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« Le rôle d’IKAROS dans une forme pédiatrique de leucémie : facteur de la maladie ou cible pour la soigner ? »
- Recherche appliquée
- Cancers
Immunodéprimées et maintenues en cages individuelles ventilées pour éviter les infections, 200 souris vont être utilisées dans une étude sur une leucémie de l'enfant, 188 d'entre elles dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacune reçoit une injection de cellules leucémiques puis jusqu'à huit prises de sang hebdomadaires, et 160 souris reçoivent en plus vingt injections de chimiothérapie sur quatre semaines. Le porteur annonce que toute perte de poids sera traitée comme un signe de souffrance et un effet sévère, entraînant la mise à mort de l'animal concerné. Toutes sont tuées à la fin, sang, moelle osseuse et rate étant analysés pour y compter les cellules leucémiques.
Objectifs
L'objectif de ce projet est de mieux comprendre le rôle d'une protéine dans un type de leucémie qui touche principalement les enfants. Nos études suggèrent que, contrairement aux autres formes de leucémie, cette protéine d'intérêt pourrait ici aider les cellules cancéreuses à survivre. Nous allons donc examiner si la disparition de la protéine d'intérêt dans ces cellules pourrait freiner la progression de la maladie. Pour ce faire, nous testerons un médicament déjà utilisé chez d’autres patients cancéreux afin de voir s’il pourrait devenir une nouvelle option de traitement pour ce type de leucémie. Auparavant, nous allons comparer deux modèles de souris afin de choisir celui qui se prête le mieux à notre étude. Ce travail pourrait ouvrir la voie à de nouvelles approches thérapeutiques afin de mieux traiter certains enfants atteints de leucémie.
Bénéfices attendus
Avantages à court terme : Ce projet vise à mieux comprendre le rôle d’une protéine impliquée dans un type spécifique de leucémie chez l’enfant. À court terme, il pourrait permettre d’identifier une nouvelle cible pour le traitement de cette maladie. Cela ouvrirait la possibilité d’utiliser un médicament déjà disponible en clinique, ce qui faciliterait une mise en application rapide pour les patients. Avantages à long terme : À plus long terme, cette recherche pourrait contribuer au développement de traitements plus efficaces et mieux ciblés contre la leucémie, avec moins d’effets secondaires. Cela améliorerait la qualité de vie et les chances de guérison des patients. En réduisant l’utilisation de traitements lourds et généralisés, elle pourrait également limiter l’impact environnemental lié à certains médicaments de chimiothérapie.
Procédures
Dans cette étude, plusieurs procédures sont réalisées sur des souris pour évaluer l’efficacité de traitements contre la leucémie. Jusqu’à 188 souris peuvent être concernées par des prises de sang, effectuées une fois par semaine pendant un maximum de huit semaines. Chaque prélèvement dure environ deux minutes et est réalisé par du personnel expérimenté. Une injection unique est également prévue au début de l’étude, pour chacune des souris. Cette intervention, qui dure environ vingt minutes par animal (temps de préparation compris), est suivie d’une observation quotidienne pour vérifier l’état de santé des animaux. Un autre traitement, sous forme de chimiothérapie, nécessite jusqu’à 160 souris. Il consiste en vingt injections réparties sur quatre semaines. Chaque injection dure environ deux minutes, et les souris sont observées juste après pour s’assurer qu’elles vont bien. Toutes les manipulations sont réalisées par groupes de cinq souris. L’expérimentation peut être arrêtée plus tôt que prévu si des résultats suffisamment clairs sont obtenus, afin de réduire le nombre d’animaux utilisés.
Impact sur les animaux
Douleur : Certaines procédures, comme les prélèvements sanguins ou les injections, peuvent provoquer une douleur légère à modérée. Cette douleur est généralement brève et disparaît quelques minutes après l’intervention. L’apparition de la leucémie peut également entraîner des douleurs quelques jours ou semaines après l’induction, une fois la maladie installée. En cas de signes de douleur après l'établissement de la leucémie, les animaux seront immédiatement euthanasiés et examinés. Perte de poids : Les animaux seront pesés chaque semaine. Perte de poids sera considérée comme un signe de souffrance et un effet sévère, et l’animal concerné sera euthanasié. Réduction de l’activité ou de la mobilité : Certains animaux peuvent devenir moins actifs à cause de la maladie ou si le système nerveux est affecté. Une surveillance quotidienne sera mise en place. Si une forte réduction de la mobilité ou une incapacité à se déplacer persiste plus de deux jours, cela sera considéré comme un signe de détresse. Stress : Des manipulations comme les injections ou les prélèvements peuvent provoquer un stress léger et temporaire. Celui-ci dure en général moins d’une heure après la procédure. Un stress prolongé pourra être suspecté en cas de changements persistants dans le comportement. Changements comportementaux : Des modifications telles que léthargie, agitation ou agressivité peuvent apparaître après certaines interventions. Elles sont en principe transitoires, durant quelques jours. Si ces troubles persistent ou s’aggravent, une évaluation sera faite pour décider d’une éventuelle euthanasie.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés et analysés à la fin des procédures. Plus précisément, le sang, la moelle osseuse et la rate seront analysés pour détecter la présence de cellules leucémiques par cytométrie de flux.
Remplacement
Cette analyse in vivo est essentielle pour déterminer le rôle de notre protéine d’intérêt dans les leucémie aiguë lymphoblastique, car elle permet d’étudier le comportement des cellules leucémiques dans un environnement biologique complexe, ce qui ne peut être réalisé par des techniques in vitro à ce stade du projet. En effet, les modèles in vitro ne reproduisent pas fidèlement les interactions biologiques et les mécanismes physiopathologiques présents dans un organisme vivant, limitant leur pertinence pour cette étude spécifique. Dans ce cadre, la souris constitue un modèle privilégié pour l’analyse des traitements en onco-hématologie, permettant de modéliser les interactions complexes entre les tumeurs, le système immunitaire et le microenvironnement — interactions impossibles à étudier de manière aussi complète avec des cultures cellulaires seules. De plus, les souris présentent des réponses thérapeutiques proches de celles observées chez les patients humains, ce qui les rend particulièrement adaptées pour tester et valider de nouvelles thérapies.
Réduction
Le nombre d’animaux sera ajusté en fonction des besoins expérimentaux, en s’appuyant sur des calculs préalables permettant d’optimiser la taille des groupes. Les expériences d’induction de la leucémie seront réalisées avec des groupes de 5 animaux, répétées 2, 3 ou 4 fois selon les résultats obtenus. Si la première série montre des résultats significatifs, les autres ne seront pas effectuées. Sinon, nous poursuivrons avec la deuxième série, et ainsi de suite, jusqu’à l’obtention de résultats significatifs, avec un maximum de quatre séries. Cette approche séquentielle permet d’interrompre l’étude dès que des données robustes sont disponibles, évitant ainsi l’utilisation d’animaux supplémentaires non nécessaires. Ainsi, la conception expérimentale suit rigoureusement le principe de Réduction des 3R : le nombre d’animaux est limité à ce qui est strictement nécessaire pour obtenir des résultats fiables, les données sont exploitées au maximum, et toute expérimentation redondante est évitée. Cette stratégie permet de concilier la validité scientifique avec un impact réduit sur les animaux.
Raffinement
Afin de minimiser les perturbations liées aux prélèvements sanguins, aux injections, au phénotype délétère induit et à l'induction de la leucémie, des mesures spécifiques seront mises en œuvre. Les animaux seront étroitement surveillés afin de détecter tout signe de souffrance ou effet secondaire du traitement avant d'atteindre le seuil de mortalité. Les méthodes suivantes seront utilisées : Suivi du phénotype délétère : Les souris sont immunodéprimées et donc gardées dans des cages individuelles ventilées pour éviter les infections. Induction de la leucémie : Les animaux seront surveillés quotidiennement et toute détérioration de leur état sera immédiatement évaluée. Si des signes de douleur ou de détérioration physique apparaissent (critères de douleur : perte de poids, modifications du pelage, comportement, etc.), les animaux seront euthanasiés afin d'éviter toute souffrance et analysés directement.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix pour l’analyse des traitements en onco-hématologie. Modélisation d'interactions complexes : Les souris permettent d'étudier les interactions entre les tumeurs, le système immunitaire et le microenvironnement de manière bien plus fidèle que les cultures cellulaires seules. Évaluation de la réponse thérapeutique : Les souris présentent des réponses thérapeutiques proches de celles observées chez les patients humains, ce qui les rend précieuses pour tester de nouveaux traitements. Les animaux sont utilisés à l’âge de 6 à 8 semaines, ce qui correspond à une phase de maturité du système hématopoïétique comparable à celle de l’adolescence, en accord avec le fait que nous étudions un cancer pédiatrique. Comme les deux sexes sont affectés par le sous-type de leucémie étudié, nous utiliserons des souris mâles et femelles
Etudes de maladies cérébrovasculaires héréditaires humaines chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles nerveux
Une biopsie de queue de dix secondes et moins de trois injections par animal : ce sont les seuls actes déclarés pour 1 098 souris, dont 366 en niveau de souffrance léger et 732 en niveau modéré. Toutes seront tuées pour prélever leur cerveau à différents âges. Ce qu'elles subissent vient d'abord de leur génome, modifié pour reproduire deux formes héréditaires de maladie des petits vaisseaux cérébraux, la mort subite par accident vasculaire cérébral figurant parmi les effets annoncés. Le porteur remplace le tatouage par un poinçon à l'oreille pour limiter ce risque d'accident vasculaire, tout en rangeant la mort subite du côté des caractéristiques du modèle plutôt que des nuisances du projet.
Objectifs
Les maladies des petits vaisseaux cérébraux sont une cause majeure d’accidents vasculaires cérébraux récurrents chez l’homme, et aucun traitement spécifique n’est actuellement disponible. Ce projet vise à étudier les lésions cérébrovasculaires dans des modèles souris reproduisant les anomalies génétiques de deux formes héréditaires fréquentes de ces maladies. Des analyses moléculaires, biochimiques et histologiques seront effectuées sur des cerveaux prélevés à différents âges après la mise à mort des animaux, afin d’examiner l’évolution des lésions aux divers stades de la maladie. Ces études sont essentielles pour mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires sous-jacents et pour concevoir et évaluer de nouvelles stratégies thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Santé humaine : Ce projet apportera des avancées significatives dans la compréhension et le traitement des maladies des petits vaisseaux cérébraux. À court terme : Valider la pertinence d’un modèle chez la souris pour évaluer une nouvelle stratégie thérapeutique ciblant la protéine humaine mutée responsable de l’une de ces deux maladies. À moyen terme : Mieux comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans la seconde maladie afin de développer des approches thérapeutiques adaptées.
Procédures
Biopsie de queue, une fois, 10 seconde. Injections intrapéritonéales ou sous cutanées, moins de 3/animal, 10 secondes.
Impact sur les animaux
Stress et douleur légère de courte durée (environ 10 secondes) lors de la biopsie de queue. Stress et douleur légère de courte durée (environ 10 secondes) lors des injections intrapéritonéales ou sous cutanées. Mort subite de l’animal en lien avec la survenue possible d’accidents vasculaires cérébraux dans le modèle chez la souris de l’une des deux maladies.
Devenir
Les animaux des lots expérimentaux et de génotype d'intérêt sont mis à mort afin de pouvoir prélever le cerveau et réaliser les analyses moléculaires, biochimiques et histologiques.
Remplacement
La complexité des interactions vaisseaux –cerveau- débit sanguin fait qu’il est fondamental d’étudier ces anomalies sur l’animal vivant, soumis à l’ensemble des systèmes régulateurs, de façon parfaitement intégrée. De plus, la complexité de ces interactions fait qu’on ne sait pas modéliser correctement ce système in vitro. Pour ces raisons, un modèle in vitro ou computationnel ne peut pas être substitué au modèle animal
Réduction
Les âges auxquels les animaux seront analysés ainsi que la taille des échantillons ont été déterminés en se basant sur des jeux de données collectées au cours d’expériences précédentes. Ainsi il ressort que 15 animaux/ groupe seront nécessaires pour les études histologiques ou biochimiques ; 12 à 24 animaux/ groupe seront nécessaires pour les analyses moléculaires sur cellules uniques selon l’âge étudié. Des tests statistiques adaptés aux types de comparaison intergroupes seront utilisés.
Raffinement
Les animaux sont maintenus en groupes sociaux dans un environnement enrichi. Pour minimiser le risque d’accident vasculaire cérébral chez les souris mutées mimant une des 2 maladies, les souris sont identifiées par poinçon à l’oreille et non par tatouage/biopsie de queue. Une grille de score et une liste de points limites ont été établis. Les différents actes réalisés chez la souris sont réalisés par des expérimentateurs chevronnés. La mise à mort sera effectuée sous analgésie et anesthésie générale profonde.
Choix des espèces
La souris est un animal vertébré chez lequel, d'une part, l'organisation du système vasculaire cérébral est assez proche de l'homme et d'autre part les manipulations génétiques sont aujourd’hui réalisables. Ces manipulations génétiques sont indispensables pour la réalisation de ce projet. Nouveaux nés de 1 et 7 jours, prépubères, jeunes adultes et adultes de 2 mois à 9 mois pour étudier les différents stades de la maladie
Les peptides amphiphiles à la somatostatine (SST PAs) et leur effet anti-épileptique dans un modèle murin d’épilepsie
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Anesthésiés à l'isoflurane puis maintenus tête inclinée pour recevoir des gouttes dans les narines, 80 souriceaux porteurs d'une mutation qui déclenche des crises d'épilepsie reçoivent des peptides à la somatostatine entre leur huitième et leur douzième jour de vie. Ils font partie d'un groupe de 90 souris utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, dix d'entre elles ne recevant aucune injection, chacune ayant subi l'ablation d'une phalange pour le génotypage dans sa première semaine. Le porteur décrit des crises récurrentes dès le quatorzième jour, secousses des membres, perte d'équilibre et postures hypertoniques, puis une mort vers le seizième jour qu'il qualifie de naturelle et dont le report sert de critère d'efficacité. Il écrit qu'aucun effet indésirable majeur n'est attendu et que ces souriceaux "pourraient donc uniquement tirer bénéfice" des injections, sans indiquer ce qu'il advient de ceux qui survivraient au-delà.
Objectifs
Ce projet vise à évaluer l'efficacité d'un traitement contre l'épilepsie, une maladie chronique caractérisée par des crises épileptiques dues à un dérèglement de l'activité électrique du cerveau. Le traitement proposé utilise la somatostatine, une molécule naturellement produite par le cerveau réguler son activité électrique, mais qui est rapidement dégradée par l'organisme, limitant son efficacité. Pour surmonter ce défi, nous proposons l'utilisation de Peptides Amphiphiles à la Somatostatine, des molécules biocompatibles et biodégradables capables de libérer la somatostatine de manière ciblée dans le cerveau en fonction des besoins neuronaux. Cette approche pourrait améliorer significativement le traitement des épilepsies.
Bénéfices attendus
L’épilepsie est une maladie neurologique chronique touchant environ 50 millions de personnes dans le monde. Elle se manifeste par des crises dues à des décharges électriques excessives dans le cerveau, pouvant varier en intensité et en fréquence. La forme la plus courante est l’épilepsie du lobe temporal, caractérisée par des crises imprévisibles générées dans une partie spécifique du cerveau, l’hippocampe. Ces crises peuvent affecter les capacités cognitives et entraîner des troubles émotionnels. Bien que des traitements médicamenteux soient efficaces pour de nombreux patients, environ un tiers d'entre eux ne répondent pas aux médicaments actuels. Les peptides amphiphiles à la somatostatine pourraient offrir une nouvelle approche thérapeutique en utilisant la somatostatine, une molécule produite par le cerveau, améliorant ainsi le traitement des épilepsies.
Procédures
90 souris epileptiques seront utilisées pour notre étude. Dix d'entre elles ne subiront aucune procédure, tandis que 80 seront anesthésiées pour recevoir des injections intranasales de peptides amphiphiles. Ces injections seront réparties comme suit : 10 souris au 8ème jour, 10 au 10ème et 10 au 12ème jour avec des peptides contrôle, puis 10 souris au 8ème jour, 10 au 10ème et 10 au 12ème jour avec des peptides à la somatostatine. De plus, 10 souris recevront deux injections de peptides contrôle et 10 deux injections de peptides à la somatostatine, administrées au 8ème et au 12ème jour post-natal. Les injections seront réalisées sous anesthésie par inhalation d’isoflurane 2,5 %, avec une position spécifique pour maximiser l’absorption du médicament. La durée de la procédure est de quelques minutes. La mutation génétique, que ces souris possèdent, induit une altération de plusieurs processus neurodéveloppementaux, tels que le guidage axonal et l’élagage synaptique, ce qui participe à la présence d’une excitabilité neuronale anormale et à l’apparition précoce de crises d’épilepsie (~14ème jour post-natal) ayant comme foyer l’hippocampe et conduisant à une mort naturelle prematurée des souris (~16ème jour post-natal). Elles possèdent donc un phénotype dommageable.
Impact sur les animaux
Le modèle de souris KO-LGI1 cible la délétion totale de LGI1 dès le stade embryonnaire. La perte homozygote de la protéine n’est pas létale dès la naissance bien que les souris aient un poids significativement diminué au 14ème jour post-natal et un ralentissement du développement. A ce stade, elles présentent également des crises d’épilepsie récurrentes. Les crises sont caractérisées par des mouvements d’arrêt, des secousses des membres, de la perte d’équilibre posturale, des postures hypertoniques asymétriques et de l’activité ictale et inter-ictale à l’EEG. La mort à P16 est déclenchée naturellement par des épisodes hypertoniques. Aucun effet indésirable majeur est prévu ni au moment de l’injection ni dans les jours suivant cette dernière. L’acte d’injection pourrait être à l’origine d’un léger inconfort que l’animal ne devrait pas percevoir étant placé sous anesthésie. Le produit, correctement injecté, ne devrait en aucun cas gêner la respiration de l’animal ni affecter l’espérance de vie naturelle de ce modèle murin.
Devenir
Les animaux épileptiques utilisés dans cette étude seront anesthésiés et soumis à des injections intranasales. Ils seront ensuite reveillés de l’anesthésie après réalisation de la procédure d’injection intranasale et seront remis dans leur cage avec le reste de leur portée et les parents.
Remplacement
L'utilisation d'animaux pour la recherche scientifique s’avère ici indispensable pour tester l’efficacité d’un traitement contre l’épilepsie avant qu’il puisse être administrés aux êtres humains. Dans cette étude, nous voudrions tester des molécules appelées "peptides amphiphiles à la somatostatine", qui pourraient aider à traiter des maladies comme l'épilepsie. En administrant ces molécules à des animaux, on peut essayer de comprendre si ces molécules pourraient être efficaces et sûres pour les patients atteints d’épilepsie.
Réduction
Afin d’obtenir des résultats fiables permettant de déterminer s’il y a une amélioration significative de l’espérance de vie et un retardement de l’apparition des crises d’épilepsie des souris KO-LGI1 suite à l’injection intranasale des peptides amphiphiles à la somatostatine, 10 animaux par condition seront utilisés, pour un total de 80 animaux. Nous utiliserons 10 souris KO-LGI1 qui seront injectées au 8ème jour post-natal, 10 qui seront injectées au 10ème et 10 qui seront injectées au 12ème jour post-natal avec les peptides amphiphiles contrôle. Nous utiliserons également 10 souris KO-LGI1 qui seront injectées au 8ème jour post-natal, 10 qui seront injectées au 10ème et 10 qui seront injectées au 12ème jour post-natal avec les peptides amphiphiles à la somatostatine. Enfin nous utiliserons 10 souris qui recevrons deux injections de peptides amphiphiles contrôle et 10 souris qui recevrons deux injections de peptides amphiphiles à la somatostatine. Les deux injections seront effectuées au 8ème et au 12ème jour post-natal. L’esperance de vie ainsi que le moment d’apparition des crises d’épilepsie sera déterminé pour les souris KO-LGI1 non injectées, ainsi que les souris KO-LGI1 injectées avec les peptides amphiphiles contrôle et les peptides amphiphiles à la somatostatine. Les trois groupes seront comparés entre eux en utilisant des tests statistiques non paramétriques (Kaplan-Meier survival curve, log-rank test). Pour chaque groupe, les résultats obtenus en fonction des différents jours d’injection seront comparés entre eux afin d’évaluer lequel s’avère être le plus efficace (test statistique Mann-Whitney). Si les injections effectuées à un des jours établis ne s’avère pas efficace pour 5 animaux, aucun autre animal sera injecté au même âge. Si la réalisation d’une double injection ne s’avère pas plus efficace que la réalisation d’une seule injection pour 5 animaux, les animaux restants seront injectés une seule fois.
Raffinement
La stabulation des animaux sera réalisée au sein de l’animalerie de notre unité, dans des cages souris présentant un environnement enrichi avec des dômes en carton et des boites d’oeufs en carton à ronger. Ces souris sont régulièrement elevées dans le laboratoire et la détermination de leur genotype ainsi que leur identification sont effectuées, après leur naissance, par ablation de phalange entre le 7ème et le 10ème jour post-natal suivant les recommandations du Comité national de réflexion éthique sur l’expérimentation animale du 03/02/2021. Afin d’éviter que l’acte d’injection génère un inconfort ou un stress, les souris seront préalablement anesthésiées à l’isoflurane 2.5 % pout limiter le plus possible la gêne liée à cette procédure. De plus, elles seront maintenues manuellement en position supine avec la tête inclinée entre 70 et 90 degrés pour maximiser l'absorption du médicament dans la cavité nasale et dans le cerveau, et pour minimiser le drainage dans la trachée et l'œsophage. Les injections seront effectuées à l’aide d’une pipette, sans toucher la narine, mais uniquement en posant les peptides amphiphiles goutte par goutte sur sa surface afin d’éviter des éventuelles irritations et gênes respiratoires. Les souris seront quotidiennement surveillées et leur comportement monitoré afin de suivre la progression des signes cliniques liés à leur mutation (apparition des crises d’épilepsie) et déterminer leur espérance de vie. Si elles sont prostrées et que leur score de « mouse grimace scale » du NC3R est de 2, après la réalisation de l’injection, elles seront euthanasiées. La présence d’éventuelles difficultés respiratoires est un point limite. Si elles présentent un encombrement ou une respiration difficile, elles seront euthanasiées. Dans les deux cas la mise à mort s’effectuera par décapitation après anesthésie à l'isoflurane 5% pendant 5 minutes.
Choix des espèces
Nous voulons étudier le potentiel rôle thérapeutique anti-épileptique de nouvelles molécules, les peptides amphiphiles à la somatostatine (SST PAs). Présentant des crises d’épilepsie ainsi qu’un défaut du développement du cerveau et des niveaux de somatostatine dans l’hippocampe, les souris épileptiques constituent un modèle d’étude adapté. De plus, le modèle de souris épileptique que nous avons choisi est caractérisé par une espérance de vie naturellement très courte. Ils pourraient donc uniquement tirer bénéfice des injections intranasales. Les souris qui présentent la mutation seront utilisées pour la réalisation des injections qui auront lieu pendant leur deuxième semaine de vie (8ème, 10ème ou 12ème jour post-natal), avant que des crises d’épilepsie récurrentes apparaissent.
Analyse de la réponse immunitaire, de la protection contre l’infection et de la stabilité d’un candidat vaccin universel antigrippal dans un modèle préclinique murin
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles immunitaires
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
992 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant de léger à sévère. Toutes reçoivent deux vaccinations intramusculaires dans les pattes sous anesthésie, à vingt et un jours d'intervalle, et 37,5 % d'entre elles sont infectées par le virus de la grippe par inhalation sous anesthésie profonde, puis pesées chaque jour pendant quatorze jours. Le porteur indique que la dose élevée de virus peut provoquer une perte de poids marquée et des signes cliniques, et que les animaux sont mis à mort soit à l'atteinte d'un point limite, soit en fin d'étude pour les prélèvements. Il conclut qu'aucun modèle in vitro ne reproduit la physiologie d'un "organisme entier" et que le recours à la souris est "nécessaire" pour satisfaire les exigences réglementaires.
Objectifs
La grippe est une maladie virale aigue, fréquente et très contagieuse causée par des virus grippaux circulant dans le monde. Elle provoque chaque année environ 1 milliard de cas, 3 à 5 millions de cas graves (infections respiratoires entraînant des hospitalisations), et entre 300 000 et 650 000 décès particulièrement chez les individus vulnérables (personnes âgées, les enfants et immunodéprimés). Les souches responsables de la grippe, principalement de type A ou de type B, peuvent coexister sur une saison, ce qui rend le taux d’incidence annuel imprévisible. La vaccination reste à ce jour la stratégie la plus efficace pour protéger les populations. Elle agit en induisant des réponses immunitaires contre la souche virale circulante, ciblant les protéines de surface du virus. Cependant ces vaccins présentent une efficacité limitée : ~32 % pour les personnes âgées et ~43% pour les personnes adultes. Cette efficacité réduite s’explique en partie par les mutations très fréquentes, diminuant la correspondance entre le vaccin en cours et la souche circulante. D’autre part, le virus de la grippe renferme une protéine interne, hautement conservée entre les différentes souches virales. Cette caractéristique fait d’elle une cible pertinente pour de nouveaux vaccins universels capables d’induire des protections plus durables et plus efficace, notamment en cas de pandémies. L’objectif est de renforcer l’efficacité en testant de nouveaux candidats, ciblant la protéine interne, chez la souris. Cela se fait via deux axes principaux : élargir la couverture vaccinale en ciblant simultanément les souches A et B, et renforcer la réponse immunitaire grâce à l’ajout d’un adjuvant. Le second axe vise à étudier si une réponse immunitaire préexistante, induite par des expositions antérieures aux virus grippaux, peut améliorer ou modifier la réponse à une vaccination contre la grippe. Ce projet vise ainsi à contribuer à la mise au point d’un vaccin plus performant et mieux adapté aux défis épidémiologiques posés par la grippe.
Bénéfices attendus
Contrairement aux protéines de surface du virus de la grippe qui mutent souvent, la protéine interne, située à l'intérieur du virus, est beaucoup plus conservée entre les différentes souches de grippe. Cette faible variabilité fait d’elle une cible intéressante pour le développement de vaccins à large spectre, pouvant offrir une protection universelle contre diverses souches grippales contre la grippe saisonnière humaine, mais aussi contre d'autres sous types de la maladie actuellement présents chez les espèces aviaires, ayant le potentiel de provoquer une nouvelle pandémie. Le bénéfice attendu du projet est donc d’accroître l’efficacité des vaccins antigrippaux saisonniers et de garantir une préparation optimale en cas de future pandémie grippale. À l’issue de ces recherches, le candidat-vaccin entrera en phase clinique chez l’humain, avec pour objectif de diminuer la mortalité et l’incidence des formes graves de la grippe, apportant un bénéfice majeur à la santé publique.
Procédures
Tous les animaux du projet vont recevoir 2 vaccinations, réalisées par voie intra musculaire dans les pattes sous anesthésie générale légère. Ces injections sont espacées de 21 jours et chaque injection dure quelques secondes. Au moment de la mise à mort, un prélèvement sanguin est réalisé sous anesthésie générale légère dans 3 procédures sur 4 (81% des animaux). Les infections virales (représentant 37,5% des animaux) sont réalisées par inhalation et sous anesthésie profonde par injection. Cette injection est réalisée en quelques secondes, 1 seule fois par souris. L’infection est réalisée en quelques minutes pour chaque souris, afin de garantir la réussite du geste et la sécurité de l’animal. Les souris infectées seront pesées tous les jours sur une période de 14 jours.
Impact sur les animaux
Le geste de l'immunisation intramusculaire peut entrainer une douleur locale mais temporaire suite à l’injection. Les formulations utilisées sont à base de solution saline et les volumes injectés limitent fortement les risques de souffrance. L’infection virale par inhalation peut provoquer un stress léger et transitoire. 2 doses de virus seront utilisées en fonction des expériences : - une dose faible à laquelle une légère perte de poids peut être observée dans les quelques jours suivant l’infection, paramètre qui sera surveillé. - une dose élevée pouvant entrainer une perte de poids plus importante avec des signes cliniques (modification du comportement et altération de l’aspect physique. Une surveillance quotidienne rigoureuse sera mise en place pour minimiser la souffrance animale
Devenir
L'ensemble des animaux du projet sont mis à mort soit après atteinte d'un point limite défini dans le protocole, soit en fin d'étude pour les prélèvements post mortem nécessaires. Cette approche garantit le respect du bien-être animal tout en se conformant aux exigences réglementaires post-exposition.
Remplacement
La vaccination repose sur la mise en place d’une réponse immunitaire dans différents organes de la souris. Aucun modèle in vitro n’est actuellement capable de reproduire une telle dynamique. Des études de remplacement sont en cours de développement, mais cela ne permet pas mimer la physiologie d’un organisme entier. L’utilisation de la souris s’avère donc pertinent et est même nécessaire afin de satisfaire les exigences réglementaires.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est réduit au minimum sans compromettre les objectifs du projet. Ce nombre est basé sur nos études antérieures et des approches statistiques, afin d’obtenir des résultats statistiquement interprétables et robustes, permettant de détecter des différences significatives entre les groupes. Au sein d’une même procédure, plusieurs candidats vaccins seront testés en parallèle afin de réduire le nombre d’animaux du groupe contrôle. Le nombre d’animaux estimé correspond au nombre maximum d’animaux pouvant être utilisé dans ce projet. Cependant, durant tout le long du projet, en fonction des résultats obtenus à chaque procédure ou chaque temps points, les nombre d’animaux pourront être réduits et certains temps points supprimés.
Raffinement
Les souris seront acclimatées au minimum durant une semaine avant le début d’une procédure. Dans l’ensemble de nos groupes expérimentaux, un enrichissement de l’environnement est systématiquement mis en place dans les cages des souris afin d’améliorer leur bien-être. Cet enrichissement comprend, par exemple, l'ajout de maisonnettes en carton, de morceaux de bois, ainsi que d'autres éléments favorisant l'expression des comportements naturels des animaux. Ces mesures visent à diminuer le stress et à promouvoir un état émotionnel positif tout au long de l’étude. La vaccination est réalisée dans les pattes de la souris sous anesthésie légère, afin de limiter le stress lié à la préhension et la piqure. Les infections virales par inhalation seront réalisées sous anesthésie profonde. Des surveillances régulières sont assurées après les différentes études de pré-infection ou d’infection. Suivant l’infection, des croquettes et de l’eau pourront être mises à disposition dans la cage pour faciliter leur accessibilité. Une eau gélifié contenant l’équivalent nutritifs des croquettes pourra être utilisé comme substitut et déposé directement dans la cage. Enfin, au moment de l’euthanasie, un prélèvement sanguin sera réalisé sous anesthésie locale (Collyre anesthésique local) et sous anesthésie gazeuse pour minimiser toute sensation de douleur.
Choix des espèces
Parmi les différentes espèces animales utilisées en expérimentation, la souris est l’animal le mieux adapté pour le développement de modèles immunologiques d’autant plus que notre équipe maîtrise les outils et méthodes associés. Le modèle murin est par ailleurs largement documenté dans la littérature, ce qui nous permet de situer et de comparer nos résultats aux données existantes. Cette espèce offre donc tous les critères requis pour atteindre nos objectifs et mettre au point de nouvelles formulations vaccinales contre les infections grippales. Les animaux âgés de 5 semaines seront réceptionnés par l’animalerie et utilisés seulement après une période d’acclimatation d’une semaine. Nous allons donc utiliser des animaux sevrés de 6 semaines (jusqu’à 12 semaines si besoin). Le système immunitaire est décrit comme mature à partir de cet âge-là et non vieillissant.
Optimisation et validation des avantages des stratégies de programmation thermique embryonnaire chez les poulets de chair à croissance rapide
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Dix poulets de chair sont opérés à quinze jours sous anesthésie générale pour recevoir deux capteurs de température, l'un sous la peau, l'autre dans l'abdomen, et quatre-vingt-dix autres sont saignés trois fois en quinze jours. Au total 1 440 poulets vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, exposés à partir du vingt-quatrième jour à un coup de chaleur artificiel de cinq jours, entre 32 °C le jour et 25 °C la nuit. Le projet évalue une "programmation thermique embryonnaire" appliquée pendant l'incubation des œufs, sur une souche à croissance rapide retenue pour sa "représentativité des productions françaises actuelles" et pour répondre à "l'immédiateté de la demande terrain". Tous sont mis à mort à trente-six jours dans un abattoir commercial et leurs carcasses valorisées dans le circuit agroalimentaire, ce que le porteur présente comme l'âge classique d'abattage.
Objectifs
Le projet vise à évaluer dans une approche multicritère, l’impact de la « programmation thermique embryonnaire » appliquée dans différentes situations (durée de stockage des œufs, sexe), sur des poulets de chair exposés à de fortes chaleurs. Considérant les souches à croissance rapide, la souche ROSS 308 a été sélectionnée en raison de sa représentativité des productions françaises actuelles et ainsi répondre à l'immédiateté de la demande terrain. Il permettra i) d’éclairer la compréhension des mécanismes physiologiques ouvrant de nouvelles perspectives de recherche, ii) d’émettre des recommandations concrètes de mise en œuvre pour les couvoirs.
Bénéfices attendus
Le projet permettra de : Déterminer l'intérêt d'une programmation thermique embryonnaire sur les poulets de chair et son interaction avec le sexe des animaux et la durée de stockage des œufs. Développer un modèle thermodynamiquequi se concentrera sur la simulation des températures corporelle, sous-cutanée et de surface des plumes en fonction de la température ambiante, de l'humidité relative ambiante, du contenu énergétique théorique de l'aliment et de la dynamique de l'ingestion. Une fois validé, ce modèle pourrait servir de substitut non invasif pour la température corporelle (et par conséquent les niveaux de stress thermique) sous diverses conditions environnementales.
Procédures
La pose de capteurs internes de suivi de température sera réalisée par voie chirurgicale (un sous cutané et un intrapéritonéal par poulet) à l’âge de 15 jours. Les animaux seront sous anesthésie générale dont le délai prévisionnel est de 30 min, le délai de chirurgie est estimé entre 15 et 20 min par poulet. Trois prises de sang seront réalisées sur un échantillon de poulets, tous les 5 jours durant 15 jours, avant, pendant et après le coup de chaleur. Concernant les prises de sang, elles durent quelques secondes par animal. L’application d’un coup de chaleur artificiel qui débutera 10 jours avant abattage pour une durée de 5 jours. Les températures oscilleront entre 32°C pendant 6h en journée et 25°C durant 6h la nuit. Ces deux plages de température sont séparées de 6h durant lesquelles la température augmente ou diminue graduellement.
Impact sur les animaux
La chirurgie peut provoquer de la douleur et de l’inconfort en cas d’insuffisance d’action de l’anesthésie. Cette dernière peut provoquer une dépression respiratoire, même si le risque est limité avec une anesthésie gazeuse. Dans nos conditions, l’apparition de complications post-opératoires est peu probable mais reste possible (risques d’infection, de rejet du capteur, ou de réponse inflammatoire excessive). Les prises de sang au sinus occipital réalisées sur les poulets sont considérées comme une source de stress, notamment due à la contention nécessaire, et peuvent engendrer des hématomes. L’exposition aux fortes chaleurs peut engendrer des conséquences physiologiques potentielles ainsi que des conséquences comportementales. L’élevage des animaux au sol en groupe sexé peut entraîner des comportements agressifs, voire de picage, qui peuvent être exacerbés lors d’épisodes de chaleur.
Devenir
Tous les animaux élevés durant le projet seront mis à mort à 36 jours dans un abattoir commercial et leurs carcasses valorisées dans le circuit agroalimentaire classique. Les animaux auront atteint l’âge classique d’abattage en conditions commerciales ce qui permet la valorisation des carcasses.
Remplacement
Aucun modèle cellulaire ou in vitro n'est capable de reproduire l'effet de la programmation thermique chez l'espère cible, le poulet de chair, et son impact durant toute la durée de vie de l'animal (physiologie, comportement, performances, etc..).
Réduction
Pour les effectifs, le nombre d’animaux par parquet a été défini pour respecter une densité de production comparable aux élevages commerciaux. Considérant les travaux antérieurs et la variabilité interindividuelle attendue pour nos critères d’intérêt, nous devons disposer de 240 animaux/lot pour les indicateurs de performances de croissance (poids vifs, Gain Moyen Quotidien). Du fait des installations, certaines mesures, comme la consommation alimentaire, peuvent être mesurés uniquement au parquet, c’est pourquoi nous disposons de 6 parquets/traitement. Pour garantir la robustesse des résultats pour l'évaluation des marqueurs sanguins de stress oxydatif, on estime les effectifs nécessaires à 15 poulets/lot (soit 90 poulets au total). Pour le suivi de la température corporelle des poulets, nous nous sommes appuyés sur des travaux antérieurs et sur la résolution des implants choisis. De plus, compte tenu de la faible variabilité interindividuelle de la température corporelle, le nombre de 5 animaux par lot est nécessaire et suffisant pour mettre en évidence des effets significatifs sur la température des animaux. Seuls 2 lots seront suivis pour leur température corporelle soit un total de 10 poulets équipés d’implants (5 poulets x 2 lots). Les effets de la programmation thermique embryonnaire sur les critères mesurés seront analysés statistiquement.
Raffinement
Les poulets seront élevés dans des conditions standards dès l’éclosion à raison de 40 animaux par loge dans un bâtiment d‘élevage avec un contrôle automatique de la température, ventilation et lumière. Les animaux seront élevés au sol, sur copeaux et auront accès à l’aliment et à l’eau ad libitum. Cet élevage en groupe permet la proximité entre congénères et renforce les échanges auditifs, olfactifs et visuels entre les animaux, ainsi que les interactions positives. Ils seront visités deux fois par jour minimum, y compris pendant les week-ends et jours fériés et les manifestations de détresse ou de maladie seront prises en considération pour envisager le retrait des animaux (case infirmerie) ou leur euthanasie en cas d’atteinte des points limites. Le milieu de vie des poulets sera enrichi avec des chaînettes de couleur à picorer, et un perchoir sera mis à disposition des animaux dans chacune des cases dès leur arrivée dans le bâtiment à 1 jour.
Choix des espèces
Le poulet de chair a été choisi comme modèle car il s'agit de l'espèce agronomique cible du projet. L’évaluation de l’intérêt d’une programmation thermique embryonnaire lors de l’incubation se fera tout au long de la durée d’élevage des animaux. L’opération se fera sur des animaux de 15 jours afin qu’il puisse supporter l’acte de chirurgie et permettre de suivre les paramètres du capteur tout au long de la vie de l’animal. Par ailleurs, l’épisode artificiel de forte chaleur sera appliqué en fin d’élevage, 10 jours avant abattage (à l’âge où les animaux sont les plus sensibles au pic de température) de J24 à J28. Il convient donc de suivre les critères zootechniques, comportementaux et sanitaires pendant toute la durée de l’élevage. Les poulets seront élevés de leur jour d’éclosion l’âge classique d’abattage pour un élevage type standard à savoir 6 semaines (36 jours).
Etude de l’évolution des concentrations d’un nouvel antibiotique dans le liquide cérébrospinal, le cerveau et le plasma chez le rat sain
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
46 rats vont être utilisés, tous tués pour prélever et analyser leur cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit une injection d'antibiotique dans la veine de la queue, puis subit sous anesthésie une ponction de liquide cérébrospinal et un prélèvement de sang, après quatre séances d'habituation au tube de contention. Le porteur signale que l'injection provoque une perte d'équilibre et une attitude prostrée. Tout tient à une mesure de concentration, et les résultats attendus "constitueront une base scientifique pour envisager, de manière raisonnée, la poursuite du développement" de l'antibiotique, formule qui tient le bénéfice pour les patients à bonne distance.
Objectifs
Les infections neuroméningées sont difficiles à traiter de par la présence de barrières physiologiques dans l'organisme protégeant le cerveau. De plus, l'émergence de résistance aux antibiotiques actuels accentuent cette problématique. La recherche de nouveaux antibiotiques pouvant traiter ces infections devient donc un enjeu majeur. L'objectif de ce projet est d'évaluer la capacité d'un nouvel antibiotique à passer la barrière qui protège le cerveau et à pénétrer dans le liquide cérébrospinal et dans le cerveau. L'antibiotique choisit a fait ses preuves dans des infections rénales ou pulmonaires compliquées.
Bénéfices attendus
Les résultats issus de cette étude chez l'animal constitueront une base scientifique pour envisager, de manière raisonnée, la poursuite du développement de cet antibiotique dans l’indication des infections neuro-méningées chez l'homme.
Procédures
Tous les animaux recevront au cours du projet une injection d'antibiotique de 30 secondes environ, et 2 prélévements (liquide cérébrospinal et sang) seront réalisés sous anesthésie. La durée de l'anesthésie sera de 5 minutes maximum.
Impact sur les animaux
Injection caudale :légère douleur, brève et transitoire. Injection antibiotique : Perte d'équilibre et attitude prostrée
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour prélèvement et analyse de cerveaux
Remplacement
Dans les premières phases de développement d'un médicament à visée cérébrale, il est possible d'utiliser des cultures de cellules. Cependant ces cultures ne reproduisent pas la complexité des barrières protégeant le cerveau et elles ne prennent pas en compte l'existence d'autres organes dans lequel le médicament se distribue via la circulation sanguine. Les modèles animaux restent donc nécessaires avant de tester le médicament chez l'Homme.
Réduction
L'étude sera faite en deux étapes ; la première permettra de trouver les conditions optimales d'administration sur un rat par condition. Les résultats seront confirmés dans la seconde étape sur des lots de plusieurs d'animaux. En se basant sur des données de la littérature, nous avons calculé le nombre minimal d'animaux par lot permettant d'obtenir des résultats robustes.
Raffinement
Les rats seront acclimatés pendant 10 jours. Une habituation au tube de contention qui permettra l'injection est prévue : 4 séances de 5 min sur 4 jours différents précédents l’administration . Les prélèvements seront faits sur des animaux anesthésiés sous couverture antalgique. Des points limites gradés ont été établis de façon à obtenir un arbre décisionnel en fonction des observations ce qui permettra d'agir sans délai.
Choix des espèces
Nous utiliserons des rats agés de 8 semaines ayant atteint la maturité physiologique, modèle couramment utilisé en pharmacologie. Il s’agit d'une lignée consanguine qui présente une certaine variabilité génétique entre les individus ce qui permet de mieux refléter la diversité génétique observée dans les concentrations d'antibiotiques dans la population humaine. De plus, leurs paramètres physiologiques, métaboliques et anatomiques sont bien connus, cela permet une interprétation fiable des données chez le rat et donc une extrapolation des résultats à l'homme plus robuste.
Immunité anti-tumorale d’un nouveau composé synthétique
- Recherche appliquée
- Cancers
760 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour analyse de leurs tumeurs, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une greffe de cellules tumorales sous anesthésie générale, puis jusqu'à neuf injections hebdomadaires sur animal vigile, la tumeur étant mesurée au pied à coulisse ou par imagerie tous les trois jours. Le composé testé a déjà montré une forte activité antitumorale, y compris sur une xénogreffe de cancer du poumon, ce qui l'oriente selon le porteur vers des essais cliniques. Il écrit qu'il est "absolument indispensable" de passer par un modèle vivant pour confirmer que cette efficacité passe par le système immunitaire.
Objectifs
Les microtubules sont les composants majeurs du cytosquelette de la cellule et sont composés d’un seul type de protéine : la tubuline. Ils sont impliqués notamment dans la division cellulaire et la vascularisation tumorale. C’est pourquoi, en chimiothérapie antitumorale, cibler les microtubules est la stratégie thérapeutique à large spectre la plus efficace. Des petites molécules appelées agents ciblant les microtubules sont responsables de la régulation de la tubuline. Une société a développé un nouvel agent synthétique capable de réduler la tubuline et montrant une forte activité antitumorale ainsi que la capacité à outrepasser les mécanismes de résistance habituels. De plus, cette forte activité est également observée dans un modèle de xénogreffe de cancer du poumon non à petites cellules, orientant ainsi ce composé vers des essais cliniques en tant que nouveau médicament anticancéreux prometteur. Nos résultats in vitro (données non publiées) nous ont aussi permis d’observer que ce composé active la mort cellulaire immunogène, c’est-à-dire que le système immunitaire se retrouve activé par la mort des cellules tumorales. C’est pourquoi, nous souhaitons confirmer in vivo que l’efficacité antitumoral de ce composé synthétique est lié à l’activation du système immunitaire.
Bénéfices attendus
Notre composé a déjà démontré un fort potentiel in vitro pour le traitement du cancer du poumon. Cette étude in vivo explore le potentiel immunogène et l'efficacité d'un schéma thérapeutique combiné à une immunothérapie conventionnelle par blocage des points de contrôle immunitaire. Ainsi, cette étude préclinique ouvrira la voie à des essais cliniques ultérieurs et à une éventuelle homologation clinique.
Procédures
Les animaux recevront une injection sous anesthésie générale (2min) puis deux injections sous anesthésie locale (vigile,
Impact sur les animaux
Les nuisances découleront des interventions et greffes de cellules tumorales sous anesthésie générale, des injections de traitements, des suivis de croissance tumorale à l'aide d'un pied à coulisse ou d’imagerie tous les trois jours. Ces différentes manipulations peuvent entraîner du stress chez l’animal et les croissances tumorales en sous-cutanées peuvent entraîner des douleurs locales et modérées. Une perte d’appétit modérée et donc une perte de poids modérée peuvent apparaître chez la souris suite aux traitements médicamenteux.
Devenir
Toutes les souris seront euthanasiées pour analyse des tumeurs après traitement, post-mortem.
Remplacement
Ce projet ayant pour objectif de tester si notre nouveau composé synthétique induit une réduction de la croissance tumorale avec une activation du système immunitaire, il est donc nécessaire d’utiliser un modèle mimant le plus fidèlement possible l’environnement tumoral et le système immunitaire. Il est actuellement impossible de reconstituer un système immunitaire in vitro/ex vivo du fait de sa complexité. Il est donc absolument indispensable pour ce projet d’utiliser un modèle in vivo.
Réduction
Nous avons déterminé le nombre minimum d’animaux par groupe statistiquement nécessaire afin de réaliser notre étude. Nous aurons donc 9 animaux par groupe. Une souris supplémentaire a été ajoutée par groupe (soit un total de 9+1 souris par groupe) pour prendre en compte d’éventuelles exclusions d’animaux dans l’étude, telles que des tumeurs hétérogènes au moment du traitement, des problèmes comportementaux, l’atteint précoce d’un point limite, où la mort pendant l’expérimentation. Dans un souci de réduction du nombre des animaux contrôles, nous chercherons à regrouper les expérimentations lors que cela est possible. L’étude sera interrompue si l’hypothèse initiale n’est pas validée lors des premières procédures, les procédures suivantes ne seront pas entreprises. Plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) pour extraire le maximum de données de chaque expérimentation. Ces tissus seront également partagés avec nos collaborateurs dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Les animaux seront observés quotidiennement afin de détecter tous changements. Nous enrichirons le milieu à l’aide de sizzlenests, tunnels, maisons. Les manipulations seront réalisées dans le souci constant de réduire au maximum l’inconfort et la souffrance des animaux (points limites surveillés, utilisation de cages préchauffées et de lampes chauffantes). La mise en place d’une grille de suivi stricte des points limites permettra d’éviter au maximum le stress et/ou la douleur au cours de l’expérimentation, des critères d'arrêt précoces de souffrance ont été définis et seront strictement appliqués.
Choix des espèces
Le choix de la souris pour la réalisation des expériences envisagées se justifie par plusieurs raisons. Tout d’abord, la souris est l’animal dont la génétique est la mieux connue, ce qui nous permet un contrôle précis de nos expérimentations. Ensuite, la souris est un animal très utilisé en oncologie, de nombreuses données sont déjà accessibles et utilisables ce qui permet de réduire le nombre d’animaux nécessaire. Et pour finir, la méthodologie envisagée est d’une mise en place relativement aisée sur ce type d’animal et nous avons acquis une grande pratique expérimentale sur cette espèce. Les animaux seront utilisés à 7 semaines afin de disposer d’un organisme avec un processus de développement terminé et un système immunitaire mature.
Caractérisation d’une nanoplateforme inorganique radiomarquée pour le ciblage de tumeurs. (1/2)
- Recherche appliquée
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Pour savoir si des nanoparticules radiomarquées échappent assez longtemps au foie et aux défenses immunitaires pour atteindre une tumeur, 106 souris vont être utilisées, toutes tuées puis disséquées. Trente-six d'entre elles relèvent d'un niveau de souffrance légère et soixante-dix d'un niveau modéré, ces dernières recevant une greffe de cellules cancéreuses sous la peau. Chaque animal passe cinq séances d'imagerie nucléaire de dix minutes sous anesthésie, après injection d'un produit radioactif dans la veine de la queue, et un transport de deux heures trente à trois heures entre deux établissements. Les souris qui perdent trop de poids, deviennent léthargiques ou développent une tumeur jugée trop grosse sont retirées de l'étude et tuées.
Objectifs
L'Imagerie par Résonance Magnétique (IRM) est une technique d'imagerie médicale qui permet d'obtenir des vues en deux ou trois dimensions de l'intérieur du corps avec une très grande précision anatomique. Elle n'utilise pas de rayons X, mais un champ magnétique puissant et des ondes radio pour créer des images détaillées des organes et des tissus mous. Ce projet se déroule entre deux EU différentes. Après avoir mené une première étude en laboratoire sur des cellules, ce projet a pour but de tester, sur des animaux vivants, de nouvelles substances issues des nanotechnologies. Ces substances pourraient améliorer les images médicales utilisées pour détecter et suivre l’efficacité du traitment du cancer. Elles combinent les avantages de deux techniques d'imagerie : la précision de l’IRM et la sensibilité de l’imagerie nucléaire. Cependant, un gros obstacle est que notre corps élimine ces substances très rapidement, en quelques minutes seulement. Le foie et le système immunitaire les repèrent et les capturent avant qu’elles n’aient le temps d’atteindre la tumeur. Pour éviter cela, on modifie leur surface avec des polymères (une sorte de revêtement spécial) pour qu’elles deviennent invisibles aux défenses du corps. Cela leur permet de rester plus longtemps dans le sang et d’avoir plus de chances d’atteindre la tumeur. Dans ce projet, nous allons d'abord tester trois types de ces revêtements et choisir ceux qui rendent les substances les plus « invisibles » pour le corps. Le but est qu’elles restent plusieurs heures dans le sang. Ensuite, sur des souris porteuses de tumeurs, nous testerons les deux meilleures versions. L’imagerie se fera avec un appareil spécialement conçu pour les petits animaux, sous anesthésie, afin d’éviter qu’ils ne bougent pendant la prise des images.
Bénéfices attendus
Ces nouvelles substances sont conçues pour que l’on puisse injecter des doses plus faibles et obtenir de meilleures images médicales. En effet, une seule méthode d’imagerie ne suffit pas toujours pour poser un diagnostic précis. C’est pourquoi il devient important de créer des produits capables de combiner deux techniques d’imagerie différentes et de viser précisément la zone malade. Ces produits "bimodaux" permettraient d’obtenir plus rapidement un diagnostic fiable et de choisir un traitement mieux adapté. Cela réduirait les effets secondaires, améliorerait la qualité des soins pour les patients et ferait aussi baisser les coûts pour le système de santé. Des études montrent que les professionnels de santé sont particulièrement intéressés par des substances qui combinent la précision des images IRM avec la sensibilité de l’imagerie nucléaire, car ces deux méthodes se complètent bien. Il existe d’ailleurs déjà des machines capables de faire ces deux types d’images en même temps. Pourtant, même si plusieurs études ont proposé des solutions, aucun produit de ce type n’est encore disponible pour un usage médical. Les nanomatériaux représentent de bons candidats pour développer ces outils, car ils peuvent être facilement modifiés pour mieux cibler les zones malades et combiner plusieurs fonctions.
Procédures
Suivant les procédures les animaux serons soumis : dans l'UE1 à une Injection de cellules cancéreuses sous la peau, cette étape dure environ 20 secondes. Elle est réalisée pendant que l’animal est endormi (sous anesthésie) afin de garantir un geste précis et sans douleur; et dans l'EU2 à cinq séances d’imagerie nucléaire, ces examens permettent d’observer ce qui se passe à l’intérieur du corps sans chirurgie. Ils sont réalisés sur des animaux anesthésiés pour qu’ils restent immobiles. Chaque séance dure environ 10 minutes et ne cause ni douleur ni traumatisme. Il y aura une injection intraveineuse sous anesthésie dans la veine de la queue de l’animal, sous anesthésie (procédure complète, incluant la préparation nécessite 10 minutes) qui permet d’administrer le produit radioactif nécessaire à l’imagerie.
Impact sur les animaux
L’imagerie nucléaire utilisée est non invasive et ne provoque que très peu de gêne pour les animaux. Le modèle de cancer, de sévérité modérée, ne sera utilisé qu’après une première phase de sélection des nanoparticules les plus prometteuses, afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires. Des antidouleurs seront administrés après la chirurgie si besoin.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de procédures expérimentales. Les animaux ayant reçu injection des nanoparticules seront disséqués post-mortem pour analyse de leurs organes.
Remplacement
Certaines étapes, comme la vérification de la stabilité et de la toxicité des nanoparticules, seront réalisées entièrement en laboratoire, sans animaux. En revanche, pour comprendre comment ces nanoparticules se répartissent dans le corps, sont éliminées (par les urines ou le foie) et ciblent les tumeurs, des tests sur de petits animaux sont indispensables. Ces études commenceront chez l’animal sain, pour évaluer leur comportement, avant de les tester sur un modèle tumoral afin de mesurer leur capacité à atteindre la tumeur.
Réduction
Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, une méthode d’imagerie sera utilisée pour suivre les mêmes souris à différents moments (4h et 24h après l’injection). Cela réduit la variabilité entre les animaux et permet d’en limiter le nombre pour des temps différents. L’imagerie permettra de mesurer la répartition de nos nanoparticules dans les organes. Les analyses sur organes après mise à mort ne seront réalisées que pour les deux nanoparticules les plus prometteuses et aux moments les plus pertinents, identifiés grâce aux images, ce qui permet de réduire significativement le nombre total d’animaux.
Raffinement
La première phase de tests sera réalisée sur des souris saines afin de limiter l’utilisation d’animaux porteurs de tumeurs. Tous les animaux seront hébergés selon la réglementation en vigueur. Ceux montrant des signes de souffrance (perte de poids importante, léthargie, tumeur trop grosse) seront retirés de l’étude et mis à mort. Un enrichissement adapté sera prévu dans chaque cage (igloo, tunnel, etc.). Pour les souris recevant une greffe de cellules tumorales, un antidouleur sera injecté avant l’intervention. Les animaux seront gardés au chaud et surveillés jusqu’à leur réveil. Si des signes de douleur apparaissent une nouvelle dose d’antidouleur sera administrée chaque jour jusqu’à amélioration. Un transport des animaux entre 2 EU sera fait par un transporteur agréé avec enrichissement dans les cages pour une durée de 2h30-3h.
Choix des espèces
Le modèle de souris est bien adapté pour évaluer les agents de contraste en imagerie. Comme chez l’humain, la souris possède une vésicule biliaire, ce qui permet d’observer une possible élimination par le foie. Le modèle de tumeur sous la peau est bien maîtrisé. Les souris utilisées seront jeunes adultes (entre 7 et 16 semaines), ayant atteint leur maturité. Pour étudier un effet spécifique tumoral des souris plus jeunes (6 semaines) recevront une greffe de cellules cancéreuses, et seront ensuite examinées par imagerie entre 7 et 10 semaines.
Demostration de l’effet anti-tumoral sans dommages aux tissus sains grâce à un dispositif d’irradiation utilisant des rayons-X à ultra-haut débit de dose
- Recherche appliquée
- Cancers
Porteuses d'un glioblastome pour une partie d'entre elles, des souris sont transportées vers un site industriel, anesthésiées au gaz et irradiées en une fraction de seconde par un accélérateur Rhodotron. 120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 68 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, 32 un niveau modéré et 20 un niveau léger. Il s'agit de vérifier qu'une machine industrielle reproduit l'effet FLASH obtenu jusqu'ici avec des protons, et d'ouvrir la voie à une version clinique moins coûteuse. Le porteur écrit que l'irradiation par rayons X est "indolore pour tous les animaux, tout comme une radiographie", puis annonce une perte de poids, des troubles de la locomotion et des lésions cutanées aux zones irradiées, ainsi que des tests comportementaux dont il ne précise pas la nature.
Objectifs
Notre projet repose sur une technique innovante appelée radiothérapie FLASH. Contrairement à la radiothérapie classique, qui administre des rayons en plusieurs minutes, la radiothérapie FLASH délivre la dose en une fraction de seconde. Pourquoi est-ce une avancée majeure ? Nos recherches ont montré que cette méthode protège mieux les tissus sains tout en restant efficace contre les tumeurs, notamment les cancers du cerveau. Actuellement, la technique la plus prometteuse utilise des protons, mais ces équipements coûtent chers et ne sont pas accessibles à tous les patients. Nous travaillons donc à adapter cette technologie pour un usage clinique plus large. Pour cela, nous allons tester un appareil industriel appelé Rhodotron, capable de délivrer des doses très rapides utilisant des rayons X. Notre objectif est de vérifier qu’il peut reproduire l’effet FLASH et ainsi permettre d’adapter le Rhodotron en appareil clinique pour ouvrir la voie à des essais sur des patients à l’avenir. Ce projet pourrait transformer la radiothérapie et améliorer les traitements contre le cancer tout en réduisant les effets secondaires de ce traitement.
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans un projet visant à transférer la radiothérapie FLASH en clinique humaine. La technique FLASH a été découverte il y a 15 ans et a récemment été reconnue comme l'une des avancées majeures pour l'avenir de l'oncologie par radiothérapie. Ce projet pré-clinique permettra le transfert clinique de la radiothérapie FLASH à rayon X avec le Rhodotron qui est une machine industrielle pouvant facilement être transformé en machine clinique. Cette avancée représente un espoir significatif pour les patients atteints de cancer à leur famille.
Procédures
Toutes ces expériences réalisées à Strasbourg se font sur une journée. Tous les animaux sont d’abord transportés vers le site d'irradiation dans leurs cages d’hébergement avec enrichissement, du gel hydrique et du complément alimentaire sous forme de gel. Tous les animaux seront irradiés sous anesthésies gazeuse. L’anesthésie et l’irradiation durera au maximum 10 minutes par souris. Les animaux contrôles qui ne sont pas irradiés seront anesthésiés pendant 10min. A la fin des irradiations et après avoir vérifié le réveil des animaux et leur état général, les animaux sont replacés dans leur cage d’hébergement et immédiatement retransportés vers leur animalerie pour minimiser l’impact du transport sur l’état général des animaux.
Impact sur les animaux
L'irradiation par rayons X est indolore pour tous les animaux, tout comme une radiographie. Effets indésirables de l’irradiation attendus à moyen/long-terme sur tous les animaux sont une perte de poids, un problème de locomotion, l'apparition de lésions de la peau au niveau des zones irradiées Nous ne pouvons exclure que la tumeur cérébrale pourrait modifier le comportement des souris et parfois induire des crises d’épilepsie même si cette nuisance n'a jamais été observée dans des expériences antérieures.
Devenir
A l'issue de la procédure d'irradation les animaux seront maintenus en vie et retourneront dans leur animalerie d'origine où ils seront mis à mort à l'issue de chaque étude pour réaliser des prélèvements post mortem pour analyses histologiques et moléculaires.
Remplacement
L’étude des effets protecteurs de la radiothérapie FLASH sur le tissu sain nécessite l’utilisation d’un organisme complexe dans lesquels on peut étudier les altérations de la fonction de l’organe irradié. Aujourd’hui, on ne peut pas évaluer la fonction d’un organe in vitro car l’organe est composé de cellules multiples qui interagissent entre elles. L’expression des dommages induit par le radiothérapie sur ces différentes cellules est différent : certaines meurent, d’autres entrent en sénéscence, d’autres ce différencient. C’est la conjonction de ces différents dysfonctionnements complexes qui induit la perte de fonction de l’organe. De la même manière, l’effet anti-tumoral des radiothérapies conventionnelle et FLASH in vitro ne reflètent pas la réponse d’une tumeur in vivo. Par exemple une dose de 10 Gy est suffisante pour tuer la majorité des lignées de cellules tumorales in vitro alors que des doses plus élevées sont nécessaires in vivo. Aujourd’hui, des recherches sont en cours avec des mini-organes cultivés en laboratoire (organoïdes) et des morceaux de tissus, mais ces méthodes n’ont pas encore montré les effets bénéfiques de la radiothérapie FLASH. Une autre approche prometteuse consiste à utiliser des embryons de poisson zèbre. Des expériences ont montré que la radiothérapie FLASH protège bien ces embryons lorsqu’on utilise un faisceau d’électrons. En revanche, nous ne disposons de modèle tumoral chez le ZFE, nous soomes entrain de le développer. En revanche, la souris permet l’étude de ces effets dans un système intégré. L’effet protecteur et anti-tumoral de la radiothérapie FLASH a été montré à plusieurs reprises avec des faisceaux d’électrons et de protons mais pas avec des rayons X et c’est ce que nous voulons faire ici. De plus, les études menées ces dernières années montrent que la réponse des souris à la radiothéarpie est similaire à celle de l’homme. C’est pourquoi nous concentrons nos efforts sur la souris pour valider un nouveau faisceau de radiothérapie FLASH utilisant des rayons X. La souris est le modèle animal le plus pertinent pour montrer l’effet de la radiothérapie FLASH. Ici l’objectif est de s’assurer que cette technologie fonctionne bien avant de l’adapter aux traitements pour les patients. ’L'utilisation d’un autre modèle expérimental nécessiterait des mises au point longue et de nombreux animaux contraire à notre objectif de réduction.
Réduction
Pour s’assurer que nos résultats sont fiables, nous utilisons des méthodes mathématiques rigoureuses pour déterminer combien d’animaux sont nécessaires dans chaque expérience. Le nombre d’animaux nécessaires au projet est calculé en prenant en compte la taille de l’effet attendu. Ces calculs nous permettent de tirer des conclusions solides tout en réduisant le nombre de souris utilisées. De plus, pour les tests comportementaux les résultats obtenus sur groupe contrôle d’animaux sans tumeur (cohorte 1) sont utilisés pour les analyses des animaux porteurs de Glioblastome et en rémission après les traitement de radiothérapie, ceci permet de résuire le nombre d’animaux au total.
Raffinement
Nous mettons en place plusieurs mesures pour assurer le bien-être des animaux tout au long des expériences. 1. Transport sécurisé: Les souris sont transportées dans leur cage d’hébergement avec enrichissement pour éviter le stress et préserver leurs liens sociaux. Elles ont accès à de l’eau en gel et à de la nourriture enrichie pour leur confort. L’irradiation et le transport sont faits le même jour pour limiter leur temps hors de l’animalerie. Les animaux porteurs de tumeur ont une période de récupération de 10j avant le transport. 2. Irradiation sous surveillance: Les souris sont anesthésiées et placées sur un tapis chauffant pendant la radiothérapie, qui dure moins de 10 minutes. Une caméra permet de les surveiller en temps réel. Pour protéger leurs yeux, un gel ophtalmique est appliqué. 3. Prévention des infections et de la douleur: Comme la radiothérapie corps entier peut affaiblir le système immunitaire, un traitement antibiotique préventif est donné dans l’eau de boisson, un traitement antalgique préventif est aussi administré pour contrôler la poussée fébrile.
Choix des espèces
Nous utilisons des souris dans cette étude car la souris est le modèle animal le plus pertinent pour répondre à nos questions qui concerne la radiothérapie: C’est l’animal de référence en radio-oncologie car sa réponse à la radiothérapie est semblable à celle de l’homme au niveau de la tumeur et du tissu sain. Nous utiliserons des animaux jeunes adultes âgés de 8 semaines car le glioblastome est un type de tumeur que l’on retrouve chez des patients adultes et la radiothérapie conventionnelle est efficace mais induit des déficiences cognitives sévères.
Efficacité de traitements innovants sur un modèle murin de fibrose rénale
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
Une injection déclenche une fibrose rénale, puis deux à six injections ou gavages de molécules suivent, avec des collectes d'urine obtenues par contention. 280 souris vont être utilisées ainsi, toutes tuées à l'issue pour l'analyse histologique de leurs reins, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les gavages répétés peuvent irriter l'œsophage et les injections enflammer le site de piqûre, alors que le porteur écrit que ces souris "ne présentent aucun phénotype dommageable". Sur la réduction, il indique avoir dimensionné les groupes avec un plan d'expérimentation, sans donner un seul chiffre justifiant les 280 animaux.
Objectifs
La fibrose est une augmentation anormale de la quantité de tissu conjonctif fibreux dans un tissu ou un organe. Cette fibrose entraine des défauts d'organes puisque les cellules spécialisées de l'organe sont remplacées par des fibres non fonctionnelles d’où le nom de fibrose. Les maladies fibrotiques, telles que la fibrose rénale associée à l’insuffisance rénale chronique (IRC), constituent des enjeux thérapeutiques majeurs en raison de l’absence de traitements curatifs. Des résultats récents suggèrent que des récepteurs cellulaires de molécules présentes dans le rein lors de l'IRC jouent un rôle prépondérant dans l’initiation et la progression de la fibrose rénale. Dans ce projet, nous allons tester l’effet thérapeutique de molécules innovantes ciblant ces facteurs pro-fibrotiques dans un modèle murin de fibrose rénale. L’évaluation du degré de fibrose rénale après traitement avec les molécules innovantes permettra d’évaluer le potentiel thérapeutique de ces molécules pour traiter les patients atteints de fibrose rénale.
Bénéfices attendus
Les résultats générés par ce projet permettront d’envisager la mise en place en clinique de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant la fibrose rénale et ainsi d’améliorer la prise en charge des patients souffrant d’insuffisance rénale chronique.
Procédures
Les animaux recevront une injection pour induire la fibrose rénale. Les molécules thérapeutiques seront ensuite administrées par injections (2 à 6 maximum) ou par gavage. Durée des injections : 3 à 5 secondes. Durée des gavages : environ 10 secondes. Les collectes d’urines permettant de suivre la fonction rénale se feront par une méthode non-invasive, à savoir par miction spontanée lors de la préhension des souris.
Impact sur les animaux
Les souris utilisées dans ce projet ne présentent aucun phénotype dommageable. Le produit injecté en début d'étude va entrainer une fibrose rénale qui peut avoir des conséquences sur l’état de santé général des souris. Les injections répétées des produits thérapeutiques peuvent occasionner une gêne et une inflammation au niveau du site d’injection. Les gavages répétés peuvent induire une gêne et une irritation de l’œsophage. Les contentions pour traitement et prélèvement d’urine peuvent occasionner un stress.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés afin de permettre la réalisation d’analyses histologiques de leurs reins.
Remplacement
Les composés thérapeutiques innovants que nous testerons dans ce projet on fait l’objet d’études in vitro préliminaires. Néanmoins, le but de ce projet est de définir le potentiel thérapeutique de ces molécules dans l’apparition de la fibrose rénale. La complexité des processus cellulaires responsables de la fibrose ne peut être étudiée que dans un modèle in vivo intégrant tous ces facteurs.
Réduction
Pour cette étude nous avons dimensionné les groupes d’animaux en utilisant un plan d’expérimentation permettant d’obtenir des résultats statistiquement exploitables et ainsi de garantir l’obtention de résultat pertinents biologiquement et exploitable tout en minimisant le nombre d’animaux.
Raffinement
Notre expérience sur le modèle nous a permis d’adapter la fréquence de suivi et de préciser les différents points d’observation clinique qui caractérisent de manière précoce et prédictive les points limites. Ainsi nous accélèrerons la fréquence de suivi de animaux et de pesé dès la deuxième semaine après traitement afin de s’adapter à la cinétique réelle d’apparition de la maladie. Un examen clinique sera réalisé 2 à 3 fois par semaine dès le début des études et le remplissage d'une grille de score lors de ces examens cliniques permettra de déterminer de façon objective le devenir de l'animal.
Choix des espèces
Le but de ce projet est de tester l’effet thérapeutique de molécules innovantes ciblant la fibrose rénale. La souris apparait comme un excellent modèle pour répondre à cette question car elle présente de grandes similitudes avec l’être humain. En effet, le rein des souris est histologiquement et physiologiquement similaire à celui des humains. Dans ce projet, nous allons utiliser des animaux jeunes (2 à 6 mois). En effet, les animaux de cette tranche d’âge ont un fonctionnement rénal optimal qui n’est pas encore altéré par le vieillissement.
Test de nouveaux adjuvants de vaccins protéiques chez la souris et le rat
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Rats : 150
1 200 souris et 150 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit trois injections de vaccin sous anesthésie, espacées de quinze jours sur soixante jours, et subit cinq prélèvements de sang, avec une fièvre, une perte d'appétit et un gonflement au point d'injection attendus pendant un à deux jours. Il s'agit de tester de nouveaux adjuvants censés déclencher une réponse cellulaire cytotoxique que les adjuvants autorisés chez l'humain n'obtiennent pas. Le porteur écrit vouloir démontrer que ses modèles cellulaires pourraient à terme remplacer les animaux, et tire de cette comparaison même la "nécessité de l'utilisation d'animaux à des fins scientifiques".
Objectifs
Les vaccins protéiques sont une classe de vaccins qui utilisent des protéines spécifiques de pathogènes pour stimuler une réponse immunitaire protectrice chez l'organisme. A cette composante protéique est ajouté un adjuvant afin d’obtenir une réponse immunitaire capable de protéger contre le pathogène ciblé. A ce jour, les adjuvants acceptés chez l’homme induisent de bonne réponses anticorps, mais la réponse cellulaire cytotoxique est très faible. Ces vaccins protéiques sont donc à ce jour peu efficaces pour protéger des infections virales. Nous avons développé de nouveaux adjuvants dans le but d’augmenter fortement cette réponse cellulaire cytotoxique. Nous avons développé de plus des stratégies pour limiter les effets secondaires tel que fièvre, inflammation locale… Nous nous proposons maintenant de tester ces candidats adjuvants chez le rongeur sur un modèle de vaccination très classique nous permettant d’évaluer la réponse immunitaire ainsi que vérifier l’absence d’effets secondaires importants.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but premier de trouver de nouveaux adjuvants pour des vaccins protéiques capable d’induire une bonne réponse immunitaire humorale et cellulaire importante sans générer d’effets secondaires importants. Il est important de noter qu’à ce jour il n’y a pas d’adjuvants réellement efficaces pour les vaccins protéiques qui permettent d’obtenir une bonne protection contre les pathogènes viraux. Ce projet pourrait permettre de mettre au point des vaccins contre des maladies virales pour lesquelles il n’existe aucun vaccin efficace à ce jour.
Procédures
Les animaux anesthésiés auront 3 injections de vaccins (temps injection 1 min max) espacés de 15 jours sur une durée de 60 jours. Cinq prélèvements de sang seront effectués sur chaque animal (temps prèlèvement 1 min maximum) et sous anesthésie générale.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus sont ceux attendus après une vaccination : Une rougeur locale au site d’injection, un petit gonflement, une induration, et une douleur au toucher pourront être observés, leur intensité est légère à modérée sur une durée de quelques heures à 1 jour. De la fièvre, une perte d’appétit et des poils hérissés peuvent également apparaître et persister en théorie de 1 à 2 jours, entraînant une nuisance modérée.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort afin de pouvoir prélever des tissus dans le but d’étudier au mieux la réponse vaccinale.
Remplacement
Le recours à des animaux est justifié par la nécessité d’avoir un système immunitaire complet pour mesurer l’immunogénicité et la réactogenicité de nos formulations vaccinales. Le recours à des animaux semble donc inévitable à ce jour. L’un des buts de ce projet est aussi de démontrer l’intérêt de nos modèles cellulaires ainsi que nos modèles de diffusion /relarguage in vitro pour remplacer ou fortement diminuer à terme l’utilisation des animaux. Mais, pour obtenir cet objectif, nous devons comparer les réponses entre modèles cellulaire et modèles animaux, d’où la nécessité de l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques.
Réduction
Chaque expérimentation chez la souris est réalisée avec un maximum de 8 groupes de 6 souris. Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé à partir des publications de vaccination. D’après notre expérience, il est suffisant pour permettre à l’expérimentation de mettre en évidence des différences significatives sur le titre anticorps entre les groupes, notre critère majeur. Ces expériences chez la souris permettront de déterminer une ou 2 formulations vaccinales optimisées qui seront ensuite testées chez le rat. Les expérimentations chez le rat sont réalisées sur un maximum de 3 groupes de 5 rats. Ce nombre restreint permet de garder suffisamment d’animaux par groupe pour réaliser des études statistiques significatives.
Raffinement
Les animaux sont anesthésiés avant chaque injection ou prélèvement pour limiter au maximum le stress et la douleur. Les animaux immunisés ne sont pas censés avoir de troubles de leur santé suite à l’injection des candidats vaccins. Une réaction locale au niveau du site d’injection ou de la fièvre peut cependant être induite par la réponse immunitaire innée de l’animal vis-à-vis du vaccin. Une surveillance particulière avec examen clinique individuel 4h et 24h après injection sera réalisée en plus de la surveillance quotidienne. Une grille de « scoring » permettra de mettre en place un traitement pour palier à la douleur que pourrait ressentir l’animal. A l’aide de cette grille de scoring, les éventuels signes cliniques de douleur (locale ou générale) sont détectés, et un traitement d’analgésique locaux ou injectable est appliqué pour y remédier. Dans le cas exceptionnel de douleur non maitrisée par ces traitements, les animaux sont immédiatement mis à mort.
Choix des espèces
Les espèces animales sélectionnées, souris et rats, sont les espèces couramment utilisées pour les premiers tests de vaccination : la souris est utilisée dans un premier temps car notre modèle d’étude est le modèle immunologique de référence chez la souris. Dans un second temps, le rat est utilisé comme second modèle car sa taille plus importante permet d’avoir une première idée de l’extrapolation des doses injectables à un plus gros animal. Ces expériences seront réalisées sur des souris ou rats adultes matures âgées de 8 à 12 semaines. A cet âge, le système immunitaire est totalement développé.
Mise au point du modèle de sclérose dermique induite par HOCl chez la souris C57 BL/6 et traitement avec les candidats
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
540 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune recevant jusqu'à trente injections intradermiques d'acide hypochloreux. Le produit épaissit et durcit la peau du flanc, provoque des croûtes et une inflammation chronique, avec des léchages et des grattages excessifs, une perte de poids et une altération du pelage. Six injections intraveineuses et sept prises de sang par animal s'y ajoutent, pour tester des anticorps censés traiter la sclérodermie. Les anticorps ne seront testés que si la première partie du projet parvient d'abord à installer la maladie chez la souris, ce qui range les bénéfices annoncés derrière une condition quand les lésions cutanées, elles, sont programmées.
Objectifs
La sclérose dermique, maladie auto-immune, plus connue sous le nom de sclérodermie, est une maladie rare où la peau devient anormalement dure et épaisse. Cette maladie est due à une surproduction de collagène, une protéine qui rend normalement la peau souple, mais qui, en excès, la rend rigide et moins fonctionnelle. Dans ce projet, nous souhaitons mettre en place ce modèle sur des souris (première partie du projet) pour ensuite tester nos différents anticorps candidats ciblant une protéine membranaire pour traiter cette maladie (deuxième partie du projet).
Bénéfices attendus
A ce jour, il n’existe pas de traitement curatif de la sclérose dermique. Les approches thérapeutiques visent à ralentir la progression de la maladie, à soulager les symptômes et à améliorer la qualité de vie. Le traitement est adapté selon la forme de la maladie et les organes atteints. C’est pourquoi le développement de nouveaux traitements est à ce jour nécessaire.
Procédures
Pesées : 8 pesées x 30 sec = 4 min Injections intradermales : 30 injections x 30 sec = 15 min Injection intraveineuses : 6 injections x 1 min = 6 min Prélèvements de sang : 7 prélèvements x 1 min = 7 min
Impact sur les animaux
Douleur et inconfort localisés : L’injection intradermique peut provoquer une légère douleur au point d’injection, avec un risque d’inflammation locale, d’œdème, de rougeur et de sensibilité accrue de la zone traitée. Développement de lésions cutanées : Les souris développent un épaississement local de la peau, une induration, ou des croûtes, pouvant gêner la mobilité ou entraîner des comportements de léchage ou de grattage excessifs. Inflammation et stress : L’administration répétée de d'acide hypocloreux induit une inflammation chronique locale, source d’inconfort, de stress pour l’animal. Altération de l’état général : Si la réaction inflammatoire est importante ou si les lésions sont étendues, on peut observer une baisse d’activité, une perte de poids ou une altération du pelage, signes d’une souffrance plus globale.
Devenir
Tous les animaux des différentes procédures seront euthanasiés. En effet, les organes et sites d’injections sont prélevés pour analyse
Remplacement
Il existe à ce jour des méthodes in vitro permettant de reproduire au mieux de manière limité l’induction de la sclérose dermique comme par exemple l’utilisation de cultures de cellules humaines ou de tissus reconstruits, tels que la peau artificielle ou des organoïdes cutanés. Ces modèles permettent d’étudier les mécanismes de la fibrose, de tester des molécules et d’observer les effets sur des tissus humains. Cependant il est toujours impossible de reproduire l’effet biologique et physiologique de l’organisme tout entier. Ainsi, les constructions testées dans ce modèle ont d’abord été validées par test in vitro, notamment pour tester leur efficacité sur la cible mais aussi leur tolérance
Réduction
Nous utiliserons donc un nombre minimal d’animaux par groupe : induction de la maladie chez 12 souris pour une inclusion dans les procédures de 10 souris par groupe minimum à la fin de l’expérience (le taux de réussite de l’induction de la sclérose dermique est de 80-90% selon la littérature). Ce nombre nous permettra d’arriver à des résultats statistiquement significatifs. Lors de la première partie du projet, nous développerons le modèle avant de tester dans une seconde partie nos candidats. Par conséquent, si le modèle n’est pas validé en première partie, les anticorps ne seront pas testés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe de 4 avec enrichissement du milieu (tunnel et fristotis en carton), et surveillés quotidiennement. Les injections intradermiques sur le flanc (induction) ainsi que les injections intraveineuses (traitement) sont réalisées par un expérimentateur entraîné, et réalisées sous anesthésie (lidcoaine au point d'injection). Observation quotidienne des animaux (apparence, consommation aliment et eau, comportement), pesée des animaux tout au long de la procédure (jour 0, 2, 4, 7 et 14 puis une fois par semaine jusqu’à la fin de l’étude). Pour chaque animal et donc chaque injection l’aiguille sera changée, nous utilisons ici des aiguilles stériles. La salle de manipulation est intégralement nettoyée (paillasse et sol) avant toute injection. Nous veillerons à ce que toutes les conditions environnementales pour l’injection soient les plus propres possible. Les points limites sont décrits dans chacune des procédures. De plus, tout autre signe clinique observé, indépendamment des procédures (pendant la période d’acclimatation par exemple), fera l’objet de soins tels que définis en accord avec le vétérinaire suivant le tableau fourni en annexe.
Choix des espèces
Les souris C57BL/6 présentent une réponse inflammatoire marquée, ce qui les rend particulièrement adaptées à l’étude des maladies auto-immunes et inflammatoires comme la sclérodermie. Elles permettent de reproduire de façon fiable les mécanismes de fibrose et de vasculopathie observés chez l’humain. Elles sont sensibles au développement de la fibrose cutanée, notamment lors de l’administration de substances comme l'acide hypochloreux. Ce profil permet de modéliser efficacement les différentes phases de la maladie et d’évaluer l’efficacité de nouveaux traitements Nous utiliserons des jeunes adultes âgés de 6 semaines au début du protocole (20-25g). Cet âge permet d’assurer une bonne santé générale, une réponse immunitaire stable et une croissance terminée, ce qui est crucial pour la reproductibilité et l’interprétation des résultats. En fin d’expérience les animaux seront âgés de 12-17semaines (30-40g).