Recherche appliquée

Tester des candidats médicaments anticancéreux avant leur passage en clinique: 7 000 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des cellules tumorales de cancer du sein leur sont injectées dans le coussinet adipeux mammaire, par inoculation ou par chirurgie, puis la tumeur est suivie une fois par semaine en imagerie sous anesthésie après injection d'une sonde bioluminescente, les composés à tester étant administrés une à deux fois par jour pendant toute l'étude. Le porteur précise que la formation du personnel aux gestes techniques se fera sur des souris mortes issues d'autres projets. Il affirme qu'aucun modèle cellulaire ne récapitule la complexité de la progression tumorale dans l'organe et conclut que cette complexité rend "nécessaire" le recours aux études in vivo.

Objectifs

Les cancers du sein font partie des maladies les plus complexes à traiter. Notre projet propose de trouver de nouvelles thérapies anticancéreuses et permettra de comprendre pourquoi on observe un échappement de la maladie lors de traitements à base d’anticorps ou de molécules pharmaceutiques mais également de proposer des stratégies pour rendre ces thérapies plus efficaces.

Bénéfices attendus

L’inoculation de cellules directement dans l’organe permet dans un premier temps de limiter la diffusion de cellules cancéreuses dans d’autres organes et de pouvoir cibler l’organe d’intérêt avec nos traitements ; L’évaluation de l’efficacité des composés sur le développement de la tumeur dans l’organe nous permettra d’orienter le traitement en clinique vers les tissus cancéreux les plus sensibles à notre composé.

Procédures

1) Injection de cellules tumorales dans l’organe d’intérêt avec acte chirurgical ou par inoculation, sous anesthésie une seule fois dans l'étude, 2) L'imagerie de la tumeur une fois par semaine se fera sous anesthésie pendant 5 min après une injection de sonde bioluminescente (100µl en sous cutanée), 3) 1 à 3 prélèvements sur 24h pourront être réalisés une fois dans l’étude avec un volume total ne dépassant pas 15% du volume sanguin de l’animal 4) Administration des composés à tester ou de leur solvant en moins d'une minute par animal, une à deux fois par jour pendant la durée de l’étude.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables attendus chez la souris sont dans un premier temps lié à l’injection sous analgésique dans le coussinet adipeux mammaire ou suite à la chirurgie (suivant la méthode utilisée) et donc de la cicatrisation qui en découle. Ensuite, on peut observer les effets issus directement du développement d’une tumeur au sein de son organe cible qui peut s’accompagner d’une perte de poids. On pourrait également observer les effets des composés médicaments administrés.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale, des analyses sur les organes étant nécessaires pour mesurer l’efficacité des molécules testées.

Remplacement

A ce jour, aucun modèle cellulaire ne récapitule complètement la cinétique et la complexité cellulaire impliquées dans la progression d’une tumeur dans l’organe. Cette complexité rend nécessaire l'utilisation d'études in vivo pour comprendre ce phénomène et évaluer de potentiels candidats médicaments. Afin de réduire au maximum le nombre d’étude et donc le nombre d’animaux utilisés, les différentes stratégies antitumorales seront préalablement testées in vitro.

Réduction

Pour respecter le principe des 3R, nous veillerons à ce que toutes les expériences qui pourront être réalisées in vitro le soient et que ne soient testés, in vivo, que les meilleures molécules ou anticorps obtenus in vitro. Le nombre de souris utilisées par groupe sera réduit au minimum tout en permettant une bonne analyse statistique. Le nombre de souris utilisées par groupe sera réduit au minimum tout en permettant une bonne analyse statistique. Une analyse statistique rétrospective après 5 études permettra le cas échéant de réduire le nombre d’animaux. L’utilisation de l’imagerie bioluminescente et de cellules tumorales exprimant la luciférase permettront un suivi longitudinal des animaux et donc diminuera le nombre d’animaux utilisés dans les études. Nous utiliserons un modèle bien établi dans la littérature afin de limiter la phase de mise au point et ainsi de limiter le nombre d’animaux. Afin de limiter le nombre d’animaux, la formation et la qualification du personnel réalisant ces procédures sera effectuée sur des souris mortes issues d’autres projets.

Raffinement

Afin de réduire le stress, une acclimatation de 4 jours sera réalisée avant l'entrée en étude. Les animaux seront hébergés dans un environnement contrôlé en continu et relié à un système d’alarme. La densité dans les cages sera en conformité avec les recommandations. Les animaux et leurs conditions d’hébergement seront sous surveillance quotidienne. Les animaux immunodéficient présentant un phénotype dommageable seront hébergé en portoir ventilé et manipulé sur PSM afin de limité au maximum les risques d’infection. L’environnement des animaux sera enrichi à leur arrivée et pendant toute la période d'étude. La bonne connaissance des études permettra de raffiner et d’anticiper le développement de la maladie chez l’animal et donc d’anticiper la mise à mort éthique. Pour cela, un programme d’anesthésie gazeuse (isoflurane) et d'analgésie (buprénorphine) ainsi qu'une grille de score, l'utilisation de points limites adaptés, d'un arbre décisionnel et de critère d'arrêt de souffrance sont mis en place.

Choix des espèces

La souris est l’espèce animale la plus utilisée pour ce type de modèle et donc le plus décrit. Son utilisation permettra de bénéficier de toute la littérature scientifique déjà parue sur ce modèle utilisant cette espèce. Nous nous appuierons sur de la bibliographie solide et sur un modèle déjà bien documenté afin d’éviter l’utilisation d’un nombre excessif d'animaux pour la mise au point. Nous utiliserons des animaux à l’âge adulte afin de travailler sur des organes parfaitement développés.

Provoquer des démangeaisons chez des chiens en bonne santé pour trier des molécules candidates à la mise sur le marché : c'est l'objet de ce projet, qui concerne 200 chiens dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chacun peut recevoir jusqu'à cinq injections intraveineuses d'une solution prurigineuse, espacées d'une semaine, chaque crise durant environ deux heures pendant lesquelles il se gratte, se lèche et se mordille. S'y ajoutent des prises de sang sur animal éveillé et, à l'occasion, des raclages ou des biopsies de peau, le porteur affirmant qu'aucune méthode alternative ne reproduit un comportement de prurit et que cette étape reste "indispensable". Aucun chien n'est tué : 180 seront réutilisés dans d'autres projets, 20 proposés à l'adoption.

Objectifs

L’objectif du projet est d’utiliser un modèle validé de prurit transitoire et modéré, provoqué par une administration intra-veineuse dune solution prurigineuse chez le chien, pour la sélection de futures molécules thérapeutiques pouvant entrer dans la composition de nouveaux médicaments destinés à une mise sur le marché pour traiter entre autres, la dermatite atopique canine (DAC) ou d’autres pathologies entraînant des comportements de prurit chez le chien. L’utilisation a de ce modèle maitrisé permettrait d’évaluer, premièrement l’efficacité, secondairement la tolérance, le profil pharmacocinétique de molécules et également de suivre l’évolution de certains bio-marqueurs de l’inflammation dans notre modèle avec et sans traitement.

Bénéfices attendus

La DAC est la deuxième cause de démangeaisons chez le chien avec environ 10% de la population canine mondiale touchée. C’est une dermatose inflammatoire, prurigineuse liée à une prédisposition génétique associée au développement d’allergie à des allergènes variés entrainant des altérations de la barrière cutanée. Elle se caractérise par du prurit, des lésions cutanées plus ou moins caractéristiques et nécessite des soins coûteux et chronophages de la part du propriétaire tout au long de la vie de l’animal. Sa gravité réside principalement dans son impact sur la qualité de vie du chien et de son propriétaire. Tout ceci pouvant, à terme, être une cause de demande d’euthanasie. Le traitement et la gestion à long terme de la dermatite atopique sont difficiles. La majorité des traitements anti-inflammatoires ou immunomodulateurs sont susceptibles de causer des effets secondaires, surtout quand ils sont utilisés à forte dose et/ou de façon répétée, quotidienne ou prolongée. La recherche de nouveaux traitements pour un contrôle efficace et sûr de cette maladie chronique doit être évaluée sur l’espèce de destination lors d’un épisode clinique. La maitrise et le maintien d’un modèle induisant des signes cliniques similaires aux crises de prurit observées chez les chiens souffrant de DAC spontanée, permettent d’évaluer l’efficacité d’un traitement dans des conditions réelles, d’améliorer les phases de screening de nouvelles molécules et ainsi de sélectionner plus vite et de façon plus sûre, des molécules présentant une probabilité de succès importante sur un nombre optimisé d’animaux. Un modèle de prurit présente plusieurs avantages par rapport aux dermatites atopiques de terrain. Lors d’un comportement de prurit expérimental, les caractéristiques du prurit sont suivies en temps réel et en continu pendant toute la période d’expression, standardisée lors de la validation du modèle. Un suivi rapproché par des personnes formées dans des conditions standardisées permet une évaluation de l’efficacité. Ce modèle permet aussi une évaluation de la tolérance, du profil pharmacocinétique des molécules testées et offre la possibilité de rechercher et/ou de suivre l’évolution des bio-marqueurs d’intérêt. C’est un grand avantage de pouvoir récolter autant d’informations dans l’espèce de destination par procédure expérimentale dans un modèle transitoire, représentatif d’un comportement observé dans la DAC spontanée.

Procédures

Au cours de ces études, les animaux pourront recevoir, par voie intraveineuse, une solution entrainant des démangeaisons raisonnables et contrôlées. Ses administrations pourront être répétées au cours d'une étude, sans toutefois dépasser les 5 fois avec au minimum 1 semaine de récupération entre les administrations. Des voies d'administration telles que la voie intramusculaire, la voie sous-cutanée, la voie transcutanée ou la voie orale pourront être utilisée pour l'administration du produit a tester. Les volumes administrés seront en accord avec les bonnes pratiques vétérinaires. Selon l’objectif de l’étude, des prélèvements sanguins pourront être réalisés. Ces derniers sont réalisés sur animaux vigiles. Les volumes totaux de sang prélevés suivent les volumes définis pour respecter le bien-être animal. Exceptionnellement, selon l’objectif de l’étude, des prélèvements de cutanés par raclage ou biopsie pourraient être réalisés. Selon les prélèvements à réaliser, une anesthésie associée à une analgésie adaptées seront mises en place selon les procédures en vigueur de l'établissement utilisateur.

Impact sur les animaux

Les chiens recevant une injection d’une solution prurigineuse développent des signes modérés et transitoires de prurit, pouvant provoquer de l’inconfort : grattage, léchage, mordillements ou frottements de n’importe quelle partie du corps. Les signes cliniques apparaissent généralement dans les 30 minutes après l’injection et tous les signes de prurit disparaissent spontanément quelques heures après cette injection (le plus généralement dans les 2 heures suivant l’injection). Des prélèvements sanguins répétés pourront également générer un inconfort. Des biopsies de peau pourraient être collectées peuvent également générer un inconfort et/ou une douleur légère à modérée. Avant de conduire des études d’efficacité en utilisant ce modèle, des informations de tolérance chez le chien sont disponibles pour les produits à tester (dose maximale tolérée chez le chien et/ou une autre espèce pertinente, effets secondaires potentiels). Des réactions d’intolérance sévère liées aux produits évalués ne sont donc pas attendues. Les phases de traitement/prélèvements sur un animal vigile peuvent occasionner un(e) léger(e) stress/gêne/contrainte en raison de la légère contention nécessaire pour le traitement/recueil des échantillons le cas échéant.

Devenir

Ils seront réintroduits dans la colonie des animaux hébergés dans les locaux de l’EU. Les informations concernant chaque animal sont conservées et consultées avant une réutilisation potentielle d’un animal dans un autre projet.

Remplacement

Il n’existe pas de méthodes alternatives permettant de reproduire un comportement clinique de prurit chez le chien et d’évaluer l’impact de nouvelles molécules sur l’intensité de l’expression clinique de la crise de prurit. L’utilisation de techniques in vitro préalables à l’utilisation de ce modèle in vivo permet de sélectionner en amont des molécules avec un fort potentiel d’activité sur le processus d’apparition du prurit impliquant certaines interleukines et ainsi de minimiser le recours au modèle in vivo. Cependant, la complexité des mécanismes biologiques en jeu ne pouvant pas être reproduite in vitro, cette étape demeure indispensable avant de prendre une décision sur la potentielle efficacité clinique d’une molécule chez le chien et l’éventuelle poursuite de son développement à des fins thérapeutiques.

Réduction

Les comportements de prurit présentent une variabilité entre individus. L'expérience avec ce type de modèle nous montre qu'il faut déterminer le nombre minimal d'animaux par groupe permettant d’obtenir des résultats exploitables et répétables. Ce sont le plus souvent, des études de preuve de concept/pilotes, étapes précoces de l'évaluation d'un nouveau produit/composé actif utilisant 3 à 6 animaux par groupe, qui permettront de déterminer le nombre d’animaux nécessaires pour des études ultérieures réglementaires. L'évaluation et l'interprétation des résultats sont faites avec une échelle de score adaptée pour ce modèle. Il est possible de réduire le nombre d'animaux par groupe, au cas par cas, selon la finalité de la procédure expérimentale. Cette décision sera dûment justifiée dans le plan d'étude spécifique dans le cadre de ce projet. Dans le plan d'étude, le nombre d'animaux par groupe sera toujours argumenté et justifié sur la base des informations déjà disponibles, de manière à optimiser l'utilisation des animaux et à en réduire leur nombre tout en s'assurant que ce nombre d'animaux permette d'atteindre l'objectif de l'étude, c'est-à-dire que les résultats de l'étude permettent de prendre une décision sur le niveau de sensibilisation et/ou l'efficacité du produit/des produits évalués. En plus d'étudier le contrôle du prurit (effet pharmacodynamique), l'utilisation d'un modèle permet d’obtenir éventuellement un profil pharmacocinétique en parallèle. Ces paramètres pourront être combinés et permettre par modélisation pharmacocinétique/pharmacodynamique (PK/PD) d’établir une relation entre l’effet et la dose et ainsi proposer une dose thérapeutique adaptée. Lors de ce modèle pourra aussi être réalisée une évaluation de la tolérance générale de la molécule. Toutes les informations obtenues lors d’une seule étude sur ce modèle permettent de diminuer le nombre d’études à réaliser pour statuer sur l’intérêt d’une nouvelle molécule ou de contribuer au développement d’une molécule à des fins thérapeutiques, et de ce fait, de diminuer le nombre d’animaux utilisés.

Raffinement

Les animaux sont observés et manipulés quotidiennement depuis leur arrivée sur le site afin de les habituer à la contention et au contact du personnel formé et impliqué dans les études. Les traitements et prélèvements sont réalisés généralement sur animaux vigiles selon les procédures en vigueur au sein de l’EU. Pour les chiens, une contention légère est suffisante pour l’administration du traitement et les collectes d’échantillons, et elle n’induit pas de nuisance au bien-être des animaux autre que d’être maintenus pendant des temps très courts. Les volumes prélevés et les temps de récupération des animaux sont déterminés de manière anticipée pour s’assurer que le bien-être ne sera pas altéré. Dans le cas d’administrations ou de prélèvements spécifiques (biopsie de la peau ), les animaux pourront être anesthésiés localement ou totalement pendant la durée de l’acte. L’anesthésie et le réveil des animaux se feront sous la surveillance d’un vétérinaire et selon les procédures en vigueur au sein de l’EU. Dans le cadre de ce Projet, les animaux sont préalablement testés pour leur capacité à exprimer un comportement de prurit modéré, reproductible, contrôlable et de durée limitée (environ 2h). Depuis leur inclusion dans une étude du projet jusqu’à la fin de la phase animale, les animaux sont observés quotidiennement par du personnel formé. Des observations plus fréquentes (toutes les 15 minutes) sont prévues après l’injection de la solution prurigineuse et l’administration des produits testés, pendant au moins 2h30, pour s’assurer que l’apparition des signes cliniques attendus (prurit) n’entraine pas de dégradation importante de l’état général et du bien-être de l’animal ainsi qu'une bonne tolérance au traitement. Le comportement général, la respiration, le grattage et l’aspect de la peau sont évalués avec une grille qui permet de définir si les réactions sont absentes, légères, modérées ou sévères. Ces critères constituent des points limites qui une fois atteints ou dépassés, entraineront un examen vétérinaire et éventuellement l’administration d’un traitement adapté à sa condition clinique. La réaction aigue induite et l’inconfort que l’injection de prurigineux engendre, peuvent être contrôlés avec des molécules anti-prurigineux. La grille d’évaluation des observations et les points limites sont validés par le comité d’éthique et pourront être révisés après analyse rétrospective par la SBEA, des résultats obtenus pendant chaque étude.

Choix des espèces

Les produits vétérinaires doivent réglementairement être testés dans l’espèce pour laquelle le produit est développé (animal de « destination »), dans ce cas, le chien. Les modèles seront réalisés chez des chiens jeunes adultes sains, c’est à dire des animaux de plus de 6 mois avec un système immunitaire mature.

4 332 souris vont être utilisées, chacune subissant selon la procédure jusqu'à douze prélèvements d'urine sous contention manuelle, cinq prises de sang, quatre injections, puis une injection létale. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance modéré et durent dix à douze semaines par animal. Une partie des souris est génétiquement modifiée pour vieillir plus vite, ce qui les fait mourir plus tôt, et le projet leur inflige une maladie auto-immune du rein pour observer comment l'âge en accélère l'installation. Le porteur écrit que le développement de cette glomérulonéphrite "n'est pas douloureux pour l'animal", tout en déclarant l'ensemble des procédures en gravité modérée.

Objectifs

L’altération progressive et irréversible du rein est une caractéristique du vieillissement chez l’homme conduisant à terme à l’insuffisance rénale chronique (IRC) puis à l’insuffisance rénale terminale nécessitant la mise en place de dialyse ou de greffe rénale Tandis que les fonctions immunitaires déclinent avec l’âge, le vieillissement est aussi caractérisé par une une augmentation du risque d’être atteint de maladies auto-immunes. Dans ces maladies, notre propre système immunitaire se retourne contre nous et produit des anticorps attaquant nos propre cellules. Parmi elles, la glomérulonéphrite extra-membraneuse (GEM) est une maladie auto-immune où des anticorps cible des cellules du rein. Bien que des avancées significatives aient été réalisées dans la compréhension de cette maladie, les facteurs favorisant son initiation restent peu compris, que ce soit du point de vue de l’induction de l’auto-immunité ou de la progression de la maladie. De plus, malgré un pic d’incidence de la GEM autour des 55-60 ans, l’influence du vieillissement sur la physiopathologie de la maladie n’a jamais été étudiée. Notre projet vise donc à déterminer les mécanismes par lesquels le vieillissement, au niveau rénal mais aussi immunologique, favorise l’induction et la progression de cette maladie rénale.

Bénéfices attendus

Cette étude permettra une meilleure compréhension de l’impact du vieillissement sur l’induction et la progression de la GEM. Ceci permettra à terme de proposer de nouveaux outils diagnostiques ou pronostiques en identifiant des marqueurs de prédisposition à la GEM mais aussi d’ouvrir de nouvelles perspectives de voies thérapeutiques pour les patients atteints de cette maladie.

Procédures

Au cours de la procédure 1, par animal sur tous les animaux du projet (12 semaines) : - 4 injections sur animaux vigiles. 10 secondes par injection. - 3 prélèvements sanguins sur animaux vigiles. 30 secondes par prélèvement. - 12 prélèvements d’urine à partir de miction spontanée pendant une contention manuelle. 20 secondes par prélèvement. - 1 injection lethale. Au cours de la procédure 2, par animal sur tous les animaux du projet (10 semaines) : - 1 injection sur animaux vigiles. 10 secondes par injection. - 5 prélèvements sanguins sur animaux vigiles. 30 secondes par prélèvement. - 10 prélèvements d’urine à partir de miction spontanée pendant une contention manuelle. 20 secondes par prélèvement. - 1 injection léthale.

Impact sur les animaux

Certaines des souris utilisées sont génétiquement modifiées pour avoir une accélération du vieillissement, ce qui entraine une mortalité à des âges plus précoces. Lors des expériences, les souris pourraient être sujettes à un stress et angoisse liées à leur manipulation voire des douleurs liées aux injections, prélèvements d’urine et de sang effectuées sur ces souris. Des complications éventuelles peuvent survenir suite à l’utilisation de seringue notamment une mauvaise cicatrisation, un saignement, une infection du site de l'injection/prélèvement. Le développement de la glomérulonéphrite extra-membraneuse n'est pas douloureux pour l'animal.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin des procédures afin d'effectuer une cinétique d'induction ou de progression de la maladie.

Remplacement

L’analyse des altérations au cours du vieillissement peut être étudiée in vitro sur modèles de cellules en 3D. La mise au point dans notre équipe de ce protocole in vitro, est à un stade précoce. De plus, bien que ces modèles cellulaires aient un potentiel important pour remplacer et réduire l'utilisation de l'animal, ils ne permettent pas de reproduire les interactions physiologiques et les mécanismes physiopathologiques intégrés à l'ensemble de l'organisme. La GEM étant une pathologie où le système immunitaire produit des anticorps ciblant les cellules du rein, seul un modèle animal permettra de caractériser et surtout d'établir une cinétique permettant de mieux comprendre les mécanismes favorisant au cours du vieillissement l’induction et la progression de la maladie.

Réduction

Les souris disposant de deux reins, nous optimiserons l’utilisation de ces souris en effectuant différentes méthodes d’analyses sur chaque rein. Des statistiques prédictives ont également été réalisées dans le but d'utiliser le minimum d'animaux nécessaires à ce projet en prenant en compte les effets attendus et le type de tests statistiques effectués.

Raffinement

Pour limiter la douleur modérée que notre procédure expérimentale pourrait induire, nous avons établi une grille d’observation visant à définir les points limites précoces à partir desquels l’expérience sera arrêtée et qui indique les mesures, tels que les traitements, que nous prendrons à l’apparition des premiers signes de douleur, de complications ou de perte de poids. D'autre part, en plus du personnel de l’animalerie, un suivi sanitaire une fois par semaine sera réalisé par les membres de l’équipe (expérimentateurs) à l’aide d’une feuille de suivi adaptée au modèle.

Choix des espèces

La souris (Mus musculus) est un modèle de choix en raison de similarités génétiques et physiologiques avec l'homme, ce qui nous permettra d'extrapoler les résultats et d'en tirer des conclusions valables pour l'homme. La souris est un modèle qui nous permet d'obtenir assez de matériel biologique pour réaliser de nombreuses analyses nécessaires au déroulé de ce projet de recherche. De plus, des études au sein de nombreuses équipes, dont la nôtre, montrent que les méthodes d’induction de la maladie utilisées reproduit l’ensemble des symptômes observés chez les patients GEM. Ceci permet d’établir ce modèle de souris comme un bon modèle de la maladie humaine. Enfin, les souris génétiquement modiiées pour avoir un vieillissement prématuré sont un modèle qui est déjà disponible et nous avons les expertises nécessaires pour diriger un modèle murin.

Des souris porteuses de mutations qui leur causent des douleurs, des difficultés à se déplacer et parfois la mort avant terme sont élevées ici pour d'autres projets. 7 500 d'entre elles sont concernées, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, la seule intervention décrite étant une biopsie de quelques secondes pour le génotypage. Le porteur affirme que l'élevage de ces lignées ne peut pas être remplacé, ces animaux constituant selon lui "le cœur même" des projets des utilisateurs. Celles dont le génotype n'intéresse aucun projet sont transférées vers un autre établissement quand c'est possible, tuées sinon, tandis que les autres partent en expérimentation ailleurs ou servent de reproducteurs.

Objectifs

Dans le cadre de la production de modèles murins génétiquement modifiés, l'objectif du projet est de décrire la prise en charge des pathologies induites par les mutations de ces modèles.

Bénéfices attendus

Ce projet permet de raffiner la production de souris génétiquement modifiées et de gérer l'apparition de pathologies induites par ces modèles en anticipant leur prise en charge et en permettant ainsi une réaction immédiate et adaptée. Il y a également un bénéfice indirect, car les modèles précliniques génétiquement modifiés permettent de reproduire chez l’animal des pathologies humaines.

Procédures

Des mutations chez des souris génétiquement modifiées peuvent entrainer des nuisances (phénotype dommageable) durant l’élevage chez l’animal. La biopsie pour génotypage ne prend que quelques secondes.

Impact sur les animaux

En fonction du modèle de pathologie, les mutations entrainant un phénotype dommageable induisent en général et à des degrés divers des douleurs, de l’inconfort, des difficultés à se déplacer et pour certaines des mortalités selon le génotype. Le génotypage des animaux requiert un prélèvement qui peut occasionner une gêne de très courte durée.

Devenir

Les animaux d'intérêt sont utilisés dans des procédures epxérimentales dans d'autres établissements utilisateurs (utilisation continue) ou peuvent servir en tant que reproducteurs. Les animaux dont le génotype n'a pas d'intérêt pour les projets expérimentaux initiaux peuvent être soit utilisés pour d'autres projets expérimentaux dans d'autres établissements utilisateurs si c'est possible, soit euthanasiés s'l n'y a pas de possibilité de les utiliser dans d'autres procédures.

Remplacement

Différentes stratégies de remplacement peuvent être appliquées par les chercheurs en amont de l'élevage des souris (expériences préparatoires in vitro, modélisations, veille scientifique) ou en aval des expérimentations (modélisation, raffinement des méthodes statistiques). Pour ce projet précis, il n'est pas possible de remplacer l'élevage de lignées de souris car ces animaux correspondent au coeur même des projets des utilisateurs.

Réduction

La réduction en pratique d'élevage nécessite une optimisation de l'âge des animaux géniteurs afin d'obtenir la plus grande descendance avec un minimum de cages d'accouplement. Elle nécessite aussi un choix approprié des génotypes des géniteurs (choix du mâle vs femelle; utilisation hétéro/homozygote, etc). La production sera rationnalisée par l’établissement de programmes d’élevage afin de ne pas produire plus d'animaux que nécessaire pour la production de lots expérimentaux.

Raffinement

Le raffinement concernant l'évaluation et l'entretien de lignées à phénotype dommageable ou potentiellement dommageable est obtenu en appliquant scrupuleusement les consignes des chercheurs concernant l'apparition des points limite attendus ou supposés pour chaque lignée considérée. Le raffinement des conditions d'élevage se traduit par un enrichissement des cages de production et de stabulation des animaux (par exemple : batonnets de coton, maison en carton si besoin, frisottiss si besoin,mise à disposition de l'aliment et/ou de la source hydratée sur la litière si besoin , etc... adaptation du nombre d'animaux / Cage au phénotype). Les conditions environnementales sont très élevées afin de protéger les animaux d'infections.

Choix des espèces

La souris est un animal permettant un grande variété de techniques génétiques permettant d'établir des relations entre gènes, fonctions, comportements et pathologies. Tout âge : animaux jeunes à âgés selon le type de procédures expérimentales dans lesquelles ces animaux sont par la suite utilisés en utilisation continue.

3 750 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une injection dans l'œil sous anesthésie, puis est placée jusqu'à quatre mois sous lumière intense, avec jusqu'à cinq électrorétinogrammes de trente à quarante-cinq minutes et dix-sept séances d'imagerie de la rétine. Le porteur affirme que les cultures de cellules isolées ne reproduisent pas la maladie dans un "organisme entier" et retient la souris comme espèce la plus appropriée. Il décrit par ailleurs des conditions d'hébergement inchangées pendant l'illumination, à ceci près que les cotons sont retirés des cages pour empêcher les souris de se cacher de la lumière.

Objectifs

La dégénérescence maculaire liée à l'âge est une maladie oculaire provoquée par une dégénérescence progressive de la macula, partie centrale de la rétine, qui apparaît le plus souvent à partir de 65 ans. En France, environ 1,5 millions de personnes seraient atteintes de DMLA. Dans cette pathologie, un processus inflammatoire, caractérisé par l’infiltration et l’accumulation de cellules inflammatoires, participe de manière importante à la dégénérescence de la rétine. Notre projet vise à tester différentes molécules pouvant réduire ce processus inflammatoire et ainsi briser le cercle vicieux inflammation/dégénérescence. Nous étudierons l’effet de ces molécules sur des modèles murins adaptés.

Bénéfices attendus

Ce projet pourrait permettre d’aider à la mise au point d’une thérapie pour rétablir à long terme l’immunosuppressivité sous rétinienne et empêcher l’accumulation de cellules inflammatoires pathogéniques, freinant ainsi significativement l’évolution de la DMLA.

Procédures

Les animaux seront soumis à des injections de molécules thérapeutiques par voie intraoculaire (1 fois par animal anesthésié, durée de l’intervention : moins de 5 minutes). Ils iront en stabulation sous une lumière intense (jusqu’à 4 mois). Des explorations fonctionnelles de la rétine seront réalisées sous anesthésie : par enregistrement d’électrorétinogrammes (30 à 45 minutes, maximum 5 fois par animal) et de méthodes d’imagerie rétiniennes (durée 10 minutes pour les 2 examens, maximum 17 fois par animal).

Impact sur les animaux

Lors des anesthésies, il y a un risque de mauvaise réaction à l’anesthésiant (difficultés respiratoires, anxiété) et un risque d’hypothermie. Lors de l’injection dans l’œil, il y a un risque d’inflammation localisée (œil rouge) et de micro saignements. Lors de le procédure d’illumination, les animaux peuvent ressentir un stress lié à l’exposition à la lumière intense (animaux agités), et leurs fonctions visuelles peuvent baisser. Lors des explorations, les animaux peuvent également ressentir un stress lié à la contention lors de l’administration des collyres (animaux agités).

Devenir

Des prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem. Cela implique l’euthanasie de l’ensemble des animaux, car nous avons besoin de prélever des organes entiers pour les analyser dans leur globalité.

Remplacement

Les études in vitro ou sur les animaux invertébrés ne permettent pas l’étude des signes cliniques de la pathologie de l’œil en particulier ; la souris est une des espèces les plus appropriées pour ce type d’étude. Ces modèles permettent d’étudier la maladie dans un organisme entier, qui ne peut pas être reproduit en utilisant des cultures de cellules isolées provenant de différents tissus.

Réduction

Nous prévoyons 3750 animaux pour réaliser cette étude. Nous avons limité au maximum le nombre d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement interprétables au regard de nos précédentes expériences d’autres projets de recherche (variabilité inter- animal/ inter - expériences). Le nombre de 5 animaux défini par groupe est le minimum requis pour l'application de tests statistiques de significativité fiables et l'obtention de résultats interprétables et fiables, selon nos expériences antérieures. Nous prévoyons d’injecter le traitement dans un œil et le contrôle dans le deuxième œil de chaque animal pour limiter la variabilité entre animal et réduire ainsi le nombre d’animaux de l’étude.

Raffinement

Une période d'acclimatation de 5 jours sera prévue avant tout début d'expérimentation. Les animaux seront hébergés dans des cages ventilées standard avec enrichissement : 1 bâton en bois, coton. Les animaux sont hébergés avec alimentation et abreuvement à volonté. Lors des expériences de d’illumination, les animaux sont placés dans une pièce différente, mais restent dans leurs cages de stabulation normale, selon les mêmes conditions, hormis la luminosité et les cotons qui sont retirés pour éviter que les animaux ne se cachent de lumière. Ils auront accès à l’eau et à la nourriture ad libitum. Les animaux seront examinés quotidiennement par les expérimentateurs et/ou le personnel qualifié de l’animalerie et seront hébergés dans les conditions conformes à la règlementation. Une signalétique particulière des animaux en expérimentation est utilisée. Elle permettra une surveillance adaptée des animaux en fonction des points limites définis à chaque procédure afin de s’assurer de leur bien-être. Les animaux bénéficieront si besoin d’une anesthésie générale et d’une anesthésie locale. L’animal est placé sur tapis chauffant durant pour prévenir le risque d’hypothermie.

Choix des espèces

Les souris sont utilisées pour ces expériences car elles constituent un modèle bien établi pour étudier la réponse inflammatoire participant de manière importante à la dégénérescence de la rétine. Nous utilisons des modèles génétiquement modifiés qui sont plus susceptibles à l’induction d’une inflammation pathogène, mimant la DMLA. Nous utiliserons des animaux âgés de 8 semaines minimum à leur entrée dans la procédure expérimentale. C’est l’âge à partir duquel le système immunitaire et vasculaire de la souris est mature et donc à partir duquel elle est susceptible de développer la maladie étudiée.

Gavées ou injectées dans l'abdomen une fois par jour pendant une à trois semaines, 480 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées ensuite pour que leurs organes soient prélevés. Elles relèvent d'un modèle murin que le porteur présente comme validé par la littérature et sans phénotype dommageable, reproduisant deux traits associés à l'autisme, la baisse de sociabilité et les mouvements répétitifs. L'objectif déclaré est de tester des substances déjà administrées à des rongeurs, pour un trouble humain sans traitement approuvé. Le porteur annonce trois tests comportementaux, répétés jusqu'à trois fois par animal sur six semaines, sans jamais dire lesquels.

Objectifs

Ce projet va permettre d’évaluer l’efficacité de traitements contre des déficits comportementaux présentant des analogies avec les troubles du spectre autistique. Pour cela, un modèle murin déjà validé par la littérature va être utilisé. Les troubles du spectre autistique se manifestent principalement par 2 composantes : une altération de la sociabilité et des comportements répétitifs, qui sont retrouvées dans le modèle choisi. Il n’y a pas encore de traitements approuvés des troubles autistiques. Nous proposons ici de tester des traitements chroniques avec des substances ayant déjà été administrées chez le rongeur, sans montrer de toxicité aux doses qui seront testées.

Bénéfices attendus

Le projet permettra d’évaluer l’efficacité de différents traitements contre les troubles autistiques à l’aide d’un modèle murin validé par la littérature. Ce modèle ne présente pas phénotype dommageable. Les traitements actuels de l’autisme étant limités, cela permettra d’envisager de nouveaux traitements chez l’humain.

Procédures

Les animaux seront administrés quotidiennement (une fois par jour) par voie intrapéritonéale (injection) ou voie orale (gavage) pendant 3 semaines concernant 160 animaux ; ou entre 1 semaine et 3 semaines concernant 320 animaux. Le comportement des animaux sera évalué en individuel dans 3 tests comportementaux : à 3 occasions pour la 160 animaux; et à 1 occasion pour 320 animaux. Les tests durent entre 10 min et 20 min/jour, le tout sur 6 semaines pour 160 animaux et 2 semaines pour 320 animaux. Ces procédures seront effectuées par du personnel expérimenté pour limiter le stress de l’animal.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont : 1) une sociabilité diminuée le modèle d’autisme lors des tests comportementaux 2) un stress dû à l’isolement des animaux lors des tests comportementaux (maximum 15 min) 3) un stress et une douleur dus aux administrations répétées par gavage ou injection.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin des procédures afin d’effectuer des prélèvements d’organes, pour compléter cette étude.

Remplacement

L’utilisation d’animaux est justifiée car le comportement (social, mouvements répétitifs, motricité) ne peut être étudié au niveau cellulaire (in vitro) ou par modélisation (in silico). De plus, nous utiliserons un modèle murin déjà validé dans la littérature comme modèle d’autisme.

Réduction

Nous ferons aussi une planification rigoureuse des expériences, en réalisant d’abord une étude longitudinale évaluant les mêmes animaux à différents temps, afin de définir la meilleure chronologie pour l’étude contrôlée par rapport à un groupe traité avec un véhicule. De plus, selon les résultats des substances testés lors de la première partie, nous ne retesterons que ceux aux résultats positifs lors la deuxième partie. Enfin, l’utilisation d’un modèle murin déjà validé comme modèle d’autisme nous permet de ne pas passer une procédure de validation du modèle. Le calcul du nombre des animaux est fait selon une approche statistique, sur la base de la variabilité du comportement des souris modèle d’autisme qui est décrite dans la littérature, nous estimons qu’il nous faut au minimum 10 animaux par groupe pour pouvoir évaluer leur phénotype comportemental.

Raffinement

Les animaux sont hébergés en groupe. Les tests comportementaux (3 au total) seront effectués par du personnel expérimenté afin de limiter le stress des animaux. Les administrations (intrapéritonéale ou par gavage à l’aide de sondes souples) seront effectuées sur des animaux vigiles par du personnel expérimenté. Les animaux seront observés quotidiennement pendant la durée des procédures, avec un suivi des points limites adaptés avec des critères d’arrêt appropriés si une souffrance est détectée.

Choix des espèces

L’espèce (souris) correspond au modèle animal que nous avons choisi reproduisant au mieux les troubles du spectre autistique, selon la littérature. Les animaux seront testés à l’âge adulte (à partir de 6 semaines).

Toutes les souris de ce projet sont immunodéprimées, pour que leur organisme ne rejette pas les cellules de mélanome humain qui leur sont injectées. 144 d'entre elles vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'injection se fait dans l'oreille sous anesthésie, puis un groupe reçoit chaque jour une application du composé étudié, également sous anesthésie, et la progression des métastases est suivie par bioluminescence après injection de luciférine, jusqu'à dix minutes d'anesthésie par séance. Un dernier groupe reçoit l'injection sans anesthésie, et toutes sont tuées pour prélever les organes et comparer la position des lysosomes dans les cellules les plus invasives.

Objectifs

La progression du cancer et la formation de métastases repose sur la capacité des cellules tumorales à envahir de nouveaux tissus. Ceci implique la dégradation de la matrice extracellulaire par l'intermédiaire d'enzymes dont un certain nombre provient d'un compartiment dégradatif, le lysosome. Notre équipe a découvert que les cellules issues des mélanomes les plus agressifs possèdent des lysosomes plus périphériques et fusionnant plus fréquement avec la membrane plasmique. Ceci s'accomagne d'une plus grande dégradation de la matrice et de propriétés invasives plus développées in vitro. Nous souhaitons désormais déterminer si il en est de même in vivo chez la souris. Ce projet vise donc à comparer les capacités d'invasion et de métastases des plusieurs lignées cellulaires humaines qui présentent différentes localisations de leurs lysosomes (naturellement ou contrôlés artificiellement).

Bénéfices attendus

Meilleure compréhension des mécanismes fondamentaux contrôlant la formation des métastases. Amelioration du diagnostique du mélanome et à plus long terme des thérapies visant à limiter la dissemination métastatique.

Procédures

Un groupe subira une injection de cellules tumorales dans l'oreille (sous anésthésie, dureé 3 minutes), puis une injection de luciférine suivi d'une anésthésie pour permettre l'imagerie par bioluminescence (durée 10 minutes). Un groupe subira une injection de cellules tumorales (sous anésthésie, dureé 3 minutes), puis une injection de luciférine suivi d'une anésthésie pour permettre l'imagerie par bioluminescence (durée 10 minutes). Un groupe subira une injection de cellules tumorales dans l'oreille (sous anésthésie, dureé 3 minutes), puis une application quotidienne de du composé etudié sur l'oreille accompagnée d'une anésthésie (durée 5 minutes). Un groupe subira une injection de cellules tumorales (sans anésthésie; durée 30 secondes).

Impact sur les animaux

Les animaux seront soumis à des injections sous-cutanées ou intraveineuse qui peuvent entrainer une légère inflammation au point d'injection. La progression métastatique peut s'accompagner de perte de poids et de difficultés à se déplacer. Les anésthésies répétées peuvent entrainer un stress sur l'animal. L'injection du composé testé doit diminuer la formation de métastases et donc avoir un effet bénéfique sur les animaux.

Devenir

Mise à mort de l'animal afin de réaliser des prélèvements d'organes pour analyses.

Remplacement

Le modèle animal est essentiel à la finalisation de ce projet, car lui seul reproduit la complexité du microenvironnement que les cellules tumorales doivent envahir pour devenir métastatiques. Notre projet s'est jusqu'ici appuyé sur une combinaison d'approches in vitro en 2D et 3D et d'expériences réalisées chez l'embryon de poisson zèbre de moins de 5 jours post-fécondation, ce qui a grandement contribué à diminuer le nombre de souris prévues.

Réduction

Le nombre d'animaux nécessaire a été déterminé au minimum mais néanmoins suffisamment pour pouvoir réaliser une analyse statistique pertinente. Une étude exhaustive des données récentes de la littérature n'a pas permis d'identifier des travaux réalisant des expériences similaires.

Raffinement

Des points limites ont été établis pour limiter la souffrance animale. En cas de douleur, les symptômes seront traités par analgésie. Les animaux sont anésthésiés avant injections de cellules tumorales ou de luciferin. Les souris seront hébergées en groupe de maximum 5 par cage. Les cages seront enrichies avec des dômes de carton et l'ajout de bâtonnets en ouate. Les animaux seront hébergés au minimum 1 semaines avant le début de l’expérimentation pour permettre leur l’adaptation à l’animalerie. Les animaux étant immunodéprimés, ils sont conservés dans des portoirs ventilés afin d'éviter tout risque d'infection. Ils sont également manipulés sous hotte pour les même raisons. Les animaux sont habitués aux injections avant l'expérience.

Choix des espèces

La souris présente l’avantage d’avoir des organes très proches de ceux impliqués dans la pathologie humaine (en particulier la matrice extracellulaire). Au cours des dernières années, nous avons mis au point des outils et protocoles nous permettant de suivre par imagerie non-invasive dans la souris vivante la progression métastatique de carcinome mammaire par bioluminescence et par fluorescence. Nous utiliserons des animaux âgés de 7 à 10 semaines en début de procédure car nous avons mis au point nos protocoles et caractérisés la croissance tumorale et métastatique sur des animaux de cet âge.