Recherche appliquée
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- Bien-être animal
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- Maladies animales
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- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
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Evaluation d’une nouvelle stratégie de thérapie génique dans des modèles murins humanisé ou simianisé de polyarthrite Rhumatoïde
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
1 510 souris dépourvues de système immunitaire sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue. Chacune reçoit une greffe de cellules souches sanguines humaines ou simiennes, puis une polyarthrite rhumatoïde lui est induite, avec douleur, gonflement des articulations et perte de poids, avant jusqu'à huit prélèvements de sang. Le projet cherche à modifier des lymphocytes B pour calmer l'inflammation. Le porteur écrit que les immunothérapies ont "révolutionné" la prise en charge de certains cancers et juge l'expérimentation animale "indispensable", quand ces souris sont maintenues sans défenses et rendues malades pour la durée de l'étude.
Objectifs
La polyarthrite rhumatoïde est une maladie chronique qui touche les articulations. Elle concerne environ 300 000 personnes en France, en majorité des femmes. Dans cette maladie, le système immunitaire, qui est censé nous protéger, se dérègle et attaque par erreur les articulations. Cela provoque une inflammation persistante, des douleurs, des gonflements et, avec le temps, une destruction du cartilage et de l’os. Les traitements actuels permettent de ralentir la maladie et de soulager les symptômes. Certains médicaments très utilisés, comme le méthotrexate ou les biothérapies, ont nettement amélioré la prise en charge des patients. Mais ils ne guérissent pas la maladie et doivent être pris régulièrement pendant des années, avec parfois une diminution de leur efficacité. Environ un tiers des patients répond mal à ces traitements ou rechute, ce qui montre qu’il reste un réel besoin de nouvelles solutions thérapeutiques. Depuis quelques années, les immunothérapies, des traitements qui agissent directement sur le système immunitaire, ont révolutionné la prise en charge de certains cancers et maladies graves. L’idée de ce projet est d’exploiter ces nouvelles thérapies pour la polyarthrite rhumatoïde. L’objectif de ce projet est de modifier génétiquement certaines cellules du système immunitaire, les lymphocytes B, ou les cellules souches du sang dont ils proviennent afin que les lymphocytes B modifiés soient capables de calmer durablement l’inflammation au lieu de l’entretenir. Pour cela nous devons réaliser des études précliniques de transplantation dans des modèles de souris ne disposant pas de système immunitaire : ces modèles permettent la prise de greffe de cellules souches sanguines humaines ou simiennes et l’induction d’une polyarthrite rhumatoïde permettant d’évaluer l’efficacité de notre approche.
Bénéfices attendus
A long terme, la validation de l’efficacité de notre approche pour traiter la polyarthrite rhumatoïde serait une avancée majeure pour les patients. Cette approche pourrait également être étendue à d’autres maladies auto-immunes ou des maladies infectieuses.
Procédures
Anesthésie générale (3 anesthésies, durée 2-3 minutes) pour les injections des cellules et de molécules thérapeutiques Injection de cellules génétiquement modifiées (2 maximum) qui ne dure que quelques secondes réalisée sous anesthésie Injections (2 fois) d’une molécule qui induit une polyarthrite rhumatoïde qui ne dure que quelques secondes réalisée sous anesthésie. Prélèvement de sang sur animal vigile (8 maximum) qui ne dure que quelques secondes
Impact sur les animaux
Les souris dépourvues de système immunitaire ont un risque de développer des infections diverses en lien avec des pathogènes (virus, bactéries). L’injection de cellules ne provoque pas de douleur et se fait sous anesthésie générale. Cependant, il y a un risque d’infection. La manipulation des souriceaux représente un risque de rejet de la mère. Les prélèvements sanguins peuvent générer du stress dû à la contention de l’animal, une brève douleur ainsi qu’un risque d’infection chez la souris dépourvue de système immunitaire. L’induction de la polyarthrite rhumatoïde entraine une douleur, un gonflement articulaire, une perte de mobilité et une perte de poids.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à l’issue de chaque procédure afin d’analyser les cellules sanguines, les atteintes du cartilage et des os afin d’évaluer l’efficacité de l’approche thérapeutique.
Remplacement
La greffe de cellules souches de la moëlle osseuse est un processus très complexe pour lequel il n’existe aucune méthode alternative in vitro. Les cellules doivent être capables de trouver le bon endroit dans l’organisme (la moëlle osseuse), de s’y installer, de survivre, puis de se transformer en toutes les différentes cellules du sang (globules rouges, globules blancs, etc). La transplantation chez l’animal est le seul outil permettant d’évaluer la capacité des cellules modifiées par thérapie génique à se loger au niveau de la moëlle osseuse et reconstituer des cellules sanguines à long terme. Pour tester de nouveaux traitements contre la polyarthrite rhumatoïde, il est nécessaire d’utiliser des modèles animaux qui permettent d’observer l’ensemble du fonctionnement du système immunitaire. En effet, cette maladie fait intervenir à la fois des cellules immunitaires et des anticorps. Ces deux acteurs du système immunitaire interagissent entre eux et évoluent dans le temps sous l’effet d’un traitement. Or, il n’est pas possible aujourd’hui d’étudier correctement ces mécanismes complexes en dehors d’un organisme vivant. L’expérimentation animale reste aujourd’hui indispensable pour comprendre si des cellules modifiées restent fonctionnelles et évaluer l’efficacité de nouvelles stratégies thérapeutiques contre la polyarthrite rhumatoïde.
Réduction
Pour limiter le nombre d’animaux, nous évaluerons d’abord l’efficacité du transfert de gène dans des systèmes de culture in vitro et seules les stratégies qui sont efficaces et ne génèrent pas de toxicité cellulaire seront évalués in vivo. Notre expérience dans le domaine de la thérapie génique des cellules sanguines ainsi que des données de la littérature nous indiquent que le nombre minimal d’animaux requis par groupe est de 6 à 8 animaux en fonction du type de cellules greffées pour rendre des résultats statistiquement significatifs.
Raffinement
Les souris dépourvues de système immunitaire sont élevées en conditions stériles. Les changes des cages sont réalisés sous poste de sécurité microbiologique afin de réduire au maximum les risques de contact avec des agents infectieux. L'eau de boisson est stérilisée. Toutes les manipulations des animaux sont réalisées avec des gants désinfectés à l'alcool. Les cages des animaux disposent de cotons (pour l’enrichissement des animaux) qui ont été au préalable stérilisés. Pour limiter au maximum les nuisances sur le bien-être des animaux, les injections sont réalisées sous anesthésie. Les souris seront examinées entre 3 fois par semaine et tous les jours en fonction des symptômes et une grille de suivi sera remplie en plus de la visite journalière des techniciens animaliers afin de pouvoir alerter le vétérinaire et intervenir rapidement en cas d’effet inattendu. Des critères ont été définis pour mettre en place un traitement approprié ou envisager l’euthanasie si un des critères d’arrêt est atteint.
Choix des espèces
Les souris montrent de grandes similarités de mécanismes moléculaires et cellulaires avec l'homme. Elles sont couramment utilisées pour l’étude des cellules sanguines après transplantation de cellules souches du sang. Les souris utilisées pour ce projet sont dépourvues de système immunitaire ce qui permet d’éviter le rejet de greffe de cellules d’une autre espèce (humaine/simienne). De plus, ces souris n’ont pas besoin de traitement de chimiothérapie conditionnement avant la greffe des cellules souches sanguines contrairement à d’autres souches de souris ce qui évite les effets secondaires liés à ce traitement au conditionnement. Dans ce projet, les animaux sont utilisés au stade de jeune adulte (comme les patients) ou au stade de souriceaux chez lesquels la prise de greffe est encore plus forte.
Développement d’un modèle murin de choc septique par ligature et perforation caecale (CLP) pour évaluer de nouvelles thérapies dans l’ACLF.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Tous tués à l'issue pour prélever sang et organes, 1 720 souris, dont 1 420 dans des procédures au niveau de souffrance le plus élevé, sont utilisées pour reproduire un choc septique. La maladie est provoquée par une opération qui ligature et perfore le cæcum, puis évolue vers une chute de température, une détresse respiratoire et, dans les cas les plus graves, une défaillance de plusieurs organes et la mort. Le résumé reconnaît que les souris "peuvent ressentir une souffrance parfois importante". Le porteur situe l'intérêt du projet dans la recherche de traitements contre une maladie responsable de nombreux décès humains.
Objectifs
Ce projet a pour but de mieux comprendre une maladie grave appelée choc septique, qui survient lors d’une infection et provoque un dérèglement important du corps. Pour cela, nous utilisons des souris et provoquons la maladie grâce à une petite opération réalisée sous anesthésie. Cela permet de reproduire la maladie et d’observer comment elle évolue. Les souris développent alors des signes similaires à ceux observés chez les patients, comme une baisse de la température du corps et une respiration plus rapide. À terme, ce travail permettra de tester de nouveaux traitements pour améliorer la prise en charge des personnes atteintes de cette maladie.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre comment cette maladie grave perturbe le fonctionnement du corps, et à trouver de nouvelles façons de la soigner. Nous étudions en particulier certaines substances qui peuvent agir à l’intérieur des cellules et aider l’organisme à mieux contrôler sa réaction face à l’infection. Ces substances pourraient notamment limiter l’emballement des défenses du corps et protéger des organes importants comme le cœur. Les résultats de cette étude pourraient ainsi permettre de découvrir de nouvelles pistes de traitement pour une maladie encore difficile à soigner et responsable de nombreux décès.
Procédures
Les animaux seront soumis à une chirurgie (afin de ligaturer et perforer le caecum) qui dure environ 20 minutes. Par la suite, ils seront soumis à des prélèvements sanguins terminaux, sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Cette méthode permet de reproduire chez la souris une maladie grave semblable à celle observée chez l’être humain. Les animaux peuvent alors montrer des signes de mal-être, comme une baisse de la température du corps, une respiration plus rapide, une perte de poids, moins d’activité et une grande fatigue. Cela signifie que les souris peuvent ressentir une souffrance parfois importante. La procédure comprend une petite opération réalisée sous anesthésie, mais elle peut entraîner des douleurs après l’intervention ainsi qu’un risque d’infection. Dans les cas les plus graves, la maladie peut s’aggraver, toucher plusieurs organes et entraîner la mort de l’animal.
Devenir
À la fin de l’étude, les animaux sont endormis de façon à ne pas ressentir de douleur, puis euthanasiés afin de pouvoir prélever du sang et différents organes. Ces prélèvements sont nécessaires pour réaliser les analyses qui permettent de mieux comprendre la maladie et d’évaluer l’efficacité des traitements testés. Ces examens ne peuvent pas être réalisés sur des animaux vivants, ce qui rend cette étape indispensable. Tout est mis en œuvre pour que cette fin se fasse dans les conditions les plus respectueuses et les moins douloureuses possible.
Remplacement
Le choc septique et certaines maladies graves du foie sont des maladies très complexes qui touchent plusieurs organes en même temps et provoquent des réactions importantes dans le corps. Aujourd’hui, il n’est pas possible de reproduire entièrement cette complexité en laboratoire avec des cellules ou des outils informatiques. Avant d’utiliser des animaux, les chercheurs testent d’abord les substances sur des méthodes sans animaux ou sur des cellules, afin de sélectionner les plus prometteuses et de limiter le nombre d’animaux utilisés. Malgré cela, l’utilisation d’animaux reste nécessaire pour ce type d’étude, car elle est la seule façon d’observer comment l’ensemble du corps réagit face à ces maladies.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est soigneusement calculé pour obtenir des résultats fiables tout en en utilisant le moins possible. Une première étape, réalisée avec peu de souris, permet de mettre au point la méthode avant de réaliser l’étude complète. Ensuite, seules les conditions vraiment utiles sont conservées, afin d’éviter de répéter inutilement les expériences. L’objectif est de recueillir un maximum d’informations avec chaque animal, tout en limitant leur nombre au strict nécessaire.
Raffinement
Toutes les manipulations sont réalisées dans des conditions propres pour éviter les infections. Les animaux sont endormis et reçoivent des traitements contre la douleur afin qu’ils ne souffrent pas pendant et après les interventions. Après l’opération, ils sont surveillés attentivement et vivent dans un environnement adapté avec des éléments pour se reposer et s’occuper, ce qui permet de réduire leur stress. Leur état de santé est vérifié chaque jour. Si un animal montre des signes de souffrance trop importants, l’expérience est arrêtée et une euthanasie est réalisée rapidement pour éviter toute douleur. Le personnel est spécialement formé, et tout est organisé pour limiter au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux.
Choix des espèces
La souris est utilisée dans ce projet car elle fonctionne de manière assez proche de l’être humain et est largement étudiée en recherche. La méthode employée pour reproduire la maladie est bien connue chez cette espèce, ce qui permet d’obtenir des résultats fiables. De plus, les substances testées ont déjà été étudiées chez la souris, ce qui renforce l’intérêt de ce choix. Dans certains cas, le rat pourra aussi être utilisé, notamment lorsque des prélèvements plus importants ou des mesures plus précises sont nécessaires. Les animaux utilisés seront de jeunes adultes, un âge qui permet d’obtenir des résultats plus réguliers et comparables. Cela aide à limiter les variations entre les animaux et à réduire leur nombre tout en garantissant la qualité de l’étude.
Évaluation de l’effet d’un traitement pharmacologique sur l’activité de cellules du système immunitaire dans des modèles murins
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Gavées par une sonde pendant une dizaine de jours, puis soumises à des injections dans l'abdomen et dans la veine, 66 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Certaines, génétiquement modifiées, sont plus sensibles aux infections. Le projet teste une stratégie pour freiner l'activité de cellules immunitaires impliquées dans le rejet chronique de greffe. Les organes sont prélevés après la mise à mort, que le porteur situe comme une étape avant des modèles de transplantation plus complexes.
Objectifs
Après une transplantation d’organe, le système immunitaire du receveur peut reconnaître le greffon comme étranger et l’attaquer. Ce phénomène peut entraîner une dégradation progressive du greffon pouvant conduire à sa perte. Certaines cellules du système immunitaire participent à ce processus en détruisant des cellules du greffon dans certaines situations. Les traitements actuellement disponibles pour limiter ces mécanismes de rejet présentent des limites et peuvent entraîner des effets indésirables importants. De plus, certains mécanismes impliqués dans ce type de rejet ne disposent pas aujourd’hui de stratégie thérapeutique spécifique. Mieux comprendre comment moduler l’activité de ces cellules pourrait contribuer au développement de nouvelles approches visant à limiter le rejet de greffe. L’objectif de ce projet est d’évaluer l’effet d’une stratégie expérimentale visant à réduire l’activation de certaines cellules du système immunitaire. L’étude permettra notamment de comparer deux modalités d’administration d’un composé afin d’identifier les conditions permettant d’obtenir l’effet biologique recherché. L’efficacité de cette approche sera évaluée dans un modèle murin permettant d’étudier la capacité de ces cellules à détruire des cellules cibles.
Bénéfices attendus
Le rejet chronique est une cause fréquente de perte de greffon après une transplantation d’organe. Malgré les traitements disponibles, certains mécanismes du système immunitaire impliqués dans ce rejet restent difficiles à contrôler. Ce projet vise à évaluer une stratégie expérimentale permettant de moduler l’activité de certaines cellules du système immunitaire impliquées dans ces phénomènes. L’étude permettra de déterminer si cette approche peut limiter la destruction de cellules cibles dans un modèle murin. Les résultats obtenus permettront de mieux comprendre les mécanismes impliqués dans le rejet de greffe et d’évaluer la pertinence de cette stratégie dans un contexte expérimental. Ces travaux constituent une étape préalable à l’évaluation de cette approche dans des modèles plus complexes de transplantation et pourraient, à plus long terme, contribuer au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à améliorer la survie des greffons chez les patients transplantés.
Procédures
Les animaux recevront un traitement administré par voie orale à l’aide d’une sonde de gavage. Cette administration sera réalisée soit quotidiennement, soit tous les deux jours selon les groupes expérimentaux, pendant une durée maximale d’environ dix jours. Une injection dans la cavité abdominale pourra être réalisée dans certains groupes afin de moduler l’activité de certaines cellules du système immunitaire. Une injection intraveineuse de cellules sera réalisée sous anesthésie gazeuse brève afin d’évaluer l’activité de certaines cellules du système immunitaire. Un prélèvement sanguin unique pourra être effectué sous anesthésie gazeuse au cours de l’étude. Chaque animal recevra au maximum une injection intraveineuse, une injection dans la cavité abdominale et un prélèvement sanguin au cours de l’expérimentation. À la fin de l’étude, tous les animaux recevront une injection dans la cavité abdominale d’un anesthésique général avant d’être mis à mort, afin de garantir l’absence de douleur lors des prélèvements finaux. La durée totale de participation d’un animal à l’étude est d’environ 10 à 11 jours.
Impact sur les animaux
L’administration du traitement par voie orale peut entraîner un stress lié à la manipulation ainsi qu’une gêne temporaire. Dans de rares cas, une mauvaise administration peut provoquer une irritation ou une difficulté à avaler. Les différentes injections réalisées au cours de l’étude, ainsi que le prélèvement sanguin, peuvent entraîner une gêne légère et transitoire au niveau du site d’injection, avec un risque faible de saignement ou d’irritation. Ces gestes sont réalisés sous anesthésie afin de limiter la douleur. Le traitement administré n’a pas montré de toxicité importante dans les études précédentes chez la souris. Toutefois, des effets modérés ne peuvent être exclus, tels qu’une baisse temporaire d’activité, une perte de poids ou des modifications du comportement. De manière générale, les effets indésirables attendus sont de faible intensité et de courte durée. Ils correspondent principalement à une gêne liée aux manipulations ou aux injections, pouvant durer de quelques minutes à quelques heures, et plus rarement jusqu’à 24 heures. Certaines souris utilisées dans ce projet présentent une sensibilité accrue aux infections. Elles feront donc l’objet d’une surveillance renforcée afin de détecter rapidement tout signe d’altération de leur état général.
Devenir
À l’issue des procédures expérimentales, les animaux seront mis à mort afin de permettre le prélèvement d’organes nécessaires aux analyses prévues dans le projet.
Remplacement
Des approches alternatives sans recours à l’animal ont été utilisées en amont du projet, notamment des modèles in vitro et à partir de cellules humaines, permettant d’évaluer l’effet d’un traitement sur l’activation de certaines cellules du système immunitaire. Cependant, ces modèles ne permettent pas de reproduire la complexité d’un organisme entier, en particulier les interactions entre les différentes cellules ni les effets liés à l’administration du traitement dans l’ensemble du corps. L’utilisation d’un modèle animal est donc nécessaire afin d’évaluer l’efficacité et la tolérance du traitement dans un contexte physiologique complet.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé à partir d’un calcul statistique préalable afin d’obtenir des résultats fiables tout en limitant le nombre d’animaux utilisés. Le nombre minimal a été fixé à 6 animaux par groupe. Plusieurs mesures sont mises en œuvre afin de réduire le nombre d’animaux : limitation du nombre de groupes au strict nécessaire, mise en place d’une stratégie progressive, avec une seconde procédure réalisée uniquement si la première ne permet pas d’obtenir un effet suffisant, répartition aléatoire des animaux entre les groupes, limitation des répétitions expérimentales au strict nécessaire.
Raffinement
Les animaux seront acclimatés pendant une durée minimale de 7 jours après leur arrivée afin de limiter le stress lié au transport et à leur nouvel environnement. Après chaque administration ou manipulation, une surveillance rapprochée sera réalisée afin de détecter rapidement tout signe de complication ou de détresse. En cas d’altération de l’état général (perte de poids, diminution de l’activité, difficulté d’accès à la nourriture), des mesures de soutien adaptées seront mises en place, telles que la mise à disposition de nourriture au sol, d’eau gélifiée ou d’aliments enrichis faciles d’accès. Certaines souris utilisées dans ce projet présentent une altération du système immunitaire pouvant les rendre plus sensibles aux infections. Elles sont hébergées dans des conditions sanitaires adaptées et feront l’objet d’une surveillance régulière de leur état général. Si un animal présente des signes de douleur, d’inconfort ou d’altération de son état de santé, une surveillance renforcée sera mise en place et, si nécessaire, il sera retiré de l’expérimentation. Des points limites seront définis afin d’éviter toute souffrance inutile. En cas de perte de poids importante, de détresse marquée ou d’altération persistante de l’état général, les animaux seront mis à mort de manière anticipée. Ces mesures permettent d’adapter la prise en charge des animaux en fonction de leur état afin de limiter au maximum la douleur, le stress et les nuisances tout au long de l’étude.
Choix des espèces
La souris est un modèle de référence largement utilisé pour l’étude du système immunitaire et des mécanismes impliqués dans le rejet de greffe. Les processus étudiés chez cette espèce présentent des similarités avec ceux observés chez l’humain. Ce modèle permet de mettre en œuvre des approches expérimentales reproductibles et d’utiliser des souches spécifiques adaptées aux objectifs du projet, notamment pour étudier l’activité de certaines cellules du système immunitaire dans un organisme entier. L’utilisation de la souris permet ainsi de répondre aux objectifs scientifiques du projet dans des conditions maîtrisées, avec un nombre limité d’animaux et un niveau de contrainte modéré. Des animaux adultes âgés de plus de 12 semaines seront utilisés. À ce stade, le système immunitaire est pleinement développé, ce qui est nécessaire pour étudier les mécanismes impliqués dans la destruction de cellules cibles. L’utilisation d’animaux adultes permet également de limiter la variabilité observée chez des animaux plus jeunes et d’améliorer la reproductibilité des résultats. Ce stade de développement est donc le plus adapté pour atteindre les objectifs du projet tout en limitant le nombre d’animaux utilisés.
Impact du son sur le bien-être de la petite roussette en captivité
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Capturées deux fois à l'épuisette et soumises à un "test de surprise" où une barre métallique est lâchée près du bassin une fois par mois, 70 petites roussettes, de petits requins, subissent des procédures d'un niveau de souffrance léger avant d'être relâchées à leur lieu de capture. Le projet mesure l'effet du bruit sur leur comportement en élevage. Une règle européenne applicable fin 2026 impose de mieux maîtriser bruit et vibrations dans les lieux d'élevage, ce qui motive cet état des lieux. Le projet entend améliorer les conditions de captivité en soumettant les animaux à des captures et des chocs sonores répétés.
Objectifs
À partir de décembre 2026, une nouvelle règle européenne exigera que le bruit et les vibrations dans les lieux où sont élevés des animaux pour la recherche soient mieux maîtrisés. L’objectif est simple : éviter que les équipements, comme les pompes ou les systèmes de filtration, ne perturbent le bien-être des animaux. Aujourd’hui, si l’on connaît assez bien les effets du bruit dans la nature, on dispose encore de peu d’informations sur ce qui se passe en milieu d’élevage. Or, ces environnements sont souvent bruyants et complexes, avec des sons et des vibrations provenant de nombreuses sources (machines, circulation de l’eau, structure des bassins…). Ce projet vise donc à mieux comprendre ces phénomènes en combinant des mesures de bruit, l’observation du comportement des animaux et l’analyse des installations. L’objectif est de créer une première base de référence sur les niveaux sonores dans ce type de structure. Concrètement, il permettra d’évaluer comment le bruit influencent le comportement et le bien-être des petites roussettes (de petits requins), et de proposer des solutions simples pour réduire les nuisances et améliorer leurs conditions de vie.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à étudier l’impact du son sur le bien-être des juvéniles et génitrices de petite roussette, et faire un état des lieux sonore des infrastructures aquacoles du laboratoire.
Procédures
Sur la période d’expérimentation (4 mois), les juvéniles (Nb = 30) et les adultes (Nb=40) subiront chacun deux captures à l’épuisette (nuisance légère d’une dizaine de seconde).
Impact sur les animaux
Les 40 génitrices subiront un « test de surprise » qui consiste à lâcher volontairement une barre métallique à proximité des bassins. Cette procédure est répétée une fois par mois, soit 4 tests sur la durée de l’expérimentation, et pourrait constituer une nuisance légère avec l’induction de comportement de stress.
Devenir
A la fin de l’expérimentation, tous les animaux sont replacés dans le milieu naturel.
Remplacement
Ce projet vise à appréhender l’impact de l’environnement sonore chez la petite roussette. La perception du son et les comportements associés nécessite un organisme entier intègre. Il n’y a pas d’alternative in vitro à l’heure actuelle.
Réduction
Le nombre de roussette est réduit mais optimisé pour cette expérimentation afin d’obtenir des résultats statistiquement fiables. A la fin de l’expérimentation, tous les animaux sont replacés dans le milieu naturel sur le lieu de leurs captures.
Raffinement
Un enrichissement environnemental est mis à disposition dans chaque bassin pour les génitrices sous la forme de deux supports de ponte artificiel. Pour les juvéniles, l’enrichissement environnemental est composé de pièces pvc. L’éclairage des aquariums est composé de rampes LED « lumière du jour » dimmable afin de simuler un levé/couché du soleil progressif. Les animaux sont nourris 2 fois par semaine avec du lieu noir, des lamelles de calamar, et des crevette rose. Les biométries initiales et finales sont réalisées sous anesthésie avec une solution anesthésiante. Les génitrices sont manipulées à l’aide d’un torchon mouillé à l’eau de mer et leurs yeux sont couvert durant toute la durée des manipulations. Le bien-être des animaux est évalué quotidiennement par une feuille de suivi permettant de quantifier l’expression de critères spécifiques de ce projet.
Choix des espèces
L'espèce de cette étude est la petite roussette. Ce petit requin est une espèce phare de la biologie du développement, un stock annuel de génitrice est maintenu en élevage afin de produire des œufs datés pour la communauté scientifique. Le projet comporte 30 juvéniles et 40 femelles adultes de petite roussette.
Thérapie génique expérimentale pour le traitement de la myopathie congénitale liée à la myopalladine MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Pour mettre au point une thérapie génique contre une myopathie congénitale très rare, 116 souris porteuses de la mutation sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue. Elles subissent des tests d'effort répétés jusqu'à l'âge de douze mois, des prélèvements de sang et une injection de vecteur viral ou de solution saline. Les muscles et les organes sont prélevés après la mise à mort pour mesurer l'effet du traitement. Le porteur situe le bénéfice pour les patients après la fin du projet, avec un passage attendu vers l'essai clinique, quand les atteintes portées aux souris sont immédiates.
Objectifs
Les myopathies congénitales constituent un groupe hétérogène de troubles neuromusculaires héréditaires dont les symptômes sont une faiblesse musculaire et des déformations squelettiques, ayant pour certaines un fort impact sur la survie et la qualité de vie des patients. Ce projet vise à combler une lacune majeure dans le traitement d'une myopathie congénitale très rare liée à des mutations du gène mypn engendrant un défaut de production de la protéine myopalladine (MYPN-CM, MYPN-associated congenital myopathy). Les mutations dans ce gène mypn entraînent une absence totale ou une diminution de la quantité de protéine MYPN fonctionnelle specifiquement dans les muscles, altérant l’intégrité du tissu musculaire cardiaque et squelettique, à l’origine de myopathies congénitales rares diagnostiquées généralement dès la naissance ou durant l’enfance. Le but du projet présenté pour une durée de 5 ans vise à caractériser plus précisément l'une de ces myopathies congénitales et de mettre au point une thérapie génique pour traiter cette maladie encore incurable, en rétablissant l’expression de la myopalladine manquante. Dans ce but, un modèle de souris déficient pour cette protéine MYPN (souris MKO) sera utilisé, reproduisant les caractéristiques de la maladie humaine du point de vue clinique. Un premier objectif de l'étude est de caractériser les souris MKO à différents âges afin de mieux comprendre l'évolution de la maladie dans ce modèle. Cette première étude permettra également d'établir les paramètres à évaluer lors de la thérapie génique expérimentale qui constitue le deuxième objectif. Les différents paramètres seront analysés avant et après administration d'un traitement permettant une expression de la protéine MYPN chez les souris MKO, afin de déterminer les bénéfices thérapeutiques de ce traitement, mais également d’écarter tout potentiel effet indésirable sur les autres organes.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à répondre à un besoin médical non satisfait en fournissant une approche de traitement novatrice pour la MYPN-CM qui consiste en une approche de thérapie génique. Ce projet devrait produire un bénéfice à court terme avec la caractérisation en profondeur du modèle de souris déficient pour la proteine MYPN (modèle MKO) qui pourra ensuite être comparé à la trajectoire de la maladie chez l’humain. Cela permettra de caractériser la maladie et de mieux comprendre son évolution au fil du temps. Le bénéfice à long terme sera obtenu après l’achèvement du projet grâce auquel il est attendu une rapide évolution vers une phase pré-clinique puis clinique pour la thérapie génique de la MYPN-CM.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une étude de leur force/résistance musculaire par 4 tests non invasifs de courte durée. Chaque test sera réalisé à différents âges des souris 1.5, 3, 6, 9 et 12 mois. Certaines souris seront également soumises à deux prélèvements sanguins au niveau de la veine de la queue et une unique injection intraveineuse de vecteur viral ou solution saline sous anesthésie générale + anesthésie locale, ne dépassant pas 10 min afin d'éviter stress et douleur. Certaines souris ne recevront que deux injections intramusculaires (une dans chaque patte arrière, solution saline ou traitement).
Impact sur les animaux
Dans les conditions de vie courante en cage, les souris MKO sont de plus petites tailles mais ont une longevité comparable aux souris sauvages et du fait d'une activité réduite elles ne semblent pas génées par l'absence de myopalladine. La réalisation des tests fonctionnels d'effort peut engendrer un léger stress, un essoufflement et une faiblesse musculaire. L’injection des vecteurs viraux par voie intramusculaire ou systémique peut engendrer une légère douleur jusqu’à quelques heures après l’injection qui sera prise en charge par un traitement antalgique.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, toutes les souris seront mises à mort afin de pouvoir procéder à une caractérisation moléculaire et histologique de différents tissus. Selon les procédures, les muscles et/ou plusieurs organes d’intérêt seront prélevés afin de vérifier les bénéfices et éventuels effets indésirables sur d'autres organes (foie, cœur, rate, etc…) que ceux ciblés par la thérapie (les muscles).
Remplacement
En amont de l'étude expérimentale chez les souris MKO déficientes en myopalladine, le traitement développé sera d’abord testés sur des cellules musculaires in vitro, ce qui permettra de valider leur efficacité avant l’injection chez l’animal, et ainsi réduira le nombre d’animaux utilisés dans ce projet. Du fait de la visée thérapeutique de ce projet, il est cependant essentiel de réaliser des tests pré-cliniques dans le modèle animal afin de vérifier l'expression de la myopalladine in vivo suite à l'injection du traitement, et ceci sans effets secondaires tels qu'une réaction inflammlatoire violente ou toxique pour l'organisme, toutes deux malheureusment déjà observées dans d'autres thérapies géniques. A ce titre, il est nécessaire de tester l'efficacité de la thérapie génique in vivo, dans un organisme entier dont l’ensemble des organes est en interrelation constante afin de vérifier le tropisme et l'innocuité du traitement.
Réduction
Pour la caractérisation clinique (force et endurance), les mêmes animaux seront utilisés à différents âges (1.5, 3, 6, 9 et 12 mois), ce qui permet de réduire le nombre de souris utilisées. Ces souris seront ensuite mises à mort afin de prélever tous les muscles qui serviront pour plusieurs analyses. Pour les analyses histologiques et moléculaires à 1.5, 3, 6, 9 et 12 mois d’autres souris, seront mises à mort hors procédure pour prélèvement d'organes uniquement. Le modèle MKO n’a fait l’objet que d’une seule publication et les auteurs se sont principalement concentrés sur les défauts cardiaques du modèle et n’ont pas caractérisé en profondeur le phénotype musculaire, ce que nous souhaitons faire. Cette myopathie est extrêmement rare chez l’homme et n’est donc que très mal caractérisée également. La faiblesse musculaire est par ailleurs légère comparée à d’autres myopathies telle que la dystrophie musculaire de Duchenne ou même celle de Becker. Les marqueurs conventionnels utilisés comme la phosphocréatine kinase ne sont pas appropriés pour comparer les animaux sauvages et les MKO, c’est pourquoi nous souhaitons conduire cette étude. Pour déterminer le nombre d’animaux nécessaire, nous nous sommes donc basés sur notre expérience avec d’autres modèles de myopathie notamment les rats DMD traités avec des candidats médicaments (thérapie génique ou pharmacologique). Dans ce modèle, il a été calculé par une approche statistique que 8 rats seraient nécessaires afin d'obtenir in fine des valeurs en nombre suffisant pour confirmer ou infirmer un effet majeur de la thérapie sur l'évolution de la maladie. Il se trouve que ce nombre est également celui utilisé dans la première étude de ce modèle, c'est pourquoi nous avons choisi ce même nombre de souris par condition pour cette étude. Enfin, en travaillant par étape, cela nous permettra d’appréhender et d’optimiser les expérimentations au fur et à mesure afin de réduire au mieux le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Les animaux sont dans des cages ventilées dans des zones dont la température et l’hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Les souris ont en permanence accès à l’eau et à la nourriture et ne sont jamais isolées, elles restent avec leurs congénères et sont uniquement séparées par sexe afin d’éviter les accouplements non contrôlés. Les souris sont dans un environnement avec un cycle d’éclairage de 12h par jour. Les animaliers sont formés à procéder à l’amélioration des conditions d’hébergement par ajout de papier et d’abris en carton dans les cages. Les animaux sont régulièrement surveillés et manipulés par du personnel qualifié afin de s’habituer à l’homme et éviter tout stress lors des procédures animales. Les méthodes expérimentales ont été choisies pour éviter au maximum les douleurs lors des interventions sur les animaux. Les tests cliniques ne sont pas douloureux et ne correspondent qu’à des exercices physiques, et les injections des vecteurs dans le muscle ou dans les veines se feront sous anesthésie et n'entraîneront qu’une très légère douleur. Après chaque injection, les souris seront surveillées (signes de détresse, comportement, poids corporel, prise de nourriture) et en cas de signes de douleur, un anti-douleur sera administré pendant 24h. Le suivi des animaux sera conduit par un personnel compétent pour reconnaître, quantifier et atténuer ou supprimer les signes de douleurs chez les animaux.
Choix des espèces
La souris MKO présente des similarités cliniques et histologiques avec les patients MYPN-CM que nous souhaitons caractériser plus en profondeur. La courte durée de gestation chez la souris est compatible avec la durée des expériences proposées, particulièrement pour la caractérisation des souris à 12 mois. Les approches de thérapie génique expérimentale sont facilement réalisables sur ce petit modèle, et sont essentielles avant de passer à une étude pré-clinique chez un modèle animal plus gros comme le chien, puis à une étude clinique chez l’homme. Les caractérisations phénotypiques se feront à partir de 1.5 mois, âge qui correspond au début de la puberté chez l’homme. En effet, nous savons que les phénotypes apparaissent à la naissance ou durant l’enfance. Ensuite, la maladie est progressive et à 3 mois, les souris MKO commencent à montrer une faiblesse musculaire. La caractérisation phénotypique se poursuivra entre 3 mois, âge correspondant au jeune adulte dont les muscles sont complètement formés, et 12 mois, âge adulte avancé chez l’homme. Cette stratégie permettra d’établir une trajectoire précise de la maladie au fil du temps, ce qui aidera à mieux comprendre l’évolution de la maladie chez l’homme. Puis ce modèle servira à évaluer les effets bénéfiques du traitement lorsque celui-ci est administré (1) avant l'apparition des symptômes (6 semaines) pour voir s’il est possible d’empêcher ou retarder l’apparition de la maladie ; et (2) après l'apparition des symptômes de la maladie (6 mois), pour voir s’il est possible de ralentir voir d’arrêter la progression de la maladie ou d’en promouvoir le décours.
Rôle de la fibrilline dans la régénération du ligament parodontal
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Soumises à une extraction puis à une réimplantation dentaire sous anesthésie, 40 souris seront toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Après l'intervention, elles peuvent souffrir d'une infection ou d'un saignement du site opératoire et éprouver des difficultés à se nourrir. Le maxillaire est prélevé quatre semaines plus tard, la mise à mort étant nécessaire à ces prélèvements. L'étude porte sur le rôle d'une protéine dans la régénération du ligament qui fixe la dent à l'os.
Objectifs
Le ligament parodontal est un tissu souple qui relie la dent à l’os de la mâchoire. Très fin (environ un quart de millimètre), il agit comme un véritable amortisseur et permet à la dent de résister aux forces exercées lors de la mastication. Grâce à un réseau de fibres et de cellules spécialisées, il joue un rôle essentiel dans le maintien de la dent et dans le renouvellement des tissus environnants, comme l’os et la surface de la racine dentaire. Il s’agit d’un tissu vivant, riche en nerfs et en vaisseaux sanguins, capable de s’adapter en permanence. Avec l’âge, les infections bactériennes ou certaines maladies chroniques inflammatoires, ce ligament s’amincit, se fragilise et perd progressivement ses fonctions. Cela peut conduire au déchaussement des dents. Dans certaines situations cliniques, notamment lors de la pose d’implants dentaires, ce ligament est totalement absent. Si les fibres et les cellules responsables de l’attachement de la dent et du renouvellement des tissus ont déjà été largement étudiées, les vaisseaux sanguins du ligament restent en revanche mal connus. Pourtant, ils sont indispensables à la vitalité du tissu : ils assurent l’apport de nutriments, le bon fonctionnement des nerfs, le renouvellement des cellules et le maintien de la structure du ligament. Il existe des molécules naturellement présentes dans ce tissu, qui jouent un rôle clé dans la formation et le maintien des vaisseaux sanguins. Lorsque ces molécules sont altérées, le ligament perd sa structure et sa capacité à fonctionner correctement. À partir de ces découvertes, nous avons développé une nouvelle molécule capable de stimuler la réparation des vaisseaux et de favoriser la régénération du tissu. L’objectif de ce projet est d’évaluer l’effet réparateur de cette molécule sur la régénération du ligament parodontal. Pour cela, nous utiliserons un modèle expérimental chez la souris, basé sur l’extraction puis la réimplantation d’une dent. Les résultats obtenus avec cette nouvelle approche seront comparés à ceux d’un traitement de référence déjà utilisé en dentisterie, ainsi qu’à un support neutre servant de contrôle. Nous analyserons différents paramètres, tels que l’épaisseur du ligament, la dégradation de la racine dentaire ou la fusion anormale entre la dent et l’os. Des analyses microscopiques permettront également de suivre l’évolution du tissu pendant un mois et d’évaluer la qualité de sa régénération.
Bénéfices attendus
L’ambition du projet est d’exploiter des propriétés nouvelles mise en évidence pour une molécule recombinante pour améliorer les performances du ligament parodontal. Cela pourrait permettre une meilleure prise en charge des traumatismes dentaires, le développement d’implants dentaires bio-intégrés, l’optimisation des traitements orthodontiques et le traitement des maladies du ligament parodontal. De plus, le traitement utilisé actuellement est un produit d’origine animale dont le mode d’action est peu connu. Notre molécule recombinante pourrait remplacer ce produit pour réduire l’utilisation de produits d’origine animal.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie avec extraction dentaire puis réimplantation avec ou sans la molécule d'intérêt. Cette intervention durera quelques minutes. Les analyses se feront 4 semaines après l'intervention chirurgicale.
Impact sur les animaux
Des douleurs d'intensités légères pourront être ressenties sur une durée limitée (quelques heures) lors des injections et après la chirurgie. Il y a également des risques d'infection ou de saignement du site opératoire au moment de l'extraction. Les souris pourront ensuite avoir des difficultés à se nourrir correctement.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés par du personnel formé afin que les prélèvements du maxillaire en vue des études histologiques prévues puissent être faits.
Remplacement
Ces expériences doivent être réalisées sur un modèle animal, car il n’est pas possible de reproduire en laboratoire toute la complexité d’un tissu vivant. Seules des études menées chez l’animal permettent d’observer des phénomènes essentiels comme la formation des vaisseaux sanguins et la cicatrisation, dans des conditions proches de celles du corps humain. Des tests en laboratoire ont déjà été réalisés pour mettre au point la molécule utilisée et définir la meilleure façon de l’employer. Toutefois, avant toute application chez l’humain, il est indispensable de passer par des études précliniques sur l’animal. Dans le cadre de ce projet, ces travaux seront menés chez le rongeur. Ces études permettent de vérifier si la molécule est efficace, si elle fonctionne correctement dans un organisme vivant et si elle favorise réellement la régénération du ligament qui maintient la dent. Les résultats obtenus chez l’animal constituent une étape clé avant toute évolution vers une application clinique.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé par un calcul de puissance statistique a priori. Des expérimentations in vitro ont déjà été menées sur cette nouvelle molécule pour déterminer la formulation optimale
Raffinement
Afin de limiter leur stress, une période d’adaptation est prévue pour les habituer progressivement aux déplacements vers la salle de chirurgie. Pendant l’intervention, les animaux seront endormis puis maintenus sous anesthésie de façon adaptée à la chirurgie réalisée dans la bouche. Des traitements contre la douleur seront administrés avant et après l’opération afin d’assurer leur confort. Un gel protecteur sera appliqué sur les yeux pendant l’intervention pour éviter toute sécheresse. À la fin de la chirurgie, une solution hydratante tiède sera administrée afin de prévenir la déshydratation. Le réveil se fera dans des conditions contrôlées, sur un support chauffant, et chaque animal sera placé temporairement dans une cage individuelle pour éviter tout risque lié au contact avec d’autres animaux encore éveillés. Une fois complètement réveillé, l’animal sera replacé dans sa cage habituelle. Après l’intervention, une alimentation molle sera proposée pour faciliter la prise de nourriture et éviter tout déplacement de la dent traitée. Une attention particulière sera également portée à une bonne hydratation. Les animaux seront surveillés quotidiennement pour veiller à ce que les points limites définis ne soient pas atteints. Une procédure précise de décisions sera mise en place par l'expérimentateur en collaboration avec le personnel de l'animalerie.
Choix des espèces
Le projet utilise un modèle murin déjà décrit. La molécule que nous voulons tester a déjà été utilisée dans le modèle de rétine postnatale de souris et s’est avéré fonctionnelle et sans effet délétère dans cette espèce. Les souris utilisées seront âgées de 4 semaines qui correspond à un âge ou le ligament parodontal est bien établi et fonctionnel.
Validation d’un nouvel outil de suivi de la croissance tumorale chez la souris par imagerie bioluminescente
- Recherche appliquée
- Cancers
Pour valider un système d'imagerie censé suivre les tumeurs sans les injections de substrat qu'exigent les appareils commerciaux, 120 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Chaque animal reçoit une greffe de cellules tumorales, puis passe sous imagerie sous anesthésie deux fois par semaine pendant six semaines au maximum. Le porteur met en avant l'intérêt technique et le "coût d'achat élevé" des systèmes existants. Les tumeurs et les ganglions sont prélevés après la mise à mort, au plus tard quarante-deux jours après la greffe.
Objectifs
L’imagerie par bioluminescence in vivo est un outil utilisé en cancérologie préclinique permettant le suivi longitudinal non invasif de la croissance tumorale, de la dissémination métastatique et de la réponse thérapeutique. Les systèmes commerciaux actuels reposent sur des luciférases nécessitant des injections répétées de substrats exogènes, générant des problèmes d'utilisation et un coût d'achat élevé. Notre nouveau système de bioluminescence est optimisé pour être autonome permettant un suivi continu de la croissance tumorale sans injection de substrat. Cette technologie a déjà été validée in vitro dans des lignées cellulaires humaines et murines. Le projet vise à développer et valider, chez la souris, ce nouveau système de bioluminescence autonome. L’objectif de ce projet est de démontrer que ce nouveau système de bioluminescence produit un signal lumineux suffisamment intense pour permettre la détection fiable des tumeurs in vivo en sous-cutané, tout en vérifiant que les tumeurs rendues luminescentes conservent les mêmes caractéristiques biologiques que les tumeurs d’origine (croissance, agressivité).
Bénéfices attendus
Ce projet constitue une preuve de concept démontrant qu'un système de bioluminescence autonome permet un suivi tumoral in vivo continu, sensible et reproductible, sans administration répétée de substrat exogène. Il établira une corrélation robuste entre l'intensité/dynamique du signal luminescent et la cinétique tumorale, tout en confirmant l'absence d'altération des caractéristiques biologiques essentielles des tumeurs (croissance, morphologie). Sur le plan méthodologique, le projet vise à établir un nouveau standard d’imagerie préclinique en oncologie, en réduisant le recours aux injections répétées de substrat et à certaines procédures invasives tout en améliorant la qualité des données longitudinales (mesures fréquentes sur un même individu).
Procédures
- Injection de cellules tumorales 1 fois, 30 sec - Mesure de la taille de la tumeur : 2x/semaine pendant 6 semaines maximum, 1 min - Anesthésie et imagerie de la tumeur (5 min maximum) : 2x/semaine pendant 6 semaines maximum - Pesée des souris : 2x/semaine pendant 6 semaines maximum, 30 sec
Impact sur les animaux
- Douleur de courte durée lors de l'injection par voie sous-cutanée sous anesthésie isoflurane de cellules tumorales - Gène potentielle lors du développement de la tumeur. - stress lié aux anesthésies lors de l'imagerie, et aux contentions lors de la mesure du volume tumoral et pesées. - Gêne à la locomotion, nuisances possibles si le volume tumoral au site d'injection atteint le point limite.
Devenir
En fin de procédure, soit au maximum 42 jours post-implantation si aucun point limite n'a été atteint avant, tous les animaux seront mis à mort pour prélèvement et analyse des tumeurs et ganglions drainants.
Remplacement
Avant toute expérimentation animale, un travail approfondi de sélection et de caractérisation a été effectué in vitro et en bio-impression 3D pour mieux mimer la croissance tumorale et limiter le passage à l’animal aux seuls clones répondant à des critères stricts. L’utilisation de l’animal n’intervient qu’après épuisement des possibilités d’optimisation in vitro.
Réduction
Le nombre d’animaux par condition est défini sur la base d’un compromis entre puissance statistique et minimisation des effectifs. Le recours à l’imagerie bioluminescente non invasive, répétée chez les mêmes animaux, augmente la quantité de données recueillies par individu, permettant ainsi de réduire le nombre total d’animaux. De plus, l’utilisation d’un logiciel de statistiques nous permet de calculer le nombre de souris strictement nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement significatifs.
Raffinement
Avant toute manipulation, les animaux bénéficieront d’une période d’acclimatation et d’habituation au(x)manipulateur(s) pendant 7 jours. Les expérimentateurs sont expérimentés et sont à même de détecter très rapidement le moindre signe de douleur afin d’appliquer les meilleures mesures. L’état général, le comportement (activité, isolement …), les critères physiques (poils hérissés, dos vouté) ou le moindre signe de douleur sera évalué et annoté sur une fiche de suivi, et comparé à la grille de score de référence pour prendre les mesures nécessaires afin que le bien-être animal soit respecté. Un anti-douleur sera injecté lors de la détection des signes de douleur selon la grille de scoring. Chaque cage présentera des enrichissements (coton de nidation, tunnels pour jeux) régulièrement renouvelés. Les copeaux de litière seront remplacés par de la cellulose afin d’être moins irritants pour les souris présentant des tumeurs et éviter les nécroses.
Choix des espèces
Les souches murines sont particulièrement adaptées pour l'étude des tumeurs. La petite taille des souris est adaptée à l'imager utilisé pour le suivi du signal de bioluminescence. Nous utiliserons de jeunes adultes pour favoriser la prise tumorale soit 6 à 8 semaines.
Evaluation de nouvelles thérapies dans des modèles de Lupus chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
Pour tester de nouvelles thérapies contre le lupus, une maladie auto-immune, 4 500 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue. Chez les animaux, la maladie ou son induction chimique provoque perte de poids, lésions cutanées, alopécie, prostration, difficultés respiratoires et douleurs abdominales. Ils reçoivent les composés à tester jusqu'à quatre fois par semaine, avec des prélèvements de sang et d'urine réguliers. Les organes sont prélevés après la mise à mort, et l'effectif de 4 500 animaux n'est pas justifié dans le résumé.
Objectifs
Le lupus érythémateux est une maladie auto-immune chronique qui existe sous deux formes principales : le lupus érythémateux systémique et le lupus cutané. Le lupus érythémateux systémique, forme la plus sévère, affecte plusieurs organes car le système immunitaire produit des auto-anticorps qui attaquent les tissus sains. Les symptômes caractéristiques incluent l'érythème en "ailes de papillon" sur le visage, une fatigue intense, des douleurs articulaires, de la fièvre et une photosensibilité. Ce projet vise à développer de nouvelles approches thérapeutiques pour les maladies auto-immunes en utilisant des modèles murins spontanément lupiques ou des modèles induits. Les modèles murins de Lupus sont essentiels pour la recherche car ils permettent de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents de cette maladie auto-immune. Ces modèles offrent une approche pour tester de nouvelles thérapies et interventions avant de les appliquer chez l'homme, De plus, ils aident à identifier les facteurs génétiques et environnementaux qui contribuent au développement du Lupus, facilitant ainsi la mise au point de stratégies de prévention et de traitement plus efficaces. Les objectifs du projet sont : Étude des mécanismes pathogéniques, le développement et l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques, les études précliniques et la compréhension des facteurs de risques. Ces objectifs font des modèles murins un outil indispensable pour la recherche lupus, contribuant à des avancées significatives dans la compréhension et le traitement de cette maladie complexe. Environ 15 études sont prévues par an dans le cadre de ce projet.
Bénéfices attendus
Les modèles murins sont très utiles pour la recherche sur les maladies inflammatoires tel que le lupus. En recréant les conditions de cette maladie chez les souris, les chercheurs peuvent mieux comprendre les mécanismes de celle-ci, trouver de nouvelles cibles pour les traitements et tester l'efficacité de nouveaux médicaments. Les traitements actuels sont les anti-inflammatoires non stéroïdiens, les corticostéroïdes, des immunosuppresseurs et des biothérapies ciblées. Ces traitements visent essentiellement à contrôler les symptômes de la maladie et prévenir les poussées mais le lupus reste une maladie chronique incurable. Ces modèles permettent donc d'accélérer le développement de médicaments et d'améliorer les stratégies de prévention et de gestion des maladies inflammatoires intestinales, offrant ainsi de meilleures perspectives pour les patients. Les données obtenues grâce à ces recherches sont partagées avec la communauté scientifique et aident à faire avancer les essais cliniques et à obtenir les autorisations nécessaires pour la mise sur le marché de nouveaux médicaments.
Procédures
Pour l’induction du modèle par agent chimique, injection intrapéritonéale unique sur animal vigile, environ 10 secondes. Pour l’administration des composés à tester : Administrations sur animal vigile, environ 10secondes, réalisée au maximum 4 fois par semaine jusqu’à la fin de l’étude. Prélèvements de sang, sur animal vigile, environ 15-20 secondes, au maximum 1 fois toutes les 2 semaines. Prélèvements urinaires, environ 10 secondes au maximum 5 fois par semaine.
Impact sur les animaux
L'utilisation de souris pour étudier le lupus peut entraîner plusieurs effets indésirables pour les animaux : Perte de poids progressive; Altération de l’état général : absence de toilettage, alopécie, lésions cutanées, sécrétions nasales ou oculaires; Troubles du comportement : prostration, agressivité, difficultés respiratoires; Présence de ganglions hypertrophiés; Douleurs abdominales.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés pour les prélèvements d’organes nécessaires à l’atteinte des objectifs de l’étude.
Remplacement
L'utilisation de modèles de souris pour le lupus est essentielle pour développer et tester de nouveaux traitements pour cette maladie complexe. Ces modèles permettent d'étudier les réponses du système immunitaire dans un environnement contrôlé, ce qui aide à comprendre comment les cellules interagissent et comment la maladie progresse. Contrairement aux tests en laboratoire (in vitro) ou aux simulations informatiques (in silico), les modèles de souris peuvent reproduire la complexité d'un organisme entier. Les tests en laboratoire sont utiles pour étudier les cellules, mais ils ne peuvent pas montrer les interactions dynamiques dans le corps. Les simulations informatiques sont limitées par la complexité biologique et la qualité des données. C'est pourquoi les modèles animaux sont nécessaires pour obtenir des résultats pertinents et applicables aux humains. En utilisant différents modèles de souris, nous pouvons explorer divers aspects du lupus. Les de souris spontanées nous aident à comprendre les aspects génétiques et auto-immuns et le modèle induit par une molécule de référence permettent de contrôler l'induction du lupus. Cette approche intégrée est cruciale pour développer des traitements efficaces et applicables aux humains.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés est basé sur des publications scientifiques et optimisé par un biostatisticien en fonction des objectifs de l’étude Des méthodes statistiques sont appliquées pour minimiser le nombre d’animaux tout en obtenant des résultats fiables et en réduisant les biais expérimentaux. Seules les molécules ayant montré en amont une activité anti-inflammatoire in vitro sont testées sur les animaux (in vivo). L’utilisation de techniques précises comme la cytométrie en flux, l’analyse de biomarqueurs et l’histologie permettra d’obtenir des données détaillées à partir de petits échantillons. De plus, on pourra avoir un suivi non invasif et multiparamétrique des animaux pour mesurer la distribution des composés et l’évolution de la réponse inflammatoire, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaires. Les modèles décrits dans ce projet sont choisis pour leur pertinence clinique, réduisant ainsi le besoin de tests supplémentaires sur d’autres animaux.
Raffinement
Les souris sont hébergées en groupe. Nous utiliserons également une litière adaptée, douce (exemple : litière de cellulose) et un enrichissement qui favorise l’expression des comportements normaux de la souris (abri, enfouissement, nidification…). Les techniques de manipulation douce, telles que l’utilisation de tunnels et la préhension dans le creux des mains, sont mises en œuvre pour réduire le stress et l’angoisse des animaux. Un apport nutritif (gel hydrique, gel boost …) pourra être mis en place 1 semaine avant le début de l’étude pour faciliter l’accès des animaux. Les animaux pourront être hébergés dans des cages connectées capables de détecter 24h/24 toute anomalie dans l’activité des animaux (hypoactivité ou hyperactivité) permettant de mettre en place très rapidement les actions pour la prise en charge vétérinaire. Une grille de score a été mise en place afin de permettre la définition et l’application de points limites, généraux et spécifiques à la procédure, une fréquence accrue des observations et ainsi intervenir de manière anticipée pour éviter toute douleur ou dommages pour les animaux au-delà de la classe de gravité définie pour la procédure. Les protocoles expérimentaux seront continuellement améliorés pour minimiser la douleur et le stress des animaux.
Choix des espèces
La souris est le modèle de choix en pharmacologie. Elles partagent une grande partie de leur génome avec les humains, permettant de modéliser les maladies humaines et d'étudier les effets des médicaments. Leur petite taille et leur cycle de reproduction rapide facilitent les études à long terme et les expériences génétiques. Les souris, étant des mammifères, ont des systèmes biologiques comparables à ceux des humains, rendant les résultats plus pertinents. Les souris adultes (à partir de 8 semaines d’âge) sont utilisées dans ce projet pour mimer la pathologie chez les patients adultes car l’immunité varie fortement en fonction de l’âge. De plus le système immunitaire est complètement mature à partir de 6 semaines d’âge chez la souris.
Analyse du bénéfice thérapeutique in vivo de nouveaux composés contre la Maladie d’Azheimer
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
3 780 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, certaines recevant jusqu'à soixante-huit injections sur un mois. Elles servent à tester deux substances censées bloquer une molécule impliquée dans la mémoire, contre la maladie d'Alzheimer. Les tests comportementaux mesurent la mémoire et l'anxiété, l'un d'eux pouvant provoquer une douleur modérée de quelques secondes. La mise à mort permet de prélever des tissus, dont certains à l'état frais pour des analyses ex vivo.
Objectifs
L’objectif de cette étude est de tester des substances pouvant agir comme traitement dans le cerveau de la souris, afin de lutter contre la maladie d’Alzheimer, en particulier contre les troubles de la mémoire. Deux substances ont été choisies car elles sont capables de bloquer l’action d’une petite molécule naturellement produite par le cerveau. Cette molécule peut modifier l’activité des neurones (les cellules du cerveau) ainsi que la structure des connexions entre ces cellules. Elle agit en se fixant sur un type particulier de “récepteur” (une sorte de capteur situé sur les neurones), qui joue un rôle important dans la transmission des informations et la mémoire. On a observé que cette molécule est présente en plus grande quantité chez les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer, et qu’elle contribue à certains symptômes, comme les pertes de mémoire et les perturbations de l’activité du cerveau. Le but de ce projet est donc de vérifier si les deux substances sélectionnées peuvent devenir des traitements efficaces contre la maladie d’Alzheimer, en les testant sur trois modèles de souris reproduisant cette maladie.
Bénéfices attendus
Dans le monde, environ 50 millions de personnes sont touchées par des troubles importants de la mémoire et du raisonnement, dont la maladie d’Alzheimer est la forme la plus fréquente. Cette maladie concerne environ une personne sur trois après 80 ans, et le nombre de personnes touchées augmente avec le vieillissement de la population. Aujourd’hui, il n’existe pas encore de traitement permettant de guérir cette maladie. Trouver de nouvelles solutions est donc une priorité majeure pour la santé publique. Notre équipe de recherche s’intéresse à une petite molécule présente dans le cerveau qui semble jouer un rôle important dans la communication entre les cellules du cerveau. Cette molécule est retrouvée en plus grande quantité chez les personnes atteintes de la maladie d’Alzheimer. Dans ce projet, nous allons tester deux substances pour voir si elles peuvent corriger les problèmes de communication entre les cellules du cerveau et améliorer les troubles de la mémoire liés à cette maladie. Les résultats obtenus seront très importants pour savoir si ces substances pourraient, à l’avenir, être développées comme traitements chez l’être humain.
Procédures
Certaines souris seront entrainées pour des analyses de comportement afin de comprendre leurs capacités de mémorisation et leurs niveaux d'anxiété. Ces analyses de comportement dureront quelques minutes par jour par souris sur une durée d'un mois. D'autres souris seront traitées avec un composé thérapeutique dans le but de développer un traitement pour la maladie d’Alzheimer. Certaines souris traitées le seront pendant toute la durée du comportement (1 mois donc 68 injections) et certaines souris seront traitées uniquement 4 jours (8 injections). Chaque injection ne durera que quelques secondes par jour. Les injections seront faite 2 fois par jour et peuvent aussi induire une nuisance.
Impact sur les animaux
Le projet s’intéresse à la mémoire. Par conséquent les effets indésirables principaux pourront se manifester par des troubles de la mémoire. Les tests comportementaux seront majoritairement sans douleur (un seul test peut entrainer une douleur modérée transitoire de quelques secondes). Il pourrait y avoir une douleur transitoire lors de l'injections des composés.
Devenir
Après les tests comportementaux, les animaux seront euthanasiés pour prélever des tissus et réaliser des études post-mortem. Certains animaux seront euthanasiés pour prélever des tissus afin de maintenir les circuits neuronaux actifs mais aussi pour effectuer certaines analyses ex-vivo qui nécessitent des préparations à partir de tissus frais.
Remplacement
Pour comprendre comment fonctionne le cerveau et comment la maladie d’Alzheimer affecte la mémoire et le comportement, il est nécessaire d’étudier un cerveau complet, comme celui des mammifères. En effet, les modèles plus simples (comme des cellules en laboratoire, des simulations informatiques ou des animaux très simples) ne permettent pas de reproduire toute la complexité du cerveau et de ses connexions. Nous utilisons donc des souris, car ce sont aujourd’hui les modèles les plus adaptés pour étudier cette maladie.
Réduction
Le nombre de souris utilisé est soigneusement calculé pour obtenir des résultats fiables tout en évitant d’en utiliser plus que nécessaire. De plus, chaque souris participe à plusieurs étapes de l’étude lorsque cela est possible, afin de limiter le nombre total d’animaux. L’organisation des groupes est aussi optimisée pour utiliser au maximum les animaux élevés dans ce projet. Avant de faire ces tests sur les animaux, nous avons d’abord réalisé des expériences en laboratoire (sur des cellules) pour sélectionner les substances les plus prometteuses. Cela nous a permis de réduire le nombre de substances testées sur les animaux, en ne gardant que deux substances actives et une substance de comparaison.
Raffinement
Tout au long de l’étude, le bien-être des animaux est une priorité. Les chercheurs surveillent attentivement tout signe de souffrance (comme une perte de poids, un manque d’activité ou un mauvais état du pelage). Si un problème apparaît, l’expérience est arrêtée immédiatement et l’animal est pris en charge, voir euthanasié si les moyens mis en oeuvre pour diminuer sa souffrance sont insuffisants. Avant les tests, les souris sont habituées progressivement à être manipulées par les chercheurs afin de réduire leur stress. Elles sont également placées dans un environnement calme avant chaque test pour qu’elles s’y acclimatent. Les expériences sont organisées de manière à augmenter progressivement le niveau d’inconfort, afin de ne pas perturber les résultats.
Choix des espèces
Nous avons une très bonne connaissance des caractéristiques biologiques des souris par les travaux scientifiques et techniques publiés. L’élevage selon les mêmes conditions assure la reproductibilité des expérimentations. Pour comprendre comment fonctionne le cerveau et comment la maladie d’Alzheimer affecte la mémoire et le comportement, il est nécessaire d’étudier un cerveau complet, comme celui des mammifères. En effet, les modèles plus simples (comme des cellules en laboratoire, des simulations informatiques ou des animaux très simples) ne permettent pas de reproduire toute la complexité du cerveau et de ses connexions. Nous utilisons donc des souris, car ce sont aujourd’hui les modèles les plus adaptés pour étudier la maladie d'Alzheimer. Cette étude permettra de développer une approche thérapeutique de la maladie d'Alzheimer. Nous disposons de techniques adaptées à cette espèce. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, où les premiers symptômes de la maladie d’Alzheimer peuvent être observés dans les lignées murines.
Evaluation du transfert transplacentaire et de la toxicité placentaire de produits chimiques – Mise au point d’un modèle de double perfusion placentaire ex vivo chez le rat – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Anesthésiées puis tuées sans reprise de conscience, 120 rates gestantes vont être utilisées pour prélever leurs placentas. L'intervention, environ cinq minutes sous anesthésie gazeuse, sert à mettre au point un modèle de perfusion placentaire hors de l'animal et à constituer une banque d'échantillons de fœtus des deux sexes. Le porteur décrit un impact "limité" sur le bien-être des animaux non-humains, en le ramenant au seul inconfort de l'anesthésie. Rien n'est dit du sort des fœtus, prélevés au moment où les mères sont mises à mort.
Objectifs
En milieu professionnel, lors de leur grossesse, les femmes peuvent être exposées à différents produits chimiques qui ont été détectés dans le liquide amniotique sous forme de molécule mère ou de métabolites démontrant leur passage transplacentaire. Des études épidémiologiques et expérimentales ont démontré les effets toxiques des produits chimiques sur le développement fœtal et post-natal. Cependant, peu d’études ont analysé les défauts placentaires associés. Le placenta est un organe complexe, autonome et transitoire, à l’interface de la mère et du fœtus. Il exerce différentes fonctions lui permettant de contrôler et de maintenir la croissance fœtale, comme des échanges de nutriments et de gaz et des fonctions endocrines, métaboliques et immunologiques. De plus, il joue un rôle de « barrière filtrante ». Il a cependant été démontré qu’un grand nombre de molécules, auxquels la mère est exposée, sont capables de traverser le placenta et atteindre le fœtus. L’analyse du placenta prend ainsi tout son sens car il est un excellent témoin à la fois de ce qui s’est déroulé pendant la grossesse/gestation mais aussi des conséquences que ses adaptations pourraient avoir après la naissance. En raison du rôle clé du placenta dans le bon développement et la survie à court et long terme du fœtus lors d’une exposition aux agents chimiques, nous proposons de développer chez le rat un modèle expérimental de double perfusion placentaire ex vivo à deux stades de gestation (précoce et tardif) afin d’étudier les effets toxiques de différents produits chimiques. Ces travaux se décomposeront en 2 projets distincts, le premier décrit dans cette demande d'autorisation de projet consistera à mettre en place le modèle de perfusion ; le second déposé plus tard aura pour objectif de tester le passage et la toxicité placentaire d’agents chimiques à l’aide du modèle développé ici. Ce type de modèle permet de réaliser des analyses fines sur un organe entier. Le modèle de perfusion placentaire permet d’évaluer le transfert à travers le placenta de différentes molécules d’intérêt, et ce dans un environnement physiologique contrôlé. Il offre aussi l’opportunité d’obtenir la réponse physiologique spécifique d’un organe à un stimulus externe avec une précision et une reproductibilité qu’on ne peut obtenir avec la réponse de l’organisme entier.
Bénéfices attendus
Ce modèle, une fois en place nous sera utile pour compléter nos connaissances sur les mécanismes d’action placentaires des produits chimiques et mieux évaluer le danger d’une exposition pendant la grossesse. Ce modèle nous permettra d’assurer un continuum expérimental des modèles in vitro jusqu’aux expérimentations in vivo. Cette complémentarité des différents modèles permet de réaliser une sélection des molécules d’intérêt à tester lors de projet de reprotoxicologie in vivo, et ainsi réduire l’utilisation d’animaux de laboratoire dans l’identification du danger et l’évaluation du risque.
Procédures
Les femelles gestantes seront soumises après prémédication à une anesthésie gazeuse le temps de prélever les placentas nécessaires à la mise en place du modèle ex vivo de double perfusion placentaire, environ 5 minutes.
Impact sur les animaux
Au-delà de l’inconfort causé par l’anesthésie gazeuse, le projet aura un impact limité sur le bien-être des animaux.
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure afin de collecter le sang et les tissus d’intérêt dans l’objectif de mettre en place le modèle ex vivo de double perfusion placentaire et de créer une banque d’échantillons fœtaux des deux sexes.
Remplacement
A ce jour, en l’absence de connaissances suffisantes, il n’existe pas de méthode alternative à l’animal de laboratoire pour étudier le transfert transplacentaire des produits chimiques. Cependant, l’apport de données pourrait amener à développer des modèles in silico en fonction des caractéristiques physico-chimiques des produits et en fonction de l’espèce.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés pour la mise au point du modèle sera réduit au minimum nécessaire pour maîtriser le modèle et pouvoir interpréter les résultats. Les unités fœto-placentaires seront exploités dans leur intégralité, une partie sera dédiée à l’étude du passage transplacentaire, les autres seront utilisées comme banque d’échantillons biologiques.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en présence d’enrichissement adapté (tunnel en carton). Des actions ont été définies pour être mises en place en cas d'atteinte de points limite.
Choix des espèces
Le rat de laboratoire possède un placenta proche de l’humain dans sa composition tissulaire. Il est aussi le modèle utilisé dans les études réglementaires en reprotoxicologie. Les femelles sont commandées à l’âge de 10 semaines pour qu’elles soient jeunes et matures sexuellement. Les unités fœto-placentaires seront utilisés à deux stades, un précoce à 15 ou 16 jours de gestation et un plus tardif à 19 jours de gestation.
Etude de la photobiomodulation sur la réponse tumorale
- Recherche appliquée
- Cancers
Pour évaluer si une lumière rouge ou infrarouge réduit les lésions de la peau et de la bouche causées par la radiothérapie, 3 320 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Chaque animal reçoit une greffe de cellules tumorales, des séances d'irradiation sous anesthésie générale et, pour certains groupes, des injections d'anticorps trois fois par semaine pendant trois semaines. Les atteintes attendues, perte de poids, irritations de la peau et de la muqueuse buccale, viennent surtout de l'irradiation et de la tumeur. La mise à mort permet des examens sur tissus, et l'effectif de plus de trois mille animaux n'est pas justifié dans le résumé.
Objectifs
Ce projet a pour objectif d’évaluer la capacité de la photobiomodulation, utilisant une lumière rouge ou proche infrarouge, à réduire les toxicités induites par la radiothérapie et/ou la chimiothérapie au niveau de la muqueuse buccale et de la peau. La photobiomodulation est déjà largement utilisée en clinique pour la prise en charge des effets secondaires liés aux traitements anticancéreux, ainsi que dans d’autres indications telles que l’alopécie ou la cicatrisation post-chirurgicale. L’objectif principal de ce projet est d’évaluer la sécurité et l’efficacité de la photobiomodulation dans des modèles murins de toxicités radio-induites, en particulier la radiodermite et la mucite orale, tout en s’assurant de l’absence de toxicité cutanée et muqueuse induite par la photobiomodulation elle-même. Un objectif secondaire est de vérifier que la photobiomodulation n’induit pas de protection tumorale vis-à-vis de la radiothérapie. À ce titre, le projet vise également à évaluer l’impact de la photobiomodulation sur la réponse tumorale à la radiothérapie, et à explorer la possibilité d’un effet radiosensibilisant de la photobiomodulation.
Bénéfices attendus
Bien que l’efficacité clinique de la photobiomodulation soit aujourd’hui bien établie dans la prévention et le traitement de la mucite orale, l’analyse de son effet sur les toxicités cutanées et muqueuses radio-induites permettra de mieux comprendre comment la photobiomodulation agit au niveau cellulaire et moléculaire pour limiter l’inflammation et favoriser la réparation des tissus sains exposés aux irradiations. Certaines études précliniques ont déjà démontré une réduction de la mucite orale par l’utilisation de lasers de faible intensité chez l’animal. Toutefois, ce projet vise à confirmer ces résultats à l’aide de techniques complémentaires, permettant d’étudier précisément les mécanismes biologiques impliqués dans la réduction des effets secondaires, et surtout à étendre cette démonstration au contexte de la radiodermite, dont la diminution n’a pas encore été démontrée de manière robuste en préclinique, tout en s’assurant de l’absence de toxicité cutanée et muqueuse propre à la photobiomodulation. Par ailleurs, les paramètres d’utilisation de la photobiomodulation (doses, longueurs d’onde, durée d’exposition) étant actuellement très hétérogènes en préclinique et en clinique, ce projet contribuera à leur optimisation et standardisation dans le cadre des soins de support en oncologie. Dans la littérature préclinique, l’impact de la photobiomodulation associée à la radiothérapie sur la tumeur reste controversé. Ce projet vise à clarifier ces effets en explorant de manière rigoureuse l’influence de la photobiomodulation sur la réponse tumorale à la radiothérapie, dans différents modèles tumoraux. La mise en évidence, à l’aide de preuves précliniques solides et de techniques d’analyse avancées, d’un effet radiosensibilisant, d’une modulation du microenvironnement tumoral, ou d’un ralentissement de la croissance tumorale constituerait une avancée majeure dans la compréhension des interactions entre la photobiomodulation et les traitements anticancéreux. Ces données permettront de mieux caractériser les mécanismes biologiques impliqués, notamment en termes de vascularisation tumorale, d’inflammation et de réponse immunitaire, et de trancher les divergences actuelles de la littérature.
Procédures
Il y aura une injection des cellules tumorales sous anesthésie locale (durée 10 secondes). Pour chaque procédure, la photobiomodulation sera délivrée pendant au maximum 10 min sans contact direct à une distance de 40 mm. Elle sera délivré pour chaque groupe sous anesthésie générale après une séance de radiothérapie pour les groupes irradiés ou pour les groupes témoins. Pour chaque procédure, les souris seront également irradiées sous anesthésie générale (durée: 15 minutes max) . Dans certains groupes, elles seront traitées 3 fois par semaine avec un anticorps en injection durant trois semaines (durée de l'injection 10 secondes). Cette injection se fera sous anesthésie locale. Certains groupes recevront un produit de contraste pour voir la vascularisation sous micro-CT juste avant le prélèvement final sous anesthésie générale (une injection, durée 10 secondes, sous anesthésie générale).
Impact sur les animaux
Les nuisances qui surviennent à l’animal sont principalement dues à l’irradiation et à la tumeur. Les effets indésirables attendues liés à l’implantation de la tumeur, le développement progressif de la tumeur pouvant entraîner une gêne légère à modérée et une perte de poids. Les nuisances que l’animal peut également rencontrer sont les irritations cutanée ou muqueuse légère et transitoire et la perte de poids modérée, liée à l’irradiation dans les modèles de radiodermites et de mucite orale radio-induites. L’association de la photobiomodulation à la radiothérapie ne génère pas de nuisance supplémentaire pour l’animal. Aucun effet indésirable spécifiquement lié à la photobiomodulation n’est attendu sachant qu’elle non ionisante, non invasive et appliquée en surface à des doses ne causant aucune élévation thermique mesurable. Dans ce contexte, la photobiomodulation est susceptible de réduire certaines toxicités radio-induites, telles que la radiodermite et la mucite orale, et pourrait ainsi contribuer à une amélioration du bien-être animal.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés pour des études et examens sur tissus post-mortem.
Remplacement
Le recours à l’animal est justifié par l’impossibilité de reproduire in vitro l’ensemble des phénomènes biologiques étudiés dans ce projet. Les effets de la photobiomodulation sur les toxicités radio-induites et sur la réponse tumorale impliquent des interactions complexes entre plusieurs compartiments cellulaires, microenvironnement tissulaire de la tumeur , et la dynamique tumorale avec certains types de cellules ou médiateurs chimiques est très important, qui ne peuvent être modélisées de manière pertinente par des systèmes cellulaires isolés. D’autant plus que les données issues de la littérature basée majoritairement sur des études in vitro sont très limitées dans l’analyses sur les mécanismes d’actions de la photobiomodulation sur la réparation tissulaire ou sur la réponse tumorale, manquant d’aller plus loins dans la recherche ou dans les conclusions. Ils démontrent par ailleurs que les effets de la photobiomodulation diffèrent significativement entre les modèles in vitro et in vivo. Ainsi, l’utilisation de modèles murins reste indispensable si on veut étudier de manière intègre les effets de la photobiomodulation sur les tissus développant la mucite orale et la radiodermite proche de celui des patients et sur la tumeur, dans un contexte de radiothérapie, et pour produire des résultats transposables à la clinique humaine.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé dans ce projet sera strictement limité au minimum nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement exploitables. Les effectifs ont été définis sur la base : d’une analyse statistique à priori, afin de calculer le nombre d’animaux nécessaire et suffisant dans chaque procédure pour détecter des différences significatives pour chaque procédure expérimentale. Sur des données précliniques existantes, les modèles de radiodermite et de mucite orale utilisés dans ce projet sont très développés dans le laboratoire et décrits dans la littérature. Mais également la création de modèle avec des tumeurs ou il y a un contrôle tumoral par la radiothérapie est également très développé dans le laboratoire. Du fait de ce recul important, nous n’avons pas besoin de mettre en place nos modèles d'irradiations et de tumeurs. Ceci nous permettra de réduire les conditions expérimentales et donc le nombre de souris.
Raffinement
La photobiomodulation constitue une approche non invasive, non ionisante, appliquée à des paramètres n’induisant aucune élévation thermique mesurable, et ne générant pas de douleur directe chez l’animal. Toutefois, un appareil d'imagerie thermique (Ti20 thermal imager) peut être utilisé pour vérification. Les animaux seront pesés trois fois par semaine, et un examen clinique biquotidien sera réalisé afin d’évaluer l’état général, le développement des effets radio-induits cutanés et/ou muqueuses. Le scoring de ces effets se fera avec le score de Parkins ou CTCAE. Le développement tumoral sera suivi trois fois par semaine par la mesure du volume tumoral à l’aide d’un pied à coulisse, ou par une imagerie IVIS (Système d’imagerie in vivo basé sur la luminescence), permettant un suivi longitudinal non invasif. Des points limites précoces ont été définis et seront strictement appliqués, conduisant si nécessaire à une euthanasie immédiate, réalisée conformément aux recommandations réglementaires en vigueur. Les souris seront hébergées en groupe afin de limiter le stress lié à l’isolement. Leur environnement sera enrichi (coton, nids en carton, papier) pour favoriser les comportements naturels et réduire l’anxiété. En cas de besoin, des compléments alimentaires riches en énergie et facilement accessibles seront mis à disposition, et des traitements analgésiques pourront être administrés conformément aux recommandations vétérinaires.
Choix des espèces
La souris est l’espèce animale de référence pour les études de radiobiologie, en raison de la bonne caractérisation de ses réponses tissulaires et immunitaires aux rayonnements ionisants. Les lignées choisies ont été sélectionnées car ce sont des modèles largement utilisés et validés pour l’étude du développement tumoral et des effets secondaires de la radiothérapie. Leur homogénéité génétique (souris congéniques) garantit une bonne reproductibilité des résultats. Par ailleurs, ces lignées ont déjà été utilisées dans le laboratoire pour l’étude des mucites buccales et de la radiodermite, assurant ainsi une continuité scientifique avec les travaux similaires. Les souris jeunes seront âgées de 8 semaines, un âge où la souris est suffisamment mature. Elles représenteront les souris jeunes. Sur la base des résultats obtenus, certains résultats clés peuvent être confirmés sur des souris âgées de 15 à 18 mois pour voir si l’âge joue dans les résultats.
Modèles expérimentaux de cancer de la prostate pour l’évaluation de nouvelles thérapeutiques par imagerie in vivo
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
2 690 souris vont être utilisées, toutes tuées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, la plupart classées sévère. Elles subissent l'induction de tumeurs de la prostate, parfois une castration chirurgicale, puis un suivi par imagerie jusqu'à seize semaines, les modèles à métastases osseuses atteignant le squelette entier. Le porteur décrit un projet mené "à la demande de chercheurs extérieurs" et pour "nos clients" souhaitant des études d'efficacité thérapeutique. Ce travail relève ainsi d'une prestation commerciale facturée, dont dépend la mise à mort des 2 690 souris.
Objectifs
Ce projet a pour but de mettre en œuvre, à la demande de chercheurs extérieurs à notre laboratoire, des modèles de cancer de la prostate et de les étudier par imagerie in vivo, à des fins de compréhension de mécanismes fondamentaux ou d'évaluation de nouveaux médicaments. Il s’agit d’une nouvelle demande faisant suite à la fin de validité de la précédente autorisation. Dans le projet précédent, nous avons réalisé 18 études qui nous ont permis de proposer des modèles tumoraux de cancer de la prostate. Les résultats que nous avons obtenus ont été très pertinents avec une publication scientifique et une autre en cours de rédaction. Nous avons testé le potentiel thérapeutique ou métastatique de certains canaux ioniques dans le cancer de la prostate et nos clients souhaitent poursuivre sur des études d’efficacité thérapeutique. Avec 60 000 nouveaux cas en France tous les ans, le cancer de la prostate représente aujourd’hui la première cause de mortalité chez l’homme après 70 ans. On compte actuellement 9 000 décès par an pour ce cancer qui touche 1 homme sur 8. Actuellement, le Docetaxel est le traitement de référence des cancers de la prostate métastatiques résistants au traitement hormonal (CRPC). Cette chimiothérapie apporte un réel bénéfice au niveau de la survie des malades. Malheureusement, on sait qu’une grande partie des malades traités par ce médicament développent une résistance à la chimiothérapie. C’est pourquoi aujourd’hui, l’enjeu majeur consiste à trouver à la fois des méthodes pour prédire cette résistance et de nouvelles combinaisons de traitements pour surmonter cette résistance et éviter les traitements inutiles et toxiques. Le projet représente un ensemble d’études types qui pourront viser à comprendre des mécanismes impliqués dans la progression tumorale ou à évaluer l'efficacité thérapeutique de nouveaux traitements.
Bénéfices attendus
Il s’agit d’étudier par imagerie in vivo des modèles de cancer de la prostate à des fins de compréhension de mécanismes fondamentaux ou pour l'évaluation de nouveaux médicaments. Dans le projet précédent, les résultats que nous avons obtenus ont été très pertinents, nous avons testé le potentiel thérapeutique ou métastatique de certains canaux ioniques impliqués dans le cancer de la prostate et nos clients souhaitent poursuivre sur des études d’efficacité thérapeutique qui mettent en œuvre ces canaux ioniques. Ces travaux ont fait l’objet d’une publication scientifique et une autre en cours de rédaction.
Procédures
Induction du modèle de cancer : - par chirurgie : 1 acte par animal (15min max d’intervention sous anesthésie générale) - sans chirurgie : injection intracardiaque (quelques secondes sous anesthésie générale) - par injection sous cutanée (quelques secondes sous anesthésie générale) par injection intra tibiale (5min sous anesthésie générale avec radiologie). Castration : 1 acte par animal par chirurgie (15min max d’intervention sous anesthésie générale). Non systématique. Suivi par imagerie : au maximum 2 examens non invasifs par semaine pendant 16 semaines sous anesthésie générale. Traitements : au maximum 5 traitements par semaine pendant 16 semaines par voie orale, intrapéritonéale ou intraveineuse. Prélèvement de sang sur animal vigile au niveau sub mandibulaire ou sur animal anesthésié en rétro-orbitaire : (en 3 fois sur 24h ou en 1fois/jour sur 5 jours) Prélèvement de sang terminal par ponction cardiaque sur souris endormie en fin d’étude.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables potentiels sur les animaux sont: -pour le modèle sous-cutané (SC) : taille de la tumeur importante en fin d'étude entrainant une gêne pour la locomotion, nécrose de la tumeur (Incidence modérée sur le bien-être ou l’état général des animaux). -pour le modèle orthotopique : taille de la tumeur importante en fin d'étude provoquant une gêne dans la mobilité, les fonctions urinaires et digestives. (Incidence modérée sur le bien-être ou l’état général des animaux). -pour le modèle intracardiaque : développement de métastases osseuses ostéolytiques ou ostéoblastiques sur tout le squelette (Incidence sévère sur le bien-être ou l’état général des animaux). -pour le modèle intra tibia : développement d’une tumeur osseuse ostéolytique ou ostéoblastique au niveau du tibia et fémur (Incidence sévère sur le bien-être ou l’état général des animaux). -dans les cas d’administrations répétées de traitements : effets indésirables tels que rougeur au niveau du site d’injection ou une légère perte de poids. Les nuisances décrites ci-dessus (certaines sévères) sont potentielles car il ne sera pas nécessaire d’atteindre ces effets pour les besoins expérimentaux. Lors de notre précédent projet, nous avons pu tester les modèles : - Sous cutané : Nous n’avons pas observé de problème particulier, le suivi permet d’éviter l’atteinte des points limites. - Intraprostatique : Nous avons pu observer sur 50% des souris, une perte de poids comprise d’entre 5 et 10%, 5 jours après la chirurgie. Elles ont repris leur poids à J11 grâce aux mesures de raffinement. - Intracardiaque : Nous avons pu observer sur 11% des souris de ce modèle des difficultés de locomotion associé à une perte de poids supérieure à 10%, sur 21% des souris une perte de poids supérieure à 10% sans autres signes apparents. Ces difficultés apparaissent en fin d’expérimentation, elles ont duré moins de 5 jours pendant lesquelles des mesures de raffinement ont été prises avant mise à mort.
Devenir
Toutes les souris seront mises à mort à l'issue de chaque procédure car des prélèvements d'organes seront effectués par la suite.
Remplacement
Le cancer et la formation des métastases sont des phénomènes complexes qui font intervenir de multiples étapes, tissus et types cellulaires, conduisant en particulier à l’échappement des cellules cancéreuses de la tumeur primaire et leur survie et dissémination dans l’organisme. Ces paramètres ne pouvant être étudiés in vitro, le recours aux animaux est indispensable. Par ailleurs, afin de développer de nouvelles stratégies anti-cancéreuses, des études précliniques sont nécessaires et ne peuvent être réalisées que chez l'animal pour tenir compte de la complexité de la physiologie d'un organisme entier.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est réduit au maximum sans toutefois compromettre les objectifs. Les groupes témoins seront regroupés lorsque cela sera possible. La mise en œuvre de l'imagerie permettra de suivre le même animal au cours du temps ce qui permet de réduire significativement leur nombre à 10 par lot. Des tests non paramétriques (type Test de Mann-Whitney ou test de Kruskal-Wallis) seront utilisés par nos clients.
Raffinement
Les méthodes d'imagerie mises en œuvre sont non invasives et certains actes sont réalisés sous anesthésie ce qui limite le stress infligé au cours de l’expérimentation. Les animaux seront observés quotidiennement et des points limites prédictifs nous permettront de prendre les mesures nécessaires afin de limiter la souffrance au cours de l’expérimentation. De plus, durant les examens d'imagerie et l'induction du modèle tumoral, les souris seront anesthésiées et chauffées (tapis chauffant pour la chirurgie ou plateau chauffant pour l’imagerie). La douleur liée à la chirurgie sera également prise en charge par l'utilisation d'analgésiques. Par ailleurs, nous donnons du gel nutritif (adapté à la récupération après chirurgie) 7 jours avant la chirurgie pour habituation et une fois la chirurgie réalisée, pour assurer un meilleur rétablissement post-opératoire. Pour garantir le statut sanitaire des souris immunodéficientes, elles seront hébergées en portoir ventilé et des procédures strictes seront respectées durant les différentes séances d’imagerie (désinfection du matériel, entretien des locaux, ordre de passage des souris dans l’imageur…).
Choix des espèces
La souris est une espèce animale classiquement utilisée pour les études de tumorigenèse, de progression tumorale et métastatique de par la relative faible durée des expérimentations (quelques semaines), ainsi que par la possibilité d’utiliser des techniques d’imagerie in vivo. C’est ainsi le modèle animal de choix afin de réaliser des expérimentations permettant d’étudier la croissance de tumeurs primaires et de métastases issues de cellules cancéreuses. Par ailleurs il existe des souris immunodéficientes bien adaptées pour les implantations de cellules d'origine humaine. Modèle de cancer réalisable chez la jeune souris (6 à 8 semaines). A ce stade, la croissance et le développement des tumeurs sont optimaux. Sur des animaux plus âgés, il est possible qu’une légère immunocompétence apparaisse, augmentant ainsi le risque de rejet de greffe tumorale.