Recherche appliquée

Réutilisés d'une période de mesure à la suivante après au moins quatre semaines de repos, les moutons réintègrent à la fin du projet la filière classique d'élevage ovin. 35 moutons de race Texel vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun est conduit au licol jusqu'à une cage de digestibilité et maintenu à l'attache pendant onze jours, avec une pesée au début et à la fin de la période. Le porteur reconnaît que cette attache de onze jours est la principale nuisance et précise que les moutons voient, sentent et touchent leurs congénères à travers les parois ajourées, l'objet du projet étant de mesurer la valeur alimentaire de fourrages destinés aux élevages de ruminants.

Objectifs

L’objectif du projet est de mesurer la valeur alimentaire des fourrages ce qui implique de mesurer l’ingestion de ces fourrages par les animaux et la digestibilité des mêmes fourrages.

Bénéfices attendus

L'alimentation des ruminants est une des principales clefs de réussite de leur élevage. Clef technique, pour réaliser les objectifs de production de l'éleveur, clef économique puisque c'est une des principales charges des élevages. Il importe donc de pouvoir optimiser les aliments utilisés et/ou produits sur l'exploitation pour nourrir les animaux de la dite exploitation. La connaissance la plus précise possible de la valeur alimentaire de ces aliments, fourrages notamment, est donc un facteur de réussite technique et économique des élevages de ruminants. Ce projet permet également de caractériser finement les fourrages distribués à nos bovins, et donc de calculer les apports des rations ingérées par nos bovins expérimentaux et de les mettre en regard des caractères que nous mesurons (production laitière, croissance,...).

Procédures

Les moutons sont conduits au licol de leur parc jusqu'à la cage au début de la période de mesure. Ils sont également pesés au début et à la fin de chaque période. Chacune de ces opérations dure environ une minute. Les moutons sont à l'attache lors des périodes de mesure qui durent 11 jours.

Impact sur les animaux

La principale nuisance attendues sur les animaux est le fait qu'ils soient à l'attache dans la cage de digestibilité pendant 11 jours. Ils ne sont cependant pas totalement isolés puisqu'ils peuvent voir, sentir et toucher leurs congénères à travers les parois ajourées des cages de digestibilité.

Devenir

A l'issue de la procédure, les animaux sont réutilisés pour une nouvelle période de mesure, mais après une période de repos d'au moins 4 semaines pendant l'hiver. Sur la saison de pâturage, il n'y a pas de période de mesure donc les animaux sont toujours au pré (d'avril à octobre). A la fin du projet, les animaux réintègrent la filière classique d'élevage des ovins.

Remplacement

Il existe une méthode chimique pour déterminer la digestibilité des fourrages. Cette méthode n'est cependant pas assez précise pour obtenir des résultats scientifiques fiables, d'où l'utilisation de la méthode de référence, à savoir des mesures in vivo.

Réduction

L'utilisation de 6 moutons pour une période de digestibilité est l'effectif minimum pour avoir une moyenne représentative.Les résultats obtenus (mesures et analyses) sont moyennés pour obtenir la valeur alimentaire du fourrage étudié. Si un mouton a des valeurs à plus d'un écart-type de la moyenne (de la digestibilité de la matière sèche), ses mesures et analyses sont retirées du calcul de la valeur alimentaire du fourrage.

Raffinement

Pour mesurer la valeur alimentaire d'un fourrage, 6 moutons sont attachés en stalles individuelles contiguës pendant 11 jours. Pour leur confort alimentaire, une transition alimentaire permet de les habituer progressivement à l'aliment testé. Pour améliorer leurs conditions d'hébergement dans les stalles, celles-ci sont équipées d'un abreuvoir individuel et d’une petite brosse pour le grattage. Les moutons sont de race TEXEL. En effet, la race TEXEL étant doté d'aplombs solides, elle a été utilisée dès la création de la méthode. Elle continue à l'être.

Choix des espèces

L’espèce cible est un ruminant (bovin) et le mouton est utilisé comme modèle de ruminant de plus petite taille. Les ovins (40-100 Kg de poids vif) sont plus facilement manipulables que des bovins (700-1000 Kg de poids vif) et plus dociles que des chèvres. Et leurs résultats sont extrapolables aux autres espèces de ruminants. Animaux entre 1.5 et 4 ans d'âge à un poids compris entre 40 et 85 Kg de poids vif.

Commandés à un fournisseur après une première série de quatre furets utilisés entre novembre 2023 et février 2024 pour que les expérimentateurs acquièrent les gestes, 12 furets vont être utilisés à leur tour, tous tués à l'issue pour constituer une banque de tissus. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré. Sur onze semaines, chaque furet reçoit un implant télémétrique, jusqu'à huit prises de sang, une vaccination BCG par voie orale ou sous-cutanée, une administration intratrachéale et un lavage broncho-alvéolaire, tous ces actes sous anesthésie générale de 5 à 30 minutes. Le furet est retenu parce qu'il est sensible à Mycobacterium bovis comme le blaireau, espèce sauvage visée par le programme de vaccination, dont l'expérimentation est soumise à une réglementation plus contraignante.

Objectifs

Ce projet s’inscrit dans un projet scientifique plus global visant à étudier la vaccination contre la tuberculose, dans la faune sauvage. Le furet et le blaireau sont deux espèces de Mustélidés qui sont sensibles à Mycobacterium bovis. Le blaireau étant une espèce sauvage, l’expérimentation sur cette espèce est soumise à une réglementation complémentaire contrairement au furet qui est une espèce domestique. Les objectifs sont d’analyser l’influence de la voie de vaccination (orale vs sous cutanée) sur la mise en place d’une réponse immunitaire contre les mycobactéries. Le modèle furet est utilisé pour la première fois dans nos conditions « infectieuses » d’expérimentation. Une première expérimentation a eu lieu avec 4 furets entre novembre 2023 et février 2024 afin de permettre aux expérimentateurs d’acquérir les gestes techniques. Le présent projet est prévu pour au maximum 12 furets : 1 lot de 6 qui recevra le vaccin par voie orale et 1 lot de 6 qui recevra le vaccin par voie sous-cutanée. Le sexe ratio sera adapté selon les capacités du fournisseur à nous fournir au moment de la commande. La voie sous cutanée a été testée sur des blaireaux mais elle nécessite une capture des animaux. Si ce projet démontre que la voie orale est aussi efficace, elle serait plus adaptée pour une vaccination à grande échelle. La voie sous-cutanée est une référence car elle est bien décrite dans différents modèles pour son efficacité. La voie intratrachéale est utilisée pour mimer l’exposition des animaux au pathogène (voie pulmonaire) afin de visualiser la réponse protectrice développée par la vaccination. Il s’agit d’un boost pour pouvoir quantifier la réponse immunitaire. Dans le modèle murin il s’agit d’une voie classique d’exposition. Ce projet a 3 finalités : 1) Répondre à la réglementation en expérimentation animale en vigueur concernant la maitrise et le maintien du savoir-faire du personnel. Ce projet permettra de perfectionner la mise en œuvre de gestes techniques sur modèle furet (manipulation, anesthésie générale, prise de sang, pose de puces télémétriques, administration par voie intratrachéale, injection sous-cutanée et lavage broncho-alvéolaire) 2) Valider les outils d’analyse de la réponse immunitaire developpé sur des furets sains « non infectés » 3) Quantifier la reponse immunitaire des furets suite à une vaccination BCG.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet sont doubles : 1) valider les outils nouvellement developpés (analyse des cellules immunitaires par cytométrie en flux, analyse des réponses immunitaires par transcriptomique) 2) définir la meilleure voie d’administration du vaccin BCG (voie sous cutanée ou orale), permettant la mise en place d’une protection optimale contre les mycobactéries.

Procédures

Au cours des 11 semaines du projet, chaque furet sera soumis au maximum à : - 1 pose de puces télémétriques qui durent quelques secondes - 8 prises de sang : au maximum 1 prélèvement par semaine. Une prise de sang dure quelques secondes - 1 LBA (lavage-broncho-alvéolaire) qui dure 2 à 5 min - 1 administration en SC (sous cutanée), qui dure quelques secondes - 1 administration en intra-trachéale, qui dure quelques secondes.Tous ces actes se feront sous anesthésie générale pendant 5 à 30 minutes selon la nature et le nombre d’actes effectués.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables pourraient être liés à une mauvaise réaction des animaux à l’anesthésie générale ou à un des gestes techniques qui induirait une réaction inflammatoire locale, un hématome ou une infection. En raison de leur hébergement en couple, d'éventuelles blessures infligées par les congénères sont possibles (griffure, morsure, abcès…).

Devenir

La totalité des animaux sera mis à mort à l’issue du projet afin de constituer une banque de tissus d’animaux qui seront utilisés pour des analyses ultérieures.

Remplacement

A ce jour, il n’existe aucun système in vitro ou méthode alternative permettant de reproduire la complexité du tissu pulmonaire et les processus complexes de recrutement des cellules immunitaires.

Réduction

Pour ce projet, le nombre minimal d’animaux a été fixé à 6 par lot pour favoriser d’une part le lien social entre les animaux (hébergement en couple) et pour avoir suffisamment d’échantillons biologiques qui soient statistiquement pertinents pour la suite du projet. En fonction de ce que le fournisseur sera en mesure de nous fournir au moment de la commande, le sexe ratio de chaque lot pourra être adapté. L’expérimentation contient 2 lots : un lot pour lequel le BCG est administré par voie orale et un lot avec une administration par voie sous-cutanée. Le nombre d’animaux utilisés pour fournir des échantillons a été déterminé grâce à un test statistique de calcul de la puissance ou de l'effectif nécessaire en utilisant un test de comparaison de deux échantillons indépendants.

Raffinement

Dans les 2-3 jours suivants leur arrivée, les furets seront anesthésiés pour permettre la pose des implants télémétriques puis une période d’acclimatation à l’environnement et d’habituation au personnel sera mise en place pendant 21 jours. La seule intervention du personnel sera de les habituer à leur présence et aux contacts : jeux, friandises. Ils seront également vermifugés. Les animaux seront hébergés dans des cages conçues spécifiquement pour le furet. Chaque furet disposera de sa propre cage mais elles seront interconnectées par 2 avec un système de tunnel permettant aux furets de se regrouper. Un hamac en tissu sera suspendu à l’intérieur de chaque cage permettant aux furets d’avoir un coin repos. Différents types de jouets seront utilisés (balle, tissus…). Des récompenses alimentaires (saumon, jus de thon, pâte appétente) seront données après les interventions qui ne nécessitent pas d’anesthésie (pesée, traitement anti-parasitaire). Ces récompenses alimentaires qui seront données au cours de la période d’acclimatation permettront d’habituer les animaux pour l’administration orale du vaccin à J0. Les furets seront maintenus sous anesthésie générale gazeuse. Tout au long de l’anesthésie, ils seront sous monitoring (fréquence respiratoire, fréquence cardiaque, température), sous lampe et/ou tapis chauffant et sous la supervision du personnel en charge des anesthésies. Lors de l’intubation intra-trachéale, du gel sera mis sur la sonde pour anesthésier la gorge. Lors de la phase de réveil, une surveillance rapprochée de l’animal sera faite, jusqu'à son réveil complet. En cas de besoin, des traitements seront mis en place pour faciliter le réveil et gérer une éventuelle douleur. En cas d'infection, un traitement antibiotique sera mis en place. La vétérinaire de l'unité sera systématiquement consultée en amont. Deux visites quotidiennes seront réalisées afin d'assurer les soins quotidiens, de surveiller l’état de santé des animaux. Des point limites adaptés ont été définis et la vétérinaire de l’unité sera avertie en cas d’apparition de signes cliniques.

Choix des espèces

Le furet est un modèle validé pour l’étude d’espèces de la faune sauvage (blaireau) qui constitue l’espèce ciblée par le projet de vaccination contre la tuberculose animale. Le furet et le blaireau sont deux espèces de Mustélidés qui sont sensibles à Mycobacterium bovis. Le blaireau étant une espèce sauvage, l’expérimentation sur cette espèce est soumise à une réglementation complémentaire contrairement au furet qui est une espèce domestique. Animaux adultes âgés d’environ 1 an (poids d’environ 1400 g pour les mâles et 1200 g pour les femelles). Le choix d’animaux adultes est conditionné par le fait que la vaccination est plus pertinente sur animaux adultes que chez des jeunes dont le système immunitaire est en cours de développement.

Les souris retenues sont dépourvues de thymus, donc privées d'une grande partie de leurs cellules immunitaires, pour que leur organisme ne rejette pas la tumeur humaine qu'on leur greffe. 2 480 souris vont être utilisées ainsi, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune subit jusqu'à six anesthésies, une greffe sous-cutanée, une injection intraveineuse de composé radiomarqué, jusqu'à 45 minutes d'imagerie et des mesures de tumeur au pied à coulisse, avec hébergement individuel après l'injection radioactive, ce que le porteur décrit comme un "sentiment d'isolement et absence de liberté d'expression". La mise à mort sert à compter la radioactivité organe par organe, le cadavre étant lui aussi récupéré.

Objectifs

Malgré les efforts de la recherche et les nombreux traitements développés dans le cadre de la lutte contre le cancer, les cellules cancéreuses parviennent parfois à échapper aux thérapies de différentes façons. Afin de contourner ce problème, la mise au point de nouveaux outils ciblant des vulnérabilités tumorales clés couplés à la radioactivité est actuellement en plein essor. Cette technologie est appelée radiothérapie interne vectorisée (RIV). Elle consiste à lier un élément radioactif à une molécule, ou vecteur, capable de se lier de manière spécifique à une cible biologique fortement exprimée dans la tumeur afin que le vecteur puisse diriger et concentrer l’élément radioactif dans les cellules cancéreuses. En fonction de l’élément radioactif choisi, il sera alors possible d'effectuer la détection de la tumeur par imagerie nucléaire ou bien de traiter les cellules tumorales via des rayonnements fortement énergétiques. Ces rayonnements détruisent l’ADN des cellules cancéreuses, menant à la destruction de la tumeur. Il a été démontré que la protéine N est fortement exprimée dans de nombreux cancers. Plusieurs types de vecteurs capables de se lier spécifiquement à la protéine N ont été développés. A la différence de nombreuses autres protéines exprimées par les cellules cancéreuses, la protéine N est capable de transporter les vecteurs qui s’y lient jusqu’à son noyau cellulaire qui contient l’ADN. En rapprochant l’élément radioactif de l’ADN, il est possible de potentialiser l’effet de la thérapie, tout en diminuant sa toxicité pour les cellules saines. Nous avons sélectionné deux vecteurs se liant à la protéine N de manière différente afin de maximiser les chances d’identifier un système efficace. Comme il existe plusieurs types d’élément radioactif avec des propriétés très différentes, il est nécessaire de comparer l’efficacité de plusieurs combinaisons vecteur-élément radioactif afin d’identifier le couple le plus efficace. Alors que certains de ces éléments radioactifs émettent des rayonnements ionisants capables de détruire les cellules cancéreuses, d’autres peuvent être utilisés pour détecter les tumeurs par imagerie, ce qui permettra dans un premier temps de vérifier que les vecteurs s’accumulent bien dans la tumeur chez la souris. Dans un second temps, l’imagerie permettra de sélectionner les patients dont les tumeurs expriment la protéine N et qui seront donc éligibles à la thérapie. Le projet se déroulera sur deux établissements utilisateurs.

Bénéfices attendus

Les traitements actuels par radiothérapie interne vectorisée sont presque systématiquement accompagnés d’effets secondaires graves dus aux dommages provoqués aux cellules non-cancéreuses. En dirigeant les éléments radioactifs de manière spécifique au noyau des cellules cancéreuses, la stratégie de ce projet a pour but d’augmenter l’efficacité de ces thérapies tout en diminuant leur toxicité. Le but final est de réaliser une phase I clinique chez l’Homme à la fin de l’étude

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - 1 Injection en sous-cutané au moment de la greffe de cellules tumorales (réalisée dans l'établissement 1, 5 min maximum). - 1 injection de produit en intraveineuse dans la veine de la queue lors des expérimentations d'imagerie ou de traitement (réalisée dans l'établissement 2, 5 min maximum). - Anesthésie à l'isoflurane réalisée lors de la greffe des cellules tumorales (réalisée dans l'établissement 1, 5 min maximum), lors de l’injection intraveineuse des produits (réalisée dans l'établissement 2, 5 min maximum) ou au moment de la mise à mort (réalisée dans l'établissement 2, 5 min maximum) ainsi que pendant l’acquisition des images (réalisées dans l'établissement 2, 45 min maximum). Il y aura au total 6 anesthésies au maximum pour chaque animal. - Imagerie à l’aide d’un scanner dans les procédures d’imagerie (réalisées dans l'établissement 2, 45 min maximum). - Mesures du poids et de la taille des tumeurs dans les procédures d’imageries et d’évaluation de l’efficacité des traitements (réalisée dans l'établissement 2, 1 min maximum).

Impact sur les animaux

Au sein de ce projet, plusieurs nuisances ou effets indésirables sur les animaux sont attendus et cités ci-dessous : - douleurs générées lors de la greffe des cellules tumorales, lors de l’injection des agents d’imagerie ou de thérapie. - lésions locales au site d’injection dû à la rétention du composé radiomarqué. - gêne ou douleur provoquée par la croissance des tumeurs - fatigue provoquée par la déplétion légère à modérée de cellules sanguines ou troubles digestifs dans les jours suivant l'injection du traitement radioactif, notamment lors de la détermination de la dose radioactive maximale tolérée par l'animal préalable à l'évaluation de l'efficacité thérapeutique de notre composé. - stress généré par les contentions lors des pesées, lors des mesures de la taille de la tumeur à l'aide du pied à coulisse ou encore lors de l'anesthésie générale effectuée pour la greffe, les injections ou avant la mise à mort de l'animal. - sentiment d'isolement et absence de liberté d'expression causés par l'hébergement individuel des animaux à partir de l'injection radioactive lors des expérimentations d'imagerie et de biodistribution.

Devenir

Les animaux seront mis à mort sous anesthésie générale à l'issue de l'ensemble des manipulations expérimentales qui constituent le présent projet. Cette méthode se justifie par la présence d'une greffe de tissu tumoral humain sur chacun des animaux ainsi que la réalisation d'une injection radioactive sur chaque souris incluse dans les expérimentations d'imagerie ou de thérapie. Les organes ainsi que le cadavre devront également être récupérés à la fin des procédures d'imagerie pour permettre un comptage de la radioactivité organe par organe. Un suivi de la courbe d'atteinte de points limites sera également nécessaire lors des études de l'efficacité thérapeutique.

Remplacement

Les expérimentations in vitro sur cellules permettent de réaliser beaucoup d'études de mise au point de nouveaux traitements. Cependant, elles n'offrent pas la possibilité de prédire l'influence de l'environnement tumoral, l'éventuelle toxicité de la molécule sur l'organisme ou encore le devenir du candidat médicament après administration. Un remplacement par une approche entièrement réalisée sans animaux vivants n'est donc pas envisageable car il serait alors impossible d'évaluer l'ensemble de ces paramètres. De plus, l'acquisition de données précliniques sur animaux est imposée par les autorités pour les nouveaux médicaments. L'expérimentation animale est donc requise pour le présent projet.

Réduction

Afin de respecter la règle des 3R, le nombre d'animaux utilisés sera réduit au minimum. Pour la détermination de l'efficacité thérapeutique de la molécule, les effectifs des animaux ont été calculés à partir d'un logiciel afin de tenir compte des analyses statistiques appliquées aux résultats expérimentaux. La procédure d’imagerie permet d’observer la localisation du vecteur au cours du temps sans avoir mettre l’animal à mort (suivi longitudinal), ce qui permet de maximiser les informations recueillies en minimisant le nombre d’animaux mis à mort. Les expériences de ce présent projet ne seront pas répétées.

Raffinement

Méthodes utilisées pour réduire la douleur : Raffinement des conditions d'hébergement : - Dans les procédures 1 et 2, les cages seront obligatoirement transparentes et mises côte à côte afin d'atténuer l'effet de l'isolement causé par l'hébergement individuel suite à l'injection du vecteur radiomarqué et de permettre un contact visuel des animaux. Chaque boite sera également enrichie d'un igloo et d'une roue en polycarbonate. - Dans toutes les procédures, des croquettes mouillées seront rajoutées dans les cages des souris souffrant de fatigue ou de faiblesse. Dans les procédures 3 et 4, des croquettes mouillées seront ajoutées systématiquement la première semaine suivant l’injection des vecteurs radiomarqués. - De la litière de cellulose sera utilisée pour limiter l’apparition de plaie chez les souris porteuses de tumeurs. - Le transport des animaux de l’EU1 à l’EU2 sera réalisée à l’aide de cages opaques à couvercle filtrant. Anesthésie : les animaux seront anesthésiés lors de la greffe des cellules tumorales (5 min maximum), lors de l'injection intraveineuse des composés (5 min maximum), lors des acquisitions d'image (45 min maximum) et lors de leur mise à mort (5 min maximum). Analgésie: en cas d'apparition de douleur, des analgésiques seront administrés aux animaux. Des points limites spécifiques à ce projet ont été mis en place pour limiter la souffrance des animaux au minimum. Ces points limites seront appliqués de manière stricte.

Choix des espèces

Le taux de réussite du développement des modèles tumoraux humains est fortement lié au type de souris utilisé pour implanter le tissu tumoral. Les souris immunodéprimées sont couramment utilisées pour développer des modèles de tumeurs humaines car celles-ci se caractérisent par l'absence d’un organe (le thymus), ce qui se traduit par un nombre considérablement réduit de cellules immunitaires fonctionnelles afin d'éviter que leur système immunitaire empêche le développement des cellules cancéreuses. Ces animaux présentent le meilleur taux de réussite pour la prise tumorale de tissu humain et seront donc utilisés dans ce projet. Les animaux ont 8 semaines lorsqu'ils sont inclus dans chacune des procédures car la prise tumorale est meilleure à cet âge, et ils sont plus résistants aux radiations.

1 018 souris vont être utilisées, chacune recevant une greffe de cellules tumorales sous la peau puis jusqu'à dix injections de composés, toutes tuées à l'issue pour analyse des tissus et des organes. Les procédures impliquent un niveau de souffrance modéré. L'abdomen est irradié sous anesthésie gazeuse pendant un quart d'heure, ce qui provoque selon le porteur une toxicité et une perte de poids modérée dans les jours suivants, les tumeurs entraînant une gêne et un inconfort qualifiés de modérés. Le projet vise d'abord à installer chez la souris un modèle de chute des lymphocytes après radiothérapie, l'espoir d'un traitement pour les patients étant placé "à plus long terme" et suspendu à d'éventuels essais cliniques.

Objectifs

La radiothérapie fait partie du traitement de près de 60% des patients atteints de cancer, que ce soit dans le cadre d’un traitement ou à des fins palliatives. Un des mécanismes d’action de la radiothérapie est l’induction de dommages létaux au niveau de l’ADN des cellules, et notamment des cellules tumorales. La radiothérapie est délivrée principalement par des accélérateurs externes et les rayons, pour atteindre la tumeur, traversent également des tissus sains et touchent des vaisseaux sanguins. Les lymphocytes sont des cellules très radiosensibles. Un des effets secondaires majeurs de la radiothérapie réside dans la survenue d’une lymphopénie. Il s’agit d’une baisse drastique du taux de lymphocytes après le début du traitement par radiothérapie. La lymphopénie radio-induite (RIL) est un phénomène transitoire qui dure généralement jusqu’entre 3 et 9 mois après la fin du traitement par radiothérapie. Elle peut persister parfois pendant des années après le traitement. La sévérité comme la durée de la lymphopénie radio-induite ont été corrélées à une plus mauvaise survie globale chez les patients traités par radiothérapie. Ce phénomène est encore mal compris. Nous savons aujourd’hui que les lymphocytes sont des acteurs majeurs de la réponse anti-tumorale et cette chute du taux de lymphocytes pourrait concourir à une mauvaise réponse anti-tumorale. Notre projet vise à établir un modèle de lymphopénie radio-induite chez la souris pour avoir un modèle sur lequel tester de nouveaux composés pouvant éventuellement réduire ou abroger cette lymphopénie.

Bénéfices attendus

La radiothérapie est un outil puissant qui fait partie de l’arsenal de traitements anticancéreux. 50% des patients traités pour un cancer reçoivent une radiothérapie au cours de leur traitement. Le but de la radiobiologie est de permettre l’amélioration de l’efficacité des radiations ionisantes sur les tumeurs (en diminuant la radiorésistance), et de minimiser les effets secondaires sur les tissus sains traversés par les rayons. La lymphopénie radio-induite est un effet secondaire majeur de la radiothérapie. Il est actuellement reconnu que les lymphocytes sont essentiels dans la réponse anti-tumorale. De plus, il a été montré que les patients qui subissent cet effet secondaire ont une plus faible chance de survie. Réduire la durée ou la sévérité de la lymphopénie pourrait éventuellement permettre d’améliorer l’efficacité antitumorale du traitement par radiothérapie et d’augmenter les chances de survie des patients traités par radiothérapie. La mise en place d’un modèle préclinique de lymphopénie radio-induite permettra d’obtenir des connaissances sur ce phénomène encore assez peu exploré et permettra de tester si certains composés peuvent réduire ou atténuer cette lymphopénie. A court terme, notre étude permettra l’apport de connaissances scientifiques supplémentaires pour mieux appréhender le phénomène de lymphopénie radio-induite mais elle constituera surtout un socle de données précliniques permettant d’envisager à plus long le transfert en clinique de nouvelles combinaisons thérapeutiques lors d’essais cliniques et donc potentiellement permettra la mise au jour d’un nouveau traitement.

Procédures

Une injection de cellules tumorales en sous-cutané sera réalisée chez tous les animaux, durée 10 secondes, sous anesthésie locale. L’injection des composés se fera par injection intrapéritonéale, sous-cutanée ou intraveineux (une à 10 injections selon les composés), durée 10 secondes, sous anesthésie locale. Les souris seront anesthésiées pendant l’irradiation (maximum 15 minutes), une fois. Les prélèvements de sang sur les souris seront réalisés sous anesthésie générale, n=3, durée 3 minutes..

Impact sur les animaux

Le type d’irradiation utilisée dans notre étude est une irradiation localisée de l’abdomen. Elle a lieu sous anesthésie gazeuse (maximum 15 minutes). Cela peut générer du stress et de l’anxiété. Par contre, l’irradiation en elle-même est indolore. Elle peut induire de la toxicité qui va se traduire par une perte de poids modérée dans les jours suivants l’irradiation.L’administration des composés par voie intrapéritonéale ou sous-cutané ou intravein eux peut engendrer de la douleur et un stress léger et transitoire (mais les injections seront faites sous anesthésie locale). L’administration des composés per os peut engendrer du stress léger et de courte durée. Les tumeurs peuvent entraîner une gêne et un inconfort modérés.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures expérimentales aux fins d'analyses sur tissus et organes post-mortem.

Remplacement

Il a clairement été mis en évidence ces dernières décennies que le système immunitaire et le microenvironnement tumoral jouent un rôle fondamental dans la progression tumorale ainsi que dans la réponse à la radiothérapie et aux traitements anticancéreux en général. Il n’existe actuellement pas d’alternative permettant de récapituler aussi bien qu’un organisme vivant l’ensemble de ces interactions dans leur nombre et leur complexité. De même, il n'existe pas de sytème permettant de reproduire les interactions entre les éléments du sang, les cytokines, la tumeur et le sytème immunitaire dans sa globalité. La phénomène de la lymphopénie n'a pour l'instant pas pû être modélisé in vitro ou in silico.is

Réduction

Une analyse statistique à priori a été effectuée afin de calculer le nombre minimum d’animaux nécessaires pour détecter des différences significatives au niveau du taux de lymphocytes dans le sang au cours du temps. L’analyse des différences de taux de lymphocytes se fera avec une analyse de la variance pour tester la significativité des différences obtenues pour les différents groupes.

Raffinement

Au cours de notre projet, les nuisances aux animaux sont de la douleur et du stress. Pour les injections un anesthésique local sera appliqué sur la peau avant chaque injection. L’irradiation sera réalisée sous anesthésie générale pour réduire le stress induit. Les prélèvements de sang seront réalisés par une personne entraînée qui effectue déjà ce geste depuis longtemps au sein du laboratoire pour réduire le temps et le stress induit, sous anesthésie locale. Les animaux seront observés quotidiennement (vérification de l’état général) et pesés 3 fois par semaine (pour surveiller la survenue d’une éventuelle perte de poids. Du Diet Gel Hi Energy pourra être introduit en cas de perte de poids). De l’enrichissement est introduit dans les cages tout au long de l’expérience. Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués.

Choix des espèces

Les souris ont été choisies pour leur capacité à développer rapidement et efficacement des tumeurs et pour l’homogénéité et donc la fiabilité des résultats que l’on peut générer avec ce modèle (souris congéniques, avec recul important sur les données antérieures). Les animaux auront 8 semaines, jeunes adultes, ce qui correspond au meilleur âge pour les greffes et à la population de patients visées.

Greffées de deux tumeurs, injectées trois fois d'un immunomodulateur puis irradiées un quart d'heure sous contention, vigiles, 1 496 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Toutes sont tuées à l'issue pour prélever le sang et les tumeurs. Le projet cherche à savoir si cet immunomodulateur amplifie l'effet dit abscopal de la radiothérapie sur des métastases situées hors du champ d'irradiation, la retombée pour les patients étant renvoyée au long terme et à d'éventuels essais cliniques. Le porteur reconnaît que la tumeur, en grossissant ou en se nécrosant, peut faire souffrir la souris et gêner ses déplacements, et annonce des points limites "précoces" appliqués strictement, sans dire lesquels.

Objectifs

Notre projet consiste à évaluer l’impact de l’addition d’un immunomodulateur à un traitement par radiothérapie dans le cas de cancers multi-site. Cette voie de recherche est intéressante à explorer. En effet, elle peut contribuer à améliorer de façon significative l’efficacité des radiations ionisantes, sachant qu’aujourd’hui un traitement de radiothérapie est indiqué chez plus de la moitié des patients atteints d’un cancer. De plus, il a été montré que l’irradiation d’une tumeur pouvait engendrer des effets sur des métastases situées hors du champ d’irradiation. Cet effet, nommé « effet abscopal » provient du système immunitaire et serait très intéressant à amplifier grâce à des combinaisons thérapeutiques. Par ailleurs, des combinaisons thérapeutiques combinant irradiation et d’autres immunomodulateurs ont déjà montrées des effets en clinique soulignant le potentiel et l’intérêt de telles combinaison. De nombreuses études précliniques et cliniques montrent que l’efficacité antitumorale de la radiothérapie dépend du système immunitaire de l’hôte. Suite à l’irradiation, la réponse interféron-gamma puis la sécrétion de cytokines et de médiateurs vont favoriser l’infiltration de cellules immunitaires pro tumorale ou anti tumorales par vagues successives. Certaines réactions vont promouvoir l’effet antitumoral, tandis que d’autres, comme l’infiltration intratumorale radio-induite des lymphocytes T régulateurs vont freiner l’efficacité de la radiothérapie. Ces cellules ont normalement pour rôle de réprimer les réponses immunitaires anormales ou excessives envers des antigènes du soi ou du non-soi pour maintenir l’homéostasie immunitaire. Dans les cancers, elles sont impliquées dans le développement et la progression tumorale car elles inhibent l’immunité antitumorale. Le but de notre projet est de combiner une molécule permettant d’éliminer ces cellules avec la radiothérapie et de voir si cela peut améliorer l’efficacité de la radiothérapie et/ou l’effet abscopal induit par l’irradiation. Il a également été montré que cette nouvelle molécule augmentait l’efficacité de certains traitements dans des modèles résistants . Nous testerons donc dans un second temps le triple traitement avec radiothérapie.

Bénéfices attendus

La radiothérapie est un outil puissant qui fait partie de l’arsenal de traitements anticancéreux. 50% des patients traités pour un cancer reçoivent une radiothérapie au cours de leur traitement. Le but de la radiobiologie est de permettre l’amélioration de l’efficacité des radiations ionisantes sur les tumeurs (en diminuant la radiorésistance), et de miniiser les effets secondaires sur les tissus sains traversés par les rayons. L’amélioration de la réponse tumorale à l’irradiation pourrait permettre de réduire les doses d’irradiation et ainsi les effets secondaires sans affecter l’efficacité du traitement anti tumoral. Les progrès en immunologie ont révolutionné le pronostique de maladies métastatiques autrefois incurables et de nombreuses études montrent des combinaisons prometteuses entre radiothérapie et immunothérapie chez l’humain. L’effet abscopal induit par l’irradiation qui est médié par le système immunitaire est également un thème de recherche actif en radiothérapie. A court terme, notre étude permettra l’apport de connaissances scientifiques supplémentaires pour mieux appréhender les interactions radiothérapie/immunité mais elle constituera surtout un socle de données précliniques permettant d’envisager à plus long le transfert en clinique de cette combinaison lors d’essais cliniques et donc potentiellement permettra la mise au jour d’un nouveau traitement.

Procédures

Deux injections de cellules tumorales seront réalisées chez tous les animaux, une fois, durée 1 minute, sous anesthésie locale. L’injection des médicaments durera 10 secondes, sous anesthésie locale (3 administrations au total pour chaque immunomodulateur, une injection tous les 4 jours). Les souris vigiles seront mises dans un système de contention pendant l’irradiation (maximum 15 minutes, une irradiation). Le prélèvement de sang sur les souris dédiées sera réalisé sous anesthésie générale, durée 2 minutes.

Impact sur les animaux

Le type d’irradiation utilisée dans notre étude est une irradiation localisée de tumeurs sous-cutanées. Les souris sont placées dans un système de contention pendant une quinzaine de minutes ce qui peut générer du stress et de l’anxiété, légers et transitoires. Par contre, l’irradiation en elle-même est indolore et, comme elle est localisée, elle induit pas une perte de poids modérée et transitoire. L’administration des immonumodulateurs par voie intrapéritonéale peut engendrer de la douleur (un spray contenant de la lidocaïne sera appliquée avant chaque injection intrapéritonéale). La tumeur quand elle grossit ou quand elle commence à nécroser peut gêner la souris (douleur, difficulté à se déplacer,…). Les souris seront sacrifiées aux points limites pour éviter cela. Pour les prélèvements, les souris seront d’abord anesthésiées pour prélever le sang ce qui peut générer du stress mais ces souris seront sacrifiées juste après le prélèvement.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures expérimentales afin de réaliser les prélèvements de sang et tumeurs pour analyses ultérieures.

Remplacement

Il a clairement été mise en évidence ces dernières décennies que le système immunitaire et le microenvironnement tumoral jouent un rôle fondamental dans la progression tumorale ainsi que dans la réponse à la radiothérapie et aux traitements anticancéreux en général. Il n’existe actuellement pas d’alternatives permettant de récapituler aussi bien qu’un organisme vivant l’ensemble de ces interactions dans leur nombre et leur complexité.

Réduction

Une analyse statistique à priori a été effectuée afin de calculer le nombre d’animaux minimum nécessaire pour détecter des différences significatives de croissance tumorale . L’analyse de la croissance tumorale se fera avec une analyse de la variance pour tester la significativité du traitement triple combinaison radothérapie avec des immunomodulateurs par rapport aux doubles combinaisons.

Raffinement

Au cours de notre projet, les nuisances aux animaux sont de la douleur et du stress. Pour les injections en sous-cutanée et en intrapéritonéale, un anesthésique local sur la peau avant chaque injection. La mise en contention pour l’irradiation sera réalisée par une personne entraînée qui effectue déjà ce geste depuis des années au sein du laboratoire pour réduire le temps de la contention et le stress induit. Les prélèvements de sang se feront sous anesthésie générale. Les animaux seront observés quotidiennement (vérification de l’état général) et pesés 3 fois par semaine (pour surveiller la survenue d’une éventuelle perte de poids, même si elle est non attendue dans ce projet. Du Diet Gel Hi Energy pourra être introduit en cas de perte de poids). De l’enrichissement est introduit dans les cages tout au long de l’expérience. Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués.

Choix des espèces

Les souris ont été choisies pour leur capacité à développer rapidement et efficacement des tumeurs et pour l’homogénéité et donc la fiabilité des résultats que l’on peut générer avec ce modèle (souris congéniques, avec recul important sur les données antérieures). Les animaux auront 8 semaines, jeunes adultes, ce qui correspond au meilleur âge pour les greffes et à la population de patients visées.

264 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune est pesée tous les jours pendant une semaine, puis placée vigile dans une boîte d'exposition pour un traitement unique par aérosol de 30 à 45 minutes. Aucune n'est infectée, le projet mesurant seulement la tolérance et l'élimination de nouveaux antibiotiques activables par la lumière, l'efficacité étant renvoyée à une autre demande d'autorisation. Le porteur écrit que les études in vitro ne reproduisent pas la complexité du poumon et conclut que l'expérimentation animale reste une étape "incontournable et irremplaçable", tout en annonçant qu'une espèce plus proche de l'humain, le cochon, pourra être utilisée ensuite.

Objectifs

Ce projet vise à répondre à la pénurie d’antibiotiques restants actifs contre les bactéries pathogènes pour l’homme, en particulier celles responsables d’infections respiratoires. Il s’inscrit dans le cadre de l’appel lancé par l’organisation mondiale de la santé (OMS) pour le développement de nouveaux traitements ciblant une liste de bactéries pathogènes multirésistantes. Pour ce faire, de nouveaux antibiotiques activables par la lumière ont été mis au point et leur intérêt démontré en condition in vitro. Cependant, ces études ne permettant pas de reproduire la complexité d’un organe tel que le poumon ni de récapituler tous les paramètres d’une infection, des tests sur animaux doivent maintenant être effectués. La nébulisation permet de cibler directement les voies respiratoires et d’y atteindre une concentration élevée tout en réduisant la dose à administrer et ainsi les risques d’intolérance et/ou d’effets secondaires. L’objectif de ce projet est de déterminer si les nouveaux antibiotiques administrés sous forme d’aérosol chez des animaux non infectés sont bien tolérés et de quelle manière ils sont éliminés. Si une bonne tolérance est mise en évidence, l’efficacité pourra ensuite être évaluée (dans le cadre d’une autre demande d’autorisation de procédure) pour le traitement d’infections respiratoires par des bactéries résistantes aux antibiotiques.

Bénéfices attendus

Les composés mis au point pourraient avantageusement compléter les antibiotiques actuellement disponibles, lesquels tendent à perdre en efficacité du fait du développement de résistances chez les bactéries. Le mécanisme d’action des nouveaux composés développés est différent de celui des antibiotiques dits classiques. Il repose notamment sur une activation par la lumière causant de nombreux dommages aux bactéries, limitant ainsi leur possibilité d’adaptation et d’échappement au traitement. Au-delà de ce projet, la stratégie envisagée pourrait être adaptée pour traiter divers pathogènes responsables d’infections graves dans différents tissus et organes, en particulier chez les patients atteints de pneumonie, les grands brûlés, ou les personnes hospitalisées contractant une infection au cours de leur séjour dans un établissement de soins. Ce projet a donc le potentiel d’importantes répercussions économiques et sociales, au profit des patients, de leurs proches et plus généralement de la société dans son ensemble.

Procédures

Les animaux vigiles seront soumis à un traitement unique par aérosol dont la durée peut varier entre 30 et 45 minutes.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables attendus seront : - Lors des pesées : les animaux pourront subir un stress dû à la contention pour procéder à la pesée laquelle sera effectuée tous les jours pendant 7 jours avant le traitement. Ce stress sera d’environ 30 secondes à chaque fois, son intensité étant estimée légère. - Lors du traitement par aérosol : les souris pourront éprouver un stress lors de l’étape d’aérosolisation dont la durée sera d’environ 30 minutes. Le traitement par aérosol est de gravité prospective modérée.

Devenir

Tous les animaux seront sédatés avant d’être mis à mort à différents temps afin de pouvoir procéder aux prélèvements post-mortem.

Remplacement

De nombreuses études préliminaires ont été menées au laboratoire (en condition dites in vitro) afin de s’assurer, autant que possible, que les composés pourront fonctionner en exerçant les effets souhaités chez la souris. Cependant, les études in vitro ne permettant pas de reproduire la complexité d’un organe tel que le poumon ni de récapituler tous les paramètres d’une infection, l’expérimentation animale (en ayant recours à un modèle pertinent reproduisant la pneumonie survenant chez l’homme) demeure une étape incontournable et irremplaçable.

Réduction

Les études in vitro menées au préalable ont permis de sélectionner des candidats et d’optimiser leur formulation, réduisant ainsi fortement le nombre d’évaluations à conduire chez l’animal. En effet, partant d’une collection de près de 50 composés, 4 composés ont été sélectionnés à ce stade pour être évalués in vivo. En outre, le nombre d'animaux est fixé au minimum en veillant à ne pas mettre en péril l'obtention de résultats exploitables ni compromettre les objectifs et chance de succès du présent projet.

Raffinement

La procédure sera enrichie par une phase d'habituation réalisée avant la nébulisation. Pour cela, une semaine avant le traitement par aérosol, les souris seront chaque jour transférées dans la boite d’exposition pendant 10 à 15 minutes, le temps d’être pesées avant d’être remises dans leur cage d’hébergement. Ceci permettra d’établir leur courbe de croissance avant traitement tout en habituant les animaux à la boite d’exposition. Un renforcement positif (par récompense de nourriture (beurre de cacahuète)) sera effectué après chaque pesée dans le but de réduire le stress pour les animaux. Des points limites ont été définis afin d'observer d’éventuelles nuisances et mettre en place un traitement analgésique approprié.

Choix des espèces

La souris est un modèle pertinent en première approche pour cette étude. Des animaux âgés de 8 à 10 semaines (poids 20-25 g) seront utilisés, comme dans d'autres études sur la pneumonie aigue. Les affections respiratoires humaines peuvent affecter des sujets jeunes comme plus âgés. Les effets du vieillissement sur le système respiratoire entraînent une diminution progressive des performances fonctionnelles, notamment une baisse du débit expiratoire de pointe, de l’échange de dioxyde de carbone et d’oxygène, ainsi que de la capacité vitale. Cependant, les jeunes peuvent également être touchés par des infections respiratoires telles que la pneumonie. La pneumonie est l’une des premières causes de mortalité infantile dans le monde. Il est donc essentiel de prendre des mesures pour toutes les tranches d’âge. Par la suite, selon les résultats obtenus avec cette DAP, il pourra être envisagé des expérimentations sur une espèce animale plus proche de l’humain du point de vue de son système respiratoire, en particulier le cochon.