l’état général de l’animal sera réalisée, et les interventions nécessaires seront mises en œuvre, conformément aux recommandations vétérinaires.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix largement reconnu pour la production d’anticorps monoclonaux. Elle a été retenue pour sa capacité à induire une réponse immunitaire robuste et reproductible, indispensable pour obtenir des anticorps de haute qualité. Les animaux utilisés seront des souris adultes, car à ce stade le système immunitaire est pleinement mature. Cette maturité est essentielle pour assurer une réponse immunitaire optimale. De plus, les souris sont des petits animaux pour lesquels il est facile d’assurer des conditions de vie stables et contrôlées, et de limiter les situations potentiellement stressantes de par leur environnement, répondant ainsi aux critères éthiques et pratiques.
Évaluation chez le rat, de différentes méthodes d’encapsulation garantissant la biocompatibilité de matériaux intégrés à un implant bimodal (stimulation électrique et optique) destiné au traitement et au suivi de la maladie de Parkinson.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Anesthésiés, opérés pendant une heure au maximum, porteurs de deux dispositifs implantés de part et d'autre du dos, 39 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une prise de sang sur animal vigile suit chaque mois, six au maximum sur les six mois d'implantation. Le porteur indique que la non-biocompatibilité d'un dispositif peut provoquer irritation, inflammation, infection ou réaction immunitaire par cytotoxicité, ce que l'étude cherche précisément à mesurer pour un implant cérébral destiné aux patients parkinsoniens. Tous les rats sont tués à la fin, les tissus prélevés servant à juger la tenue de l'enrobage dans le temps.
Objectifs
La maladie de Parkinson (MP) est la seconde maladie neurodégénérative, touchant 10 millions de personnes dans le monde, surtout caractérisée par la mort de neurones induisant d’importants troubles moteurs. Les traitements médicamenteux actuels, comme les solutions chirurgicales permettent d’atténuer les symptômes de la MP, mais n’ont aucun effet curatif et ne ralentissent pas son développement. En conséquence, la neuroprotection dans la MP est une piste importante de recherche, afin d’enrayer ou de ralentir la perte des neurones. Plusieurs études ont souligné le fort potentiel neuroprotecteur de la lumière proche infra-rouge dans le cadre de la MP. L’objectif de notre projet est de valider un implant cérébral, destiné aux patients souffrant de la MP, comprenant à la fois une source électrique et une source optique à sa partie distale. La partie optique de cet implant permettra de stimuler optiquement une région du cerveau afin de réduire la mort des neurones dès les phases précoces de la MP et de suivre cette dernière. La partie électrique permettra de corriger les troubles moteurs dans les phases tardives de la MP. Nos 2 défis majeurs sont d’intégrer des composants optiques non biocompatibles à son extrémité et d’en réduire au maximum les dimensions. Pour cela, il convient d’encapsuler les composants optiques, afin de constituer une barrière hermétique et assurer une biocompatibilité. La solution classique utilisant le titane, le saphir et la céramique n’est pas optimale de par son caractère rigide et cassant et de par la nécessité de la miniaturisation de l’implant. C’est pour cela que nous voulons évaluer une solution alternative de dépôts en couches minces successives de 2 composants biocompatibles : un polymère et la céramique. Cette association devrait assurer une composante de flexibilité au dispositif grâce au polymère et assurer une barrière hermétique stable grâce à la céramique en offrant une épaisseur réduite au dispositif. Une autre solution serait d’ajouter à ce dépôt en couches minces successives un surmoulage à l’époxy biocompatible. Enfin, si ces 2 solutions ne répondent pas aux exigences nécessaires à l’implant, la solution plus classique d’encapsulation sera utilisée. Ces 3 solutions pourront être évaluées dans notre projet chez le rat, afin de garantir à la fois la biocompatibilité du dispositif, suite à cette encapsulation, et sa fonctionnalité tout comme son intégrité à long terme dans un organisme vivant.
Bénéfices attendus
Cette étude pilote permettra de valider une nouvelle approche d’encapsulation de matériaux non biocompatibles afin de pouvoir les intégrer dans le nouveau dispositif bimodal, miniaturisé, destiné aux patients parkinsoniens, mais qui pourra aussi être utilisés dans de futurs dispositifs implantables. Les bénéfices attendus du projet à court terme sont de mettre en place un nouveau dispositif pour la MP, le plus petit possible, pouvant traiter et suivre la maladie en validant l’intégrité et la biocompatibilité du dispositif.
Procédures
Les animaux seront soumis à une chirurgie sur une durée maximale estimée de 1 heure. Une fois par mois une prise de sang sur animal vigile sera effectuée (durée maximale estimée de 5 minutes, 6 prélèvements au maximum pendant la procédure).
Impact sur les animaux
Tout acte chirurgical, visant à poser un implant qui doit être testé pour confirmer sa biocompatibilité, peut engendrer chez les animaux : douleur, faibles pertes de poids, hypothermie, déshydratation, risque d’infection au niveau du site d’incision ou d’implantation. Le réveil après une anesthésie générale peut induire une désorientation et un stress de courte durée. La non biocompatibilité d’un dispositif implantable peut induire une irritation, une réaction inflammatoire, une infection ou encore une réaction immunitaire suite à une cytotoxicité. Les prises de sang au niveau de la veine de la queue peuvent induire un inconfort pour l’animal, de courte durée (moins de 5 minutes).
Devenir
Tous les animaux de cette procédure sont concernés, soit 39 rats au maximum. Les animaux seront euthanasiés selon un protocole approprié, afin d’obtenir les prélèvements requis pour les analyses histologiques pour compléter scientifiquement l’étude. L’étude des tissus est indispensable pour valider la biocompatibilité de l’implant à long terme.
Remplacement
Même si les techniques d’aujourd’hui comme la construction d’organoïdes permettent de limiter l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques, il n’existe à ce jour aucun modèle permettant de réaliser nos travaux sans perte d’informations scientifiques. Nous devons évaluer et valider à long terme l’intégrité et la biocompatibilité de composants du dispositif implantable qui ne peuvent être étudiées de façon complète que sur des organismes entiers, complets avec leur physiologie et leur complexité sur le plan biologique. En revanche, en amont, des premiers tests de cytotoxicité pour sécuriser au maximum l’implantation des dispositifs seront réalisés in vitro, à l’aide de lignées cellulaires, pour réduire le nombre d’animaux utilisés.
Réduction
Les effectifs ont été ramenés au minimum, tout en permettant d’obtenir des conclusions scientifiques significatives. Nous avons utilisé un test statistique pour calculer le nombre d’animaux nécessaires à l’étude. La pose de 2 implants chez un animal (un de chaque côté de l’animal, en dorsal) permet de diviser par 2 le nombre de groupes d’animaux, tout comme le choix de la zone d’implantation qui permet de ne pas constituer de groupe contrôle spécifique mais que chaque animal soit son propre contrôle. Les études préalables in vitro, permettent également de réduire le nombre d’animaux utilisés. Comme l’étude sera démarrée avec la moitié des effectifs du lot, le nombre d’animaux pourra être réduit jusqu’à 50% si l’effet attendu est suffisamment important pour obtenir des résultats fiables et homogènes (tolérance et intégrité de l’implant) avec la première moitié d’animaux, après validation avec un test statistique. Si la première solution d’encapsulation répond aux exigences requises pour l’élaboration de l’implant humain, les second et troisième lots ne seront pas réalisés et l’étude prendra fin. Dans le cas contraire, la solution 2 sera évaluée et si cette dernière répond aux besoins de l’implant la solution 3 ne sera pas testée. Si les 2 solutions alternatives d’encapsulation ne sont pas satisfaisantes, la solution 3 plus classique sera réalisée afin de vérifier si elle convient aux exigences de l’implant. Ceci pourrait conduire à une réduction notable du nombre total d’animaux utilisés.
Raffinement
Les rats seront hébergés à l’animalerie en groupes sociaux de 2, dans un environnement enrichi adapté à leur espèce. En cas de bagarre, induisant des blessures, les animaux seront séparés pour garantir leur bien-être et leur environnement enrichi sera augmenté. Les animaux seront habitués à la manipulation, par des personnes expérimentées, afin d’assurer leur bien-être pendant les changes, les pesées, les prises de sang ou tous soins nécessaires post chirurgie. Pour chaque chirurgie, l’animal sera sous anesthésie générale et analgésie, il sera placé sur un tapis chauffant pour maintenir sa température et un gel ophtalmique sera appliqué pour éviter son inconfort. Des soins post opératoires adéquates seront adaptés pour chaque animal et des antalgiques et/ou antiinflammatoires non stéroïdiens seront utilisés le temps nécessaire. Lors des prélèvements de sang un anesthésique local sera appliqué pour limiter la douleur due à l’insertion d’une aiguille et le prélèvement se fera au niveau de la veine de la queue (la méthode avec le moins d’effets négatifs sur le bien-être du rat). Si, l’inconfort de l’animal est trop important, ce prélèvement sanguin sera effectué sous anesthésie gazeuse de courte durée. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience, avec une surveillance accrue en sortie de chirurgie et tout sera mis en œuvre pour que les animaux aient un niveau d’inconfort aussi limité que possible. L’utilisation de points limites adaptés à chaque étape de la procédure sera mise en place tout au long de l’étude. En cas d’effets inattendus, de perte importante de poids ou d’observation d’un phénomène douloureux, des traitements appropriés seront immédiatement mis en œuvre et/ou il pourra être décidé d’interrompre l’expérimentation. En parallèle, le vétérinaire en charge du bien-être des animaux sera alerté.
Choix des espèces
Compte tenu des objectifs de cette étude pilote, les expériences peuvent être réalisées chez le rongeur de par leur proximité phylogénétique avec l’Homme. Du fait de la durée du protocole et de la taille l’implant, nous utiliserons le rat. Ce projet nécessite de travailler avec des animaux adultes compte tenu de la durée d’implantation (6 mois). Des animaux juvéniles âgés de 6 semaines (permettant une meilleure habituation à la manipulation et une meilleure constitution des groupes socieaux du fait de leur jeune âge) seront réceptionnés par l’animalerie et utilisés seulement après une période d’acclimatation d’une semaine. Les chirurgies seront réalisées sur des animaux adultes d’environ 8 semaines. Les animaux seront utilisés en procédure à l’âge adulte (entre 2 et 8 mois).
Evaluation préclinique de RST-03 dans un modèle murin de la maladie d’Alzheimer
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Soumises à six types de tests comportementaux, dont l'un répété treize fois sur plus de sept mois, 72 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées après les tests pour prélever des échantillons. Le projet évalue un dérivé de la mémantine sur un modèle transgénique de la maladie d'Alzheimer, avant d'envisager une étude clinique. Aucun des six tests n'est nommé dans le résumé, qui se contente de les numéroter et d'indiquer leur durée, en signalant un stress modéré pour deux d'entre eux.
Objectifs
Les traitements disponibles aujourd’hui pour traiter la maladie d’Alzheimer (MA) sont essentiellement symptomatiques. La recherche de nouvelles molécules avec des cibles originales est cruciale. Plusieurs dérivés de la mémantine ont été testés en laboratoire sur un modèle pré-clinique de la maladie d’Alzheimer. L’intérêt de ces composés réside dans le fait que la mémantine est le principe actif de l’un des quatre médicaments utilisés pour le traitement de la maladie d’Alzheimer. Une molécule a montré de effets neuroprotecteurs puissants, validé pour l’instant dans un modèle pharmacologique aigue de la MA chez la souris. La molécule à présenté une efficacité supérieure à celle de sa molécule parente, la mémantine, notamment sur des aspects anti-inflammatoires et cognitifs. Le but de ce projet est de d’évaluer les effets neuroprotecteurs de cette molécule sur deux mois à la suite d’un traitement chronique dans un modèle transgénique de la maladie, avant d’envisager une étude clinique.
Bénéfices attendus
Le but de ce projet est d’évaluer les effets neuroprotecteurs d’un analogue de la mémantine dans un modèle transgénique de la maladie, avant d’envisager une étude clinique.
Procédures
Les animaux seront soumis à 6 types de tests comportementaux pour évaluer les différents symptômes de la MA. Tout au long de l'étude: Test N°1: 13 fois durant 8 min sur plus de 7 mois d'études. En fin d'étude: Test N°2: une fois durant 10 min. Test N°3: une fois durant 30 min. Test N°4: 2 sessions de 10 min chacune et réalisé une seule fois. Test N°5: une session par jour sur 5 jours sera réalisée soit 4 min/session/jour soit 20 min sur 5 jours divisé en 5 sessions. Test N°6: une seule fois durant 6 min. Un prélèvement sera réalisé sous anesthésie générale des animaux (durée : moins de 15 min).
Impact sur les animaux
Le test comportemental N°5 engendrera un stress modéré lors 5 sessions de 4 min réparties sur 5 jours. Le test comportemental N°6 engendrera un stress modéré d'une durée de 6 min. La procédure d'anesthésie terminale implique un stress léger d'environ 3 min.
Devenir
Mise à mort de tous les animaux après les tests comportementaux pour prélever des échantillons.
Remplacement
L’utilisation de modèles murins pour ce projet est indispensable car ces modèles sont le seul recours «in vivo» pour mimer les symptômes pathologiques de la MA et rechercher des biomarqueurs associés. En effet pour mimer la MA de l'Homme et rechercher d’éventuel thérapies médicamenteuses, certains points comme les capacités cognitives et ne peuvent être effectué que sur des modèles "in vivo".
Réduction
Les analyses statistiques adaptées aux données générées permettront de limiter le nombre d'animaux à 20 par groupe pour obtenir une puissance statistique suffisante. Tous les tests comportementaux sont effectués sur les mêmes lots de souris pour limiter le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Les animaux sont habitués à l'expérimentateur lors de 3 séances de manipulation de 5 minutes par souris avant le début des expériences. Des points limites ont été définies. Si une altération de l'état est observée une grille de scoring est utilisée pour déterminer la conduite à tenir.
Choix des espèces
Afin de refléter les symptômes de la MA la souris reste à ce jour un des modèles se rapprochant au plus près de l'Homme et dont les capacités de mémoire peuvent être étudiées en laboratoire. Les expériences débuteront sur des animaux de 3 mois, âge adulte des souris et âge avant l'apparition des symptômes de la maladie d'Alzheimer (4 mois) afin d'étudier le comportement avant et après l'apparition des symptômes.
Caractérisation d’un composé X dans un modèle d’inflammation intestinale liée au vieillissement
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Jusqu'à soixante-trois jours seules en cage, cinquante-six administrations orales quotidiennes, deux mises à jeun de douze heures et quatre prélèvements de sang à la queue : 80 souris subissent ces procédures, dont soixante âgées de 22 mois. Le niveau de souffrance déclaré est modéré, et toutes sont tuées pour prélever foie, tissu adipeux, muscle, cœur et cerveau. L'étude compare un composé en développement à un composé de référence sur l'inflammation intestinale liée à l'âge, pour le compte d'un client dont le porteur espère qu'il obtiendra une mise sur le marché. Ni l'un ni l'autre composé n'est nommé, et l'effectif est justifié par l'expérience du laboratoire "sur le modèle de souris obèse", quand les animaux utilisés ici sont des souris âgées.
Objectifs
Le vieillissement se caractérise par un état d'inflammation chronique de bas grade, contribuant au développement de troubles métaboliques, gastro-intestinaux et systémiques. Les stratégies visant à restaurer l'intégrité de la barrière intestinale et à réduire les déclencheurs pro-inflammatoires d'origine intestinale sont de plus en plus reconnues comme des approches prometteuses pour atténuer l'inflammation et favoriser un vieillissement en bonne santé. L'objectif du projet est de caractériser l'inflammation intestinale et systémique chez des souris âgées comparées à des souris jeunes, et évaluer l'efficacité d'un traitement chronique pendant 7 semaines d'un composé en développement versus un composé de référence afin d'atténuer l'inflammation intestinale liée à l'âge et restaurer l'intégrité de la barrière intestinale.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à répondre à un enjeu de santé majeur lié au vieillissement : la présence d’une inflammation chronique de bas grade, qui contribue à la progression de nombreuses pathologies métaboliques, gastro-intestinales et systémiques. L’identification de stratégies nutritionnelles ou thérapeutiques capables de moduler l’inflammation intestinale représente une approche prometteuse pour favoriser un vieillissement en meilleure santé. Ce projet s'incrit dans le cadre du développement d'un composé en développement visant à atténuer l'inflammation intestinale chez l'Homme et ainsi de promouvoir un vieillisement sain. Si l'issue du projet s'avère favorable, le développement dans lequel s'engage notre client pourrait aboutir à la mise sur le marché d'une nouvelle molécule pour le traitement de l'inflammation intestinale.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : 1) Hébergement individuel (max. 63 jours / état vigil) ; 2) Administration quotidienne de traitements ou véhicule (max. 56; durée : env. 1 minute / état vigil) ; 3) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (max. 17 mesures; durée : env. 1 minute / état vigil) ; 4) Mise à jeun en présence d'eau (2 fois, durée : 12h / état vigil) ; 5) Administration d'un marqueur fluorescent (2 fois, durée : env. 1minute / état vigil); 6) Prélèvements sanguin à la queue (max. 4 prélèvements, durée du prélèvement : 2 minutes / état vigil).
Impact sur les animaux
De par leur caractère social, l'hébergement en cage individuelle constituera une nuisance d’isolement sur les animaux. Les animaux garderont toutefois un contact visuel avec leurs congénères. Les mesures de poids corporel et autres manipulations et le placement en boîte de contention lors des prélèvements sanguins pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les traitements, ainsi que les prélèvements sanguins seront source de douleurs légères et de stress. La mise à jeun de 12h pourra induire une sensation de faim.
Devenir
L'ensemble des animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure afin de collecter des organes (foie, tissu adipeux, muscle gastrocnémien, coeur et cerveau) pour analyses biochimiques et histologiques ultérieures.
Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la prise alimentaire et les autres paramètres altérés dans le cadre d'inflammation intestinal. Par ailleurs, bien que le composé testé ait fait l'objet de plusieurs études réalisées in vitro dans les premières phases de son développement, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur le modèle de souris obèse et l'analyse des paramètres d'intérêt de l’étude. Ainsi, le nombre d'animaux par groupe a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Par ailleurs, compte tenu du fait que nous n'attendons pas d'effet sexe-dépendant du candidat médicament, l'étude sera menée sur les deux sexes.
Raffinement
Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les traitements seront administrés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Les animaux seront hébergés en cage individuelle pour les besoins de l’étude mais les animaux conserveront des contacts visuels, auditifs et olfactifs entre eux. Un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Les prélèvements sanguins prévus seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages ultérieurs et une crème analgésiante sera appliquée sur la queue avant les prélèvements sanguins. Une alimentation sous forme de gelée sera ajoutée dans chaque cages afin de prevenir les difficultées d'alimentation en raison de l'âge avancé de certaines souris. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée.
Choix des espèces
Le modèle murin utilisé est l’un des plus couramment employés et les mieux caractérisés dans le cadre d’études précliniques portant sur l’inflammation intestinale. Le présent projet nécessitera l'utilisation de 20 souris âgées de 2 mois correspondant au stade de développement "jeune adulte", afin de constituer un groupe de référence. Il impliquera également 60 souris âgées de 22 mois représentant un stade "adulte avancé" chez la souris. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par le composé à tester, à savoir une population âgée.