Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies des plantes
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Evaluation de stratégies thérapeutiques dans un modèle de myopathie
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
768 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections abdominales déclenchant la mutation d'une myopathie génétique, subissent une perte de force et de poids, puis des tests de force et de course répétés pendant douze semaines et des injections d'agents thérapeutiques, avant le prélèvement de leurs muscles. L'objet est d'identifier des candidats médicaments pour une myopathie à cores sans traitement curatif. Le porteur affirme qu'aucune méthode sans animal vivant ne permet d'évaluer la force musculaire et son évolution sous traitement.
Objectifs
Les myopathies à cores sont des maladies génétiques rares sans aucun traitement curatif actuellement. Elles sont caractérisées par la présence de zones anormales, appelées "cores", à l’intérieur des fibres musculaires, et sont souvent liées à des mutations génétiques bien identifiées dont une en particulier sur laquelle est basée ce projet. Il en résulte que la fibre musculaire est moins performante car sa structure est modifiée. Chez l'Homme, la diminution de la force musculaire se manifeste dès la naissance pour les cas sévères ou plus tardivement. Les mécanismes conduisant au développement de la pathologie ont été identifiés grâce à des altérations observées sur les cellules musculaires de souris en culture et sur un modèle de souris précédemment développé et reproduisant une grande partie des problèmes musculaires rencontrés chez les patients. Ces mécanismes constituent des pistes thérapeutiques potentielles. Pour la plupart de ces pistes, des modulateurs ont été décrits et présentent donc un intérêt thérapeutique. Pour chacune de ces pistes candidates, nous avons retenu un ou plusieurs agents capables de corriger les altérations observées in vitro. Le présent projet propose d'évaluer leur potentiel in vivo en suivant l'évolution de la force musculaire chez des souris modèle génétique de la myopathie à cores. Ainsi, l'objectif de notre étude est d'identifier des candidats médicaments ayant la capacité de redonner de la force musculaire à des patients atteints de myopathie à cores afin d'améliorer leur espérance et leur qualité de vie.
Bénéfices attendus
L'objectif de notre étude est d'identifier des candidats médicaments ayant la capacité de redonner de la force musculaire à des patients atteints de myopathies.
Procédures
1- injection dans l'abdomen de l'agent chimique permettant l'induction de la mutation: 1 fois par jour pendant 5 jours; durée moins de 30 secondes. 2- test de comportement pour la mesure de la force: entrainement et réalisation du test : 1 fois par semaine, 12 semaines, durée moins de 5 minutes par test. 3- Test de course: entrainement et réalisation du test tous les 15 jours, pendant 12 semaines, durée moins de 30 minutes par test. 4- injection de l'agent thérapeutique par différentes voies, une fois par semaine; durée moins de 30 secondes pour l'injection dans l'abdomen, jusqu'à 5 min anesthésie comprise pour l'injection dans le muscle. Ces injections n’auront pas lieu si le traitement dans l’eau de boisson ou dans les croquettes est possible.
Impact sur les animaux
1- Une souffrance légère liée à la répétition des injections est à envisager ainsi que les risques de formation d’un hématome au site d'injection. 2- La perte de la force musculaire et la perte de poids liées au modèle de la myopathie. 3- l'injection dans le muscle peut engendrer une douleur au site d'injection, elle se réalisera sous anesthésie gazeuse. 4- une perte de poids ou autres effets secondaires actuellement imprévisibles des candidats médicaments
Devenir
Les animaux sont mis à mort afin de pouvoir prélever les muscles et réaliser des analyses moléculaires
Remplacement
Afin de limiter le nombre d'agents et donc le nombre d'animaux vivants utilisés, un grand nombre de candidats médicaments seront testés sur des cellules musculaires in vitro. Les candidats médicaments les plus efficaces seront testés chez les animaux. Il n’existe pas de méthodes alternatives, n’impliquant pas d’animaux vivants, qui permettront l’évaluation de la force musculaire d'une myopathie génétique et d'en suivre l'évolution au cours d'un traitement thérapeutique.
Réduction
Afin de limiter le nombre d'agents et donc de réduire le nombre d'animaux vivants utilisés, les candidats médicaments sont auparavant testés sur des cellules musculaires en culture. Seuls les plus efficaces seront testés chez les animaux. Le nombre d'animaux par groupe et le nombre de répétitions des expériences sont déterminés à l'aide de tests statistiques appropriés tout en optimisant l'interprétation statistique des informations recueillies. Aussi souvent que possible, afin de limiter le nombre d'animaux, un seul groupe controle sera utilisé en parallèle de deux groupes traités simultanément.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des conditions répondant aux critères relatifs aux soins et à l’hébergement des animaux de l’Annexe II du premier février 2013 de l’arrêté fixant les conditions d’agrément, limitant ainsi les angoisses qui pourraient être induites par l’environnement. Les injections dans l'abdomen sont réalisées à l'aide d'aiguilles fines et changées pour chaque animal afin de limiter l'apparition d'hématome suite aux injections répétées, le site d'injection (droit ou gauche) est changé chaque jour. Les injections intra musculaires se réaliseront sous anesthésie. De la nourriture gélifiée et appétente est donnée lors de la perte de poids liée à la fonte musculaire observée chez les animaux modèles de la myopathie. Les tests de comportement sont réalisés après une période d'entrainement permettant de limiter le stress de la nouveauté. Enfin, une grille de cotation adaptée au modèle souris de la myopathie à cores centraux est établie et permet d'identifier et d'utiliser des points limites précoces et adaptés et de définir les critères d’arrêt de souffrance.
Choix des espèces
Le projet utilisera une souche de souris permettant de modéliser les altérations musculaires observées chez des patients atteints de myopathie à cores. Il est nécessaire que le développement musculaire se déroule normalement avant d'induire la mutation dans ce modèle. Ainsi les animaux seront étudiés dès l'âge de 8 semaines, car les fibres musculaires sont matures à partir de ce moment là.
Etude du microenvironnement tumoral et développement thérapeutique
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système musculosquelettique
4 800 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent des injections de cellules cancéreuses ou des implantations chirurgicales de fragments de tumeurs humaines, puis des traitements répétés par voie orale, veineuse ou intrapéritonéale, avant un prélèvement terminal de la tumeur et des organes. L'objet est d'étudier le microenvironnement des tumeurs et d'y tester de nouveaux traitements anticancéreux. Le porteur affirme qu'aucun système in vitro ou ex vivo ne reproduit la complexité de ce microenvironnement et évoque des modèles cellulaires en 3D destinés à réduire, à terme, le nombre d'animaux.
Objectifs
L’hypothèse de travail porte sur l’hétérogénéité tumorale qui corrèle avec l’agressivité́ des tumeurs, leur résistance aux traitements et leur capacité métastatique. Cette hétérogénéité est un paramètre biologique complexe qui inclue une hétérogénéité des cellules tumorales et de leur environnement et peut être impactée par les traitements utilisés. Le microenvironnement tumoral va créer un sanctuaire pour la mise des cellules cancéreuses dans un état de dormance qui deviennent résistantes aux drogues et sont alors responsables de la récurrence de la maladie plusieurs mois ou années après la rémission. Ce sanctuaire est une zone de tolérance immunitaire renforçant la survie et la croissance des cellules tumorales. Le projet portera sur le développement de nouvelles approches thérapeutiques et l’analyse de l’impact des traitements sur l’hétérogénéité tumorale et ses conséquences cliniques. Les approches thérapeutiques testées reposeront sur un ciblage des cellules tumorales (ex. chimiothérapie, inhibiteurs de kinases), un ciblage du microenvironnement tumoral (ex. ciblage des macrophages, inhibiteurs de points de contrôle du cycle cellulaire) en monothérapie ou en bithérapie. Ces approches seront testées in vivo dans des modèles murins xénogéniques (souris immunodéficients) ou syngéniques (souris immunocompétentes). Les pathologies tumorales étudiées seront des sarcomes (osseux ou tissus mous) ou de carcinomes (ex. prostate, colon, poumon). Ce projet a pour objectifs : - de caractériser sur un plan cellulaire et moléculaire le microenvironnement tumorale au cours de l’évolution naturelle de la maladie (impact sur la tumeur primaire et sur le développement métastatique), - de caractériser de manière cinétique l’évolution du microenvironnement tumoral et son impact sur la clonalité des cellules cancéreuses au cours des traitements, - d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques, - de développer de nouvelles approches thérapeutiques reposant sur un ciblage du microenvironnement tumora
Bénéfices attendus
Le dialogue établi entre les cellules cancéreuses et leur environnement est considéré comme un point majeur dans la progression tumorale et dans le processus de résistance aux traitements. Cependant, quels que soient les traitements utilisés en oncologie, ceux-ci impactent la biologie des cellules tumorales et également les cellules « saines » du microenvironnement tumoral. Le projet présenté permettra de mieux comprendre les modifications du microenvironnement au décours des traitements, leur impact sur la progression tumorale et le développement de résistances aux drogues. Les bénéfices de ce projet sont multiples à court et long termes. A court terme une meilleure compréhension de l’évolution du microenvironnement permettra : - de cartographier l’impact des traitements sur les tissus, - de comprendre la contribution des éléments du microenvironnement dans le développement tumoral et la réponse aux traitements, - d’identifier et de valider de nouveaux biomarqueurs pronostiques, - d’identifier et de valider de nouvelles cibles thérapeutiques. A long terme, ce projet permettra d’analyser de manière cinétique l’évolution du microenvironnement tumoral, d’identifier de nouveaux biomarqueurs pronostiques et de nouvelles cibles thérapeutiques en cancérologie. Les résultats obtenus permettront également la mise en place d’essais cliniques chez les êtres humains et les animaux (chiens, chats, etc) atteints de cancer.
Procédures
Le projet prévoit l’induction de tumeurs chez la souris par l’injection de cellules cancéreuses (3440 animaux) ou de fragments tumoraux humains frais (1360 animaux). Fréquence : une seule injection/implantation par animal. L’induction des tumeurs par injection de cellules sera réalisée par injections de cellules en site sous cutanée et en site intramusculaire para-osseux sur animal vigile, ou en site intracardiaque sous anesthésie générale. Des implantations intra-osseux sont prévues sous anesthésie générale. L’induction des tumeurs par implantation de cellules cancéreuses en site intra-osseux, ou de fragments tumoraux en site sous cutanée ou intra-musculaire sera réalisée par une procédure chirurgicale sous anesthésie générale. Durée d’intervention : 10 minutes par souris (site sous cutanées ou intramusculaire), 20 minutes (site intra-osseux) Les traitements par injection en site intra-péritonéal, sous cutanée seront réalisés sur animal vigile. Les traitements par injection en site intra-veineux seront réalisés sur animal sous anesthésie gazeuse (durée de la manipulation: 10 minutes). Les traitements oraux seront réalisés sur animal vigile (durée de manipulation : courts moins de deux minutes/animal). La rythimicité des traitements est dépendante des agents thérapeutiques utilisés et de leur mode d’injection (Fréquences maximales des traitements par animal: intra-veineux (un par semaine), sous-cutanée (1 par jour), intra-péritoneal (1 par jour), gavage (1 par jour) ; Fréquences moyennes des traitements par animal selon l’expérience de l’équipe : intra-veineux (un par semaine), sous-cutanée (1 par jour deux fois par semaine), intra-péritoneal (1 par jour deux fois par semaine), gavage (1 par jour). Les volumes tumoraux seront suivis manuellement à l’aide d’un pied à coulisse deux fois par semaine sur animal vigile (durée de la manipulation : 2 minutes/animal). Les prélèvements de tissus (organes, os, tumeurs) seront réalisés en point final après euthanasie des animaux, et un prélèvement sanguin en site intracardiaque sera réalisé sur animal sous anesthésie gazeuse.
Impact sur les animaux
Les procédures présentées dans ce projet peuvent générer des douleurs chez les animaux comme l’injection de cellules ou l’implantation de fragments tumoraux. Une prise en charge de la douleur spécifique à chaque geste technique sera proposée et reposera sur une administration médicamenteuse adaptée et proportionnée à l’évaluation de la douleur. Cette prescription médicamenteuse sera maintenue pendant 24 heures (procédure dite légère) ou avec une fréquence toutes les 12 heures pouvant être accrue toutes les 8 heures (procédure jusqu’à récupération complète et disparition de la douleur liée à la procédure). La suite du protocole ne doit pas générer de douleur, néanmoins, s’il est constaté́ une douleur (mobilité réduite, comportement anormal type prostration, pelage hérissé, etc), la procédure légère de prise en charge de la douleur sera réitérée.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les animaux sont euthanasiés selon la procédure précisée en vue de prélever la tumeur, les sites métastatiques, le sang et les organes afin d’analyser les caractéristiques du microenvironnement tumoral et d’analyser l’impact des molécules thérapeutiques sur celui-ci et leur effet sur les organes des animaux.
Remplacement
Le microenvironnement tumoral est un environnement très complexe composé de divers types cellulaires et de matrice extracellulaire produit par différentes cellules, et qui se développent de manière cinétique en trois dimensions. Toutes ces composantes interagissent entre elles pour établir pour assurer la mise en place d’un environnement propice à la croissance de la tumeur, au processus métastatique et au contrôle de la réponse aux médicaments par les cellules tumorales. Par ailleurs, cette niche tumorale peut être modifiée en fonction du temps par les thérapies utilisées. Ces caractéristiques font qu'il n'existe actuellement aucun système in vitro ou ex vivo permettant de récapituler tous les évènements et les modifications du microenvironnement associées que ce soit pour les sarcomes et les carcinomes. Cependant, parallèlement aux modèles animaux proposés, des essais in vitro "basés sur les tumeurs" (lignées cellulaires, cultures primaires de cellules humaines, modèles de culture 3D) ont débuté au sein de l’équipe pour développer une plateforme de criblage de composés prometteurs et ainsi réduire le nombre d'animaux requis. Ces futurs modèles associeront des systèmes microfluidiques, de la reconstruction en 3D de coupes histologiques humaines, des approches utilisant des données archéologiques (tissu osseux) et de la modélisation informatique.
Réduction
La conception de nos protocoles expérimentaux repose sur notre expérience, les données quantitatives publiées antérieurement suite à différents traitements médicamenteux et les recommandations de notre cellule statistique. En prenant en compte tous ces éléments, le nombre d’animaux par groupe est fixé à 10. Si des différences importantes sont observées lors des premières expérimentations à venir (essai d’une nouvelle génération de molécules), une réduction du nombre d'animaux dans les expériences suivantes sera appliquée après une nouvelle estimation statistique. Toutes les expériences seront « randomisées » : les animaux sont inclus au hasard dans chaque groupe après induction des tumeurs, et groupés de manière à réduire le nombre d'animaux en utilisant, dans la mesure du possible (par exemple : un même groupe de contrôle peut être utilisé pour plusieurs molécules à tester). Des études pilotes reposant sur un nombre d’animaux réduits seront envisagés lorsque cela sera nécessaire (ex : nouvel échantillon de patient) pour définir un temps de croissance tumorale par exemple et ainsi réduire le nombre d’animaux par groupe ultérieurement. Un plan expérimental sera établi avant chaque expérimentation afin de réduire au maximum le nombre d’animaux inclus.
Raffinement
Les modèles murins qui seront utilisés dans ce projet sont déjà établis et nous disposons déjà de données dans l'utilisation de ces modèles (ex. croissance tumorale, formation de métastases, réponse à certaines chimiothérapies). Nous avons déjà identifié la chronologie de la croissance de la tumeur primaire pour les modèles reposant sur l’injection de cellules tumorales issues de lignées cellulaires commerciales, de l'initiation des métastases pulmonaires (cas des ostéosarcomes) et de la détection des cellules tumorales circulantes. Ces informations nous permettent d'initier les procédures expérimentales à un moment approprié avec une reproductibilité accrue. Une attention particulière sera donnée sur le suivi des signes de souffrance des animaux. Une surveillance étroite des animaux par des techniciens animaliers et des chercheurs expérimentés sera mise en place et, le cas échéant, une analgésie sera utilisée pour soulager la douleur. Nous continuerons à affiner les études en termes de surveillance/imagerie des tissus et de collecte de données. Dans le cadre des bonnes pratiques de laboratoire, nous rédigerons un protocole [plan d'étude individuel (PIE)] pour chaque expérience, comprenant l'énoncé du ou des objectifs, une description de l'expérience, couvrant des questions telles que les traitements expérimentaux, les détails du matériel expérimental.
Choix des espèces
Nos procédures expérimentales prévoient l’utilisation de souris immunocompétentes et immunodéprimées selon l’origine des cellules ou des tissus tumoraux implantés. Des souris immunodéficientes seront utilisées pour l'injection de lignées cellulaires humaines et pour l'injection de cellules issues de cultures primaires ou d'échantillons de patients. L’utilisation de souris immunocompétentes permettra d’étudier les populations immunitaires associées au développement tumoral suite à l’implantation de cellules d’origine murine. Différentes souches de souris seront utilisées selon l'origine des cellules. La souris est préférentiellement choisie en raison de l’origine des lignées cellulaires disponibles et par le fait que ces animaux de petites tailles nécessitent des quantités de molécules thérapeutiques réduites. Pour les modèles de d’ostéosarcomes et de sarcomes d’Ewing, des souris jeunes seront utilisées afin de mimer au mieux les tumeurs chez les patients (enfant, l’adolescent et le jeune adulte). Réception de souris âgées de 4 semaines, utilisation après une semaine d’acclimatation (âgées de 5 semaines). L’âge des souris est déterminé selon l’âge de diagnostic de la pathologie chez l’être humain. Pour les modèles de sarcomes des tissus mous, chondrosarcomes et de carcinomes, des souris âgées de 8 semaines seront utilisées. Réception de souris âgées de 7 semaines, utilisation après une semaine d’acclimatation (âgées de 8 semaines). L’âge des souris est déterminé selon l’âge de diagnostic de la pathologie chez l’être humain.
Suivi de l’efficacité d’une molécule en suspension sur les souris modèle de progéria G609G
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Injectées dans le péritoine deux fois par semaine pendant dix semaines au plus, et anesthésiées pour un prélèvement de sang dans le cœur, 108 souris d'une lignée reproduisant la progéria vont toutes être tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chez les souris homozygotes de cette lignée, le porteur décrit un poids qui dépasse rarement 17 g chez les mâles et 15 g chez les femelles, des anomalies du squelette et de la peau, des troubles cardiaques et une survie moyenne de 117 jours. Elles reçoivent une molécule dérivée d'une première qui, testée chez la souris, "ne remplit pas tous les critères thérapeutiques", avec une inflammation légère des yeux possible après plus de huit semaines de traitement. Le porteur affirme que la souris est le "seul mammifère modèle de la maladie" utilisable pour des essais précliniques, puis ajoute aussitôt : "Il existe aussi un modèle de porc".
Objectifs
Ce projet a pour objectif de tester l’efficacité in vivo d’un traitement sur un modèle murin de la Progéria (Hutchinson-Gilford Progeria Syndrome, HGPS). Cette maladie génétique extrêmement rare se déclare dès l’enfance et conduit à l’apparition d’un vieillissement prématuré et à une mortalité précoce, vers l’âge de 13,5 ans, des suites d’infarctus du myocarde ou d’accidents vasculaires. Il existe donc un fort besoin médical pour ces patients. Cette pathologie est due à l’accumulation d’une protéine toxique dans le noyau des cellules de patients, appelée la progérine. La quantité de progérine présente chez les patients est directement corrélée avec la sévérité de la maladie. La réduction de la quantité de cette protéine toxique est donc une cible potentielle pour changer le cours de cette pathologie dévastatrice. Récemment une molécule avec un bon index thérapeutique sur un modèle d’étude in vitro a été sélectionnée pour poursuivre le développement. Cette molécule a été testée ensuite chez la souris. Le traitement hebdomadaire avec cette molécule a montré des signes d’efficacité mais ne remplit pas tous les critères thérapeutiques. Ainsi, dans ce nouveau projet nous testerons une nouvelle molécule dérivée de l’ancienne molécule. Le but sera ici d’évaluer : la diminution de la progérine en évaluant l’efficacité de cette nouvelle molécule, ainsi que sa pharmacocinétique, sa toxicité in-vivo et l’effet thérapeutique à long terme.
Bénéfices attendus
A court terme, ce projet nous permettra : - de démontrer que la nouvelle approche thérapeutique envisagée est efficace sur les symptômes de la pathologie humaine ; - d’établir une relation pharmacocinétique/pharmacodynamique de la molécule testée. Un des effets attendus de cette utilisation est une meilleure tolérance et efficacité. A plus long terme, ce projet se poursuivra par un développement thérapeutique de cette molécule visant à obtenir une preuve clinique de son efficacité chez l’homme, avec pour objectif final de proposer un traitement efficace pour les patients atteints de Progéria.
Procédures
Injections intrapéritonéales (2X/semaine, sur une durée maximale de 10 semaines). Les animaux seront injectés avec des anesthésiques (durée de l’injection moins d’une minute) avant que le sang soit prélevé par voie intracardiaque (durée 5 minutes).
Impact sur les animaux
Le modèle animal utilisé présente de nombreux signes cliniques retrouvés dans la pathologie humaine. Les souris homozygotes présentent des poids ne dépassant que très rarement 17g pour les mâles et 15g pour les femelles. La lignée est également caractérisée par une mortalité prématurée. En effet, la moyenne de survie basée sur l’ensemble des 7 publications utilisant ce modèle et présentant ce type d’étude est de 117 jours, soit 16,5 semaines environ. Des anomalies squelettiques sont également à noter ou des anomalies cutanées avec un pelage pouvant devenir épars. Enfin, des problèmes cardiaques importants sont souvent responsables de la mort prématurée de ces souris. Par ailleurs, nous nous attendons possiblement à la présence d’une inflammation légère au niveau des yeux sur les animaux traités avec la molécule pendant plus de 8 semaines.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés en fin de procédure afin de collecter les tissus pour des analyses protéiques.
Remplacement
Notre projet s’inscrit dans la continuité d’une étude in vitro menée sur des cellules de patients. Cependant, ce modèle cellulaire ne permet pas d’explorer l’intégralité des mécanismes qui peuvent avoir lieu dans un organisme. Le passage au modèle in vivo est donc une étape indispensable avant d’envisager un essai thérapeutique chez l’Homme. Il nous est nécessaire de disposer d'un organisme entier pour pouvoir mieux comprendre la pathologie de la progéria. Le seul mammifère modèle de la maladie qui nous permet de réaliser des essais pré-cliniques en vue d’une mise en œuvre d’essais thérapeutiques chez l’Homme est la souris. Il existe aussi un modèle de porc, cependant, le phénotype de ce second modèle est moins documenté dans la littérature et la mise en place d’une telle étude serait plus complexe. Le choix de l’espèce est donc le plus approprié à l’objectif de l’étude proposée.
Réduction
Le nombre d’animaux a été limité au minimum nécessaire pour obtenir des résultats interprétables. Dans ce sens la cohorte destinée à l’analyse de l’efficacité précoce comporte 6 animaux par groupe. L’estimation du nombre d’animaux par groupe nécessaire a été réalisée sur le critère principal suivant : comparaison du niveau moyen de progérine entre chaque groupe de traitement (comparaison de moyennes). La deuxième cohorte destinée à l’évaluation d’un possible espacement du traitement comporte 7 animaux par groupes et par temps d’analyse. Enfin la dernière cohorte destinée à l’observation plus tardive d’un phénotype clinique mesurable comporte 10 animaux par groupe. Pour l’ensemble des cohortes, le nombre d’animaux utilisés a ainsi été optimisé pour permettre d’observer un effet du traitement.
Raffinement
Nous suivrons l'état général des animaux, le toilettage, la posture, la présence de vocalisation, l’apparence physique. Tous ces items nous permettront de décider de l'atteinte de points limites le cas échéant pouvant entrainer l’euthanasie de l'animal pour éviter toute souffrance. En cas d’inflammation des yeux, les animaux seront traités avec une crème ophtalmique 1 à 2 fois par jour pendant minimum 5 jours. En cas de rixe entre animaux, nous pourrons être amenés à isoler l'individu dominant pour éviter toute lésion. L’animal blessé sera sorti de la procédure temporairement (si on arrive à le soigner) ou définitivement et il sera alors mis à mort. Le cas échéant, des soins seront attribués. Si une douleur est présente, un antalgique pourrait être administré selon les recommandations vétérinaires. Les animaux seront pesés 2x/semaine et observés quotidiennement. Afin de maintenir un état nutritionnel correct, nous utiliserons, si nécessaire, une alimentation sous forme de gel, facile à ingérer par les souris afin d’éviter toute malnutrition.
Choix des espèces
Le modèle murin est le seul modèle envisageable pour tester des approches thérapeutiques dans le cadre de cette pathologie, puisqu’il s’agit d’une maladie génétique qui a été modélisée sur la souris. Le modèle que nous utilisons récapitule à la fois la mutation génétique de la maladie, ainsi que la majorité des caractéristiques cliniques et de l’évolution de la pathologie observée chez l’Homme. Une seule autre espèce génétiquement modifiée existe, il s’agit d’un modèle de porc. Cependant, le phénotype de ce second modèle est moins documenté dans la littérature et la mise en place d’une telle étude serait plus complexe. Le choix de l’espèce est donc le plus approprié à l’objectif de l’étude proposée. Les animaux seront traités à partir de l’âge de 5 semaines, avant que la pathologie ne se développe et jusqu'à maximum 15 semaines pour étudier l'efficacité tardive.
Caractérisation de modèles de souris de la maladie de Fanconi.
- Recherche appliquée
- Cancers
1 728 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, au plus tard à 24 mois, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Issues de croisements qui cumulent des mutations de gènes de l'anémie de Fanconi, elles sont suivies de la naissance à 24 mois pour guetter l'apparition de cancers, et piquées à la joue, éveillées, pour une prise de sang chaque mois de l'âge de six semaines à 24 mois. Le porteur indique que certaines peuvent développer des cancers ou une défaillance de la moelle osseuse, "source de douleur ressentie par l'animal", et renvoie les essais de traitements à une étape ultérieure. Sur le remplacement, il affirme avoir "besoin de l'organisme entier et vivant" pour mesurer l'effet de la perte d'un gène sur la production du sang.
Objectifs
L’anémie de Fanconi est une maladie héréditaire rare, caractérisée par des malformations dès la naissance, et un défaut de la production de cellules sanguines par la moelle osseuse, menant à une quantité réduite de globules rouges, globules blancs et plaquettes dans le sang. Par ailleurs tous les patients ont une tendance très importante à développer des cancers du sang et des cancers solides tels que ceux de la tête et du cou. Cette maladie est causée par des mutations des gènes participant à la réparation de l’ADN en cas d’altération. À ce jour, 23 gènes participant à la voie de signalisation Fanconi sont connus dans cette pathologie. La mutation d’un de ces 23 gènes de la voie Fanconi provoque les symptômes de la maladie anémie de Fanconi. Il est important de travailler avec différentes mutations de la voie Fanconi afin de mieux comprendre la maladie et l’évolution vers des cancers du sang. Pour ce projet nous utiliserons des modèles de souris associant plusieurs gènes impliqués dans la maladie et retrouvés mutés chez les patients Fanconi, notamment dans les cas les plus graves. Ces modèles de souris nous permettront également de mimer des états précédant l’apparition des cancers du sang. L’objectif de ce projet est de créer et caractériser des lignées de souris transgéniques reproduisant les altérations retrouvées chez les patients Fanconi.
Bénéfices attendus
Les gènes associés à l’anémie de Fanconi sont similaires entre la souris et l’homme. Nous pouvons ainsi modéliser les mutations de ces gènes retrouvés chez les patients chez la souris. À court terme, ce projet nous permettra de créer des modèles de souris de l’anémie de Fanconi et d’étudier l’évolution naturelle de la maladie. Dans un second temps, nous utiliserons ces nouvelles lignées génétiquement modifiées pour tester des thérapies ciblant l’anémie de Fanconi.
Procédures
Pour mener à bien ce projet, nous générerons de nouvelles lignées de souris génétiquement modifiées par croisement. Les animaux ainsi obtenus seront suivis de la naissance jusqu'à l'âge de 24 mois afin de détecter tout effet sur l'apparition de cancer. Nous mesurerons également plusieurs paramètres sanguins à partir de prélèvements de sang obtenus au niveau de la joue (sur souris éveillée, d'une durée de 30 secondes environ). Ces prélèvements seront mensuels à partir de l’âge de 6 semaines et jusqu’à l’âge de 24 mois.
Impact sur les animaux
Une douleur liée au prélèvement de sang réalisé au niveau de la veine de la joue peut être constatée. Certaines souris peuvent développer des cancers ou un défaut de la production des cellules sanguines par la moelle osseuse ce qui peut être une source de douleur ressentie par l’animal.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés au plus tard à 24 mois pour l’analyse des organes post-mortem.
Remplacement
Notre projet a pour but de décrire les caractéristiques des souris avec des mutations de gènes associés à l’anémie de Fanconi, notamment les valeurs de référence pour les paramètres sanguins (hémoglobine, globules rouges, globules blancs, plaquettes) et leur évolution en fonction du vieillissement des souris, en cherchant une réduction progressive des paramètres sanguins avec le temps. Le modèle souris ne peut pas être remplacé par un modèle cellulaire car nous avons besoin de l’organisme entier et vivant pour évaluer l’impact de la perte d’un gène Fanconi sur la production des cellules du sang par la moelle osseuse.
Réduction
Afin de caractériser les nouveaux modèles de souris que nous allons créer, nous avons besoin d’un nombre minimal d’animaux de chaque groupe, défini à l’aide d’une analyse statistique. Nous prévoyons une analyse intermédiaire ce qui permettra de déterminer si les animaux créés présenteront une altération de leur bien-être. Si l’analyse intermédiaire permet de détecter une différence significative entre les groupes génétiquement altérés, l’expérience sera arrêtée.
Raffinement
Une surveillance quotidienne sera réalisée par l’expérimentateur ou l’animalier. Nous serons attentifs en veillant à ce que tous les animaux soient maintenus autant que possible en groupe et que l’enrichissement du milieu soit adapté, notamment pour les animaux qui se retrouveraient isolés en cours d’expérience. Toutes les cages auront un enrichissement (papier kraft, tunnel, buchette de bois). Une surveillance clinique hebdomadaire de l’apparence (poids, pelage, sécrétions, présence de masse tumorale) et du comportement (interactions sociales, posture, mobilité, respiration) sera effectuée dès la naissance et jusqu’à la fin de la procédure (18 ou 24 mois). Le suivi se fera en suivant une grille de points limites définis, suffisamment précoces et prédictifs. Pour les nouveaux nés jusqu’au sevrage, nous surveillerons également la présence de malformations et de retard de développement éventuel. La surveillance biologique mensuelle par numération des comptes globulaires sanguins à partir de 6 semaines de vie nous permettra également de détecter des anomalies très précoces de la numération sanguine. Si des animaux présentent des signes d’inconfort, ils bénéficieront d'une analgésie. Toute souris présentant des signes de souffrance pendant la durée de l’expérience (poil hérissé, prostration, perte de poids, tumeur palpable) sera euthanasiée sans attendre et analysée.
Choix des espèces
Les gènes Fanconi sont similaires entre la souris et l’homme. Nous pouvons ainsi modéliser les mutations de ces gènes retrouvées chez les patients Fanconi chez la souris. L’utilisation du modèle souris permet à la fois de modéliser le défaut de réparation de l’ADN de l’anémie de Fanconi et d’analyser l’évolution naturelle de cette pathologie. Pour la caractérisation des modèles, les souris seront suivies dès la naissance afin de détecter l’apparition d’une tumeur. Le premier prélèvement sanguin aura lieu à l’âge de 6 semaines, afin de ne pas manquer des anomalies très précoces de la numération sanguine et jusqu’à l’âge de 24 mois, afin d’évaluer le vieillissement des souris et son retentissement sur les paramètres sanguins, ainsi que le développement de possibles cancers. Cette surveillance est basée sur la littérature scientifique existante.
Modèle préclinique de vaccination avec biopuces
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
590 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 200 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent des injections de biopuces, puis sont infectées par gavage avec la bactérie Salmonella Typhimurium et développent les symptômes de la maladie, avec pesée quotidienne et prélèvement de sang par voie rétro-orbitale avant la mise à mort. L'objet est une preuve de concept sur l'usage de biopuces chargées en bactéries inactivées comme vaccin. Le porteur qualifie cette recherche de vaccin d'"indispensable" et affirme que la protection ne peut être évaluée que sur un modèle animal entier.
Objectifs
Les Salmonelles sont des bactéries intracellulaires Gram négatives dont les souches non typhiques, parmi lesquelles Salmonella Typhimurium, provoquent des gastro-entérites spontanément résolutives (95 millions de cas par an au niveau mondial) mais aussi des infections systémiques chez les enfants, personnes âgées et patients immunodéprimés avec des taux de létalité élevés (3,4 millions de cas et 680 000 décès par an au niveau mondial). Le contact direct et indirect avec de nombreuses espèces d'animaux infectés, leurs excréments et les denrées qui en sont dérivées, la viande, le lait cru, les œufs, les produits à base d'œufs et l'eau contaminés sont souvent à l'origine des Salmonelloses. Il s'agit donc d'un important problème de santé publique et des approches vaccinales sont donc pertinentes pour protéger les populations à risque. Cependant, jusqu'à présent aucun vaccin n'a encore fait l'objet d'essais avancés. Notre projet vise à utiliser des biopuces chargées avec des bactéries pathogéniques Salmonella Typhimurium inactivées dans un cadre vaccinal afin d'induire une protection chez la souris et étudier cette protection. Cela représenterait la première preuve conceptuelle de l'efficacité de telles puces en vaccination.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera une preuve de concept de l'utilisation de biopuces chargées en agents pathogènes inactivés comme méthode de protection contre ces agents in vivo et potentiellement une solution vaccinale innovante. En effet, s’il existe une solution vaccinale disponible dans un cadre vétérinaire pour les poulets, aucun vaccin contre les salmonelles n’est disponible chez les mammifères. Or, comme indiqué plus haut, les souches de salmonelles non typhiques comme Salmonella Typhimurium peuvent entrainer des infections systémiques chez les enfants, personnes âgées et patients immunodéprimés avec des taux de létalité élevés, rendant la recherche de nouvelles approches vaccinales telles que celle proposée dans ce projet indispensable.
Procédures
1- Injection des biopuces par différentes voies d'administration (intrapéritonéale, intraveineuse, intradermale, intramusculaire et intraplantaire) sur animaux anesthésiés une à trois fois espacées d'une semaine. 2- Gavage des souris avec les salmonelles en une seule prise effectuée sur souris vigiles. 3- Perte de poids mesurée sur souris infectées vigiles réalisée quotidiennement le soir. 4- Prélévement sanguin rétro-orbital sur souris anesthésiées réalisé une fois juste avant euthanasie. Chacune de ces interventions dure moins d'une minute par animal.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables de courte durée attendus sont les anesthésies à l'isoflurane nécessaires à l'injection des biopuces et aux prélévements rétroorbitaux ainsi que les gavages sur souris vigiles. L'injection des biopuces chargées en salmonelles inactivées est susceptible d'induire une inflammation.Les infections par les salmonelles pourront entrainer les symptômes classiques de la maladie chez la souris.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure et les tissus d'intérêt prélevés en vue d'analyses.
Remplacement
Les analyses préalables effectuées in vitro sur des cellules primaires pertinentes (cellules présentatrices d'antigènes, lymphocytes B et T) permettent d'évaluer la cytotoxicité et la dose optimale de biopuces/cellule cible. Par contre, la protection conférée par cette stratégie vaccinale innovante ne peut être évaluée que sur un modèle animal murin entier dont l’infection par Salmonella Typhimurium est connue pour mimer les conditions d’infection systémique chez l’homme (recherche préclinique).
Réduction
Le projet est organisé de façon à réduire au strict nécessaire le nombre de tests et donc de souris utilisées. Le nombre estimé de souris nécessaires à ce projet (590) a été calculé à l'aide d'un logiciel approprié afin d’obtenir une puissance statistique d'au moins 80% avec une erreur de première espèce de 5%.
Raffinement
Afin de limiter leur stress, les souris seront acclimatées à leur nouvel environnement pendant une semaine avant toute expérimentation. Elles seront hébergées dans des cages de 530 cm² avec la nourriture et l’eau fournies à volonté. Des dômes et du papier seront mis à disposition dans chaque cage pour enrichir le milieu. La température, l’hygrométrie et la photopériode de l’animalerie sont contrôlées et régulées. Les souris seront anesthésiées pour réaliser les expérimentations. Les injections intraplantaires seront réalisées sur le dessus de la patte pour éviter toute gêne lors de la marche. Lors des expériences d’injection des biopuces et d'infection par les salmonelles sur les animaux vaccinés ou non avec les biopuces, le poids et l’apparition des symptômes de la salmonellose seront suivis quotidiennement en fin de journée afin de respecter le cycle de sommeil de la souris. Le score de souffrance animale sera calculé suivant les points limites des 4 catégories suivantes : apparence générale , prise alimentaire et poids corporel, détection de signes cliniques et comportement général. Suivant le score obtenu des mesures seront prises pour soulager l'animal, administration d'analgésique ou dans les cas les plus sévères euthanasie.
Choix des espèces
Le modèle murin est le modèle idéal pour effectuer les expérimentations prévues dans ce projet. Son infection orale par Salmonella Typhimurium est en effet connue pour mimer une infection systémique par les salmonelles chez l’homme et est donc parfaite pour tester l’efficacité vaccinale dans un modèle préclinique. Le modèle murin permet aussi d'étudier les réponses immunitaires spécifiques d'antigènes modèles utilisés dans le cadre de ce projet et d'analyser précisément les populations immunitaires et leur état d'activation grâce au grand nombre d'anticorps disponibles sur le marché pour cette espèce. Afin de limiter les variations expérimentales qui seraient dues à des différences d'âge, les souris seront utilisées à l'âge adulte entre 6 et 8 semaines.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Troubles sensoriels
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
1 350 lapins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie filtrante de l'œil sous anesthésie générale, puis un mois d'instillations, d'injections oculaires et de mesures quotidiennes de la pression de l'œil, pouvant provoquer rougeurs, saignements, inflammation et érosion de la cornée. L'objectif est de mettre au point cette chirurgie chez le lapin pour tester des traitements et des dispositifs contre le glaucome. Le porteur retient le lapin pour la taille de son œil proche de celui de l'homme et affirme qu'il n'existe pas de méthode alternative validée pour ce type d'évaluation.
Objectifs
Le glaucome est une maladie de l’œil au cours de laquelle une pression oculaire trop élevée endommage progressivement le nerf optique. Sans traitement, cette maladie peut entraîner une cécité totale. Aujourd’hui quatre-vingts millions d’individus sont touchés par cette maladie, un million en France, principalement des personnes âgées de plus de quarante-cinq ans. C’est la deuxième cause de cécité dans le monde. L’objectif du projet est de mettre en place, dans le plus grand respect du bien-être animal, une technique de chirurgie filtrante chez le lapin dans le but d’améliorer le traitement de l'élévation de la tension oculaire et du glaucome.
Bénéfices attendus
Les bénéfices susceptibles de découler de ce projet sont l’identification et la sélection de nouveaux traitements ou dispositifs médicaux pouvant améliorer le traitement par la chirurgie de l'élévation de la tension oculaire et du glaucome. Aujourd’hui plus de quatre-vingts millions d’individus sont touchés par cette maladie et malheureusement dans certains cas le glaucome peut évoluer défavorablement même avec la mise en place d’un traitement médicamenteux par collyres ou implants. En effet, une opération peut devenir nécessaire lorsque les traitements de première intention deviennent inefficaces, que le traitement médical n’est plus suivi ou mal toléré par exemple. En général, l'opération présente un taux de réussite variant de quatre-vingts à quatre-vingt-dix pour cent mais elle nécessite de nombreux ajustements et retouches postopératoires en fonction notamment de la cicatrisation afin de maîtriser le débit de filtration. C’est pour cela, que de nouveaux traitements et dispositifs sont continuellement étudiés et évalués afin de rendre cette opération encore plus efficace, mieux tolérée et moins invasive.
Procédures
Au premier jour de la procédure qui durera un mois, une chirurgie filtrante d’une trentaine de minutes sous anesthésie générale est réalisée sur l’ensemble des animaux. Par la suite, une série d’administrations de produits à tester sera faite soit par : . Instillations 2 à 4 fois par jour sur animal vigile. Injection intra ou péri-oculaire 1 à 2 fois par jour sur animal anesthésié. Une série d’examens quotidiens (observation en lampe à fente, mesure de la pression intra-oculaire) sur animal vigile est ensuite pratiquée pour suivre l’efficacité des traitements et prévenir toutes complications ou effets indésirables. La mesure de la pression oculaire est réalisée quotidiennement sous anesthésie locale et a pour but de suivre la tension exercée dans l’œil et l’efficacité des traitements. Ces examens et mesures ne durent également que quelques secondes ou minutes. Tous les examens réalisés durant ce mois de procédure sont des examens pratiqués chez l’homme en ambulatoire, en cabinet d’ophtalmologie ou chez l'animal en clinique vétérinaire. Chez l’homme, toutes les procédures qui ont nécessité une anesthésie générale, se font la plupart du temps sous anesthésie locale (chirurgie comprise). Les autres examens (lampe à fente, mesure de la pression intra-oculaire) sont totalement indolores ou sous anesthésie locale et ne durent que cinq minutes tout au plus. Chez l’animal, l’anesthésie générale est réalisée afin d’immobiliser l’animal, de faciliter la procédure et de réduire un stress éventuel.
Impact sur les animaux
Le projet a pour but de trouver de nouveaux traitements ou dispositifs médicaux pouvant améliorer la prise en charge par la chirurgie de l'élévation de la tension oculaire et du glaucome. Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont pour l'essentiel des complications mineures de la chirurgie. L'œil de l'animal peut présenter des rougeurs, un léger saignement, une inflammation, une érosion de la cornée. Ces signes de complications sont légers et fréquents chez l'homme aussi et disparaissent naturellement ou à l’aide de gouttes d'anti-inflammatoires et d'antibiotiques sous quelques jours. Malgré le soin et la vigilance apportés à la manipulation des animaux, un stress est toujours possible au moment de leur manipulation lors des observations, de l’administration de l’anesthésie ou des traitements.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, tous les animaux sont mis à mort pour l'analyse des tissus.
Remplacement
L’œil est un organe complexe. Il est composé de plusieurs tissus anatomiquement et physiologiquement très différents (très vascularisés ou très innervés pour certains, totalement avasculaires ou faiblement innervés pour d’autres). Il est soumis à d'importantes variations environnementales (température et humidité ambiantes), mécaniques (mouvements des globes, des paupières) et physicochimiques (osmolarité...), ainsi qu'à de nombreuses interactions biologiques avec les tissus et organes voisins. Contrairement aux tests d’irritation oculaire (test d’irritation oculaire de Draize par exemple), ou de cicatrisation où plusieurs méthodes alternatives permettant de s’affranchir d’essais sur l’animal ont été validées, il n’existe pas à ce jour de méthode alternative permettant d’évaluer l’efficacité et la tolérance d’un nouveau traitement ou d’un dispositif médical dans le cadre de la chirurgie filtrante du glaucome. Dans le cadre de notre projet, nous avons besoin d’un œil perfusé, relié à la circulation afin de pouvoir avoir une production et une élimination continue de l’humeur aqueuse ainsi que les mécanismes impliqués dans les phénomènes inflammatoires et de cicatrisation. C'est pour cela que l’utilisation d’animaux vivants dans nos procédures expérimentales est nécessaire pour atteindre les objectifs de ce projet, les modèles alternatifs ne pouvant pas prendre en compte ou faire intervenir à ce jour, toutes les interactions et tous les acteurs impliqués.
Réduction
Le nombre maximum d’animaux prévu pour ce projet a été déterminé en fonction de la distribution théorique rencontrée dans les données bibliographiques et historiques de l'établissement, du nombre d'études estimées et tient compte des variations du métabolisme, de la robustesse des mesures et de notre expérience. Ce nombre limité doit nous permettre de conclure sur l’efficacité ou non d’un traitement. L'effet d'un traitement sera évalué à chaque moment à l'aide des tests de Dunn ou de Dunnett pour des comparaisons multiples; chaque groupe traité sera comparé à celui du groupe témoin non traité. Afin d’avoir une puissance aux tests au moins égale à 0,80, un calcul de l’effectif sera réalisé avant chaque étape afin d’ajuster et de revoir à la baisse si possible le nombre d’animaux à inclure dans les procédures. De plus, dès que les procédures expérimentales le permettront, des évaluations non invasives seront choisies tout au long du projet pour améliorer la condition animale et éviter la mise à mort inutile des animaux. De même, l'analyse des deux yeux sera privilégiée autant que possible afin de réduire le nombre d'animaux utilisé.
Raffinement
Un suivi quotidien des animaux sera effectué afin de minimiser au maximum l’impact des procédures sur leur bien-être. Les lapins seront placés préférentiellement par deux dans des cages avec boisson ad libitum, nourriture et enrichissement à ronger. Les examens choisis pour évaluer les signes cliniques de la maladie sont non invasifs et semblables à ceux pratiqués chez l'homme en cabinet d'ophtalmologie ou chez l’animal en clinique vétérinaire. Afin de réduire le stress de l'animal lors d'examens nécessitant l'immobilisation de l'animal, une administration d'anesthésique et/ou d'analgésique pourra être réalisée. Il en ira de même pour les procédures plus invasives afin de supprimer la douleur provoquée pendant et en l’atténuant après l’intervention. Des points limites adaptés, suffisamment prédictifs et précoces permettent de limiter une éventuelle douleur à son minimum. Ce projet a été soumis pour évaluation à un comité d’éthique et sera suivi par la structure en charge du bien-être animal de l'établissement.
Choix des espèces
Les procédures expérimentales présentées sont largement utilisées et décrites sur le lapin dont les publications de référence citées sur lesquelles le projet est basé. Le lapin est choisi pour la taille de son œil, proche de celle de l'homme. Les techniques chirurgicales et les observations cliniques en sont de ce fait facilitées et plus largement extrapolables à l'oeil humain. Les animaux seront de jeunes adultes. Les lapins auront un minimum de 8 à 12 semaines. Cet âge correspond à la maturité fonctionnelle et visuelle chez ces animaux.
Evaluation de l’incorporation dans l’aliment de taux vitaminiques plus élevés que ceux qui couvrent les besoins de base recommandés sur la santé de la truite arc en ciel soumis à un stress chronique
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
360 truites arc-en-ciel vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent un stress d'entassement provoqué par la baisse du niveau d'eau une heure par jour pendant dix jours, pouvant entraîner des blessures aux nageoires, une perte de poids et un refus de s'alimenter, puis un prélèvement de sang avant la mise à mort. L'objet réel est de tester des taux de vitamines plus élevés dans l'aliment pour améliorer la résistance des poissons en élevage intensif. Les bénéfices annoncés visent les producteurs et une "pisciculture plus raisonnée", le porteur affirmant qu'aucun modèle in vitro ne peut mettre en évidence ces effets.
Objectifs
Ce projet a pour objectif d’évaluer des taux d’incorporation optimum de vitamines dans les rations alimentaires des poissons face à un stress. L’amélioration des conditions d’élevage participe au développement d’une aquaculture plus raisonnée. La nutrition vitaminique joue un rôle clé dans l'optimisation des performances de production et la résistance au stress. Cependant, les conditions d'élevage actuelles ont révélé que les niveaux de vitamines recommandés ne permettent plus d’optimiser la croissance et la résistance au stress et ainsi de promouvoir la santé des salmonidés. En effet, la réduction de la part de farine de poisson au profit d’une part de plus en plus importante d’ingrédients d’origine végétale dans les rations alimentaires et la pression pour réduire l'utilisation d'antibiotiques nécessite de revoir régulièrement les niveaux de vitamines dans l’alimentation, de les adaptés aux différents stades de vie des poissons et aux facteurs de stress que subissent les poissons. Malgré l’importance des fonctions des vitamines, peu d’études ont été réalisées pour déterminer les besoins vitaminiques chez les salmonidés. De plus, ces études, réalisées dans des conditions de laboratoire contrôlées et optimales, se basaient uniquement sur la modification d’une seule vitamine dans la ration alimentaire négligeant de ce fait les interactions de fonctions entre les vitamines et les autres nutriments. Ainsi, les recommandations précédemment établies pour les niveaux d'inclusion de vitamines alimentaires étaient probablement biaisées et sous-optimales pour des applications pratiques avec des formulations alimentaires modernes. De nombreux travaux ont montré les effets bénéfiques de l’incorporation de taux élevés de vitamines par rapports aux besoins recommandés sur la croissance et la santé des poissons, notamment en conditions d’élevage sous-optimales. Le concept de vitamine optimale s’avère une stratégie nutritionnelle bénéfique afin d’optimiser la physiologie du poisson et les fonctions du système immunitaire en réponse à des conditions de stress.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet permettront à court terme de mieux comprendre les effets bénéfiques de taux élevés de prémélange de vitamines sur la capacité des poissons à faire face à des conditions de stress. La mise à disposition des résultats et leur interprétation permettra aux producteurs de poisson d’améliorer leurs conditions d’élevage et de participer à une pisciculture plus raisonnée.
Procédures
Les animaux seront soumis à la procédure pour une durée de 17 jours, dont 10 jours de stress d'entassement et 7 jours de récupération. Au cours du stress, le volume de l'eau dans le bassin sera diminué une heure par jour pendant 10 jours pouvant entrainer des blessures au niveau de la nageoire pectorale et caudale. Ces blessures ne pourraient apparaitre qu'à la fin de la période de stress. Les animaux risquent déprouver une douleur transitoire à l'endroit du prélèvement de sang réalisé une fois par animal. Le temps de prélèvement ne dépassera pas une minute.
Impact sur les animaux
Perte de poids, diminution du facteur K (facteur de condition de Fulton), refus de s’alimenter, dégradation de l’état corporel
Devenir
Tous les animaux entrant dans la procédure expérimentale seront mis à mort afin de réaliser des prélèvements biologiques. Ces prélèvements permettront de mieux appréhender l'effet de concentrations élevées en vitamines sur la résistance des poissons au stress d'élevage et d'optimiser de ce fait les rations alimentaires pour leur bien être.
Remplacement
La procédure expérimentale est nécessaire et ne peut pas être remplacée par une autre stratégie n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants. En effet, la protection vitaminique sera investiguée au niveau des organes et dans la circulation sanguine. Or, il n'existe pas de modèle in vitro ou in silico intégrés capables de mettre en évidence ce type d’effet sur la stimulation du système immunitaire pour faire face aux stress d’élevage subis par les poissons. Enfin les paramètres zootechniques sont également d’importance pour cette évaluation car étroitement liés à la physiologie du poisson et nécessitent des animaux vivants.
Réduction
Des calculs statistiques détaillés ont été réalisés afin de déterminer le nombre d'animaux adéquat pour ce projet. Les calculs ont été faits sur la base de résultats significatifs obtenus dans d'autres études sur les paramètres du stress (réponse immune, expression de gènes…) chez la truite arc en ciel ayant subis un stress d'élevage. Le nombre d'animaux à utiliser permettra d'apporter de bonnes conditions d'élevage en favorisant une hiérarchie social essentiel au bien-être des animaux et d'obtenir des données scientifiquement robustes. Des analyses post-mortem seront réalisées sur les tissus de chaque animal afin de générer le maximum d'informations possibles par animal.
Raffinement
Avant toute manipulation, les truites arc en ciel sont anesthésiées. La capture et le stress dus à la sortie des bassins, les prises de sang sont réduits par une manipulation délicate des animaux par les applicateurs, un séchage modéré des poissons, le port de gants, l’utilisation d’un mousse humide pour poser l’animal sur le support de contention et d’un point de pression sur le site de prélèvement comme décrit dans la procédure qui définit le volume limite de sang et les périodes de récupération nécessaires. Pour protéger le bien-être des animaux, ils seront suivis au moyen de grilles d'évaluation du bien-être animal, et des points limites adaptés seront appliqués immédiatement si un animal semble éprouver des effets indésirables imprévus. Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de telle sorte que la densité des animaux par bassin, les paramètres environnementaux (température…) ou encore la qualité d’eau procurent le maximum de confort aux animaux, et restent supérieurs ou égaux à la législation en vigueur. Aucun animal ne reste isolé sans contact visuel ou tactile avec ses congénères, ceci afin de réduire au minimum l’angoisse et le stress des animaux.
Choix des espèces
Les concentrations de vitamines évaluées chez la truite arc en ciel sont destinées à être incorporées dans les aliments comme additif alimentaire pour les salmonidés. La truite est un bon modèle pour les salmonidés car elle est taxonomiquement proche du saumon et les résultats pourront être transposés chez le saumon. La truite est également un animal plus résistant aux conditions d'élevage, aux maladies, avec un taux de croissance plus élevée. Truites adultes pesant 210± 15grammes seront utilisées pour pouvoir effectuer les échantillonnages d’organes et les prélèvements de sang demandés par la procédure.
Impact de deux solutions de cardioplegie sur la fonction cardiaque chez un modèle porcin d’ischémie-reperfusion EU2/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
20 cochons vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, dans des procédures classées sans réveil. Chaque animal subit une intervention cardiaque de deux heures, avec arrêt volontaire du cœur et pose d'une circulation extra-corporelle, pour comparer deux solutions de protection du cœur déjà commercialisées. Le porteur indique qu'aucune étude n'a encore comparé ces deux solutions sur un cœur en ischémie-reperfusion et conclut qu'une étude sur animal entier est "nécessaire". Les bénéfices attendus se limitent à déterminer laquelle des deux solutions préserve le mieux les cellules cardiaques.
Objectifs
L’objectif de cette étude est de comparer deux solutions de protection cardiaque (cardioplégie) chez un modèle porcin d’ischémie-reperfusion (arrêt volontaire du coeur pour permettre une opération chirurgicale puis reperfusion) pour mieux comprendre les pathologies sous-jacentes et développer des nouvelles approches de cardioprotection notamment dans la chirurgie cardiaque mini-invasive. Ce projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs, 2 demandes d'autorisation de projet ont été déposées conjointement.
Bénéfices attendus
A notre connaissance, il n’existe pas d’étude comparant les 2 solutions de cardioplégie disponibles sur le marché sur un cœur en ischémie-reperfusion. L’objectif de cette étude est de déterminer si une des 2 solutions est plus efficace sur la viabilité des cellules cardiaques.
Procédures
Les animaux auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation (durée 2 minutes) dans l'établissement untilisateur n°1 puis une perfusion intraveineuse sera posée afin de permettre une anesthésie générale (2minutes). A partir de ce moment, les animaux seront sous anesthésie profonde et subiront une intervention chirurgicale qui durera 2h (opérations dans l'établissement n°2)
Impact sur les animaux
Nuisances attendues sur les animaux : stress durant le transport et l'hébergement, douleur lors de l'installation de l'animal (piqure). Effets secondaires possibles : perte de sang lors de la pose de la circulation extra-corporelle (CEC).
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure pour prélèvement en vue de l'étude histologique qui suivra.
Remplacement
La place de cette approche thérapeutique n'a jamais été évaluée. Une vraie étude comparative est nécessaire. Des manipulations cellulaires sont possibles pour explorer les mécanismes sous-jacents des effets protecteurs des deux cardioplégies. Néanmoins, cela n'aurait pas évité la partie in vivo sur animal maiselle ne pourrait concernée qu'un seul type cellulaire ne représentent pas la pléiotropie des cardioplégies. De plus, il n'y a pas de modèle existant d'ischémie-reperfusion cellulaires. Le modèle d’ischémie-reperfusion ne peut donc être effectué que sur un organisme dans son entier avec un impact sur les différentes fonctions.
Réduction
Modèle déjà en place dans notre structure permettant de réduire le nombre d’animaux à étudier, personnel formé à l’étude et la manipulation du modèle porcin. Le nombre d'animaux a été déterminé comme le nombre minimum d'animaux nécessaire afin d'obtenir des données statistiquements exploitables. La mise en place des appareillage (canules...) sera réalisée par des chirurgiens cardiaques expérimentés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés par groupes (au minimum 2 animaux) afin de limiter l’angoisse et le stress des animaux. Le milieu est enrichi avec des jouets adaptés (balles...). Une période de quarantaine d’au moins huit jours avant l’entrée des animaux dans le protocole est respectée permettant leur stabilisation physiologique et comportementale en réduisant le stress. Les animaux sont mis à jeun le jour de l’expérimentation et les cochons seront prémédiqués par l’injection intra-musculaire d’un produit anesthésique aux propriétés calmantes avec un produit psychotrope aux propriétés antidouleur. Les cochons seront ensuite sous anesthésie profonde pendant tout le protocole d'étude et avec un antidouleur en perfusion continue. Le cochon sera scopé en permanence, permettant de surveiller en continu la fréquence cardiaque, la fréquence respiratoire et la pression artérielle. Toute modification de ces paramètres entrainera une adaptation immédiate des médicaments afin d’assurer le confort de l’animal.
Choix des espèces
Le modèle animal de cochon (animal d’un poids entre 50 et 60 kgs, de morphologie cardiaque mature et avec un poids suffisant pour une cardioplégie) est utilisé pour sa similitude avérée, en termes d’anatomie cardiaque et d’hémodynamique, avec les processus physiologiques rencontrés en clinique. Le choix d’un modèle sur gros animal s’impose pour pouvoir implanter la CEC, nécessaire à notre projet. De plus, ce modèle est déjà connu de nos équipes.
Thérapie ciblée des maladies chroniques du foie chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
946 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures menées sous anesthésie sans réveil ou impliquant un niveau de souffrance modéré. Une fibrose du foie est induite par chirurgie, puis les animaux reçoivent des injections de vecteurs de thérapie génique et des séances d'imagerie hebdomadaires sous anesthésie, avant prélèvement terminal du foie entier. Le porteur affirme que le ciblage d'un organe par un vecteur injecté dans la circulation n'est pas modélisable in vitro. Les applications thérapeutiques chez l'humain restent annoncées comme précliniques et lointaines.
Objectifs
Les maladies du foie, de causes très variées (excès de gras, alcool, virus, médicaments, atteinte biliaire, génétique etc), sont un enjeu majeur de santé publique. Elles mènent à la cirrhose qui est la 14ème cause de mort dans le monde et au cancer du foie, 3ème cause mondiale de décès par cancer. Quelle que soit l’origine de la maladie, un tissu cicatriciel excessif responsable de la maladie est fabriqué par des cellules appelées « myofibroblastes ». En même temps, les cellules assurant les principales fonctions du foie appelées « hépatocytes » meurent. De nombreux traitement ont été proposés mais jusqu’à présent aucun ne s’est montré satisfaisant par manque d’efficacité de ciblage sécurisé d’un type cellulaire présent dans le foie et l’apparition d’effets secondaires indésirables (ex : l’élimination de cellules saines en même temps que les cellules pathogéniques). Ce projet vise à développer et tester l’efficacité préclinique d’un vecteur de thérapie génique permettant l’élimination spécifique des myofibroblastes rendant le foie malade quelle que soit l’origine de la maladie, et d’un vecteur de thérapie génique protégeant les hépatocytes de la mort au cours des maladies chroniques du foie.
Bénéfices attendus
Il n’existe aucun traitement curatif des maladies chroniques du foie. Ce projet comprend des études précliniques de validation de vecteurs de thérapie génique ciblée pour les maladies chroniques du foie chez les animaux en vue d’application clinique thérapeutique chez l’humain.
Procédures
Des souris auront une intervention chirurgicale unique et terminale, sous anesthésie générale et sous analgésique (10 min). Des souris subiront une opération chirurgicale d’environ 15min sous anesthésie générale et sous analgésique. 15 jours après ces souris auront une intervention chirurgicale terminale, sous anesthésie générale et sous analgésique (10 min). Des souris recevront une injection (5min). Une partie d’entre elles recevront une deuxième injection 1 à 3 semaines après (5 min). 1 fois par semaine, pendant 2 mois maximum, ces souris seront soumises, en même temps, à une imagerie médicale d’une durée de 10 min et à un prélèvement d’un faible volume sanguin, le tout sous anesthésie. Des souris seront opérées chirurgicalement (environ 15min) sous anesthésie et sous analgésique. Ces souris recevront deux injections à 1 semaine d’intervalle en 5min. 1 fois par semaine pendant 2 semaines, ces souris seront soumises en même temps à une imagerie médicale d’une durée de 10 min et à un prélèvement d’un faible volume sanguin, le tout sous anesthésie. Des souris seront nourries avec un régime particulier pendant 16 semaines maximum et recevront deux injections à 1 à 3 semaines d’intervalle (5min/acte). 1 fois par semaine pendant 8 semaines maximum, ces souris seront soumises en même temps à une imagerie médicale d’une durée de 10 min et à un prélèvement d’un faible volume sanguin, le tout sous anesthésie générale. Des souris seront injectées 2 à 3 fois par semaine pendant 12 semaines (5min). 1 fois par semaine pendant 6 semaines, sous anesthésie, ces souris seront soumises en même temps à une imagerie médicale d’une durée de 10 min et à un prélèvement d’un faible volume sanguin.
Impact sur les animaux
Pour induire la fibrose du foie, un des modèles expérimentaux est chirurgical (15 minutes par intervention). Une perte de poids post-opératoire, des infections ou des ruptures de sutures pourraient survenir. Plusieurs actes seront pratiqués sous anesthésie (10 minutes environ par intervention) pouvant induire des nuisances comme le risque d’arrêt cardio-respiratoire, l’hypothermie et la perte de repère transitoire au moment du réveil. Des nuisances peuvent également être induites par les prélèvements sanguins et les injections comme un stress émotionnel de courte durée (5min maximum par acte) liés à la contention et la douleur de l’introduction de l’aiguille ou des saignements et irritations. Les régimes alimentaires ou le produit injectable utilisés pour induire une fibrose hépatique aux animaux entrainent une perte de poids pendant les 3 premières semaines qui se stabilise ensuite. Un des modèles de fibrose nécessite l’utilisation de souris transgéniques développant spontanément une fibrose hépatique qui reste asymptomatique jusqu’à l’âge de 12 mois. Dans ce projet ces souris seront maintenues jusqu’à l’âge de 4 mois maximum.
Devenir
L'euthanasie de tous les animaux de toutes les procédures est nécessaire pour pouvoir isoler les cellules du foie, évaluer la maladie du foie et pour valider le ciblage cellule spécifique des vecteurs de thérapie génique. Le prélèvement du foie entier ne permet pas la survie des animaux.
Remplacement
Les maladies du foie reposent sur de multiples interactions dans l’organisme entier entre les processus de régénération, d'inflammation, de vascularisation et de cicatrisation impliquant le support des autres organes du corps et n’est pas modélisable in vitro. Le ciblage spécifique d'un organe par rapport à un autre via l’injection d’un vecteur génique dans la circulation sanguine et l’étude de sa répartition corporelle n’est pas modélisable in vitro. De même, le ciblage spécifique d’un sous type cellulaire du foie par rapport aux autres cellules du foie nécessite d’étudier l’organe en entier. Aucun modèle 3D in vitro du foie ne reproduit actuellement la réelle complexité cellulaire du foie ni sa structure. Enfin, Il n’existe pas de lignées cellulaires proche de la physiologie réelle du foie. Pour étudier les signatures cellulaires saines ou malades dans l’organe entier, nous serons donc contraints d’utiliser des cellules primaires dont la survie est limitée en culture et qui ne peuvent être obtenues qu’à partir du foie des souris. Ainsi, pour développer cliniquement une thérapie génique ciblée, le recours à l’expérimentation animale est nécessaire
Réduction
A cause des variabilités entre animaux et des risques d’échec des procédures, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Le nombre d’animaux utilisés pour le projet est le minimum requis pour obtenir des résultats statistiquement interprétables et atteindre notre objectif scientifique. Le nombre d’animaux a été évalué à 948 maximum. Les tests in vitro seront réalisés sur des cellules primaires mais qui ne peuvent être maintenues à long terme après isolement. Pour les types cellulaires qui le permettent, une amplification sera réalisée en culture. Afin de réduire le nombre d’animaux, un seul modèle de fibrose sera utilisé pour réaliser les expériences in vitro. Autant que faire se peut, nous nous efforcerons d’isoler plusieurs types cellulaires à partir des mêmes animaux. Le nombre de candidats vecteurs sera réduit progressivement de 10 vecteurs à 1 au cours des procédures réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés. Grâce aux prélèvements sanguins et au suivi du transgène fluorescent qui nous permettent d’observer dans le temps la pathologie et l’expression de notre vecteur au cours des expérimentations, 1 seul temps d’euthanasie est nécessaire. Ceci permet de réduire le nombre d’animaux utilisés dans cette étude.
Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures ont été mises au point afin de permettre une interprétation fiable des résultats scientifiques dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress. Les animaux seront anesthésiés pour chacune des procédures et un analgésique sera administré en per et/ou post opératoire pour éviter toute souffrance liée à l’intervention chirurgicale. Au cours des chirurgies, les souris seront placées sur une plaque chauffante pendant et après l’opération, jusqu’au réveil total, et leurs yeux seront protégés au cours de l’anesthésie. Au cours des expériences impliquant le produit médicamenteux induisant la fibrose, aucun analgésique ne sera administré en même temps aux souris afin d’éviter toute surdose et une insuffisance hépatique. Dans le cas des injections répétées, plusieurs sites d’injection seront alternés au cours des procédures pour éviter une irritation locale et diminuer le risque d’ascite. Des points limites ont été définis suivant une grille d'évaluation établie sur l’apparence physique, le poids et le comportement animal, adaptés à chaque procédure. Si l’animal atteint un point limite il sera soulagé par l’administration d’un analgésique et si les symptômes persistent où sont trop sévères, l'animal sera euthanasié. Les prélèvements sanguins et l’imagerie médicale réalisés au cours des procédures permettent également de surveiller précisément toutes déclarations de symptômes. Les souris seront prises en charge par du personnel qualifié et entrainé aux procédures, et examinées quotidiennement. Les animaux seront hébergés 7 jours avant le début des procédures jusqu’à l’euthanasie en groupes sociaux stables formés d’individus compatibles dans un environnement enrichi favorisant les comportements exploratoires et réduisant ainsi le stress. Les animaux seront hébergés dans une pièce où les paramètres environnementaux (température, hygrométrie, lumière) et sanitaires sont contrôlés. Au cours des 7 jours d’hébergement avant procédure, les souris s’adapteront à leur nouvel environnement et un contact sera mis en place afin de les habituer aux manipulations et ainsi réduire leur stress au cours des procédures. Les personnes non formées agiront en tant qu’observateurs et toujours accompagnés par un membre formé.
Choix des espèces
L’utilisation de la souris, dans la littérature est la plus référencée pour les modèles de maladies hépatiques notamment pour leur grande reproductibilité et leur capacité à développer une pathologie très proche de l’homme. De plus la souris possède une vésicule biliaire tandis que le rat n’en possède pas. Or la vésicule biliaire possède un rôle dans la régénération du foie et son absence au cours des modèles biliaires pourrait biaiser les résultats. La fibrose hépatique est un processus insidieux et indolore pouvant mettre plusieurs années à se déclarer chez l’humain adulte. Chez la souris elle est également asymptomatique et peut prendre jusqu’à 3 mois pour s’installer en fonction des modèles. Dans ce projet, les souris utilisées seront donc de jeune adulte de 8 à 10 semaines afin de participer à des procédures pouvant durer plusieurs mois sans être affectées par un vieillissement avancé.
EVALUATION DE L’ACTIVITE ANTI-TUMORALE D’UN COMPOSE CHEZ LA SOURIS IMMUNCOMPETENTE OU IMMUNODEPRIMEE PORTEUSE DE CELLULES CANCEREUSES IMPLANTEES PAR VOIE INTRAVEINEUSE
- Recherche appliquée
- Cancers
Une partie des souris est immunodéprimée et vit dans un secteur confiné, aux règles d'accès strictes, pour prévenir les infections, les autres étant immunocompétentes. 1 980 souris vont être utilisées, la déclaration en comptant 60 en souffrance légère et 1 920 en souffrance modérée. Les souris greffées reçoivent par la veine, éveillées, des cellules cancéreuses laissées se développer jusqu'à 120 jours, et des candidats médicaments jusqu'à deux fois par jour, par injection ou par la bouche, avec pour certaines un suivi en bioluminescence sous anesthésie deux à trois fois par semaine et jusqu'à six prises de sang en 24 heures. Cinq souris témoins non greffées par étude d'imagerie pourront être réutilisées dans un autre projet consacré à l'entraînement des expérimentateurs, la déclaration en comptant 60, et les autres seront tuées en fin d'étude ou à l'atteinte d'un point limite, pour vérifier l'envahissement tumoral dans leurs organes.
Objectifs
Le cancer est une maladie complexe qui peut prendre des formes extrêmement variées en fonction des organes et des tissus affectés. Les cellules cancéreuses sont initialement des cellules normales ayant acquis, au cours du temps, un certain nombre de caractéristiques faisant qu’elles ne répondent plus au système de régulation de l’organisme. Celles-ci prolifèrent indéfiniment soit en formant une tumeur maligne et/ou des métastases dans un organe, on parle de tumeurs solides, soit en circulant dans le sang ou la lymphe, on parle de tumeurs liquides tels que les cancers hématologiques (lymphome hodgkinien ou non hodgkinien, leucémie lymphoblastiques ou myéloblastiques…). Il est donc primordial de développer de nouvelles thérapies innovantes ciblant ces cellules cancéreuses et ces métastases tout en limitant les effets secondaires sur l’organisme. Les phases d'étude et de développement des nouveaux composés sont validées dans un premier temps par des tests in vitro sur des cellules en culture, mimant artificiellement la pathologie de l’homme. Grâce à ces tests in vitro, des molécules actives sont sélectionnées avant d’être testées, en seconde intention, dans des modèles in vivo de souris porteuses de tumeurs afin de démontrer leur activité et leur efficacité anti-tumorale. C’est en effet dans un organisme vivant complet que l’on peut mesurer les effets pharmacologiques d’une molécule anti-cancéreuse. Les animaux utilisés dans ce projet seront des souris. En oncologie, l’utilisation de la souris est largement décrite dans les publications en recherche pré-clinique et ces modèles sont davantage déployés chez la souris que chez le rat. L’objectif de ce projet est de sélectionner le meilleur candidat médicament et de déterminer son indication thérapeutique, dans différents types de cancers « non solides » ou dans des métastases, en monothérapie ou en combinaison avec d’autres molécules pour son développement clinique.
Bénéfices attendus
Ce projet s’inscrit dans le cadre de la recherche en oncologie. Les bénéfices attendus du projet sont de sélectionner le meilleur candidat médicament et de déterminer son indication thérapeutique, dans différents types de cancers « non solides » ou dans des métastases, en monothérapie ou en combinaison avec d’autres molécules pour son développement clinique.
Procédures
Injection en intraveineuse de cellules tumorales une seule fois sur animal vigile (contention d’une durée maximale de 30s) suivie d'une progression tumorale (maximum 120 jours sauf en cas de point limite). Traitement intra-péritonéal ou per-os ou intraveineuse ou sous cutanée de traitements candidats (entité biologique ou chimique), (contention d’une durée maximale de 15s quotidienne ou biquotidienne ) sur 120 jours maximum. Pour les groupes suivis par imagerie , injection de l'agent substrat nécéssaire aux mesures par bioluminescence, 2 à 3 fois par semaine (contention d’une durée maximale de 15s maximum 2 fois par semaine sur 120 jours maximum). En cours d'étude, des prélèvements sanguins (moins de 30 secondes) avec un maximum de 6 prélèvements de sang sur 24 h peuvent être réalisés sur animal vigile.
Impact sur les animaux
Une potentielle source de stress ou de douleur peut provenir : •De la greffe de cellules tumorales par voie intraveineuse. La contention (d’une durée maximale de 30s) peut générer du stress ainsi qu’une douleur légère à l’injection (moins d’une minute). De la progression tumorale liée au modèle pathologique recherché : la contention d’une durée maximale de 15s peut générer du stress ainsi qu’une douleur légère à l’injection (moins de 10s)•De l’injection en intra-péritonéale de l'agent substrat nécessaire aux mesures d’imagerie par bioluminescence. •De l’administration des traitements candidats (entité biologique ou chimique) en intra-péritonéal ou Per-os, sous cutanée ou en intraveineuse : la contention d’une durée maximale de 15s peut générer du stress ainsi qu’une douleur légère à l’administration (max de 10 s) • Pour les prélèvements de sang, il est nécessaire de tondre les pattes arrière de l’animal. - Du prélèvement de sang au niveau de la veine marginale de la patte. La contention d’une durée maximale de 2 min ainsi que le prélèvement (moins de 30s) peuvent générer du stress. - De l’induction de l’anesthésie (gazeuse) pour la mesure d’imagerie. l’induction qui est rapide peut générer du stress
Devenir
Les 5 souris contrôle négatif de chaque étude mettant en eouvre de l'imagerie (correspondant à des souris non greffées non traitées par l’agent biologique ou chimique) pourront être réutilisées à l'issue de ce projet dans le cadre d'un autre projet autorisé dédié à l'entrainement des expérimentateurs. Les autres souris incluses dans les études sont euthanasiées si des points limites sont atteints ou en fin d’étude et les organes et le sang pourront être prélevés afin de vérifier l’envahissement tumoral et/ou métastatique via des analyses qualitatives.
Remplacement
Aujourd’hui, de plus en plus de tests in silico et in vitro sont mis en place pour caractériser autant que possible les candidats médicaments, de façon à n’investiguer in vivo que les meilleurs candidats issus de ces sélections. Ce projet est mis en œuvre après la validation in vitro des différentes nouvelles entités biologiques et chimiques. L’absence d’efficacité in vitro ne permet pas de justifier l’utilisation d’un modèle animal par conséquent ce projet s’inscrit en dernier lieu dans le processus de recherche d’un candidat médicament. C’est seulement sur la base de ces données que les études d’efficacité antitumorale sont ensuite réalisées : uniquement les candidats les plus prometteurs vont être testés, limitant ainsi le nombre d’animaux utilisés. Cependant, cette étape chez l’animal reste aujourd’hui encore indispensable : en effet, même avec les limitations inévitablement liées à n’importe quel modèle, c’est dans un organisme vivant complet que l’on peut vraiment étudier les effets pharmacologiques d’une molécule anti-cancéreuse. Son comportement dans un système complexe est plus relevant d’un point de vue physiologique.
Réduction
Les conditions et taux de croissance tumorale pour chaque lignée tumorale à tester ont été déterminés au préalable dans un projet dédié. Une collaboration avec le service bio-statistiques permet de consolider le design expérimental et l’effectif nécessaire par groupe, en intégrant de nombreux éléments comme l’influence environnementale, la répartition des points de cinétique, l’historique des données du modèle notamment sur les groupes véhicules des anciennes études, … Les doses de composé à administrer, définies au préalable dans un autre projet, sont non toxiques. La méthode de prélèvement sanguin par microsampling est privilégiée chaque fois que possible (puisqu’elle est extrêmement rapide, et réalisable plusieurs fois sur un même individu dans la limite des recommandations de la Structure du Bien Être Animal) L’imagerie optique est une technique non invasive de plus en plus utilisée en recherche qui permet d’évaluer la dissémination cancéreuse en temps réel sans nécessiter l’euthanasie de souris à chaque mesure.réduisant considérablement le nombre d’animaux inclus par étude. Chaque souris est son propre témoin. A noter que si les méthodes de détection des cellules tumorales dans le sang prélevé par microsampling dans le cadre du projet préalable de mise au point des conditions de greffe tumorale sont validées et corrélées avec l’envahissement tumoral réel, alors cette méthode pourra permettre d’effectuer cette cinétique sur un même animal et réduira donc également considérablement le nombre d’animaux utilisés par rapport à celui théorique dans ce projet.
Raffinement
Les doses de produits à administrer à l’animal sont sélectionnées préalablement in vivo grâce à des études de Dose Maximale Administrable (DMA) et Dose Maximale Tolérée (DMT) (faisant l’objet d’un autre projet) afin de limiter les risques d’une potentielle toxicité des composés testés. Les études de pharmacocinétique (PK) réalisées en amont de l’étude pharmacologique permettent d’optimiser la dose à utiliser pour pouvoir avoir la meilleur exposition dans le modèle pharmacologique vivo. Des prélèvements de sang microsampling à la veine saphène latérale peuvent être mis en œuvre afin d’obtenir des informations sur des possibles biomarqueurs ou sur le profil d’exposition du composé (évitant dans ce cas les études de pharmacocinétique dédiées) et pour exploiter au mieux les données d’activité antitumorale. Cette technique de prélèvement, peu invasive et rapide, permet de prélever plusieurs fois sur un même individu, contribuant ainsi à la réduction du nombre d’animaux, tout en respectant les limites de volémie physiologiques. Si des prélèvements répétés sont prévus, le volume maximal prélevé respectera les recommandations en termes de bien-etre animal et respect de sa physiologie. L’imagerie optique est une technique non invasive de plus en plus utilisée en recherche qui permet d’évaluer la dissémination cancéreuse en temps réel sans nécessiter l’euthanasie de souris à chaque mesure. La mesure du poids corporel et le suivi du développement tumoral en imagerie seront effectués 2 à 3 fois/semaine, sous anesthésie gazeuse, sur une surface plane et thermostatée. Une surveillance accrue sera réalisée si les souris présentent un fort signal de bioluminescence couplé à une perte de poids ou tout autre signe d’altération de l’état général et des points limites spécifiques seront mis en place. Les souris immunodéprimées seront hébergées et manipulées dans un secteur à confinement spécifique avec des procédures d’accès, des conditions d’hébergement et de manipulations strictes appliquées par tout le personnel et intervenants, et ce afin de prévenir tout risque d’infection et/ou contaminat ion. Les souris sont hébergées en groupes sociaux. Un enrichissement de milieu par des éléments de nidification adaptés vont également permettre de surveiller leur état général par l’observation de leur comportement vis-à-vis de ces éléments.
Choix des espèces
En oncologie, l’utilisation de souris est largement décrite dans les publications en recherche pré-clinique : ces modèles sont davantage déployés chez la souris que chez le rat. Le modèle murin est à l’heure actuelle le modèle le plus couramment utilisé pour ce type de recherche en immuno-oncologie. Le choix du modèle est dicté par le type d’anti-cancéreux étudiés (souris immunocompétentes et/ou immunodéprimées) et le choix de la souche par les études de dissémination tumorale qui permettent de définir les conditions optimales de greffe. Dans la mesure du possible, la souche est conservée pour l’ensemble des études in vivo pour un modèle tumoral donné (DMA/DMT, pharmacocinétique, pharmacodynamie, efficacité). En effet, il peut exister des différences importantes en termes de tolérance et d’exposition plasmatique d’un produit fonction de la souche murine considérée, pouvant impacter les résultats. Les souris sont utilisées à partir de 6 semaines en début d’expérimentation. C’est l’âge classiquement utilisé dans tous les protocoles qui seront réalisés dans la sélection des candidats médicaments. Afin de ne pas avoir d’interférence avec les signes de vieillissement nous essayerons dans la mesure du possible de ne pas excéder 6 mois d’âge à la fin des études.
Rôle des neutrophiles et des auto-anticorps dans le développement de l’arthrite induit par le collagène II
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
1 560 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont immunisées au collagène avec un adjuvant par deux injections intramusculaires dans les cuisses, ce qui déclenche une arthrite auto-immune, avec prises de sang et mesure des chevilles au pied à coulisse deux fois par semaine. Le porteur affirme que les processus de l'arthrite ne peuvent être reproduits in vitro et écarte le modèle d'arthrite spontanée jugé trop aléatoire. Le projet vise à comprendre le rôle des neutrophiles dans le déclenchement de la maladie.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de développer un modèle murin d’arthrite qui permettra d’étudier les mécanismes d’induction de l’auto-immunité impliqués dans cette pathologie, notamment le rôle des neutrophiles ainsi que leur diversité dans le déclenchement de cette pathologie. Pour cela, il est indispensable d’avoir un évènement déclencheur (ici le début de l’immunisation) à partir duquel les processus pathologiques amenant à la maladie se développent afin de pouvoir comparer des groupes de souris et établir une cinétique d’étapes clés. Un modèle d’arthrite spontanée ne se prête pas à notre recherche, car le début d’arthrite est trop aléatoire. Un modèle d’arthrite active (induite par une immunisation) a été décrit (collagen-induced arthritis (CIA)), mais ce modèle nécessite l’injection répétée de collagène II en présence d’un adjuvant fort, qui induit des inflammations tissulaires importantes. Pour éviter l’usage de cet adjuvant, nous proposons donc d’administrer du collagène II associé à une protéine porteuse en présence d’un adjuvant alternatif pour induire une arthrite chez la souris. Cet adjuvant est une huile naturelle qui est également utilisée dans certains vaccins humains. Pour établir les meilleures conditions expérimentales, nous réaliserons dans un premier temps, une mise au point du modèle sur des souris sauvages. Ensuite nous appliquerons les conditions établies dans cette première partie à des lignées de souris chez lesquelles l’activité des neutrophiles est altérée et dans un modèle de souris pour lequel les gènes codants pour les différentes classes d’anticorps, pour leurs récepteurs et le complément sont humanisés afin d’étudier les mécanismes impliqués dans la dérégulation de l’immunité, la perte de tolérance contre le soi et le développement de l’auto-immunité. Nous étudierons les cellules sanguines ce qui nécessitera des prises de sang régulières. A la fin de l’expérimentation, les souris seront mises à mort puis autopsiées pour étudier les réponses des neutrophiles et les anticorps dans les articulations, la rate et les ganglions drainants.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’étudier les mécanismes d’auto-immunité et la perte de tolérance au soi impliqués dans l'arthrite, notamment le rôle des neutrophiles ainsi que leur diversité dans le déclenchement de cette pathologie.
Procédures
Les animaux seront immunisés avec du collagène II complexé en présence d’un adjuvant par voie intramusculaire (50 uL) dans les deux cuisses arrière, par 2 injections espacées d’au minimum 1 semaine. Des prises de sang rétromandibulaires de moins de 100uL seront effectuées à trois occasions espacées d’au moins 1 semaine. Les deux types d’interventions ne prendront que quelques secondes. A partir de la première immunisation les articulations seront évaluées deux fois par semaine et l’épaisseur des chevilles mesurée à l’aide d’un pied à coulisse (caliper) (l’évaluation complète dure moins de 5 minutes/souris).
Impact sur les animaux
Les animaux seront immunisés avec du collagène II complexé en présence d’un adjuvant par voie intramusculaire (50 uL) dans les deux cuisses arrière, par 2 injections espacées d’au minimum 1 semaine. L’injection intramusculaire dure quelques secondes et provoquera un léger œdème dans le muscle associé à une douleur modérée de courte durée. Des prises de sang rétromandibulaires de moins de 7,5% de leur poids (100uL) seront effectuées à trois occasions espacées d’au moins 1 semaine. La prise de sang dure quelques secondes et causera une douleur légère de très courte durée. L’immunisation induira une réaction immunitaire contre le soi, qui se traduira par le développement d’une arthrite au niveau des articulations des membres. Cette inflammation débutera avec une rougeur au niveau d’une jonction articulaire, accompagnée d’un recrutement localisé de cellules inflammatoires, qui progressivement s’étendra à d’autres articulations du membre et s’accompagnera d’un gonflement. L’inflammation des articulations se traduira par une douleur progressive, qui n’entrainera pas pour autant une réduction de la mobilité des souris. A partir de la première immunisation les articulations seront évaluées deux fois par semaine et l’épaisseur des chevilles mesurée à l’aide d’un pied à coulisse (caliper) (l’évaluation complète dure moins de 5 minutes/souris).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure. Une autopsie sera réalisée sur tous les animaux afin de prélever différents organes et tissues dont la rate, les ganglions drainants, et les articulations pour étudier les réponses des neutrophiles dans ces différents compartiments.
Remplacement
L’arthrite met en œuvre des processus complexes reposant sur les singularités du système circulatoire et des tissus cibles, processus qui ne peuvent pas être reproduits in vitro.
Réduction
Le nombre de souris a été calculé avec l’objectif de réduire ce nombre autant que possible tout en minimisant le « bruit de fond » inhérent à la recherche biologique in vivo. Ce nombre inclut le nombre nécessaire de contrôles et la nécessité de reproduire les résultats. De plus, le recours à des lignées consanguines de souris permettra de réduire le nombre d’animaux par groupe expérimental.
Raffinement
Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soins et les monitorings effectués (qui selon leurs scores déclenchent des actions à prendre) sont les plus appropriées pour réduire le plus possible toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durables que pourraient ressentir les animaux. Nous respecterons les conditions d’élevage et de maintien établies par nos vétérinaires. Les animaliers ont la charge de la surveillance du bien-être des animaux, et inspectent les cages régulièrement, en plus de nos visites et de la visite hebdomadaire du vétérinaire. Dès la première immunisation les animaux seront observés au moins 1 fois par semaine et « scorés » selon une grille d’évaluation, prenant en compte l’arthrite, l’apparence de l’animal, les fonctions du corps et leur comportement. Des points limites ont été définis : - Pour l’arthrite : pour chaque patte un score de 4, et un score global (prenant en compte les quatre pattes) de 9. - Une perte de poids supérieur à 20% - Une immobilité persistante pendant plus que 24h - Un score clinique composite plus important que 20 Nous avons également mis en place des actions à prendre en fonction du score clinique composite : Pour un score de : - 0-3 : monitoring classique avec augmentation de la fréquence de surveillance (2 fois par semaine) - 4-7 : nourriture / gel humidifié dans la cage - 8-12 : nourriture / gel humidifié dans la cage et augmentation de la fréquence de surveillance (3 fois par semaine) - 13-20 : nourriture / gel humidifié dans la cage et augmentation de la fréquence de surveillance (tous les jours) et discussion de la conduite à tenir avec un membre de la structure du bien-être animal.
Choix des espèces
L’espèce utilisée est la souris de laboratoire. Le recours à des lignées consanguines de souris permet de réduire le nombre d’animaux par groupe expérimental. Les souris de laboratoire restent des modèles dont la pertinence biologique et biomédicale est établie. De plus, l’utilisation de lignées de souris génétiquement modifiées permettra d’évaluer plus précisément les mécanismes moléculaires et cellulaires de la pathologie humaine. L’ensemble des animaux expérimentaux seront utilisés au stade « jeune adulte » : entre 6 et 12 semaines au début de l’expérience, âge à partir duquel le système immunitaire est mature et ne subit plus de changements majeurs.
Prélèvements biologiques chez le rongeur et le lapin
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Rats : 800
Lapins : 350
1 950 souris, rats et lapins vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie ou impliquant un niveau de souffrance léger, une partie euthanasiée pour prélever organes et tissus, d'autres réutilisés, gardés en élevage ou adoptés. Ils subissent des prélèvements de sang par différentes voies, dont la ponction du sinus rétro-orbital sous anesthésie et la ponction intracardiaque terminale, pour fournir sang, sérum, urine et organes à la communauté scientifique. Le porteur affirme que ces produits biologiques ne peuvent pas être obtenus par des méthodes de remplacement. Le projet a pour objet de prélever sur ces animaux la matière biologique utilisée dans d'autres recherches.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de fournir à la communauté scientifique des produits biologiques provenant de l’espèce lapin ou de différentes espèces de rongeurs génétiquement altérés ou non génétiquement altérés (rat, souris,). Ces produits biologiques, essentiels pour l’avancement de la recherche biomedicale, le développement des therapies innovantes et la conduite des tests in vitro ou ex-vivo, sont du sang, plasma, sérum, des fèces, de l’urine, du liquide cérébrospinal et divers tissus (moelle osseuse, organes, … ) Les prélèvements biologiques provenant du lapin ou de rongeurs sont utilisés par exemple comme : -outil de diagnostic/ réactif pour des tests biologiques -matrice pour des essais ex vivo et/ ou la mise au point/ validation de méthodes analytiques indispensables pour des futures études in vivo dans le cadre de l’évaluation de la sécurité de futurs médicaments ou produits biologiques -pour obtenir des contrôles analytiques ou des données références sur une souche animale qui seront ensuite utilisés dans le cadre de l’évaluation de la sécurité de futurs médicaments ou produits biologiques.
Bénéfices attendus
Les prélèvements biologiques provenant du lapin ou de rongeurs sont utilisés par exemple comme : -outil de diagnostic/ réactif pour des tests biologiques -matrice pour des essais ex vivo et/ ou la mise au point/ validation de méthodes analytiques indispensables pour des futures études in vivo -pour obtenir des contrôles analytiques ou des données références sur une souche animale. Ce projet a pour but de mettre à la disposition de la communauté scientifique ou de l’industrie divers produits biologiques (sang et ses dérivés, urines, fèces, liquide cérébrospinal, …) en provenance du lapin, du rat et de la souris. A l’heure actuelle, il n’existe pas de méthode in vitro permettant de synthétiser ces produits biologiques.
Procédures
Les méthodes générant le moins de stress pour l’animal (temps de contention réduit, pas de nécessité de vasodilatation) et les moins traumatisantes pour l’animal seront privilégiées : veine jugulaire ou saphène par exemple. Dans le cas où ces sites ne peuvent pas être utilisés ou les volumes demandés sont trop importants, la veine sublinguale ou en dernier recours le sinus rétro-orbital seront utilisés et l’animal sera préalablement anesthésié par voie gazeuse (ex : Isoflurane). Le prélèvement en intracardiaque (ou aorte ou veine cave caudale) sera réservé aux grands volumes de sang ne pouvant être prélevés par d’autres voies et sera terminal sur animal préalablement anesthésié. Les prélèvements auront une durée de l’ordre de la minute. Fréquence pour les procédures où ce ne sera pas un prélèvement unique : Rat (sublinguale) 2 sur 7 jours Rat (Sinus retro-orbital) alternance site G/D : 2 sur 7 jours Rat (caudale) : 6 sur 24h, et 10 sur 7 jours Rat (jugulaire) : 6 sur 24h, et 10 sur 7 jours Rat (saphène externe) : 4 sur 7 jours: Rat (submentale) : 2 sur 7 jours Rat (submandibulaire) : 2 sur 7 jours Souris (submentale) : 2 sur 7 jours Souris (submandibulaire) : 2 sur 7 jours Souris (caudale) : 3 sur 7 jours Souris (saphène) alternance site G/D : 2 sur 7 jours Lapin (oreille) : 8 sur 24h, et 12 sur 7 jours Pour les prélèvements de diurèse, une mise à jeun éventuelle sera appliquée (maximum de 16h avec mise à jeun).
Impact sur les animaux
Les nuisances pour les animaux peuvent être les suivantes : - Stress, inconfort ou douleur brève, n’excédant pas quelques minutes de prélèvement de sang ou fluides corporels Des points limites identifiés dans les procédures internes seront apppliqués. En cas d’atteinte de ces points limites, des mesures seront rapidement prises pour limiter la souffrance (mise en place d’un traitement analgésique, suspension de la procédure ou euthanasie)
Devenir
En accord avec le plan d’étude utilisé les animaux pourrons être 1) euthanasiés en fin d’expérimentation en vue d’examens et de prélèvements d’organes ou tissus (examens macroscopiques, microscopiques et/ou squelettiques); 2) gardés en vie si pas de besoin de prélèvement; 3) adoptés en accord avec la structure en charge du bien-être animal et les vétérinaires ; 4) hébergés en attente d’inclusion en étude, conditionnée par un examen vétérinaire favorable.
Remplacement
L’objectif du projet étant de fournir aux scientifiques des produits biologiques provenant de lapins ou de rongeurs et ceux-ci ne peuvent pas être produits par des méthodes alternatives.
Réduction
Le nombre d’animaux est déterminé en fonction de la quantité de sang ou de tissus ou d’autres prélèvements biologiques nécessaire, de manière à respecter les recommandations éthiques en vigueur sur les volumes prélevés et les temps de récupération. Les animaux pourront être réutilisés pour certains prélèvements biologiques à condition de respecter les procédures de réutilisation des animaux et sur avis du vétérinaire.
Raffinement
Les rongeurs hébergés sur site seront hébergés dans des cages sur fond plastique et sur de la litière avec un enrichissement adapté (par exemple : papier kraft, tunnel, …). Les rats (mâles et femelles) et souris femelles seront hébergés en groupes sociaux. Les lapins seront hébergés en cage sur fond plastique munie d’une plateforme de repos, avec contact visuel et olfactif avec les congénères. De la musique sera diffusée pendant la période 6h-18h. Un enrichissement adapté sera fourni : par exemple mousquetons/rondelles métalliques, rondins végétaux et bâtonnet de bois à ronger. Tous les animaux (rongeurs, lapins) sont observés au moins 1 fois par jour afin de permettre la détection rapide de signes cliniques et d’agir au plus vite pour limiter toute souffrance ou douleur inutile. En cas de signes cliniques, ayant des répercussions sur le bien-être animal, des mesures rapides et appropriées seront prises par le vétérinaire. En cas d’atteinte d’un point limite, des mesures seront rapidement prises pour limiter la souffrance de l’animal (traitement analgésique, suspension de la procédure ou euthanasie).
Choix des espèces
Les espèces utilisées dépendent des espèces sélectionnées pour les études précliniques in vivo (analogie du récepteur entre l’homme et l’animal, similitude du profil des métabolites, données de pharmacocinétique/ pharmacodynamie, …) et des tests biologiques à faire. De la naissance à adulte mature qui a terminé sa croissance. L’âge de l’animal dépend des besoins du scientifique, de la classe d’âge visée dans l’utilisation clinique du produit (mise au point /validation de méthodes analytiques).