Recherche appliquée

1 716 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections de cellules cancéreuses pour provoquer des métastases, dans un modèle génétiquement modifié de cancer du sein triple négatif. Le porteur annonce des tumeurs pouvant s'ulcérer et saigner, une gêne respiratoire et des fractures spontanées liées aux métastases osseuses, les souris étant tuées pour prélever les organes colonisés. Il reconnaît écarter les souris au mauvais génotype issues de l'élevage et juge une étape in vivo "nécessaire", les débouchés thérapeutiques restant hypothétiques.

Objectifs

Les principaux obstacles de l'étude des métastases sont qu'elles se produisent dans un délai inconnu, qu'elles sont visuellement et expérimentalement inaccessibles, qu'elles sont généralement complexes, et qu'il est difficile de maintenir cette complexité dans un système in vitro. Par conséquent, la plupart des études sur les maladies métastatiques se sont concentrées sur le stade ultérieur du développement métastatique, une fois que les métastases sont déjà formées. Bien que ces études aient amélioré nos connaissances sur la capacité des cellules cancéreuses à métastaser, elles ne nous ont pas informés sur la façon dont les cellules cancéreuses s’adaptent à leur nouvel environnement pour former des tumeurs. Décrypter les mécanismes cellulaire et moléculaire de la colonisation métastatique est essentiel pour développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour limiter la récidive métastatique. L’objectif de ce projet est d’étudier les mécanismes moléculaires et cellulaires de la colonisation métastatique des cancers du sein triple négatifs. Pour cela, nous proposons d’utiliser le modèle murin génétiquement modifié C3(1)-Tag qui développe des tumeurs et des métastases similaires aux patients. L’étude de la colonisation métastatique de ce modèle nous permettra de caractériser des acteurs moléculaires pertinents pouvant être cibler par une thérapie innovante. Le projet global consiste à étudier la formation de métastases de carcinomes mammaires, de l’arrivée des cellules cancéreuses dans un nouvel organe à la formation de tumeurs secondaires afin de définir : 1. Les différents phénotypes cellulaires présents au cours de la formation métastatique par séquençage à ARN des cellules cancéreuses à différents temps. 2. Le rôle des marqueurs mésenchymateux dans les cellules cancéreuses au niveau du site métastatique. 3. Les différences de colonisation métastatique entre les organes distants (poumons, foie, os). 4. L’impact du système immunitaire sur la colonisation métastatique.

Bénéfices attendus

Les patientes atteintes du cancer du sein triple négatif (TNBC) connaissent souvent une récidive métastatique et ont donc un pronostic plus sombre. Ces cancers agressifs constituent un groupe de cancers caractérisés par l'absence de récepteurs hormonaux (progestérone et œstrogènes) et de la protéine HER2 à la surface de leurs cellules. Ils ne sont donc pas éligibles aux traitements ciblant ces trois types de marqueurs. Pour atteindre l'objectif ultime de guérir les TNBC, il est important de développer des stratégies qui préviennent ou guérissent la maladie métastatique. Une meilleure compréhension des mécanismes sous-jacents à la formation et au développement des métastases de TNBC est une première étape cruciale vers le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour cibler la maladie métastatique. Le projet de recherche proposé a un potentiel important pour faire progresser notre compréhension des métastases de TNBC et donc de réduire la mortalité des patientes. La réussite de ce projet fournira de nouvelles informations sur la manière dont les cellules cancéreuses se disséminent au niveau des sites distants et si différentes stratégies thérapeutiques doivent être développées en fonction du site métastatique. De plus, les résultats obtenus ouvriront de nouvelles voies de recherche pour identifier des thérapies ciblées contre la maladie métastatique des TNBC.

Procédures

Les animaux pourront recevoir l’une des procédures suivantes : - Une injection de cellules cancéreuses C3(1)-Tag dans les veines caudales latérales (durée : 5 minutes) - Une injection de cellules cancéreuses C3(1)-Tag dans l’artère caudale (durée : 5 minute) - Une injection de cellules cancéreuses C3(1)-Tag dans la veine porte sous anesthésie générale (durée : 30 minutes)

Impact sur les animaux

Le modèle C3(1)-Tag est un modèle de cancer mammaire montrant une croissance tumorale rapide mais rarement métastatique (moins de 15% des animaux développent des métastases spontanées). La croissance de la ou des tumeurs primaires peut provoquer des effets indésirables sur les animaux. Particulièrement, l’animal peut subir une nuisance mécanique de la tumeur par son volume pouvant compliquer sa mobilité et son activité. La tumeur primaire, par sa croissance rapide, peut montrer une nécrose centrale par hypoxie, associée à des remaniements cutanés ulcératifs et hémorragiques entraînant une douleur pour l’animal. L’induction de métastases par injection chez la souris peut entrainer des difficultés fonctionnelles au niveau des organes colonisés. Notamment, au niveau du poumon une dyspnée peut être observée due à la présence mécanique des métastases. Des fractures spontanées peuvent être observées due à la présence mécanique de la masse dans le fût osseux. De manière plus générale, l’animal peut être touché par des signes plus généraux de mauvais état général comme la perte de poids et d’appétit. Des observations et examens cliniques seront réalisés tous les deux à trois jours afin de mettre en lumière les animaux montrant des signes cliniques. Si des signes cliniques sont détectés, les animaux seront alors surveillés tous les jours afin de leur administrer un analgésique en cas de signes de douleur (opioïdes) ou procéder à une mise à mort anticipée en cas d’atteinte de points limites majeurs.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés après chaque procédure. Pour la procédure 1 (élevage des souris C3(1)-Tag), les souris n’ayant pas le bon génotype seront euthanasiées (car elles ne peuvent être utilisées dans d'autres procédures).Lles souris femelles développant des tumeurs mammaires seront euthanasiées pour le prélèvement des tumeurs, les souris mâles trop âgées pour le croisement ou présentant des tumeurs seront euthanasiées. Pour les procédures 2 et 3 les souris seront euthanasiées aux différents temps nécessaires à notre étude sur la formation de métastases (de la colonisation d’un nouvel organe à la formation d’une tumeur secondaire) afin de collecter les organes contenant des métastases pour analyse.

Remplacement

Le projet s’intéresse à la caractérisation des mécanismes de colonisation métastatique. Il est très compliqué de mimer in vitro une implantation métastatique ectopique complexe dans un terrain pulmonaire ou autre, riche en divers éléments micro-environnementaux. Une étape in vivo est donc nécessaire pour se rapprocher au plus près des conditions de clinique humaine, afin d’observer finement les mécanismes d’action des cellules tumorales au niveau la niche métastatique. De plus, il est compliqué de maintenir in vitro l’hétérogénéité phénotypique des cellules cancéreuses in vivo. Toutefois, avant implantation in vivo dans la souris, le phénotype des cellules cancéreuses sera étudié ex vivo sur des cultures en 3 dimensions d’organoïdes fraichement isolés et en culture de tranches de poumons. Par exemple, l’effet de l’amplification ou délétion de gènes d’intérêts sera évalué ex vivo afin d’éliminer les cibles n’ayant pas d’effet sur le phénotype des cellules cancéreuses.

Réduction

Afin de réduire au maximum le nombres d’animaux utilisés, le personnel est formé aux outils statistiques appliqués à l'expérimentation animale (planification, randomisation et analyse) par l’utilisation de traitements statistiques des données (ANOVA, Bartlett,…). Les protocoles d’injection issus de la bibliographie sont validés et robustes permettant une prise tumorale optimale sur l’ensemble des individus de la cohorte, limitant l’utilisation d’animaux dont les prélèvements se révèlent non analysables. Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé en se basant sur notre expérience de ce modèle et pourra être réduit en fonction des résultats préliminaires qui seront obtenus ex vivo. L’ensemble du protocole expérimental sera précisément défini en amont afin de limiter les biais de non-homogénéité entre lots de souris. De plus, nous allons utiliser le modèle de culture de tranches de poumons. Brièvement, après injection des cellules cancéreuses par voie intraveineuse au niveau de la queue de souris, l’animal est euthanasié et les poumons sont rapidement récupérés et coupés en tranches fines puis mis en culture. Pour chaque poumon isolé, nous pouvons générer environ 20 tranches ce qui permet de tester in vitro jusqu’à 10 conditions différentes en utilisant un seul animal. En effet, selon notre expérience, au moins la moitié des tranches de poumons présentent des cellules cancéreuses. Cet essai est particulièrement utile pour étudier l’effet de molécules sur les cellules cancéreuses et le tissu pulmonaire en amont de test in vivo.

Raffinement

Le bien-être des animaux de l’étude sera particulièrement porté à l’attention du personnel qui veillera aux meilleures conditions d’élevage possible, notamment via un maintien des groupes sociaux (4- 5 animaux par cage) et l’enrichissement de l'habitat (frisottis de papier ajoutés aux cages). La gestion du stress des animaux sera maximisée, par une contention la plus rapide et la moins fréquente possible. Nous avons une grande expérience des injections intraveineuse caudales qui nous permet de les réaliser rapidement en limitant le stress chez l’animal. La douleur des animaux utilisés sera fréquemment monitorée par un examen clinique des animaux tous les 2-3 jours afin de déterminer la présence de signes cliniques puis quotidiennement si l’état générale des animaux se dégrade afin d’adapter le plus précocement possible les points critiques chez un animal et d’adapter le protocole d’anesthésie.

Choix des espèces

La souris est l’espèce de choix pour ces essais : - Le modèle C3(1)-Tag de cancer du sein décrit précisément dans la bibliographie. - Concordance du modèle C3(1)-Tag murin avec les observations cliniques chez les femmes atteintes de cancer du sein triple négatif. - Similitudes de la physiologie et de la taille du génome entre la souris et l'homme - L'organisme évolue rapidement (courte durée de vie) et permet des analyses compatibles avec les impératifs de progrès thérapeutiques à apporter en clinique humaine - Certaines souches sont génétiquement modifiées, permettant la création de modèles tumoraux particuliers (absence du système immunitaire pour mettre en lumière le rôle de ce dernier dans la colonisation métastatique). - Modèle C3(1)-Tag : les souris C3(1)-Tag développent des tumeurs spontanées à partir de 16 semaines avec des tumeurs d’environ 17 mm de diamètre (1500 mm3, point limite) aux alentours de 22 semaines. Afin de récupérer un maximum de tissu cancéreux, les souris seront utilisées lorsqu’elles présenteront au moins une tumeur de 17 mm de diamètre (environ 1500 mm3), sauf si un point limite est atteint avant. - Modèle NSG : les souris seront utilisées entre 10 et 12 semaines, âge adulte permettant aux souris de supporter le développement de métastases. - Modèle REAR : similaire au modèle NSG, les souris seront injectées avec des cellules cancéreuse C3(1)-Tag entre 10 et 12 semaines pour permettre le développement de métastases.

600 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Génétiquement modifiées pour développer des déficits de mémoire, elles reçoivent deux molécules par gavage ou injection pendant 21 jours, puis subissent des tests comportementaux dont des épreuves de nage dans une eau à 22 degrés. Le porteur n'annonce qu'un inconfort lié à la contention et attend des molécules qu'elles restaurent la mémoire, les souris étant tuées pour analyser leur cerveau. Il affirme qu'aucune alternative cellulaire ne peut remplacer l'animal entier, un passage en clinique restant conditionné aux résultats.

Objectifs

L’objectif de ce projet est d’identifier l’effet bénéfique de molécules pharmacologiques à potentiel thérapeutique dans des maladies du cerveau (démence fronto-temporale, maladie d’Alzheimer, tauopathie). Deux molécules seront testées et elles seront injectée par deux voies d’administration différentes dans deux lignées de souris modèlisant ces maladies du cerveau (et de leurs contrôles). Nous mènerons ensuite une série de tests comportementaux visant à évaluer si ces différents traitements (molécules actives, molécules contrôle) favorisent la formation de la mémoire chez ces animaux. Des analyses du tissus cérébral (obtenu post-mortem) permettront d’avancer sur la compréhension des effets de ces traitements au niveau cellulaire. Pour comprendre leurs mécanismes d’action, des études moléculaires seront menées en parallèle sur ces tissus obtenus post-mortem à partir d’autres groupes d’animaux traités. Ces études permettront de démontrer si l’administration de ces molécules par voie orale apporte un bénéfice sur le cerveau et s’il l’un de ces traitements (ou les deux) peuvent être ultérieurement appliqués à l’Homme pour des études cliniques.

Bénéfices attendus

En utilisant des modèles animaux de pathologies humaines, cette étude permettra de mettre en évidence si l’administration par voie orale (per os) de nouveaux médicaments est efficace contre les maladies du cerveau. En effet, la validation du mode d’administration oral pour le traitement pharmacologique avec l’une ou l’autre de ces molécules (ou les 2), permettra leur exploitation vers les phases cliniques chez l’Homme. Ainsi, ces études apporteront des bénéfices en santé humaine car elles apporteront des pistes et des preuves d’efficacité pour aller vers les études cliniques chez l’Homme. De plus, en apportant des bases mécanistiques à leur mode d’action, ces études permettront d’étayer les connaissances plus fondamentales de l’effet bénéfique de ces molécules sur le cerveau.

Procédures

Le gavage oral sera réalisé sur 360 animaux vigiles, à raison de 1X/jour pendant 3X5 jours suivi de 2 jours de repos, sur une période de 21 jours. Les injections intra-péritonéales seront réalisés sur 240 animaux vigiles, à raison de 1X/jour pendant 3X5 jours suivi de 2 jours de repos, sur une période de 21 jours. Le gavage oral nécessite une habituation à la contention de 30 secondes 1X/jour pendant 3 jours, suivie des contentions répétées 1X/jour pendant 15 jours (sur les 21 au total). Chaque contention est faite sur animal vigile et dure entre 10 et 15 secondes. Comportement réalisé sur 360 animaux vigiles hébergés en cage individuelle avec nid sur une période de 41 jours/animal: Test1 : 48h dans une cage avec peu de litière et sans nid, Test2 : 15min de test/jour dans une boite d’open field sur 5 jours, Test3 : 3X 1min/jour dans de l’eau à 22° C sur 6 jours + 1 min dans l’eau (22°C) 24h après l’entrainement + 1 min dans l’eau (22°C) 21 jours après l’entrainement. Chaque test est séparé du suivant par 3 jours. Les souris transgéniques développent des déficits mnésiques (souris THY-Tau22 à l’âge de 9 mois et souris Thy1-hSNCA à l’âge de 12 mois).

Impact sur les animaux

Les procédures exécutées ne provoqueront qu'un inconfort léger liées au stress de la contention des souris au moment de l’administration de molécule. Cependant celui-ci sera minimisé par la mise en place d’une habituation à la contention, réalisée 1X/jour pendant 3 jours avant les différents types d’administration. La voie d'administration par gavage oral a été retenue car il s'agit de celle qui serait utilisée chez l’Homme dans les phases cliniques. La voie d'administration intrapéritonéale est la voie qui a déjà été utilisée chez l’animal dans des études pilotes et servira de contrôle à l’administration par gavage oral. L’inconfort ne durera que très peu de temps, juste pendant et après l’injection. Ces deux modes d’administration sont opérés par une personne qualifiée et spécialement formée sur ces gestes techniques, minimisant ainsi le stress auquel les animaux sont soumis. Enfin, aucun effet secondaire (indésirable) n'est attendu avec les deux molécules testées, car des études antérieures ont déjà montré qu’elles n’avaient pas d’effet toxiques, même lors d’injections répétées/chroniques. Cependant, les animaux seront observés et pesés quotidiennement par du personnel spécialement formé lors des administrations des molécules et lors des tests comportementaux. Les souris transgéniques développent des déficits mnésiques entre 9 mois et 12 mois. Notons que l’administration des molécules devraient, selon notre hypothèse de travail, minimiser ces nuisances (par exemple, restaurer la mémoire).

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure pour prélèvements et analyses post-mortem.

Remplacement

Dans la mesure où nos travaux portent sur les caractérisations comportementales et moléculaires suite à un traitement pharmacologique, il n’est pas possible de recourir à un autre type de modèle d’étude qu’à celui de l’animal entier. Nous ne pouvons pas utiliser d’alternative cellulaire. Notons que les modèles murins (souris) récapitulent les symptômes majeurs de la maladie (déficit de mémoire) et restent ainsi des outils uniques pour l'étude des mécanismes physiopathologiques, la validation de cibles thérapeutiques et la réalisation de tests précliniques.

Réduction

Nous avons réduit au strict nécessaire le nombre d’animaux pour permettre des analyses statistiques sur des groupes incluant mâles et femelles, soit 18 souris/groupe (9 mâles et 9 femelles) pour le comportement et 12 souris/groupe (soit 6 mâles et 6 femelles) pour les approches moléculaires. L’efficacité de chaque traitement sera effectuée à l’aide de tests statistiques adaptés. Les calculs fait tiennent compte de la variabilité interindividuelle. Ainsi, pour toutes nos analyses, nous utiliserons à la fois des animaux mâles et femelles dans nos expériences de manière à ne pas biaiser nos résultats, et les sexe ratios seront conservés entre les différents groupes (voir chronogramme décrivant les groupes d’animaux). Enfin, nous avons créé les lots d’animaux de cette étude en tenant compte des études antérieures qui avaient déjà montré l’impact de ces molécules sur les groupes contrôles et cela nous permet de réduire le nombre total d’animaux de 720 à 600.

Raffinement

Afin de raffiner les conditions de vie des animaux, ceux-ci bénéficieront de soins appropriés pour optimiser le bien-être des souris, tels que des éléments d’enrichissement (matériel de construction du nid, barre à ronger) et d’un suivi quotidien. De plus, ils seront maintenus en groupe sociaux, sauf pour la durée des tests de comportement où ils seront isolés (1/cage). Dans ce cas, plusieurs cages (3 au minimum) seront maintenues côte à côte sur les rayonnages des racks de stabulation. Les souris seront manipulées à l’aide de tubes spécifiques pour réduire le stress lors des changes (permet de nettoyer les cages sans toucher la souris). Des points limites prédictifs sont mis en place pour limiter la souffrance si un problème devait survenir après l’administration d’une molécule : la surveillance des souris est journalière (observation visuelle, suivi de l’aspect général et de la posture) et elles sont pesées avant chaque administration de molécule, permettant de s’assurer du bien-être des souris. Les souris sont habituées à la manipulation par l’expérimentateur pour réduire le stress lié à la manipulation lors de l’administration des molécules. Les animaux sont testés dès le début de l’apparition des déficiences mnésiques afin de réduire le temps d’hébergement des animaux en animalerie.

Choix des espèces

Le modèle rongeur représente une alternative de choix pour la modélisation préclinique des maladies du cerveau ayant une origine génétique. En effet, les maladies du cerveau que nous étudions dans ce projet apparaissent à l’âge adulte (40-50 ans) lorsque ce sont des formes génétiques. Elles apparaissent plus tardivement, quand leur origine n’est pas connue, le vieillissement étant un facteur de risque majeur de ces pathologies. Ainsi, les animaux étudiés seront utilisés à l'âge adulte, soit 9 et 12 mois selon les modèles, cela correspond environ à la moitié de la vie d’une souris de laboratoire. Nos études antérieures ont montré que cela correspond également au moment où les premiers signes de déficits mnésiques apparaissent dans ces modèles. De plus, ces modèles permettent de répondre à la question posée car les souris possèdent des structures neuro-anatomiques comparables à celles du cerveau humain.

648 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit sous anesthésie une incision du caecum ou de l'estomac refermée par un polymère adhésif, pour valider des produits destinés à remplacer les sutures en chirurgie digestive. Le porteur annonce un risque d'infection bactérienne, des douleurs abdominales, une perte de poids et une léthargie après l'opération, les rats étant tués pour analyser la cicatrisation. Il présente ces travaux comme une étape de développement de ses propres polymères et affirme qu'il lui est "impossible" de les remplacer par des méthodes sans animaux.

Objectifs

Ce projet permettra de caractériser et de valider in vivo l'intérêt de nos polymères adhésifs biocompatibles pour la réparation tissulaire dans le cadre de chirurgies du système gastro-intestinal. L'objectif est d'évaluer les propriétés adhésives et mécaniques de nos polymères notamment leur conformité aux tissus après application locale au site de chirurgie. Les indications dans lesquelles nos polymères seront évalués sont les suivantes : (1) promotion d’étanchéité dans le cadre des anastomoses colorectales et (2) après gastrectomie. Cette évaluation sera réalisée sur du court à long terme, et permettra de sélectionner les candidats polymères les plus pertinents pour chacune des indications mentionnées ci-avant. Compte tenu de l'innovation de notre technologie, ces informations ne sont pas disponibles dans la littérature et sont essentielles au développement de nos produits.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de valider au niveau préclinique l’intérêt de nos polymères à (1) venir en support des méthodes de réparation déjà existantes afin de compléter leur action et d’éviter des effets secondaires tels que les fuites voire (2) remplacer les sutures couramment utilisées lors de ces chirurgies (et présentant des limitations) afin de réduire le traumatisme aux tissus et de faciliter la procédure chirurgicale. Ce projet fait partie de l’étape de recherche et validation de produits qui seront implantés dans le corps humain, qui permettra de réduire le risque pour le patient. Il nous est impossible de substituer ces travaux par d’autres méthodes n’utilisant pas d’animaux. Ce projet a donc pour but de mettre en évidence l’intérêt du développement de nos polymères adhésifs, dans un modèle rongeur adapté aux cas cliniques.

Procédures

Les animaux seront soumis à deux procédures : 1) Après anesthésie et analgésie de l'animal, un défaut sera réalisé sur le caecum puis scellé avec une ou 2 sutures et l’application d’un polymère adhésif. La durée de la procédure sera d’environ 20 minutes par animal. 2) Après anesthésie et analgésie de l'animal, un défaut sera réalisé sur l’estomac puis scellé avec une ou 2 sutures et l’application d’un polymère adhésif. La durée de la procédure sera d’environ 20 minutes par animal.

Impact sur les animaux

Les risques anesthésiques sont les suivants : hypothermie et assèchement de la cornée. Une infection bactérienne est un effet indésirable potentiel résultant de la section du caecum ou de l’estomac. Suite à la chirurgie, les rats pourront présenter des douleurs abdominales. Les animaux pourraient également manifester des signes de perte de poids, malaise et léthargie associés à la procédure chirurgicale.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire car des prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem. L’absence de battements cardiaques et réflexes sera confirmée puis une dislocation cervicale sera réalisée selon les directives de la Structure chargée du Bien Etre des Animaux, le vétérinaire référent et l’inspecteur de la Direction Départementale de la Protection des Populations.

Remplacement

Les études ex vivo ne permettent pas de mimer les propriétés biologiques et mécaniques des organes entiers. Par conséquent, ce projet a pour but de valider l’efficacité de nos polymères à la prévention de fuite dans le cadre de chirurgies du système gastro-intestinal.

Réduction

Le nombre d’animaux (648) a été rationalisé au maximum en tenant compte des tests préalables réalisés sur les polymères candidats à l’implantation in vivo, afin de réduire le nombre de polymères à tester : 1) Propriétés physico chimiques 2) Etude des capacités de polymérisation 3) Caractérisation ex vivo des propriétés mécaniques et d’adhésion Aussi, le nombre d’animaux par groupe (6) a été défini en se basant sur les analyses statistiques qui seront effectuées.

Raffinement

Le nombre d’animaux par cage (2 animaux) respectera la législation sur la protection des animaux de laboratoire. Les rongeurs disposeront à volonté d’eau et d’aliments jusqu’à 2-3h avant la chirurgie puis post-chirurgie. Les animaux seront soumis à un jeun 2-3h avant la chirurgie (uniquement la nourriture, l’eau restant disponible à volonté) pour minimiser le contenu dans le caecum et l’estomac. Tous les animaux seront hébergés en portoirs ventilés et enrichis avec des maisons, des bâtons, du papier, des balles en bois ou des os en plastique. La totalité des gestes expérimentaux sera pratiqué par du personnel qualifié. Les animaux recevront un traitement antalgique avant toute procédure chirurgicale qui se fera sous anesthésie générale. A la suite de la procédure chirurgicale, un traitement antalgique systémique sera administré, ainsi qu’un traitement antibiotique pour prévenir des infections. Les animaux seront observés au minimum une fois par jour afin d’évaluer de potentiels signes de mal-être. Un vétérinaire est joignable tous les jours si besoin. En cas d’atteinte des points limites (variation relative du poids corporel supérieure ou égale à 20 pour cent par rapport au poids maximum mesuré, persistante sur 2-3 semaines ou dégradation de l’état général de l’animal), l’euthanasie de l’animal sera effectuée. La lignée de rats impliquée sera Wistar, et le nombre maximum d’animaux utilisé sera de 648.

Choix des espèces

L’utilisation d’un modèle mammifère est, selon nous, essentiel à cause des différences structurales existantes entre les organes des espèces mammifères et non-mammifères. La taille des rats permet d’utiliser de faibles quantités de polymères en comparaison des porcs ou des brebis. De plus, les rats sont des modèles animaux classiquement utilisés en expérimentation animale pour évaluer la réparation des défauts dans le système gastro-intestinal. Le modèle singe a été automatiquement exclu pour des raisons éthiques, les études présentées dans ce projet étant des études précoces du développement. Les animaux qui seront utilisés auront entre 6 et 12 semaines au début de l’étude. Ils seront donc adultes et arrivés à maturité sexuelle. Simultanément les animaux seront jeunes et donc auront une plus forte chance de ne pas développer des maladies liées au vieillissement. Les animaux seront bagués sur l’oreille dès leur arrivée dans l’animalerie.

1 500 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit un cathéter posé dans la veine jugulaire, des administrations orales jusqu'à deux fois par jour et des prélèvements sanguins et urinaires répétés, pour mesurer la toxicité osseuse de composés développés par les clients du laboratoire. Le porteur annonce une inflammation transitoire aux sites d'implantation et d'injection ainsi qu'un stress lié à l'isolement en cage métabolique jusqu'à 24 heures, les rats étant tués pour prélever leurs os. Il affirme qu'aucune méthode alternative ne reproduit le remodelage osseux d'un organisme entier et juge l'usage d'animaux "indispensable".

Objectifs

L’objectif du présent projet est d’évaluer les atteintes osseuses potentielles qui pourraient survenir lors de traitements thérapeutiques. En effet, des études de pharmacovigilance ont montré que la fragilisation osseuse peut être induite par des médicaments, par carence ou pertes en calcium, phosphate et vitamine D, ou réduction de la minéralisation / densité minérale de l’os. La classe thérapeutique la plus fréquemment en cause est celle des corticoïdes mais d’autres médicaments sont aussi suspectés comme les antirétroviraux, des antiacides, des médicaments antiépileptiques, des antithrombotiques mais aussi des antidépresseurs, des neuroleptiques, et médicaments utilisés par exemple dans le traitement du cancer du sein. A noter aussi qu’un risque d’ostéoporose est évoqué pour les statines, et retrouvé significatif à forte dose. D’autre part, si le risque d’effets indésirables osseux est plus ou moins bien documenté les mécanismes mis en jeu ne sont pas encore connus avec précision. Il devient donc essentiel et indispensable dans le développement de nouveaux médicaments et tout particulièrement pour les classes thérapeutiques citées ci-dessus, de vérifier l’absence d’effets secondaires délétères pouvant intervenir sur l’os afin de ne pas dégrader la qualité de vie des patients. C’est donc, dans ce contexte que s’inscrit ce projet afin d’évaluer sur l’animal les effets secondaires potentiels de composés thérapeutiques actuellement en développement chez nos clients. Les études permettront de définir les types de lésions osseuses qui pourraient être observées, et d’améliorer les schémas thérapeutiques d’administration des composés évalués afin de réduire et/ou abolir les effets délétères, voire même de stopper le développement de certains composés.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus de ce projet se mesurent sur plusieurs niveaux : - Court terme : chaque protocole inclus dans ce projet, permettra à son échelle d’informer sur la pharmacocinétique ainsi que sur la potentielle toxicité osseuse des composés étudiés. - Long terme : ce projet permettra d’obtenir des informations sur l’évaluation, la détection, le contrôle ou les modifications des conditions physiologiques osseuses chez les animaux après application du composé. De plus, ce projet doit permettre d’établir des plans de prévention, prophylaxie, et diagnostic robustes indispensables à la prise en charge et au suivi de maladies, chez l'homme et/ou les animaux.

Procédures

Un cathéter connecté à un dispositif facilitant les prélèvements récurrents de sang sera posé dans la veine jugulaire de l’animal (45 min environ par animal). Les administrations orales de composés seront réalisées sur animaux vigiles (moins de 5 minutes par administration). Les fréquences d’administration (au maximum 2 fois par jour) dépendent de la prophylaxie des composés testés. Les injections de composés seront réalisées sur animaux vigiles ou anesthésiés (moins de 5 minutes par injection). Les fréquences d’administration dépendent de la prophylaxie des composés testés. Les prélèvements sanguins seront effectués sur animaux vigiles via le dispositif de prélèvement (moins de 3 min par prélèvement). Si des prélèvements à l’aorte abdominale sont effectués, ils ne se feront qu’en point final sous anesthésie avant euthanasie de l’animal. Les urines pourront être prélevées en cours de protocole sur animaux vigiles, en pressant sur la vessie des animaux (moins de 5 minutes par prélèvement) ou en point final, sur animaux euthanasiés. Elles peuvent être également collectées suite au placement des animaux en cage métabolique pendant un maximum de 24h où l'urine libérée par l’animal pendant ce laps de temps sera collectée.

Impact sur les animaux

Une possible réaction inflammatoire pourra apparaître au cours du temps en cas de toxicité osseuse (due à l’administration du traitement thérapeutique). Pour prévenir ce cas de figure, les animaux sont suivis de près et des grilles d’évaluation clinique ainsi que les conduites à tenir en cas de l’observation de ces signes ont été prévus. Les nuisances attendues sur les animaux sont : - Inflammation transitoire au niveau du site d’implantation de cathéter - Inflammation transitoire au niveau du site d’injection du traitement - Stress dû à l’isolement des animaux en cage métabolique pour une durée maximale de 24h

Devenir

A l’issue de chaque procédure tous les animaux seront humainement euthanasiés et autopsiés minutieusement. Les organes d'intérêts, dont les pièces osseuses, seront prélevés. Les prélèvements sanguins et urinaires seront utilisés pour doser le composé et/ou évaluer la toxicité systémique par numération sanguine et/ou évaluer les modifications éventuellement de biomarqueurs du remodelage osseux et du métabolisme phosphocalcique. Les organes seront également utilisés pour doser les composés et / ou réaliser des analyses histopathologiques et d’imagerie.

Remplacement

De manière systématique, les composés que nous évaluons in vivo ont fait l’objet de tests préliminaires in vitro mais le passage chez l’animal reste indispensable afin d’évaluer de potentielles interactions avec l’organisme. En effet, les tests in vitro actuels permettent de prévoir le devenir des agents thérapeutiques testés, mais ne renseignent pas sur leurs effets sur l’ensemble des organes/tissus d’un organisme. Aucune méthode alternative ne permet actuellement de reproduire tous les paramètres physiologiques qui sont liés à un individu dans sa globalité. De plus, le tissu osseux est un tissu en perpétuel remodelage avec une activité de résorption et de formation osseuse. Cet équilibre repose sur des mécanismes de régulations systémiques et locaux grâce à une communication étroite entre les différentes cellules osseuses afin de maintenir l’homéostasie du tissu. Ce mécanisme complexe ne peut être mimé par un modèle simple de culture in vitro. Il n'existe donc pas de méthode alternative à l'expérimentation animale pour évaluer l’apparition de lésions osseuses. L'utilisation d'animaux est donc indispensable pour atteindre les objectifs de ce projet

Réduction

Le nombre d’animaux est réduit au maximum afin d’avoir des résultats exploitables, permettant de conclure de manière certaine, tout en évitant la réalisation d’une deuxième étude pour confirmer les résultats obtenus au cours du présent projet. Etant donné la variabilité probable des réponses aux principes actifs et en accord avec l’article R.214-105 du Code rural et de la pêche maritime, 10 animaux par groupe au maximum sont prévus afin d’assurer un nombre minimum d’animaux nécessaire pour une analyse pertinente et une comparaison statistique fiable tout en prenant en compte le bien-être animal. Ce nombre d’animaux a été déterminé par approche statistique (calcul de puissance), sur nos données historiques et l’utilisation de chaque animal a été optimisée (analyses et recueil de données longitudinales, études pilotes…) tout en limitant les contraintes au maximum. Cet effectif sera revu à la baisse dans le cas où le traitement évalué est connu, et après analyse des résultats d’études précliniques préliminaires d’efficacité, afin de donner des résultats reproductibles et similaires d’un animal à l’autre. Pour chacune des procédures, des tests statistiques seront réalisés.

Raffinement

Les animaux seront stabulés en groupes sociaux dans des locaux adaptés permettant leur maintien dans un environnement adéquat, n'induisant pas de stress. Nous mettrons en place des mesures spécifiques et adaptées aux douleurs éventuelles occasionnées par les différents traitements pour éviter toute souffrance inutile et prolongée : les conditions d’hébergement seront optimisées (litière spécifique, augmentation de l’enrichissement, facilité d’accès à l’alimentation et ajout de nourriture appétente), nous utiliserons un anesthésique lors des prélèvements sanguins à la jugulaire et des traitements antalgiques dès l’apparition de premiers signes cliniques. Un suivi quotidien des animaux sera effectué et un suivi approfondi avec prise de poids et observations sur des caractéristiques spécifiques (gonflement, locomotion, sensibilité mécanique, ...) sera effectué deux ou trois fois par semaine. Tout animal ayant atteint un ou plusieurs des points limites (repérés le plus précocement possible grâce à un suivi quotidien et à l’appui des grilles du bien-être animal adaptées) sera euthanasié

Choix des espèces

Le rat a été choisi pour ce projet car cette espèce mammifère présente des caractéristiques physiopathologiques et réponses tissulaires notamment en termes de remodelage osseux, proches de celles observables chez l'homme. Le rat, étant fréquemment utilisé à des fins de recherche, l’étude des effets de composés chez cet animal de laboratoire, permet de transposer assez facilement les résultats à l'homme, par simples approches/méthodes statistiques. Par ailleurs, la taille de cet animal permet d’obtenir un volume suffisant de liquides biologiques parfaitement analysables. Enfin, les données obtenues chez ce rongeur permettent de calculer facilement les doses administrables à l’homme prévues dans le cadre des premiers essais cliniques nécessaires au développement de nouveaux médicaments. Sous le couvert de la réglementation française, le stade de développement des animaux sera défini avant chaque protocole et dépendra de l'indication thérapeutique dans laquelle les différents composés seront utilisés.

440 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La moitié reçoit un dispositif implanté dans l'abdomen par chirurgie, l'autre des injections locales, et toutes subissent l'application répétée de pommades irritantes provoquant psoriasis, eczéma ou dermatite, pour tester le potentiel thérapeutique de la cytokine IL-34. Le porteur décrit un épaississement de la peau accompagné de démangeaisons ou de douleur locale, et prévoit la mise à mort pour prélever peau et organes immunitaires. Il affirme que la structure et l'immunité de la peau rendent l'analyse in vivo "indispensable", les retombées pour des maladies humaines fréquentes restant annoncées à terme.

Objectifs

La cytokine IL-34, découverte en 2008, a été principalement décrite pour son implication dans la survie et la différenciation de certaines cellules immunitaires présentes dans le sang et les tissus. Plus récemment, il a également été montré qu’elle est impliquée dans la fonction de cellules régulatrices, aboutissant à une tolérance dans le contexte de la transplantation. Cette protéine a donc un grand potentiel thérapeutique dans la maitrise du rejet de greffe, mais également dans d’autres maladies autoimmunes ou inflammatoires. Celle-ci pourrait en effet offrir une alternative aux traitements donnés à ces patients pour limiter l'action du système immunitaire, dont les effets secondaires sont importants. En parallèle, il a été décrit que les cellules de Langerhans, cellules résidentes de la peau, sont dépendantes de la présence d’IL-34. Cela rend l’étude du rôle de l’IL-34 dans le compartiment cutané très intéressant, au niveau des cellules de Langerhans mais aussi d'autres cellules résidentes du derme. L’objectif principal est donc d’étudier le potentiel thérapeutique de l’IL-34 dans le traitement de pathologies inflammatoires de la peau comme le psoriasis ou l'eczéma par exemple.

Bénéfices attendus

Plusieurs bénéfices, à court et long terme sont attendus avec ce projet. Dans le cadre du projet, l’association des résultats obtenus in vitro et in vivo permettra l’amélioration des connaissances sur les mécanismes d’action de l’IL-34, et de l’impact sur les différentes cellules cibles présentes dans le derme et l’épiderme. Mais l’objectif est surtout la découverte de nouvelles cibles thérapeutiques pour la molécule IL-34, ici dans des modèles de pathologies cutanées. Ces résultats permettront de proposer de nouvelles alternatives thérapeutiques pour ces pathologies très fréquentes chez l’homme. De manière plus générale, la cytokine IL-34 pourrait avoir un potentiel thérapeutique dans plusieurs maladies autoimmunes ou inflammatoires. Celle-ci pourrait en effet offrir une alternative aux traitements immunosuppresseurs dont les effets secondaires sont importants chez les patients, et dont l’efficacité peut être insuffisante.

Procédures

Deux voies d’administration de la molécule thérapeutique seront comparées. 50% des animaux seront traités à l’aide de dispositifs implantables permettant une diffusion continue de la molécule thérapeutique. Le traitement via l’utilisation de ces dispositifs implique une seule chirurgie (environ 30 min) pour leur implantation au niveau de la cavité abdominale. Toutes les précautions sont prises pour limiter le stress, l’inconfort et la douleur induite par la chirurgie, avec une procédure réalisée sous anesthésie gazeuse, une analgésie pré- et post-opératoire, une prévention de l’hypothermie avec placement des animaux sur tapis chauffants, ainsi que la prévention de l’hypotension avec l’injection d’une solution saline. Les animaux sont suivis de manière journalière dans les jours suivant la chirurgie. 50% des animaux recevront le traitement sous forme d’injections locales au niveau des zones lésées de la peau, l’objectif étant d’évaluer l’efficacité locale et de limiter les potentiels effets secondaires. Ces injections seront également réalisées sous anesthésie afin de limiter le stress et garantir la sécurité des animaux, ainsi que la qualité de l’injection thérapeutique. Dans les différents protocoles, l’induction des pathologies se font par application cutanée de pommades ayant un effet irritant localement. Le protocole de psoriasis a une durée de 5 jours avec une application locale journalière. Le protocole de dermatite allergique de contact a une durée de 10 jours avec un total de 2 applications locales. Le protocole d’eczéma a une durée de 20 jours, avec un total de 12 applications locales. Toutes ces applications se feront sous anesthésie générale de courte durée afin de limiter la contention et le stress des animaux.

Impact sur les animaux

Des effets indésirables modérés et de courte durée sont attendus dans les procédures décrites dans cette saisine. Ces effets sont décrits ci-dessous et seront tous pris en compte afin de limiter leur intensité et leur durée. En plus des soins pré- et post-opératoires ainsi que des traitements analgésiques prévus suite à la chirurgie, les animaux sont suivis de manière journalière dans les jours suivant la chirurgie, bien qu’aucune réduction de mobilité ou inconfort n’est attendue. La réalisation des injections au niveau de la peau ne doit pas être responsable de douleurs au niveau local, mais sera également réalisée sous anesthésie. Dans les différents modèles de pathologies cutanées décrits ici, l’induction des pathologies se font par application cutanée de pommades, ayant un effet irritant localement et spécifiques pour chaque modèle (psoriasis, dermatite allergique de contact, dermatite atopique/eczéma). Ces pommades sont appliquées de manière répétée sur une petite zone de la peau des animaux, soit au niveau d’une zone de l’abdomen, soit au niveau de l’oreille. Les effets attendus sont un épaississement de la peau de l’oreille, associé au non à des démangeaisons ou une douleur locale. Telles que décrits dans la littérature, les effets attendus sont légers avec peu d’impact sur le bien-être et le comportement des animaux traités. Une grille de suivi clinique et un suivi de poids seront réalisés afin de pouvoir repérer une éventuelle aggravation de l’état clinique des animaux.

Devenir

Tous les animaux sont euthanasiés en fin de procédure. Le but est d'obtenir le maximum d'informations sur les mécanismes d'actions et cellules cibles de la molécule thérapeutique, pour chaque animal traité, et en comparaison avec les animaux non traités. Un prélèvement de sang sera réalisé avant euthanasie afin d'analyser les cellules immunitaires et cytokines circulantes du sang. Des prélèvements d'organes seront réalisés en post-mortem afin d'analyser effets de la molécule thérapeutique sur les différents organes immunitaires (ganglions, rate) mais également au niveau de la peau traitée ou non traitée.

Remplacement

La majorité des résultats obtenus sont issus d'études sur la structure et la fonction de l’IL-34, réalisées in vitro sur cellules de souris et humaines, et ont permis de mettre en évidence les propriétés immunorégulatrices de l’IL-34. Malgré cela, ces résultats sont limités par l’absence de contexte physiologique et par la complexité du système immunitaire qui ne peut être mimé in vitro. L’utilisation de modèles pré-cliniques est donc nécessaire pour approfondir les mécanismes d’action et cibles thérapeutiques potentielles de l’IL-34, notamment dans les pathologies cutanées ayant une composante immunitaire. La peau possède une structure et une immunologie très spécifique, qui rend l’analyse in vivo indispensable.

Réduction

Un nombre total maximum de 440 animaux est prévu dans ce projet, dont la répartition est décrite ci-après. Le nombre d'animaux a été déterminé de façon à être interprétable statistiquement. Chaque protocole contient 4 groupes de 10 souris maximum, soit 40 souris par modèle. Quatre modèles seront développés, à savoir un modèle de psoriasis, un modèle de dermatite allergique de contact, avec deux agents différents, et un modèle d'eczéma (dermatite atopique). Pour chaque modèle, 2 voies d’administration seront comparées, une administration systémique par l’utilisation de dispositifs implantables permettant une diffusion continue, ou une administration via une injection locale au niveau de la zone lésée de la peau. De plus, l'efficacité du traitement en préventif et en curatif sera comparée. Pour chaque modèle, des expériences préliminaires seront d’abord effectuées sur un petit nombre d’animaux; si les effets observés ne sont pas suffisamment visibles in vivo lors de premiers tests (groupe de 3 à 4 souris par expérience), les expériences ne seront pas reproduites et la totalité des 10 souris ne sera donc pas utilisée. Dans le modèle de dermatite de contact par exemple, un seul agent sera testé en premier lieu, et si le modèle est satisfaisant, le deuxième agent ne sera pas testé. De la même manière, si une voie d’administration donne des résultats bien supérieurs à l’autre, une seule voie d’administration sera conservée afin de diminuer le nombre total d’animaux utilisés. Le traitement curatif (après apparition des premiers symptômes) ne sera testé qu'avec la voie d'administration choisie dans la première phase, et seulement si les résultats préliminaires sont encourageants en préventif.

Raffinement

Des mesures sont mises en place lors de la chirurgie d’implantation des dispositifs, avec une analgésie pré- et post-opératoire et une anesthésie générale. Les souris sont placées sur un tapis chauffant pendant la chirurgie jusqu’au réveil total. Elles recevront une injection de solution saline, un baume ophtalmique sera appliqué sur leurs yeux. Une analgésie locale sera également ajoutée au moment de la chirurgie. En post-opératoire, les animaux seront suivis quotidiennement pour vérifier l’absence de perte de poids et l’état général, avec suivi quotidien de la cicatrisation. Les injections locales cutanées ainsi que les prélèvements sanguins avant euthanasie seront également effectués sous anesthésie générale. Bien qu’une atteinte de l’état général ne soit pas attendue dans ces différents protocoles, un suivi journalier du poids et de l’apparition de signes cliniques (comportement/mouvement, aspect général, évaluation du poids) sera effectué. Un tableau de score a été mis en place, afin d’agir rapidement en cas de détérioration de l’état clinique, avec mise en place d’une analgésie si besoin, ou sortie du protocole avec euthanasie le cas échéant. Dans ce cas, les animaux concernés seront euthanasiés après anesthésie générale. Les animaux provenant d'élevages agréés sont acclimatés pendant au moins une semaine avant de débuter une procédure. Les souris sont hébergées dans des cages ouvertes par groupe de 5 animaux maximum, et ont des formes d’enrichissements à leur disposition (tube, block, frisottis) afin de réduire leur stress.

Choix des espèces

Les études fonctionnelles réalisées in vitro à partir de cellules humaines mettent en évidence les propriétés immunorégulatrices de l’IL-34 mais sont limitées par l’absence de contexte physiologique et de la complexité du système immunitaire qui ne peut-être mimé in vitro. L’utilisation de modèles pré-cliniques est donc nécessaire pour valider ces résultats, pour approfondir les connaissances sur les cellules cibles et mécanismes d’action, et pour obtenir des informations sur le potentiel thérapeutique de l’IL-34. De plus, le compartiment cutané possède une structure et une immunologie très spécifiques, qui rend l’analyse in vivo indispensable. Plusieurs modèles de souris sont utilisés pour différentes pathologies cutanées, et les mécanismes immunitaires sont bien mis en évidence dans la littérature, ce qui permet à ce projet de s’appuyer sur des publications déjà existantes représentant de manière fiable les pathologies humaines. Les fonctions de l’IL-34 de souris sont également bien décrites et sont représentatives des effets observés sur cellules humaines. La souris est donc l’espère la plus pertinente pour faire la preuve de concept sur le potentiel thérapeutique de l’IL-34 dans des pathologies cutanées. Pour ce projet, les animaux utilisés seront des souris jeunes adultes de 10 à 12 semaines, afin d’éviter la phase de croissance et d’avoir un poids stabilisé au démarrage de l’expérimentation, permettant un meilleur suivi clinique, mais aussi un poids suffisant pour limiter le risque de complications chirurgicales liées à l’implantation des dispositifs au niveau de la cavité abdominale.

30 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont infectés par un virus de la grippe porcine par voie trachéale puis, pour certains, par un second virus respiratoire par voie nasale, ce qui provoque fièvre, baisse d'appétit et troubles respiratoires, avant leur mise à mort pour prélever les poumons. L'étude porte sur l'effet de la grippe sur les cellules immunitaires pulmonaires, avec une visée d'élevage et un rapprochement annoncé avec la grippe humaine. Le porteur reconnaît l'existence de modèles in vitro mais les juge trop éloignés de "l'environnement pulmonaire complet".

Objectifs

En élevage porcin, les problèmes respiratoires sont responsables de pertes économiques importantes. Ces troubles sont fréquemment dus à une association d’agents pathogènes et sont alors rassemblés sous le nom de « Complexe Respiratoire Porcin ». Parmi les virus importants impliqués dans le complexe respiratoire porcin figurent les virus de la grippe porcine (swIAV) et celui du syndrome dysgénésique et respiratoire porcin (PRRSV) qui se retrouvent fréquemment associés en élevage. Pour comprendre les interactions entre ces deux virus, des expériences de co-infections ont été réalisées chez le porc. Ces études ont consisté soit à inoculer les porcs avec les deux virus en même temps ou bien à les inoculer de façon décalée en inoculant d’abord le virus PRRSV puis le virus swIAV quelques jours plus tard. Par ailleurs, la plupart des données récoltées concernent principalement les symptomes, les lésions ou bien la multiplication des virus, mais les réponses immunitaires ont été peu étudiées au niveau des poumons. Notamment, très peu de données sont disponibles sur les macrophages pulmonaires (grosses cellules immunitaires présentes dans le poumon et capables d’ingérer des particules) après infection grippale (swIAV) et/ou infection PRRSV alors que ces cellules font partie de la première ligne de défense contre les agents pathogènes et qu’elles sont la cible principale du PRRSV. Or, des études réalisées chez la souris et le singe ont montré que l’infection par le virus de la grippe pouvait diminuer le nombre de macrophages et influencer leur développement, ce qui pourrait largement influencer le devenir d’une infection ultérieure par un autre virus respiratoire. Dans ce contexte, cette étude a pour objectifs d’évaluer l’impact d’une infection grippale sur la population des macrophages pulmonaires, ainsi que sur les réponses précoces des porcs à une infection secondaire par un virus ayant pour cible ces cellules pulmonaires, à savoir le virus du PRRSV.

Bénéfices attendus

Les résultats de cette étude aideront à approfondir les connaissances sur l’immunité pulmonaire chez le porc, plus précisément sur l’impact de l’infection grippale sur les macrophages pulmonaires et sur leur rôle lors d’infections swIAV et PRRSV successives. A terme, ces résultats pourraient permettre d’imaginer de nouvelles stratégies préventives ou curatives des infections virales respiratoires chez le porc ciblant les macrophages. Par ailleurs, compte tenu des similitudes entre les infections grippales chez le porc et chez l’homme, les données récoltées au cours de ce projet pourraient également contribuer à une meilleure compréhension du rôle des macrophages au cours de l’infection grippale chez l’homme.

Procédures

Selon les groupes, les animaux recevront : - du virus grippal swIAV à J0 par voie trachéale puis du PRRSV à J7 par voie nasale (2 groupes de 5 porcs); - du swIAV uniquement à J0 par voie trachéale (1 groupe de 5 porcs); - du milieu de culture à J1 par voie trachéale puis du PRRSV à J8 par voie nasale (2 groupes de 5 porcs); - uniquement du milieu de culture à J1 par voie trachéale (1 groupe de 5 porcs) L’inoculation intra-trachéale prend environ 2 minutes alors que l’inoculation intranasale prend environ 30 secondes. Selon les lots, les porcs seront soumis à : 1/ des écouvillonnages nasaux sur animal vigile : 2 à 5 prélèvements selon les groupes Les écouvillonnages nasaux prennent environ 15 secondes par animal 2/ des prises de sang sur animal vigile : 2 à 5 prélèvements selon les groupes Les prises de sang prennent environ 15 secondes par animal

Impact sur les animaux

Suite à l’inoculation d’un virus grippal par voie trachéale, un épisode de fièvre est attendu, ne persistant guère plus de 4 jours, ainsi qu’une baisse d’appétit pendant les 3 à 4 jours suivant l’infection et des troubles respiratoires (respiration difficile, toux et éternuements) pendant la semaine suivant l’infection. En ce qui concerne l’inoculation par le PRRSV par voie nasale, les signes cliniques attendus se résument à un court épisode de fièvre modérée accompagné d’une légère baisse d’appétit. Chez les animaux co-infectés swIAV/PRRSV, on pourrait éventuellement observer une manifestation clinique légèrement supérieure à celle observée chez les animaux infectés par un seul virus.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour pouvoir récolter les poumons à partir desquels seront collectés les macrophages.

Remplacement

Il existe des modèles d’infection in vitro pour les virus swIAV et PRRSV. Ces modèles reposent le plus souvent sur l’infection d’un seul type cellulaire, notamment l’infection de cellules épithéliales pour le swIAV et l’infection de macrophages pour le PRRSV. Nous avons mis au point un modèle de co-culture cellulaire (cellules épithéliales + macrophages) dans lequel nous évaluons l’effet des infections simultanées ou successives par un swIAV et le PRRSV. Si ces modèles de co-culture cherchent à représenter ce qui peut se produire au niveau de l’arbre respiratoire, ils sont malheureusement encore loin de pouvoir reconstituer la grande complexité de l’environnement pulmonaire complet (manque de nombreux types cellulaires, absence de flore bactérienne, …), d’où l’intérêt d’avoir recours à une étude in vivo.

Réduction

Pour répondre aux objectifs de l’étude, il est nécessaire d’avoir 6 lots d’animaux à comparer : 2 lots inoculés au swIAV puis inoculés au PRRSV 7 jours plus tard (dont 1 mis à mort à 3 j et l’autre à 7 j post-infection PRRSV) ; 1 lot inoculé au swIAV uniquement ; 2 lots inoculés au PRRSV uniquement (dont 1 mis à mort à 3 j et l’autre à 7 j post-infection PRRSV) ; et 1 lot inoculé par du milieu de culture (témoin). Le nombre d’animaux a été déterminé de façon à pouvoir comparer statistiquement les résultats.

Raffinement

Chaque lot sera logé dans une animalerie différente contenant 2 parcs hébergeant chacun 2 ou 3 porcs. Les animaux seront élevés en groupes stables au cours de toute la durée du projet. Ils seront alimentés à volonté et auront accès à discrétion à de l’eau. Le confort thermique des animaux sera assuré par des lampes chauffantes et des plaques de couchage dans les jours qui suivent le sevrage. Ils auront accès à des jouets. Après chaque prélèvement, une récompense type grenadine sera distribuée aux animaux. Une attention particulière sera apportée au suivi clinique de chaque animal au quotidien pendant toute la durée de la procédure expérimentale. En cas d'atteinte d'un des points limites définis préalablement, les animaux seront mis à mort afin qu'ils ne souffrent pas.

Choix des espèces

Le porc est l’espèce cible du virus influenza porcins et du PRRSV. Les animaux seront sevrés à 4 semaines d’âge et inoculés à 8 semaines et demie d’âge. Cet âge correspond à la fin de la période de post-sevrage, à un moment où le système immunitaire est considéré comme mature. Dans nos conditions expérimentales, nous savons que des animaux de cet âge développent des symptômes grippaux lorsqu’ils sont inoculés par voie trachéale avec un swIAV, c’est pourquoi nous prévoyons d’inoculer les animaux à cet âge, par cette même voie.