Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies des plantes
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Modèle de cancérologie expérimentale par cellules de carcinome ovarien pour l’évaluation de nouvelles thérapeutiques par imagerie in vivo.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
2 310 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un carcinome ovarien leur est implanté par chirurgie ou par injection, puis elles subissent jusqu'à deux séances d'imagerie par semaine sous anesthésie et jusqu'à cinq administrations de traitement par semaine, pendant douze semaines, ainsi que des prélèvements de sang par ponction submandibulaire. Le porteur décrit un gonflement de l'abdomen avec ascite pouvant apparaître huit semaines après l'implantation, et prévoit alors la mise à mort de l'animal. Ce laboratoire travaille à la demande de chercheurs extérieurs et affirme qu'aucune autre méthode n'apporterait un niveau d'information équivalent, sans nommer les approches écartées.
Objectifs
Ce projet a pour but de mettre en œuvre, à la demande de chercheurs extérieurs à notre laboratoire, des modèles de cancer ovarien et de les étudier par imagerie in vivo, à des fins de compréhension de mécanismes fondamentaux ou à l'évaluation de nouveaux médicaments. Le cancer ovarien représente un défi majeur de santé publique en raison de son diagnostic tardif et de son impact sur la fertilité des femmes. Malgré des avancées significatives en termes de survie grâce aux chimiothérapies à base d’anticorps thérapeutiques, certaines patientes ne répondent pas ou peu aux traitements. Il est donc nécessaire de développer de nouvelles stratégies afin d’améliorer l’efficacité antitumorale et de lutter contre les phénomènes de résistance. Le projet représente un ensemble d’études types qui pourront viser à comprendre des mécanismes impliqués dans la progression tumorale ou à évaluer l'efficacité thérapeutique de nouveaux traitements.
Bénéfices attendus
Il s’agit d’étudier par imagerie in vivo des modèles de cancer ovarien à des fins de compréhension de mécanismes fondamentaux ou pour l'évaluation de nouveaux médicaments.
Procédures
Induction de cancer ovarien : 1 acte par animal soit par chirurgie (15min max d’intervention sous anesthésie générale) soit sans chirurgie : injection intrapéritonéale (quelques secondes), injection sous cutanée (quelques secondes sous anesthésie générale) Suivi par imagerie : au maximum 2 examens non invasifs par semaine pendant 12 semaines sous anesthésie générale Les examens d’imagerie ont une durée de 5 secondes à 30 minutes suivant le type d’imagerie. Traitements : au maximum 5 traitements par semaine pendant 12. Il faut 30 secondes au maximum pour administrer un traitement. Prélèvement de sang sur animal vigile au niveau sub mandibulaire : en 3 fois sur 24h ou en 1fois/jour sur 5 jours. Il faut environs 30 secondes pour effectuer ce type de prélèvement et appliquer un point de pression avec un crayon hémostatique au point de collecte pour arrêter le saignement.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus pour les animaux sont liés à la chirurgie lors de l’induction du modèle orthotopique et au développement de foyers tumoraux au niveau sous-cutané ainsi qu’au niveau de l’ovaire et des viscères. L’administration d’antalgique 1h avant et 24 h après la chirurgie et l’utilisation de l’anesthésie gazeuse permettent de réduire la souffrance animale due à l’incision des plans musculaires et cutanées. Une gêne pourrait apparaitre dans le modèle sous cutanée à partir du moment où la tumeur atteint un volume proche du point limite. Un gonflement de l’abdomen avec présence d’ascite peut apparaitre 8 semaines après l’induction lors de l’évolution des métastases péritonéales dans le modèle orthotopique et dans le modèle carcinose péritonéale. Cette nuisance sera prise en compte dans la grille de. Le point limite étant alors atteint, l’animal sera mis à mort. Nous n’attendons pas de douleur ou d’intolérance liées aux composés testés. Si des effets secondaires apparaissaient, le suivi des animaux via la grille de scoring permettra de les mettre en évidence et de prendre les mesures adéquates.
Devenir
Toutes les souris porteuses de cellules de carcinome ovarien seront mises à mort à l'issue de chaque procédure car elles ne peuvent pas être réutilisées pour la procédure suivante ou une autre étude.
Remplacement
L'étude de tumeurs ou métastases résulte de l’interaction de nombreux types cellulaires et ne peut pas être modélisée in vitro. Aucune autre méthode expérimentale ne serait en mesure d’apporter un niveau équivalent d’information que la procédure expérimentale impliquant l’utilisation d’animaux vivants.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous mettons en oeuvre des techniques d’imagerie qui permettent de réaliser un suivi longitudinal des animaux et ainsi de réduire le nombre d'animaux nécessaires pour obtenir des résultats statistiquement pertinents et reproductibles, évitant ainsi de refaire plusieurs fois les mêmes expérimentations. Cette approche permet de réduire de façon notable le nombre d’animaux nécessaires à 10 par groupe pour réaliser des tests statistiques pertinents. Des tests non paramétriques seront utilisés pour comparer les valeurs obtenues pour les différents lots de souris.
Raffinement
Les méthodes d'imagerie mises en œuvre sont non invasives et certains actes sont réalisés sous anesthésie ce qui limite la douleur et le stress infligé au cours de l’expérimentation. Par ailleurs, Les souris seront hébergées dans des cages en portoir ventilé, ce qui empêchera l’expression du phénotype dommageable des souris immunodéficientes. Elles seront hébergées au nombre de 6 animaux maximum dans des cages de type II (530cm²). Les cages sont enrichies avec des petits cylindres de coton pour la fabrication d’un nid. Elles auront un accès à l’eau et la nourriture ad libitum et un cycle jour/nuit 12h/12h pendant toute la durée de l’expérimentation. L'induction des modèles tumoraux sera réalisée sous anesthésie générale. Durant les actes de chirurgie, la douleur sera également prise en charge par l’administration d'anti inflammatoire le jour et 24h post opératoire. Les animaux seront observés quotidiennement et des grilles de scoring avec des points limites prédictifs nous permettront de prendre les mesures nécessaires afin d’éviter toute souffrance.
Choix des espèces
La souris est une espèce animale classiquement utilisée pour les études de tumorigenèse, de progression tumorale et métastatique de par la relative faible durée des expérimentations (quelques semaines), ainsi que par la possibilité d’utiliser des techniques d’imageries in vivo. C’est ainsi le modèle animal de choix afin de réaliser des expérimentations permettant d’étudier la croissance de tumeurs primaires et de métastases issues de cellules cancéreuses. Par ailleurs il existe des souris immunodéficientes bien adaptées pour les implantations de cellules d'origine humaine. Modèle de cancer réalisable chez la jeune souris (5 à 10 semaines). A ce stade, la croissance et le développement des tumeurs sont optimaux. Sur des animaux plus âgés, il est possible qu’une légère immunocompétence apparaisse, augmentant ainsi le risque de rejet de greffe tumorale.
Elevage d’une lignée murine immunodéficiente à phénotype dommageable
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Cancers
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Pour maintenir une lignée de souris privées de défenses immunitaires, 8 550 animaux sont élevés dans des procédures déclarées en souffrance légère. Aucune expérience ne leur est appliquée dans ce projet, la seule atteinte déclarée étant le déclenchement de leur phénotype dommageable, une vulnérabilité à tout germe opportuniste que le porteur affirme neutraliser par un hébergement stérile. Les souris arrivées en fin de fertilité, vers six mois, sont tuées, les autres étant transférées vers d'autres projets d'expérimentation. Le porteur indique que les croisements sont conçus pour que "toute la descendance serve", et déclare cet élevage parce que la réglementation européenne l'y oblige désormais.
Objectifs
La lignée de souris qui est l'objet de cette Demande d'Autorisation de Projet (DAP) est fortement immunodéprimées : les animaux issus de cet élévage sont donc fortement immunodéficients (sans défenses immunitaires). Leur phénotype (l'ensemble des caractères visibles) est par conséquent considéré comme dommageable : ils deviennent sensibles et vulnérables à tout pathogène, dont l'infection peut leur être délétère. Cependant, ce phénotype peut ne pas s'exprimer si leur élevage est réalisé dans des conditions sanitaires optimales : statut sanitaire contrôlé sans pathogène, hébergement en cages ventilées, manipulation sous hotte, utilisation d'équipements, d'aliment, d'eau de boisson et d'enrichissements stériles, ce qui est le cas dans notre Etablissement Utilisateur. Désormais la règlementation européenne nous demande de déclarer l'élevage de ces animaux à phénotype dommageable, même si ce phénotype ne s'exprime pas grâce aux conditions adéquates de maintien de cette lignée. C'est l'objet de cette demande.
Bénéfices attendus
Cette lignée est utilisée par de nombreuses équipes de notre Animalerie car son immunodéficience sévère rend possible la recherche sur les fonctions immunitaires humaines, les maladies infectieuses, le diabète, l’oncologie et la biologie des cellules souches.
Procédures
La seule intervention qui pourrait intervenir sur les animaux est le déclenchement de leur phénotype dommageable.
Impact sur les animaux
L'effet indésirable qui pourrait arriver sur ces animaux extrêmement immunodéficients est une contamination par des pathogènes opportunistes. Mais étant donné les conditions d'hébergement et d'expérimentation au sein de notre structure (classe 2, SPF, hébergement en portoirs ventilés, travail sous PSM de classe 2, équipements de travail et outil stériles), ce phénotype délétère ne s'exprime pas.
Devenir
Les animaux arrivant en fin de fertilité (environ 6 mois d'âge) sont mis à mort. Les animaux destinés à être expérimentés sont transférés en zone d'Expérimentation et inclus dans d'autres DAP en utilisation continue.
Remplacement
Les méthodes alternatives à l'expérimentation animale se développent de plus en plus, cependant pour certaines problématiques telles que l'étude de phénomènes physiologiques elles restent incomplètes et insuffisantes, puisqu'elles ne mettent pas en jeu toutes les interactions au sein d'un organisme vivant. De plus, les lignées murines immunodéficientes restent très intéressantes pour appliquer des paramètres humains sans risque de rejet.
Réduction
Nous essayons de prévoir nos plans de production au plus précis afin de ne pas surproduire. Les croisements sont double homozygote pour que toute la descendance serve. La production est adaptable en fonction des besoins expérimentaux des DAP. Tous les animaux sont utilisés soit en expérimentation soit en renouvellement de géniteurs.
Raffinement
Tous les animaux sont utilisés soit en expérimentation soit en renouvellement de géniteurs. Nos conditions d'élevage permettent au phénotype dommageable de ne pas s'exprimer: cages ventilées, change sous hotte à la pince, litière, aliment et eau stérilisés. Les enrichissements sont variés et adaptés au type d'animaux dans la cage. Les points limites définis dans le cadre du suivi des animaux sont des points limites d'élevage précoces de manière à éviter la transmission potentielle du phénotype d'élevage.
Choix des espèces
Au sein de notre Etablissement Utilisateur, l'ensemble des équipes de recherche utilise le modèle souris pour sa facilité de manipulation technique, génétique, la rapidité de production de lots expérimentaux, et le grand nombre de pathologies humaines qu'il est possible de mimer. Les animaux de cette DAP sont utilisés depuis leur naissance jusqu'à: - leur transfert en expérimentation, où ils sont inclus dans d'autres DAP en utilisation continue (environ 8 semaines), - la fin de leur vie de reproducteurs, pour les animaux de maintien de la colonie (environ 6 mois),
Evaluation d’un dispositif médical d’ablation par micro-ondes pour le traitement de tumeurs pulmonaires
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles respiratoires
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
Soumis à une bronchoscopie de quatre à cinq heures sous anesthésie générale au cours de laquelle une zone de leur poumon est brûlée par micro-ondes, 25 cochons de 40 à 70 kg sont tués à l'issue pour analyse histologique, 17 d'entre eux sans reprise de conscience. Le porteur annonce comme complications possibles des saignements, une défaillance respiratoire, un pneumothorax, une pneumonie ou une pleurésie. L'objet du projet consiste à vérifier la performance et la sécurité d'un dispositif commercial d'ablation thermique avant son emploi sur des patients. Le porteur revendique l'intérêt de l'approche sans réveil parce qu'elle permet de multiplier les ablations sur peu d'individus, et invoque les attentes des autorités sanitaires pour écarter les essais sur tissus.
Objectifs
Le cancer du poumon est le 3ème cancer le plus fréquent et la 1ère cause de décès par cancer en France. Entre 2010 et 2023, si l'incidence de ce cancer diminue légèrement chez l’homme (-0,5 % par an), elle progresse fortement chez la femme (+4,3 % par an). Le taux de survie nette à 5 ans augmente mais reste mauvais, en effet au niveau mondial le nombre de décès est estimé en 2020 à 1 796 144 tous sexes et âges compris. Il existe différentes approches thérapeutiques face à ce cancer, incluant entre autres des approches chirurgicales permettant la destruction (l’ablation) des tumeurs en leur appliquant une source d’énergie ciblée, nécrosante. L’objectif du projet est d’évaluer la performance et la sécurité d’un nouveau dispositif médical, qui vise à traiter les tumeurs du poumon périphérique par ablation thermique, avant son application chez le patient.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à vérifier que ce dispositif d’ablation thermique peut être utilisé en sécurité pour traiter efficacement des zones pulmonaires localisées, en alternative aux approches qui nécessitent une thoracotomie, et ainsi apporter une solution thérapeutique mini-invasive supplémentaire contre le cancer du poumon.
Procédures
Un premier groupe d'animaux sera soumis à un examen d'imagerie scanner (rayons X) sous anesthésie d'une durée de 30 minutes, puis, 3 jours après, une chirurgie pulmonaire mini-invasive (accès par voie endobronchique) sera réalisée sous anesthésie générale, d'une durée de 4 à 5 heures. Un deuxième groupe sera soumis au même examen d'imagerie sous anesthésie de 30 minutes, puis, 3 jours après, à la chirurgie pulmonaire mini-invasive sous anesthésie générale de 2 à 3 heures, puis après 4 semaines, à un contrôle d'imagerie sous anesthésie de 30 minutes.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pour les animaux sont liés à l’anesthésie (nausée, désorientation, hypothermie, irritation trachéale) et à l’intervention chirurgicale au niveau des voies respiratoires dont les complications peuvent être des saignements, une défaillance respiratoire (obstruction des voies bronchiques, désaturation en oxygène, pneumothorax) ou l’infection (pneumonie, pleurésie).
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure afin de réaliser des analyses histologiques des organes traités.
Remplacement
Cette étude vise à évaluer la capacité du dispositif médical à effectuer une ablation tissulaire (coagulation) dans les poumons. De nombreux tests sur tissus synthétiques et organiques ont déjà été réalisés. Mais les études ex-vivo n'intègrent pas les effets du flux sanguin qui ont un impact considérable sur le transfert de chaleur et, par conséquent, sur l'étendue des dommages tissulaires induits par l’ablation thermique. En outre, les propriétés diélectriques des tissus peuvent également varier entre l'in-vivo et l'ex-vivo (en raison de la déshydratation), ce qui crée un environnement d'ablation inexact pour tester le dispositif. Selon les considérations générales des autorités sanitaires, les études sur les animaux sont nécessaires pour fournir des preuves initiales de la sécurité des dispositifs, de leur performance potentielle lorsqu'ils sont utilisés dans un système vivant, et de la réponse biologique qu'un système vivant peut avoir à l'égard du dispositif.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit eu mieux pour obtenir des résultats statistiquement significatifs et conclure sur la fiabilité et l’efficacité du dispositif. L’approche aigue permet de réaliser un grand nombre d’ablations et de démontrer la performance du dispositif : les animaux n’étant pas réveillés, il est possible d’obtenir de nombreuses données sur un faible effectif animal. L’approche chronique se limitera à l’évaluation de la sécurité sur la base d’une à 2 ablations par animal. Des tests de faisabilité sur quelques individus seront réalisés en amont, avant d’engager des lots d’animaux dans les tests règlementaires.
Raffinement
Les porcs sont hébergés en groupe social, dans des box enrichis de jouets, avec une période d’acclimatation avant l’opération. Les paramètres environnementaux sont contrôlés, des récompenses sont distribués pour familiariser les animaux aux manipulations (prise de température, auscultation, palpation). Toutes les procédures chirurgicales sont réalisées sous anesthésie générale, avec couverture antalgique et monitoring des fonctions vitales. Un expert pneumologue réalise les gestes spécifiques liés à la bronchoscopie, au déploiement et à l’utilisation du dispositif. Les animaux en survie sont étroitement surveillés jusqu’à leur réveil et durant les jours suivant l’intervention. Une vidéosurveillance 24h/24 permet un suivi visuel des comportements en animalerie et une intervention rapide du vétérinaire en cas d’anomalie. Une grille d’évaluation de la douleur est établie avec la conduite à tenir en cas de complications. Des points limites sont définis pour arrêter la procédure en cas de souffrance.
Choix des espèces
Des porcs charcutiers, mâles ou femelles de 4 à 6 mois sont retenus pour ce projet. A cet âge ils pèsent entre 40 et 70 Kg et leur anatomie pulmonaire est comparable à celle de l’homme. Cela permet de réaliser une bronchoscopie dans les mêmes conditions que chez le patient.
Evaluation de l’efficacité de composés à visée thérapeutique chez la souris immunodéprimée ou immunocompétente porteuse de tumeur greffée en intra-veineuse
- Recherche appliquée
- Cancers
Toutes tuées lors d'un prélèvement d'organe, à l'atteinte d'un point limite ou en fin d'étude, 6 750 souris reçoivent une greffe de cellules tumorales par voie intraveineuse, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent ensuite un composé thérapeutique jusqu'à une fois par jour pendant dix-huit semaines, une molécule déplétante un jour sur deux, et jusqu'à deux micro-prélèvements de sang par jour. Parmi les effets qu'il qualifie lui-même de sévères, le porteur cite une paralysie, une perte de poids et une modification du comportement liées à la greffe, alors que l'ensemble des procédures est déclaré en souffrance modérée. Ce prestataire prévoit 75 études en cinq ans et affirme qu'il est "indispensable" de recréer la pathologie chez la souris pour évaluer les composés.
Objectifs
Chaque année, le cancer affecte des millions de personnes et représente la deuxième cause de décès dans le monde. Les modèles murins jouent un rôle essentiel dans le domaine de l'oncologie, notamment, dans la compréhension de la physiopathologie du cancer, l’identification de nouvelles cibles et de nouveaux candidats médicaments ainsi que dans la compréhension des mécanismes de résistance. L’objectif de ce projet consiste à évaluer l’efficacité d’un composé à visée thérapeutique seul ou en combinaison chez la souris immunodéprimée ou immunocompétente porteuse de tumeur greffée en intraveineuse. Les doses et les fréquences de traitement seront déterminées grâce aux études de pharmacocinétique, de pharmacodynamie et de toxicité préalablement réalisées et/ou en se basant sur les données de la littérature et notre expérience.
Bénéfices attendus
Le cancer est l’une des principales causes de mortalité dans le monde, avec 10 millions de décès en 2022. Malgré de nombreuses avancées dans les traitements proposés, le besoin médical en thérapies innovantes et efficaces est donc considérable. L’immunothérapie est aujourd’hui une nouvelle approche thérapeutique qui a permis une avancée majeure dans le traitement du cancer. Ce projet permettra d’évaluer l’efficacité de composés à visée thérapeutique chez la souris immunodéprimée ou immunocompétente porteuse de tumeur greffée en intraveineuse pour une éventuelle utilisation en clinique chez l’homme.
Procédures
• Sur animal vigile : Greffe de cellules tumorales (1 injection) ; Administration de composé thérapeutique (maximum 1 fois /jour pendant 18 semaines maximum) ; Administration de la molécule déplétante/neutralisante (maximum 1 jour sur 2 pendant 18 semaines maximum) ; Microprélèvement de sang (maximum 2 fois /jour). • Sur animal anesthésié (anesthésie gazeuse) : Prélèvement de sang (4 fois maximum) ; Administration de composé thérapeutique (maximum 2 fois /semaine pendant 18 semaines maximum) ; Administration de la molécule déplétante/neutralisante maximum 2 fois /semaine pendant 18 semaines maximum) ; Prélèvement de sang terminal.
Impact sur les animaux
Stress et douleur légère lors de l’injection des cellules tumorales. Stress et douleur légère lors de l’administration du(des) composé(s) thérapeutique(s) et de la molécule déplétante/neutralisante. Stress et douleur légère lors des micro-prélèvements sanguins. Possibilité d’effets indésirables sévères liés à la greffe tumorale : Perte de poids, modification du comportement, paralysie. Possibilité d’effets indésirables sévères liés au(x) composé(s) thérapeutique(s) : Perte de poids transitoire, modification temporaire du comportement.
Devenir
Mise à mort de tous les animaux lorsque l’une des conditions ci-après est remplie : Prélèvement d’organe ou de tumeur au cours de l’étude ; Atteinte d’un point limite justifiant l’euthanasie ; Fin de l’étude.
Remplacement
Evaluer les effets pharmacologiques d’un composé thérapeutique visant à réactiver le système immunitaire implique d’être dans un système biologique complexe. En effet, son efficacité dépend de son métabolisme et de sa distribution dans l'organisme ainsi que des caractéristiques de son environnement (et de la tumeur), ce qui n’est, actuellement pas possible de reproduire in vitro. Pour pouvoir effectuer ces évaluations in vivo, il est indispensable d’utiliser en premier lieu un modèle tumoral maitrisé et bien caractérisé en recréant la pathologie par implantation de cellules tumorales chez la souris. L’animal porteur de tumeur devient ainsi un bon modèle expérimental pour évaluer les composés anti-cancéreux. Il est donc nécessaire d'utiliser des animaux dans le cadre de ce projet.
Réduction
Afin de limiter le recours aux animaux, les molécules sont préalablement testées in vitro et sélectionnées sur la base des résultats obtenus dans les modèles cellulaires. Seules celles présentant la meilleure activité sont choisies pour être évaluées chez l’animal. Les conditions et le taux de croissance tumorale pour chaque lignée à tester sont également déterminés dans un projet dédié et permettent de sélectionner les conditions optimales de greffe et le nombre d’animaux nécessaires dans les procédures impliquant une greffe tumorale. En se basant sur les données de la littérature et notre expérience, 10 souris par groupe sont nécessaires pour obtenir des résultats, statistiquement interprétables, en tenant compte de la variabilité inter-individuelle et de celle du succès de l’induction et de la croissance tumorale. Ces études sont menées à l’aide de différents modèles statistiques. Les volumes de prélèvement de sang sont limités pour obtenir la quantité minimale strictement nécessaire pour la réalisation des analyses. Ceci permet de prélever plusieurs fois un même animal, dans la limite des règles d’éthique et limiter ainsi le nombre d’animaux par étude. Un maximum de 75 études sera mené sur 5 ans. Au cours de l’étude, les organes et/ou tumeurs peuvent être prélevés pour mutualiser l’utilisation des animaux dans le but d’étudier différentes questions et paramètres au sein de la même étude et ainsi limiter le nombre d’animaux utilisés en évitant la multiplication des expériences.
Raffinement
Les souris seront hébergées en groupes sociaux, avec un minimum de 2 enrichissements de milieu. Dans le cas où une souris doit être maintenue seule (agressivité, euthanasie de ses congénères) un enrichissement supplémentaire sera ajouté dans la cage. Les souris seront hébergées dans des « zones protégées » dont les conditions d’environnement et d’hygiène sont contrôlées (barrière aseptique) pour éviter toute contamination et assurer ainsi le maintien de leur statut sanitaire. Le volume et la fréquence des prélèvements de sang suivront strictement les recommandations émises par la Structure chargée du Bien Être des Animaux (SBEA). En fonction du site de prélèvement, ils seront réalisés sous anesthésie gazeuse associée à un analgésique local. Le prélèvement terminal sera réalisé sous anesthésie gazeuse en combinaison avec un analgésique opioïde. Certaines injections pourront être réalisées sous anesthésie gazeuse et la taille des aiguilles utilisées sera la plus petite possible afin de limiter la douleur. L’apparence/comportement de l’animal ainsi que la perte de poids seront suivis et évalués de manière précise, tout au long de l’étude, grâce à un tableau de scoring. Ils pourront justifier la mise en place d’enrichissement supplémentaire, d’une surveillance accrue ou l’euthanasie de l’animal. Le poids des animaux sera suivi au minimum 1 fois/semaine. Le composé injecté pourra induire une perte de poids des animaux plusieurs jours post-injection. Dans ce cas, la fréquence des pesées sera augmentée et de la nourriture humidifiée ou gélifiée pourra être ajoutée au fond de la cage, afin de faciliter son accessibilité. Cette surveillance renforcée sera maintenue jusqu'à ce que leur poids ne diminue plus sur 2 pesées successives. L’aspect général de l’animal (apparence, comportement) sera suivi lors des mesures de poids (minimum 1 fois/semaine). Si un animal présente une lésion cutanée mineure, une pulvérisation de spray cicatrisant et antiseptique (minimum 2 fois/jour jusqu’à guérison complète) pourra être réalisée.
Choix des espèces
Le choix de la souris comme modèle in vivo est guidé par le haut niveau de similarité de sa biologie par rapport à l’homme, les outils et les structures disponibles pour sa manipulation et des temps de gestation et de sevrage courts. De plus, l’analogie fonctionnelle des systèmes immunitaires murin et humain et l’existence de lignées immunodéprimées et/ou génétiquement altérées font de la souris un modèle pertinent pour analyser l’efficacité de nouvelles thérapies et la réponse immunitaire associée. Les souris utilisées auront un âge compris entre 7 et 30 semaines lors de leur entrée dans l’étude, âge auquel le système immunitaire de l’animal est décrit comme mature.
Choc septique et traitements innovants : utilisation de corticoïdes
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Rats : 120
Pour tester des corticoïdes contre le choc septique, 1 140 souris et 120 rats sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, tous tués dans les vingt-quatre heures suivant l'induction du modèle. Le porteur décrit chez les animaux rendus septiques un isolement, des faiblesses à la marche, des rhinites, une perte de poids et une chute de température, et indique qu'un score de 17 sur 20 à sa grille de bien-être annonce un risque de mort dans les quatre heures. Environ 70 animaux subissent en plus une chirurgie avec réveil, d'autres des échocardiographies, des électrocardiogrammes et des enregistrements de potentiels évoqués moteurs sous anesthésie. Il justifie la mise à mort systématique par des perturbations durables interdisant l'adoption ou la réutilisation, et expose les objectifs du projet en deux phrases, sans détailler ce que ces corticoïdes apporteraient de neuf.
Objectifs
Le but de ce projet est d'évaluer les effets de différents corticoïdes sur les fonctions d'organes et la réponse immunitaire au cours du sepsis à travers l'étude des voies de signalisation ou de de mécansimes potentiellement impliquées.
Bénéfices attendus
La septicémie, principale cause d'admission dans les unités de soins intensifs, est caractérisée par une réponse inflammatoire généralisée résultant d’une infection non contrôlée. En dépit de la mise en œuvre des directives internationales, des progrès médicaux constants, le traitement du sepsis est principalement symptomatique. Dans ce projet, nous souhaitons évaluer l’efficacité d'un traitement curatif, les corticoïdes.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à au moins une injection (Induction du modèle, administration du traitement, ...) ou un prélèvement sanguin. Il est prévu de réaliser une procédure chirurgicale avec réveil sur environ 70 animaux (30 minutes). Les animaux pourront aussi subir des procédures d’enregistrement de paramètres physiologiques sous anesthésie : échocardiographies (durée maximale du geste : 20 minutes), électrocardiogrammes (durée maximale du geste : 5 minutes) , évaluation de la fonction pulmonaires, enregistrement de potentiels évoquées moteurs (durée maximale du geste : 10 minutes). Tous les prélèvements de tissus seront réalisés sur des animaux préalablement euthanasiés.
Impact sur les animaux
Les animaux représentatifs du modèle présentent un changement de comportement (comme l’isolement), un état physique altéré (comme des faiblesses au cours de la marche), des sécrétions (rhinites), ainsi qu’une perte de poids et une diminution de la température.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés dans les 24 heures suivant la création du modèle de sepsis ou son placébo. Les modèles de choc endotoxinique et de choc septique provoquent de nombreuses perturbations hémodynamiques, métaboliques et neurologiques sur le long terme. Les animaux ne peuvent donc être adoptées ou inclus dans une autre étude. L’euthanasie des animaux est donc nécessaire.
Remplacement
L’utilisation d’animaux, dans cette étude, est dictée par la complexité de cette pathologie touchant plusieurs organes simultanément. L’effet ne peut donc être considéré qu’à l’échelle d’un organisme. De plus, il existe une bonne corrélation entre les données obtenues chez les rongeurs (en cas de synergie des résultats des différents modèles septiques) et l’être humain au cours du sepsis.
Réduction
Pour limiter le nombre d’animaux, nous nous sommes appuyés sur les travaux antérieurs réalisés au sein du laboratoire, sur une analyse bibliographique poussée de cette pathologie et une optimisation des prélèvements sanguins et des prélèvements tissulaires (coeur, foie, reins, poumons, surrénales, muscles squelettiques, moelle épinière, omentum) effectués après euthanasie sur chaque animal. Nous avons réalisé un test statistique permettant de déterminer le nombre d'animaux nécessaire par groupe. Nous nous sommes également limités à tester 2 doses possibles pour chaque agoniste ou antagoniste testé.
Raffinement
Une attention particulière sera portée au bien-être animal à travers un suivi régulier des rongeurs et ce afin de déceler tout excès de douleur, ce qui introduirait un biais dans nos recherches. Le bien-être sera mesuré en évaluant les 5 paramètres standardisés suivants, afin de déterminer un score global sur 20 (chaque paramètre étant noté de 0 à 4): le suivi de l'état physique, du comportement et des sécrétions seront réalisées par un examun visuel. Le suivi du poids de l'animal sera réalisé à l'aide d'une balance et le suivi de la température sera réalisée à l’aide d’un thermomètre rectal pour rongeurs. Tous ces critères sont évalués 6 et 22 heures après l’induction du modèle. Les animaux ne devront pas atteindre un score global ≥17 pour les paramètres standardisés. Ce score est prédictif d'un risque de décès élevé sous 4 heures et de dysfonctions d'organes généralisées. Les animaux sont placés dans une armoire ventilée avec un accès constant à l'eau et à la nourriture et dont la pression et la température sont contrôlées. Ils ont accès à du papier et du coton compactés pour leur nid et à de l'enrichissement qui leur permet d'avoir une activité de jeu. Les rongeurs étant des animaux grégaires aucun animal ne sera laissé seul dans une cage sauf dans le cas où cet animal est agressif avec ces congénères ou qu'il nécessite des soins particuliers. Afin de limiter la douleur pouvant apparaître une analagésie sera mis en place en prévention ou après la fin de la procédure. Une anesthésie sera également mis en place selon les procédures réalisées (anesthésie gazeuse).
Choix des espèces
- L’étude du choc septique, à travers l’utilisation de rongeurs comme espèce animale, a fait l’objet de plus de 10 000 publications au cours des 40 dernières années. Une mise en perspective de nos résultats sera donc plus aisée. - Notre laboratoire travaillant sur les sepsis développés chez l’adulte, nous avons choisi de travailler sur des rongeurs d’un minimum de 5 semaines. - Ces deux modèles de rongeurs ont fait l'objet de recherches exhaustives, de sorte que tous les aspects du cycle de vie de l'animal et leurs incidences potentielles sur l'expérimentation sont relativement bien connus. - Un large éventail de techniques sont adaptées aux rongeurs pour étudier différents paramètres et mécanismes, dont celles décrites dans cette saisine. - Une étude analysant les mécanismes physiopathologiques impliqués suite à l’administration de corticoids sera entreprise dans un avenir proche. Cette étude utilisera des souris transgéniques. Une recherche de synergie avec ce projet pourra alors être entreprise. - Le rat permet d'obtenir un volume de sang conséquent, ce qui limite le nombre d'animaux nécessaires à la réalisation d'expériences, tout en diminuant la variabilité inter-individus.
Modèles murins pour comprendre la régulation de p53
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Irradiées près de cinq minutes, greffées de cellules tumorales ou de cellules souches porteuses d'un oncogène, 452 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance majoritairement sévère, 294 d'entre elles classées à ce niveau. Des femelles gestantes reçoivent un anti-inflammatoire par gavage pendant quatre jours de leur gestation, et les souris porteuses de l'oncogène développent des lymphomes qui les tuent entre deux mois et un an. Toutes sont tuées pour des analyses post-mortem. Le porteur décrit une surveillance de deux observations par semaine, "voire quotidiennement", pour des animaux chez lesquels il annonce lui-même l'apparition de lymphomes et d'anémies.
Objectifs
Le gène TP53 est le gène le plus muté dans les cancers humains. Ce gène code pour le facteur de transcription p53 , considéré comme le « gardien du génome ». L’utilisation de modèles de souris génétiquement modifiées a permis de montrer que la réactivation de p53 dans les cellules cancéreuses permettrait de guérir du cancer. Cependant ces modèles de souris génétiquement modifiées ont également permis de prendre conscience des risques d’activer la protéine p53 dans les tissus sains. Comprendre les mécanismes de régulation de la protéine p53 est donc d’un intérêt majeur notamment pour pouvoir évaluer avec précision les bénéfices et les risques d’une stratégie thérapeutique antitumorale visant l’activation ou la réactivation de p53. Ce projet repose sur l’analyse de trois lignées de souris génétiquement modifiées qui ont déjà fait l’objet d’une autorisation d’utilisation d’animaux à des fins scientifiques. Il comporte trois parties distinctes. La première vise à caractériser le rôle potentiel d’Ackr4, gène cible de p53, dans le développement de lymphomes. La seconde vise à caractériser les effets d’une mutation particulière du gène TP53 fréquemment retrouvées dans les cancers. La troisième vise à analyser in vivo la fonction régulatrice d’une séquence non codante du gène TP53. L’objectif général de ce projet est de mieux comprendre les mécanismes de régulation de p53 dans des conditions physiologiques normales, au cours du développement de l’animal et lors de l’apparition de tumeurs , notamment des lymphomes. Les études réalisées sur ces modèles murins pourraient permettre à terme de définir de nouvelles cibles thérapeutiques dans le traitement du cancer ou servir de modèles dans le cadre d’essais pour le traitement des cancers.
Bénéfices attendus
L’objectif général est de mieux comprendre les fonctions et régulations de la voie p53. Parce que cette voie joue un rôle majeur dans la suppression tumorale, les données du projet de recherche sont susceptibles d’améliorer la compréhension de la biologie du cancer et de suggérer des thérapies anti-tumorales.
Procédures
Dans une première procédure, la progression tumorale sera évaluée après injection de cellules tumorales par voie sous-cutanée aux animaux vigiles (1 fois au cours de l’expérience-durée du geste inférieur à 10 secondes). Dans une deuxième procédure, des cellules souches hématopoïétiques qui expriment un oncogène seront injectées par voie intra-veineuse (durée du geste inférieur à 10 secondes) à des animaux vigiles ayant été préalablement irradiés à une dose sublétale (durée de l’irradiation maximum 282 secondes). Dans une troisième procédure, des souris gestantes recevront par gavage un anti-inflammatoire ou une solution saline durant 4 jours de leur gestation. Dans une quatrième procédure visant à évaluer l’impact des dommages de l’ADN, des souris vigiles seront irradiées (durée de l’irradiation 282 secondes) puis mises à mort avant apparition de phénotypes dommageables (1 irradiation par souris).
Impact sur les animaux
Une partie des animaux subiront des gestes de procédure désagréables, comme une injection sous-cutanée ou un gavage. L’injection sous-cutanée est un acte maitrisé par notre équipe et un apprentissage du gavage sera effectué afin de limiter les désagréments à l’animal. Les nuisances attendues lors de l’administration des produits seront celles liées au geste d’administration et pas d’effet délétère attendu par le produit lui-même Les animaux greffés avec des cellules tumorales par voie sous-cutanée développeront des tumeurs qui seront mesurées régulièrement. Les souris irradiées peuvent développer une anémie, qui sera compensée par la greffe de cellules souches hématopoïétiques exprimant l’oncogène c-Myc, et les animaux transgéniques exprimant l’oncogène c-Myc développeront des lymphomes. Ces animaux seront suivis régulièrement et mis à mort dès atteinte d’un point-limite tel que décrit dans la grille de score.
Devenir
Les animaux utilisés dans chaque procédure sont mis à mort pour des analyses post-mortem
Remplacement
Afin de limiter au maximum nos études sur l’animal, nos études pour le gène p53, sont toujours précédées par une première analyse rapide dans des lignées de fibroblastes embryonnaires de souris des conséquences de l’expression d’une mutation ciblée au locus p53 grâce à l’utilisation d’une nouvelle stratégie de ciblage que nous avons conçue. Ce système a démontré son utilité pour sélectionner les mutations de p53 les plus prometteuses qui méritent d’être analysées chez la souris. De plus, une partie non négligeable des analyses est réalisée au préalable sur des cellules en culture dérivées de nos lignées de souris. Ces études permettent de déterminer les conséquences phénotypiques probables de la mutation chez l’animal et de définir la meilleure stratégie d’expérimentation possible.
Réduction
1/ a/Les stratégies d’accouplement sont optimisées afin d’obtenir le maximum de souris de génotype adéquat et ainsi réduire l’élevage. b/ Pour chaque souris euthanasiée, un maximum d’organes est prélevé et les tissus sont congelés et/ ou fixés pour analyses ARN, protéines et histologiques. c/ Dans les différentes procédures, le nombre d’animaux est suffisant pour mesurer des différences significatives. d/ la procédure de suivi du développement de lymphomes induits par l’expression de l’oncogène c-myc nécessite une quinzaine d’animaux de chaque sexe et génotype. Il a été montré précédemment et confirmé que les différences de vitesse de développement des lymphomes corrèlent bien avec des différences dans le nombre de lymphocytes B immatures dans la rate au moment du sevrage. Une expérience pilote sera réalisée sur 5/6 animaux de chaque sexe et chaque génotype pour quantifier le nombre de lymphocytes B immatures dans la rate au stade du sevrage. Si aucune différence n’est observée alors la procédure de suivi du développement des lymphomes ne sera pas réalisée. Ceci permettra d’éviter d’utiliser une dizaine de souris de chaque sexe et de chaque génotype.
Raffinement
Afin d’éviter toute souffrance et/ou détresse, une grille d’évaluation de l’état de l’animal sera appliquée pour définir le point limite à partir duquel l’animal sera mis à mort. Les animaux seront observés 2 fois par semaine voire quotidiennement pour éviter tout souffrance inutile.
Choix des espèces
Grâce à sa parenté biologique avec l’Humain (génome murin/humain, physiologie) et à la possibilité de modifier son génome, la souris est un modèle incontournable pour la compréhension des mécanismes qui contribuent au développement des cancers. L’injection de cellules cancéreuses ou de cellules souches hématopoïétiques qui expriment un oncogène sera réalisée sur des animaux de 8 semaines avec un suivi de 2 à 6 mois Des femelles gestantes de 8 à 15 semaines seront utilisées, et les petits seront génotypés au sevrage, à 3 semaines. L’analyse in vivo de la capacité de p53 d’induire l’apoptose de thymocytes en réponse à des dommages de l’ADN causés par une irradiation sera réalisée sur des animaux âgés de 6 semaines au plus tard car, passé ce délai, l’involution spontanée du thymus interfère avec la reproductibilité des résultats. L’expression de l’oncogène Myc dans les cellules lymphoïdes entraine le développement de lymphomes qui entrainent la mort de la souris entre deux mois et un an. Le suivi sera donc réalisé sur des souris adultes jusqu’à l’âge de 1 an.
Evaluation de l’efficacité de composés à visée thérapeutique chez la souris immunodéprimée ou immunocompétente porteuse de tumeur greffée en sous-cutanée
- Recherche appliquée
- Cancers
Toutes tuées, par prélèvement d'organes, à l'atteinte d'un point limite ou en fin d'étude, 51 050 souris portent une tumeur greffée sous la peau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent un composé jusqu'à une fois par jour pendant seize semaines, une molécule déplétante un jour sur deux, et jusqu'à deux micro-prélèvements de sang par jour. Le porteur annonce comme effets possiblement sévères une perte de poids, une modification du comportement, une nécrose, une ulcération ou une inflammation de la tumeur, tout en classant l'ensemble des procédures en souffrance modérée. Ce prestataire prévoit un maximum de 250 études sur cinq ans et affirme qu'il est "indispensable" de recréer la pathologie par implantation de cellules tumorales chez la souris.
Objectifs
Chaque année, le cancer affecte des millions de personnes et représente la deuxième cause de décès dans le monde. Les modèles murins jouent un rôle essentiel dans le domaine de l'oncologie, notamment, dans la compréhension de la physiopathologie du cancer, l’identification de nouvelles cibles et de nouveaux candidats médicaments ainsi que dans la compréhension des mécanismes de résistance. L’objectif de ce projet consiste à évaluer l’efficacité d’un composé à visée thérapeutique seul ou en combinaison chez la souris immunodéprimée ou immunocompétente porteuse de tumeur greffée en sous-cutanée. Les doses et les fréquences de traitement seront déterminées grâce aux études de pharmacocinétique, de pharmacodynamie et de toxicité préalablement réalisées et/ou en se basant sur les données de la littérature et notre expérience.
Bénéfices attendus
Le cancer est l’une des principales causes de mortalité dans le monde, avec 10 millions de décès en 2022. Malgré de nombreuses avancées dans les traitements proposés, le besoin médical en thérapies innovantes et efficaces est donc considérable. L’immunothérapie est aujourd’hui une nouvelle approche thérapeutique qui a permis une avancée majeure dans le traitement du cancer. Ce projet permettra d’évaluer l’efficacité de composés à visée thérapeutique chez la souris immunodéprimée ou immunocompétente porteuse de tumeur greffée en sous-cutanée pour une éventuelle utilisation en clinique chez l’homme.
Procédures
• Sur animal vigile : Greffe de cellules tumorales (1 à 2 injections) ; Administration de composé thérapeutique (maximum 1 fois /jour pendant 16 semaines maximum) ; Administration de la molécule déplétante/neutralisante (maximum 1 jour sur 2 pendant 16 semaines maximum) ; Microprélèvement de sang (maximum 2 fois /jour). • Sur animal anesthésié (anesthésie gazeuse) : Prélèvement de sang (maximum 4 fois) ; Administration de composé thérapeutique (maximum 2 fois /semaine pendant 16 semaines maximum) ; Administration de la molécule déplétante/neutralisante (maximum 2 fois /semaine pendant 16 semaines maximum) ; Prélèvement de sang terminal.
Impact sur les animaux
Stress et douleur légère lors de l’injection des cellules tumorales. Stress et douleur légère lors de l’administration du(des) composé(s) thérapeutique(s). Stress et douleur légère lors de l’administration de la molécule déplétante/neutralisante. Stress et douleur légère lors des micro-prélèvements sanguins. Possibilité d’effets indésirables sévères liés à la greffe tumorale : Perte de poids, modification du comportement, nécrose, ulcération et/ou inflammation de la tumeur. Possibilité d’effets indésirables sévères liés au(x) composé(s) thérapeutique(s) : Perte de poids transitoire, modification temporaire du comportement.
Devenir
Mise à mort de tous les animaux lorsque l’une des conditions ci-après est remplie : Prélèvement d’organe ou de tumeur au cours de l’étude ; Atteinte d’un point limite justifiant l’euthanasie ; Fin de l’étude.
Remplacement
Evaluer les effets pharmacologiques d’un composé thérapeutique visant à réactiver le système immunitaire implique d’être dans un système biologique complexe. En effet, son efficacité dépend de son métabolisme et de sa distribution dans l'organisme ainsi que des caractéristiques de son environnement (et de la tumeur), ce qui n’est, actuellement pas possible de reproduire in vitro. Pour pouvoir effectuer ces évaluations in vivo, il est indispensable d’utiliser en premier lieu un modèle tumoral maitrisé et bien caractérisé en recréant la pathologie par implantation de cellules tumorales chez la souris. L’animal porteur de tumeur devient ainsi un bon modèle expérimental pour évaluer les composés anti-cancéreux. Il est donc nécessaire d'utiliser des animaux dans le cadre de ce projet.
Réduction
Afin de limiter le recours aux animaux, les molécules sont préalablement testées in vitro et sélectionnées sur la base des résultats obtenus dans les modèles cellulaires. Seules celles présentant la meilleure activité sont choisies pour être évaluées chez l’animal. Les conditions et le taux de croissance tumorale pour chaque lignée à tester sont également déterminés dans un projet dédié et permettent de sélectionner les conditions optimales de greffe et le nombre d’animaux nécessaires dans les procédures impliquant une greffe tumorale. En se basant sur les données de la littérature et notre expérience, 10-15 souris par groupe sont nécessaires pour obtenir des résultats, statistiquement interprétables, en tenant compte de la variabilité inter-individuelle et de celle du succès de l’induction et de la croissance tumorale. Ces études sont menées à l’aide de différents modèles statistiques. Les volumes de prélèvements de sang sont limités pour obtenir la quantité minimale strictement nécessaire pour la réalisation des analyses. Ceci permet de prélever plusieurs fois un même animal, dans la limite des règles d’éthique et limiter ainsi le nombre d’animaux par étude. Un maximum de 250 études sera mené sur 5 ans. Au cours de l’étude, les organes et/ou tumeurs peuvent être prélevés pour mutualiser l’utilisation des animaux dans le but d’étudier différentes questions et paramètres au sein de la même étude et ainsi limiter le nombre d’animaux utilisés en évitant la multiplication des expériences.
Raffinement
Les souris seront hébergées en groupes sociaux, avec un minimum de 2 enrichissements de milieu. Dans le cas où une souris doit être maintenue seule (agressivité, euthanasie de ses congénères) un enrichissement supplémentaire sera ajouté dans la cage. Les souris seront hébergées dans des « zones protégées » dont les conditions d’environnement et d’hygiène sont contrôlées (barrière aseptique) pour éviter toute contamination et assurer ainsi le maintien de leur statut sanitaire. Le volume et la fréquence des prélèvements de sang suivront strictement les recommandations émises par la Structure chargée du Bien Être des Animaux (SBEA). En fonction du site de prélèvement, ils seront réalisés sous anesthésie gazeuse associée à un analgésique local. Le prélèvement terminal sera réalisé sous anesthésie gazeuse en combinaison avec un analgésique opioïde. Certaines injections pourront être réalisées sous anesthésie gazeuse et la taille des aiguilles utilisées sera la plus petite possible afin de limiter la douleur. L’apparence/comportement de l’animal, l’aspect et le volume de la tumeur ainsi qu’à la perte de poids seront suivis et évalués de manière précise, tout au long de l’étude, grâce à un tableau de scoring. Ils pourront justifier la mise en place d’enrichissement supplémentaire, d’une surveillance accrue ou l’euthanasie de l’animal. Le poids des animaux sera suivi au minimum 1 fois/semaine. Le composé injecté pourra induire une perte de poids des animaux plusieurs jours post-injection. Dans ce cas, la fréquence des pesées sera augmentée et de la nourriture humidifiée ou gélifiée pourra être ajoutée au fond de la cage, afin de faciliter son accessibilité. Cette surveillance renforcée sera maintenue jusqu'à ce que leur poids ne diminue plus sur 2 pesées successives. Le volume des tumeurs sera suivi au minimum 1 fois/semaine. L’aspect général de l’animal (apparence, comportement, aspect des tumeurs) sera suivi lors des mesures de poids ou du volume tumoral (minimum 1 fois/semaine). Si un animal présente une lésion cutanée mineure, une pulvérisation de spray cicatrisant et antiseptique (minimum 2 fois/jour jusqu’à guérison complète) pourra être réalisée.
Choix des espèces
Le choix de la souris comme modèle in vivo est guidé par le haut niveau de similarité de sa biologie par rapport à l’homme, les outils et les structures disponibles pour sa manipulation et des temps de gestation et de sevrage courts. De plus, l’analogie fonctionnelle des systèmes immunitaires murin et humain et l’existence de lignées immunodéprimées et/ou génétiquement altérées font de la souris un modèle pertinent pour analyser l’efficacité de nouvelles thérapies et la réponse immunitaire associée. Les souris utilisées auront un âge compris entre 7 et 30 semaines lors de leur entrée dans l’étude, âge auquel le système immunitaire de l’animal est décrit comme mature.
Etude de l’efficacité de nouveaux complexes anticorps-médicament pour améliorer la réponse aux immunothérapies
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Toutes tuées pour des prélèvements post-mortem, 860 souris reçoivent une greffe de tumeur puis des injections répétées sur animal vigile, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur détaille jusqu'à huit injections intraveineuses par souris sur quatre semaines et annonce comme nuisances une douleur à l'injection, des infections au point d'injection, une perte de poids de plus de 10 %, une gêne liée à la tumeur ou à sa nécrose, et une dégradation de l'état général due à la toxicité des traitements. L'objectif consiste à vérifier chez la souris l'efficacité de complexes anticorps-médicament déjà validés sur cellules. Le porteur affirme avoir "besoin" de connaître les effets sur un organisme vivant, et présente ces études comme un prérequis obligatoire avant une première administration chez l'humain.
Objectifs
Dans beaucoup de cancers une des causes majeures de l’échec des traitements, que ce soit la chimiothérapie ou l’immunothérapie, réside dans la capacité des cellules tumorales à développer des mécanismes de résistance spécifiques qui dépendent du médicament utilisé. Afin de contourner cette résistance et améliorer la survie des patients, de multiples stratégies ont été envisagées, incluant l’utilisation de nouvelles molécules originales avec des mécanismes d’action différents ou l’utilisation de combinaisons de médicaments. Au laboratoire nous avons identifié une nouvelle classe de molécules qui ressemblent à de l’ADN et qui sont capables de bloquer la croissance de divers types de cellules tumorales humaines. Ces données nous ont poussé à développer un système dans lequel nos molécules sont associées à des anticorps utilisés en thérapeutique. Nous avons obtenu la preuve de concept sur des cellules que ces premiers composés sont capables de bloquer la croissance des cellules cancéreuses et nous souhaitons maintenant démontrer qu’ils présentent la même efficacité chez les souris en étant capables d’inhiber le développement tumoral.
Bénéfices attendus
Si nos molécules sont efficaces, nous devrions observer une diminution de la taille de la tumeur chez les souris traitées, voire même une disparition complète. Nous devrions également observer une synergie de l’association entre nos molécules et l'immunothérapie. Les résultats de ce projet permettront donc de confirmer les résultats d’efficacité des molécules que nous avons obtenus sur les cellules cancéreuses. Ces résultats pré-cliniques pourront également permettre, à termes, de proposer une nouvelle stratégie permettant d’améliorer la réponse aux immunothérapies en les combinant avec nos molécules pour augmenter les chances de survie des patients atteints de ce cancer.
Procédures
Tous les gestes seront réalisés sur animaux vigiles. -190 animaux recevront 2 injections intra-veineuse par semaine et sur 4 semaines (3 minutes par injection et par souris). - 430 animaux recevront 1 unique injection sous-cutanée (2 minutes par souris) et 1 unique injection intra-veineuse (3 minutes par injection). - 240 animaux recevront 1 unique injection sous-cutanée (2 minutes par souris). Puis, sur ces 240 souris : - 220 recevront 2 injections intra-veineuse (3 minutes par injection) par semaine pendant 4 semaines ; - 10 recevront 2 injections intra-péritonéale (2 minutes par injection) pendant 4 semaines ; - 10 recevront 2 injection intra-veineuse (3 minutes par injection) ainsi que 2 injections intra-péritonéale (2 minutes par injection) pendant 4 semaines.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues pour ce projet sont : - Une douleur légère au moment de l’injection ou stress ; - Une infection au site d’injection (iv ou ip) ; - Une perte de poids supérieure à 10% du poids initial ; - une gêne liée à la présence d’une tumeur ou nécrose tumorale précoce ; - Une dégradation de l’état général des animaux à cause de la toxicité des traitements.
Devenir
Pour chaque procédure, l'ensemble des souris seront euthanasiées afin de réaliser des prélèvements post-mortem.
Remplacement
Des études d’efficacité de nos complexes anticorps-médicaments sont réalisés in vitro, cependant ce système ne permet pas d’appréhender la complexité d’un organisme entier. Nous avons besoin de connaitre leurs effets sur un organisme vivant et d’étudier leur impact sur le stroma tumoral ainsi que sur la modulation de l’activité anti tumorale du système immunitaire. Par ailleurs, ce projet a pour ambition d’être transféré vers la clinique et ces études sont un prérequis obligatoire pour justifier l’investigation clinique et la première administration chez l’Homme.
Réduction
Afin de réduire à son minimum le nombre de souris utilisé pour l’ensemble des études, nous testerons in vivo les 5 complexes anticorps-medécament les plus efficaces in vitro parmi l’ensemble des complexes générés. Concernant l’approche statistique, chaque lot d’animaux comprendra 10 animaux afin de réaliser les tests statistiques pertinents sur un effectif suffisant. DAu total, sur les 5 ans du projet, le nombre maximal de souris utilisées sera de 860 souris.
Raffinement
Les souris feront l’objet d’une surveillance quotidienne y compris les week-ends et jours fériés. Le suivi de la croissance tumorale ainsi que du poids des animaux seront réalisés 2 fois par semaine. Dans le cas où un animal présente un signe de souffrance, différentes décisions peuvent être prises comme l’adaptation des conditions d’hébergement, l’application de soins ou l’euthanasie. Les animaux seront euthanasiés si leur état général est fortement altéré ou si les points limites sont atteints.
Choix des espèces
L’espèce choisie pour cette étude est la souris car elle est l’espèce qui est la mieux défini génétiquement et pour laquelle les données scientifiques de référence sont nombreuses. Les animaux seront utilisés à 6 semaines, âge de leur maturité sexuelle
Evaluation des composés médicamenteux par imagerie chez le rongeur dans le cadre de pathologies cancéreuses et/ou immunitaires
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles immunitaires
Rats : 200
Pour évaluer par imagerie des candidats-médicaments contre le cancer et les maladies immunitaires, 8 000 souris et 200 rats sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, tous tués en fin d'étude pour prélever leurs organes. Ils reçoivent une greffe de tumeur, parfois par chirurgie, une irradiation pour permettre la prise de greffe, des injections répétées, jusqu'à dix micro-prélèvements de sang en six jours, et des séances d'imagerie sous anesthésie répétées pendant quatre-vingt-dix jours au plus. Le porteur reconnaît que la répétition des anesthésies constitue un risque cardiovasculaire et que le développement du greffon peut provoquer perte de poids et troubles fonctionnels. Il affirme que l'animal vivant reste le moyen "incontournable" d'établir ces données, et rattache aussi le projet à la formation professionnelle de son personnel.
Objectifs
Les objectifs du projet consistent à évaluer par imagerie les propriétés in vivo des composés thérapeutiques en développement ou des sondes d’imageries utilisées comme biomarqueurs pour suivre l’évolution des pathologies cancéreuses, immunologiques et inflammatoires au cours d’un traitement chez le rongeur. Les outils d’imagerie permettent de mener plusieurs types d’études : - Etude de la bio-distribution des composés ou sondes marquées et/ou leur pharmacocinétique et/ou pharmacodynamie en documentant la distribution des composés dans les tissus en fonction du temps, et d’élucider les relations existantes entre l’exposition du futur médicament à la cible thérapeutique et son effet sur les pathologies cancéreuses, et la réponse immunologiques potentiellement mobilisée par imagerie non invasive. - Evaluation et la caractérisation de l’efficacité de candidats médicaments sur des modèles tumoraux en tissus profonds dans l’organe d’origine de la tumeur ou dans des modèles métastatiques fidèles aux pathologies observées chez le patient et suivi par imagerie non invasive. Cette approche permet également de mettre en évidence le gain thérapeutique potentiel des candidats médicaments par rapport aux traitements standards utilisés chez le patient ou développés par les concurrents, ainsi que de mettre en évidence les synergies de traitement possibles grâce à l’emploi de nos candidats médicaments en combinaison avec d’autres traitements expérimentaux ou validés en clinique. L’ensemble de ces activités permet de valider les thérapies les plus prometteuses et de proposer des doses actives, efficaces et tolérées qui pourront être testées ensuite chez l’homme. Ce projet va permettre de contribuer au dossier pharmacologique préclinique nécessaire à l’obtention de l’autorisation de mise sur le marché par les autorités de santé des composés testés en clinique.
Bénéfices attendus
A court terme ce projet permet d’optimiser la structure de candidats médicaments sur la base d’une bio-distribution optimisée entre les tissus cibles et les tissus d’élimination en fonction du temps, de valider le mécanisme d’action et de l’engagement de la cible ou des cellules immunitaires effectrices in vivo, d’identifier le potentiel thérapeutique de molécules ciblant un processus pathologique, une tumeur, une maladie immune et de déterminer la posologie optimal à envisager et permettre la démonstration d’une efficacité thérapeutique chez l’animal dans un modèle proche de la pathologie humaine, et ainsi permettre de valider ou de contribuer à l’arrêt ou à l’avancement des phases précliniques du projet considéré. A plus long terme, les données générées grâce à ce projet permettent d’augmenter les connaissances scientifiques sur les processus cancéreux, immunologiques ou inflammatoires impliqués dans diverses pathologies humaines et feront l’objet de publications et de partage des données collectées avec la communauté scientifique. Les données générées permettent de supporter l’entrée des composés retenus en phase clinique d’évaluation et de contribuer à la constitution des dossiers d’autorisations de mise sur le marché des nouveaux médicaments évalués. L’approche par imagerie permettra potentiellement d’envisager l’évaluation de méthodes comparables pour le diagnostic ou le suivi des pathologies citées.
Procédures
Génotypage des animaux génétiquement modifiés par une biopsie tissulaire unique en 5 secondes sur animal vigile: 2 mm de biopsie de queue réalisée entre 10 et 21 jours d’âge. Irradiation 30 secondes par cage pour immunosuppression transitoire (72h environ) permettant la prise de greffe. Epilation au niveau ventral ou dorsal, sous anesthésie générale 10 minutes par souris à fourrure sombre pour les besoins d’un suivi par imagerie optique. Injections uniques ou répétées (10 secondes) en intraveineux ou en intra-péritonéal ou sous cutané ou per os de composés ou de cellules. Chirurgie sous anesthésie générale (10 à 30 minutes) avec prémédication sous-cutanée d’anesthésique local au site d’incision et prise en charge de la douleur par injection de dérivé morphinique sur 24 à 36h (3 à 4 injections 10 secondes). Suivis par imagerie non invasive du développement de la pathologie (une semaine à 90 jours maximum) : Les animaux sont imagés (25 minutes) sous anesthésie quotidiennement sur une durée courte (1 semaine à 10 jours) ou 1 à deux fois par semaine pour des modèles pathologiques suivi entre 14 et 90 jours. Prélèvements sanguins par micro-prélèvements de 5µl de sang à la veine de la queue (30 secondes) sur souris vigiles (10 prélèvements sur 6 jours) ou prélevés à raison de 20µl de sang limité à 5 fois sur la première semaine et 20µl 1 à 2 fois par semaine ensuite sur 6 semaines maximum.
Impact sur les animaux
La mise en place des modèles tumoraux, et les transferts adoptifs de cellules immunitaires peuvent engendrer des nuisances en particulier si les techniques d’implantation tumorales nécessitent de la chirurgie. Le développement du greffon peut induire une perte de poids ou des problèmes fonctionnels en fin de développement. La répétition des anesthésies générales pour la prise d’images peut constituer un risque cardiovasculaire. Les procédures de traitements thérapeutiques, les contentions, les injections de cellules, les prélèvements sanguins, les injections des produits de contraste d’imagerie entrainent des stress de courtes durées, répétés dans le temps.
Devenir
Les souris et les rats sont euthanasiés en fin d’étude car les objectifs d’étude nécessitent des prélèvements d’organes.
Remplacement
Actuellement, l’utilisation d’animaux vivants reste le moyen incontournable de montrer les relations pharmacocinétique-pharmacodynamie, le devenir (bio distribution), la tolérance et l’efficacité du candidat médicament dans un organisme complexe. Pour s’assurer de la tolérance et de l’efficacité des médicaments, il est nécessaire de mettre en œuvre des études chez l’animal vivant mimant la complexité d’une pathologie (exemple : action de composés sur des cellules effectrices relayant l’action du système immunitaire sur la pathologie). De manière générale, seules les molécules thérapeutiques ayant préalablement démontré une activité inhibitrice de la réponse cancéreuse, immunitaire ou inflammatoire in vitro dans des essais fonctionnels (activité antiproliférative ou cytotoxique direct, ou réponse immunitaire induite) pourront faire l’objet d’une évaluation in vivo dans nos modèles.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est préalablement basé sur les publications scientifiques. Sur la base des données expérimentales, un biostatisticien est consulté pour optimiser le nombre d’animaux à utiliser à l’aide d’un test de puissance statistique en fonction de l’objectif et du design de l’étude (nombre de groupes d’animaux, type de comparaisons et répétition des mesures dans le temps), du nombre et de la variabilité des paramètres mesurés en fonction de la méthode d’imagerie employée et de l’importance des effets mis en évidence. Les méthodologies statistiques sont appliquées pour proposer une analyse des données appropriée afin de mener les études pour répondre à l’objectif fixé en réduisant au maximum les biais expérimentaux avec un minimum d’animaux. Les techniques d’imagerie permettent un suivi longitudinal multiparamétrique. Les paramètres de distribution du composé ou de l’évolution de la réponse au traitement sont mesurés de façon non invasive en fonction du temps pour chaque animal. Plusieurs paramètres sont suivis en simultané à chaque session d’imagerie permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux utilisés dans l’étude.
Raffinement
Les rongeurs sont hébergés en groupe de 4 à 5 par cage et un enrichissement standard est donné (tunnel carton, matériel de nidification). Les préhensions des animaux se font à l’aide des tunnels d’enrichissement si l’animal est dedans ou dans le creux de la main formant une coupe dans le cas des souris, ou par la peau du dos pour le rat. Les protocoles d’anesthésie et de gestion de la douleur sont revus avec le vétérinaire responsable. Une prémédication avec analgésique local et une couverture avec un opiacé sont mis en place pour les chirurgies en complément de l'anesthésie générale. Les sessions d’imagerie s’effectuent sous anesthésie gazeuse (ou fixe) en caisson chauffé à 37°C pour garder l’animal immobile et sans stress le temps de la prise d’image. Les animaux sont suivis jusqu’au réveil en armoire ventilée chauffante ou réchauffés à 25-28°C pour optimiser leur réveil. -Le recours à l’imagerie constitue un raffinement en soi puisqu’il permet de générer des informations spécifiques de la réponse au traitement de façon non invasive et répétée tout au long de l’étude, sur les mêmes animaux. Il permet de caractériser la cinétique de développement du modèle tumoral en tissu profond, et sur la base de données quantitatives d’imagerie, de définir des critères d’arrêt anticipés pour les études d’efficacité sur le modèle considéré. Les rongeurs immunodéprimés sont stabulés en racks stériles ventilés pour les préserver des risques d’infection lié à leur statut. Si les animaux sont irradiés, ils sont supplémentés en complément alimentaire hydratant trois jours avant l’irradiation pour éviter une déshydratation réactionnelle.
Choix des espèces
De nombreux modèles animaux souris et rat se sont imposés en recherche biomédicale. La présence de gènes équivalents à ceux de l’Homme et la facilité actuelle de modification du génome des rongeurs en font un outil indispensable dans la compréhension et le traitement des pathologies en étudiant les effets moléculaires, pharmacologiques et toxicologiques. La facilité d’utilisation, la compatibilité avec les méthodes d’imagerie non invasives nucléaires et optiques, la compatibilité avec l’étude des composés sur des effectifs pertinents d’un point de vue statistique, la disponibilité des modèles humanisés exprimant les cibles thérapeutiques d’intérêt, et de souris transgéniques exprimant un reporteur d’imagerie d’intérêt, ainsi que la faible variabilité de réponse attendue d’un animal à l’autre par rapport à d’autres espèces permettent de tester plus de traitements et de sélectionner ceux qui génèrent des effets plus robustes et reproductibles nous ont conduit à choisir la souris et le rat comme modèles. Les animaux utilisés sont de jeunes adultes de façon à avoir un système immunitaire mature et stable permettant un développement tumoral et une réponse immunitaire reproductibles. Souris : en général à partir de 6-8 semaines Rats : en général à partir de 6-8 semaines
Caractérisation des phénotypes comportementaux d’un modèle murin porteur de deux mutations identifiées chez une patiente présentant une mort subite inattendue en épilepsie
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
178 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, 36 d'entre elles anesthésiées et tuées avant tout réveil. Porteuses de deux mutations relevées chez une jeune fille épileptique morte à 16 ans, elles reçoivent une puce sous la peau, boivent une eau acidifiée pendant quatre semaines, sont exposées à des sons de 110 décibels et reçoivent une injection d'agent convulsivant destinée à tester leur susceptibilité aux crises. Le porteur nomme les épreuves comportementales employées, labyrinthe à bras ouverts, arène, alternance, interactions sociales et test de mémoire, et indique qu'une souris qui convulse plus de trois minutes lors d'une manipulation est mise à mort. L'objectif déclaré se limite à vérifier si ces souris reproduisent les symptômes de la patiente, la validation du modèle conditionnant les recherches thérapeutiques annoncées ensuite.
Objectifs
Notre recherche porte sur la caractérisation in vivo de deux variants identifiés chez une jeune fille atteinte d’épilepsie frontale nocturne décédée brutalement au décours d’une crise d’épilepsie fatale. Les investigations génétiques ont permis d’identifier deux variants de deux gènes, chacun à l’état hétérozygote (où un seul chromosome porte la mutation). Les mutations liées à l'un des gènes sont rapportées dans l’épilepsie frontale nocturne et dans d’autres pathologies tel que le trouble du spectre autistique, mais pas aux crises d’épilepsie fatale. Plusieurs variants du deuxième gène ont été associés à des épilepsies focales héréditaires (dont l’épilepsie frontale nocturne) avec résistance aux médicaments et un risque accru de crise d’épilepsie fatale, mais le variant identifié dans notre cas n’a encore jamais été rapporté dans un cas de crise fatale. Notre objectif est ainsi de caractériser les souris portant les deux mutations afin de déterminer si elles reproduisent les phénotypes observés chez la patiente.
Bénéfices attendus
Notre projet permettra de valider les souris portant deux mutations pour deux gènes impliqués dans des crises d'épilepsie, mais également de mort subite et inattendue en épilepsie. En effet, le projet a pour but de déterminer les phénotypes comportementaux chez la souris et de les comparer à ceux observés chez la patiente afin de déterminer si les souris portant les deux mutations sont un bon modèle pour ces maladies humaines. Une fois le modèle murin validé, il permettra de caractériser les mécanismes physiopathologiques impliqués, ce qui facilitera l’identification des cibles thérapeutiques qui pourront ensuite être testées sur ce même modèle murin.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Une implantation sous-cutanée d'une puce de radiofréquence sera faite sur les animaux pour enregistrer leurs interactions sociales dans un test comportemental. Elle se fera sous anesthésie et avec une couverture antalgique (durée = 30 minutes). - Un test comportemental cognitif où l'eau des biberons des cages d'élevage sera acidifiée pendant les jours de test durera 4 semaines. - Lors du test d'altérations des capacités de filtrage de l'information, des sons à fréquence croissante seront présentés à l'animal sur plusieurs sessions (durée totale du test: environ 45 min). - test de susceptibilité aux crises épileptiques (injection d'un agent convulvisant): 5 sec; durée du test:20 minutes);
Impact sur les animaux
Le modèle murin étudié modélise la situation observée chez une patiente porteuse des deux mutations sur deux gènes différents présentant des crises hypermotrices frontales nocturnes, une forme d’épilepsie modérée pour laquelle elle était traitée depuis l’âge de 11 ans. Il est donc attendu que les souris porteuses de ces deux mutations présentent les mêmes symptômes d’épilepsie frontale survenant pendant le sommeil. Il faudra donc faire une surveillance renforcée des souris en journée pour voir si les souris (qui sont des animaux nocturnes) présentent des épilepsies. Les souris pouvant présenter des crises convulsives spontanées à n’importe quel moment de la journée, il est impossible de mettre en place un suivi permanent. Cependant, les crises ayant tendance à apparaitre après stimulation, elles peuvent se produire lors de la manipulation de l’animal. Si lors d'une manipulation, nous observons une souris qui convulse plus de 3 min (temps au-delà duquel les convulsions peuvent entraîner des dommages sur le cerveau), celle-ci sera euthanasiée. Par ailleurs, ce projet comprend une implantation d'une puce RFID en sous-cutanée sous anesthésie gazeuse, une douleur locale post-opératoire peut apparaitre au niveau du site d'implantation. Le test acoustique présente quant à lui un inconfort léger notamment en raison des stimuli auditifs qui sont de 110dB et durent quelques ms.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue des croisements ou de la réalisation de l'ensemble des expériences, pour prélever des organes en vue des analyses post-mortem.
Remplacement
L’utilisation de l’expérimentation animale pour nos travaux est rendue nécessaire par la complexité de l’environnement cérébral qui ne peut pas être recréé par des approches in vitro. L’épilepsie étant causée par un déséquilibre de la balance excitation et inhibition dans le cerveau, il n’est pas possible d’étudier dans un modèle cellulaire l’impact de nos mutations sur le risque de survenue de crises épileptiques.
Réduction
Dans un souci de réduction, le nombre d'animaux pour chaque expérience sera limité à celui nécessaire à la validation d'un effet significatif. Les mêmes animaux seront utilisés dans les différents tests comportementaux. Nos études antérieures nous montrent qu’un nombre minimal de 12 animaux par groupe est nécessaire pour obtenir une réponse significative. Nous appliquerons des analyses statistiques adéquates pour mettre en évidence des différences significatives dans les résultats des tests comportementaux entre les groupes expérimentaux (mutants vs contrôles) : nombre et durée des entrées dans les bras ouverts d'un labyrinthe; distance parcourue et temps passé dans le centre d'une arène; nombre d'alternance; nombre et type d'interactions ; performance lors du test du mémoire; caractérisation des crises épileptiques après administration d'un agent pro-convulsivant.
Raffinement
Afin de réduire l'inconfort des animaux et le stress des animaux, la durée minimale sera appliquée pour chaque test. Des phases de récupération entre les différents tests seront prévues. De plus, afin d'améliorer le bien-être animal au cours de notre étude, les besoins physiologiques des animaux seront respectés (cages propres, nids d'enrichissement) permettant une réduction du stress et de limiter au maximum la souffrance des animaux. Les animaux seront surveillés quotidiennement et auront un accès illimité à l'eau et à la nourriture. Ils subiront la pose d'une puce sous-cutanée sous anesthésie et avec une couverture antalgique suite à laquelle une attention particulière sera effectuée afin de vérifier la bonne cicatrisation. Nous utiliserons du gel ophtalmique hydratant durant les implantations pour éviter un dessèchement oculaire. Le réveil de l'animal se fera sur une couverture chauffante (37°C), qui permettra un retour progressif de la température corporelle de l'animal. Nous avons défini des points limites éthiques dans le cadre de la procédure expérimentale. Un antiseptique local par spray pourra être administré si besoin. Afin de prévenir la survenue de crises épileptiques, nous éviterons les bruits au maximum et nous manipulerons les souris avec douceur, en utilisant un tunnel lors de chaque manipulation et change de cage. La manipulation par tunnel sera mise en œuvre dès le sevrage afin que l’animal s’y habitue. Si lors d'une manipulation, nous observons une souris qui convulse plus de 3 min (temps au-delà duquel les convulsions peuvent entraîner des dommages sur le cerveau), celle-ci sera euthanasiée. Par ailleurs, chacune des lignées sera maintenue à l'état hétérozygote pour chacune des mutations individuelles, pour ne pas induire de phénotype dommageable
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris en raison de ses similarités génétiques avec l'Homme. En particulier, deux gènes sont fortement conservés entre la souris et l’humain. Par ailleurs, grâce aux progrès des technologies de manipulation génétique, il est aujourd’hui possible d’introduire des mutations ponctuelles dans le génome de la souris et modéliser ainsi une maladie génétique humaine chez la souris. Les manipulations génétiques nous permettent de simuler in vivo des altérations de l’expression de gènes ou de la physiologie cellulaire, caractéristiques de pathologies humaines. La génération et l’analyse de ces modèles pourront nous être utiles dans la compréhension des mécanismes à la base de la maladie génétique et au développement de nouvelles thérapies pharmacologiques et cellulaires. Enfin, des résultats sont disponibles sur des modèles de souris ne portant qu'une seule des deux mutations, pouvant permettre de comparer ces résultats à ceux qui seront issus du modèle souris mutées pour les deux gènes. Les animaux utilisés seront des jeunes adultes et âgés de 5 à 18 semaines. Cet âge a été choisi selon la symptomatologie clinique, la patiente portant ces deux mutations ayant présenté un tableau clinique à l'adolescence (âge du décès de la patiente à 16 ans).
Étude de tolérance d’une nouvelle argile en tant qu’additif alimentaire pour l’élevage de la truite arc-en-ciel
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
1 600 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Nourries pendant 90 jours avec trois doses d'argile, 1 200 d'entre elles peuvent perdre l'appétit et du poids, et 64 subissent un test de stress consistant en une minute de pourchasse à l'épuisette suivie de cinq minutes de confinement dans un seau, avant d'être tuées trente minutes plus tard. Les truites sont ensuite disséquées pour analyser leur sang, leurs organes, la composition de leur chair et son goût. Le demandeur est un exploitant et vendeur de substances minérales qui cherche une autorisation de mise sur le marché pour une de ses argiles, et présente l'essai comme démontrant à la fois l'innocuité du produit et son bénéfice pour le "bien-être" des poissons, dont il prévoit pourtant la mise à mort intégrale.
Objectifs
Les argiles sont une famille de minéraux d’origine volcanique, ayant une très bonne capacité d’échange d’ions, les rendant intéressants dans de nombreux domaines (industrie, agriculture, médecine...), et notamment en nutrition animale. Dans ce domaine, ils sont utilisés comme agents de liaison et/ou fluidifiant pour la fabrication d’aliment. De plus, ils améliorent l’utilisation des nutriments et par conséquent les performances de croissance des animaux en élevage. Un exploitant et vendeur de substances minérales, souhaite étudier la faisabilité d’une mise sur le marché d’une de ses argiles à la composition différente de celles déjà autorisées dans l’alimentation animale. C’est pourquoi l’objectif de cet essai est double, il vise à mettre en évidence 1) l’innocuité d’une nouvelle argile pour l’alimentation des poissons, ainsi que 2) son effet positif sur la nutrition et le bien-être animal. Cet essai a été mis en place en tenant compte des exigences de l’Autorité Européenne de Sécurité des Aliments (EFSA) afin que les données obtenues puissent servir à l’obtention d’une autorisation de mise sur le marché en tant qu’additif zootechnique pour l’alimentation des salmonidés. Ainsi, un essai d’une durée de 90 jours va être réalisé sur des truites arc-en-ciel de 15 g, au cours duquel des aliments contenant différentes doses d’argiles seront distribuées. En plus d’un suivi d’élevage traditionnel (rationnement, croissance, mortalité) qui visera à la fois à démontrer l’innocuité et l’intérêt zootechnique de l’additif, des analyses sur le sang et les organes des poissons seront réalisées en fin d’essai afin de confirmer l’innocuité de l’additif, et des études sur la digestibilité de l’aliment, son impact sur le stress des poissons et sur la qualité de la chair (composition et dégustation) seront également menées. La truite arc-en-ciel a été choisie comme modèle d’étude en raison de son importance économique en France et dans le monde, de sa sensibilité aux paramètres environnementaux, et du cahier des charges de l’EFSA pour ce type de test (à réaliser sur truite ou saumon).
Bénéfices attendus
Le premier bénéfice attendu de ce projet est que les quantités d’argile incorporées à l’aliment ne mettent pas en évidence d’effets délétères sur les animaux en essais, contribuant à démontrer que cet additif n’a aucun effet néfaste sur la santé des poissons, et qu’il peut faire l’objet d’une évaluation pour autorisation de mise sur le marché. Le second bénéfice attendu est qu’au moins une des doses d’argile testées mette en évidence un intérêt pour l’élevage de la truite, comme de meilleures performances de croissance, une meilleure digestibilité ou une meilleure résistance au stress. Ces bénéfices pour l’alimentation piscicole seraient à moyen terme, puisqu’ils devront être évalués ensuite par l’EFSA avant d’obtenir une autorisation de mise sur le marché.
Procédures
La pêche à l’épuisette, d’une durée inférieure à la minute, sera réalisée 1 fois sur 1536 poissons (transfert dans bac pour mise à mort), et 2 fois sur 64 poissons (changement de bac, puis test de stress). La procédure expérimentale ‘test de stress’ sera réalisée une fois sur 64 poissons, et durera 6 minutes (1 min de pourchasse dans le bac + 5 min de confinement), et sera suivi 30 min plus tard d’une mise à mort.
Impact sur les animaux
Une inappétence, une croissance moindre et une perte de poids pourront être observées sur les 1200 poissons nourris avec un aliment à base d’argile (3 lots de 400 poissons). Ces nuisances sont considérées comme modérées sur une durée de maximum 7 jours. A l’issu des 90 jours d’alimentation expérimentale, 64 poissons seront soumis à un test de stress aigüe (16 poissons par lot, 4 par bac), nécessitant au préalable un changement de bac, suivi d’une acclimatation de 96h. Les nuisances attendues sont le stress généré par ce transfert qui durera 1 minute (pêche à l’épuisette et changement de bac), puis le test de stress en lui-même qui consiste en une chasse à l’épuisette d’une durée de 1 minute, suivi d’un confinement dans un seau pendant 5 minutes. Afin de limiter la production de déjections et d’éviter une pollution de l’eau, notamment pendant la phase de confinement, les poissons ne seront pas alimentés le jour du test de stress. Cette période de mise à jeun sera inférieure à 24h. Cette nuisance est considérée comme modérée en raison du nombre limité de nuisances et de la durée relativement courte des stress induis.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour la réalisation de différentes analyses (sang, organes, composition nutritionnelle, dégustation).
Remplacement
Il n’existe pas à notre connaissance d’expérimentations déjà décrites dont le but est de montrer l’intérêt de cet argile spécifique. L’objectif de ce projet étant de démontrer que ce produit n’a pas d’effet délétère, et qu’il amène des atouts supérieurs en termes de nutrition et de stress par rapport à d’autres argiles, il n’est pas possible d’en faire abstraction. Pour ce type d’approche, il n’existe pas aujourd’hui de méthodes alternatives à l’expérimentation animale.
Réduction
Il a été choisi en amont de ce test de réaliser 4 répétitions de bac pour chaque régime alimentaire. Ce nombre de répétitions est un bon compromis entre l’effort à réaliser au cours de l’étude (en termes de prélèvements, de matériel, de maintiens des animaux) et la puissance statistique permettant de mettre en évidence des différences significatives. Il a également été décidé de n’intégrer à cette étude, que 100 poissons par bac, permettant d’assurer un comportement normal de truites en élevage et la croissance associée, et un nombre d’animaux suffisant aux analyses post-mortem (30 par bac) et associées au test de stress (4 par bac). Ce nombre d’animaux a été réduit au maximum, en tenant compte du nombre de poissons par bassin pour obtenir un optimum pour le bien-être des animaux, tout en assurant la robustesse statistique de l’analyse de données. Ces données seront étudiées paramètre par paramètre.
Raffinement
La procédure expérimentale a été conçue pour minimiser les dommages causés aux animaux. Les pêches et pourchasses de poissons seront réalisées avec des équipements adaptés (bacs et épuisettes) ne risquant pas de blesser les poissons, et la taille des lots de poissons échantillonnés sera réduite à 10 poissons maximum afin de limiter la compression au sein de l’épuisette. Les poissons impliqués dans les mesures de poids moyens seront préalablement anesthésiés puis, suite à la mesure de poids moyen d’une durée inférieure à la minute, mis à récupérer en eau neuve avant d’être replacé dans leur bac d’origine. Les 16 poissons changés de bacs seront acclimatés pendant 96h avant la réalisation des tests de stress. Lors des phases de confinement des tests de stress, une attention particulière sera portée sur le maintien d’une teneur en oxygène dissous supérieur à 90% dans les seaux, via un bullage faible mais continu d’oxygène. De même, la qualité de l’eau utilisée pour le confinement sera identique à celle des enceintes d’élevage. Tout cela afin que seul le volume restreint et donc la charge plus importante en poissons soit de nature à engendrer un stress.
Choix des espèces
L’espèce truite arc-en-ciel a été choisie comme modèle d’étude en raison de son importance économique en France et dans le monde, et de sa sensibilité aux paramètres environnementaux, et du cahier des charges de l’EFSA pour ce type de test. Les animaux utilisés seront des juvéniles de truites arc-en-ciel de 15 g en début d’essai. Cette taille initiale est demandée par l’Autorité Européenne de Sécurité des Aliments (taille minimale de 10 g en début d’essai pour la truite) dans le cadre d’une étude de tolérance.
Evaluation de thérapie génique dans un modèle murin de pathologie dominante liée à RYR1
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système musculosquelettique
Pour tester une thérapie génique contre les mutations dominantes du gène RYR1, 336 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, 40 d'entre elles anesthésiées et tuées avant tout réveil. Elles reçoivent un poinçon à l'oreille pour le génotypage, une injection unique dans l'abdomen ou dans le muscle, puis des tests de comportement destinés à mesurer leur force musculaire, dont la nature n'est pas précisée, toutes les deux semaines pendant deux mois. Le porteur indique que l'anesthésie peut déclencher chez les souris porteuses de la mutation une crise d'hyperthermie maligne, avec montée de température et contraction musculaire généralisée aux effets parfois fatals, et que le traitement lui-même peut entraîner une fonte musculaire. Toutes sont tuées pour prélever les muscles, le porteur affirmant qu'aucune méthode sans animaux ne permet d'évaluer la force musculaire ou la sensibilité aux anesthésiques.
Objectifs
Le récepteur à la ryanodine RYR1 est une protéine essentielle à la contraction musculaire. Les mutations dans le gène qui code pour cette protéine conduisent chez l’homme à plusieurs maladies graves, héréditaires et rares du muscle squelettique. Les mutations dominantes de RYR1 peuvent ainsi conduire à la myopathie à cores centraux, ou à une maladie déclenchée comme l'hyperthermie maligne, les deux pouvant être associées chez un même patient. Il n'y a pas de traitement pour ces maladies qui peuvent être mortelles. La myopathie à cores centraux se caractérise par une faiblesse musculaire de sévérité variable chez les patients, prise en charge uniquement par kinésithérapie et corticothérapie en l'absence de tout traitement curatif. L’hyperthermie maligne est un accident d'anesthésie d'origine génétique induit par l'exposition à des certains produits anesthésiques. Elle se traduit lors de l'anesthésie par une augmentation rapide de la température du patient associée à une contracture généralisée qui conduisent à la mort si le patient ne reçoit pas rapidement un traitement adapté. La fréquence de l’hyperthermie maligne est d'environ 1/50 000 anesthésies. Ces deux pathologies étant intimement liées, après l'identification d'une mutation dans le gène RYR1, un patient myopathe est considéré comme sujet à risque d'hyperthermie maligne. Pour étudier les mécanismes physiopathologiques qui découlent de mutations dans le gène RYR1, plusieurs modèles de souris ont été développés. Dans ce projet, nous souhaitons développer une thérapie génique pour toutes les mutations dominantes de RYR1, quelque soit la pathologie qui en découle. Nous avons établi la preuve de concept dans des modèles de cellule en culture du bénéfice de cette approche, et nous souhaitons maintenant l'étudier chez l'animal. Nous utiliserons un modèle de souris porteur d'une mutation dominante qui conduit chez la souris à l'hyperthermie maligne.
Bénéfices attendus
Chez les patients atteints de mutation dominante, sur les deux copies du gène RYR1, une copie est porteuse de la mutation alors que l'autre copie est saine. Nous souhaitons enlever la copie mutée et ne conserver que la copie saine, qui assurera à elle seule la fonction normale du muscle. Nous avons montré dans des cellules musculaire en culture que les fonctions essentielles la protéine RYR1 étaient améliorées avec cette approche thérapeutique, et nous allons maintenant montrer que ces fonctions sont améliorées également dans un organisme entier. Cette stratégie est novatrice car la même approche pourrait s'appliquer à tous les patients porteurs de mutation dominante dans le gène RYR1, mais également dans d'autres gènes associés à d'autres maladies génétiques.
Procédures
Le génotype des animaux sera vérifié sur un prélèvement réalisé par un poinçon à l'oreille, le prélèvement durera quelques secondes (moins de 5 s). Chaque animal subira au maximum une injection (soit dans l'abdomen, soit dans le muscle) d'une durée de moins de 20 secondes par animal, 1 seule fois dans sa vie. Sa force musculaire sera éventuellement mesurée par des tests de comportement réalisés pendant 2 mois toutes les deux semaines et d'une durée de 30 min maximum. Il subira une anesthésie gazeuse de 20 min maximum.
Impact sur les animaux
Les souris du modèle de l'hyperthermie maligne ne présentent pas de signe en dehors de l'anesthésie. Cependant, des nuisances apparaissent chez les animaux porteurs de la mutation lors d’une anesthésie réalisée avec certains composés conduisant à l'apparition d’une crise d'hyperthermie maligne, associant une montée en température et une contraction musculaire généralisée au cours de l'anesthésie. Concernant les autres nuisances potientielles, nous pouvons attendre : 1- Chez certains animaux le traitement pourra entraîner une myopathie progressive avec une fonte musculaire et une perte de la force musculaire. 2- Les injections abdominales et dans le muscle (1 seule fois) peuvent aboutir à des hématomes au site d’injection. 3- Des effets indésirables liés à une hausse de la température centrale corporelle qui peuvent être fatals durant l'anesthésie.
Devenir
Les animaux sont mis à mort et les muscles prélevés pour réaliser des analyses moléculaires et biochimiques essentielles à la confirmation des phénotypes observés lors des tests comportementaux ou de sensibilité à l'anesthésique.
Remplacement
Il n’existe pas de méthodes alternatives, n’impliquant pas d’animaux vivants, permettant l’évaluation de la force musculaire ou la sensibilité à certains produits anesthésiques, et confirmant ainsi l'efficacite du traitement que nous voulons tester. Les outils ont été préalablement sélectionnés sur des cellules musculaires en culture et seul les meilleurs seront testés chez l'animal.
Réduction
Afin de limiter le nombre conditions et donc de réduire le nombre d'animaux vivants utilisés, nous réaliserons un criblage sur des cellules musculaires en culture, et seuls les outils validés seront testés chez les animaux. Le nombre d'animaux par groupe et le nombre de répétitions des expériences sont déterminés à l'aide de tests statistiques appropriés tout en optimisant l'interprétation statistique des informations recueillies. Le projet a été désigné pour une mise au point des étapes préliminaires sur un nombre réduit d'animaux, avant de tester uniquement la méthode optimale sur un plus grand nombre.
Raffinement
1- Les animaux seront hébergés dans des conditions répondant aux critères relatifs aux soins et à l’hébergement des animaux de l’Annexe II du premier février 2013 de l’arrêté fixant les conditions d’agrément, limitant ainsi les angoisses qui pourraient être induites par l’environnement. Les animaux sont hébergés en groupe, en milieu adapté, à température constante, éclairage alterné (12h/12h), avec boissons et aliments sans restriction. 2- Les injections sont réalisées à l'aide d'aiguilles fines et changées à chaque animal. 3- Les tests de comportement sont réalisés après une période d'entraînement permettant de limiter le stress de la nouveauté. 4- Une grille de cotation adaptée est établie afin d'identifier les points limites les plus précoces, et de mettre en place les actions correctrices à apporter (antidouleur dans l'eau de boisson; aliment hydraté dans la cage).
Choix des espèces
La souris est l'espèce animale qui a permis de comprendre de nombreuses pathologies humaines, et la plupart des modèles animaux de maladies humaines sont des modèles souris. Ainsi, nous disposons d'une souche de souris, le modèle murin R163C, permettant de modéliser une altération observée chez des patients atteints d’hyperthermie maligne. Nous avons la possibilité également de croiser des souris de différents fonds génétiques afin d’utiliser la variabilité génétique naturelle existant entre les lignées de souris pour valider nos outils thérapeutiques. Des souriceaux seront utilisés à l'age de 15 jours. Cet âge est choisi comme le plus précoce permettant de réaliser une injection abdominale sur des animaux de faible poids et donc de diminuer les quantités de vecteurs viraux à injecter. Cet âge sera destiné a apporter une preuve de concept de l'efficacité maximale de notre stratégie en se placant à un stade précoce. Des souris adultes seront utilisées à 8-10 semaines. Cet âge correspond à l'âge jeune adulte des patients chez lesquels on découvre une mutation dominante dans le gène RYR1 associée à une susceptibilité à l’hyperthermie maligne (lors d’une anesthésie le plus souvent) ou une myopathie. Cet âge sera destiné à se rapprocher des conditions cliniques réelles pour les patients atteints de pathologie dominante liée à RYR1.