Recherche appliquée

Porteuses d'une modification génétique qui reproduit l'hypophosphatémie liée au chromosome X, ces souris présentent un rachitisme, un retard de croissance, de légères déformations osseuses et, à partir de trois mois, une calcification anormale des tendons aux articulations des membres. 40 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, de l'âge d'un mois à l'âge de trois mois. Trois groupes reçoivent une injection par jour pendant deux mois, un quatrième une injection par semaine, l'imagerie des tendons se faisant sous anesthésie gazeuse de dix minutes. Le porteur indique arrêter le projet tôt dans le processus de calcification pour limiter l'apparition de douleur ou de handicap chez les souris témoins, qui ne reçoivent aucun traitement, et toutes seront tuées pour mesurer la calcification après la mort.

Objectifs

L’hypophosphatémie liée au chromosome X est une maladie génétique rare qui au-delà d’un défaut de régulation des taux de phosphate et de calcium dans la circulation sanguine induit fréquemment le dépôt de calcium sur les zones de fixation des tendons sur les os. Les traitements actuels des patients restent malheureusement inefficaces contre la calcification des zones de fixation des tendons sur les os. Le projet a pour objectif d’étudier de nouvelles stratégies thérapeutiques contre ce type de calcification. Le recours à un modèle animal est nécessaire en raison de la complexité du processus de progression de la maladie qui est impossible à reproduire in vitro. Le projet a pour objectif de tester l’effet d’un inhibiteur de l’inflammation associé au traitement actuel sur la formation des calcifications des zones de fixation des tendons sur les os chez une souris qui reproduit la maladie.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra le développement de nouvelles thérapeutiques permettant de bloquer le dépôt de calcium sur les zones de fixation des tendons sur les os des patients atteints d’hypophosphatémie liée au chromosome X.

Procédures

Le projet consiste en une anesthésie gazeuse d’une durée de 10 minutes au cours de laquelle sont effectuées l’imagerie des tendons puis le traitement pour trois groupes est administré sous forme d’une injection par jour répartie sur une période de deux mois, chaque injection durant moins d'une minute. Pour un quatrième groupe le traitement est administré une fois par semaine sur une période de deux mois, chaque injection durant moins d'une minute. La durée totale pour chaque souris sera de 50 min sur une période de deux mois. En parallèle, un suivi quotidien sera assuré, comprenant l’observation clinique et la pesée de chaque animal.

Impact sur les animaux

Le phénotype des animaux génétiquement altérés comprend une réduction des taux de phosphate et de vitamine D dans le sang, ce qui se traduit par un rachitisme (petite taille, retard de croissance) et des troubles de la minéralisation des os pouvant s'accompagner de légères déformations osseuses et, à partir de l'âge de trois mois d'une calcification anormale des tendons au niveau des articulations des membres. Les effets attendus sont une réduction de la calcification des tendons chez les animaux recevant le traitement anti-inflammatoire donc une amélioration de la maladie par rapport aux groupes d’animaux contrôles qui ne reçoivent pas le traitement ou recevant le traitement standard de la maladie. La fin du projet fixée très tôt dans le processus de calcification des tendons permet de limiter l’apparition de douleur ou de handicap chez les souris contrôles.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin du projet afin de pouvoir évaluer le niveau de calcification des zones de fixations des tendons sur l’os post-mortem.

Remplacement

Le rôle de l’inflammation sur la calcification des zones d’insertions des tendons sur les os ne peut pas être apprécié par des tests in vitro. Nous utiliserons des souris transgéniques qui reproduisent la maladie chez l’homme.

Réduction

Pour évaluer la calcification des zones d’insertions des tendons sur les os chaque souris sera son propre contrôle grâce à la stratégie d’analyse non invasive par scanner à rayon X au début puis à la fin du projet. De ce fait, la puissance d’analyse statistique permet de réduire le nombre d’animaux par groupe. La taille des groupes a été déterminée à l’aide d’une analyse statistique.

Raffinement

L’état de bien être des animaux sera suivi quotidiennement par leur observation. Les animaux seront manipulés sans traitement pendant une semaine avant le début du projet afin de les habituer à la manipulation permettant de réduire le stress lors des injections. L’imagerie des tendons ainsi que sera réalisée sous anesthésie gazeuse d’une durée maximale de 10 minutes. Les animaux seront suivis quotidiennement selon des points limites adaptés et précoces et pris en charge au premier signe d’inconfort. La durée du projet est limité dans le temps à 2 mois et à l’utilisation des animaux jusqu'à l'âge de 3 mois afin d'éviter une aggravation des symptômes.

Choix des espèces

Des souris génétiquement modifée reproduisent la maladie de l’hypophosphatémie liée au chromosome X chez l’homme. Nous utiliserons les souris au stade jeune à l’âge de 1 mois pour étudier l’effet du traitement sur l’apparition de la maladie jusqu’à l’âge de 3 mois.

Treize écouvillonnages du nez et de la trachée, cinq lavages des bronches, deux ponctions de moelle osseuse et jusqu'à six prises de sang par semaine : 246 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. 216 d'entre eux sont infectés par la grippe puis par un pneumocoque et seront tués pour analyse des tissus, les 30 autres pouvant être réutilisés dans d'autres études après récupération et avis vétérinaire. Le porteur décrit une ponction lombaire par macaque, pouvant provoquer un hématome sous-cutané et aller jusqu'à l'hémorragie intrarachidienne ou intramédullaire, et un hébergement individuel pendant la phase d'infection. Le choix de cette espèce tient, selon lui, à la proximité génétique et physiologique avec l'être humain, à un appareil respiratoire de structure et de dimensions voisines et à un système immunitaire qui réagit de façon similaire.

Objectifs

La grippe constitue un enjeu majeur de santé publique. Des complications sévères peuvent survenir notamment lorsque l’infection par le virus de la grippe est suivie d’une infection bactérienne, appelée « surinfection ». Dans ce cas, les défenses naturelles des poumons sont affaiblies par le virus, ce qui permet à certaines bactéries opportunistes de s’installer plus facilement et d’aggraver la maladie. L’une des bactéries les plus souvent impliquées est Streptococcus pneumoniae, responsable notamment de pneumonies. Les surinfections bactériennes surviennent le plus souvent chez les personnes les plus fragiles, comme celles hospitalisées pour une grippe sévère, les patients en réanimation ou ceux ayant déjà d’autres problèmes de santé. Dans ces situations, la combinaison du virus et des bactéries peut entraîner des formes graves de maladie, avec un risque accru de complications voire de décès. Ce projet cherche à réduire ces complications. L’objectif est d’évaluer la sécurité et l’efficacité de nouveaux traitements limitant la gravité de la maladie lorsque virus et bactéries sont présents en même temps.

Bénéfices attendus

Aujourd’hui, certaines bactéries, comme Streptococcus pneumoniae, deviennent de plus en plus difficiles à traiter, car elles résistent aux antibiotiques habituellement utilisés, ce qui rend les infections plus difficiles à traiter. Ce projet vise à évaluer de nouveaux traitements innovants pour lutter contre les infections à Streptococcus pneumoniae. Les résultats, obtenus dans un modèle animal proche de l’humain, fourniront des connaissances essentielles pour mieux comprendre ces infections et développer de nouveaux traitements. Ils permettront également de proposer des solutions plus efficaces aux patients et d’améliorer globalement leur prise en charge. Ce projet pourrait contribuer à mieux protéger la santé humaine face à un problème de plus en plus préoccupant à l’échelle mondiale : la résistance aux antibiotiques.

Procédures

Les interventions prévues dans ce projet seront réalisées sous anesthésie générale et seront regroupés pour limiter les anesthésies (1 à 7x par semaine, 246 animaux, 30-45 minutes) : Prélèvements : - Prélèvements sanguins (1 à 6 10 fois par semaine, 246 animaux, 5 minutes). - Ecouvillonnages nasaux et trachéaux (13 fois, 246 animaux, 2 minutes) - Retrait de ganglions lymphatiques, (2 fois maximum, 216 animaux, 20 minutes) - Lavage broncho-alvéolaire (5 fois, 246 animaux, 10 minutes) - Ponction lombaire (1 fois, 216 animaux, 20min) - Moëlle osseuse (2 fois, 246 animaux, 10 minutes) Interventions - Implantation d’une puce de suivi de température (1 fois, 246 animaux, 30 minutes) - Infection par voie respiratoire, (2 fois, 216 animaux, 30 min) - Imagerie in vivo (5 fois, 246 animaux, 45 minutes) - Traitements avec des molécules thérapeutiques (jusqu’à 6 fois, 120 animaux, 5 minutes)

Impact sur les animaux

Les prélèvements et anesthésies répétés peuvent engendrer une perte d’appétit avec plus ou moins de perte de poids mineure, un hématome au niveau du site du prélèvement ou uneinfection au niveau du site de prélèvement dans les jours qui suivent le prélèvement. Après traitement, une réaction locale, des démangeaisons/douleurs dans les heures/jours suivant peuvent apparaitre. L’infection grippale peut causer de la fièvre, de la toux et un encombrement bronchique. Ces symptômes peuvent être augmentés par la surinfection par pneumocoque. L’état des animaux sera observé tous les jours et des points limites sont prévus dans le projet en cas de progression de la maladie ou d’éventuels effets inattendus du traitement. L’implantation de puces de télémétrie peut créer une réaction locale au site d’incision : gonflement, suintement de la plaie (rare), démangeaisons Les lavages bronchoalvéolaires, peuvent provoquer une toux, ou des difficultés respiratoires légères juste après le geste Les écouvillonnages nasotrachéaux peuvent provoquer un saignement nasal (léger à modéré) Le retrait de ganglions peut engendrer une réaction locale au site d’incision : gonflement, suintement de la plaie rare, durée de 1 à 5 jours l’hébergement individuel peut entrainer un stress ou de l’ennui. La ponction lombaire peut amener à un hématome sous-cutané, pouvant aller jusqu’à l’hémorragie intrarachidienne ou intramédullaire.

Devenir

Tous les animaux infectés seront euthanasiés afin de réaliser des dosages et une analyse des tissus. Les autres animaux pourront être inclus dans d’autres études après récupération complète des animaux et sur avis favorable du vétérinaire.

Remplacement

Ce projet a pour objectif d’évaluer la sécurité et l’efficacité de nouvelles stratégies de traitements contre des infections respiratoires complexes associant le virus de la grippe et Streptococcus pneumoniae. À ce jour, les méthodes alternatives telles que les études menées sur des cellules en laboratoire (approches in vitro), sur des modèles informatiques (in silico), ou encore sur des tissus isolés (ex vivo) ne permettent pas de reproduire toute la complexité anatomique du poumon humain, notamment les interactions entre les différents types de cellules et tissus, et le fonctionnement du système immunitaire dans son ensemble. C’est pourquoi, malgré les efforts pour privilégier ces alternatives, l’utilisation de modèles animaux reste nécessaire pour atteindre les objectifs du projet. Ce modèle animal permet de reproduire la complexité de l’ensemble des mécanismes biologiques impliqués dans cette double infection et d’évaluer de façon fiable la sécurité et l’efficacité de nouveaux traitements avant toute application chez l’humain.

Réduction

Dans ce projet, plusieurs mesures sont mises en place pour utiliser le moins d’animaux possible tout en garantissant des résultats fiables. Les premières étapes du projet serviront à ajuster les conditions d’infection les plus pertinentes (par exemple la quantité de bactérie utilisée) afin de reproduire de façon la plus fiable les symptômes observés chez l’humain sans multiplier les essais et selon un procédé, étape par étape, déjà publié dans la littérature scientifique. Pour affiner les paramètres importants comme la sécurité, la dose ou la manière d’administrer les traitements, seuls de petits groupes d’animaux seront utilisés. Cela permettra de sélectionner les meilleures conditions avant de passer à des études d’efficacité. Enfin, pour les études d’efficacité, le nombre d’animaux par groupe est strictement limité au minimum nécessaire pour obtenir des résultats solides et interprétables. Ce nombre a été déterminé de façon à pouvoir détecter de réelles différences entre les groupes tout en évitant d’utiliser plus d’animaux que nécessaire.

Raffinement

Les prélèvements et interventions sur les animaux sont réduits au minimum nécessaire pour répondre aux objectifs du projet. Ils seront effectués sous anesthésie générale pour éviter le stress et d’éventuelles douleurs et seront regroupés au maximum lors d’une même anesthésie afin de réduire le nombre d’anesthésies. Les anesthésies pouvant entrainer une diminution de l’appétit, une diversification et complémentation de l’alimentation sera instaurée au besoin. L’état général des animaux sera observé quotidiennement. À chaque intervention, l’état de santé des animaux sera évalué à l’aide d’une grille d’observation. Si des signes de maladie apparaissent, le vétérinaire sera immédiatement prévenu afin d’adapter le suivi et les soins. Le recours à des médicaments anti-douleur pourra être envisagé si nécessaire. Les points limites seront raffinés en fonction des résultats obtenus au cours de la mise en place du modèle. Les prélèvements de sang et les biopsies pouvant entrainer l’apparition d’une réaction locale, un traitement symptomatique pourra être mis en place (désinfection, analgésie locale). Pour limiter l’irritation de la trachée liée à l’intubation lors du lavage pulmonaire, un spray anesthésique sera appliqué localement en amont de la manipulation. L’implantation de puces électroniques, permettant un suivi régulier de la température corporelle, peut induire une réaction au site d’incision. Un signalement au vétérinaire sera effectué qui pourra appliquer un traitement symptomatique (désinfection, analgésie locale). Un traitement analgésique sera appliqué avant la chirurgie. Les animaux seront hébergés en groupes avant infection et en hébergements individuels proches permettant des interactions sociales pendant la phase d’infection (conservation du contact sensoriel, et hébergements face à face séparés par 2 m). Le programme d’enrichissement sera étendu par ajout de dispositifs alimentaires, jouets, renforcement du contact positif. Cet hébergement individuel est nécessaire pour éviter les biais lors de l’évaluation de la température mesurée par puce électronique, pour éviter une contamination croisée et limiter le stress lié à la cohabitation d’animaux développant la maladie

Choix des espèces

Dans ce projet, le modèle primate non-humain est choisi pour sa proximité génétique, et physiologique avec l'être humain, ce qui en fait le modèle le plus pertinent pour l’évaluation de traitements. Son appareil respiratoire ressemble beaucoup à celui de l’être humain, aussi bien par sa structure que par ses dimensions. Son système immunitaire réagit de manière similaire, avec une sensibilité aux mêmes types d’infections. De plus, les techniques et outils d’exploration de la réponse immunitaire sont disponibles et maitrisés chez cette espèce. Ces études seront réalisées sur des animaux adultes. Le traitement à tester étant destiné principalement à la population adulte et le système immunitaire évoluant en fonction du stade de développement et de l’âge des individus, des animaux au système immunitaire mature seront donc utilisés dans ce projet.

Irradiées en totalité à faible dose puis injectées de cellules cancéreuses humaines, 87 souris dépourvues de système immunitaire vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque semaine, pendant huit semaines au maximum, elles reçoivent dans le ventre un produit d'imagerie, sont anesthésiées puis photographiées jusqu'à trente minutes, et subissent quatre à cinq prises de sang à la queue. Le porteur annonce une leucémie avec diminution de l'activité, perte de poids et développement possible de petites tumeurs intra-abdominales dans les trois premières semaines, et la mise à mort de toutes les souris au plus tard quatre-vingts jours après l'injection. Il écrit avoir échoué à établir une alternative humaine en trois dimensions, et conclut de cet échec qu'il est "nécessaire" de passer par la souris.

Objectifs

Le but de notre projet est de fabriquer un traitement contre un cancer du sang (leucémie ou lymphome) pour lequel il n’existe pas de traitement pour les patients qui rechutent ou qui ne répondent pas au traitement de chimiothérapie classique, en utilisant les globules blancs du système immunitaire de l’Homme, aussi appelée « immunothérapie ». Nous avons dans un premier temps réalisé des tests en laboratoire, avec des cellules cancéreuses et des cellules thérapeutiques dont les résultats semblent prometteurs et nécessitent maintenant d’être confirmés sur des souris, étape indispensable avant d’envisager des études chez l’Homme. Le projet va se dérouler en 2 étapes (2 tâches) avec d’abord une tâche pour déterminer le nombre de cellules cancéreuses à injecter pour déclencher la maladie puis une deuxième tâche pour tester nos cellules thérapeutiques en présence de cellules cancéreuses.

Bénéfices attendus

Pour le type de cancer du sang que nous étudions, les traitements basés sur les globules blancs (immunothérapie) ne sont pas encore disponibles pour les patients, en dehors d’essais cliniques précoces, que ce soit pour des adultes ou pour des enfants. Notre « immunothérapie » qui utilise un autre type de globules blancs que ceux habituellement utilisés, permettrait une approche thérapeutique plus efficace et ne présente pas de risque de rejeter le traitement.

Procédures

- Une radiothérapie corps entier de faible dose de chaque animal -Une injection intraveineuse sur animal éveillé, une seule fois en début d’expérience pour 9 souris de la tâche 1, et 2 fois pour 78 souris de la tâche 2. Ces injections se feront avec contention douce et dureront moins d’une minute. - Contention manuelle et injection ventrale d’un produit d’imagerie permettant de suivre les cellules leucémiques, - Pendant le temps où la substance agit (10min), induction de l'anesthésie pour que l’animal reste immobile pendant l’imagerie (15min max) - A l’issue des 10min d’attente, imagerie du signal lumineux (30min maximum). Ces injections auront lieu toutes les semaines pendant un maximum de 8 semaines. – 4 à 5 prélèvements de sang sur animal éveillé, au niveau de la veine de la queue, après anesthésie locale.

Impact sur les animaux

- L’injection intraveineuse est douloureuse mais de courte durée, et peut induire un saignement léger au point de ponction. - Dans les jours suivants l’injection des cellules cancéreuses, les souris présenteront une maladie type leucémie avec une diminution de leur activité, une perte de poids et possiblement le développement de petites tumeurs en intra-abdominal dans les trois premières semaines sans traitement. - Les animaux seront modérément stressés lors de l’injection dans le ventre. Les souris seront endormies et ne ressentiront aucune douleur pendant la prise des images. - Le prélèvement sanguin au niveau de la queue sera réalisé avant la prise des images, avec contention douce.

Devenir

Les souris étant dépourvu de système immunitaire et ayant reçu une injection de cellules cancéreuses, une progression tumorale va se développer. Les animaux ne seront pas conservés au-delà de 80 jours post injection, ni en cas de point limite atteint. Elles seront mises à mort à la fin de l’expérimentation.

Remplacement

Nous poursuivons nos expériences sur des cellules afin de valider la fonctionnalité des cellules thérapeutiques et de limiter le nombre d'expériences réalisées sur les animaux. Cependant, à ce jour, malgré nos efforts, nous n'avons pas réussi à établir un modèle humain en 3D. Pour démontrer l'effet thérapeutique des cellules que nous développons à une fin thérapeutique il est nécessaire de mettre en place un modèle animal sur des souris. Par ailleurs tous les modèles de culture cellulaire disponibles pour l'étude du microenvironnement tumoral humain concernent les tumeurs solides et non les cancers liquides, comme les leucémies. À ce jour, aucun modèle in vitro (2 ou 3 dimensions) ni in silico ne permet de reproduire les interactions complexes entre cellules leucémiques et cellules thérapeutiques chez l’humain.

Réduction

Dans une volonté de réduction, la tâche 1 permettra de réduire le nombre d'animaux pour la tâche 2 en connaissant préalablement les bonnes doses administrées aux souris.

Raffinement

Les souris seront logées dans une grande cage suffisamment spacieuse avec des jouets et des matériaux. La pièce où les souris seront logées sera bien aérée, dans une zone spéciale pour les souris nécessitant un suivi quotidien, avec un contrôle de la température, de l'humidité et de la lumière pour qu'elles se sentent bien. Leur nourriture est préparée de manière à être ultra propre pour éviter les problèmes de contamination microbienne, et leur eau est stérilisée pour éviter les maladies. Chaque jour, une personne qualifiée vérifiera leur état de santé et détectera d’éventuels signes de souffrance. Si elles ne se sentent pas bien, une grille de score permet de savoir la conduite à suivre pour réduire ou stopper le mal être. L’utilisation d’anesthésique et la bonne organisation du plan d’expériences permet de réaliser les expériences dans un temps court afin de limiter le stress et les douleurs des souris.

Choix des espèces

La souris utilisée ne possédant pas de système immunitaire, accepte les cellules humaines normales et leucémiques. Ce modèle murin est mondialement reconnu et indispensable pour valider toute étude pré-clinique de thérapie cellulaire dans les hémopathies malignes. Les souris sont expérimentées à partir de 8 à 12 semaines de vie, pour limiter la variabilité de poids, et parce que dans la littérature la prise de greffe humaine est meilleure dans cette période de vie.

Valider un appareil neuf : 48 rongeurs, 24 souris et 24 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués par inhalation de CO2 à l'issue. Le premier jour, une session de 6 minutes 20 délivre un choc électrique de 0,4 mA pendant une seconde, et le lendemain deux sessions de rappel, l'une de six minutes sur le contexte, l'autre de huit minutes sur les indices, mesurent la peur conditionnée. Le porteur écrit qu'il n'existe pas de méthode de remplacement et que le conditionnement de la peur chez le rongeur est la référence pour l'étude de la mémoire aversive. Le projet vise la seule confirmation que le matériel neuf donne les mêmes réponses que celui qu'il remplace.

Objectifs

L’objectif du projet est de valider le nouveau matériel en reproduisant le protocole de conditionnement de la peur chez le rat et la souris, et de confirmer que les réponses comportementales observées sont comparables à celles obtenues avec le dispositif précédent.

Bénéfices attendus

La validation du nouveau matériel permettra de s’assurer de la reproductibilité du protocole de conditionnement de la peur chez la souris et le rat, et de confirmer la comparabilité des résultats avec ceux obtenus précédemment. Elle assurera ainsi la fiabilité du nouvel équipement pour les études à venir.

Procédures

Les animaux seront soumis au test de conditionnement de la peur. Ce test comprend 3 sessions. Le premier jour, une session de 6 min 20 sec est réalisée durant laquelle un choc électrique (0.4 mA pendant 1 sec) est délivré. Le deuxième jour, 2 sessions de test sont réalisées. Une session de rappel contextuel d'une durée de 6 min a lieu le matin. Une session de rappel des indices d'une durée de 8 min a lieu l'après-midi.

Impact sur les animaux

Le protocole de conditionnement de la peur implique un stimulus aversif modéré, qui peut induire un stress aigu transitoire chez les animaux.

Devenir

Le test ne pouvant être répété, les animaux seront euthanasiés par inhalation de CO2 à l'issue de la procédure.

Remplacement

Il n'existe pas de méthode de remplacement. Le conditionnement de la peur chez le rongeur est le modèle de référence pour l’étude de la mémoire aversive.

Réduction

La variabilité des résultats obtenus avec ce nouveau dispositif n’étant pas encore connue, ce premier jeu d’animaux permettra d’en estimer la dispersion et de définir, pour les études futures, un effectif minimal adapté aux objectifs expérimentaux.

Raffinement

L'intensité du choc est faible (0,4 mA pendant 1 s) pour limiter la douleur. Les sessions sont courtes (6-8 min). Les animaux sont habitués aux manipulateurs et à la salle, logés avec enrichissement (nids), et observés attentivement avant/après chaque session.

Choix des espèces

Ces deux espèces couvrent les modèles utilisés dans le laboratoire. La validation sur souris et rat garantit la polyvalence du nouveau matériel pour les projets futurs. Les animaux seront utilisés au stade adulte jeune. Nous les réceptionnerons à l'âge de 8 semaines et ils seront testés à l'âge de 11 semaines.

3 800 rongeurs, 3 200 souris et 600 rats, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacun pouvant subir jusqu'à huit prises de sang en vingt-quatre heures et jusqu'à quatre-vingt-seize heures d'hébergement individuel en cage de collecte des urines et des fèces. Les molécules sont administrées par voie orale sans anesthésie, ou par injection sous anesthésie gazeuse. Tous sont tués à l'issue de chaque procédure pour prélever leurs organes. Le porteur présente ce travail comme une activité de plateforme, dont les résultats servent à décider de la poursuite ou de l'arrêt du développement d'une molécule.

Objectifs

Le développement d’un nouveau médicament est un processus long, qui nécessite de nombreuses étapes avant de pouvoir envisager son administration chez l’être humain. Il est notamment indispensable d’étudier son comportement dans un organisme vivant. Des équipements spécialisés permettent ainsi d’analyser comment une molécule est absorbée, distribuée dans les différents organes, transformée puis éliminée par l’organisme. Ces études permettent de déterminer si elle atteint bien les tissus ciblés, en quelle quantité, pendant combien de temps et par quelles voies elle est évacuée. Ces informations sont essentielles pour évaluer le potentiel d’une molécule innovante et accompagner son développement dans le cadre de projets de recherche scientifique et préclinique.

Bénéfices attendus

Les études menées par notre plateforme permettent de fournir des informations indispensables sur la répartition et la concentration de la molécule dans l’organisme, ainsi que sur sa persistance et ses voies d’élimination. Ces informations sont nécessaires pour évaluer la pertinence des molécules candidates et orienter la décision quant à la poursuite ou non de leur développement. D’un point de vue médical, une connaissance des paramètres de ces molécules dans des organismes vivants permettent une translation clinique de ces paramètres chez l’Homme.

Procédures

Un opérateur spécialisé réalisera une administration orale (30 secondes) sur un animal vigil ou une injection (30 secondes) sur animal sous anesthésie gazeuse. Des prises de sang(1 minute) seront réalisées : au maximum 8 sur une période de 24h par animal vigile. Certains animaux seront hébergés individuellement pendant maximum 96 heures dans des cages spéciales permettant de recueillir les urines et les fèces.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables relatifs à la manipulation sont potentiellement une douleur au niveau du site d’injection ou un stress lié à la contention des animaux lors de l’administration orale, un stress lors de la prise de sang et un stress avec parfois une légère perte de poids lié à l’hébergement individuel dans des cages spéciales permettant de recueillir les urines et fèces.

Devenir

Tous les animaux sont euthanasiés à l’issue de chaque procédure pour prélever leurs organes.

Remplacement

Bien que des études in vitro ou des études preuve de concept soient réalisées en amont pour l’ensemble des molécules, il n’est pas possible de recréer in vitro ou in silico la complexité d’un organisme entier avec tous les composants biologiques qui entrent en jeu. Dans le cadre d’une application future en santé humaine, il est donc indispensable de mener une étude in vivo.

Réduction

Afin de limiter le recours aux animaux, une sélection préalable des molécules d’intérêts sera réalisée in vitro. Pour chaque molécule retenue, une seule dose sera évaluée in vivo. Cette dose sera définie à partir des paramètres pharmacologiques obtenues in vitro et des données in vivo préliminaires déjà disponibles dans la littérature. Enfin, les analyses statistiques reposeront sur un nombre minimum d’animaux. Les molécules seront évaluées chez les deux sexes avec le nombre minimum d’animaux à manipuler, soit 3 à 5 animaux par sexe.

Raffinement

Dès leur arrivée, les animaux seront hébergés en groupe dans un environnement enrichi comprenant des maisons, des tunnels en carton, de la paille ou du mouchoir en papier pour leur nid et des bâtonnets en bois à ronger, pendant une période d’acclimatation d’au moins sept jours. Ils feront l’objet d’une surveillance quotidienne assurée par du personnel formé et habilité. Pour réduire ou supprimer le stress relatif aux administrations et aux prélèvements, ceux-ci seront réalisés dans une pièce au calme sans passage. La douleur engendrée est de courte durée et limitée par l’utilisation d’une anesthésie gazeuse lorsque cela est possible. Bien qu’il n’y ait pas, à priori, de douleur, souffrance et angoisse associées à l’administration des composés, les animaux seront sous surveillance accrue durant les 24H à 96H de la manipulation. Afin de détecter au plus vite tout signe de souffrance , une surveillance de leur état général et de leur comportement sera réalisée grâce à une grille de score et à l’utilisation de points limites définissant les circonstances potentielles pour lesquelles des prises en charge appropriées doivent être mises en place rapidement. Enfin, pour réduire ou supprimer le stress lié à l’hébergement individuel dans les cages spéciales permettant de recueillir les urines, les animaux maintiendront un contact visuel, olfactif et auditif car les cages sont transparentes, semi-ouvertes et localisées sur le même portoir dans la même pièce. De plus, des bâtonnets à ronger et des jeux suspendus seront ajoutés dans ces cages.

Choix des espèces

La souris et le rat sont des organismes-modèles reconnus pour l’étude de la physiologie et de la physiopathologie de l’être humain. Les animaux seront utilisés au stade jeune adulte, correspondant à une période où les principales fonctions physiologiques, métaboliques, rénales, cardiovasculaires et hépatiques sont matures et stabilisées. Ce stade permet d’obtenir des paramètres biologiques interprétables, tout en limitant les biais liés à la croissance, au développement postnatal ou au vieillissement. L’utilisation de jeunes adultes est ainsi adaptée aux objectifs du projet et cohérente avec les standards des études précliniques réalisées chez le rongeur.

Dépourvues de système immunitaire pour accepter la greffe de cellules cancéreuses humaines, et de ce fait plus fragiles face aux infections, 440 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une injection dans la veine de la queue sans anesthésie, une prise de sang par semaine pendant trois semaines, puis une injection de cellules tumorales sous la peau du flanc, la croissance de la tumeur étant suivie jusqu'à six mois. Le porteur indique que la tumeur sous-cutanée peut gêner la souris pour se déplacer et fragiliser la peau, et que la maladie peut entraîner fatigue, perte de muscle et perte de poids. Toutes seront tuées pour prélever leurs organes et leurs tumeurs et mesurer la toxicité de deux candidats médicaments, comparés à un traitement déjà administré à des patients.

Objectifs

Ce projet vise à mettre au point de nouveaux médicaments « intelligents » pour lutter plus efficacement contre le cancer. Ces médicaments transportent une substance toxique pour s'attaquer aux cellules cancéreuses tout en étant plus stables dans l'organisme. Cette stabilité permet au médicament d'être plus efficace sur la tumeur tout en réduisant les effets secondaires pour le patient. Après avoir testé plusieurs options en laboratoire (test in vitro sur cellules en culture), nous avons sélectionné les deux médicaments les plus prometteurs. Nous allons maintenant vérifier, chez la souris, quelle est la dose maximale que l'organisme peut supporter sans risque (test de toxicité) et mesurer leur capacité réelle à réduire la taille des tumeurs. Nous allons faire le test en comparant ces nouvelles molécules avec un médicament déjà utilisé pour le traitement de patients.

Bénéfices attendus

L'utilisation de ces médicaments de nouvelle génération représente une piste très prometteuse pour traiter le cancer de manière ciblée. Grâce à des technologies améliorées, cette stratégie permet d'attaquer directement les cellules cancéreuses tout en épargnant les tissus sains, ce qui limite les effets indésirables. Il a déjà été montré que ces agents sont capables de détruire des cellules cancéreuses (notamment issues de cancers du côlon) qui résistent habituellement aux traitements classiques. Nous espérons que cette étude confirmera l'efficacité de ces médicaments pour soigner des tumeurs solides, offrant ainsi aux patients une meilleure espérance de vie et une qualité de vie préservée durant leur traitement.

Procédures

Pour évaluer la sécurité de nos nouveaux médicaments, nous réaliserons une injection unique dans la veine de la queue (souris non anesthésiée, durée: 30s) de souris saines. Durant les trois semaines suivantes, nous effectuerons une prise de sang hebdomadaire pour surveiller leur état de santé (souris non anesthésiée, durée: 30s). Pour tester l'efficacité de nos traitements contre le cancer, nous injecterons des cellules tumorales sous la peau des souris, au niveau du flanc (souris non anesthésiée, durée: 1 min). Une fois que la tumeur aura atteint une taille définie, nous administrerons le médicament par voie intraveineuse dans la queue (souris non anesthésiée, durée: 30s). Nous observerons ensuite l'évolution de la tumeur sur une période pouvant aller jusqu'à 6 mois pour vérifier si le traitement permet de stopper sa croissance ou de la réduire. À la fin de l'étude, un prélèvement sanguin sera effectué (souris non anesthésiée, durée: 30s).

Impact sur les animaux

Les souris utilisées dans ce projet n'ont pas de système de défense contre les microbes, leur permettant d'accepter l'injection de cellules tumorales d'origine humaine. Par contre, cela les rend plus fragile vis-à-vis des infections. L’administration du traitement et les prélèvements de sang peuvent générer un stress et une éventuelle gêne temporaire. Le développement de la tumeur sous la peau peut gêner la souris pour se déplacer. La peau au niveau de la tumeur peut également se fragiliser. Comme dans de nombreux cancers, la maladie peut entraîner une fatigue générale, une perte de muscle et de poids. Enfin, le médicament injecté lui-même peut provoquer des effets secondaires, comme des troubles de la digestion ou une baisse de l'activité habituelle de la souris.

Devenir

Tous les animaux de l’étude seront euthanasiés pour prélèvements d'organes et de tumeurs post-mortem afin d’évaluer la toxicité des molécules sur l’organisme et sur la tumeur.

Remplacement

À l'heure actuelle, aucun test sur des cellules isolées ne permet de reproduire fidèlement les interactions complexes qui existent au sein d'un organisme vivant. Dans le corps, les cellules cancéreuses ne sont pas seules : elles interagissent en permanence avec les cellules du système immunitaire, les vaisseaux sanguins et d'autres tissus environnants. Les modèles de laboratoire actuels sont trop simplifiés et ne permettent pas de simuler cet environnement complexe. Par conséquent, pour vérifier si ce nouveau traitement est réellement capable d'atteindre sa cible et d'agir efficacement sans causer de dommages imprévus, il est indispensable de le tester sur un modèle animal vivant entier, qui est le seul capable de refléter la complexité réelle de la maladie.

Réduction

Le nombre d'animaux a été précisément calculé à l'aide d'outils mathématiques pour utiliser le strict minimum nécessaire à l'obtention de résultats fiables et solides.

Raffinement

Afin de réduire au minimum la douleur et la souffrance qui pourraient être ressenties par les souris, nous prévoyons la mise en place de différentes actions. En raison de leur fragilité, les souris sont hébergées dans une structure répondant aux normes sanitaires requises avec de l’eau et de la nourriture à volonté. Des enrichissements sont mis en place (papier kraft pour la fabrication de nid, buchette en bois à ronger) afin que les animaux puissent répondre à leurs besoins primaires. Un suivi visuel quotidien (par les animaliers et/ou les expérimentateurs) des animaux est réalisé. Nous veillerons, par ailleurs, à réduire au minimum l’intensité et la durée des souffrances ressenties par les animaux. Trois fois par semaine, l'évaluation de signes cliniques sera réalisée à l’aide d’une grille d'évaluation comprenant différents critères comme l'apparence physique, le poids et le comportement des animaux. En fonction de la présence et de la catégorie du critère observé, différentes actions seront mises en place: augmentation du suivi clinique, accessibilité de la nourriture facilité et euthanasie de l’animal en cas d’attente de point limites.

Choix des espèces

La souris est l’espèce la plus couramment utilisée pour étudier l’effet de nouveaux médicaments sur la croissance des tumeurs. Pour ce projet, nous utiliserons des souris n’ayant pas de système immunitaire. Cela est indispensable pour que les cellules cancéreuses humaines puissent se développer chez l'animal et pour que nous puissions tester l’efficacité de nos traitements, qui sont spécifiquement conçus pour reconnaître des cibles humaines. Nous utiliserons des souris adultes pour l'ensemble des tests. Ce choix est important car les cancers que nous étudions touchent principalement des patients adultes ; il est donc nécessaire d'utiliser des animaux dont le stade de développement correspond à celui des personnes que nous souhaitons soigner à l'avenir.

Chacune des 96 femelles macaques à longue queue utilisées est anesthésiée une quarantaine de fois, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. S'y ajoutent, par macaque, une infection vaginale par Chlamydia trachomatis, une à six injections de vaccin ou de placebo, l'implantation d'une puce de télémétrie, une quarantaine de prélèvements de sang, une trentaine d'écouvillonnages vaginaux, quinze biopsies vaginales et sept biopsies ganglionnaires. Le porteur attend des diarrhées, un amaigrissement, une cervicite avec écoulement purulent, une anémie transitoire et des infections cutanées aux sites de prélèvement, et prévoit des phases d'hébergement individuel dont il reconnaît qu'elles peuvent provoquer stress et ennui. Cinquante-deux macaques seront tuées pour analyse des organes cibles de l'infection, les quarante-quatre autres gardées en vie et réutilisées après vérification de leur état sanitaire par le vétérinaire.

Objectifs

Ce projet vise à mieux comprendre une infection sexuellement transmissible fréquente causée par la bactérie Chlamydia trachomatis, et à tester de nouvelles stratégies de vaccination pour essayer de la prévenir. Cette infection est très répandue dans le monde. Elle passe souvent inaperçue, en particulier chez les femmes, car elle ne provoque pas toujours de symptômes. Pourtant, elle peut avoir des conséquences graves, notamment sur la fertilité, en augmentant le risque de douleurs chroniques, de grossesse extra-utérine ou d’infertilité. Les traitements antibiotiques permettent de soigner l’infection, mais ils ne suffisent pas toujours à empêcher la propagation de l’infection dans la population ni à éviter certaines complications. Le développement d’un vaccin pourrait donc représenter un progrès important pour la santé publique. Le projet a pour objectif de mieux comprendre la manière dont cette infection se développe dans l’organisme et d’évaluer de nouveaux vaccins potentiels. Les nouveaux modèles d’infection développés dans ce projet permettront d’étudier une situation plus proche de celle observée chez l’être humain. Les candidats vaccins ayant montré des résultats satisfaisants chez le primate non humain pourront ensuite faire l’objet d’évaluations complémentaires en vue d’un possible développement clinique chez l’être humain. À plus long terme, ces travaux pourraient contribuer au développement de nouvelles approches de prévention pour réduire les conséquences de cette infection dans la population.

Bénéfices attendus

Le modèle d’infection développé dans ce projet aidera à mieux comprendre comment la bactérie Chlamydia trachomatis infecte l’organisme et s’y développe. Il permettra de disposer d’un outil proche de ce qui se passe chez l’être humain pour tester de futurs vaccins. Les candidats vaccins les plus prometteurs, après des résultats encourageants chez l’animal évalué au cours de ce projet, pourraient ensuite être utilisés chez l’être humain. À plus long terme, ces recherches pourraient contribuer à développer de nouvelles méthodes de prévention contre cette infection, avec pour objectif de réduire ses effets sur la santé publique

Procédures

Les interventions seront réalisées sous anesthésie générale (40 fois environ , entre 5 et 30 minutes sur tous les animaux) Les différentes interventions dans ce projet sont : - Injection des vaccins ou placebo (1 à 6 fois, tous les groupes vaccinés et contrôles, 5 min) - Infection vaginale avec la bactérie Chlamydia trachomatis (1 fois, tous les animaux, 15 min) - Prélèvement de sang (40 fois environ, tous les animaux, 5min) - Ecouvillonnage vaginal (30 fois environ, tous les animaux, 5 min) - Implantation d’une puce de télémétrie (1 fois, tous les animaux, 20 min) - Biopsies ganglionnaires (7 fois environ, 20 minutes, tous les animaux) - Biopsies vaginales (15 fois environ, 20 minutes, tous les animaux)

Impact sur les animaux

Dans ce projet, des nuisances ou effets indésirables pourront être observés selon les interventions : Nuisances liées aux vaccinations et aux biopsies (peu attendues) : Réaction locale, démangeaisons/douleur dans les heures/jours suivant l’administration ou les prélèvements. Nuisances liées à l’infection : diarrhée, amaigrissement, cervicite avec écoulement purulent (peu attendus). Nuisances liées aux anesthésies et prélèvements de sang : troubles de l’appétit avec plus ou moins de pertes de poids mineures, anémie transitoire (légère à modérée), hématome au niveau du site du prélèvement, infection cutanée dans les jours qui suivent le prélèvement. Nuisances liées à l’implantation de puces de télémétrie : réaction locale au site d’incision : gonflement, suintement de la plaie (rare), démangeaisons, durée de 1 à 5 jours. Nuisances liées à l’hébergement individuel : l’hébergement individuel peut entrainer un stress ou de l’ennui.

Devenir

En fonction des résultats obtenus, certains animaux pourront être euthanasiés à la fin de la procédure pour des analyses plus approfondies des organes cibles de l’infection. Les autres animaux seront gardés en vie à la fin de l’étude et réutilisés une fois que l’état sanitaire des animaux aura été vérifié par le vétérinaire compétent.

Remplacement

Dans le cadre de ce projet, l’utilisation de l’animal de laboratoire est nécessaire pour mimer la pathologie observée chez l’être humain suite à l’infection par Chlamydia trachomatis. En effet, ce modèle animal permet de reproduire la réponse immunitaire induite par la vaccination et par l’infection dans un organisme entier, ce qui n’est pas réalisable avec les modèles ne recourant pas à l’animal de laboratoire (in vitro, in silico et ex vivo). Le primate non humain étant proche physiologiquement de l’être humain, son utilisation permet une meilleure extrapolation des résultats chez celui-ci.

Réduction

Le nombre d’animaux est réduit au minimum nécessaire à une analyse statistique fiable des résultats. Il a été ajusté au strict minimum nécessaire pour permettre une interprétation robuste des effets des conditions expérimentales, tout en prenant en compte la variabilité entre individus.

Raffinement

Les animaux seront suivis tous les jours, par une équipe dédiée. En cas d’atteinte d’un point limite, des mesures seront prises (arrêt des interventions, traitement, sortie d’étude), selon avis du vétérinaire et de la structure chargée du bien-être animal. En cas d’apparition de douleurs ou de signes cliniques liés aux prélèvements ou à l’infection, un traitement symptomatique pourra être mis en place. L’ensemble des interventions et les prélèvements seront regroupés au maximum et réalisés sous anesthésie générale des animaux. Les prélèvements sanguins, l’implantation de puces de télémétrie ou l’administration de vaccins peuvent entraîner des réactions locales (douleur, gonflement ou irritation). Si nécessaire, des soins appropriés, tels qu’une désinfection et un traitement contre la douleur, seront mis en place sur avis vétérinaire. Des phases d’hébergements en individuel seront nécessaires au cours du projet. Cet hébergement individuel pourrait entrainer un stress qui sera compensé par un programme défini par la cellule « bien-être animal » de l’établissement pour l’enrichissement de leur milieu de vie (distribution 2 fois/semaine d’enrichissements destructibles ou sachet surprise au lieu d’1 pour les hébergements en groupe). Cet hébergement individuel est nécessaire pour l’évaluation de certains paramètres biologiques notamment la température corporelle et pour limiter la surexposition bactérienne.

Choix des espèces

Seuls les primates non humains présentent des caractéristiques anatomiques et biologiques en termes de réponse immunitaire et vaccinale suffisamment proches de l’être humain pour permettre une étude pertinente de l’infection par Chlamydia trachomatis et de l’immunité. Nous avons choisi le macaque cynomolgus, modèle d’infection pour la bactérie d’intérêt déjà utilisé dans des études scientifiques précédentes et chez qui les techniques et outils d’exploration du système immunitaire sont disponibles et maitrisés. Notre étude, qui s’intéresse à l’infection vaginale par Chlamydia trachomatis nécessite d’avoir accès à des femelles adultes et matures.

Les souris sont tuées quand leur tumeur atteint un centimètre cube. Elles sont 210, immunodéficientes, utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une injection de cellules tumorales et subit dix-huit mesures au pied à coulisse, 150 d'entre elles recevant trente injections intrapéritonéales en un mois et trente autres jusqu'à trente-huit, la tumeur sous-cutanée croissant sur trois à quatre semaines avec dos voûté, activité réduite et pelage moins soigné. Le porteur cherche à savoir si le blocage d'une protéine ralentit cette croissance et présente ces travaux comme une réponse à un "besoin médical pour les patients en impasse thérapeutique", perspective qu'il renvoie à une exploration clinique ultérieure.

Objectifs

Ce projet vise à mieux comprendre le rôle d’une protéine impliquée dans la progression du cancer du rein à cellules claires. Pour cela, nous utilisons des modèles expérimentaux murins permettant de reproduire la formation et la croissance de tumeurs afin d’étudier l’impact de cette protéine sur leur développement. L’objectif est de déterminer 1) si l’augmentation de cette protéine conduit à une croissance tumorale plus rapide, 2) si le blocage de cette protéine, à l’aide de nouveaux traitements utilisés seuls ou en association, permet de ralentir la croissance des tumeurs.

Bénéfices attendus

Ces travaux pourraient contribuer à développer de nouvelles approches thérapeutiques innovantes à explorer cliniquement, répondant à un besoin médical pour les patients en impasse thérapeutique avec les thérapies actuelles pour le cancer du rein.

Procédures

Les interventions suivantes seront réalisées sur animaux vigiles : 210 animaux : 1 injection de cellules tumorales (2 minutes) + 18 mesures de la taille tumorale au pied à coulisse (1 minute) ; 150 animaux : 30 injections en intrapéritonéale sur 1 mois (30 secondes) ; 30 animaux : 38 injections en intrapéritonéale sur 1 mois (30 secondes)

Impact sur les animaux

Les animaux peuvent présenter des effets liés à la croissance de la tumeur sous-cutanée, apparaissant progressivement sur une durée maximale d’environ 3 à 4 semaines. Cette croissance peut entraîner une gêne modérée se traduisant par une diminution de l’activité, une altération de la posture (dos voûté), une diminution de l’état général et un aspect moins soigné du pelage. À un stade plus avancé, des modifications locales au niveau de la tumeur peuvent apparaître, telles qu’une tension cutanée ou une rougeur. Les administrations répétées de traitements peuvent provoquer une gêne légère et transitoire au moment des injections, associée à un stress de courte durée lié à la manipulation des animaux. La contention nécessaire aux manipulations et au suivi peut également entraîner un stress léger et temporaire. Ces effets sont transitoires pour les manipulations et progressifs pour la croissance tumorale, qui constitue la principale source de gêne au cours de l’étude.

Devenir

Les animaux seront mis à morts pour effectuer des prélèvements lorsque la tumeur atteint 1 cm3.

Remplacement

À ce jour, aucun modèle alternatif ne permet de reproduire de manière complète les interactions entre les cellules tumorales et leur environnement dans un organisme vivant. L’utilisation d’un modèle murin reste donc nécessaire pour étudier la croissance tumorale et la réponse aux traitements dans des conditions proches de la réalité biologique. Les approches in vitro sont indispensables en amont mais ne permettent pas, à elles seules, de modéliser l’ensemble de ces interactions.

Réduction

Avant la mise en place du modèle in vivo, toutes nos expériences impliquant la surexpression et l’inhibition génétique ou pharmacologique de notre protéine d’intérêt ont été validées in vitro. Les doses et modalités d’administration ont été choisies sur la base de protocoles publiés et de données expérimentales antérieures, après revue de la littérature. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous nous appuyons sur ces données pour définir les conditions expérimentales. La planification des expériences inclut également la mutualisation de certains groupes témoins afin d’optimiser le nombre d’animaux utilisés. Les analyses statistiques seront réalisées pour évaluer les effets des traitements, avec des effectifs adaptés pour permettre la détection des différences attendues.

Raffinement

Les souris immunodéficientes seront hébergées en cages ventilées individuellement sur portoirs adaptés afin d’assurer leur protection et de limiter le stress. Les expérimentateurs procéderont à une évaluation régulière (3 fois par semaine) de l’état général des souris à l’aide d’une grille de score, permettant de détecter toute altération du bien-être, notamment des changements de posture, de mobilité, de poids ou d’aspect général. Les points limites sont définis dans chaque procédure afin de permettre une intervention rapide si nécessaire et garantir le bien-être des animaux.

Choix des espèces

Nous utilisons la souris comme modèle expérimental car elle permet d’étudier la croissance tumorale et la réponse à de nouveaux traitements dans un organisme entier. Ce modèle est largement utilisé en recherche biomédicale en raison de la proximité de certains mécanismes biologiques avec l’humain et de la disponibilité de modèles reproductibles pour le type de cancer étudié. Les animaux utilisés sont des souris jeunes adultes âgées de 6 à 8 semaines à leur arrivée, correspondant à des animaux ayant atteint leur maturité sexuelle et présentant une physiologie stable, ce qui permet de limiter la variabilité entre individus et d’assurer la comparabilité des résultats expérimentaux.