Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies des plantes
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Evaluation de l’effet thérapeutique de la cytokine IL-34 humaine dans des modèles de maladies inflammatoires chroniques chez la souris NSG humanisée
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Dépourvues de système immunitaire fonctionnel par construction génétique, les souris NSG utilisées ici reçoivent des cellules humaines qu'elles ne peuvent pas rejeter. 280 d'entre elles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés à sévères. Irradiation sur animal vigile, injection intraveineuse de cellules humaines, prélèvements sanguins derrière l'orbite de l'œil toutes les deux semaines, instillation intra-rectale d'un mélange de produits, pose de mini-pompes osmotiques dans la cavité péritonéale sous anesthésie générale, le suivi courant de la cinquième à la vingtième semaine de vie. Le porteur conclut que le passage à ces animaux dits humanisés est "indispensable" pour évaluer une molécule dont les essais sur cellules humaines ont déjà donné, selon lui, des résultats prometteurs.
Objectifs
L'objectif est d’étudier l’effet thérapeutique d’une molécule régulatrice afin d'approfondir notre compréhension des mécanismes d’action de cette molécule sous sa forme native et de les comparer à des formes modifiées dans des modèles de maladies inflammatoires, dont la composante immunitaire est bien décrite. Ce projet fait suite à de précédents travaux au sein de notre équipe et vise ici à tester la meilleure molécule modifiée et ses versions améliorées.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’évaluer l’intérêt thérapeutique de cette molécule humaine dans de nouveaux modèles de maladies inflammatoires, ainsi que de confirmer les résultats obtenus précédemment par l’équipe en testant notre molécule modifiée favorite ainsi que ses formes améliorées et optimisées pour une possible utilisation en clinique.
Procédures
Irradiation des souris vigiles (1 fois, 3 minutes/souris) ; Injection des cellules humaines par voie intraveineuse sur souris vigiles (1 fois, 5 minutes/souris) ; Prélèvements sanguins des souris sous anesthésie gazeuse (2 fois les 3-4 premiers mois puis tous les deux semaines, 5 minutes/souris) ; Instillation de mélange de produits en intra-rectal sous anesthésie gazeuse (1 fois, 10 minutes/souris) ; Injection des traitements en intraveineuse (1 fois, 5 minutes/souris) ou en intra-péritonéale (1 fois/jour pendant 10 jours, 2 minutes/souris) sur souris vigiles ; Mise en place des mini-pompes osmotiques dans la cavité péritonéale sous anesthésie générale (1 fois, 30 minutes/souris)
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sont principalement liés 1. À l'injection de cellules humaines (douleur) ; 2. A l’injection intra-rectale d’un mélange de produits (douleur) ; 3. Intervention chirurgicale pour la mise en place de mini-pompes sous la peau (douleur, saignement) 4. Injection des traitements en intraveineuse ou intra-péritonéale ; 5. Au prélèvement sanguin réalisé derrière l'orbite de l'œil (douleur, saignement). Ces interventions sont réalisées sous anesthésie générale (gazeuse) et/ou analgésie (pré et post-opératoire pour les mini-pompes) pour pallier aux différentes douleurs rencontrées par les animaux, même si elles peuvent néanmoins conduire à une douleur légère et de courte durée, ainsi qu'à un stress.
Devenir
A la fin de l’expérience, tous les animaux seront autopsiés afin d’effectuer des prélèvements d’organes/tissus ce qui justifie l’euthanasie de chaque souris.
Remplacement
Malgré des résultats prometteurs dans les études fonctionnelles in vitro de la molécule native et des molécules modifiées sur cellules humaines, ceux-ci sont limités par l'absence de contexte physiologique et de la complexité du système immunitaire. Le passage aux modèles in vivo chez des animaux dit « humanisés » (proche de l’homme, car mimant le système immunitaire humain) est indispensable pour évaluer l’effet de cette molécule humaine et de ces nouvelles formes modifiées.
Réduction
Pour ce projet, le nombre minimum d’animaux sera utilisé et analysé par le biais de tests statistiques, permettant d’obtenir des résultats robustes et significatifs. Nous prévoyons d’utiliser au maximum 280 animaux répartis sur 3 protocoles différents. Si nous n’observons pas d’effet in vivo lors de premiers tests (groupe de 3 à 4 souris par expérience), les expériences ne seront pas reproduites et la totalité des souris ne sera donc pas utilisée.
Raffinement
Les souris seront hébergées par groupe de 5 animaux maximum et auront des formes d’enrichissements à leur disposition (Sizzle nest, tube, dôme) afin de réduire leur stress. Dans tous les protocoles mis en œuvre, les interventions invasives et les interventions chirurgicales plus longues seront effectuées sous anesthésie gazeuse et analgésie ou sous anesthésie générale associée à une analgésie pré et post-opératoire. Les animaux seront suivis quotidiennement dès le début du protocole, au niveau du poids et de l’apparition de signes cliniques. Enfin, des points limites ont été mis en place et seront appliqués en cas de souffrance de l’animal.
Choix des espèces
Ce projet a pour but d’étudier une molécule humaine dans une perspective thérapeutique. Pour cela, il est nécessaire d’utiliser un modèle animal capable d’accueillir des cellules humaines. Nous avons choisi la souris car certaines lignées particulières n’ont pas de système immunitaire fonctionnel, ce qui permet d’y greffer des cellules humaines sans qu’elles soient rejetées. La souris est également un animal couramment utilisé en recherche, car elle se reproduit facilement, son hébergement est bien maîtrisé et sa manipulation est relativement simple. Les souris recevront les cellules humaines lorsqu’elles auront 4 à 5 semaines, un âge où elles sont assez robustes pour supporter la procédure. Elles seront ensuite suivies jusqu’à environ 16 à 20 semaines, âge auquel leur croissance est terminée et leur poids est stable. Cela facilite les manipulations, comme l’injection des traitements ou les prélèvements d’échantillons, tout en assurant un suivi attentif de leur bien-être.
Efficacité in vivo de nouveaux composés dérivés des flavonoïdes dans le glioblastome
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Quinze gavages par animal et une greffe de cellules tumorales directement dans le cerveau, opération de trente minutes : 61 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Toutes sont tuées, dans le cadre d'études de survie, pour l'analyse histologique des cerveaux ou à l'issue de la recherche de dose maximale tolérée. Il s'agit de tester des dérivés de flavonoïdes contre le glioblastome, la croissance de la tumeur entraînant perte d'appétit, dénutrition et perte de poids, et la craniotomie des douleurs après l'opération. Les souris utilisées sont des nude immunodéficientes, choisies pour accepter la greffe de cellules humaines, et le décompte annonce 45 animaux greffés et 61 recevant le composé par voie orale pour un effectif total de 61.
Objectifs
L'objectif du projet est d'évaluer le potentiel anti-tumoral de nouveaux dérivés de flavonoïdes sur un modèle murin de glioblastome. Des études in vitro dans nos équipes ont montré l’efficacité de ces nouveaux composés sur la croissance des cellules tumorales de glioblastome, ainsi que sur des modèles ex vivo (tumoroïdes de glioblastome). La validation in vivo de l'efficacité de ces composés sur la progression de la tumeur pourrait permettre la mise en place d’une nouvelle stratégie thérapeutique contre le glioblastome.
Bénéfices attendus
Le glioblastome est une tumeur cérébrale dont le pronostic est sombre. Il n’existe aucun traitement curatif et la survie médiane des patients est de un an environ avec un traitement combinant chirurgie, chimiothérapie et radiothérapie. La validation in vivo de l'efficacité antitumorale de ces nouveaux composés permettrait la mise en place de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le glioblastome.
Procédures
Les animaux recevront une greffe intracérébrale de cellules tumorales (45 animaux, une seule intervention de 30 minutes environ). La greffe intracérébrale est une procédure chirurgicale. Des animaux recevront une administration orale de composé anticancéreux ou de solvant (61 animaux, intervention de 30 secondes environ, 15 interventions/animal).
Impact sur les animaux
La manipulation, contention des animaux, les injections d'anesthésiques ou d'analgésiques sont générateurs de stress pour les animaux. Les injections entrainent également une douleur légère de courte durée. La craniotomie peut générer des douleurs post-opératoires. La progression tumorale provoque à terme une perte d'appétit, donc une malnutrition et finalement une perte de poids. Des souris seront traitées par gavage. Les souris nude sont immunodéficientes.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés dans le cadre des études de survie, pour les analyses histologiques (prélèvement de cerveaux) et à la fin de l'étude de dose maximum tolérée (une semaine après la dernière administration).
Remplacement
L'efficacité thérapeutique de ces nouveaux dérivés de flavonoïdes sur la croissance tumorale de tumeurs cérébrales nécessitent une approche expérimentale in vivo. En effet, il n’existe pas à ce jour de système suffisamment robuste pour mimer toute la complexité biologique et physiologique de ces tumeurs. Ce travail sur l'animal vivant s'inscrit dans la continuité d'expériences et de résultats que nous avons obtenus in vitro et ex vivo.
Réduction
Le nombre d'animaux sera limité au strict minimum requis pour l'obtention de résultats statistiquement significatifs.
Raffinement
Pour le bien-être de l'animal, les souris seront logées avec un enrichissement (copeaux de bois, dômes) et en groupes de 5 individus par cage afin d’éviter le stress de l’isolement. Des cages pourvues de couvercles filtrants seront disposées dans une armoire ventilée. Les animaux seront anesthésiés avant l’intervention chirurgicale. Avant chirurgie et en post- opératoire, une analgésie est prévue. Pour les administrations orales, nous utiliserons des sondes souples. Un anesthésique local sera injecté sur le site d’incision et appliqué aux points de pression de l’appareil stéréotaxique. Du sérum physiologique préchauffé sera injecté pour hydrater et réchauffer l’animal. Un onguent ophtalmique sera appliqué sur les yeux durant la chirurgie pour assurer leur hydratation. Pour les administrations orales, nous utiliserons des sondes souples pour éviter la moindre irritation ou blessure. Des croquettes imbibées d’eau et de la gelée nutritive seront déposées dans la cage après la chirurgie pour faciliter la prise alimentaire. La détection de toute souffrance de l’animal sera assurée et le niveau de souffrance évalué en fonction d'une grille de score. En fonction des scores obtenus, il sera envisagé une analgésie ou l'euthanasie de l'animal.
Choix des espèces
Les données bibliographiques démontrent que le modèle murin est le plus adapté pour aborder les questions relatives aux tumeurs cérébrales. L'utilisation de lignées murines immunodéficientes permet la transplantation de cellules d'une espèce donnée (humaine) chez un individu hôte d'une espèce différente (souris). Les tumeurs de glioblastome générées dans ce modèle animal sont particulièrement similaires aux tumeurs humaines. Les souris seront réceptionnées à l’animalerie à l’âge de 5 semaines et utilisées à l’âge de 6 semaines, en accord avec les protocoles décrits pour ces modèles physiopathologiques.
Étude, chez la souris, de la pharmacocinétique et de l’efficacité d’un nouveau traitement pour une maladie rénale rare humaine.
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
Trois injections déclenchent une maladie rénale, puis jusqu'à dix-huit administrations du composé à tester s'enchaînent sur quinze jours, entrecoupées de trois prélèvements sanguins. Entre-temps, chaque souris passe jusqu'à trois fois vingt-quatre heures seule en cage à recueil d'urine. 2 628 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec pour effets attendus une souffrance, de rares œdèmes et une fatigue liées à la glomérulonéphrite induite. Toutes sont tuées en fin de procédure parce que leurs reins doivent être examinés au microscope.
Objectifs
Contexte : Le projet vise à évaluer le potentiel d’un composé innovant pour le traitement d’une maladie rénale rare nommée la glomérulonéphrite à croissants. Cette maladie est due à une agression du système immunitaire contre les reins, entraînant une dégradation rapide de la fonction rénale et, en l’absence de traitement, une insuffisance rénale terminale. Les traitements actuellement disponibles ciblent uniquement le système immunitaire, sans protéger directement le rein. Ils sont par ailleurs associés à de nombreux effets secondaires graves. Dans 20% des cas, les patients décèdent dans un délai de 2 ans et jusqu’à 70% des patients présentent une perte totale de la fonction rénale dans les 5 ans. Lors d’études précédentes, nous avons identifié et optimisé un composé ciblant spécifiquement la prolifération cellulaire responsable des lésions irréversibles des reins et qui constituerait donc un candidat thérapeutique pour cette pathologie, répondant ainsi à un besoin médical urgent et actuellement non satisfait. Objectif : Le projet vise à identifier la dose optimale et les paramètres d’administration permettant de garantir une efficacité maximale tout en minimisant les effets secondaires indésirables potentiels de notre composé. Nous réaliserons cette étude en recourant à un modèle spécifique de souris chez qui nous mimerons la maladie. Pour répondre à notre objectif, il est impératif que nous testions 1°) plusieurs doses de notre composé (1 dose dite thérapeutique et 2 autres doses encadrant cette dose afin de réaliser une analyse dose-réponse de notre composé), 2°) différentes voies d’administration (la voie sous-cutanée représentant la voie thérapeutique qui sera utilisée chez l’Homme et la voie intraveineuse qui est nécessaire pour calculer la biodisponibilité de notre composé par voie sous-cutanée), 3°) différents groupes de souris (malades ou non pour vérifier l’efficacité de notre composé).
Bénéfices attendus
Le développement de notre composé représente une solution innovante ciblant les processus inflammatoires et les lésions rénales dans une maladie rénale rare humaine. En réduisant l’inflammation, la prolifération cellulaire et en protégeant les reins, notre composé peut transformer la prise en charge de cette maladie qui ne possède pas de traitement spécifique actuellement et qui est responsable d’une importante mortalité. Ce projet permettra de définir précisément la dose minimale efficace et le schéma d’administration optimal, garantissant une efficacité maximale tout en minimisant les effets secondaires et les risques pour les patients. Ce projet contribuera aussi à renforcer la compréhension des mécanismes de cette maladie, tout en validant notre composé en tant que médicament. Notre composé offre une opportunité unique d’améliorer les perspectives de survie et la qualité de vie des patients. Notre composé pourrait également réduire de manière significative les coûts liés à la prise en charge de cette maladie. En conclusion, ce projet combine une potentielle future avancée thérapeutique majeure répondant à un besoin médical urgent pour les patients, tout en renforçant l’innovation scientifique dans le domaine des maladies rénales rares.
Procédures
Certains animaux seront soumis à trois administrations de molécules d’une durée de quelques secondes qui entraineront le développement d’une maladie rénale durant une période de 15 jours. Une à plusieurs administrations (au maximum 18), d’une durée de quelques secondes, du composé thérapeutique étudié dans ce projet seront réalisées durant une période de 15 jours. Au maximum, trois prélèvements sanguins d’une durée d’une minute et répartis sur une période de 15 jours seront effectués pour chaque animal. Les souris seront hébergées individuellement durant 24 heures dans des cages spéciales permettant de recueillir les urines, au maximum à trois reprises réparties sur une période de 15 jours.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus lors de l’étude sont une souffrance, de rares œdèmes et une fatigue occasionnée par le développement de la maladie rénale que nous induirons par injection et qui s’étendra sur 15 jours, une douleur au niveau du point d’administration des molécules induisant la maladie (qui durera quelques minutes à quelques heures), une douleur au niveau du point d’administration du composé thérapeutique étudié (qui durera quelques minutes à quelques heures), un stress dû aux manipulations des animaux pendant les procédures expérimentales (qui ne durera que de brèves minutes) et un stress lié à l’hébergement individuel temporaire nécessaire pour le recueil des urines
Devenir
Les animaux sont mis à mort en fin de procédure car il est indispensable de prélever leurs reins pour faire des analyses microscopiques poussées. Ces examens permettent d’évaluer la mise en place de la maladie et l’effet protecteur de notre composé-médicament dans les reins.
Remplacement
Nous avons utilisé des tests in vitro pour mettre au point notre composé-médicament et pour étudier son mode d’action et ses performances. Cependant, aucun système in vitro ne permet de remplacer un organisme entier complexe avec son appareil circulatoire et l’ensemble de ses organes, dont le foie et le rein en particulier, pour caractériser notre composé-médicament. De même, il n’est pas possible d’utiliser des systèmes in vitro pour reproduire une maladie aussi complexe que celle étudiée dans ce projet qui nécessite des interactions entre les systèmes immunitaire, vasculaire et rénal ; et mesurer la capacité de notre composé-médicament à prévenir les atteintes liées à cette maladie.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été défini et calculé précisément comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Pour établir l’efficacité thérapeutique de notre composé tout en réduisant le nombre total d’animaux, nous intégrerons au fur et à mesure du projet les données issues de chacune des expériences. Cette intégration progressive des données permettra, par exemple, de réduire le nombre de dose de composé à tester au minimum pour une analyse dose-réponse pertinente, ou encore de définir le meilleur schéma thérapeutique de notre composé (moment de la maladie où le composé doit être administré et durée optimale du traitement). Grâce à cette intégration au fur et à mesure des données, nous serons en mesure d’adapter notre plan global et de limiter nos expériences aux seules nécessaires au vu des données précédentes. Les conditions expérimentales (souche, âge, sexe, induction, traitement, analyses) seront strictement identiques durant le déroulement de l’ensemble de ce projet. Tous les paramètres secondaires (sanguins, urinaires, histologiques) seront mesurés sur les mêmes animaux pour limiter le nombre total utilisé.
Raffinement
Tous les animaux seront hébergés en groupe dans un milieu enrichi comprenant des maisons et des tunnels en carton, de la paille ou du mouchoir en papier pour leur nid, et des bâtonnets en bois à ronger. Le modèle de souris transgénique utilisé dans cette étude n’induit aucun phénotype dommageable. La maladie rénale fera l’objet d’une surveillance quotidienne accrue tout au long du déroulement des expériences. Afin de détecter et de limiter la souffrance et/ou le stress des animaux lié à cette maladie, une surveillance de leur état général et leur comportement sera réalisée grâce à un ensemble d’indicateurs suffisamment prédictifs et spécifiques au projet. Dans les cas rares où les indicateurs révéleraient 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. Pour réduire ou supprimer la douleur et le stress relatifs aux administrations et aux prélèvements sanguins, une pommade analgésique sera appliquée localement sur le site d’administration ou de prélèvement et ces actes seront réalisées dans une pièce au calme sans passage avec une anesthésie gazeuse légère des animaux sur un tapis chauffant. Pour chaque souris, pas plus de deux administrations par jour et un prélèvement sanguin par semaine ne seront effectués. Pour minimiser le stress lié à l’hébergement individuel temporaire pour recueillir les urines, les animaux maintiendront un contact visuel, olfactif et auditif car les cages sont transparentes, semi-ouvertes et localisées dans la même pièce que les autres cages. De plus, des bâtonnets à ronger et des jeux suspendus seront ajoutés dans ces cages.
Choix des espèces
La souris est l’espèce de référence pour modéliser cette maladie rénale rare. Elle permet une induction maîtrisée et reproductible de la maladie, avec des marqueurs cliniques, biologiques et histologiques proches de l’humain. Sa petite taille, sa rapidité d’expérimentation et les outils disponibles en font un modèle pertinent et reconnu pour les études pharmacologiques et d’efficacité thérapeutique. L’utilisation d’un modèle spécifique de souris est pertinente car elle garantit ainsi la validation pharmacologique de notre médicament dans cette étude. Ce modèle n’induit pas de phénotype dommageable chez la souris. Les souris utilisées seront de jeunes adultes de 6 à 12 semaines car la pathologie étudiée se développe essentiellement chez les adultes. Nous n'utiliserons pas d'animaux trop vieux afin de nous affranchir des modifications des fonctions rénales dues à l'âge et qui pourraient interférer avec nos résultats. Des mâles et des femelles en nombre égal seront utilisés car l’exposition au composé-médicament semble différente entre mâles et femelles selon des études préliminaires.
Rôle de la communication cytokine-microbiote dans l’homéostasie intestinale : étude de la physiologie et de la régénération de l’intestin du poisson zèbre
- Conservation des espèces
- Enquêtes médicolégales
- Enseignement supérieur
- Formation professionnelle
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
À quatre jours de développement, des larves de poisson zèbre ont l'intestin sectionné en deux sous anesthésie, geste que le porteur chiffre à dix secondes. 29 200 poissons zèbres vont être utilisés, 16 645 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, 11 205 un niveau modéré et 1 350 un niveau sévère. La mortalité annoncée après cette section intestinale atteint environ 20 %, et le porteur prévoit que certains inhibiteurs testés altèrent la régénération, ce qui pourrait encore l'augmenter. 16 725 individus restent vivants au titre de l'élevage des lignées, les autres sont tués par surdose d'anesthésique après cinq séances d'observation au microscope, pour analyse post mortem.
Objectifs
Les cytokines sont des acteurs essentiels du système immunitaire, assurant la communication intercellulaire grâce à des récepteurs spécifiques situés à la surface des cellules cibles, qui transmettent leur signal. Produites principalement en réponse à un agent infectieux (virus, bactérie ou constituant) par les cellules lympoides innées (ILC), elles agissent comme médiateurs de l’immunité. La colonisation intestinale par les micro-organismes commensaux (organismes vivant dans l’hôte sans lui nuire) débute avec l’ingestion de nourriture et s’intensifie avec l’introduction d’aliments secs dans l’alimentation des poissons. Cytokines et microbiote participent à des processus cellulaires comme la prolifération, la mort et la migration des cellules. Ils jouent aussi un rôle clé dans l’inflammation et la fonction de barrière intestinale, qui empêche le passage du contenu (microbes, toxines, etc) de l’intestin vers l’intérieur du corps. Cependant, leurs interactions restent mal comprises, notamment durant la physiologie normale et la régénération après une lésion grave de l’intestin. L'objectif principal du projet est d'étudier le rôle de l'interaction entre les cytokines et le microbiote dans la physiologie et la régénération de l'intestin après une blessure qui laisse l'intestin non fonctionnel. Pour atteindre cet objectif, nous utiliserons le poisson-zèbre, qui est largement utilisé dans les études biologiques. Ce modèle offre des avantages uniques, tels que sa transparence durant les premiers stades de développement, permettant d’observer les conséquences des interactions entre le microbiote et les cytokines dès les premiers jours de vie. Il présente également une grande capacité de régénération, ce qui en fait un outil précieux pour étudier les facteurs déterminant une régénération tissulaire réussie. L’identification de ces facteurs et la compréhension de leurs mécanismes moléculaires ont pour but d’apporter des connaissances utiles à la régénération intestinale humaine après une lésion.
Bénéfices attendus
La régénération est la capacité à restaurer un organe ou un tissu endommagé par une blessure ou une dégénérescence. Cependant, les mammifères, y compris les humains, ont un potentiel régénératif limité, qui diminue avec l'âge. En conséquence, les dommages graves subis par de nombreux organes essentiels sont irréversibles, ce qui entraîne des problèmes de santé potentiellement mortels. Bien que l'on ait longtemps pensé qu'il avait été perdu au cours de l'évolution, le potentiel régénératif semble persister à l'état latent et pourrait être réactivé. Il est donc très important et utile d'identifier les mécanismes fondamentaux de la régénération chez les espèces qui sont naturellement capables de se régénérer efficacement. Le poisson zèbre, en raison de sa remarquable capacité à régénérer la plupart de ses organes, est devenu un modèle de référence en biologie régénérative. Il a révélé que certains mécanismes de régénération sont conservés chez les mammifères et pourraient être réactivés, ouvrant la voie à des approches innovantes en médecine humaine (doi: 10.3390) Ce projet vise des avancées significatives pour la santé humaine et la médecine régénérative en étudiant le rôle clé des cytokines et du microbiote dans la guérison intestinale. À court terme, il pourrait améliorer notre compréhension des maladies intestinales telles que les MICI (maladies inflammatoires chroniques de l’intestin) et, à long terme, inspirer des traitements innovants pour les lésions graves, réduisant la nécessité d'interventions chirurgicales complexes. Cela bénéficierait non seulement aux humains mais aussi à d'autres espèces, tout en approfondissant nos connaissances scientifiques sur les interactions entre notre corps et les micro-organismes.
Procédures
À 4 jours après la fécondation, les larves subiront une intervention : une partie de leur tube digestif, située près de leur sortie uro-génitale, sera coupée en deux parties après qu’elles aient été profondément anesthésiées (La coupe de l’intestin ne prend pas plus de 3 minutes entre l’anesthésie et la fin de l’acte). Une fois remises, les larves seront de nouveau anesthésiées (l’anesthésie peut durer de 10 à 30 min.) pour être observées au microscope sans stress. Cette observation sera répétée 5 fois jusqu’à leurs 10 jours de développement. Certaines larves seront prélevées après observation et euthanasiées avec une forte dose d’anesthésiant pour analyse post-mortem. D’autres larves recevront des substances (appelées "drogues" en termes scientifiques) qui pourraient influencer la régénération de l’intestin. Ces drogues seront directement administrées dans l’eau des larves pendant une durée qui est fonction de la drogue mais connue de la littérature. Ensuite, les larves sont remises dans une eau sans droque. Elles seront également observées par imagerie pour voir si ces substances ont un effet (l’anesthésie peut durer de 10 à 30 min.) Au bout de 10 jours, suite à la dernière observation, elles seront tuées par surdose d’anesthésiant pour analyse post-mortem. Enfin, nous ferons grandir des larves dans un environnement stérile, sans microbes grâce à un milieu contenant des antibiotiques. À 5 jours, elles subiront aussi une coupure de l’intestin sous anesthésie (pas plus de 3 minutes entre l’anesthésie et la fin de l’acte). Ces larves seront ensuite placées avec d’autres larves élevées dans un environnement normal (sans antibiotique), contenant des microbes. Ces larves seront observées 5 fois sous le microscope sous anesthésie (l’anesthésie peut durer de 10 à 30 min.) jusqu’à leurs 10 jours de développement. Comme précédemment, au bout de 10 jours, suite à la dernière observation, elles seront tuées par surdose d’anesthésiant pour analyse post-mortem.
Impact sur les animaux
Il est possible que certaines lignées créées présentent des phénotypes dommageables entraînant par exemple des scolioses prématurées ou des problèmes de reproduction. Pour génotyper le poisson, il est nécessaire de prélever du tissu par biopsie (ici, un prélèvement de quelques millimètres de la queue), ce qui induit une douleur légère lors de l’incision. L’intervention ne dure pas plus de 30 secondes. Le prélèvement de très faible taille induit une gêne légère dans le déplacement, la régénération de la nageoire étant complète en moins de 5 jours. Suite à la coupe de l’intestin, les poissons peuvent ressentir une gêne pour la nage. Le taux de mortalité est autour de 20% suite à cette chirurgie. Les concentrations d’antibiotiques dans lesquels les larves vont se développer sont adaptées pour leur développement Suite à nos travaux issus d’une autre autorisation, nous ne rencontrons pas de mortalité dû aux antibiotiques présents dans le milieu.dû aux antibiotiques présents dans le milieu. En ce qui concerne l'utilisation d'inhibiteurs, leur utilisation a déjà été rapportée dans des articles de recherche utilisant des larves de poisson zèbre. Nous appliquerons donc les traitements (concentration et durée d'exposition) décrits dans la littérature. Nous nous attendons à ce que certains inhibiteurs altèrent le processus de régénération, ce qui pourrait potentiellement entraîner une augmentation de la mortalité après une blessure.
Devenir
A l’exception de la première procédure d’élevage de poissons utilisés ensuite dans les procédures suivantes, les animaux seront mis à mort pour des analyses post mortem.
Remplacement
Pour notre projet, nous nous appuyonsà la fois sur sur des données déjà accessibles au public et sur nos propres données de séquençage de l’ARN issues du modèle poisson-zèbre. Cettetechnique permet d’identifier et de quantifier le matériel génétique à un moment précis Actuellement, la culture in vitro de l’intestin et sa colonisation par un microbiote restent actuellement impossibles. Par ailleurs, la régénération est une interaction complexe entre les éléments moléculaires, cellulaires et environnementaux. Ceci ne peut pas être transposé dans les cellules et il n’existe pas d’alternative non animale. Il est donc difficile de trouver un remplacement efficace et suffisamment proche des mécanismes que nous souhaitons étudier.
Réduction
Nous combinons, autant que possible, des méthodes d’analyse multiples à partir des mêmes animaux (les animaux observés en microscopie seront mis à mort pour utiliser leur intestin pour extraire l’ARN.) de manière à réduire le nombre d’animaux utilisés dans ce projet. Les tailles des lots ont été déterminées en fonction de notre expérience passée ou celle de collaborateurs proches. Les prélèvements seront réalisés de manière à pouvoir mettre en œuvre le maximum d’analyses pour une larve donnée (études génomiques, cellulaires, histologiques). Cette optimisation des échantillons permet de réduire le nombre total d’animaux utilisés dans le projet.
Raffinement
Les observations ont été définies selon notre expérience et celle de collaborateurs. Les expériences sont généralement courtes, et les animaux sont systématiquement anesthésiés avant toute intervention, chirurgicale (biopsie de la queue pour l’identification, coupe de l’intestin pour le projet) ou non chirurgicale (imagerie). Pour déterminer le génotype, nous mettons en place l’écouvillonnage (prélèvement d’ADN contenu dans le mucus par frottement de la peau avec un coton) en parallèle de la coupe de queue. Cela permettra de comparer les résultats et d’évaluer si cette méthode, moins invasive, est aussi fiable. À terme, elle pourrait remplacer le finclip. Tout le matériel utilisé sera stérilisé ou décontaminé pour limiter les risques d’infection et favoriser la cicatrisation. Après intervention, les poissons seront placés 24 h dans un bac équipé d’un séparateur transparent, sur fond de galets, contenant un milieu avec analgésique et antifongique. La cicatrisation est obtenue en 1 jour et la régénération de la queue en 5 jours. La coupe prend moins de 30 secondes hors de l’eau. Un suivi du réveil et du bien-être est réalisé selon une grille validée par l’animalerie. Pour la coupe intestinale, la larve est anesthésiée. L’intervention dure 10 secondes. Du matériel stérile à usage unique est utilisé. Après la chirurgie, l’animal est placé dans un milieu contenant un antiseptique. La cicatrisation s’observe en 2 jours, avec un suivi selon une grille établie avec le SBEA. En cas de signe de mal-être d’un poisson, nous agirons pour réduire le stress / douleur.. L’animal est mis à mort si son état le nécessite. De plus, nous aurons souvent recours à des méthodes d’analyse non-invasives grâce à des marqueurs fluorescents pouvant être suivis facilement du vivant de l’animal. Grâce à cela, les animaux n’ont pas besoin d’être génotypés. Il suffit d’observer les larves très jeunes (autour de 4 jours après la fertilisation des oeufs) pour visualiser l’expression du gène d’intérêt et sélectionner ainsi les animaux.
Choix des espèces
Notre compréhension du rôle des cellules, des gènes de l'hôte et du microbiote dans le développement des organes des vertébrés reste limitée chez les mammifères. Ces modèles rendent difficile la manipulation précise de l'environnement et le suivi en temps réel du développement intestinal. Pour dépasser ces obstacles, nous utilisons le poisson zèbre, un modèle qui allie ses atouts naturels aux avancées technologiques. Partageant 70 % de ses gènes avec l'Homme, le poisson zèbre est idéal pour étudier le développement des vertébrés grâce à sa facilité de manipulation génétique, sa descendance abondante, sa transparence et son développement rapide hors de l’organisme maternel. Ce modèle permet également d'explorer les interactions spécifiques au microbiote et les mécanismes de régénération cellulaire. Enfin, les similitudes immunitaires entre poissons et mammifères renforcent son intérêt scientifique. Pour l’élevage, nous aurons besoin d’animaux de 5j jusqu’à 18 mois. Des protocoles expérimentaux autres que les techniques d’élevage s’effectueront sur des larves de 4 jours jusqu’à 10 jours. Nous avons choisi cet espace du stade de développement car nous souhaitons caractériser l’expression de ces cytokines au cours des stades du développement précoce.
Implication de la voie de signalisation Hippo dans la radiorésistance de métastases cérébrales d’origine bronchique.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
Pour comprendre pourquoi les métastases cérébrales d'origine bronchique résistent à la radiothérapie, 180 souris immunodéprimées de souche Nude vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, toutes tuées pour prélever le cerveau et la tumeur. Des cellules tumorales humaines leur sont implantées dans le cerveau au cours d'une chirurgie de trente minutes, suivie de deux séances d'IRM par semaine sous anesthésie et, pour quatre-vingt-dix d'entre elles, de trois séances d'irradiation en trois jours. L'irradiation cérébrale entraîne une fatigue et une dégradation de l'état général jusqu'à une semaine après, avec porphyrine autour des yeux et de la bouche et pelades sur la tête. Perte de poids, de motricité et de sensibilité constituent les points limites, et le porteur indique avoir adapté la surveillance pour "anticiper et éviter l'exclusion des animaux par atteinte de points limites".
Objectifs
Ce projet a pour but de caractériser l’effet d’une inhibition de la voie Hippo sur l’irradiation des tumeurs cérébrales d’origine bronchique, décrites dans la littérature comme résistantes à la radiothérapie (RT) actuelle. En effet une inhibition de cette voie de signalisation permettrait d’élucider son implication dans l’inefficacité des traitements actuels tels que la RT. Devant le manque d’efficacité des thérapies standards, ce projet se justifie par le besoin d’améliorer les connaissances des phénomènes de radiorésistance de ces tumeurs et l’implication de la voie de signalisation. L’étude de tumeurs humaines implantées dans des souris immunodéprimées permettront un modèle plus similaire aux cas cliniques. Cibler la voie Hippo en parallèle de la RT pourrait améliorer la prise en charge des patients et leur taux de survie.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu est une amélioration des stratégies thérapeutiques d’irradiation des métastases cérébrales d’origine bronchiques actuelles en ciblant la voie de signalisation hippo.
Procédures
Les animaux sont soumis à plusieurs types d’interventions : - Chirurgie (implantation cérébrale de cellules tumorales sous anesthésie générale) : 30 minutes maximum par animal, réalisée une seule fois sur chaque animal, tous les animaux sont concernés. -Imagerie (IRM pour suivi de la taille tumoral, sous anesthésie générale) : 2 séances par semaine à partir d’une semaine post chirurgie : 3 minutes maximum par animal, tous les animaux sont concernés. - Irradiation (sous anesthésie générale) : 3 séances sur 3 jours consécutifs : 12 minutes maximum par animal, 90 animaux sont concernés. - Injection sous-cutanée d'analgésique (animal vigile) : 1 fois avant la mise à mort pour tous les animaux ; 2 minutes maximum par animal, tous les animaux sont concernés.
Impact sur les animaux
Suivant l’expérience du laboratoire concernant les procédures expérimentales, nous nous attendons à avoir une perte de poids, de motricité et de sensibilité chez les animaux qui auront un développement de tumeur. Toutefois, ces critères représentent les points limites de l’étude et ainsi si l’un de ces éléments apparait, les animaux concernés seront mis à mort. Nous nous attendons également à une fatigue et une dégradation de l’état général (porphyrine autour des yeux et de la bouche, sécrétions au niveau du museau, pelades sur la tête) induit par l'irradiation cérébrale jusqu’à une semaine après l’irradiation. Nous avons adapté en conséquence le suivi des animaux, le raffinement des conditions expérimentales et le scoring afin d’anticiper et d’éviter l’exclusion des animaux par atteinte de points limites. A chaque sortie des animaux de la zone protégée, lors des séquences d’imagerie par IRM, un risque d’infection ou de contamination par les autres animaux n’ayant pas un phénotype dommageable existe.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux sont mis à mort dans le but de prélever le cerveau et la tumeur pour analyses post-mortem (totale de 180 animaux).
Remplacement
Les tumeurs sont connues pour être multi-compartimentales, c'est-à-dire qu’au-delà du simple compartiment de la cellule tumorale existent la vascularisation, l’hypoxie et l’inflammation qui influent fortement sur la croissance tumorale. L’utilisation de modèles in vivo permet d’intégrer ces différentes composantes, indispensables à la compréhension des mécanismes de développement tumoral et de réponses à la RT. Ce projet intervient après plusieurs études in vitro ayant permis de montrer les effets de l’irradiation sur la voie de signalisation Hippo mais ne peut pas s’effectuer intégralement sur des modèles de remplacement in vitro ou in silico.
Réduction
L’utilisation des méthodes d’imagerie non invasive (IRM) se conforme à la réglementation en vigueur dans le respect de la réduction du nombre d’animaux car elles permettent de suivre à différents temps l’évolution de la tumeur chez le même animal sans nécessité d’euthanasier plusieurs animaux à chacun des temps. Chaque animal est, dans ce cas, son propre contrôle et permet de réduire drastiquement le nombre total d’animaux nécessaires pour l’étude. Afin de pouvoir réaliser des analyses statistiques, nous estimons qu’au minimum, 15 animaux par groupe sont nécessaires afin de réaliser des tests statistiques puissants et ainsi comparer les effets des différentes expressions de la voie Hippo, en fonction du temps. Ces 15 animaux sont calculés sur la base d’un test de puissance connaissant la variabilité intrinsèque des modèles tumoraux basés sur nos travaux antérieurs. Il est important de noter ici que le nombre d’animaux calculés est un nombre maximal. Grâce notamment aux études en imageries qui sont quantitatives, nous réaliserons des analyses séquentielles. Ainsi, les expériences seront réalisées par plusieurs lots et si les seuils statistiques sont atteints alors le protocole sera stoppé.
Raffinement
A leur arrivée, les animaux immunodéprimés seront placés en groupe sociaux dans des cages ventilées individuellement par des portoirs spécifiques (portoirs Innovive) répondant aux normes européennes, ces derniers étant eux-mêmes dans une zone spécifique et dédiés à la manipulation des animaux immunodéprimés pour la recherche en cancérologie. Ils bénéficieront d’un temps d’adaptation avant toute expérimentation (minimum 7j) et bénéficierons également d’enrichissement (roue d’activité, tunnel en carton, stimulation sensorielle par différents objets). Les animaux seront surveillés de leur arrivée à la fin du protocole par un personnel compétent afin de déterminer leur état (poids, apparence physique) et la mise en place, si nécessaire, de mesures afin d’améliorer le bien-être animal. Cette évaluation sera réalisée quotidiennement pendant les phases critiques (implantation, irradiation) et 3 fois par semaine par la suite. Enfin, les différents protocoles ont été pensés de manière à limiter au maximum la souffrance animale par l’administration d’agents analgésiques et anesthésiques appropriés et par le choix de points limites cohérents. Toutefois, dans tous les protocoles d’imagerie, d’irradiation, les animaux seront anesthésiés par inhalation d’isoflurane, ce qui entraine une hypothermie et une déshydratation des membranes qui sont contrés par l’application de vitamine A sur les membranes et l’utilisation de couvertures chauffantes thermorégulées .
Choix des espèces
Les souris immunodéprimées sont l’espèce de choix pour évaluer l’évolution du volume tumoral dans le temps dès lors que les cellules tumorales utilisées sont d’origine humaine. Les souris immunodéprimées retenues pour réaliser ce travail sont la souche Nude. Cela permet l’implantation de xénogreffes humaines sans prendre le risque du rejet. Cependant, le système immunitaire est encore capable de produire des cellules permettant de se rapprocher d’un micro-environnement plus représentatif de la situation clinique. L’ensemble des animaux utilisés dans cette étude seront de jeunes adultes, âgés de 8 à 12 semaines en début de protocole. Cela permettra le développement de tumeurs plus reproductibles. De plus, à ce stade, le cerveau est mature et il est possible de suivre l’évolution des animaux sur des temps longs. Cet âge leur confère également une résistance aux protocoles expérimentaux utilisés.
Aspiration des ovocytes chez la jument pour développer l’acte de « INTRA CYTOPLASMA SPERM INJECTION » en France.
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
Les dix juments ne sont pas tuées à l'issue, le porteur prévoyant de les réutiliser dans d'autres procédures après un temps de repos. Elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, à raison de six prélèvements par an au maximum. Chaque prélèvement d'ovocytes par ponction transvaginale dure moins de trente minutes, sous sédation et analgésie sur animal vigile, et il est précédé de cinq à six examens gynécologiques espacés de douze à quarante-huit heures. La finalité est commerciale, mettre sur le marché français des embryons équins produits par injection intracytoplasmique de spermatozoïdes, la filière équine étant décrite comme ayant un "besoin" continu d'amélioration génétique.
Objectifs
La filière équine a un besoin continu d'amélioration génétique. Le développement de l’ICSI (Intra Cytoplasmic Sperm Injection) pour les équidés en France va faciliter des croisements et la reproduction de juments ou téalons qui jusqu'ici n'étaient pas fertiles et aussi faciliter la production d'embryon destinés à l'implantation sur des juments porteuses. A l’heure actuelle, il n’y a pas encore de laboratoire qui puisse assurer la production et la commercialisation d’embryons équins par technique ICSI sur des ovocytes équins en France. Tous les ovocytes récoltés des chevaux/ poneys en France sont prélevés sur des juments vivantes puis envoyés à l’étranger pour la production des embryons post-ICSI
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont la validation d’une technique in vitro d’ICSI pour la mise à disposition d’embryons équins sur le marché français.
Procédures
Les interventions sont équivalentes à celles que subiraient les juments à qui on prélèvera des ovocytes avant de réaliser une fécondation in vitro. Elles consistent en des examens gynécologiques répétés plusieurs jours de suite, ainsi que des prélèvements ovariens par ponction transvaginale. Les examens gynécologiques durent moins de 5 minutes et sont au nombre de 5 à 6 avant chaque prélèvement, espacés de 12 à 48 heures. Ils sont plus fréquents à l’approche du prélèvement. Le prélèvement dure moins de 30 minutes. Un maximum de 6 prélèvements par an est prévu.
Impact sur les animaux
Les nuisances de ces interventions sont un légère douleur locale liée à l'examen gynécologique. Les ponctions ovocytaires sont une douleur passagère liée à l'introduction d'un aiguille par voie intra abdominale.
Devenir
Les juments sont temporairement utilisées dans ce projet, qui prévoit des pratiques de médecine vétérinaire classique, sans impact sur leur santé. Elles pourront alors être réutilisées pour d'autres procédures après un temps de repos.
Remplacement
La technique d'ICSI est connue dans plusieurs espèces animales et publiée. Le laboratoire connaît bien la façon de traiter les cellules et les cultiver. En revanche, il pour la mise au point précise de la technique, il est nécessaire de réaliser quelques essais avec des ovocytes prélevés sur juments vivantes en bonne santé pour valider et standardiser les techniques.
Réduction
Le nombre d'animaux sera limité au nombre nécessaire à réaliser des prélèvements d'ovocytes jusqu'à ce que la technique soit validée et standardisée. On ne peut pas en revanche trop réduire le nombre de juments pour éviter de trop solliciter un nombre trop réduit de juments.
Raffinement
Un programme d'enrichissement sera mis en place. Ce dernier comprendra des enrichissements structuraux (congénère dans le box adjacent pour un contact visuel, olfactif et sonore permanent, une pierre à sel laissée à disposition), une litière confortable et épaisse de paille pour le repos en décubitus, un jouet (ballon), des friandises (carottes, bonbons) distribués quotidiennement par les soigneurs, de la musique d'ambiance diffusée pendant la journée à un volume raisonnable dans le but de réduire le stress. Les juments, issues d’un troupeau à visée pédagogique, seront déjà acclimatées à leur environnement (lieu de vie, pré et boxe, personnel, congénères) depuis plusieurs mois et ont déjà bénéficié d’une période d’habitation (training aux actes techniques et manipulations) avant le début du projet. Ce programme d’habituation est associé à du renforcement positif (ex : distribution de récompenses) ce qui permettra de réduire le stress des animaux lié aux manipulations. Les animaux seront suivis individuellement et trois fois par jour tout au long de l'étude pour détecter tout signe de stress ou de douleur. Un examen échographique de contrôle des ovaires et de l’utérus sera effectué à 24h post-aspiration. Le personnel soignant veillera à garder une interaction quotidienne avec chaque animal. Les temps de repos accordés aux juments entre les prélèvements respecteront les recommandations éthiques en vigueur au sein de l’établissement utilisateur. Les prélèvements seront réalisés sous sédation et analgésie. Un traitement analgésique post-opératoire sera également mis en place. Les prélèvements ovocytaires seront réalisés sur animal vigile et sédaté, car l'anesthésie générale engendre un stress et un risque plus important pour l'animal que la procédure elle-même. Des points limites précoces ont été déterminés afin de prendre en charge toute forme de douleur ou de souffrance. En cas d’atteinte d’un de ces points, l’animal concerné sera pris en charge et hospitalisé en clinique spécialisée, selon les recommandations du vétérinaire. L’arrêt du protocole sera envisagé si l’animal ne répond pas au traitement ou si son état se dégrade (sous la responsabilité du vétérinaire).
Choix des espèces
L’objectif est de pouvoir produire des embryons équins in vitro ; il est indispensable d'avoir recours à l’espèce animale cible. Des juments adultes, sexuellement matures (> 3 ans) seront utilisés dans ce projet. Les juments de plus de 15 ans à fertilité potentiellement diminuée, ne seront pas utilisées afin de limiter les échecs de la récolte ovocytaire.
Evaluation de principes actifs dans un modèle de xénogreffe ou d’allogreffe par injection de cellules tumorales chez le rat
- Recherche appliquée
- Cancers
500 rats vont être utilisés, dix au maximum par groupe, soit une cinquantaine de groupes d'étude, tous tués et autopsiés à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit une injection de cellules cancéreuses, humaines ou de rongeur, puis des traitements répétés jusqu'à quatorze semaines après l'injection, avec un prélèvement de sang par semaine sur animal vigile et une ponction de liquide synovial sous anesthésie en fin d'étude. Les produits testés ne sont pas nommés et leur fréquence d'administration reste à définir selon les médicaments de chaque étude, les effets indésirables attendus devant être "abordés avec le client" avant toute mise en œuvre. Les bénéfices annoncés, mieux comprendre les mécanismes d'action et accélérer le développement de médicaments, sont renvoyés au court et au long terme, face à des tumeurs implantées et une mise à mort systématique.
Objectifs
L'objectif du projet est d’évaluer la croissance de tumeur et la réponse à des traitements anticancéreux potentiels en injectant des cellules cancéreuse chez le rat. Les cancers sont des pathologies particulièrement invalidantes dont les traitements ont de lourds effets secondaires et nécessitent d’être constamment améliorés. Les modèles de cancer réalisés chez le rongeur par injection de cellules cancéreuses humaines ou de rongeurs offrent des mesures robustes et reproductibles sur la base de modèles parfaitement décrits, calibrés et admis par la communauté scientifique. L’injection de cellules cancéreuses chez le rongeur permet de mimer différents types de cancers grâce au choix des cellules cancéreuses et à l’endroit où elles sont injectées, et ainsi de tester différents composés pouvant potentiellement réduire ou détruire les tumeurs. Le suivi de l’évolution de la tumeur, de la survie et de l’état général des animaux permettra d’identifier de nouveaux candidats médicaments et d’améliorer la compréhension des mécanismes de résistance au cancer.
Bénéfices attendus
Les bénéfices escomptés de ce projet de recherche se déclinent à court et long termes. A court terme, ce projet permettra d'obtenir des informations cruciales sur (1) les mécanismes impliqués dans le traitement de différents types de cancers ; (2) la tolérance ou la potentielle toxicité des médicaments testés ; (3) l’efficacité de nouveaux candidats médicament. À plus long terme, ce projet contribuera de manière significative au développement de nouveaux traitements en oncologie. Les données obtenues seront en effet essentielles pour : (1) Affiner la compréhension des mécanismes d'action des nouveaux médicaments ; (2) Guider la sélection des molécules les plus prometteuses pour les essais cliniques ; (3) Optimiser les stratégies des traitements pour une meilleure prise en charge des patients. En fournissant une base solide de connaissances précliniques, avec notamment le suivi de l’évolution des tumeurs, de la survie et de l’état général des animaux, ce projet accélérera potentiellement le processus de développement de médicaments innovants, offrant ainsi de nouvelles options thérapeutiques aux patients atteint de cancers.
Procédures
La procédure comporte une injection de cellules cancéreuses : durée de l'opération en fonction du type d’injection 1 minute à 15-30 minutes. Les interventions chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale et avec une gestion appropriée de la douleur pré et post-opératoire. Des radiographies pourront être prises au moment de la chirurgie, les animaux seront anesthésiés et la procédure durera 5 à 10 minutes. Les traitements à tester seront appliqués avant et/ou après l’injection de cellules cancéreuses et répétés tout au long de la durée de l’étude, 14 semaines maximum après l’injection. Chaque administration dure 1 à 2 min. La fréquence d’administration des traitements sera définie selon le mode d’administration ainsi que selon les médicaments utilisés pour chaque étude. Une analyse du sang ou des urines pourra aussi être réalisée au cours de l’étude pour rechercher des marqueurs liés au développement de cancers. Les prélèvements de sang pourront être effectués sur l’animal sans anesthésie et dureront moins de 5 min par animal. Une période minimum d’une semaine de récupération sera nécessaire à l’animal avant de procéder à un nouveau prélèvement, avec au maximum 1 prélèvement par semaine pendant l’étude. Un prélèvement de liquide synovial pourra être réalisé sous anesthésie, à la fin de l’étude uniquement.
Impact sur les animaux
Une observation quotidienne de l’état général des animaux, ainsi qu’une évaluation détaillée 2 fois par semaine du comportement, du poids, seront réalisées tout au long de l’étude afin d’identifier au plus vite une éventuelle gêne ou douleur occasionnée par les manipulations effectuées. Des nuisances liées au modèle et à l’induction du modèle et au développement de cancer sont attendus dans ce protocole. Plus précisément, nous surveillerons l'état général et clinique des animaux pour estimer un éventuel traumatisme et une inflammation au niveau des sites d’injections des cellules cancéreuses. Des nuisances liées aux médicaments à tester peuvent être rencontrés, tels qu’une perte de poids, un comportement anormal de l’animal, ou une réaction pendant l’administration. Les effets indésirables susceptibles d’être observés seront abordés avec le client avant toute mise en œuvre du projet. Ils seront anticipés au plus juste en fonction des informations obtenues au cours de protocoles préalablement réalisés et appuyés d’une veille bibliographique inhérente aux médicaments à administrer.
Devenir
A l’issue de chaque procédure tous les animaux seront euthanasiés et autopsiés. Les organes d'intérêts seront prélevés. Les prélèvements sanguins, urinaires et de liquide synovial seront utilisés pour mesurer la concentration du médicament testé, évaluer sa toxicité ou la réponse de l’animal suite au traitement. Les organes pourront également être utilisés pour mesurer la concentration du médicament, ou regarder la structure des organes par histologie ou imagerie.
Remplacement
De manière générale, les médicaments que nous évaluons in vivo ont fait l’objet d’études préalables réalisées sans animaux, mais le passage chez l’animal reste indispensable afin d’évaluer de potentielles interactions avec l’organisme. En effet, les tests in vitro actuels permettent de prévoir le devenir des médicaments testés, mais ne renseignent pas sur leurs effets sur l’ensemble d’un organisme. Aucune méthode alternative ne permet actuellement de reproduire tous les paramètres liés à un individu dans sa globalité. Le cancer étant une pathologie complexe, il n'existe à ce jour aucune méthode alternative à l'expérimentation animale pour évaluer l'influence de différentes cellules dans le développement de tumeurs.
Réduction
Le nombre d’animaux est réduit au maximum afin d’avoir des résultats exploitables, permettant de conclure de manière certaine, tout en évitant la réalisation d’une deuxième étude pour confirmer les résultats obtenus au cours du présent projet. 10 animaux par groupe au maximum sont prévus afin d’assurer un nombre minimum d’animaux nécessaire pour une analyse pertinente et une comparaison statistique fiable pour l’évaluation des composés à testés, tout en prenant en compte le bien-être animal.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes dans des locaux adaptés permettant leur maintien dans un environnement adéquat, n'induisant pas de stress. Nous mettrons en place des mesures spécifiques et adaptées aux douleurs éventuelles occasionnées par les différents traitements pour éviter toute souffrance inutile et prolongée : les conditions d’hébergement seront optimisées (litière, enrichissement, facilité d’accès à l’alimentation), nous utiliserons des traitements anti-douleurs dès l’apparition de premiers signes cliniques. Un suivi quotidien des animaux sera effectué avec prise de poids 2 fois par semaine et observations de caractéristiques spécifiques au modèle. Les animaux seront maintenus un minimum de temps en situation d’inconfort lors de leur manipulation (ex : au moment de leur pesée et mesure de la tumeur, ou au moment des prélèvements sanguins). Tout animal ayant atteint un ou plusieurs points limites (repérés le plus précocement possible grâce au suivi clinique et à l’appui des grilles du bien-être animal adaptées) sera euthanasié.
Choix des espèces
Le rat a été choisi pour ce projet car ce mammifère présente des caractéristiques physiopathologiques et réponses tissulaires proches de celles observées chez l'homme. Ces rongeurs, étant fréquemment utilisés à des fins de recherche, permettent de transposer assez facilement les résultats à l'homme, par simples approches/méthodes statistiques. Par ailleurs, leur taille permet d’obtenir un volume suffisant de sang parfaitement analysables. Enfin, les données obtenues chez ces animaux permettent de calculer facilement les doses administrables à l’homme prévues dans le cadre de premiers essais cliniques nécessaires au développement de nouveaux agents thérapeutiques.
Efficacité d’une approche thérapeutique par combinaison d’anticorps dans un modèle de souris syngénique de cancer du côlon
- Recherche appliquée
- Cancers
L'anticorps testé est développé par l'équipe depuis une dizaine d'années et vient d'entrer en essai clinique pour d'autres pathologies, l'enjeu étant ici d'étendre ses indications au cancer du côlon. 216 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever tumeurs et foie. Chaque animal reçoit une injection unique de cellules cancéreuses sous la peau sous anesthésie, puis pour certains deux injections d'anticorps par semaine pendant quatre semaines sur animal vigile, avant un prélèvement de sang terminal, la croissance de la tumeur pouvant provoquer une ulcération de la peau et une déshydratation. Le porteur écrit que la validation de l'approche exige un "modèle physiologique complet sur animal entier", après des essais déjà menés sur lignées cellulaires et sur tissus de patients.
Objectifs
Le cancer du côlon est la 2ème cause de mortalité attribuable au cancer dans le monde et est en augmentation depuis 20 ans. De nouveaux types de traitement faisant appel à des anticorps ciblant le système immunitaire se sont montrés efficaces dans d’autres types de cancers mais n’ont pas encore fait leur preuve pour le côlon. Il y a donc urgence à améliorer les thérapies actuelles. Depuis une dizaine d’années nous avons développé un anticorps reconnaissant spécifiquement une protéine localisée sur la membrane des cellules et connue pour participer au développement de différents cancers, notamment celui du côlon. Nous avons montré dans le cancer du foie que notre anticorps pouvait réduire la taille des tumeurs, influencer le système immunitaire et améliorer les thérapies ciblant ce dernier à la fois chez l’homme et la souris. L’objectif de notre projet est d’étendre nos recherches au cancer du côlon afin d’évaluer l’efficacité de notre anticorps dans ces cancers.
Bénéfices attendus
Le cancer du côlon est un grave problème de santé public. Il est très fréquent et ses formes les plus graves se soignent très mal. Notre projet est une étape vers la mise en place de nouveaux traitements plus efficaces. Nous pensons que notre anticorps peut améliorer l’efficacité des thérapies ciblant le système immunitaire et ainsi la survie très nombreux malades dans le futur. Cet anticorps a d’ailleurs déjà passé les tests de toxicité avec succès et est récemment entré en essai clinique pour le traitement d’autres pathologies.
Procédures
Une partie des animaux de ce projet seront soumis à une injection unique sous la peau de cellules cancéreuses. Cette injection prend environ une minute à être réalisée sur animaux anesthésiés. Certains animaux recevront un traitement par anticorps 2 fois par semaine pendant 4 semaines par injection réalisée sur animaux vigiles qui prend moins d’une minute à être réalisée. Les animaux subiront un prélèvement de sang terminal. Cette procédure est réalisée sur animaux anesthésiés et est réalisé en environ 1 minute
Impact sur les animaux
La manipulation des animaux peut entraîner un stress physique modéré. L’injection de cellules tumorales en sous-cutané, ainsi que les injections intrapéritonéales répétées d’anticorps, induisent une douleur légère et transitoire liée à la piqûre de l’aiguille. Au cours de l’expérience, la croissance tumorale peut occasionner une gêne plus ou moins importante, selon la taille de la tumeur et sa localisation (ventrale, dorsale ou latérale). Dans certains cas, une ulcération cutanée peut apparaître au niveau du site d’implantation des cellules tumorales. De même une déshydratation peut survenir secondairement à la pathologie tumorale.
Devenir
Tous les animaux de ce projet seront mis à mort afin de collecter les tissues (tumeurs, foie) qui seront utilisées pour des analyses ultérieures.
Remplacement
Afin de remplacer les études in vivo, nous avons prévu de procéder à des études in vitro sur lignées cellulaires et ex vivo sur des tissus de patients afin de démontrer la validité de l’approche. Celle-ci nécessite en parallèle une validation dans un modèle physiologique complet sur animal entier avant transposition clinique chez l’humain.
Réduction
Les tailles d’effectifs ont été déterminées à priori grâce à un logiciel dédié afin d’obtenir des résultats statistiquement fiables et robustes. Les données obtenues grâce aux animaux de ce projet seront analysées avec des tests statistiques classiques.
Raffinement
Afin de raffiner au mieux notre méthodologie, le protocole expérimental est planifié en amont. L’environnement des animaux est enrichi avec des tubes de coton pour la nidification, des briques de tremble pour le rongement et des tunnels en kraft pour le refuge. Les animaux seront maintenus en groupes sociaux dans des cages sur portoir ventilé. Les injections de cellules tumorales en sous-cutané seront réalisées sous anesthésie générale par inhalation d’isoflurane, afin de limiter la douleur et le stress liés à la procédure. Les autres procédures potentiellement invasives ou stressantes seront également effectuées sous anesthésie et/ou analgésie, lorsque cela est nécessaire. Une période d’acclimatation de 14 jours sera respectée avant le début des procédures. Durant cette période, les souris seront laissées sans manipulation pendant les 2 à 3 premiers jours, puis progressivement habituées à la contention au cours de la deuxième semaine. Cette familiarisation permet de diminuer le stress lors des injections répétées et des mesures de suivi (taille tumorale, température corporelle). Des points limites précoces ont été définis afin d’interrompre immédiatement les procédures et de soustraire les animaux à toute douleur ou souffrance excessive
Choix des espèces
Les souris sont de petits mammifères très proches de l’homme notamment du point de vue immunologique. Le modèle proposé dans cette étude a contribué dans le passé à établir le potentiel curatif des approches thérapeutiques ciblant le système immunitaire actuellement prescrites chez l’homme. Les animaux seront âgés au minimum de 8 semaines (adultes) afin qu’ils présentent un système immunitaire mature. De plus il est préférable de greffer les cellules sur des animaux adultes afin que les tumeurs grandissantes entravent le moins possible leur capacité de mouvement.
Étude des mécanismes des nouvelles thérapies anti lymphocyte B à l’origine de la rémission dans les maladies auto-immunes 1/3
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
Transportées entre trois établissements utilisateurs au cours du protocole, avec une semaine d'acclimatation à chaque arrivée, 1 930 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour une étude approfondie de leurs tissus. Cinquante d'entre elles sont utilisées dans des procédures menées sous anesthésie sans réveil, les 1 880 autres dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections sous-cutanées, un prélèvement de sang à la joue une fois par mois, trois recueils de salive après injection de pilocarpine et des injections de cellules CAR-T ou d'anticorps bispécifiques, l'un des modèles développant une sécheresse buccale et des douleurs articulaires en fin de protocole chez les souris non traitées. Sur le remplacement, le porteur affirme qu'aucune alternative, organoïdes compris, ne permet d'étudier plusieurs organes cibles à la fois, et revendique un "organisme animal entier".
Objectifs
La maladie de Sjögren est une maladie auto-immune chronique provoquant une inflammation des glandes salivaires et lacrymales, entraînant une sécheresse de la bouche et des yeux. Elle peut aussi toucher d'autres organes (poumons, muscles, nerfs) et augmenter fortement (x20) le risque de développer un lymphome, qui affecte 5 à 10 % des patients. À ce jour, aucun traitement spécifique n’est approuvé. Les lymphocytes B jouent un rôle central dans cette maladie en produisant des auto-anticorps. Ce sont aussi eux qui peuvent évoluer en cancer. Cibler ces cellules constitue donc une approche thérapeutique prometteuse. Si certains anticorps thérapeutiques dirigés contre les lymphocytes B sont déjà utilisés, ils présentent encore de nombreuses limites. De nouvelles approches, comme les cellules CAR-T (globules blancs génétiquement modifiés) ou les anticorps bispécifiques (favorisant le contact entre cellules immunitaires et cellules cibles), ont montré des résultats très prometteurs, allant jusqu’à la guérison dans certains cas rapportés. Notre projet vise à : 1) comprendre comment ces thérapies peuvent éliminer les lymphocytes B pathogènes et potentiellement guérir une maladie auto-immune ; 2) optimiser ces traitements en identifiant les meilleures cibles et stratégies pour limiter les effets secondaires. Nous testerons différentes cibles avec des CAR-T et anticorps bispécifiques dans trois modèles murins complémentaires, où les lymphocytes B jouent un rôle clé. Aucun modèle ne reproduisant parfaitement la maladie humaine, cette diversité permettra une analyse plus fine. Ce projet permettra de mieux comprendre cette maladie chronique et invalidante en explorant ses mécanismes, tout en développant des approches thérapeutiques innovantes. Il aidera à préparer les essais cliniques futurs et à anticiper les effets secondaires. Nous mettrons aussi l’accent sur des traitements plus accessibles économiquement, en valorisant les anticorps bispécifiques, plus simples et moins coûteux que les CAR-T. Ce projet aura lieu dans 3 établissements utilisateurs en raison de contraintes liées au matériel nécessaire et à la place disponible dans les établissements.
Bénéfices attendus
La compréhension des mécanismes à l’origine l’efficacité chez l’Homme des nouvelles immunothérapies permettra le développement de nouvelles molécules efficaces avec moins d’effets secondaires. En effet les traitements actuellement disponibles pour cibler les cellules B entrainent des effets indesirables sévères (notamment infectieux) et aboutissent à des rechutes necessitant de retraiter les patients continuellement. L’objectif est d’aboutir a une guerison définitive des patients sans traitement. L’identification de la meilleure cible moléculaire et de la meilleure immunothérapie chez la souris, parmi ceux déjà essayés chez quelques patients sélectionnés, pourra permettre la réalisation d’essais cliniques de plus grande ampleur chez l’Homme.
Procédures
-Injections sous cutanées : 3 fois. durée
Impact sur les animaux
1) Douleur et stress de courte duree liee aux prelevements sanguins sur la joue limites par une anesthesie gazeuse. 2) Stress lie a la contention pour le recueil de salive et d’urines limité par l’anesthesie. 3) Développement d’une sécheresse de la bouche pour laquelle nous fournirons aux souris des croquettes humidifiees. 4) Douleurs des articulations possibles pour un des modèles (BAFFtg) en fin de protocole pour les souris non traitées
Devenir
euthanasie avec étude approfondie des tissus
Remplacement
L’étude de nouveaux medicaments utilisant un systeme immunitaire complet et reproduisant la pathologie ne peuvent etre effectues que sur un modele animal. En effet la realisation d’experiences in vitro sur prelevements humains est rendue impossible par la nécessité d’étudier les effets des traitements dans les tissus ainsi que leurs interactions avec les autres cellules et organes. D’autre part, les maladies auto-immunes étudiées sont des maladies multi-systémiques, donc touchent de nombreux organes. Pour évaluer l’efficacité du traitement, nous aurons besoin de mesurer des paramètres cliniques divers (flux salivaire, protéinurie), nécessitant un organisme animal entier. Il n’existe pas à ce jour d’alternative non animale, tels que les organoïdes par exemple, qui permette l’étude du système immunitaire dans son ensemble comportant plusieurs organes cibles, dans les maladies auto-immunes.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire a été calculé pour utiliser le nombre minimal d’animaux tout en ayant des résultats significatifs et interprétables sur le plan scientifique. Un nombre trop faible d’animaux ne permettrait pas de mettre en évidence des différences et de prouver nos hypothèses, rendant ainsi l’expérimentation caduque. Dans le cas où nos résultats seraient meilleurs qu’attendus selon les études préalables, nous réduirons encore au maximum le nombre d’animaux au fur et à mesure des expérimentations.
Raffinement
Les souris bénéficieront d'un enrichissement de milieu avec du coton, des rouleaux de carton et des bâtonnets en bois. Ces animaux ne seront jamais hébergés seuls dans des cages séparées et feront l'objet d'une période d'adaptation d'une semaine après leur arrivee avant de débuter une procedure. Au vu de la longueur des procédures, nous privilégierons des cages de 4 animaux. Pour la réalisation de la procedure, nous avons établi des points limites au moyen d'un score afin d'évaluer le bien-etre animal (décrits dans la procedure expérimentale). Les points limites seront strictement appliques. Les animaux seront donc suivis quotidiennement afin de veiller à ce bien-être et de prendre les mesures nécessaires developpees dans la description de la procédure. Après chaque anesthésie, les souris seront maintenues sur des tapis chauffants et les conditions d’anesthésie générale avec analgésique sont réalisées pour une meilleure prise en compte de la douleur. Afin de diminuer l'effort en convalescence, du diet gel est placé dans les cages pendant 48h. Le diet gel sera systématique ajouté en cas de sécheresse buccale significative. Les souris à euthanasier seront placées dans une salle isolée du reste des souris. Les animaux seront transportés entre les deux établissements suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport). Puis période d’acclimatation pour les animaux d’une période de 7 jours sur le site d’accueil.
Choix des espèces
La souris a un système immunitaire et une génétique proche de l’Homme et peut développer des atteintes cliniques similaires aux maladies auto-immunes humaines. La facilité d’utilisation et la bonne reproductibilité en fait un modèle de choix. Chaque modèle sera le miroir d’une facette de la physiopathologie des maladies auto-immunes liées aux lymphocytes B. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte après établissement des anomalies cliniques révélatrices de maladie auto-immune.
Evaluation de la tolérance d’un produit de thérapie tissulaire après administration chez le rat Nude RNU MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Deux heures et demie d'anesthésie générale pour une injection unique dans le cerveau : 150 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue après un prélèvement de liquide céphalo-rachidien et de sang. Vingt d'entre eux sont utilisés dans une étude pilote destinée à valider la technique d'injection et à former les chirurgiens, les 130 autres dans une étude réglementaire de toxicologie d'un produit de thérapie tissulaire visant la maladie de Parkinson. Des symptômes neurologiques, tremblements ou convulsions, peuvent suivre l'administration. Des tests neurocomportementaux sont réalisés quatre puis vingt-quatre heures après, sans que leur nature soit précisée, et la souche retenue est le rat Nude RNU, dont l'immunodéficience est jugée "nécessaire" pour éviter le rejet d'un produit d'origine humaine.
Objectifs
MODIFICATION Le premier objectif de ce projet est la validation du modèle d’administration intracérébrale chez le rat immunodéprimés (étude pilote), incluant la formation des chirurgiens. Une fois le modèle validé, le second objectif de ce projet est la réalisation d’une étude réglementaire de toxicologie générale (étude principale) chez le rat immunodéprimés. Cette étude consiste en l’administration unique du produit à tester (futur médicament) suivie d’observations régulières des animaux, pesées corporelle, évaluation des effets sur les paramètres sanguins et analyse macroscopique ou histopathologique, évaluation de la toxicocinétique et pharmacodynamique du produit. Cette étude permettra d’accéder aux essais cliniques afin de confirmer la sécurité et l’efficacité du produit chez l’Homme avant sa mise sur le marché ou d’obtenir l’autorisation de mise sur le marché Suite au décalage du début de l’étude, une modification du projet initialement autorisé est nécessaire afin d’étendre la durée du projet de 1 à 2 ans.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont : - la détermination de la tolérance d'un produit de thérapie tissulaire chez l'animal - l'obtention de l'autorisation d'essai clinique et la réalisation d'essai clinique chez l'homme avec le maximum de sécurité pour les personnes incluses - à long terme la mise sur le marché d'une thérapie innovante permettant de traiter les patients atteints de Parkinson
Procédures
Chaque animal aura une procédure d’injection intracérébrale unique, réalisée sous anesthésie générale volatile avec surveillance anesthésique et une antalgie suffisante (durée environ 2h30). Des tests neurocomportementaux sont réalisés (durant le prétest et +4h et 24h postadministration ; durée approximative : 5 à 7 min). Un prélèvement de liquide céphalo-rachidien (LCR) et de sang seront réalisés en fin de procédure (avant mise à mort), sur animaux anesthésiés (sans réveil) (durée quelques minutes).
Impact sur les animaux
Les procédures d’administration intracérébrale sont réalisés sous anesthésie, après mise à jeun la veille. Lors du réveil anesthésique, une désorientation/perte d’équilibre, perte de certains reflexes neurologiques ainsi qu’une hypothermie, une douleur post-injection et baisse d’activité (en raison de la durée de la chirurgie) peuvent être observées temporairement. Des évènements anesthésiques liés à l’anesthésie volatile peuvent survenir. Des signes locaux (oedème, ...) au niveau des sites d’administrations peuvent être observés. Des symptômes neurologiques (tremblement, convulsion,…) peuvent être observés à la suite de la procédure d’administration intracérébrale. Les nuisances pour les animaux peuvent être les suivantes (tous les animaux n’ont pas toutes les nuisances) : - Stress, inconfort ou douleur brève, n’excédant pas quelques minutes, lors de prélèvement de sang. - Anesthésie de quelques minutes et réveil d’anesthésie (incoordination) lors des prélèvements de sang réalisés sous anesthésie - Stress lors de changement d’environnement lors d’évaluation neurocomportementale : durée du test en lui-même généralement quelques minutes. - Effets toxicologiques ou pharmacologiques légers à modérés dus à l’administration du candidat médicament à tester (perte de poids, léthargie, excitation, baisse en consommation de nourriture, tremblements, irritation ou inflammation locale au site d’administration…). Des points limites précoces adaptés sont mis en place afin d’éviter une prolongation inutile des effets observés. En cas d’atteinte de ces points limites, des mesures sont rapidement prises pour limiter la souffrance (mise en place d’un traitement analgésique, diminution de la dose testée, suspension de la procédure ou euthanasie).
Devenir
Les animaux de l'étude pilote seront mis à mort en fin d’expérimentation afin de valider la procédure d’administration. Les animaux de l'étude principale seront euthanasiés en fin d’expérimentation en vue d’examens et de prélèvements d’organes ou tissus (examens macroscopiques et microscopiques) tels que requis par la réglementation pour la détermination des organes cibles.
Remplacement
Actuellement, il n’existe pas d’alternative non animale permettant d’évaluer la sécurité et la toxicité, notamment systémique et neurocomportementale des futurs candidats médicaments dans le cadre du développement de thérapies innovantes, telles que la thérapie tissulaire. Il n’existe pas non plus d’alternative non animale pour valider que la technique d’administration intracérébrale aboutit à une exposition de l’animal au candidat médicament et que celle-ci est bien tolérée (analyse histopathologique). Dans ces études, un relevé des signes cliniques et des paramètres sanguins des animaux est requis, ainsi qu’une évaluation macroscopique et microscopique des organes il est donc nécessaire d’avoir accès à l’animal dans son entièreté, pour évaluer l’ensemble des paramètres demandés par les guidelines.
Réduction
Le nombre d’animaux dans ce projet a été défini sur la base du nombre minimum d’animaux requis pour pouvoir conclure à la validation de la technique. Afin de réduire ce nombre au minimum, les techniciens ont été préalablement formés en ex-vivo. Le nombre d’animaux dans ce projet est basé sur les guidelines et est le minimum pour pouvoir interpréter et conclure sur l’évaluation histopathologique et l’analyse de biodistribution. Au total, 150 animaux seront utilisés dans ce projet : 20 animaux pour l’étude pilote, 130 animaux pour l’étude principale. L’étude pilote, sur un nombre limité d’animaux, va permettre de mettre au point et valider la technique d’administration intracérébrale et avant le démarrage de l’étude principale, qui a pour but de déterminer la toxicité d’un candidat médicament sur un nombre plus important d’animaux
Raffinement
Les animaux auront une période d’acclimatation aux conditions environnementales avant le début des procédures. Les rats seront hébergés en groupes sociaux sauf incompatibilité comportementale, dans des portoirs ventilés avec filtration de l'air, dans des cages sur fond plastique et sur de la litière de cellulose avec un enrichissement adapté (papier kraft, tunnel, …). La procédure d’administration intracérébrale sera réalisée sous anesthésie générale volatile avec surveillance anesthésique. Une analgésie préventive sera mise en place avant et après administration du produit de l’élément d’essai afin d’anticiper toute douleur ou détresse chez les animaux. Des mesures de prévention de l’hypothermie seront appliquées pendant l’anesthésie et au réveil. En raison du potentiel impact de l’administration intracérébrale, une évaluation neurocomportementale sera réalisée durant le pretest et après adminisration. De plus, les animaux ont accès a une eau de boisson filtrées et le matériel qui rentre dans l'animalerie est désinfecté. Les animaux sont observés au moins 1 fois par jour (incluant le week end) afin de permettre la détection rapide de signes cliniques et d’agir au plus vite pour limiter toute souffrance ou douleur inutile et sont évalués par le vétérinaire en cas d'anomalies. Des anti-inflammatoires / antibioiques seront prescrits en cas de signes d'infection locale et/ ou d'hyperthermie sans atteinte neurologique. L'euthanasie sera réalisée si les signes cliniques suivants sont observés : • convulsions ne rétrocédant pas spontanément ou à l'administration d'anti-convulsivants ou convulsions répétées dans la même journée • incapacité prolongée de l'animal à se déplacer ou pertes d'équilibres durables impactant la qualité de vie de l'animal • atteinte importante du niveau de conscience et vigilance de l’animal • stéréotypie • hyperthermie supérieure à 40°C ne répondant pas au traitement• signes de détresse et/ou douleur
Choix des espèces
Le rat répond aux exigences réglementaires pour la réalisation d'études précliniques. Dans le cadre de ce projet des rats immunodéprimés (rat Nude RNU) seront utilisés afin de permettre l’évaluation toxicologique d’un produit de thérapie tissulaire. Une immunodéficience partielle des animaux est nécessaire afin de réduire le risque de rejet en raison de l’origine humaine du produit de thérapie tissulaire. L’ensemble du projet se fera sur jeunes adultes/adultes afin de mimer les futures conditions d’utilisation clinique.
Evaluation de l’effet d’un traitement sur les anomalies cérébrales dans un modèle murin du syndrome Cornelia de Lange
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
La moitié des 40 souris de ce projet est gavée, une minute par animal, et toutes passent une IRM sous anesthésie gazeuse dont le porteur reconnaît qu'elle expose à une défaillance cardiorespiratoire. Elles sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et tuées pour que leur cerveau serve à l'étude de la sénescence cellulaire. Le projet évalue si un médicament déjà testé chez l'humain limite l'atrophie cérébrale d'un modèle du syndrome de Cornelia de Lange, pour lequel aucune piste thérapeutique n'existe. Le porteur mentionne des études du comportement sans en décrire aucune, et affirme que son modèle murin "récapitule parfaitement" le phénotype des patients, dont les comportements auto-agressifs qu'il compte parmi les nuisances du projet.
Objectifs
Le syndrome de Cornelia de Lange (CdLS) est un retard de développement accompagné de malformations du cerveau, du système auditif, du coeur et d’une partie du système digestif. La cause génétique de ce syndrome est une haploinsuffisance du gène Nipbl. Les enfants souffrant de CdLS sont de petite taille, doivent subir des chirurgies réparatrices, ne parlent souvent pas et ont des comportements auto-agressifs. Il n’y a aucune piste thérapeutique. Avec un modèle murin récapitule les symptomes des patients, nous avons trouvé que le syndrome induisait une sénescence (veillissement) embryonnaire programmée exacerbée. Des cellules sénescentes ont été identifiées dans tous les organes au cours du développement y compris dans le cerveau des nouveaux nés. Cette sénescence limite la migration des cellules ce qui est responsable des malformations cardiaques et potentiellement d’un défaut de migration des neurones voire de formation des connections inter neurones. Cette sénescence résulte d’une expression d'un facteur anormalement élevée. Un travail collaboratif a montré qu'un traitement des souris gestantes par un médicament bloqueur de ce facteur permet la naissance de souriceaux de taille normale sans malformation cardiaque et sans cellule sénescente y compris dans le cerveau. Il existe très peu d’études sur les anomalies cérébrales dans ce syndrome. Ces études post-mortem ou par imagerie montrent une atrophie du cerveau . Notre projet étudiera si le traitement des souris au sevrage et au cours de la maturation du cerveau peut limiter la sénescence cérébrale par imagerie in vivo. Cette méthode non invasive et quantitative permettra de faire une analyse du cerveau afin de comparer l’atrophie cérébrale chez des souris CdlS non traitées et traitées. Les anomalies du développement cérébral étant accompagnées de perturbations métaboliques, nous utiliserons une technique d'imagerie adaptée. Ceci permettra d’évaluer l’impact du traitement sur le cerveau.
Bénéfices attendus
Un effet positif du traitement sur les neurones impactant le développement et ou la maturation du cerveau serait un atout majeur et permettrait d’apporter pour la première fois une piste thérapeutique pour les patients qui n’en ont aucune jusqu’ aujourdh’ui. Ce projet ouvrirait les discussions avec les cliniciens qui s’occupent des enfants affectés par le syndrome quant à un médicament possible pour soulager certains symptômes neurologiques des enfants CdLS. Les méthodes IRM/SRM étant transversales, toute avancée dans la description du modèle pourrait potentiellement être utile au suivi neurologique des patients.
Procédures
20 souris seront gavées ; le protocole ne prend qu' une minute par souris
Impact sur les animaux
1. Le phénotype des souris modèles du syndrome de Cornelia de Lange est potentiellement une nuisance; elles souffrent des mêmes symptômes que les patients , notamment des problèmes neurologiques ( agressivité). Un enrichissement accru des cages estdonc prévu. 2. La prise du médicament validé en essai clinique humain et par nos experiences passées chez la souris comme n'ayant aucune toxicité par gavage est une nuisance bien que courte lorsque pratiquée par un expérimentateur très habitué. Le processus ne prend qu'une minute. 3. Examen clinique par IRM sous anesthésie gazeuse : la seule nuisance ou effet indésirable possible pour ces animaux est la défaillance cardiorespiratoire sous anesthésie, un évènement rare lorsque l' isoflurane est administré à faible dose. L’utilisation d’un monitoring physiologique pendant l'IRM permet de détecter les premiers signes d’alerte et d’interrompre immédiatement l’anesthésie ce qui permet le réveil rapide des animaux.
Devenir
Tous les animaux ayant été monitorés en études du comportement puis en IRM seront mis à mort pour prélèvement du cervaeau et étude de la sénéscence cellulaire au sein de ce dernier
Remplacement
Ce projet sera conduit dans le strict respect de la règle des 3R. L’étude de l’impact de la délétion de Nipbl sur le développement cérébral et l’éventuelle correction de ces anomalies par le traitement necessite de recourir à l’animal car il n’existe aucune alternative. Il n’est pas possible d’obtenir ces informations par les organoides qui ne peuvent rendre compte du développement, de la maturation et du fonctionnement d’un organe aussi complexe que le cerveau. Il n’existe pas non plus de modèle informatique de la maladie.
Réduction
Ce projet sera conduit dans le strict respect de la règle des 3R. Le nombre de souris a été calculé au plus juste en fonction des génotypes souhaités au moment des croisements tout en veillant à la significativité statistique des données obtenues y compris après calcul d 'une puissance statistique.
Raffinement
Le raffinement concernera la diminution du stress par l’utilisation d’une anesthésie légère lors de l’IRM. Les animaux étant hébergées dans le même bâtiment que celui où sera réalisé l’imagerie, le délai d’acclimatation ne sera que de 2 à 3 jours. Une habituation à l'expérimentateur sera assurée lors de l’arrivée des animaux. Pendant les sessions d’imagerie, les animaux seront plongés sous anesthésie gazeuse afin d’éviter tout stress. Ils bénéficieront d’un monitorage physiologique continu (t° rectale, respiration) avec un système dédié au rongeur permettant d’adapter immédiatement l’anesthésie afin d’éviter toute situation de détresse cardio-respiratoire. Les conditions d’hébergement seront optimisées afin de diminuer les comportements agressifs, réduire l’ennui, et favoriser l’expression d’un maximum de comportements naturels (animaux hébergés en groupes sociaux dans de grandes cages, boisson et nourriture ad libitum, enrichissement avec nid végétal, tubes en plexiglas, cartons à ronger, fast-track, balançoires). Des points limites adaptés et précoces seront mis en place pour la procédure . Les souris sont visitées chaque jour incluant le week end par l’expérimentateur et sont conditionnées aux examens IRM.
Choix des espèces
La souris peut être facilement modifiée génétiquement. Notre modèle murin récapitule parfaitement le phenotype des patients. Elle est un bon modèle de biologie du développement, un avantage pour une pathologie du développement. Les stades "nouveaux nés et adultes post-sevrage" été choisis en pensant à la clinique humaine où il ne sera possible de traiter que de très jeunes bébés et enfants après leur naissance.
Etude de l’efficacité de formulations à libération prolongée du médicament X administrées par voie sous-cutanée chez la souris obèse et diabétique
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
Toutes tuées à l'issue pour des prélèvements d'organes, 30 souris rendues obèses et diabétiques vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune subit trente-sept pesées, six injections sous la peau et vingt-quatre piqûres au bout de la queue pour la mesure de sa glycémie. Le porteur teste trois formulations par animal, ce qui divise par trois l'effectif employé, et note que l'obésité réduit déjà la capacité de mouvement des souris. Il présente l'étude in vivo comme une "étape règlementaire incontournable" du dossier de demande d'essais chez l'humain, pour des formulations à libération prolongée d'un médicament déjà autorisé.
Objectifs
En 2021, 537 millions de personnes dans le monde étaient touchées par le diabète de type 2 tandis que 800 millions d’adultes souffraient d’obésité. Ces chiffres alarmants concernent deux “maladies du siècle” qui dépendent de plusieurs facteurs génétiques, environnementaux ou alimentaires. Cette prévalence inquiétante s'accompagne en outre d'une mortalité importante : on attribut directement à l'obésité et au diabète de type 2 associé environ 3,5 millions de décès par an au niveau mondial. Face ce contexte, les options thérapeutiques s'avèrent particulièrement pauvres. Récemment, une nouvelle génération de médicaments a été autorisée sur le marché afin de traiter à la fois l'obésité et le diabète de type 2. Néanmoins, bien que très efficaces, ces traitements s'administrent par injection et des recherches actives sont en cours afin de les améliorer afin de réduire la fréquence des injections. L’étude décrite dans le présent dossier vise à tester une forme à libération prolongée de ce médicament car il est connu que, dans ce cas, cela permet une réduction drastique des prises pour le patient (une administration par mois) améliorant ainsi largement son confort de vie. Par ailleurs, avec une diffusion plus lente du médicament, il est possible d’en améliorer l’efficacité. Au total, 9 formulations différentes à libération prolongée du médicament ont été développées et l'objectif du présent projet vise ainsi à démontrer que, sous ces nouvelles formes, le médicament X conserve ou améliore son efficacité malgré une fréquence d’administration réduite. .
Bénéfices attendus
Si les résultats obtenus sont positifs, les nouvelles formulations du médicament testées pourront entrer en phase d'étude clinique et être ensuite mise sur le marché en tant que traitements anti-obésité et antidiabétiques et dont la posologie serait bien moins contraignante pour les patients traités. Par ailleurs, un meilleur contrôle de la disponibilité du médicament dans le corps du fait de la libération prolongée pourrait également en améliorer son efficacité.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (37 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Injection des traitements (6 administration; durée : 1 minute); 3) Prélèvements d'une goutte de sang pour mesure de la glycémie (24 prélèvements; durée du prélèvement : 1 minutes).
Impact sur les animaux
Les mesures de poids corporel et les injections des traitements pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les injections des traitements et les prélèvement d'une goutte de sang à la pointe de la queue occasioneront également une douleur de faible intensité et de faible durée aux animaux. Enfin, le caractère obèse des souris sera source d'inconfort en réduisant légèrement leur capacité de mouvement.
Devenir
L'ensemble des animaux seront mis à mort à l'issue de l'étude. Des prélèvements d'organes sont prévus après euthanasie pour analyses ultèrieures.
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 la glycémie dans le cadre des troubles métaboliques. 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 de 6 animaux par groupe pour les souris obèses 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 faible nombre de traitements (1 par formulation testée) et du caractère faiblement invasif des procédure employées, nous avons choisi de tester 3 formulations par animal, en laissant entre chaque administration une pèriode de repos suffisante (minimum deux semaines). Cette précaution nous permet de réduire par 3 le nombre d'animaux employés pour atteindre les objectifs du projet.
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 injectés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Les animaux seront hébergés en cages individuelles pour les besoins de l’étude mais les animaux conserveront des contacts olfactifs et visuels et 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 de glycémie (un seule goutte de sang prélèvée en bout de queue). Une pèriode de repos d'au minimum 2 semaines sera appliquée entre deux séries de traitements afin de laisser les animaux récupérer. 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 de souris obèses nourris avec une alimentation enrichie en graisses (60% de l'apport calorique provenant des graisses) est un des modèles de souris les plus classiquement utilisés et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Les animaux seront utilisés au stade adulte de 20 semaines. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte et tient compte d'une pèriode de 14 semaines de régime enrichi en graisse chez le fournisseur.