Recherche appliquée
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- Autres troubles humains
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- Cancers
- Diagnostic des maladies
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- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
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Evaluation en modèle murin d’antiviraux et candidats thérapeutiques contre les infections respiratoires virales humaines
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Tuées à l'issue parce qu'infectées et donc écartées de tout autre protocole, 1 240 souris vont être utilisées, dont 1 120 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit une administration intranasale de virus sous anesthésie, puis un gavage quotidien pendant sept jours et une injection quotidienne pendant huit jours, avec une pesée chaque jour. Le porteur indique que les souris infectées développeront une perte de poids sur un à dix jours, une accélération du rythme respiratoire et une baisse d'activité, et que le gavage peut "très exceptionnellement" perforer l'œsophage. Les bénéfices annoncés, de nouveaux traitements antiviraux pour des patients humains, sont renvoyés au long terme, l'objectif immédiat restant de valider dose et durée de traitement chez la souris.
Objectifs
Plusieurs virus respiratoires humains parmi les plus courants ne disposent pas encore de traitements thérapeutiques ou prophylactiques adaptés et efficaces. Dans ce projet, nous souhaitons donc évaluer chez la souris la capacité de nouvelles molécules à traiter ou à prévenir plusieurs infections respiratoires virales lorsque ces traitements sont administrés après ou avant une infection maitrisée de l’animal. L’objectif de ce projet est : (1) D’évaluer l’efficacité antivirale de nouvelles molécules candidates ciblant la cellule hôte ; (2) De comprendre davantage les mécanismes de l’action antivirale de ces molécules candidates ; (3) D’évaluer l’efficacité théraupeutique ou prophylactique de combinaison de molécules candidates.
Bénéfices attendus
(1) Valider chez la souris l’efficacité antivirale, la dose, la durée de traitement pour une molécule candidate ; (2) Valider chez la souris l’efficacité antivirale, la dose, la modalité d’administration et la durée de traitement pour une molécule candidate administrée en combinaison avec une molécule antivirale classique. Les bénéfices attendus d’une combinaison de molécules sont (i) de réduire les durées de traitement et (ii) de réduire les doses de molécules administrées pour une efficacité antivirale conservée, (iii) de réduire le risque d’émergence de mutations de résistance aux antiviraux ; (3) Décrire et comprendre de nouveaux mécanismes d’action antivirale de molécules ; (4) A plus long terme, proposer de nouveaux traitements antiviraux pour des patients humains atteints d’infections respiratoires virales.
Procédures
- Pesée quotidienne et individuelle de chaque animal (animal vigile). 15 secondes par geste ; - 1 injection quotidienne pendant 8 jours successifs maximum par animal. 15 secondes par geste ; - Administration intranasale sous anesthésie générale. 1 fois par animal. 30 secondes par geste ; - 1 gavage quotidien pendant 7 jours successifs maximum par animal. 30 secondes par geste.
Impact sur les animaux
Les animaux infectés développeront des signes de pathologies respiratoires, caractéristiques des infections à virus respiratoires : une perte de poids sur une durée de 1 à 10 jours après administration intranasale de virus + une accélération du rythme respiratoire + une perte d’activité légère entre 2 et 7 jours après administration intranasale de virus. Les souris pourraient aussi subir des effets indésirables après la réalisation des gestes techniques de l’administration des molecules candidates par gavage ou par injection ou de l’administration d’anesthésiques par injection. Ces effets indésirables seraient des douleurs locales au site d’injection et de courte durée. Très exceptionnellement, le gavage peut induire une perforation de l’œsophage.
Devenir
Les animaux ayant été infectés et/ou traités, ne pourront pas être reutilisés dans d’autres protocoles. De ce fait, tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale.
Remplacement
Les étapes de sélection des molécules antivirales candidates sont réalisées en amont de ce projet sur des modèles alternatifs in vitro et ex vivo. Cette sélection minutieuse permet de sélectionner les molécules avec les meilleures potentiels efficacités antivirales avant leurs évaluations chez la souris. En effet, les interactions entre le virus et l’individu infecté sont beaucoup trop complexes pour être réduites à l’utilisation de tels modèles, ainsi le recours au modèle animal reste indispensable pour comprendre, caractériser et sélectionner les modalités thérapeutiques les plus prometteuses pour une utilisation chez l’Homme et une évaluation clinique.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés par groupe expérimental tiendra compte du nombre minimal d'animaux pour atteindre une relevance expérimentale, réaliser des tests statistiques et maintenir des groupes sociaux au sein de chaque cagée, en tenant compte des animaux consacrés aux prélevements terminaux. Dans la mesure du possible, les groupes contrôle d'animaux seront mutualisés pour réduire le nombre total d'animaux.
Raffinement
Suite à l’anesthésie générale profonde ou un geste d’administration, un suivi accru sera fait jusqu’à réveil et reprise d’activité de chaque animal. A partir de l’infection virale, chaque animal fera l'objet d'une surveillance pendant 10 jours successifs au rythme de 1 fois par jour, accrue à 2 fois par jour au besoin, des 5 paramètres déjà pré-établis prédictifs de l’atteinte des points limites (poids, toilettage, posture, activité, isolement). Les potentielles nuisances identifiées lors de la réalisation des procédures seront prises en compte pour le raffinement des prochains protocoles, incluant l’éventuelle réalisation d’une analgésie avant la réalisation de gestes potentiellement source de douleur.
Choix des espèces
Bien que les modèles expérimentaux in vivo pour l’étude des infections respiratoires se soient diversifiés ces dernières décenies, aucun de ces modèles ne réflètent complètement la pathologie et la réponse immunitaire chez l’humain. Pour cela, les souris restent les modèles sur petits animaux les mieux caractérisés dans le cas des infections par des virus respiratoires. A ce stade de notre projet, il n’y a pas de justification à l’utilisation d’un autre modèle animal sans une validation au préalable chez la souris. Adapté aux besoins de ce projet, la souris permet l’observation de signes cliniques liés à l’évolution de la pathologie respiratoire mais aussi de mesurer aisément les marqueurs de la réplication du virus et de l’inflammation dans les voies respiratoires. En plus, le modèle murin est parfaitement maitrisé depuis plusieurs années par les responsables et manipulateurs. Nos précédentes expérimentations ainsi que celles d’autres équipes ont montrés que des souris sevrées âgées de 4 à 8 semaines au début du protocole sont bien adaptées aux besoins de ce projet, puisque ce modèle permet non seulement l’observation de signes cliniques liés à l’évolution de l’infection respiratoire mais aussi de réaliser aisément les analyses nécessaires à ce projet.
Etude de l’effet de la transplantation d’organoïdes adipeux bruns humains sur le métabolisme de la souris
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Greffées sous la peau avec des organoïdes de graisse brune humaine, 120 souris immunodéprimées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles subissent l'injection de cellules sous anesthésie, deux injections de glucose ou d'insuline suivies de prises de sang à la queue, puis un passage en cage métabolique où elles sont isolées, sans enrichissement possible parce que le coton risquerait d'interférer avec les mesures. Le projet cherche à savoir si ces organoïdes modifient le métabolisme du glucose et la dépense énergétique, dans la perspective d'une thérapie cellulaire contre l'obésité. Le porteur classe l'ensemble en souffrance légère tout en indiquant que la greffe peut provoquer des douleurs modérées, et les souris sont tuées 37 jours après l'injection pour prélever tissu adipeux, pancréas et foie.
Objectifs
Des résultats montrent que les organoïdes adipeux bruns issus de cellules souches pluripotentes induites humaines pourraient être potentiellement impliqués dans la résistance à l'obésité. De nouveaux résultats montrent que ces organoïdes, lorsqu'ils sont vascularisés, augmentent l'expression de protéines et pourraient avoir une application thérapeutique pour augmenter la dépense énergétique et diminuer la prise de poids en réponse à un régime hypercalorique. L'objectif du projet est d'étudier le potentiel de ces organoïdes de moduler l'homéostasie du glucose et énergétique. Pour cela, nous grefferons ces organoïdes dans des souris immunodéprimées et analyserons leur métabolisme du glucose et énergétique.
Bénéfices attendus
Les résultats obtenus au cours de ce projet nous permettront d’identifier in vivo de nouvelles cibles thérapeutiques permettant d'améliorer la tolérance au glucose et à l'insuline, au cours l'obésité. Les organoïdes issus de cellules souches pourraient ainsi représenter une nouvelle approche de thérapie cellulaire pour le traitement de l'obésité.
Procédures
Les animaux seront soumis à une injection de cellules sous la peau qui sera réalisée en condition stérile. Quatorze jours après, une injection de glucose et une prise de sang seront réalisées pour déterminer la glycémie. Trente jours après l’injection sous cutanée des cellules, la glycémie sera mesurée après injection d'insuline par un prélèvement sang. Trente-trois jours après l’injection sous cutanée, les animaux entreront en cage métabolique afin de mesurer leur dépense énergétique. L'animal étant seul dans sa cage, un enrichissement sera prévu pour son bien-être (maison à souris).
Impact sur les animaux
Les différents protocoles pourront engendrer un stress chez les animaux suite aux diverses manipulations ainsi que des douleurs légères. Bien que classiquement réalisée sur des souris, notamment en cancérologie, la greffe est susceptible d'induire des douleurs modérées chez les animaux et/ou des variations de comportements. Pour pallier ce risque, les animaux seront manipulés dans des pièces dédiées et calmes avec une surveillance quotidienne pour détecter le moindre signe de souffrance (blessure, posture ou comportements anormaux, perte de poids importante). LA GREFFE SERA REALISEE SUR DES ANIMAUX ANESTHESIES (ISOFLURANE) ET UNE CREME ELMA SERA APPLIQUEE SUR LE SITE D'INJECTION. LE POINT D'INJECTION SERA DESINFECTE AVEC DE LA VETEDINE. UNE FICHE PAR SOURIS SERA ETABLIE DANS LAQUELLE NOUS NOTERONS LES 5 PREMIERS JOURS (LE POIDS, LA TEMPERATURE PRISE PAR UN THERMOMETRE RECTAL) ET LEUR ETAT GENERAL (PILOERECTION, MOTRICITE, COURBURE DU DOS, ...). LORS DE LA REALISATION DES PRELEVEMENTS SANGUINS AU NIVEAU DE LA QUEUE NOUS FERONS UNE ANESTHESIE LOCALE AVEC LA CREME EMLA POUR FAIRE L'INCISION. LORS DU DERNIER PRELEVEMENT NOUS APPLIQUERONS DE LA VETEDINE POUR DESINFECTER L’INCISION. LORS DU PASSAGE EN CAGE METABOLIQUE CES ANIMAUX SERONT ISOLES. INFORMATIQUEMENT ON PEUT SUIVRE L'ACTIVITE DE L'ANIMAL DANS SA CAGE AINSI QUE DIFFERENTS PARAMETRES (PRISE DE NOURRITURE, DE BOISSON, ACTIVITE MOTRICE, ...). CES ANIMAUX AURONT EGALEMENT UN SUIVI VISUEL. IL EST DIFFICILE D'ENVISAGER DE L'ENRICHISSEMENT DANS CES CAGES METABOLIQUES (COTON, PAPIER, ...) CAR CE RISQUE D'INTERFERER AVEC LES PARAMETRES METABOLIQUES QUE NOUS VOULONS ETUDIER. NOUS POUVONS AJOUTER UNE MAISON A SOURIS MAIS CELA EST DECONSEILLE PAR LE FABRICANT (PROMETHION). LORSQUE LES ANIMAUX SONT EXPOSES AU FROID (PROCEDURE 5 : 4°C 4HR), SI NOUS OBSERVONS UNE BAISSE DE LA TEMPERATURE CORPORELLE EN DESSOUS DE 28°C, L'ANIMAL SORTIRA DU PROTOCOLE ET SERA PLACE SOUS UNE LAMPE CHAUFFANTE. POUR LES PROCEDURES 1 (INJECTION SOUS CUTANEE DE CELLULES HUMAINES CHEZ LES SOURIS NSG) ET 4 (ANALYSE DU METABOLISME EN CAGE METABOLIQUE) LE POURCENTAGE DE PERTE DE POIDS EST DE 20% CAR LES ANIMAUX PEUVENT PERDRE DU POIDS DU AU STRESS DE L'INTERVENTION CHIRUGICALE OU DU A L'ISOLEMENT DANS LES CAGES METABOLIQUES (OBSERVATION DANS DES PROJETS PRECEDENTS). DANS LE CAS DES PROCEDURES 2 ET 3 (IPGTT ET ITT) LE POURCENTAGE DE PERTE DE POIDS EST DE 15% DU A LA MISE A JEUN DES ANIMAUX POUR LA RELAISATION DE CES PROCEDURES.
Devenir
Le but de ce projet est de déterminer le rôle des organoïdes adipeux bruns humains vascularisés ou non sur le métabolisme énergétique dans un organisme entier. Les organoïdes en culture ne permettent pas de répondre à cette question. Pour cela nous avons choisi de suivre la glycémie en suivant ces paramètres sanguins après une injection de glucose ou d’insuline. L’usage des cages métaboliques nous permettra de définir le rôle de cette greffe sur le métabolisme énergétique de manière plus précise. A la fin du projet les animaux seront mis à mort pour prélever les tissus afin de réaliser des analyses des tissus métaboliques (tissu adipeux, pancréas, foie) et expression de gène dans le métabolisme énergétique.
Remplacement
Des expérimentations in vitro, réalisées sur les organoïdes, montrent des résultats très encourageants quant au rôle de la vascularisation dans la régulation du métabolisme mitochondrial. Toutefois ces modèles d'organoïdes, issus de lignées cellulaires souches, sont limités et ne permettent pas d'appréhender la complexité de l'organisme et d'étudier la communication inter-organe, qui peut jouer un rôle important au cours de la régulation de l'homéostasie du glucose et de l'obésité. Ainsi, l'utilisation de modèles de souris immunodéprimées permet d'évaluer, dans des conditions physiologiques et physiopathologiques, l'impact de cette nouvelle source de cellules, afin de mieux comprendre et d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour le traitement de l'obésité. L'ETUDE DU METABOLISME (ABSORPTION, ASSIMILATION) AU SEIN D’UN ORGANISME VIVANT NECESSITE UN SYSTEME INTEGRE DANS LEQUEL LES ORGANES COMMUNIQUENT ENTRE EUX. AUSSI LA GREFFE D ORGANOIDE EST NECESSAIRE POUR ETUDIER LA FONCTIONNALITE DE CES DERNIERS.
Réduction
Pour définir statistiquement le nombre d'animaux nécessaires, une étude de puissance basée sur les résultats obtenus précédemment est utilisée pour réduire au minimum le nombre d'animaux, permettant ainsi de déterminer le nombre exact d'animaux par expérimentation en fonction des paramètres recherchés.
Raffinement
Un suivi quotidien et une observation des animaux sont réalisés par les membres de l'équipe de l'animalerie dans laquelle les animaux sont hébergés. Les membres de l'équipe travaillant sur ce projet suivent également les animaux afin de garantir leur bien-être et minimiser au maximum leurs éventuelles souffrances. L'état général des animaux est évalué tous les jours par des observations quotidiennes et pesées hebdomadaires.
Choix des espèces
À la suite du développement de la culture d'organoïde en tissus adipeux bruns humains dans des conditions in vitro très contrôlées, nous voulons étudier le rôle de ces organoïdes au sein d'un organisme entier. Pour cela nous avons choisi un modèle murin immunodéprimé permettant de transplanter des cellules humaines, qui présente une pilosité et une absence de certaines cellules immunitaires. Les animaux seront commandés à l'âge de 6 semaines. Ces souris seront en acclimatation dans leur nouvel environnement durant 1 semaine. Elles recevront une injection d'organoïdes à partir de la septième semaine et seront mises à mort 37 jours après l'injection d'organoïdes.
Evaluation chez la souris de l’efficacité pharmacologique de plantes connues des tradipraticiens au Cameroun sur les cancers.
- Recherche appliquée
- Cancers
Greffées sous la peau de cellules tumorales, puis gavées deux fois par semaine pendant trois semaines au maximum, 75 souris femelles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour mesurer le volume des tumeurs. Le projet teste des plantes utilisées par les tradipraticiens au Cameroun, dans l'idée de valider celles qui auraient un effet antiprolifératif et d'ouvrir un accès aux soins à des patients qui ne peuvent pas payer la chimiothérapie. Le porteur écrit que ces plantes ne causeront aucun effet indésirable chez les souris parce que des humains en consomment déjà, tout en admettant que la tumeur sous la peau peut gêner leurs déplacements. Sur treize plantes déjà testées en culture cellulaire, quatre paraissent intéressantes, et ce sont ces résultats qui servent à justifier le passage à l'animal par groupes de cinq.
Objectifs
La prise en charge des cancers est différente dans le monde. En fonction du développement des pays, l’accès aux soins y est différent. Ces dernières années L’OMS encourage l’intégration de la médecine traditionnelle dans le système de soins conventionnels dans les pays en voie de développement. En Afrique, les traitements de référence comme la chirurgie et la chimiothérapie sont proposées, mais de façon limitée car l'accès à ces soins est hors de prix. De ce fait, les patients auront souvent un accès plus facile à d’autres traitements, issus de la médecine traditionnelle. La médecine traditionnelle au Cameroun utilise des plantes, souvent associées entre elles, pour aider ou remplacer les traitements anticancéreux. Or celle-ci propose des traitements, variable d’un praticien à un autre, dans certains cas sous forme de plantes ingérées ou d’infusion et dont l’efficacité est fondée sur des niveaux de preuve faible, au regard de nos mode d’analyse. La seule donnée issue de cette médecine est la non toxicité de ces plantes, y compris conjuguées entre elles, car elles sont utilisées depuis de très nombreuses années, sans toxicité rapportée. Déterminer un effet antiprolifératif d’une des plantes utilisées permettrait de la sélectionner et ainsi d’orienter cette médecine et de diffuser un savoir plus solide. Notre but est de pouvoir diffuser des informations confirmant un effet scientifique observable de certaines de ces plantes pour aider à l’utilisation de la pharmacopée traditionnelle au Cameroun et permettre l'accès aux soins au plus grand nombre.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont de pouvoir identifier une ou plusieurs plantes connues des tradipraticiens au Cameroun et les reconnaitre comme étant efficaces scientifiquement dans le traitement du cancer afin qu’ils puissent mieux traiter les patients qui n’ont pas les moyens de payer le traitement conventionnel.
Procédures
Les souris seront soumises à une injection au niveau de la peau de cellules tumorales (10sec), puis 2fois par semaine à une administration par voie orale du traitement (10secondes) durant maximum 3 semaines. A la fin, les souris seront soumises à une injection au niveau de la peau d'analgésique (10sec).
Impact sur les animaux
Les animaux recevront une injection sous la peau de cellules cancéreuses à J0 puis deux administration par voie orale par semaine. Ils seront manipulés 2 fois par semaine pour le suivi de la croissance tumorale afin de mesurer le volume tumoral. Ces manipulations peuvent engendrer du stress aux animaux. Aussi, la croissance de la tumeur sous la peau peut engendrer une gène pour se déplacer. Il n'y a pas d'effets indésirables attendus sur les animaux traités par les plantes puisque ces plantes sont déjà utilisées chez les hommes.
Devenir
Ils seront mis à mort à la fin de la procédure car ce sera la fin de la procédure expérimentale et cela permettra d'évaluer la croissance tumorale et donc l'efficacité des traitements.
Remplacement
Plusieurs expériences in vitro sont en cours et ont déjà mis en évidence un éventuel effet anti-prolifératif de 4 plantes. En effet, sur les 13 plantes testées in vitro pour le moment, 4 plantes semblent intéressantes.
Réduction
Afin de diminuer le nombre d’animaux au minimum, nous utiliserons 5souris par groupe. Notre modèle expérimental est conçu pour mettre en évidence de manière robuste l'efficacité du traitement et permettre d'obtenir des résultats fiables à partir de 5 animaux seulement. Aussi, afin de diminuer le nombre d'animaux également, nous avons choisi d'effectuer ces expériences uniquement sur des femelles, d'autant plus que nous utilisons une lignée de cancer ovarien et du sein.
Raffinement
Les souris auront une période d'acclimatation de 7 jours minimum. Différents points limites spécifiques ont été défnis et seront surveillés.
Choix des espèces
Il s’agit de souris immunocompétentes (BALB/c) ou C57BL/6 car les 3 lignées de cellules cancéreuses utilisées sont espèce dépendante. Ce type de souris est utilisé largement dans la recherche en cancérologie pour sa capacité à développer des tumeurs après injection des cellules cancéreuses. Les souris seront utilisées à l’âge de 7-8 semaines pour ne pas interférer avec les processus de vieillissement. Cet âge permet aussi d’augmenter le taux de prise de greffe tumorale, ce taux diminue avec l’âge.
Rôle des plaquettes dans les lésions rénales associées au diabète après arrêt de la circulation sanguine
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système immunitaire
400 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, chacune passant cinq semaines entre l'induction d'un diabète et une opération qui prive ses deux reins de sang pendant vingt-deux à vingt-cinq minutes. Le diabète est provoqué par des injections répétées d'un composé qui détruit le pancréas, avec hyperglycémie, soif et urines abondantes, perte de poids et risque d'hypoglycémie. L'ouverture de l'abdomen et le clampage des vaisseaux rénaux entraînent une prostration, une fatigue importante et des douleurs post-opératoires que le porteur reconnaît malgré l'analgésie. Toutes seront tuées sous anesthésie après un prélèvement sanguin terminal, pour comprendre pourquoi les patients diabétiques opérés du cœur développent quatre fois plus souvent une insuffisance rénale grave.
Objectifs
Le diabète est une maladie très fréquente qui fragilise les vaisseaux sanguins de nombreux organes, en particulier les reins. Nous avons observé, à partir d’une cohorte de 11 000 patients opérés de chirurgie cardiaque, que les patients diabétiques ont quatre fois plus de risque de développer une maladie rénale sévère nécessitant une dialyse après l’intervention, à cause de l'arrêt de la circulation sanguine associée à cette chirurgie. Beaucoup d’entre eux évoluent ensuite vers une maladie rénale chronique, ce qui affecte profondément la qualité et l’espérance de vie des patients, et représente un lourd fardeau pour le système de santé. Actuellement, aucun traitement ne permet de prévenir la survenue d'une maladie rénale post-chirurgie cardiaque chez ces patients. Notre projet vise à comprendre pourquoi le diabète augmente autant ce risque. Nous nous intéressons particulièrement aux plaquettes, dont le rôle est de stopper les saignements. Ces cellules jouent aussi un rôle très important dans l’inflammation. Nous étudierons comment le diabète modifie leur fonctionnement et quels mécanismes pourraient jouer un rôle dans l’aggravation des lésions rénales lorsqu’un rein subit un épisode d’ischémie/reperfusion. Pour répondre à cette question, nous mènerons deux approches complémentaires : Une étude chez l’humain, basée sur nos observations cliniques, pour analyser les caractéristiques des patients diabétiques et mieux comprendre les mécanismes en jeu. Une étude expérimentale chez la souris, dans laquelle nous induirons un diabète puis une lésion rénale d’ischémie-reperfusion. Nous évaluerons la fonction rénale, l’activation des plaquettes, ainsi que l’inflammation et la fibrose (cicatrisation anormale) du rein. Nous utiliserons également des souris génétiquement modifiées afin d’altérer spécifiquement certaines fonctions des plaquettes. Cela nous permettra de déterminer précisément leur rôle dans l’aggravation des lésions rénales en contexte de diabète. À terme, ce projet permettra d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques pour protéger les reins des patients diabétiques, réduire le recours à la dialyse et améliorer leur qualité et leur espérance de vie.
Bénéfices attendus
Les complications rénales aiguës après chirurgie cardiaque sont fréquentes et particulièrement sévères chez les patients diabétiques. À ce jour, il n’existe pas de stratégie spécifique permettant de réduire ce risque accru. Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans l’aggravation des lésions rénales en contexte de diabète, en particulier le rôle des plaquettes. L’identification des voies plaquettaires impliquées pourrait ouvrir la voie au développement de stratégies thérapeutiques ciblées. À terme, ces travaux pourraient contribuer à réduire la sévérité des complications rénales chez les patients diabétiques exposés à une chirurgie cardiaque.
Procédures
(1) Une partie des animaux sera soumise à une induction de diabète par injections répétées d'un composé chimique qui détruit le pancréas. (2) Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale qui consiste à priver de la circulation sanguine les deux reins pendant 22–25 minutes sous analgésie et anesthésie. Ce protocole a une durée de 40 minutes. (3) Prélèvement de sang sur souris vigile, au niveau de la joue (30 secondes environ). (4) Prélèvement de sang terminal, < 1 min, sous anesthésie générale, sur un plateau chauffant ; suivi de l’euthanasie par une méthode réglementaire en vue des différents prélèvements et analyses nécessaires.
Impact sur les animaux
L’induction du diabète par injections répétées d’une substance chimique détruisant le pancréas entraîne une augmentation du taux de sucre dans le sang associée à une augmentation de la soif et des urines, une perte de poids ainsi qu’une altération modérée de l’état général. Les injections répétées peuvent provoquer un stress transitoire lié à la contention et à la manipulation. Une hypoglycémie transitoire peut survenir dans les heures suivant les injections ; afin de prévenir une hypoglycémie sévère, une solution de sucre sera mise à disposition dans les cages pendant la période d’induction. Des variations individuelles de la réponse au traitement peuvent être observées. L’induction d’une maladie rénale par chirurgie entraîne une altération transitoire de l’état général et une prostration liée à une fatigue importante. La procédure chirurgicale repose sur une ouverture chirurgicale de l’abdomen permettant d’accéder aux reins, suivie de la pose de pinces temporaires sur les vaisseaux sanguins apportant du sang aux reins afin de suspendre temporairement la circulation sanguine. Malgré une prise en charge optimale de l’analgésie, des douleurs post-opératoires peuvent survenir : (1) douleur liée à la chirurgie (anesthésie, analgésie, incision cutanée médiane, ouverture des plans musculaires, pose des clamps, sutures) ; (2) complications potentielles liées à l’anesthésie (difficultés respiratoires, modifications du rythme cardiaque, baisse de la température corporelle) ; (3) altération de l’état général avec perte de poids et déshydratation ; (4) stress lié aux manipulations répétées (surveillance clinique, pesées). Ces nuisances ne peuvent pas être totalement évitées, car l’induction du diabète et la chirurgie sont indispensables pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Un suivi clinique rapproché et des mesures adaptées seront mis en œuvre afin de limiter au maximum la douleur et la souffrance des animaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin de chaque procédure, par une méthode réglementaire sous anesthésie générale et analgésie par une personne expérimentée. Les différents prélèvements nécessaires pour les analyses sont réalisés après constatation de la mort par une personne expérimentée. Durée de la procédure 5 semaines.
Remplacement
En raison notamment de la complexité du tissu rénal et de sa circulation (dizaines de types cellulaires), ainsi que de la fragilité des plaquettes, et au vu de l’état encore embryonnaire de la recherche sur les organes en culture (organoïdes), l’étude des maladies rénales requiert l’obtention de tissu rénal prélevé sur l’animal d’expérience ou l’homme. Il n’existe pas de méthode alternative basée sur des cultures cellulaires (in vitro) pour analyser l’évolution de la défaillance chronique progressive d’organes.
Réduction
Des expériences préliminaires ont permis d’évaluer la variabilité entre individus de la maladie rénale avec ce protocole. Afin d’obtenir des résultats robustes pour détecter des différences entre groupes et garantir la reproductibilité des résultats, des effectifs de 10 animaux par groupe sont nécessaires. Le calcul des effectifs a été réalisé à l’aide du module statistique du site EDA (Experimental Design Assistant), en prenant comme paramètre principal le débit de filtration glomérulaire (capacité du rein a filtré dle sang). Chaque procédure sera répétée deux fois sur des cohortes indépendantes. Le nombre total d’animaux utilisés est de 400 souris. Les analyses statistiques seront réalisées avec des tests adaptés.
Raffinement
Les nuisances seront réduites au maximum grâce à des mesures de raffinement adaptées. Les conditions d’hébergement respectent la réglementation en vigueur pour la souris. Les animaux sont surveillés quotidiennement par du personnel qualifié. Leur bien-être est assuré par un environnement enrichi comprenant une litière adaptés, des objets (morceaux de bois) à ronger et un abri dans chaque cage. Les actes chirurgicaux sont réalisés sous anesthésie et avec une prise en charge de la douleur avant et après l’intervention. Les souris sont placées en couveuse pendant le réveil puis replacées dans leur cage d’origine. De la nourriture gelifiée est également mise à disposition pour faciliter l’alimentation. En dehors d’une courte période d’isolement de deux heures en couveuse (nécessaire pour préserver des dispositifs de mesure de la fonction rénale), les animaux restent dans leur cage d’origine, dans leurs groupes habituels. Une surveillance quotidienne de l’état général et de la motricité est réalisée, avec une pesée régulière tout au long du protocole. Des points limites ont été définis (perte de poids, paralysie, saignements, prostration, altération du pelage, infection post-chirurgicale). Les injections sont réalisées avec des aiguilles fines afin de limiter la douleur et le risque de saignement. Les complications liées à l’anesthésie (troubles respiratoires, arrêt cardiaque, baisse de température) sont limitées par une surveillance adaptée et l’utilisation d’un plateau chauffant.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris car : - modèles d’ischémie/reperfusion bilatérale et de diabète bien maîtrisés dans cette espèce par le personnel du laboratoire ; - nombreuses données relatives au projet déjà disponibles dans la littérature scientifique, plus que dans d’autres espèces ; - possibilité de tester l’implication des plaquettes et des protéines d’intérêt dans cette étude grâce à des modèles de souris génétiquement modifiées. À l’âge de 8 semaines, ces souris sont adultes et leurs reins fonctionnent bien. Des animaux jeunes sont utilisés pour éviter l’accumulation de graisse autour des vaisseaux du rein, afin de faciliter la procédure chirurgicale.
Caractérisation d’une thérapie génique AAV-shARN sur un modèle murin de myopathie liée au gène Dnm2
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Les souris de ce projet portent une mutation du gène Dnm2 qui leur inflige une faiblesse musculaire généralisée, une atrophie et une perte de poids, dans une forme sévère de la maladie. 348 d'entre elles vont être utilisées, 240 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 108 un niveau modéré. Dès le sevrage, elles reçoivent sous anesthésie des injections intramusculaires, intraveineuses et intrapéritonéales d'un vecteur viral, puis passent chaque semaine un test de suspension, un test d'agrippement et une mesure de force, la pose d'électrodes sous la peau pouvant enflammer le muscle tibial antérieur et l'injection rétro-orbitale entraîner des troubles de la vision. Le porteur écrit qu'à sa connaissance le phénotype myopathique n'est associé à aucune douleur, et toutes les souris seront tuées sous anesthésie pour la collecte de leurs organes.
Objectifs
Les myopathies centronucléaires sont une classe de maladies génétiques qui détériorent la fonction des muscles squelettiques et handicapent fortement la qualité de vie des patients atteints, et aucune thérapie n’est à ce jour disponible. Le principal objectif de ce projet est de mettre au point un traitement curatif en évaluant une approche thérapeutique génique en à l’aide de vecteur viraux qui seront injectées avant et après l’apparition des premiers signes afin de pouvoir évaluer l’efficacité du traitement d’anticiper (= empêcher le début de la maladie) et d’invertir la maladie (= guérir les souris déjà malades).
Bénéfices attendus
Dans l’hypothèse où notre stratégie thérapeutique s’avèrerait efficace sur le phénotype de notre animal modèle, cette étude serait une preuve de concept thérapeutique pour traiter les myopathies centronucléaires.
Procédures
Une injection intramusculaire et intraveineuse, d’une durée maximale de 30 secondes, sous anesthésie, sera réalisée une fois chez l’animal sevré (3 ou 4 semaines d’âge). Une injection intrapéritonéale d’une durée maximale de 30 secondes sera réalisée une seule fois chez l’animal. Des tests de comportement peu invasifs, qui permettront d’évaluer les performances et les capacités motrices de l’animal (test de suspension, test d’agrippement, test de mesure de force in vivo), ainsi que des pesées de l’animal, seront réalisés une fois par semaine chez l’animal vivant, dès le sevrage.
Impact sur les animaux
Les animaux porteurs de la mutation présentent une perte de poids, une faiblesse musculaire généralisée et une atrophie musculaire par rapport à des animaux contrôles. À notre connaissance, il n’y a pas de douleurs associées au phénotype myopathique. Les approches thérapeutiques par modulation génique visent à augmenter la force musculaire des animaux. Mais des effets secondaires indésirables peuvent être attendus. En revanche, lors de la soumission à l’effort ou par stimulation électrique, le phénotype des souris devient observable et quantifiable pendant l’analyse. La pose sous-cutanée des électrodes et l’injection intramusculaire peuvent provoquer une inflammation du muscle tibial antérieur. L’injection intrapéritonéale peut provoquer une douleur dans la cavité péritonéale. L’injection rétro-orbitale peut entraîner des difficultés de vision.
Devenir
Les animaux sont mis à mort sous anesthésie à la fin des deux procédures, car notre projet nécessite la collecte d’organes afin de compléter l’analyse histologique et moléculaire.
Remplacement
Ces analyses ne peuvent pas être effectuées sur des cellules en culture, car celles-ci ne reproduisent pas la fonction d’un organe, et encore moins celle d’un organisme entier. En effet, seul le modèle animal permet d’étudier, d’une part, la maladie dans sa globalité et, d’autre part, l’évolution des symptômes, ce qui est essentiel dans le cadre d’une mise au point de la thérapie.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé afin d’obtenir des résultats fiables tout en limitant au maximum leur utilisation. Une étape préalable permettra de sélectionner uniquement les molécules les plus efficaces et les moins toxiques, évitant ainsi de tester des candidats non pertinents chez l’animal. Le protocole est conçu pour réduire le nombre d’animaux grâce à une étude pilote qui permet de sélectionner le meilleur candidat avant l’étude principale. De plus, plusieurs mesures seront réalisées sur les mêmes animaux au cours du temps, ce qui évite la création de groupes supplémentaires. Enfin, les prélèvements réalisés en fin d’expérience permettent de regrouper les analyses et d’éviter l’utilisation d’animaux supplémentaires.
Raffinement
Si des difficultés de locomotion surviennent, de la nourriture en gel sera placée dans la cage afin de soulager l’animal lors de ses déplacements. Une session de familiarisation précédera chaque test pour réduire le stress. Toutes les immobilisations utiliseront une anesthésie gazeuse rapide. La zone d'injection sera surveillée pendant 3 jours pour observer sa couleur et son gonflement, afin de prévenir toute infection. Pour la mesure de la force musculaire, les souris seront sous anesthésie générale profonde afin de les immobiliser et de prévenir toute douleur lors de l’opération chirurgicale. Cet acte est sans réveil. Durant la procédure, les souris seront placées sur une plaque chauffante pour maintenir leur homéostasie thermique et seront monitorées en permanence. Des points limites ont été définis et seront appliqués au cours de l’étude.
Choix des espèces
Le projet vise à évaluer l’efficacité d’une nouvelle stratégie thérapeutique dans un modèle murin de myopathie centronucléaire. Des expériences sont réalisées chez la souris, ce modèle présentant de fortes similitudes avec la pathologie humaine au niveau musculaire, tant sur le plan structurel que fonctionnel et moléculaire. Nous utilisons des modèles murins déjà développés au laboratoire, reproduisant les principales caractéristiques de la myopathie centronucléaire, notamment une forme sévère de la maladie. Ces animaux présentent une faiblesse musculaire et des anomalies histologiques comparables à celles observées chez les patients. L’utilisation de ces modèles, déjà caractérisés et publiés par notre équipe, garantit la continuité et la reproductibilité scientifique du projet. Deux approches thérapeutiques seront étudiées. Dans le cadre d’une stratégie dite de « réversion », le traitement sera administré à partir de 3 à 4 semaines d’âge, après le sevrage. À cet âge, le phénotype myopathique est déjà établi, permettant d’évaluer la capacité du traitement à améliorer une pathologie installée. Les injections seront réalisées par voie intramusculaire ou intraveineuse. Dans le cadre d’une stratégie de « prévention », le traitement sera administré très précocement, entre 1 et 2 jours après la naissance (P1–P2), par voie intrapéritonéale. Les myopathies centronucléaires étant des pathologies congénitales, une intervention précoce pourrait limiter, voire prévenir, l’installation des anomalies musculaires. Les animaux traités seront suivis jusqu’à l’âge de 8 semaines afin d’évaluer la fonction musculaire, le poids corporel et les caractéristiques histologiques du muscle. Pour certaines cohortes traitées par voie intraveineuse, un suivi prolongé jusqu’à 52 semaines sera réalisé afin d’étudier la stabilité et le maintien de l’effet thérapeutique dans le temps.
Comparaison des effets anti-leucémiques des cellules CAR-iNKT versus CAR-T dans un modèle de leucémie aigue myéloïde EU1/2
- Recherche appliquée
- Cancers
166 souris privées d'une partie de leur système immunitaire vont être utilisées, toutes tuées au plus tard quatre-vingts jours après la greffe, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une irradiation corporelle totale de 2 Gy, une à deux injections de cellules leucémiques humaines et une injection intrapéritonéale par semaine, et 130 d'entre elles sont saignées trois fois. La progression tumorale attendue entraîne une baisse d'activité, une perte de poids et des tumeurs abdominales, le porteur écrivant que les souris ne seront pas gardées au-delà de ce délai pour leur éviter de souffrir. Il qualifie ce modèle de "mondialement reconnu" et d'"indispensable" pour valider toute étude préclinique de thérapie cellulaire humaine.
Objectifs
Ce projet porte sur l'utilisation des lymphocytes T natural killer invariant (iNKT), des cellules immunitaires capables de cibler et de détruire naturellement les cellules cancéreuses associées à la leucémie. En ajoutant une molécule ciblant la tumeur (le CAR) aux iNKT, on leur confère une meilleure capacité à cibler spécifiquement les cellules cancéreuses et à s'activer plus efficacement après le contact avec celles-ci. Dans le contexte de la leucémie aiguë myéloïde, où la greffe de moelle est le seul traitement curatif, mais malheureusement inaccessible à tous les patients, les approches de thérapie génique impliquant des cellules CAR sont en développement. Les premières études chez l'homme ont montré des réponses prometteuses mais de courte durée, nécessitant une optimisation. Une alternative envisagée est l'utilisation de cellules immunitaires moins susceptibles de s'épuiser dans le temps. Les lymphocytes iNKT se présentent comme des candidats potentiels dans ce contexte, offrant ainsi une piste intéressante pour le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques contre la leucémie.
Bénéfices attendus
Dans le contexte de la leucémie aiguë myéloïde (LAM), les thérapies génétiques sont toujours en développement. Cependant dans la leucémie aiguë lymphoïde (LAL) elles sont déjà utilisées en clinique avec des résultats très probants. Il est possible d'explorer de nombreuses voies d’optimisation de ces thérapies, notamment en changeant leur base cellulaire. L’utilisation d'un sous-type de lymphocytes rare et naturellement anti-tumoral, les iNKT, permettrait une meilleure action directe contre les cellules tumorales avec une double action : la modification génétique et l'efficacité naturelle de la cellule. De plus, les iNKT ont aussi un effet contre les cellules empêchant l'action du système immunitaire. Ils peuvent aussi activer ce dernier, par leur production importante de molécules d’activation. Le développement de CAR-iNKT serait une très bonne opportunité d’amélioration des approches par cellules CAR.
Procédures
-Une radiothérapie corporelle totale de faible dose (2 gy) de chaque animal soit 166 souris -Une injection intra-veineux (IV) sur animal vigile, une seule fois en début d’expérience pour 18 souris, deux injections pour 148 souris. -Une injection intra-péritonéal (IP) sur animal vigile, une fois par semaines pour toutes les souris soit 166. -Un prélèvement de sang sur animal vigile, pour les animaux des tâches 2 et 3 soit 130 animaux à J21, J42 et J63 après injection des cellules leucémiques.
Impact sur les animaux
La piqure d'aiguille pour l’injection et le prélèvement entraîne une douleur légère de courte durée. L'administration de cellules tumorales entrainera une diminution de l’activité, une perte de poids, et possiblement le développement de petites tumeurs en intra-abdominal dans les trois premières semaines sans traitement.
Devenir
Les souris étant partiellement dépourvu de système immunitaire et ayant reçu une injection de cellules humaines leucémiques, une progression tumorale va se développer. Afin d’éviter une souffrance à l’animale, les animaux ne seront pas conservés au-delà de 80 jours post injections, ni en cas de point limite atteint.
Remplacement
Nous continuons à réaliser des expériences en laboratoire sur des modèles cellulaires pour valider la fonctionnalité des cellules humaines, et de façon à limiter le nombre d’expériences chez l’animal. Le projet est essentiellement basé sur la recherche d’efficacité et des meilleures conditions d’administration des cellules, ce qui ne peut pas être déterminé sur cellules, et ce qui permettra de prévoir les conditions des essais cliniques.
Réduction
Nous avons réduit le nombre de souris pour chaque étape du projet au minimum nécessaire pour les études statistiques, en se basant sur des expérimentations antérieurs ainsi que sur la littérature, et en calculant le nombre nécessaire sur la base de logiciel adequats. Nous avons aussi réuni des expérimentations afin de mutualiser les contrôles. Ainsi, au maximum 166 souris seront utilisées. L'utilisation de l'imagerie par bioluminescence avec anesthésie permet d'obtenir des données sur la progression tumoral sans sacrifice de l'animal. Suite à la mise à mort certains organes seront récupérer ainsi que du sang pour des analyses complémentaires.
Raffinement
Les souris seront dans une cage contenant de l’enrichissement (buchette en bois, frisure de papier Craft et coton) avec maximum 4 à 5 individus par cage dans un secteur spécifiquement adapté pour leur état immunitaire déficient. Leur état clinique sera surveillé quotidiennement et un score d’évaluation sera utilisé. Des points limites sont mise en place.
Choix des espèces
La souris permet l’élaboration d’un modèle de greffe de cellules humaines, car cette souris dépourvu de système immunitaire ne rejete pas les cellules humaines normales et leucémiques. Ce modèle murin est mondialement reconnu et indispensable pour valider toute étude pré-clinique de thérapie cellulaire humaine. Ce modèle permet d’une part d’étudier l’impact de nouvelles thérapies cellulaires sur le contrôle anti-leucémique, et d’autre part d’analyser les mécanismes d’action des cellules de thérapie cellulaire. Les résultats obtenus seront indispensables à l’élaboration d’essais cliniques chez l’homme dans un second temps. Les souris sont expérimentées entre 8 et 12 semaines de vie, pour limiter la variabilité de poids, et parce que dans la littérature la prise de greffe des cellules humaine est meilleure dans cette période de vie.
Irradiation de rongeurs sur une plateforme préclinique
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Cancers
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système nerveux
Rats : 400
La plateforme vend un service d'irradiation à des équipes qui n'ont pas d'irradiateur, et ce projet sert à couvrir réglementairement les animaux venus d'autres établissements pendant leur passage. 4 000 souris et 400 rats y seront irradiés, une à cinq fois, corps entier ou zone ciblée, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, éveillés ou sous anesthésie jusqu'à trente minutes. Le porteur indique qu'ils retournent ensuite dans leur animalerie d'origine, où ils poursuivent les protocoles de leur établissement de rattachement. L'irradiation sert aussi à empêcher le rejet de cellules greffées pour fabriquer des modèles murins de cancers humains, technique que le porteur présente comme un moyen de réduire le nombre d'animaux.
Objectifs
La plateforme propose un service d’irradiation de rongeurs de laboratoire qui comprend la mise à disposition des équipements pour les utilisateurs autorisés ou la réalisation par le personnel de la plateforme, d’irradiations corps entier ou de zones ciblées selon les besoins du demandeur. Dans ce contexte, la plateforme peut accueillir temporairement des animaux extérieurs à l’établissement utilisateur dont elle dépend ; ce projet a pour objectif de couvrir réglementairement ces animaux durant la période d’irradiation sur la plateforme. Ces animaux sont inclus, d’autre part, dans des demandes d’autorisation de projet rattachées aux établissements d’expérimentation dont dépend le concepteur du projet et demandeur de la prestation. Les chercheurs utilisent l’irradiation soit comme sujet d’étude direct pour comprendre les effets cellulaires et moléculaires des radiations avec ou sans co-exposition chimique ou comme outil pour créer par exemple, après transplantation cellulaire, des modèles murins de cancers humains affectant les cellules sanguines. Dans ce cas, l’irradiation permet d’éviter le rejet des cellules greffées. La technique de greffe de moëlle osseuse est utilisée pour réduire le nombre d’animaux et amplifier les animaux modèles de cancers. La plateforme s’engage à réaliser les irradiations seulement si les animaux sont inclus dans une demande d’autorisation de projet qui a reçu un avis favorable de la part du Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche et de l’espace.
Bénéfices attendus
La plateforme, dotée de personnel qualifié et habilité à accueillir temporairement des animaux provenant d’établissements extérieurs, constitue un outil structurant permettant de réaliser des irradiations pour des équipes extérieures qui n’ont pas accès en interne à des irradiateurs. En assurant la traçabilité des autorisations, le suivi des animaux irradiés et la mise à disposition d’équipements d’irradiations, elle favorise la production de données robustes, indispensables pour étayer les futurs développements. Les bénéfices à court terme sont de permettre la réalisation des irradiations nécessaires au bon déroulement des projets accueillis sur la plateforme et les bénéfices à long terme, seront apportés par les projets dans lesquels les animaux irradiés sont utilisés.
Procédures
Irradiation sur animaux vigiles (1 à 5 irradiations, durée 10 minutes maximum) ou animaux anesthésiés (1 à 5 irradiations, 15 minutes) Une Anesthésie sur certains animaux (durée maximale de 30 minutes, 1 à 5 anesthésies)
Impact sur les animaux
Légère perte de poids dans les jours qui suivent l’irradiation sous anesthésie, stress lié aux manipulations
Devenir
A la fin des procédures, les animaux retournent dans leur animalerie d’origine.
Remplacement
Les projets reçus sur la plateforme d’irradiation ont reçu un avis favorable du comité d’éthique de leur établissement et une autorisation du MESRE. Les concepteurs ont démontré l’impossibilité actuelle de remplacer les animaux pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Cependant, les systèmes in vitro sont utilisés en amont des projets in vivo. Ils permettent ainsi, dans un premier temps, d’explorer de manière contrôlée et mécanistique les réponses moléculaires et cellulaires aux rayonnements. Ils offrent la possibilité d’identifier finement les voies de signalisation impliquées, de caractériser les altérations précoces et de déterminer des gammes de doses d’irradiation à tester in vivo. De même, les stratégies thérapeutiques sont d’abord évaluées dans des modèles cellulaires ou à l’aide d’organoïdes tumoraux, permettant d’étudier la radiosensibilité des cellules tumorales, l’effet de nouveaux traitements ou l’impact de certaines combinaisons thérapeutiques sous irradiation. Ces approches permettent de sélectionner les conditions expérimentales les plus pertinentes (doses d’irradiation, concentrations des agents thérapeutiques) avant toute expérimentation in vivo, contribuant ainsi à limiter l’utilisation d’animaux et en ciblant plus précisément les hypothèses biologiques à tester. Elles contribuent également à définir des mécanismes spécifiques difficiles à isoler dans un organisme entier, et à comparer différentes conditions expérimentales. Néanmoins, dans le domaine des effets des rayonnements ionisants, les études in vivo demeurent indispensables. En effet, elles seules permettent de prendre en compte la complexité de l’organisme dans son ensemble, notamment les interactions entre les tissus ou organes, entre la tumeur et son environnement ou encore la distribution dans l’organisme des agents thérapeutiques ainsi qu’étudier les effets à long terme impossibles à mettre en œuvre in vitro.
Réduction
La plateforme accueille uniquement les animaux nécessaires aux expériences autorisées par les établissements de recherche. Le nombre d’animaux est planifié en fonction des besoins scientifiques de chaque projet et des autorisations administratives. Les expériences sont conçues pour limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés, par exemple en suivant plusieurs paramètres sur un même animal au lieu d’en utiliser plusieurs.
Raffinement
Toutes les procédures sont conçues pour minimiser l’inconfort et le stress des animaux. Les irradiations sont réalisées sur des animaux vigiles ou sous anesthésie, et sont de courtes durées. Le maintien de la température corporelle est assuré si nécessaire. Les animaux sont surveillés avant, pendant et après l’irradiation, et tous les signes d’anomalie sont immédiatement signalés au vétérinaire. Des points limites ont été définis pour préserver le bien-être animal et les animaux retournent toujours dans leur animalerie d’origine après la procédure d’irradiation.
Choix des espèces
La plateforme ne permet d’irradier que des rongeurs. La souris est le modèle animal le plus fréquemment utilisé : cette espèce est très utilisée par exemple, pour l’étude des effets sur les tissus des irradiations à moyenne ou forte dose corps pour tester de nouveaux traitements ou dans des gammes de doses faibles à modérée pour étudier la senescence et le remodelage vasculaire. Il existe également de nombreux modèles murins qui miment les cancers et permettent de tester de nouvelles thérapies combinées à la radiothérapie. Le modèle rat est le modèle de référence en toxicologie de l’inhalation dans la littérature. Pour les irradiations, les animaux utilisés sont généralement des animaux jeunes adultes, dont la physiologie et le métabolisme sont stables, ce qui permet d’obtenir des données fiables et reproductibles sur les effets tissulaires et moléculaires des irradiations. L’utilisation d’animaux adultes garantit également une taille et une morphologie compatibles avec le positionnement précis requis par les irradiateurs, ainsi qu’avec l’anesthésie et le suivi post-procédure.
Étude du rôle et du potentiel thérapeutique de cellules immunitaires anti-inflammatoires dans un modèle murin de la maladie d’Alzheimer et des Tauopathies
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Immobilisées éveillées pour recevoir sept à douze injections sur trois à six mois, puis saignées cinq à sept fois, 1 245 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles portent une maladie neurodégénérative qui installe des déficits cognitifs et peut les rendre agressives avec l'âge, jusqu'aux bagarres et aux blessures. L'objectif déclaré est de tester une immunothérapie ciblant des cellules immunitaires périphériques dans la maladie d'Alzheimer et les tauopathies. Une partie des souris passe des tests comportementaux dont la nature n'est pas précisée, et une autre partie est tuée en fin de période reproductive sans qu'aucun prélèvement soit réalisé.
Objectifs
L'implication de l'immunité dans les troubles neurodégénératifs est un domaine qui émerge fortement et qui est désormais considéré comme une voie très prometteuse pour le développement d'immunothérapies innovantes modifiant la progression de ces pathologies, en particulier dans la maladie d'Alzheimer (MA) et les autres maladies d’accumulation de la protéine tau, les Tauopathies. Outre cette inflammation locale, des preuves de plus en plus nombreuses mettent aujourd'hui en évidence un rôle des acteurs périphériques du système immunitaire dans la pathophysiologie de la MA et des tauopathies. Des résultats préliminaires suggèrent fortement une réactivité de ces cellules en réponse à l’accumulation de protéines Tau pathogènes. Le projet a ainsi pour objectif de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques ciblant certains acteurs périphériques du système immunitaire, afin de contrôler leur activité et moduler les mécanismes d’inflammation cérébrale qui contribuent à l’émergence des processus neurodégénératifs.
Bénéfices attendus
La Maladie d’Alzheimer (MA) a un impact considérable sur le secteur de la santé et le secteur médico-social, en raison du coût important de la prise en charge et de la prévalence élevée de cette maladie, qui touche environ 7 millions de personnes en Europe. Avec le vieillissement de la population, le nombre de personnes concernées par cette forme de démence ainsi que d’autres maladies neurodégénératives va largement augmenter. La prise en charge de ces patients constitue aujourd’hui un coût de plus de 20 milliards d'euros par an pour la France. Aucune thérapie actuelle ne parvient à enrayer significativement cette pathologie, qui conduit à une destruction irréversible des neurones. Nous pensons qu’il y a un réel intérêt à développer cette nouvelle stratégie thérapeutique pour les maladies neurodégénératives. Cette approche se différencie des autres stratégies d’immunothérapie actuellement testées en clinique, qui visent à induire l’élimination active des dépôts protéiques pathogènes. Notre approche cherche à moduler l’inflammation cérébrale associée à la réactivité contre ces protéines pathogènes. Ces études devraient ouvrir la voie au développement de nouveaux essais cliniques thérapeutiques dans la MA et dans d’autres maladies neurodégénératives, dans le but de proposer une prise en charge plus efficace aux nombreux patients touchés par ces maladies.
Procédures
Les souris utilisées dans le projet développent une maladie neurodégénérative avec des déficits cognitifs au cours du temps. Cela pourrait entrainer des troubles du comportement et potentiellement une agressivité accrue avec l’âge source de bagarre et donc de blessures ou lésions potentielles (rare). Les traitements seront administrés par injection répétées à partir de l’âge jeune adulte ou adulte pour une période de 3 à 6 mois, à raison d’une injection toutes les 2 semaines (7 à 12 injections totales). Ces injections sont effectuées sur animal vigile (éveillé) immobilisé dans un système de contention adapté et ne durent que quelques secondes par animal (moins de 30 secondes). Des prélèvements sanguins seront réalisés sur animal vigile tous les mois sur la durée du traitement (environ 30 secondes à 1 minute par prélèvement). Les animaux seront prélevés entre 5 et 7 fois sur la durée du traitement (période de 6 mois). Une partie des animaux sera soumise à des tests comportementaux pour évaluer l’effet thérapeutique des traitements proposés, en étudiant leur impact sur les fonctions cognitives. Ces tests comportementaux durent entre 5 et 20 minutes chacun ; certains ne sont effectués qu’une seule fois, d’autres sont répétés tous les jours pendant 5 jours. Les souris seront habituées au lieu d’évaluation au préalable et auront un repos de 24h minimum entre chaque test. Enfin, les animaux seront euthanasiés selon différentes méthodes réglementaires à l’issue de la période de thérapie prévue, afin de réaliser des prélèvements pour des analyses complémentaires.
Impact sur les animaux
Les souris utilisées dans le projet développent une maladie neurodégénérative avec des déficits cognitifs au cours du temps. Cela pourrait entrainer des troubles du comportement et potentiellement une agressivité accrue avec l’âge source de bagarre et donc de blessures ou lésions potentielles (rare). Les traitements mis en œuvre impliquent des injections répétées au cours du temps ainsi que des prélèvements sanguins. Ces actes peuvent être source de stress et de douleur de courte durée avec un risque d’hématome ou de saignement. Les tests de comportement réalisés sur une partie des animaux pourront générer du stress et ou de l’angoisse en raison de la néophobie du modèle rongeur. Enfin, l’anesthésie précédant l’euthanasie des animaux pour les prélèvements implique une injection pouvant induire un stress en raison de la contention et une douleur de courte durée liée à la piqûre.
Devenir
A l’issue des procédures, les animaux seront tous euthanasiés par des méthodes réglementaires. Une première partie dans le cadre du maintien des lignées sera euthanasiée en fin de période reproductive sans réalisation de prélèvement. Une seconde partie sera euthanasiée afin de prélever les organes pour réaliser différentes analyses biologiques. Ces analyses permettront d’évaluer l’impact biologique des différents traitements, en utilisant les différents marqueurs de progression de la pathologie.
Remplacement
L’ensemble de ce projet vise à développer des stratégies thérapeutiques innovantes et jamais testées dans le cadre des maladies neurodégénératives. Il est donc indispensable d’avoir recours à un modèle expérimental in vivo chez la souris pour appréhender l’efficacité thérapeutique des traitements envisagés. Ces études ne peuvent être en aucun cas remplacées par des modèles in silico ou in vitro. Au préalable, des études in vitro ont permis de valider les propriétés régulatrices des cellules d’intérêt. Cependant, ce projet vise à mettre en évidence le rôle de certaines cellules dans un modèle de la Maladie d’Alzheimer et son impact sur la pathologie. L’évaluation de l’impact et du potentiel thérapeutique nécessite des évaluations comportementales sur animal vigile, qui ne peuvent donc pas être remplacées par des analyses in vitro. Cette stratégie s’inscrit dans un principe de remplacement, en limitant les tests in vivo autant que faire se peut.
Réduction
Le projet impliquera un total de 1245 animaux. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités inter-animales et inter-groupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Compte tenu des données de la littérature (variabilité attendue) et des effets espérés, un test de puissance statistique a été utilisé pour déterminer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour cette étude. Les procédures expérimentales ont été affinées pour éviter l'utilisation inutile de souris. Les souris utilisées pour une partie des analyses biologiques seront les mêmes animaux que ceux utilisés pour les tests comportementaux. Par ailleurs, une analyse statistique sera réalisée et nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyse à effectuer.
Raffinement
Les procédures de ce projet ont été mises au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats, tout en respectant le bien-être animal, et en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie). Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau à volonté. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification ou d’enrichissement des lanières de peuplier compactées permettant de faire un nid très volumineux. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (points limites) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie, soins, suivi). La lignée utilisée est déjà bien caractérisée et connue de l’équipe, et les actes mis en œuvre sont parfaitement maitrisés par le personnel et adaptés au modèle animal. Pour les stades les plus tardifs d’utilisation des animaux (plus de 500 jours), nous mettons en place un étiquetage spécifique associé à une alimentation directement dans la cage afin de faciliter l’accès et un enrichissement avec des lanières de peuplier compactées permettant de faire un nid très volumineux en complément pour éviter toute baisse de la température corporelle. Les administrations ou prélèvements seront effectués avec un matériel adapté et le plus petit possible. Les traitements seront administrés à l’aide d’un système permettant d’immobiliser l’animal sans douleur.
Choix des espèces
Justification de l’espèce : La souris est une espèce largement caractérisée et validée pour l’étude des réponses immunitaires. Il s’agit également d’une espèce chez laquelle ont été développés de nombreux modèles expérimentaux dont notamment des pathologies neurodégénératives. Justification des stades de développement : Dans le cadre de ce projet, les souris seront utilisées soit à partir de l’âge de 3 mois, correspondant au stade précoce de la pathologie, soit à l’âge de 9 mois ou 11-12 mois, stades où les troubles cognitifs sont observés selon le sexe, et jusqu’à 24 mois au plus tard pour évaluer le développement tardif de la pathologie.
Etablissement d’un protocole d’infection de poules par voie aérienne avec du matériel biologique contaminé par virus de la Maladie de Marek.
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
84 poules vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour le prélèvement d'organes et de plumes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Inoculées à quatorze jours et tuées au plus tard à quarante-deux jours, elles subissent deux à cinq prises de sang et deux à quatre arrachages de plumes, dans des isolateurs où la compétition alimentaire dépend de la fréquence des nourrissages. Le porteur annonce que de rares animaux développeront la maladie de Marek, tout en décrivant une infection fatale à la majorité des oiseaux atteints, avec fièvre, paralysie, lymphome ou mort subite. L'objet du projet reste de mettre au point une contamination par les poussières d'élevage, présentée comme un moyen de diviser par deux le nombre d'animaux utilisés par expérience.
Objectifs
Le virus de la maladie de Marek est un herpesvirus aviaire hautement contagieux et entrainant des lymphomes mortels pour les animaux en quelques semaines. Ce virus se transmet entre animaux par l'intermédiaire de poussières d'élevage contaminées. Les virions présents dans l'environnement sont excrétés à partir des follicules plumeux infectés, contaminant durablement l'environnement. En effet, l'infectiosité de ce virus dans l'environnement perdure pendant plusieurs mois, ce qui est une propriété inhabituelle pour un herpesvirus. L’objectif de ce projet est d’établir un protocole d’infection par voie aérienne, la voie naturelle d’infection des animaux, à partir de poussières d’élevage contaminées (issues d’un environnement ayant hébergé des animaux infectés), le matériel infectieux physiologique ou bien à partir de squames infectés produites in vitro. Dans ce cas, il s’agira de tester leur infectiosité et d’obtenir du matériel infectieux transmissible sans avoir recours à des animaux. Ce projet nous permettra de mieux caractériser la nature du matériel infectieux et d'approfondir nos connaissances sur les premières étapes de l’infection par voie respiratoire. Dans le cadre de ce projet, nous testerons différents dispositifs de nébulisation ou de préparation/formulation des squames. Si ce protocole est établi, il permettra à terme d’être utilisé pour tester la protection de l’infection par voie aérienne de candidats vaccins.
Bénéfices attendus
Disposer d’une méthode d’administration du virus par voie naturelle qui ne court-circuite pas l’infection par voie respiratoire, comme c’est le cas quand nous inoculons le virus par voie intra-musculaire (IM). Si nous pouvons reproduire l’entrée virale par voie respiratoire avec des cornéocytes produits in vitro, cela nous permettra à l’avenir de tester l’entrée de virus mutants chez la poule directement, sans avoir besoin d’inoculer des poules par voie IM et de les élever avec des poules contacts, découplant ainsi excrétion par les follicules plumeux et entrée virale par voie aérienne. Cela permettra de réduire de moitié le nombre d’animaux utilisés par expérience. Cela permettra aussi de synchroniser les infections des animaux par voie aérienne (ce qui n’est pas possible avec les animaux contacts) afin d’identifier les premières cellules infectées de l’appareil respiratoire dans les 48h post-infection, soit par imagerie sur animaux vivants, soit après sacrifice des animaux sur tissus explantés et analyse microscopique. Au travers de ce projet, nous espérons (i) établir un modèle d’infection MDV par voie aérienne, la voie naturelle d’infection des poules (ii) observer l’infection des animaux à partir de cornéocytes infectés produits dans le modèle d’équivalent de peau et ainsi démontrer que ce matériel et que le modèle des équivalents de peau est un modèle permettant de mimer l’excrétion du MDV au niveau du follicule plumeux. Les bénéfices sont donc à répartir sur plusieurs niveaux à court ou moyen terme : - Maladie de Marek : Capacité à infecter des animaux directement à partir de poussières infectieuses et donc avoir un modèle qui reproduit l’infection naturelle par voie respiratoire. Synchroniser les infections par voie respiratoire. Ouvrir la voie à une meilleure caractérisation de la maladie par une détection des cellules infectées précocement dans l’appareil respiratoire, cet aspect de la physiopathologie de la maladie restant très mal connu. - Virologie : Etude de la fonction des gènes du MDV et mise au point d’une méthode pour l'évaluation de l'infectiosité par voie aérienne de mutants MDV produits in vitro sur équivalents de peau en cornéocytes.
Procédures
Une inoculation de virus sur animaux vigiles + 2 à 5 prélèvements de sang sur animaux vigiles + 2 à 4 prélèvements de plumes sur animaux vigiles. Durée de chaque acte : moins d’une minute.
Impact sur les animaux
1/ L’hébergement des animaux en isolateurs est nécessaire dans le cadre des recherches portant sur le virus de la maladie de Marek. Cependant, l’hébergement en isolateurs peut induire une compétition sur les ressources alimentaires en fonction de la fréquence des nourrissages. 2/ La maladie de Marek est une maladie virale hautement contagieuse et fatale pour la majorité des animaux infectés. Il est attendu que de rares animaux de l’étude soient atteints de la maladie durant le temps de l’étude. Parmi les symptômes possibles : fièvre, paralysie, mort subite, lymphome, perte de poids, perte de plumes, difficultés respiratoires, ailes pendantes, boiterie. 3/ Les prises de sang et prélèvements de plumes entraineront un stress récurrent chez les animaux concernés. Ces manipulations entraineront également des douleurs ponctuelles : un animal dont la contention serait mal assurée pourrait se faire mal ou se blesser ; l’inoculation par voie intra-trachéale peut entrainer une douleur au niveau du site d’injection et les prises de sang peuvent être sources d’hématomes au site de prélèvement. Les prélèvements de plumes entrainent une douleur ponctuelle pour l’animal.
Devenir
En fin d’expérience, tous les animaux seront euthanasiés pour réaliser différents prélèvements d'organes et de plumes.
Remplacement
Il est impossible de remplacer le modèle d’infection in vivo par des approches in vitro ou in silico car les méthodes actuelles n‘offrent qu‘une approche très limitée de la maladie. Notamment, actuellement, il n‘est pas possible d‘étudier in vitro l’infection à partir de poussières. L’utilisation d’un autre modèle animal, moins sensible à la maladie, est également impossible car cet herpès virus n’infecte que les gallinacés.
Réduction
Dans ce projet, on s’attend à avoir 100% des animaux infectés, comme dans les conditions naturelles avec des animaux contacts. Le 1er objectif de ce projet est d’établir une méthode d’infection des poules par voie aérienne avec les poussières. Avec un virus fluorescent ayant un phénotype sauvage, on obtient 100% de transmission à 5 animaux contacts (animaux utilisés pour tester la transmission par voie aérienne, la voie naturelle/physiologique). Aussi si 100% des animaux ne sont pas infectés dans les expériences pilotes avec les poussières, la voie et/ou le matériel sera considéré comme déficient et sa préparation/administration devra être modifiée/optimisée (c’est l’objet des 3 expériences pilotes).
Raffinement
Les animaux seront maintenus en groupe dans des isolateurs adaptés en nombre et en taille, dans des conditions environnementales contrôlées, avec nourriture et boisson à volonté. Ils bénéficieront d’un enrichissement social. Dans les isolateurs, des objets à picorer seront à disposition ainsi qu’un tapis grattoir. Une visite des animaux sera effectuée 2 fois par jour par le personnel technique qualifié. Les animaux présentant des symptômes graves seront euthanasiés après confirmation du diagnostic de la maladie de Marek. Les animaux présentant des symptômes légers seront surveillés plus attentivement pour détecter l'apparition de nouveaux symptômes. Les euthanasies seront réalisées par injection de pentobarbital. L'ensemble des gestes techniques est assuré par du personnel formé et compétent, ce qui limitera le stress des animaux. La contention sera effectuée en douceur et les prélèvements seront réalisés le plus rapidement possible. La contention pour les inoculations en intrachoanale ou en intratrachéale se fait à 2 personnes pour assurer un geste plus sûr et rapide. Les prélèvements de plumes et de sang seront réalisés simultanément pour limiter le stress. Le nombre de prélèvements sera réduit au minimum et espacés au minimum de 7 jours pour limiter la manipulation et la souffrance liées aux prélèvements répétés. Dans le cas des prélèvements de plumes, de petites plumes seront prélevées, ce qui limite la douleur par rapport aux prélèvements de plus grosses plumes. Afin de limiter la douleur lors de l'inoculation du virus par voie intra-trachéale, nous utiliserons des sondes adaptées à l’âge des animaux. L’inoculation par voie intra-choanale sera réalisée avec une pipette. Les injections seront réalisées sous PSM (poste sécurité microbiologique) ou sous isolateur de travail avant l'entrée des animaux dans les isolateurs afin de faciliter la manipulation, notamment la contention des animaux et ainsi rendre l’inoculation intra-trachéale plus simple et moins stressante pour les animaux.
Choix des espèces
Le virus de la maladie de Marek ne provoque des lymphomes que chez les gallinacés. L’utilisation de la race White Leghorn permet d’obtenir des effets plus importants et donc, de limiter le nombre d’animaux utilisés dans l’étude. De plus, chaque année, malgré la vaccination, des élevages de poulets présentent des cas de maladie de Marek. Cela peut être dû à une mauvaise vaccination, à des souches hypervirulentes ou à des environnements très contaminés. Pour des raisons techniques, les poulets seront inoculés à l’âge de 14 jours (voire à 5 jrs). Ils seront euthanasiés à maximum 42 jours d’âge pour les expériences 0, 0bis, 1, 2, 3 et 4 et à 60 jours pour l’expérience 5. L’âge d’inoculation de 14 jours a été choisi pour 3 raisons : c’est l’âge décrit dans la seule publication relatant l’inoculation de poules par des poussières, cet âge permet d’envisager une administration intra-trachéale, et de réaliser des prélèvements sanguins suffisant dès le début de l’expérience, tout en restant sensible à la maladie.
Rôle des macrophages dans la réponse immunitaire dérégulée à l’infection bactérienne chez l’adulte et le nouveau-né
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
1 996 souris vont être utilisées, chacune ne subissant qu'une contention de trente secondes pour recevoir des bactéries ou une molécule inhibitrice, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'infection qui suit peut provoquer une gêne respiratoire, un dos voûté, une prostration et une perte de coloration de la peau, chez des souris adultes comme chez des souriceaux de deux jours. Toutes seront tuées pour le prélèvement de leurs organes, et le sexe des nouveau-nés sera lu sur des tissus prélevés après leur mise à mort. Le porteur reconnaît que la manipulation des souriceaux peut conduire la mère à les rejeter ou à ne plus les nourrir.
Objectifs
Le sepsis est une réponse immunitaire dérégulée entraînant un dysfonctionnement organique potentiellement mortel. Malgré les connaissances actuelles et les progrès de la prise en charge médicale, le sepsis demeure la principale cause de décès dans la plupart des unités de soins intensifs du monde et ne dispose pas de traitements efficaces. Cette réponse immunitaire dérégulée touche particulièrement les nouveaux-nés pour des raisons qui restent encore peu connues. Il est donc urgent de mieux caractériser les mécanismes cellulaires qui régulent les différents aspects responsables du déclenchement et du développement du sepsis et ses complications à long terme. Nos travaux ont montré le rôle essentiel de cellules immunitaires appelées macrophages dans le maintien des tissus. Dans ce projet, nous étudierons la réponse de ces cellules dans des modèles murins d’infection bactérienne, principale responsable du sepsis chez l'adulte et le nouveau-né. Puis en utilisant des souris qui ne possèdent pas ces macrophages nous examinerons leur implication dans le dysfonctionnement des tissus associés au sepsis. Ce projet permettra d’ameliorer nos connaissances sur les mécanismes responsables du déclenchement et du développement du sepsis et d’identifier de nouvelles cibles pour des applications thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre les mécanismes responsables du déclenchement et du développement du sepsis (une réponse immunitaire dérégulée) et à terme de proposer de nouvelles options thérapeutiques pour les patients souffrants de sepsis.
Procédures
Dans ce projet les animaux vigiles seront soumis à des contentions pour leur administrer des bactéries (30 secondes, 1 fois) ou de molecules inhibitrices (30 secondes, 1 fois).
Impact sur les animaux
Les animaux pourront subir des nuisances et des effets indésirables auxquels nous serons très attentifs. L'infection pourrait induire des comportements d’une gêne ou d’une souffrance (gêne respiratoire ou poils hérissés ou dos voûté ou mobilité réduite ou absence de toilettage ou prostration chez la souris adulte ou perte de couleurs du la peau chez la souris adulte et nouveau-née. La manipulation des souriceaux peut également induire un stress chez les souriceaux et la mère qui peuvent mener au rejet par la mère et/ou absence d'alimentation chez le nouveau-né.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever les organes pour réaliser les analyses nécessaires à notre étude.
Remplacement
Les mécanismes responsables du déclenchement et du développement de la réponse immunitaire dérégulée (sepsis) et le dysfonctionement des organes associés au sepsis reposent sur un ensemble de changements cellulaires et moléculaires complexes induits par une infection qui sont étroitement influencés par le système immunitaire. A ce jour, il n’existe donc pas d’autre alternative intégrée, comparable à l’utilisation des souris pour l’étude in vivo de ces mécanismes conduisant au sepsis et de l'implication du systeme immunitaire dans ce processus, nous permettant de remplacer l'utilisation des modèles de souris.
Réduction
Dans un but de réduction, nous proposons de faire des études "pilotes" pour definir les conditions (dose de bactérie et cinétique de la réponse des macrophages) afin de sélectionner une dose et un temps après infection pour prélever les tissus et répondre à notre objectif scientifique. Pour les procédures utilisant des souriceaux, nous utiliserons toute la portée et tous les sexes. Le sexe des souriceaux sera determiné sur des tissues prélevés après leur euthanasie.
Raffinement
Après infection, les souris adultes et nouveau-nées seront remises dans leur cage et surveillés toutes les heures jusqu’à 8 heures post infection et deux fois par jour (le matin et l'après-midi) pour les temps 24 et 48 postinfection par les personnes en charge de l'expérimentation. Les cages seront déposées sur des tapis chauffant pour éviter l'hypothermie qui peut survenir suite à l'infection Pour les souris adultes, nous déposerons de l'eau gelifiée et les croquettes alimentaires sur la litière de la cage pour s'assurer de l'hydratation et l'alimentation des animaux. Pour les souriceaux, les infections par seront faites en utilisant des seringues très fines et précises pour injecter de petits volumes. Le sexe des souriceaux sera determiné sur des échantillons de tissus prélevés sur animal euthanasié.
Choix des espèces
Le modèle souris est largement décrit dans la littérature comme modèle d'étude de l'infection bacterienne in vivo et du sepsis. De plus, les systèmes de défense et en particulier, les réponses des macrophages de l'hôte vis à vis du pathogène sont très similaires entre la souris et l'homme. De plus les modèles murins utilisés sont déjà établis dans notre institut de recherche. Les animaux utilisés seront soit des souriceaux nouveau-nés de 2 jours soit des souris adultes agées de 8-12 semaines pour étudier l'implication des macrophages dans les mécanismes responsables du déclenchement et du développement de la réponse immunitaire dérégulée (sepsis) chez le nouveau-né et l'adulte.
Effet de molécules modulant la nociception et/ou la douleur chez le rat et la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Rats : 2550
Les tests de douleur comportent une limite d'arrêt qui permet de les interrompre même si l'animal ne réagit pas, afin de lui éviter une lésion. 2 550 souris et 2 550 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, tous tués à l'issue. On leur injecte dans la patte de la formaline, de la capsaïcine, du venin d'abeille, du carraghénane, du zymosan, de l'adjuvant de Freund ou des chimiothérapies, ce qui provoque une douleur persistante et un œdème suivis jusqu'à deux semaines, durée dont le porteur fait lui-même la justification du classement en sévère. Chaque animal peut subir jusqu'à 30 tests thermiques ou mécaniques et 38 prélèvements sanguins, pour évaluer des composés antidouleur candidats.
Objectifs
L'objectif principal de ce projet est d’évaluer l'efficacité de potentiels composés thérapeutiques dans la modulation de la douleur chez des modèles de rongeurs, en se concentrant sur trois axes principaux : la détection des stimuli douloureux, la douleur liée aux atteintes des nerfs et la douleur liée aux inflammations. ces deux dernière catégories sont induites par divers agents afin de reproduire des mécanismes proches de ceux observés dans les pathologies humaines alors que l’étude de la détection des stimuli douloureux se fait sur des animaux naïfs, afin de caractériser les effets des composés sur la sensibilité normale aux stimuli douloureux. En effet, un composé peut présenter une activité antidouleur en conditions physiologiques, tout en étant inefficace dans un contexte de douleur pathologique, d’où l’importance de distinguer ces deux niveaux d’évaluation. Actuellement les principales catégories de molécules utilisées dans le traitement de la douleur sont les opioïdes, les anti-inflammatoires non stéroïdiens, les antidépresseurs et les anticonvulsivants. Toutes ces molécules utilisées seules ou en combinaison présentent des effets secondaires parfois importants. Les opioïdes, bien que largement utilisés dans la gestion de la douleur chronique, comportent des risques significatifs, notamment des effets secondaires graves et des risques de dépendance. De plus ce projet inclut des objectifs secondaires comme : - L’évaluation de la pharmacodynamique des composés dans des modèles de douleur liée aux atteintes des nerfs et aux inflammations. - La comparaison de l'efficacité des traitements pour chaque type de douleur à différents dosages et fréquences d’administration. - L’étude des mécanismes d’action des composés, en particulier les voies biologiques impliquées dans la douleur aux atteintes des nerfs et aux inflammations. - La validation de marqueurs communs ou spécifiques aux types de douleurs étudiées.
Bénéfices attendus
A moyen terme, ce projet a pour objectif de participer au développement de nouvelles molécules pour le traitement des douleurs. Il devrait aussi permettre de développer des molécules qui permettent de remplacer les opioïdes actuels qui sont responsables de dépendance et dont l’utilisation détournée est un problème majeur. En proposant de nouveaux composés thérapeutiques plus ciblés et plus sûrs, ce projet pourrait contribuer à réduire l'usage des opioïdes dans le traitement de la douleur neuropathique et inflammatoire, offrant ainsi une alternative plus sûre pour des millions de patients souffrant de douleurs chroniques.
Procédures
Les animaux de ce projet inclus dans la procédure 1 peuvent être amenés à réaliser au maximum 30 tests thermique et/ou mécanique répartis sur 2 seamines (5 min). Ils auront un maximum de 4 administrations par jour et des prélèvements sang peuvent être réalisé sans dépasser les recommandations éthiques en termes de volume prélevé et en garantissant le délai de récupération réglementaire. Les animaux de ce projet inclus dans la procédure 2 peuvent être amenés à réaliser au maximum 7 tests thermique et/ou mécanique (5 test-30 min). Ils auront un maximum de 4 administrations et un maximum de 5 prélèvements sanguins sur la période de 24 heures en ne dépassant pas les recommandations éthiques en termes de volume prélevé et en garantissant le délai de récupération réglementaire. Concernant la procédure 3 peuvent être amenés à réaliser au maximum 30tests thermique et/ou mécanique (5test-30 min). Ils auront un maximum de 4 administrations par jour et un maximum de 38 prélèvements sanguins sur la période de 2 semaines en ne dépassant pas les recommandations éthiques en termes de volume prélevé et en garantissant le délai de récupération réglementaire Les administrations durent moins de 30 secondes en prenant en compte le temps d’injection et également le temps de la contention. Une injection dure environ 5 min. Concernant les prélèvements de sang, ils durent de 1 à 5 minutes selon la méthode utilisée.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sont corrélés à la sévérité et aux spécificités de chaque procédure expérimentale : • Dans le cadre de la Procédure 1 : Les nuisances sont principalement liées aux manipulations régulières et à la contention douce lors des tests comportementaux, pouvant induire un stress transitoire. Les administrations et les prélèvements sanguins optionnels peuvent occasionner une douleur passagère ou une irritation locale aux sites d'injection. • Dans le cadre de la Procédure 2: En plus du stress de manipulation et des désagréments liés aux administrations, l'injection intra-plantaire d'agents irritants ou inflammatoires (formaline, capsaïcine, venin d'abeille, carraghénane ou zymosan) provoque une douleur locale immédiate et un œdème de courte durée, limitée à une période maximale de 5 heures après l'induction. • Dans le cadre de la Procédure 3 : Cette procédure engendre les nuisances pendant plus longtemps. L'injection intra-plantaire d'agents d'induction (CFA, MIA ou chimiothérapies) induit une douleur locale persistante ainsi qu'un œdème, suivis sur une période allant jusqu'à 2 semaines. La durée de cette douleur pathologique justifie le classement en sévère.
Devenir
L'ensemble des animaux sera mis à mort à la fin de l'expérience, une partie des animaux est mise à mort pour faire des prélèvements, l’autre partie ne peut pas être replacée ou ré-utilisée car ne sommes pas en mesure de garantir les dispositions de l'article R214-112 du code rural et de la pêche maritime permettant le placement.
Remplacement
La nociception et la douleur sont des phénomènes complexes impliquant des mécanismes neuronaux, immunitaires et comportementaux qui ne peuvent être reproduits par des modèles in vitro. Les tests comportementaux et les réponses systémiques nécessitent l'utilisation de modèles animaux pour évaluer l'efficacité des composés antalgiques dans des conditions réalistes. Pour toutes ces raisons, actuellement aucune méthode de remplacement n’est disponible pour étudier la problématique du présent projet. Néanmoins, les molécules testées dans ce projet ont fait l’objet d’une sélection sur des tests in vitro afin de choisir celles qui ont le plus fort potentiel thérapeutique.
Réduction
Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire autant que possible le nombre d’animaux par condition expérimentale, mais toujours dans l’optique d’obtenir le maximum d’informations scientifiques par test. C’est pourquoi, très souvent, des prélèvements post-mortem seront associés aux études in vivo dans l’objectif de soutenir les données obtenues par des analyses histologiques ou biochimiques. Quand, chaque animal peut être utilisé comme son propre contrôle, les animaux non induits ne sont pas mis en œuvre. Des analyses statistiques finales sont réalisées.
Raffinement
Le bien-être des animaux est primordial durant les expérimentations. Ainsi, un certain nombre de mesures sont mises en œuvre, avec notamment l’intégration d’une phase d’acclimatation (minimum 6 jours) à l’arrivée des animaux sur site avant toute expérimentation. Nous portons une attention particulière à fournir aux animaux des conditions optimales d’hébergement afin de réduire au maximum le stress lié à la captivité et aux expérimentations. Les animaux sont hébergés en groupes sociaux avec des enrichissements propres à chaque espèce. Les animaux sont observés tous les jours et leur comportement est suivi afin de déceler tout signe d’inconfort ou de stress. Les animaux sont pesés au minimum une fois par semaine, mais dès les premières administrations, ils sont pesés les jours d’injection ainsi que tous les jours d’expérience. Les expérimentations, la mise à mort et les prélèvements sont effectués dans des pièces dédiées différentes des pièces d’hébergement. Les manipulations sont faites par du personnel compétent. Certaines administrations, la mesure du volume des pattes et les prélèvements de sang sont effectuées sous anesthésie générale . Les tests induisant de la douleur sont tout assorti d’une limite d’arrêt permettant de mettre fin au test même si l’animal ne réagit pas afin de le protéger de l’apparition de lésion. De plus, nous avons établi des points limites spécifiques et les plus précoces possibles afin de soustraire l’animal à une douleur qui serait inattendue. Si de nouvelles approches moins stressantes ou douloureuses pour l’animal venaient à être mises au point après le début de ce projet, une concertation avec notre SBEA sera réalisée afin d’intégrer ces nouvelles pratiques dans nos procédures.
Choix des espèces
Dans le cadre de ce projet, nous utilisons des rats ou souris non transgéniques. Le choix de l’espèce a une importance primordiale dans la recherche à visée médicale. Ce choix prend en compte plusieurs critères mais le critère majeur est la pertinence scientifique du modèle. Nous n’utilisons que des modèles fiables qui présentent une prédictivité reconnue, une bonne reproductibilité et dont l’extrapolation des conclusions à l’homme est largement admise. De plus, ces espèces disposent d’une énorme base d’informations physiopathologiques et d’outils de diagnostiques, permettant ainsi de réduire considérablement les expérimentations pilotes. Dans ce projet nous favorisons l’utilisation de jeunes adultes (200-250g chez le rat et 25g chez la souris). Nous avons fixé cet âge car les mécanismes que nous étudions ne sont pas dépendants de l’âge et que d’après nos études antérieures ces animaux répondent de façon reproductible et robuste au protocole.
Etude pilote d’essai pré-clinique de thérapie pharmacologique dans un modèle souris pour une neuropathie fatale chez l’Homme (EU1/3)
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
268 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue pour prélèvement d'organes, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent une injection sous-cutanée quotidienne pendant un à quatre mois, passent une série de cinq tests comportementaux à trois mois puis à six mois, et subissent un électromyogramme sous anesthésie. La molécule évaluée est déjà commercialisée pour d'autres indications, et la lignée a été créée par l'équipe pour reproduire une maladie neuromusculaire humaine sans traitement curatif. Le porteur retient des femelles, dont les symptômes sont plus marqués que ceux des mâles, et les utilise entre 2 et 6 mois, avant l'âge de 15 mois où les homozygotes se dégradent.
Objectifs
Ce projet multisite déployé sur 3 établissements concerne le développement d’une thérapie pharmacologique pouvant constituer un traitement curatif pour une maladie neuromusculaire fatale chez l’Homme et pour laquelle, il n’existe aujourd’hui aucun traitement curatif. Cette maladie est provoquée par des mutations d’un gène, et cela entraine des troubles moteurs et sensoriels chez les patients dès l’enfance. La thérapie pharmacologique a pour but de prévenir l’avancée de la pathologie, retardant son développement, voire même de restaurer les fonctions sensorimotrices chez des individus traités en post- symptomatique. Précédemment, nous avons développé un modèle animal (souris) qui reproduit pour la première fois les troubles moteurs et sensoriels retrouvés chez les patients. Nous avons élaboré une méthodologie avec ce modèle pour développer notre thérapie. L’objectif de cette étude multi-établissement est d’évaluer le potentiel thérapeutique d’une molécule déjà sur le marché pour d’autres indications sur une durée de traitement de 1 à 4 mois en analysant les effets sur le comportement et l’organisme de nos souris (analyses tissulaires et moléculaires).
Bénéfices attendus
La validation de notre protocole et l’évaluation des bénéfices d'une molécule chez la souris constituerait un premier pas vers une thérapie adaptable à l’Homme dans le cadre d’une maladie génétique.
Procédures
Les souris recevront la molécule quotidiennement par injection sous cutanée (30 secondes) dans l’établissement utilisateur (EU) 2. Les souris réaliseront une fois (à 3 mois) ou deux fois (à 3 et 6 mois) la série de 5 tests comportementaux (durée : entre 30s et 15mn) au sein de l’EU2. A la suite de ces tests, un électromyogramme mesurant la latence et l’amplitude de la réponse musculaire (réalisé sous analgésie et anesthésie, durée : 15-20mn) sera également réalisé dans l’EU2, à 3 mois ou à 3 et 6 mois. Ces tests permettront d’évaluer les capacités motrices et sensorielles des animaux permettant de rendre compte de l’efficacité de l’approche thérapeutique.
Impact sur les animaux
La manipulation répétée pour l’identification des géniteurs, leur mise en accouplements et la vérification des gestations causent un stress léger et court, qui s’atténue à mesure que les animaux s’habituent à l’expérimentateur. Nuisances dues au phénotype : les individus homozygotes peuvent présenter une altération de l’état général à partir de 15 mois. Néanmoins, cet âge ne sera pas atteint car trop tardif pour la reproduction en vue de la création de la cohorte et ou de la fenêtre étudiée dans cette étude. L’injection quotidienne sous cutanée de la molécule (durée 1 mn) peut induire un léger stress dû à la manipulation qui s’atténue à mesure que les animaux s’habituent. L’administration de la molécule peut entrainer une douleur et des réactions cutanées. Les tests de comportements peuvent causer un stresse modéré. Aucun autre effet indésirable n’est attendu à l’issu de ces éléments.
Devenir
La validation de ce protocole de thérapie pharmacologique sur les souris par des analyses comportementales et tissulaires, nécessite leur mise à mort afin d’étudier le phénotype tissulaire (prélèvement d’organes post-mortem pour analyses).
Remplacement
Le projet a pour but de valider un premier protocole pharmacologique pour cette maladie neuromusculaire fatale et incurable chez l’Homme. Le modèle poisson-zèbre a permis de mettre en évidence des effets au niveau physiologique et cellulaire de cette approche. Elle nécessite à présenter être validée dans un organisme modèle de mammifère. Le tissu nerveux ne pouvant être accessible chez l’Homme et les essais thérapeutiques ne pouvant être testés directement chez l’Homme, il est essentiel de prouver l’efficacité de notre approche dans une étude pré-clinique chez la souris.
Réduction
Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire au maximum le nombre d’animaux par condition expérimentale tout en conservant un nombre suffisant de souris par lot pour pouvoir analyser nos résultats de façon statistique et ne pas avoir besoin de reconduire ce type de projet. Le nombre d’individus inclus dans chaque procédure a été calculé à l’aide d’outils statistiques.
Raffinement
Le bien-être de notre modèle murin ne diffère pas du modèle sauvage durant le temps de l’expérimentation (6 mois maximum) permettant un hébergement en cage collective pour respecter leurs besoins sociaux. L’organisation des tests comportementaux seront précédés d’une phase d’entrainement et une période de récupération d’au moins une demi-journée voir 2 jours entiers est prévue afin de limiter au minimum le stress des animaux. Chaque animal sera surveillé de façon individuelle et de façon quotidienne. A chaque étape du projet, des points limites ont été établis pour soustraire l’animal à la souffrance.
Choix des espèces
Avec 98% d’identité protéique avec l’Homme, la souris constitue un modèle idéal pour reproduire les pathologies humaines afin de les étudier dans un contexte physiologique mais également de pouvoir tester et valider des approches thérapeutiques. L’étude réalisée sur notre modèle a montré qu’il reproduit pour la première fois les symptômes moteurs et sensoriels retrouvés chez les patients, justifiant son utilisation pour valider notre approche pharmacologique. Notre projet sera réalisé sur des femelles, dont les symptômes sont plus marqués que chez les mâles, au stade adulte (2 à 6 mois). Notre modèle souris présente des défauts moteurs et sensoriels décelables uniquement par des tests comportementaux entre 1 et 3 mois ; il est donc nécessaire de débuter la stratégie à un stade précoce symptomatique. La validation du protocole et l’évaluation des bénéfices au niveau comportemental et histologique doivent être évaluées au stade adulte pour évaluer les effets de la thérapie.