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Évaluation de l’intérêt d’un colorant médical fluorescent comme aide pour l’identification des zones abîmées de l’intestin lorsque ce dernier n’est pas correctement oxygéné.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système gastrointestinal
Tuées à l'issue pour prélever l'intestin grêle, 400 souris sont utilisées dans ce projet, 280 sans reprise de conscience et 120 réveillées puis suivies jusqu'à 72 heures. Sous anesthésie, l'abdomen est ouvert et un clip interrompt la circulation sanguine intestinale de quinze à soixante minutes, avant réouverture de l'artère. Le projet évalue un colorant fluorescent censé aider les chirurgiens à repérer les zones d'intestin non irriguées chez l'être humain. Les 120 souris réveillées relèvent d'un niveau de souffrance sévère, avec douleurs, perte de poids et déshydratation possibles avant leur mise à mort.
Objectifs
L’ischémie mésentérique aiguë est une maladie très grave qui correspond à un manque brutal de circulation du sang vers l’intestin. C’est une urgence médicale et chirurgicale, encore mal connue, et mortel dans plus d'un cas sur deux, en dehors des centres spécialisés. Chez les patients survivants, on doit souvent enlever une grande partie de l’intestin, ce qui entraîne de lourdes conséquences sur la qualité de vie du patient. Le diagnostic de cette maladie repose sur l’examen du patient et sur des imageries médicales qui montrent une obstruction des vaisseaux qui nourrissent l’intestin. Depuis 2016, un centre spécialisé, inspiré des unités pour l’AVC, a été créé permettant une prise en charge rapide et spécialisée 24h/24, la mortalité a pu être réduite de moitié. Le traitement repose sur trois actions principales : des médicaments adaptés, la réouverture rapide des artères bouchées, et l’ablation des parties de l’intestin qui sont définitivement détruites. Aujourd’hui, le chirurgien décide de ce qu’il faut enlever uniquement à l’œil nu pendant l’opération, ce qui reste difficile et parfois imprécis. Cela peut conduire soit à enlever trop d’intestin, soit à ne pas en enlever assez et à devoir réopérer. Il devient donc essentiel de développer des outils d’imagerie pendant l’opération pour mieux repérer les zones de l’intestin qui ne sont plus correctement irriguées. Cela permettrait à la fois de préserver l’intestin encore capable de guérir et d’éviter de laisser en place des zones mortes, qui peuvent entraîner des complications graves (infection, perforation, septicémie). Le colorant médical fluorescent, déjà utilisé en chirurgie digestive, permet de visualiser la circulation du sang grâce à une lumière spéciale, et c’est cet outil que cette étude cherche à évaluer.
Bénéfices attendus
Ce travail a pour objectif d’évaluer l’utilisation du vert d’indocyanine afin d’aider les chirurgiens à enlever uniquement les parties de l’intestin qui sont vraiment abîmées, et ainsi éviter une seconde opération. Il cherche aussi à mieux comprendre comment la circulation du sang revient dans les petits vaisseaux de l’intestin après le blocage d’une grosse artère, et comment cela se voit avec ce produit. L’idée est de créer une méthode fiable pour guider le chirurgien, un peu comme si l’on pouvait « examiner l’intestin en direct » pendant l’opération. L’étude montre aussi l’importance d’agir très vite sur les phénomènes d’inflammation, de caillots et de coagulation pour favoriser une bonne reprise de la circulation sanguine après l’ischémie. Elle permettra également de mieux comprendre ce qui se passe dans les petits vaisseaux sur la durée, après le retour du sang, et ainsi d’expliquer pourquoi l’évolution des patients est parfois défavorable même après une première opération. À terme, ces avancées pourraient réduire de façon importante les complications et les décès liés à cette maladie, qui reste encore mal comprise et mal traitée dans de nombreuses situations médicales, comme l’obstruction des artères, les états de choc en réanimation, certaines chirurgies vasculaires ou encore les greffes intestinales.
Procédures
Dans cette étude, les souris suivront une procédure médicale visant à reproduire une situation grave que l’on retrouve chez l’humain : une interruption temporaire de la circulation sanguine vers l’intestin. Pour cela, après ouverture de l'abdomen sous anesthésie générale, un petit clip est placé pendant une durée variable (allant de 15 à 60 minutes) sur l’artère principale qui alimente l’intestin. Ensuite, le sang est laissé circuler à nouveau. La colorant médical fluorescent à tester est déjà utilisé en pratique clinique. Il n’est pas toxique et est sans effets néfaste. Afin de tester son efficacité pour guider le chirurgien à n'enlever que les parties malades de l’intestin, ce produit sera injecté à la fin de la période d’interruption du flux sanguin. L'abdomen de l'animal est ensuite refermé. Le produit sera de nouveau testé 1h à 72h après la réouverture de l’artère bouchée par le clip. Une injection intraveineuse d'un colorant fluorescent sera également réalisée pour évaluer les réactions anormales du sang et des tissus. Une étude sur la perte de la detection du colorant médical fluorescent à tester, dû à l'augmentation des fuites au niveau de l’intestin sera également réalisée. Pour cela, une injection intraveineuse d'un marqueur permettant de mesurer l'importance de la perméabilisation de l'intestin, sera réalisé. Dans nos différentes procédures, un prélèvement de sang en intraveineux sera réalisé en début et en fin de procédure pour contrôler le de cellules dans le sang. Tout cela sera effectué sous anesthésie générale pour que les animaux ne ressentent aucune douleur au cours de l’intervention. Après l’opération, si un signe de douleur est observé, un antidouleur leur sera injecté en intraveineux. La durée maximale des procédures n'excèdera pas 72h.
Impact sur les animaux
Quand le sang n’arrive plus correctement à l’intestin (on parle d’ischémie mésentérique), cela peut provoquer des lésions irréversibles. Sans intervention rapide, des bactéries provenant du microbiote intestinal peuvent passer dans le reste du corps, entraînant une infection grave (sepsis) et un risque de défaillance des organes vitaux. Après chaque épisode d’ischémie et de rétablissement du flux sanguin (appelé "reperfusion"), les réactions sont très variables. Chez certaines souris, une partie de l’intestin est déjà abîmée pendant l'ischémie, alors que chez d’autres, les lésions apparaissent après la reprise de la circulation sanguine. Lors d’expériences sur la souris, plusieurs signes peuvent apparaître après une heure d’ischémie et pendant la reperfusion : perte de poids importante, douleurs, baisse d’appétit, faiblesse générale, déshydratation ou irritation au niveau des sutures. Pour observer ce qui se passe dans l’intestin, des techniques comme l’imagerie laser sont utilisées de façon brève et ciblée afin de ne pas causer d’effets secondaires. Ces observations sont bien tolérées, comme l’ont montré nos études précédentes.
Devenir
Toutes les souris seront euthanasiées en fin de procédure afin de prélever l’intestin grêle pour des analyses des tissus biologiques.
Remplacement
L’ischémie-reperfusion mésentérique est une maladie très grave, qui entraîne un taux de décès très élevé. Elle se manifeste de façons très différentes selon les patients et reste encore mal comprise. À cause de sa grande complexité, il n’est pas possible de l’étudier correctement avec des modèles sur ordinateur ou sans modèle animal en laboratoire. En effet, cette maladie touche à la fois les artères et les veines, avec des perturbations spécifiques de la circulation du sang. Elle provoque aussi des atteintes sévères de l’intestin, pouvant permettre le passage de bactéries dans l’organisme, entraînant des infections graves, une défaillance de plusieurs organes et une aggravation rapide de l’état du patient. Tous ces phénomènes — circulation sanguine, inflammation, bactéries et lésions des tissus — interagissent entre eux et varient beaucoup d’une personne à l’autre. Le modèle animal reste aujourd’hui indispensable pour nos recherches. Aucun autre système ne permet pour l’instant de reproduire de façon aussi fiable et complète les mécanismes que nous devons étudier.
Réduction
Un nombre suffisant d'animaux prend en compte les différences naturelles entre les animaux et le fait que la gravité de la maladie peut varier d’un individu à l’autre. Pour comparer les résultats entre les groupes, des tests statistiques adaptés seront utilisés afin de vérifier si les différences observées sont réellement significatives. De plus, tout est mis en œuvre pour limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés : Notre première procédure permet de tester plusieurs doses du colorant médical. Dans les procédures suivantes, une seule dose sera utilisée en fonction de nos premiers résultats.
Raffinement
Avant les procédures, les animaux sont installés dans de grandes cages où ils peuvent se déplacer librement, vivre en groupe et adopter des comportements naturels. Leur environnement est aménagé avec de la litière et des abris pour favoriser le repos et la construction de nids. Une période d’adaptation d’au moins 7 jours est respectée. Les souris seront opérées sous anesthésie générale, sur une table chauffée pour maintenir leur température corporelle. Un antidouleur leur sera administré avant l’intervention afin d’éviter toute souffrance. L’état des animaux sera surveillé en permanence pendant l’opération, notamment pour vérifier qu’ils ne ressentent pas la douleur. Pendant la procédure, une surveillance visuelle continue est assurée. En cas de saignement, douleur manifeste, l'animal sera euthanasié. Pour la partie de l’étude où les animaux sont réveillés après l’opération, ils seront surveillés tous les jours par le personnel spécialisé, en plus du suivi réalisé par l’expérimentateur. Si l’état d’un animal se dégrade, une prise en charge immédiate sera mise en place. En cas de douleur, la surveillance sera renforcée, de la nourriture adaptée sera proposée et un traitement antidouleur sera administré quotidiennement afin d’assurer le confort de l’animal. Si aucune amélioration de son état général n'est observée, l'animal sera euthanasié. Les souris qui seront de nouveaux opérées seront anesthésiées et placée sur une table chauffée pour maintenir leur température corporelle. Un antidouleur leur sera administré avant l’intervention afin d’éviter toute souffrance. Pendant la procédure, une surveillance visuelle continue est assurée jusqu'à l'euthanasie de l'animal.
Choix des espèces
Notre laboratoire a une grande expérience dans le travail avec les souris, à chaque étape : soins avant les expériences, gestion du stress, anesthésie, chirurgie, suivi de l’état de santé, soulagement de la douleur et, si nécessaire, euthanasie dans le respect du bien-être animal. Pour observer les vaisseaux sanguins dans l’intestin à l’aide d’un microscope spécialisé (microscopie intravitale), nous utilisons de jeunes souris mâles ou femelles d’environ 7 semaines et pesant 20 g. Ce choix permet une observation claire, car au-delà de ce poids, la graisse empêche de bien voir les vaisseaux. Les résultats obtenus grâce à ce modèle permettent de mieux comprendre certains mécanismes biologiques, en particulier ceux liés à l’inflammation ou à de nouveaux traitements. Ces données sont utiles pour la recherche médicale humaine, car de nombreuses réactions sont similaires entre la souris et l’humain.
Détermination préliminaire de la cinétique et/ou du métabolisme d’un candidat médicament chez le rat
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Le protocole dépend des molécules qu'un développeur veut faire avancer: 1 155 rats sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, tous tués à l'issue pour analyses de sang et d'organes. Chaque animal reçoit un candidat médicament par voie orale ou injection, subit jusqu'à six prélèvements sanguins sur 24 heures et un passage en cage à métabolisme avec restriction d'eau. Ces études caractérisent le devenir des molécules dans l'organisme pour préparer les dossiers réglementaires de futurs médicaments. Le porteur retient le rat comme l'espèce "la plus prédictive" en toxicologie.
Objectifs
Ce projet vise à caractériser le profil ADME (Absorption, Distribution, Métabolisme, Élimination) de candidats médicaments pouvant appartenir à toutes les aires thérapeutiques étudiées en interne chez le rat. Ces études, intervenant après les premières études de sécurité et d’efficacité et avant les études complètes de toxicologie, permettent de sélectionner les molécules aux propriétés les plus favorables en terme d’ADME, d'évaluer l'impact des formulations sur l'exposition plasmatique du produit et de définir les conditions optimales (doses et schémas) pour les futurs essais de sécurité et d'efficacité. Elles facilitent également l'interprétation des données en corrélant les concentrations sanguines du produit aux effets observés. Bien que l’étude sur organisme entier demeure indispensable, ce projet intervient après une sélection screening des molécules rigoureuse par des méthodes alternatives (in vitro et in silico). La stratégie s'appuie sur : • l’utilisation de protocoles peu contraignants et de doses uniques (déterminées par des études de dose maximale tolérée préalables) et définies pour ne pas présenter d’effets indésirables. • le recours à des effectifs restreints pour limiter, par une sélection précoce, le nombre de molécules et d'animaux utilisés dans les phases de développement ultérieures. Les études consistent en une administration, le plus souvent unique chez le rat, (espèce rongeur communément utilisée dans les études de sécurité non clinique) suivie de prélèvements de sang à différents temps. Des collectes d’urines et analyses sur les organes permettant d’obtenir des paramètres de cinétique d’élimination du candidat médicament testé et d’évaluer la biodistribution peuvent également être prévues. Ces études se déroulent sur une durée de 24h (cas standard) à 4 semaines.
Bénéfices attendus
A travers ce projet, nous allons pouvoir déterminer les paramètres d’Administration/Distribution/Métabolisme/Elimination (ADME) des candidats médicaments. A court terme, ces paramètres permettront d’affiner le choix du design des études de sécurité non clinique intervenant juste après les études incluses dans ce projet comme la voie d’administration, le schéma expérimental et le choix de doses. A long terme, Il sera possible d’une part de connaitre le taux dans le sang des différents composés et d’autre part d’établir des relations pharmacocinétiques/ pharmacodynamie (PK/PD), le tout pour sélectionner le meilleur candidat et diminuer le nombre d’études ultérieures. En effet, les candidats médicaments qui présentent des paramètres ADME permettant d’être actifs (bonne absorption et/ou distribution sans être métabolisés ou excrétés trop rapidement) pourront continuer le développement et potentiellement servir dans le traitement de différentes pathologies.
Procédures
- Administration par voie orale ou par injections (unique à réitérée 1 à 3 fois par jour pendant 1 jour à 4 semaines) de composés à évaluer, contention de quelques secondes à 5 minutes maximum (incluant le passage dans une enceinte thermorégulée), administration de 10 secondes à 2 minutes maximum - Prélèvements de sang de faible volume : 6 prélèvements maximum sur 24 heures, 2 fois maximum durant l’étude sur animal vigile, contention de 2 minutes maximum, durée du prélèvement de quelques secondes - Recueils urinaires d’une durée comprise entre 6h (cas standard-approximativement 90% des cas) et 16 heures (cas exceptionnel justifié scientifiquement si besoin d’un volume plus élevé d’urines pour le dosage d’un paramètre à de très faibles niveaux - approximativement 10% des cas) en cage à métabolisme (1 fois par étude au maximum) avec diète hydrique d’une durée correspondant à celle du recueil (6h en standard et 16h maximum) - Prélèvement unique de sang réalisé sous anesthésie et analgésie avant l’euthanasie
Impact sur les animaux
Dans le cadre de ce projet, des nuisances ou douleurs peuvent survenir lors des : ⦁ administrations des composés à évaluer : administration unique à réitérée 1 à 3 fois par jour pendant 1 jour à 4 semaines) : selon les voies utilisées, -contention d’une durée de moins de 15 sec et administration du composé (moins de 10 sec) peuvent générer du stress chez l’animal (maximum 3 administrations par jour) : degré de sévérité léger à modéré selon la voie et le nombre d’administrations -passage dans une enceinte thermorégulée (nécessaire pour dilater les veines et réaliser le geste dans de bonnes conditions) d’une durée maximale de 5min, la contention dans une boite adaptée à l’espèce utilisée (2min maximum) peuvent générer du stress et l’injection de la douleur (maximum 2 fois par jour) : degré de sévérité léger. ⦁ Prélèvements de sang : la contention d’une durée maximale de 2min ainsi que le prélèvement (moins de 30s) peuvent générer du stress et de la douleur (maximum 6 points de prélèvement sur 24h) (Degré de sévérité léger à modéré en fonction du volume total prélevé) ⦁ Recueil urinaire (cages à métabolisme) : le changement d’environnement et l’hébergement individuel de courte durée (6h en standard, et n’excédant pas 16h) peuvent générer un inconfort et un stress pour l’animal (Degré de sévérité léger). ⦁ Administration sous-cutanée (analgésique) : la contention d’une durée maximale de 15s peut générer du stress et l’injection (moins de 10s) de la douleur (degré de sévérité léger). ⦁ Induction de l’anesthésie gazeuse préalable à l’euthanasie : l’induction qui est rapide peut générer du stress. La molécule administrée peut induire en elle-même des effets indésirables (perte de poids par exemple)
Devenir
Des analyses sur le sang (nécessitant un prélèvement de volume important) et/ou tissus post mortem sont effectuées à l’issue des études incluses dans ce projet pour compléter les données collectées in vivo, ne permettant pas la réutilisation des animaux à l’issue de la procédure expérimentale.
Remplacement
Le développement d'un candidat médicament nécessite une approche multidisciplinaire pour évaluer ses propriétés pharmacocinétiques et métaboliques. Si les modélisations informatiques et les tests in vitro (perméabilité, stabilité microsomale, interactions enzymatiques) sont essentiels à la sélection initiale des molécules, ils restent insuffisants pour modéliser la complexité d'un organisme entier. Les études in vivo demeurent indispensables pour caractériser précisément le devenir du candidat médicament. En retour, ces données permettent d'optimiser le choix des modèles in vitro afin d'améliorer la corrélation et la prédictibilité des futurs essais.
Réduction
Pour ces études, en tenant compte des variabilités inter et intra individuelles et en fonction de la question posée, on utilise en standard 3 animaux/sexe, soit le nombre minimum d’animaux pour obtenir des résultats scientifiques fiables et interprétables. Ce chiffre est basé sur l’expérience acquise en interne (reproductibilité des données, variabilité inter-individuelle inhérente au vivo) et sur les pratiques de la communauté scientifique. Exceptionnellement, jusqu’à 12 animaux/sexe par dose, voie d’administration ou formulation différentes peuvent être utilisés (cas d’un candidat médicament ayant une cinétique très compliquée à suivre, c’est-à-dire ayant une cinétique détectable à de très faibles niveaux, ou avec une variabilité inter-individuelle importante nécessitant un nombre de prélèvements importants). Ce nombre d’animaux, ne représentant que 5 à 10% des études intégrées dans ce projet, peut être anticipé grâce à des modélisations informatiques réalisées sur le candidat médicament. Pour optimiser le nombre d’animaux utilisé et le nombre de prélèvements sanguins ou d’organes effectués, les responsables scientifiques utilisent des modèles informatiques basés sur des méthodes mathématiques pour analyser au mieux les données. Le nombre de rongeurs utilisé a également pu être considérablement réduit grâce à la méthode de prélèvement sanguin par microsampling. Cette méthode permet de ne prélever qu’un faible volume de sang et ainsi d’effectuer différents temps de prélèvement sur un même animal tout en respectant les volémies physiologiques pour le rat et en réduisant douleur/angoisse (moins de contention et réduction du temps du geste technique) chez l’animal.
Raffinement
Les doses de candidat médicament à administrer à l’animal sont sélectionnées préalablement in vivo (objet d’un autre projet) afin d’éviter les risques d’une potentielle toxicité des composés testés. Des observations cliniques approfondies sont réalisées chaque jour. Même si les doses utilisées dans les études de ce projet ne doivent pas entraîner de toxicité, si des signes cliniques étaient observés, une décision rapide sera prise en concertation entre le vétérinaire, le responsable scientifique, la Structure chargée du Bien Être des Animaux (SBEA) et les équipes en charge des animaux. Selon les signes, soins, arrêt de traitement, diminution de doses ou euthanasie seront réalisés. Cette décision se base si besoin sur le score d’une grille de points limites spécifique au rat mise en place avant l’apparition des points limites. Les animaux sont manipulés quotidiennement et peuvent être entrainés si l’étude nécessite un geste technique particulier (exemple : contention pour administration par injection). Tous les animaux sont hébergés en groupes, sauf cas exceptionnel justifié scientifiquement (signes cliniques nécessitant l’hébergement individuel ou phase de recueil urinaire par exemple), avec de l’enrichissement adapté (matériel de nidification, matériel à ronger). Au cas par cas, on peut mettre en place des modifications des conditions d’hébergement pour raffinement (ex : chauffage en cas d’hypothermie transitoire). Pour les études d’une durée supérieure à 1 semaine, une puce électronique d’identification couplée à un capteur de température pourra permettre le suivi de la température corporelle de manière non invasive. Lorsque les prélèvements de sang n’excèdent pas 50µL par prélèvement, la technique du microsampling est mise en place. Cette technique, rapide, peu invasive et peu stressante, permet de limiter l’impact d’une cinétique et de respecter les limites de volémie physiologiques du rat. La durée du recueil urinaire est limitée, réalisée en journée sur une durée de 6h ou exceptionnellement en période nocturne
Choix des espèces
Le rat est l’espèce rongeur la plus utilisée dans toutes les études de sécurité non cliniques réalisées après les études incluses dans ce projet (études de sécurité réglementaires notamment), car considéré comme le plus prédictif en toxicologie, ce qui permet de mieux comprendre et caractériser la molécule dans un modèle pertinent sur le plan pharmacologique. Ici les rats utilisés sont de jeunes adultes et des adultes, d’âge équivalent aux études ultérieures à ce projet et conformément aux requis règlementaires. Exceptionnellement, des animaux juvéniles (post-sevrage) pourront être utilisés, lorsque le candidat médicament a pour visée le traitement de pathologie chez de jeunes patients.
Evaluation de l’activité antitumorale de familles de virus oncolytiques sur des xénogreffes de tumeurs humaines implantées chez la souris
- Recherche appliquée
- Cancers
Les souris utilisées sont immunodéficientes, choisies pour ne pas rejeter les fragments de tumeurs humaines greffés sous leur peau. 1 200 d'entre elles sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue, pour tester des virus oncolytiques sur quinze types de cancers. Chaque animal peut subir une greffe, plusieurs injections de traitement et jusqu'à six prélèvements sanguins. Les souris qui ne développent pas de tumeur malgré la greffe sont elles aussi tuées, le porteur invoquant les nuisances déjà subies.
Objectifs
Le but de ce projet est de tester l’efficacité antitumorale de nouvelles thérapies ciblées, tels que des virus oncolytiques sur des modèles de tumeurs humaines implantées chez la souris. Les virus oncolytiques de seconde génération sont des virus modifiés qui ciblent spécifiquement les cellules cancéreuses pour y exprimer des gènes qui tuent les cellules. Ces virus modifiés ne s’attaquent pas aux cellules saines. Les modèles de tumeurs, appelés xénogreffes dérivées de patients (PDX), permettent de reproduire au mieux les caractéristiques des tumeurs humaines, comme leur morphologie, leurs mutations et leur comportement biologique. Grâce à cela, ils offrent un moyen fiable d’évaluer l’action de nouvelles thérapies comme la virothérapie avant qu’ils ne soient testés chez l’Homme. Notre collection de modèles PDX couvre la majorité des cancers solides (par exemple : sein, poumon, côlon, foie, rein, peau, pancréas, ovaire, vessie, cerveau ou prostate) et reflète la diversité des patients. Chaque modèle est soigneusement étudié afin de mieux comprendre ses particularités et de relier ces informations à la réponse observée aux différents traitements anticancéreux. Les 15 études prévues dans ce projet sont réalisées à un stade avancé du développement des thérapies ciblées, elles permettent d’obtenir des résultats fiables sur les traitements les plus prometteurs pour un type de tumeur ou mutation donnée. Elles peuvent également permettre d’étudier les mécanismes d’action des médicaments dans l’organisme. Elles sont nécessaires pour constituer un dossier d’Autorisation de Mise sur le Marché (AMM) des médicaments.
Bénéfices attendus
Chaque année, dans le monde, près de 20 millions de personnes sont diagnostiquées atteintes d’un cancer (tous types confondus) dont plus de 400 000 en France, et on recense plus de 10 millions de décès (1/6) dont plus de 150 000 en France. Le nombre de personnes atteintes d’un cancer est en constante évolution, mais les progrès en terme de développement de traitements depuis 25 ans ont permis d’observer une diminution de la mortalité. La recherche de nouvelles solutions thérapeutiques est essentielle pour espérer diminuer la mortalité due au cancer, ainsi que limiter les effets indésirables pour les cancers avec des taux de guérison les plus élevés. Dans ce contexte, ce projet vise à identifier de nouvelles thérapies efficaces, via des constructions virales (présélectionnées lors d’analyses préalables : modélisations informatiques et in vitro), précises et capables de cibler et détruire spécifiquement les cellules cancéreuses de différents types. Les doses et associations thérapeutiques les plus adaptées aux patients seront testées. Grâce à la diversité et à la caractérisation approfondie de notre collection de tumeurs humaines implantées chez la souris (modèles de PDX), nous pourrons également mieux comprendre pourquoi certaines thérapies fonctionnent mieux sur certaines tumeurs ou chez certains patients. À terme, ces travaux devraient permettre de proposer de nouvelles options thérapeutiques aux patients pour lesquels les traitements actuels sont inefficaces ou inexistants, améliorer l’efficacité des thérapies disponibles et réduire les effets secondaires associés aux thérapies anticancéreuses actuelles. Ainsi, ce projet participera à réduire la mortalité due aux cancers.
Procédures
Greffe : implantation d’un fragment ou de cellules tumoral(es) sous la peau. Le temps de chirurgie n’excèdera pas 10 minutes. Surveillance des animaux : observation quotidienne du comportement par déplacement et/ou ouverture des cages d’hébergement. Administration de thérapies : préhension des animaux à une fréquence dépendant du schéma de traitement : 1 injection qui pourra être renouvelée en fonction des résultats obtenus en cours d'étude. La durée de préhension n’excèdera pas 1 minute. Prélèvement de sang : préhension des animaux à une fréquence dépendant des besoins en prélèvements, 6 prélèvements seront effectués maximum par animal. La durée de préhension n’excèdera pas 2 minutes.
Impact sur les animaux
Stress dû à l’administration de molécules: nuisance transitoire (plusieurs minutes) de classe légère jusqu’à 4 fois par jour selon le schéma de traitement ; Douleurs post-opératoires: nuisance transitoire (plusieurs heures) de classe modérée; Risque d’infection: nuisance transitoire (plusieurs jours) de classe modérée; Perte de poids: nuisance transitoire (plusieurs jours) de classe modérée; Diarrhée: nuisance transitoire (plusieurs jours) de classe modérée ; Contention en tube pour prélèvement sanguin : nuisance transitoire (plusieurs minutes) de classe légère. -Démangeaisons cutanées : nuisance transitoire de classe légère
Devenir
Les animaux pour lesquels les tumeurs se seront développées seront euthanasiés pour réaliser les analyses associées (biologiques, histologiques). Les animaux n’ayant pas développé de tumeur malgré la greffe d’un fragment tumoral seront euthanasiés compte tenu des nuisances occasionnées.
Remplacement
Le développement de nouveaux traitements permettant de lutter contre le cancer nécessite la réalisation de tests précliniques afin de valider leur efficacité sur la croissance tumorale, avant une application chez l’Homme. Il existe des méthodes alternatives et préalables à la réalisation de tests sur les animaux (prédictions informatiques, in vitro …), permettant de tester rapidement un grand nombre de molécules, et de sélectionner celles qui semblent le plus efficace. Cependant, ces méthodes réalisées en dehors du cadre d’un organisme vivant n’offrent pas la possibilité de lier les effets des traitements avec la complexité de l’organisme, par exemple elles ne prennent pas en compte l’effet de la circulation sanguine ou le rôle du foie dans la transformation et la distribution des médicaments. Cela limite la possibilité de prévoir comment un traitement agira réellement dans le corps d’un patient. C’est pourquoi, une fois les tests préliminaires terminés, et les molécules les plus prometteuses identifiées, il est nécessaire de poursuivre leur évaluation chez l’animal. Ces études sont réalisées sur un nombre d’animaux permettant d’obtenir des résultats fiables sur l’effet antitumoral des molécules testées. C’est une étape nécessaire pour constituer un dossier d’Autorisation de Mise sur le Marché des médicaments.
Réduction
Ce projet utilise le nombre d’animaux nécessaire pour obtenir des résultats fiables lors des étapes avancées d’évaluation des thérapies. Les expériences sont réalisées sur des groupes de souris suffisants pour réaliser les tests statistiques adéquats et valider l’effet des thérapies testées avant des essais cliniques chez l’Homme. La croissance des tumeurs est mesurée de manière standardisée pour savoir si le traitement fonctionne : s’il stabilise ou diminue le volume de la tumeur.
Raffinement
Pour prévenir l’hypothermie durant l’acte chirurgical, les animaux seront placés sur un tapis chauffant. Pour la prévention de la douleur et la souffrance lors de l’acte chirurgical et lors des prélèvements terminaux, les animaux recevront une anesthésie générale. Les produits d’anesthésie générale proposés sont suffisants pour obtenir un effet anti-douleur en plus de l’effet anesthésique profond pour le temps et le type d’intervention réalisée. Si une perte de poids est observée, un supplément nutritionnel sera proposé à l’animal. Pour les soins, si une lésion ou une sécheresse sont observées au niveau de la sphère oculaire, une solution nettoyante et/ou protectrice sera appliquée. Si une lésion cutanée est observée, une solution antiseptique sera appliquée. En cas d’infection, des analyses bactériologiques et/ou virologiques pourront être effectuées pour instaurer un traitement adéquat et l’animal pourra être isolé pour lui permettre de se rétablir sans la présence de ses congénères. Dans ce cas, divers matériaux ajoutés pour atténuer l’effet d’isolement et permettre la création d’un cocon. Après l’administration de molécules (thérapies ciblées et/ou traitement de référence), l’animal sera observé pour détecter tout comportement inattendu. Aussi, un point de compression sera réalisé au site d’injection intraveineux pour stopper le saignement. Si ces points de raffinement ne sont pas suffisants, les mesures associées aux points limites de ce projet seront appliquées.
Choix des espèces
Nous utilisons des souches murines immunodéficientes qui sont classiquement utilisées pour des greffes de fragments tumoraux issus de tumeurs humaines et dans le cadre d'évaluations pharmacologiques. Les souris présentant un système immunitaire résiduel qui se développe avec l'âge et qui peut réduire le taux de prise de greffe, nous utiliserons des animaux en fin de période d'acclimatation, âgés entre 5 et 13 semaines afin d'homogénéiser les conditions de croissance entre les différentes études.
Evaluation du composé X, administré seul ou en combinaison avec la sémaglutide, sur la fonction musculaire chez les souris DIO
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles musculosquelettiques
Chacune des 58 souris mâles rendues obèses par un régime gras est poussée jusqu'à l'épuisement sur un tapis roulant, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Les animaux subissent aussi des mesures de force musculaire, un prélèvement sanguin et près de cent administrations de traitement au fil de l'étude. Le projet évalue un composé d'un client, seul ou combiné à la sémaglutide, pour un médicament anti-obésité destiné à l'être humain. L'étude est restreinte aux mâles pour ne pas doubler les effectifs, et se situe à un stade précoce du développement de ce candidat.
Objectifs
L'obésité dans le monde a presque triplé depuis 1975, pour atteindre plus de 650 millions de personnes obèses en 2016, selon l'OMS. L'obésité est alors considérée comme un fardeau de santé publique, pour lequel une variété de thérapeutiques, de procédures chirurgicales et de dispositifs médicaux sont actuellement à l'étude. Parmi ceux-ci, la sémaglutide, un agoniste des récepteurs GLP-1R, a obtenu récemment une autorisation de mise sur le marché. La Sémaglutide présente une efficacité impressionnante, du niveau de celle de la chirurgie bariatrique, mais certaines inquiétudes émergent car la perte de poids résultante de son utilisation provient à la fois d'une perte de masse grasse mais également d'une perte de masse musculaire. Cette dernière s'avère problématique chez l'obèse qui est déjà un sujet à risque de sarcopénie obésogène. Le présent projet est relatif à une étude menée à un stade précoce du développement d'un candidat médicament de notre client et vise à tester son efficacité anti-obésité chez la souris rendue obèse par une alimentation enrichie en graisses. Le composé testé a pour intérêt majeur de cibler des voies de signalisation impliquées à la fois dans la régulation du poids corporel et dans la fonction musculaire. Des données préliminaires ont en effet permis de montrer que le composé X était capable d'améliorer la fonction et la masse musculaire dans plusieurs pathologies musculaires et qu'il induisait une perte de poids chez des modèles obèses. Le composé X sera ainsi testé en administration seule ou combinée avec la sémaglutide. Le projet devra permettre de montrer l'impact d'un traitement chronique du candidat médicament seul sur le poids corporel du modèle d'obésité. Dans le cadre des administrations combinées avec le sémaglutide, l'objectif est d'observer un additivité des effets et, ainsi, une amélioration des effets de la combinaison comparativement au sémaglutide seul, mais également d'étudier la capacité du composé X à contrer les effets délétères de la sémaglutide sur la fonction musculaire.
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans le cadre du développement d'un composé anti-obésité visant l'humain. Alors que plusieurs molécules anti-obésité ont été autorisées ces vingt dernières années, un grand nombre d'entre elles se sont vues retirées du marché en raison d'effets secondaires graves. Seules 3 spécialités sont actuellement approuvées en Europe pour des traitements de longue durée du surpoids et de l'obésité, dont la sémaglutide qui est la plus efficace et la plus prescrite. Néanmoins, la sémaglutide présente un effet délétère sur la masse et la fonction musculaire lors d'administration chroniques. Le bénéfice attendu du présent projet est double car si les résultats sont concluants, le composé X pourra venir compléter l'arsenal thérapeutique anti-obésité, en administration seule ou combinée avec la sémaglutide, et dans ce dernier cas, il pourrait en améliorer l'efficacité tout en contrant ses effets secondaires au niveau musculaire.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (19 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Administration de vehicule ou du composé candidat (49 administrations; durée de l'administration : 1 minute); 3) Administrations de véhicule ou de sémaglutide (49 administrations; durée de l'administration : 1 minute); 4) Analyse non invasive de composition corporelle (6 mesures; durée de la mesure: 2 minutes); 5) Prélèvement sanguin (1 prélèvement; durée du prélèvement : 5 minutes); 6) Mesures de force d'agrippement (3 sessions de 5 minutes); 7) Mesures d'endurance sur tapis roulant (2 mesures, durée : 20-35 minutes); 8) Mesures de la force musculaire (2 mesures, Durée : 20 minutes); 7) Anesthésie générale avant mise à mort et prélèvement d'organes (durée: 10 minutes).
Impact sur les animaux
Les mesures de poids corporel (durée : 2 minutes) et autres manipulations telles que les mesures de composition corporelle (durée : 2 minutes), les administrations des traitements (durée : 1 minutes) ainsi que les tests d'agrippement (durée : 10 minutes) pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les administrations des traitements occasionneront également une douleur de faible intensité et de faible durée aux animaux. Les mesures d'endurance sur tapis roulant seront source de stress et de fatigue puisque les animaux seront soumis à un protocole d'exercice physique les amenant jusqu'à épuisement, associé à une stimulation de faible intensité susceptible d'induire une douleur légère. Le prélèvement sanguin sera également source de douleurs légères. Enfin, le caractère obèse des souris sera source d'inconfort en réduisant légèrement leur capacité de mouvement.
Devenir
A l'issue de l'étude, tous les animaux seront mis à mort pour prélèvement d'organes.
Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la prise alimentaire et l'endurance. Par ailleurs, bien que le composé testé ait fait l'objet de plusieurs études réalisées in vitro dans les premières phases de son développement, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Par ailleurs, compte tenu du fait que l’étude se positionne à un stade précoce du développement du candidat médicament, cette dernière sera limitée au sexe mâle. La grande hétérogénéité du paramètre étudiés (notamment le poids corporel et la masse musculaire) entre mâle et femelle imposerait en effet de doubler les effectifs de chaque groupe pour étudier l’impact du composé sur les deux sexes. Dans la suite du développement du candidat médicament, et uniquement dans le cas où une efficacité aura été observée chez le mâle, une seconde étude sera menée chez la souris femelle afin de s'assurer de son efficacité sur les deux sexes.
Raffinement
Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les animaux seront hébergés en cages individuelles et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. L'administration des traitements sera réalisée par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Par ailleurs, une phase d'habituation sera prévue afin de réduire le stress pouvant être généré par la procédure. Les animaux seront habitués au système de contention pour le prélèvement sanguin avant de pratiquer ces procédures. Le prélèvement sanguin prévu sera limité au volume minimum nécessaire aux dosages ultérieurs et une crème analgésiante sera appliquée sur la queue 30 minutes avant le prélèvement sanguin. Avant l'exercice physique forcée sur tapis roulant, les animaux seront également habitués à deux reprises à être sur un tapis roulant à une faible vitesse. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée.
Choix des espèces
Le modèle de souris nourris avec une alimentation enrichie en graisses (60% de l'apport calorique provenant des graisses) est un des modèles de souris les plus classiquement utilisés et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Les animaux seront utilisés au stade adulte de 18 semaines. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte et tient compte d'une période de 12 semaines de régime enrichi en graisses chez le fournisseur.
Evaluation de l’efficacité, de l’innocuité et de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs pour le traitement des affections et des pathologies en ophtalmologie et pour la restauration de la vision -2/2
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles sensoriels
Cochons : 200
240 porcs et chiens sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour évaluation des tissus. Chaque animal peut subir l'implantation chirurgicale de dispositifs oculaires sous anesthésie, des prélèvements sanguins hebdomadaires et des transports entre deux établissements. Le projet vise à valider des implants destinés à restaurer la vision, avec des bénéfices pour les patients annoncés au conditionnel. Le porteur conclut que l'expérimentation sur "organisme entier" est "incontournable" et relève d'une "obligation règlementaire" pour les dispositifs médicaux implantables.
Objectifs
Les dispositifs implantables chirurgicalement sont des dispositifs médicaux conçus pour être insérés en totalité ou partiellement dans le corps humain, ou à remplacer une surface épithéliale, grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer après l'intervention de façon temporaire ou définitive, pour soutenir les fonctions d'organes ou de tissus spécifiques, surveiller les activités physiologiques ou administrer des médicaments. Les pathologies oculaires entrainent des lésions qui peuvent affecter gravement la vision de manière irréversible. Ces pathologies sont multiples et peuvent atteindre les différents segments de l’œil, comme par exemple: la dégénérescence maculaire liée à l’âge, l'hyperpigmentation focale, la rétinopathie chronique, le décollement de rétine, la néovascularisation, la cataracte, la glaucome, les pathologies de la cornée… Plusieurs pathologies de cécité résultent aussi de la perte des récepteurs ou des cellules de la rétine qui communiquent l’information visuelle au cerveau via le nerf optique. Différentes stratégies thérapeutiques avec dispositifs sont à l’étude comme par exemple des approches pharmacologiques, les thérapies génique ou cellulaire, ou les prothèses rétiniennes qui permettent de proposer une solution aux patients ayant perdu la vision en réactivant les cellules rétiniennes résiduelles par stimulations électriques par dispositif électronique. Ce projet de recherche se déroulera dans deux Etablissements Utilisateurs (EU 1/2 et 2/2) s’intéresse aux nouvelles approches thérapeutiques pour traiter les pathologies oculaires. L’objectif est de conduire des études permettant d’évaluer de nouveaux dispositifs médicaux implantables, de nouvelles approches chirurgicales visant à restaurer la vision et les fonctions altérées de l’œil. Les différentes itérations de prototypes des dispositifs doivent être confrontées au modèle animal de grande taille qui permet de respecter les contraintes anatomiques trouvées chez l’homme en reproduisant fidèlement le contexte clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire visé pour les futures applications humaines. Les objectifs du projet sont doubles : raffiner les prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) dans la phase initiale du projet, ces versions entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour valider les dispositifs, méthodes et techniques selon la règlementation en vigueur (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58).
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité, de l’efficacité et de la sécurité des implants pour améliorer leur tolérance et éviter leur rejet et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation et le traumatisme tissulaire, corollaires de ces interventions et qui handicapent les patients, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients avec des durées d'hospitalisation et de convalescence réduites.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive, - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale avec prise en charge multimodale de l'analgésie pré, per, et post-opératoire avec l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés, la protection et la surveillance des plaies, la surveillance du reveil d'anesthésie dans des espaces calmes et spécialement aménagés avec évaluation et scoring de la douleur réguliers, ou la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux avec surveillance des signes de douleur par des Techniciens spécialement formés supervisés par des Véterinaires).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des examens ophtalmologiques ou d'imagerie par exemple) et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables et des méthodes techniques innovantes dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur l'animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateaux techniques opératoires et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Un suivi de la température est réalisé pendant toute la procédure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le système de couverture de réchauffement Bair Hugger© ou des tapis chauffants sont utilisés. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (AINS et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Les transports d'animaux réalisés entre les 2 EU (35 km) seront réalisés à l'aide de véhicules de types camionnettes fermées ayant reçu une autorisation AT1 délivrée par la DDPP, ventilés, climatisés et spécialement équipés pour le transport des animaux vivants (dispositifs d'abreuvement, tapis antidérapants ou cages de transport, suivi et enregistrement des températures lors des trajets, système de surveillance vidéo des animaux). Les personnels en charge sont formés et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV) et le transport est validé par un Vétérinaire. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie semblable à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. - Les yeux des porcins et des canins sont en fonction de leurs structures anatomiques les plus semblables à ceux de l'Homme, - Les processus de réparation tissulaire et de cicatrisation est similaire à celui observé chez l'homme, - La taille relative de ces modèles animaux et des organes visés dans ce projet sont compatibles avec l'utilisation d'équipements de chirurgie ophtalmologique, de chirurgie interventionnelle et d'imagerie standards utilisés chez l'Homme. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
Génération d’un modèle murin transgénique développant spontanément un cancer du foie (carcinome hépatocellulaire)
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
1 900 souris transgéniques développent spontanément un cancer du foie, 1 500 d'entre elles classées en souffrance sévère, dans un projet qui les suit par génotypage, prélèvements sanguins et échographies répétées. À l'issue, 360 sont tuées par ponction intracardiaque pour constituer une biobanque de tumeurs et 1 540 sont réutilisées dans d'autres projets. Le RNT décrit une "souffrance modérée" liée aux tumeurs et affirme que les études antérieures n'ont mis en évidence "aucun signe manifeste de douleur ou de détresse". Cette affirmation côtoie le classement de 1 500 animaux au niveau de souffrance le plus élevé prévu par le projet.
Objectifs
Le cancer du foie, appelé carcinome hépatocellulaire (CHC) est la troisième cause de mortalité par cancer dans le monde, en raison d'une prise en charge souvent tardive, de l’efficacité limitée des traitements existants, de l’apparition fréquente de résistances thérapeutiques et de la formation de métastases. L’évaluation préclinique de nouvelles thérapies est limitée par l’absence de modèles expérimentaux reproduisant fidèlement la complexité du CHC humain, notamment les différences entre cellules tumorales et ses interactions avec le système immunitaire. Le projet vise à générer et suivre des cohortes de souris, modèles pertinents pour : 1) Étudier les mécanismes d’initiation et de progression tumorale ; 2) Identifier des biomarqueurs (molécules qui permettent de détecter le cancer) et cibles thérapeutiques spécifiques ; 3) Explorer les interactions entre cellules tumorales et système immunitaire pour développer des stratégies combinées ciblant la tumeur et son microenvironnement.
Bénéfices attendus
Le CHC reste l’un des cancers les plus meurtriers en raison de diagnostics tardifs, de traitements peu efficaces et de résistances fréquentes. Ce projet utilise un modèle murin cliniquement pertinent, reproduisant fidèlement les caractéristiques moléculaires et immunologiques de sous-groupes de patients atteints de CHC. Ce modèle permettra : 1) D’identifier de nouvelles vulnérabilités tumorales, ciblables par des thérapies innovantes ; 2) D’explorer des approches thérapeutiques combinées, associant traitements dirigés contre les cellules tumorales et immunothérapies ; 3) De modéliser les mutations du gène p53, fréquentes chez les patients atteints de CHC, pour mieux comprendre leur impact sur la progression tumorale et la réponse aux traitements ; 4) De découvrir de nouveaux biomarqueurs diagnostiques ou prédictifs, liés aux profils tumoraux ou immunitaires. À moyen et long terme, ce projet vise à accélérer le développement de stratégies de médecine personnalisée pour les patients atteints de CHC, en identifiant les traitements les plus adaptés à chaque profil tumoral et immunitaire. Ces avancées pourraient également bénéficier à d’autres types de cancers présentant des mécanismes similaires.
Procédures
Les animaux seront soumis à trois types d’interventions : 1. Prélèvements sur animaux vigiles - Génotypage : prélèvement de poils au sevrage pour récolter l'information génétique. Tous les animaux (≈1 900) sont concernés. Durée : quelques minutes. Nuisance : faible, non invasive. - Prélèvements sanguins : ponction dans la veine de la queue lors des séances d’échographie, volume ≤50 µL, ponctuel et adapté à la progression tumorale. Nuisance : modérée, réduite par anesthésie légère à l’inhalation d'anésthésie gazeuse. 2. Procédures sous anesthésie - Échographie hépatique pour suivi tumoral, réalisée sous inhalation de Vetflurane. Tous les animaux suivis sont concernés. Durée : 10–15 minutes par animal. Nuisance : faible, récupération complète après la procédure. 3. Prélèvements terminaux - Euthanasie et prélèvement de sang et tumeurs pour la constitution de la biobanque. 180 animaux par lignée sont concernés. Sang prélevé par ponction intracardiaque (≤1 mL) après analgésie. Nuisance : maximale mais terminale, réalisée dans des conditions respectueuses du bien-être animal. Toutes les interventions sont planifiées pour minimiser le stress et la douleur, en combinant procédures non invasives, anesthésie et analgesie selon le niveau de nuisance.
Impact sur les animaux
Le développement spontané de tumeurs hépatiques pourrait entraîner une souffrance modérée notamment par une diminution de l’appétit, une perte de poids et un stress accru. Néanmoins, les études antérieures réalisées avec ce modèle n’ont mis en évidence aucun signe manifeste de douleur ou de détresse. Les manipulations répétées (pesées, observations cliniques, échographies) peuvent toutefois induire un stress léger à modéré. Pour limiter ces effets, un suivi attentif et systématique sera assuré par des expérimentateurs formés, à l'aide d'une grille de score spécifique permettant l'évaluation du bien-être des animaux. Des mesures d’optimisation seront mises en œuvre, telles que l’enrichissement de l’environnement des cages et l’acclimatation progressive des animaux aux conditions expérimentales. Ces mesures visent à prévenir et réduire au maximum toute douleur, détresse ou souffrance pendant toute la durée de l’étude.
Devenir
Sur les 1 900 souris de la DAP, environ 360 animaux (180 par lignée) seront euthanasiés pour la constitution de la biobanque de tumeurs, selon des critères stricts (souffrance ou stade tumoral prévu). Les 1 540 autres animaux seront maintenus en vie et réutilisés dans d’autres projets expérimentaux, tels que l’évaluation de traitements ou le suivi tumoral par imagerie in vivo. Cette organisation permet de maximiser l’utilisation des animaux tout en respectant leur bien-être et le principe de réduction.
Remplacement
L’étude de la progression tumorale et des réponses immunitaires dans le CHC nécessite un modèle in vivo capable de reproduire la complexité du microenvironnement hépatique et les interactions cellulaires. Les approches in vitro (organoïdes, cultures cellulaires) et in silico (modélisation) peuvent compléter le projet, mais ne remplacent pas les modèles animaux pour atteindre les objectifs scientifiques. L’utilisation de souris immunocompétentes est donc indispensable pour étudier la tumorigenèse spontanée et les interactions cellules tumorales / cellules immunitaires dans un contexte physiopathologique fidèle.
Réduction
Le nombre d’animaux est calculé pour limiter leur utilisation tout en garantissant des résultats statistiquement exploitables, à l’aide du logiciel G*Power (alpha 5 %, puissance 90 %). Les souris transgéniques pouvant développer plusieurs tumeurs indépendantes permettent de réduire le nombre d’animaux nécessaires pour les expérimentations, notamment pour les tests de médicaments. Les mêmes animaux seront exploités au maximum grâce à des analyses multiples post-mortem (foie, tumeurs, poumons, etc.). L’utilisation de techniques d’imagerie non invasive et de biomarqueurs permet un suivi longitudinal, limitant les sacrifices précoces ou inutiles. L’expérience est conduite par des chercheurs expérimentés pour optimiser les protocoles et réduire les répétitions.
Raffinement
Plusieurs mesures sont mises en place pour limiter la souffrance et le stress des animaux : suivi régulier de l’état de santé avec grille de score, enrichissement de l’environnement (objets, nidification, contacts sociaux), et acclimatation progressive aux manipulations. Le suivi tumoral est réalisé par échographie non invasive. Une intervention rapide et euthanasie anticipée est prévue en cas de signes cliniques sévères ou de souffrance non réversible. Les expérimentateurs sont formés aux bonnes pratiques pour garantir le bien-être animal tout en assurant la qualité scientifique des données. une grille de score est mise en place afin de définir les points limites et de garantir une intervention précoce conformément aux règles de bien-être animal
Choix des espèces
Les modèles murins transgéniques utilisés dans ce projet sont particulièrement pertinents pour l’étude du carcinome hépatocellulaire (CHC). Ils reproduisent l’hétérogénéité et les résistances thérapeutiques observées chez les patients et permettant l’étude d’un système immunitaire fonctionnel et du microenvironnement tumoral. Les animaux seront utilisés uniquement à l’âge adulte, correspondant à l’apparition spontanée des tumeurs hépatiques dans les modèles Alb-R26Met (30 40 semaines) et Alb-R26Met-p53DN (20-30 semaines). Ce choix repose sur nos données préliminaires et sur l’expérience acquise avec ce modèle, permettant d’anticiper la fréquence et le développement des tumeurs. L’utilisation d’animaux adultes permet d’étudier les étapes pertinentes de la tumorigenèse hépatique comparables à celles observées chez l’homme.
Évaluation de l’efficacité d’une nouvelle thérapie sur les phases initiales de la cicatrisation cutanée chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Pour tester une thérapie brevetée censée accélérer la cicatrisation, 132 souris subissent l'induction chirurgicale d'une plaie sur le dos, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Chaque animal est ensuite hébergé seul pendant trois à dix jours pour l'empêcher d'arracher les pansements, et voit sa plaie photographiée tous les deux jours sous anesthésie. Un dernier prélèvement de sang est réalisé sous anesthésie profonde avant la mise à mort. Le porteur affirme que le remplacement par des modèles in vitro "n'est pas envisageable", ce premier essai visant à préparer un développement chez l'être humain.
Objectifs
Les plaies cutanées chroniques représentent un problème de santé publique important avec en France près de 50 000 patients atteints d’ulcère de jambe, 40 000 diabétiques avec une plaie du pied et 350 000 escarres. Leur prise en charge induit des coûts importants liés à la chronicité de ces plaies. Les soins sont prolongés, le matériel est parfois coûteux, le temps infirmier nécessaire est important, les arrêts de travail et les hospitalisations sont longues. De plus, ces plaies chroniques ont toujours un retentissement majeur sur la qualité de vie du patient. L’objectif de ce projet est d’évaluer chez la souris une nouvelle thérapie dans le but d’accélérer la cicatrisation de plaies cutanées. Des études in vitro sur des modèles cellulaires ont permis de démontrer une augmentation du nombre de cellules, et sur des modèles de peau reconstruite de démontrer des activités sur la cicatrisation et sur la vascularisation du principe actif breveté, laissant envisager une régénération accélérée et donc une cicatrisation plus rapide de plaies cutanées. Ce projet constituera la toute première évaluation sur un modèle de plaie cutanée chez la souris de cette nouvelle thérapie, en comparaison avec un produit inactif (placebo). Le traitement ne sera effectué qu’une seule fois aussitôt après l’induction des plaies cutanées. Au cours de l’étude, 3 jours et 10 jours après traitement, les plaies cutanées seront prélevées pour la réalisation d’un ensemble d’analyses, après un prélèvement de sang. Un ensemble d’organes sera également prélevé pour la réalisation d’un ensemble d’analyses. Les résultats de ce projet permettront de sélectionner la ou les formulations à l’une des 3 doses utilisées montrant la meilleure efficacité sur les phases initiales de la cicatrisation pour en poursuivre leur développement chez l’animal et envisager par la suite un développement chez l’Homme afin de proposer une nouvelle thérapie pour le traitement de plaies cutanées chroniques.
Bénéfices attendus
La cicatrisation des plaies cutanées est un phénomène naturel de reconstruction de la barrière cutanée mais si les plaies sont mal soignées, cela peut aboutir à des complications. La cicatrisation cutanée fait intervenir différentes phases qui entrainent la disparition de la lésion et la régénération des cellules. Les plaies chroniques représentent un fardeau pour les patients, les professionnels de la santé et les systèmes de soins de santé, affectant plus de 40 millions de patients et induisant des coûts d’environ 50 milliards d’euros annuellement, et avec un taux de mortalité plus élevé que dans la population générale, pouvant atteindre jusqu’à 20% en fonction de la pathologie considérée. Il est donc très important de tester de nouvelles substances, de nouveaux pansements ou de développer de nouvelles thérapies sur des modèles de plaies simples et chroniques représentatifs chez l’animal qui pourront être utilisés par la suite chez l’Homme et ainsi permettre d’améliorer la cicatrisation de ces plaies, surtout les plaies chroniques. Nous allons donc évaluer l’efficacité d’une nouvelle thérapie expérimentale brevetée, tout d’abord sur un modèle de plaie simple, dans la perspective de réalisation par la suite d’études d’efficacité sur des modèles de plaies cutanées chroniques chez la souris. Cette nouvelle thérapie pourrait ainsi à terme, être utilisée chez l’Homme, pour le traitement de plaies cutanées chroniques qui ne cicatrisent pas ou très difficilement.
Procédures
Les 132 souris seront soumises à une procédure chirurgicale pour l’induction d’une plaie cutanée sur une région du dos, procédure effectuée sous anesthésie générale, en 15 minutes environ. Un traitement analgésique sera administré avant l’induction de la plaie cutanée puis réitéré après si nécessaire. Les plaies cutanées, protégées par un pansement de couverture, seront observées et photographiées tous les 2 jours sous anesthésie générale, en 10 minutes environ. Un maintien des souris en cage individuelle est nécessaire après induction des plaies cutanées et traitement de celles-ci, pendant 3 à 10 jours au maximum, pour éviter qu’elles ne s’arrachent entre elles le pansement de couverture et les sparadraps protégeant les plaies cutanées et permettant le maintien des traitements au contact de celles-ci, mais avec un enrichissement de leur milieu pour assurer leur bien-être. Des cages transparentes ouvertes seront utilisées pour maintenir un contact social visuel, olfactif et auditif entre les souris d’un même portoir. Un prélèvement de sang terminal sera effectué sous traitement analgésique et anesthésie générale profonde à la fin de l’étude et avant euthanasie des animaux, en 2 minutes environ.
Impact sur les animaux
L’induction d’une plaie cutanée peut induire une souffrance mais limitée dans le temps. L’hébergement en cage individuelle des souris est nécessaire après induction et traitement des plaies cutanées pour éviter qu’elles ne s’arrachent entre elles le pansement de couverture et les sparadraps permettant la protection de ces plaies cutanées. Cet hébergement en cage individuelle des souris, pendant une durée de 3 à 10 jours maximum, peut conduire à un stress par la limitation des interactions sociales directes. Le change de pansement, effectué tous les 2 jours sous anesthésie gazeuse, pourra également induire un stress d’une courte durée.
Devenir
Les 132 souris nécessaires à la réalisation de ce projet seront euthanasiées et des prélèvements de peau, au large de la région d’induction de la plaie cutanée et des traitements, de sang et d’un ensemble d’organes, seront effectués pour réaliser un ensemble d’analyses.
Remplacement
Le remplacement des expérimentations animales par des méthodes alternatives n’est pas envisageable dans le contexte de ce projet. Il n’est en effet pas possible d’utiliser des modèles in vitro ou ex vivo permettant d’évaluer l’efficacité de traitement sur le processus cicatriciel dépendant de mécanismes physiologiques complexes. L’ensemble de ces facteurs complexes ne peut être appréhendé qu’in vivo sur un modèle animal vivant.
Réduction
Nous utiliserons le nombre minimum d’animaux nécessaire à la réalisation de ce projet et permettant d’effectuer l’ensemble des analyses envisagées et d’obtenir des résultats prédictifs et représentatifs. Ce nombre a été déterminé sur la base de résultats d’études in vitro sur cultures cellulaires et à partir des résultats d’études précédemment menées par notre laboratoire sur ce modèle de plaie cutanée chez la souris ayant montré des effets importants de traitements sur la cicatrisation. Des analyses statistiques des résultats obtenus seront réalisées à la fin de l’étude.
Raffinement
Une attention toute particulière sera portée aux animaux lors de l’induction des plaies cutanées (analgésie pré-opératoire, maintien des conditions d’asepsie, maintien de la température corporelle) puis après réalisation de celle-ci (analgésie post-opératoire) et de leur traitement ou non. Les animaux seront observés quotidiennement tout au long de l’expérimentation, leur poids sera mesuré tous les 2 jours lors de chaque observation des plaies cutanées. En cas d’atteinte d’un point limite, ceux-ci seront euthanasiés dans des conditions éthiques. Les souris seront hébergées dans des cages de taille adaptée. Des petites briques de bois, des carrés de papier absorbant et une balançoire seront placés dans chaque cage de souris comme dispositifs d’enrichissement pour assurer leur bien-être, et seront remplacés lors de chaque change de litière (2 fois par semaine). L’utilisation de cages transparentes ouvertes permettra de maintenir un contact social visuel, olfactif et auditif entre les souris d’un même portoir.
Choix des espèces
La souris est l’espèce animale la plus adaptée pour réaliser ce projet, en raison de sa taille ne nécessitant pas l’utilisation d’un gros volume de nouvelle thérapie très coûteuse à produire, de sa facilité de manipulation, et du modèle de plaie cutanée validé dans cette espèce qui pourra être utilisé pour la poursuite de ce projet avec des études d’efficacité sur des modèles de plaies chroniques chez la souris. Les animaux seront de jeunes souris mâles et femelles âgées de 6 semaines et d’un poids de 18-20 g à l’arrivée au laboratoire et de 7 semaines et d’un poids de 20-22 g pour la réalisation des expérimentations. Cela correspond à l’âge et au poids de souris utilisées lors de précédentes études sur ce modèle de plaie cutanée ayant donné des résultats significatifs.
Utilisation de cellules immunitaires immatures dans le développement d’une thérapie cellulaire antitumorale universelle pour les tumeurs solides
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Greffées d'une tumeur sous la peau puis injectées de cellules immunitaires reprogrammées, 723 souris sont utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue pour prélèvement de tissus. Chaque animal peut subir jusqu'à douze séances d'imagerie sous anesthésie et six à sept prélèvements sanguins, sur des souris dont le système immunitaire a été modifié pour accepter des cellules humaines. Le porteur affirme qu'on ne peut pas encore se passer d'un modèle sur "organisme entier" avant les essais chez l'être humain. Les retombées annoncées, un traitement plus puissant, plus sûr et moins coûteux, restent renvoyées au conditionnel et à un éventuel passage en clinique.
Objectifs
Notre corps possède des défenses naturelles contre les maladies : le système immunitaire. Celui-ci est constitué notamment de cellules tueuses, qui peuvent éliminer des cellules infectées ou anormales. Cependant lors d’un cancer, ces cellules n’ont pas forcément la capacité de reconnaître les cellules cancéreuses. Ainsi le cancer se propage. Des nouvelles approches de thérapie cellulaire, appelées CAR-T ou TCR-T, améliorent cette capacité à cibler les cellules cancéreuses. Les cellules tueuses issues d’un patient atteint d’un cancer sont modifiées génétiquement pour que celles-ci ciblent au mieux les cellules cancéreuses. Cependant, cette approche est 100% personnalisée : longue, coûteuse et incertaine. Pour contourner ces limites, nous développons une alternative : des cellules tueuses reprogrammées « universelles » issues d’un donneur sain et non pas d’un patient. Ces cellules universelles peuvent s’adapter au système immunitaire de chaque patient, sans risque de rejet, rendant le traitement plus rapide et accessible. L’objectif de cette étude est de tester ces cellules universelles dans un modèle de souris afin d’observer leur comportement et leur efficacité contre le cancer. Nous voulons notamment vérifier si une modification spécifique améliore leur action anticancéreuse. Fort de nos résultats obtenus dans un contexte des cancers du sang, nous souhaitons à présent mener les expérimentations pour éliminer les cancers solides. Ce besoin médical est aujourd'hui très présent, les traitements actuels étant peu efficaces. À terme, ce projet pourrait ouvrir la voie à des thérapies plus efficaces et accessibles contre le cancer, en simplifiant la production des cellules T modifiées pour une utilisation en clinique.
Bénéfices attendus
Les résultats positifs de ce projet pourraient aboutir à la mise sur le marché d'un nouveau médicament de thérapie cellulaire pour les patients en impasse thérapeutique. Ce médicament sera à la fois plus puissant et plus sûr que les traitements actuels, produit à des coûts drastiquement diminués (puisqu'il s'agit d'une thérapie cellulaire universelle) et donc disponibles à l'ensemble des patients qui en ont besoin. De plus, cela permettra d’avoir un modèle de souris pertinent pour les études des cellules tueuses reprogrammées.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : Injection de cellules tumorales par voie sous-cutanée, avec anesthésie (1x/souris, durée ~5 minutes). Injection de cellules thérapeutiques matures ou immatures par voie intraveineuse, sans anesthésie (1x/souris, durée ~5 minutes). Injection d’un médicament afin de permettre la prise de greffe des cellules thérapeutiques immatures (1x/souris, durée ~1 minute). Imagerie sous anesthésie générale, jusqu’à 12 fois par souris (durée ~10 minutes par session, 1x/semaine), précédée d’une injection d’un agent de détection des cellules injectées sur souris vigile (jusqu’à 12x/souris, durée ~1 minute). Prélèvements sanguins, réalisés sous anesthésie et analgésique (6-7x/souris, ~1 minute, 1x/2semaines) et (1x/souris, ~5 minutes, pour le dernier prélèvement).
Impact sur les animaux
Stress : l’ensemble des manipulations, contentions et transports peut engendrer un stress chez les souris. Douleurs légères : présentes après une injection intraveineuse (de cellules T modifiées matures, non matures) ou abdominale et prélèvements sanguins sous antidouleur. Altération de l’état général possible, en lien avec le développement de la tumeur (ex : perte de poids).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort car nous prélèverons des tissus post-mortem pour analyse ou si un point limite est atteint au cours de procédure.
Remplacement
Les cellules tueuses du cancer ont été étudiées en laboratoire. Cependant, la réponse du système immunitaire est très complexe, car elle implique différents types de cellules et des interactions spécifiques. Cela rend difficile à étudier la réponse complète seulement en laboratoire. Pour cette raison, nous devons utiliser des souris pour ces recherches thérapeutiques, car on ne peut pas encore se passer d'un modèle préclinique avant les essais clinique chez l'homme. De plus, on utilise des souris modifiées et disponibles à l'achat pour avoir un système immunitaire humain, ce qui permet de tester des cellules humaines directement applicables ensuite en essai clinique. Avant d'être testées chez la souris, les cellules ont été validées dans notre laboratoire selon nos meilleures connaissances. Nous obtenons ainsi des informations qui ne peuvent être obtenues que chez la souris et nous les utiliserons pour réduire davantage le recours aux expérimentations animales à l'avenir.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été réduit au minimum sans toutefois compromettre l’analyse statistique des résultats. En effet, un outil statistique a été utilisé pour calculer le bon nombre d’animaux à utiliser. Suivre les animaux au fils du temps par des analyses répétées comme la mesure de la taille de la tumeur (grossissement de la tumeur) et le contrôle du sang entraîne une meilleure analyse de l’effet biologique, ce qui permet des données robustes avec un faible nombre de souris.
Raffinement
Tout au long de ce projet, nous serons attentifs au bien-être des animaux grâce à un suivi quotidien des animaux afin d’observer leur comportement, leur apparence et tous signes qui permettraient d’identifier des indications révélatrices de souffrance animale. Des points limites clairs et précoces sont définis pour arrêter le projet afin de limiter la souffrance des animaux. Un tapis chauffant sera mis en place afin d’éviter l’hypothermie de l’animal et du gel hydratant oculaire sera appliqué afin d’éviter un dessèchement des yeux lors des séances d’imagerie. Les animaux seront placés sous anesthésie générale et auront des antidouleurs adaptés. De plus, ce projet fait suite à une étude bibliographique afin de raffiner au maximum les expériences, les injections et les prélèvements. Les animaux seront maintenus en groupes sociaux pour éviter le stress lié à l'isolement.
Choix des espèces
Nous utiliserons des souris mâles et femelles à parts égales (50/50) pour cette étude. Ce choix repose sur le fait que les procédures impliquent des souriceaux, pour lesquelles il n’est pas possible de sélectionner le sexe à la naissance. Par souci de cohérence expérimentale, nous appliquerons donc la même répartition (50/50) à l’ensemble des souris utilisées dans cette étude. À part les souriceaux, dans cette étude nous utiliserons des souris de 4–5 semaines et de 6–8 semaines..
Effets d’une thérapie par ultraviolets sur la mémoire immunitaire cutanée
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Des injections répétées dans une veine proche de l'œil, deux fois par semaine pendant un à cinq mois, avec un risque reconnu de nécrose et de cécité : 201 souris vont être utilisées, toutes tuées, la plupart dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chaque souris reçoit d'abord un allergène sur la peau, puis ces injections de cellules sanguines traitées aux ultraviolets, l'épaisseur de l'oreille étant mesurée sous anesthésie gazeuse répétée. Le projet vise à préciser la durée utile d'un traitement déjà employé chez des patients depuis parfois plus de vingt ans. Le porteur situe les points limites au moment où surviennent cécité ou troubles du comportement, complications qu'il juge rares.
Objectifs
Le traitement des cellules du sang par ultraviolets est un traitement de référence de nombreuses maladies immunologiques et permet de traiter des complications sévères de greffes de moëlle osseuse ou de certains rejets sévères de greffes d’organes. Il consiste à collecter des cellules du sang des patients, les mettre en contact avec des ultraviolets (comparables à des rayons du soleil grâce à une machine spécifique) et à les réinjecter par voie intraveineuse, ceci pendant plusieurs mois voire plusieurs années. Il entraine des améliorations de la maladie et limite les complications sévères en agissant sur de multiples cellules ou molécules. Compte tenu de la complexité des maladies chez l’homme et des multiples organes touchés, les études chez l’homme sont difficiles. Il faut souligner que les principales avancées concernant la connaissance des mécanismes d’action de ce traitement ont été permises grâce aux études chez la souris. Récemment l’analyse des réponses du système immunitaires a été améliorée avec la mise en évidence du rôle de cellules mémoires résidant dans les tissus (peau, muqueuse, organes...) appelées cellules résidentes mémoires. Ces cellules protègent d’infections mais peuvent également générer des réactions immunitaires pathologiques et sévères (rejet de greffes, etc…). En plus de ses effets sur le système immunitaire dans le sang ou les ganglions lymphatiques, nous pensons que le traitement des cellules du sang par ultraviolets a un effet bénéfique sur la fonction de ces cellules anormales présentes au niveau de la peau ou d’autres organes et ce traitement pourrait éviter d’entrainer ou d’aggraver la maladie. Plusieurs arguments soutiennent cette hypothèse. Premièrement, l’effet d’un traitement par ultraviolets chez les patients persiste plusieurs mois après son arrêt (suggérant un effet sur des populations cellulaires mémoires des tissus). Deuxièmement, il diminuerait la disponibilité de molécules indispensables à la formation ou la survie des cellules mémoires résidant dans les organes. Il a d’ailleurs été montré que ce traitement par ultraviolets entraine une diminution du nombre de ces cellules mémoires résidant dans le colon, associée à une amélioration de la maladie. Notre projet a donc pour objectif d’étudier la formation de ces cellules résidentes mémoires de la peau ainsi que leurs fonctions et survie dans la peau après un traitement des cellules du sang par ultraviolets. Ceci améliorera le schema de traitement des patients.
Bénéfices attendus
Le traitement des cellules du sang par ultraviolets est un traitement de référence de nombreuses complications immunologiques mais l’insuffisance de connaissance de ses mécanismes d’action limite son utilisation. Ce projet permettra de mieux comprendre son influence sur un plan inexploré des réactions immunitaires anormales, c’est à dire sur les cellules immunitaires persistant au sein des tissus. Sur un plan pratique ceci permettra de préciser les schémas thérapeutiques et la durée d’utilisation de ce traitement chez des patients avec des pathologies sévères et étant souvent hospitalisés, et ceci en se basant sur des arguments scientifiques. A titre d’exemple certains patients sont traités depuis plus de 20 ans par ce traitement et inversement certaines équipes arrêtent ce traitement systématiquement après 6 mois de traitement sans argument scientifique. Sur un plan scientifique, ce projet vise à montrer que le traitement des cellules du sang par ultraviolet exerce un effet bénéfique sur la formation, la fonction, la survie des cellules immunitaires persistant au sein des tissus. Il sera suivi, par des travaux complémentaires aynat pour but d'explorer les voies impliquées dans ce bénéfice induit par ce traitement. Cette étude permettra également de savoir comment utiliser ce traitement pour éviter une récidive au sein des tissus et comment améliorer le planning et l'éfficacité du traitement des patients en ce sens.
Procédures
Les animaux recevront une application sur la peau d’un produit allergisant entrainant une réaction immunitaire localisé sur la peau L’application de ce produit sera effectuée sur le ventre rasé des souris au début des procédures. Ce geste n’entraine pas de douleur (rasage + application du produit) sera réalisé sur animal vigile et durera au maximum 1 minute. Cinq jours après, les animaux recevront des applications du même produit sur les oreilles à raison de 2 fois sur l’ensemble du protocole afin d’induire une réaction immunologique. Cette intervention sera réalisée sous anesthésie générale par injection d’un produit anesthésiant (durée d’injection de quelques secondes et durée d’anesthésie d’une heure) afin d’éviter que les souris ne lèchent le produit avant sa pénétration dans la peau. L’anesthésie durera environ 30 minutes. Les animaux auront également une injection veineuse (qui dure 5 secondes) de cellules du sang préalablement traitées par ultraviolets à raison de 2 fois par semaine sur une période de 1 à 5 mois. Cette injection a lieu dans un veine proche de chaque œil, en alternant le coté d’injection à chaque injection. Les animaux seront endormis par anesthésie gazeuse (1 minute) le temps de l’injection et auront une application d’une pommade ophtalmique anesthésiante. Enfin, les oreilles des souris seront mesurées 5 fois par semaine pendant 2 semaines, afin de suivre l’inflammation (l’augmentation de l’épaisseur de l’oreille étant un des signes de l’inflammation). Ces mesures seront effectuées sur animaux anesthésiés par anesthésie gazeuse (durée de l’anesthésie gazeuse : 1 minute) afin d’éviter de générer un stress trop important chez les souris et pour réaliser les mesures les plus fiables et reproductibles possible. Tous ces gestes seront réalisés par des personnes expérimentées qui les ont déjà réalisés de nombreuses fois.
Impact sur les animaux
L’application de la substance allergisante sur la peau n’entraine pas de douleurs et a l’avantage de n’induire que très peu de démangeaisons. Des anesthésiques injectables seront utilisés avant application cutanée de la substance allergisante pour éviter que les souris se grattent et se lèchent au sein de la zone appliquée. Les souris pourraient avoir des douleurs lors de l’injection intraveineuse dans la veine proche des yeux (ceci est prévenu par pommade ophtalmologique anesthésique et par anesthésie gazeuse) et lors de la mesure de l’œdème de l’oreille avec un petit appareil commercialisé et adapté à ces mesures chez la souris (ceci est prévenu par anesthésie gazeuse). Les injections dans les veines proche des yeux répétées pourraient induire des risques de blessure aux yeux (et au pire une nécrose ophtalmique et donc une cécité) et les anesthésies gazeuses répétées pourraient induire des troubles du comportements (souris prostrées, mouvements répétitifs désorganisés, mutisme, isolement et absence de prise alimentaire). La probabilité que ces complications surviennent reste très faible lorsque les expérimentateurs sont formés. De plus la définition de points limites avec la survenue de ces complications et la décision d’euthanasie en cas de leur survenue permet d’éviter des souffrances aux souris. Ces points limites bien définis (correspondant aux complications ophtalmologiques et troubles du comportement décrits ci-dessus), suffisamment précoces et prédictifs ont été mis en place pour prévenir tout stress et toute souffrance de l’animal et en cas de leur survenue la décision sera alors prise d’euthanasier les souris concernées.
Devenir
Une mise à mort sera réalisée à l'issue des procédures du fait du prélèvement nécessaire d'oganes vitaux (oreille et sa peau).
Remplacement
Il n’existe pour l’instant aucun test in vitro satisfaisant permettant d’évaluer la réponse au traitement par ultraviolets des cellules sanguines
Réduction
L’estimation du nombre d’animaux par groupe a été réalisée sur la base de notre expérience ainsi que sur la littérature scientifique. Dans toutes les procédures, nous incluons suffisamment d’animaux avec un nombre de 10 animaux par groupe afin de réaliser des analyses statistiques pertinentes et robustes. Afin de limiter le nombre d’animaux utilisés, nous avons associé la mesure de l’épaisseur de l’oreille sur 10 souris de J30 à J35 et la quantification du nombre de cellules immunitaires de la peau à J30 sur les mêmes expérimentations. Le minimum de souris donneuses sera utilisé pour préparer les différents types de cellules traitées par ultraviolets et injectées aux souris. En effet 1 seule souris permettra de réaliser les 3 types de cellules qui sont réinjectées. Il y aura plus de groupes d’intérêt au début de l'expérimentation mais ceci permettra de définir le meilleur type de cellules à traiter par ultraviolet. Nous garderons alors cette condition expérimentale et ce type de cellules à traiter par ultraviolet pour les autres procédures. Ceci permettra de réduire le nombre d’animaux utilisés dans la suite de l'expérimentation et dans les projets futurs qui seront réalisés à la suite des avancées scientifiques permises par ce projet. De plus pour toutes les procédures, nous n’utiliserons que 2 souris pour le groupe témoin nommé « témoin irritation » et qui vise à valider les résultats des mesures d’épaisseur de l’oreille.
Raffinement
Des mesures seront mises en œuvre pour optimiser le bien-être des animaux. A leur arrivée dans l’animalerie, une période d’acclimatation d’une semaine sera respectée avant le début de la procédure expérimentale. Des mesures sont prises pour éviter les douleurs et stress avant chaque geste : utilisation de pommade ophtalmologique anesthésiante et anesthésie générale gazeuse avant injection dans les veines proches de l’œil (qui sera alternée sur chaque œil pour éviter d’éventuels dommages aux yeux, par des expérimentateurs ayant une grande expérience de ce geste), anesthésie générale par injection d’anesthésiques avant application de substance allergisante sur l’oreille (pour éviter que les souris se lèchent) et anesthésie gazeuse lors de chaque mesure d’épaisseur de l’oreille. Le volume injecté par voie intraveineuse de cellules traitées par ultraviolet est limité à 0,1 ml afin d’éviter toute surcharge de volume sanguin à la souris. L’application du produit entrainant une réaction immunitaire sur le ventre de souris sera effectuée après rasage, sans anesthésie car ces 2 gestes n’entrainent aucune douleur. Tous ces gestes sont effectués en routine par notre équipe. Un suivi des souris sera réalisé après chaque injection de cellules traitées par ultraviolet et après chaque application cutanée de produit entrainant une réaction immunitaire afin de contrôler l’absence de modification du comportement ou de la prise alimentaire. L’observation des animaux sera effectuée 5 jours/7 et nous attacherons une grande importance à l’apparence physique externe et aux changements comportementaux de ceux-ci. Des points limites bien définis et suffisamment précoces et prédictifs ont été mis en place pour prévenir tout stress et toute douleur de l’animal.
Choix des espèces
L’espèce souris est un modèle très utilisé dans les études immunologiques en raison des nombreux outils mis à disposition pour l’analyse des réponses immunitaires. Cette espèce est très proche de l’homme en ce qui concerne certains marqueurs de la réponse immunologique. Ce modèle reste indispensable dans le développement et la validation de nouvelles stratégies de traitement immunologiques chez ces patients avec complications immunitaires graves. Les souris provenant de fournisseurs arrivent à l’âge de 6 semaines et sont acclimatées une semaine. Le protocole démarre à 7 semaines, âge auquel les souris présentent un système immunitaire suffisamment mature pour effectuer une immunisation efficace.
Multifonctionnalité de la surface de la tête prothétique – une innovation dans l’implantologie dentaire : Etude pilot de raffinement
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Extraction des molaires puis pose immédiate d'implants dentaires, suivie pour 15 rats d'injections destinées à provoquer une infection autour de l'implant : 27 rats vont être utilisés, tous tués, dont 15 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Ces gestes servent à valider des conditions d'imagerie et un modèle d'infection avant une étude plus large sur des surfaces d'implants nanotexturées. Le porteur reconnaît que "la douleur est inévitable" après la chirurgie buccale. Présentée comme une "étude pilote de raffinement", cette phase inflige à plus de la moitié des rats le niveau de souffrance le plus élevé, et justifie l'effectif par la seule puissance statistique.
Objectifs
Nous souhaitons dans le cadre d'un projet de developpement de nouveaux implants nous voulons vérifier les propriétés adhésives et anti bactériennes de surfaces nanotexturées de mini-implants adaptés pour les rats. Pour réaliser cet objectif, nous devons dans un premier temps valider les poses d’implants chez le rat par des imageries au scanner rayons X et nous souhaitons mimer les conditions infectieuses en injectant de faibles doses de molécules infectantes proche de la zone implantée. C’est pour vérifier les conditions optimales d’imagerie et d’infections que nous sollicitons cette étude pilote de raffinement avant la procédure complète de tests de diverses combinaisons de surface nano texturées. Les objectifs sont : 1. Réaliser l’implantation dentaire immédiatement après l’extraction d’une molaire chez le rat selon le concept "One abutment-one time", Les mini-implants (la dimension est réduite afin adapter à l'anatomie de rat) consistent en une tête prothétique intégrée avec la tige de l'implant, qui se met en place lors de la première intervention chirurgical et à ne plus changer par la suite. 2. Etablir le modèle infectieux péri-implantaire (mucositite péri-implantaire et péri-implantitite) chez le rat en injectant des solutions infectantes. 3. Valider des techniques d'imagerie in vivo et ex vivo pour la détection des tissus mous et durs à l’aide du microscanner à rayons X et l’imagerie photonique (microscopie confocale et light sheet).
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet pilote établissent les conditions d’imageries pour une vérification optimale de la position des implants ; les conditions doses et durée du modèle infectieux péri-implantaire chez le rat, et les modalités pour les imageries longitudinales et ex vivo innovantes. Toutes ces conditions seront reprises pour l'étude finale de performance osseuses et gingivales des nanotextures.
Procédures
1. Extraction bilatérale des premières molaires dans le maxillaire et implanter les implants dentaires immédiatement dans les avéoles, qui reproduit l'osséointégration et la cicatrisation des tissus mous autour de l'implant: 30 min/ rat sous l’anesthésie chimique, appliquer sur 27 rats divisent en 2 procédures. 2. Etude longitudinale appliquée à 27 rats par microscanner à rayon X sur l'osséointégration suite à l'implantation dentaire (12 rats – procédure 1) et le déclenchement de maladies péri-implantaires suite à l'infection (15 rats – procédure 2) sous l’anesthésie gazeuse. Durée 20 min/ fois, à J0, 14, 28 jours pour les 12 rats dans procédure 1. Durée 20 min/ fois, à J28, 35, 42, 49, 56, 63, 70 pour les 15 rats dans procédure 2 sous anesthésie gazeuse. 3. Etablissement des maladies/inflammation péri-implantaire : injection sur 15 rats de procédure 2 sous l’anesthésie gazeuse rapide. 4. Evaluation des attaches et des étanchéités fonctionnelles de l'épithélium jonctionnel et du tissu connectif péri-implantaires, appliquer sur 27 rats à la fin de procédure (avant la mise à mort).
Impact sur les animaux
1. Les rats subiront la chirurgie d'extraction dentaire bilatérale et la pose d'implant immédiate. La douleur est inévitable, mais nous veillerons à combiner tous les mesures médicamenteuses (analgésie, anesthésie, myorelaxant), physiques (environnement d'hébergement confortable adapté pour les animaux post-opératoire et nourriture molle), et humaines (soins et surveillance rigoureusement par les personnels habilités) pendant l'étude afin de détecter toutes anomalies à résoudre de suite. La consommation de nourriture et d'eau seront mesurées régulièrement. 2. En plus, les rats passeront par des anesthésies gazeuses répétées lors des sessions d'imagerie qui ne donne pas de douleur particulière et non invasive. Nous utiliserons la couette de survie pour assurer la température corporelle. Après les manipulations, les rats seront posés sur une plaque chauffante et surveillés jusqu'à leur réveil. 3. L'administration de molécule infectante sous l'anesthésie rapide donne de douleur très peu, nous ferons très attention à l'hypothermie des animaux en utilisant le tapis chauffant pendant la manipulation. Après les manipulations, les rats seront posés sur une plaque chauffante et surveillés jusqu'à leur réveil.
Devenir
Les mises à mort seront réalisées sur tous les rats (27) par une personne habilitée à la fin de chaque procédure. Nous devons mettre à mort tous les animaux afin de collecter les hemi-maxillaires avec implants pour les expérimences ex vivo d'imageries multimodales et innovantes incluant le microscannaire à haute résolution avec produits contrastants, l'imagerie photonique et l'immunohistochimie. Ces techniques permettent de visualiser et quantifier l'attache péri-implantaire et parodontale et l'étanchéité que les examens cliniques n'arrivent pas à évaluer.
Remplacement
Nos questions scientifiques sont centrées sur l'effet de la nano-texturation de la surface des têtes prothétiques sur l'attache des tissus péri-implantaires dans les conditions physiologiques incluant métabolisme osseux, vascularisation, système immunitaire que les modèles in vitro ne peuvent pas mimer. Les expérimentations animales avec une physiologie intégrée sont donc primordiaux. De nombreuses combinaisons de topographie de surface peuvent être efficaces in vitro sur l'adhérence de l'épithélium jonctionnel, par contre il est impossible de toutes les tester dans des modèles « de plus gros animaux tels que beagles ou mini-pigs » qui sont les gold-standard en préclinique implantaire à cause de leur cout. Il nous semble donc essentiel de proposer un modèle chez le rongeur pour tester 2 ou 3 nano-texturations et choisir la plus performante à valider en phase en phase clinique.
Réduction
Nous avons estimé la taille des échantillons afin d'assurer la puissance statistique lors du traitement des données.
Raffinement
Chaque animal bénéficie d’une attention et de soins de qualité, par du personnel qualifié, pendant les interventions mais aussi en dehors de celles-ci afin d’assurer un bien-être optimal tout au long de l’étude. La douleur est rigoureusement contrôlée grâce à des points limites évalués en amont, et gérés grâce aux moyens pharmacologiques appropriés (myorelaxant/anesthésie/analgésie). Par ailleurs, les animaux sont hébergés en groupes harmonieux (minimum de 2); dans un environnement enrichi (copeaux, matériel de nidification). Afin d’éviter de fragiliser les implants au cours de la cicatrisation à cause de batônnet à ronger, mais afin de respecter les activités chez le ronger, nous utiliserons en alternative des batônnets très fins et les rouler en coton pendant 4 semaines post-op. Enfin, l'eau et la nourriture sont mises à disposition "ad libitum". Lors des procédures, nous devons utiliser l'anesthésie car ce sont des manipulations qui doivent être faites in vivo afin de surveiller la cinétique de cicatrisation dans les conditions physiologiques.
Choix des espèces
Les rats constituent un bon point de départ pour tester la faisabilité des nouveaux implants dentaires dans la recherche préclinique en raison de sa similarité avec l'homme en termes de structure osseuse, d'anatomie buccale. En plus, les rats sont privilégiés pour le coût, la facilité de logement et la manipulation. Les rats Wistar sont encore considérés comme l'un des meilleurs modèles. A l'âge adulte (16 semaines), les rats arrivent à la maturité squelettique et dentaire et atteignent environ 400 g, ce qui rend la facilité des manipulations chirurgicales (extraction dentaire et implantation immédiate). La taille de fabrication des implants est adapté pour l’os maxillaire du rat. Ce sont des mini-implants qui ne transpercent pas les sinus lors de la pose, principale cause de rejet ou de problèmes sanitaires pour les animaux.
Mesure de la valeur alimentaire des fourrages et des rations chez la chèvre
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Le projet constitue une méthode officielle de référence pour mesurer la valeur alimentaire des fourrages destinés à l'élevage. 120 chèvres vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, sans acte invasif ni mise à mort. Placées en box individuel une douzaine de jours, elles sont pesées, traites et suivies pour mesurer ce qu'elles ingèrent et digèrent, puis réintroduites dans le troupeau et réutilisables au bout d'un mois. Le seul inconfort décrit tient à l'isolement des premiers jours, l'étude servant surtout à calibrer des méthodes de laboratoire pour la filière.
Objectifs
L’objectif du projet est de mesurer la valeur alimentaire des aliments utilisés ou à utiliser en élevage de ruminants (fourrages principalement), c’est-à-dire de déterminer la quantité ingérée volontaire des animaux (alimentation à volonté) et la fraction de cette quantité ingérée qui est digérée dans le tube digestif (digestibilité). Cela implique de mesurer les quantités d’aliment distribuées, refusées, et la quantité de fèces émises, sur une durée totale de 5 jours consécutifs.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont une connaissance approfondie de la valeur alimentaire « réelle » mesurée in vivo sur les animaux. La connaissance de la valeur alimentaire des aliments (fourrages) pour ruminants est un facteur de réussite technique et économique des élevages. Elle permet notamment de ne donner aux animaux que les compléments (concentrés) nécessaires aux besoins des animaux, donc d’augmenter l’autonomie économique et protéique des élevages.
Procédures
Les animaux sont manipulés une fois par procédure pour les monter et les descendre du box, éventuellement pour les brosser ou les nettoyer, et bloquées au cornadis deux fois par jour pour la traite sur place (durée inférieure à 10 min par traite).
Impact sur les animaux
La seule nuisance sur les chèvres concerne le fait qu’elles soient placées en box individuel pendant 12 jours, ce qui peut conduire à un léger stress le premier jour, et à un peu d’inconfort au niveau des pattes.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, n’ayant subi aucune mesure ou chirurgie invasive, ni aucun traitement affectant leur santé, les animaux seront ré-introduits dans le troupeau, participeront au renouvellement ultérieur du troupeau et pourront être réutilisés dans de nouveaux projets, après au moins une période de 1 mois.
Remplacement
Ce projet constitue la méthode officielle de référence pour déterminer la valeur alimentaire des aliments pour ruminants (mesure de l’ingestibilité et de la digestibilité in vivo). Elles servent notamment de référence pour la calibration de méthodes alternatives de remplacement, via des équations de régression, comme la mesure en laboratoire de la digestibilité pepsine-cellulase, ou de la prévision de l’ingestibilité à partir des teneurs en matière sèche, matière organique, azote et fibres des aliments. La valeur alimentaire de l’ensemble des aliments utilisés sur le terrain en élevage (chez les éleveurs, par les conseillers, les entreprises de conseil) est calculée via des analyses chimiques, des logiciels et des équations de prévision, à partir donc de ces mesures de référence.
Réduction
Compte tenu des variabilités connues entre individus et entre jours de mesures, le nombre de chèvres (n = 6) et la durée des mesures (5 jours) correspondent au minimum nécessaire pour avoir une bonne précision des mesures, afin d’établir au final une valeur moyenne d’ingestibilité et de digestibilité. Si une chèvre venait à ne pas supporter d’être en box (prostration, chute d’ingestion sur plusieurs jours), elle serait immédiatement sortie de son box et du projet, sans être remplacée (pas de chèvre de secours prévue en phases 1 et 2). Cette situation n’est jamais arrivée jusqu’à présent (toutes les chèvres se sont accommodées facilement dans ces conditions).
Raffinement
Les animaux seront conduits conformément aux règles d’élevage et de bonnes pratiques en place dans l’élevage, avec un suivi et enregistrement du bien-être animal quotidien. L’accès permanent à l’aliment (10-15% de refus chaque jour), à un abreuvoir individuel, à un bloc de sel et oligo-éléments, ainsi que l’environnement (box dans la chèvrerie, contact visuel (pour toutes les chèvres) et physique (deux par deux), ainsi que le sol (caillebotis bois et tapis) permettent un confort pour les chèvres. Le comportement des chèvres et leur niveau d’ingestion sont particulièrement suivis les premiers jours de montée dans les box. Tout animal prostré régulièrement, dont l’ingestion chute, sera sorti des box et sorti du projet. Ce type de comportement est très facile à repérer en caprins. Dans les projets précédents, ce n’est jamais arrivé dans nos conditions d’élevage actuelles (box dans la chèvrerie). La procédure n’induit en elle-même aucune douleur ou souffrance aux animaux (aucune mesure directe sur les animaux, aucune mesure invasive).
Choix des espèces
Les ruminants (bovins, caprins, ovins) sont les animaux cibles de ce type de projet. Les caprins se rapprochent des vaches laitières en termes de besoins liés à leur niveau de production de lait (par rapport à leur poids), et des ovins par leur taille (petits ruminants). Les chèvres sont donc des modèles très intéressants, à la fois pour leurs spécificités (comportement et curiosité alimentaire) et leur similitude physiologique avec les bovins et ovins (tous ruminants). Les chèvres seront en milieu de lactation, avec des mise-bas de janvier-février, et des procédures mises en place entre mars et juin. Plus rarement, les chèvres pourraient être utilisées en fin de lactation (automne) ou durant le début de la période de tarissement (automne-hiver), en excluant le dernier mois de gestation.
Établissement de tumeurs du système lymphatique chez des souris afin de les étudier et de tester de nouvelles thérapies
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Les souris sont mises à mort dès l'apparition des signes tumoraux, "avant leur mort naturelle", après irradiation, injections répétées et prélèvements sanguins. 828 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées pour prélever organes et cellules. Le modèle vise à reproduire un lymphome agressif, le lymphome diffus à grandes cellules B, et à tester de nouvelles thérapies. L'effectif de 828 animaux repose sur la gestion externe de l'élevage et des "statistiques prédictives", sans calcul de puissance détaillé dans le résumé.
Objectifs
Le lymphome est le cancer du sang le plus fréquent et le sixième cancer le plus fréquent au monde. Le lymphome diffus à grandes cellules B est une forme agressive de lymphome, représentant 30 à 40 % des cas. Le traitement actuel du lymphome diffus à grandes cellules B repose sur la chimiothérapie ou la greffe de moelle osseuse ; cependant, environ 40 % des patients cessent de répondre au traitement (rechute) ou n’y répondent pas (maladie réfractaire), ce qui a généralement des conséquences fatales. Il est donc urgent de trouver des traitements plus efficaces pour ces lymphomes. À l’heure actuelle, il n’existe pas de modèles expérimentaux reproduisant fidèlement le lymphome diffus à grandes cellules B. L’objectif de ce projet est de générer des lymphomes à l’aide d’un nouveau modèle murin permettant de suivre l’initiation et la progression de la maladie. Ce modèle nous permettra d’étudier les causes du développement du lymphome et sera également utilisé pour des applications précliniques, notamment pour tester l’efficacité de nouvelles thérapies contre ces lymphomes agressifs.
Bénéfices attendus
Nous allons générer des informations importantes sur les gènes et les voies de signalisation impliquées dans l'apparition et la progression du lymphome diffus à grandes cellules B, actuellement inconnus. De plus, ces modèles nous permettront de réaliser des études précliniques, afin d'identifier de nouvelles façons d'activer et de stimuler le système immunitaire de l'hôte, et de tester de nouvelles thérapies afin d'améliorer les traitements contre les cancers du sang.
Procédures
Les souris qui développeront des lymphomes seront suivies. Elles seront manipulées deux fois par semaine pour être pesées et observer les signes de formation tumorale : perte de poids, diminution de l’activité, posture voûtée, pelage ébouriffé, hypertrophie des ganglions lymphatiques, changements de comportement pour mettre à mort les souris avant leur mort « naturelle ». Des prélèvements tissulaires seront effectués afin de déterminer les causes de la formation tumorale et de constituer une biobanque. Certaines souris recevront une injection d’une minute pour être immunisées (toutes les 3 semaines, jusqu’à 8 injections). Certaines souris subiront une déplétion de la moelle osseuse par irradiation une seule fois, ce qui peut engendrer une détresse et une agitation. Ils recevront ensuite une injection d'une minute pour transférer des cellules de moelle osseuse, et une prise de sang sera effectuée 3 et 6 semaines plus tard pour vérifier la reconstitution de la moelle osseuse. Et certaines souris recevront le traitement par injection ou par voie orale quotidiennement pendant 4 semaines maximum. Des prélèvements sanguins seront effectués sur les souris au début et à la fin du traitement afin d'analyser leur numération sanguine. Types d’interventions : - Contentions pour pesées et mesures : durée = 5 secondes / nombre = 30 max - Administration par gavage sur animal vigile : durée = 1 minute / nombre = 20 max - Administration par injection sur animal vigile : durée = 30 secondes / nombre = 28 max - Prélèvement sanguin : durée = 1 minute / nombre = 4 - Irradiation : durée 10min / nombre = 1
Impact sur les animaux
Les symptômes associés au lymphome comprennent : perte ou prise de poids, respiration rapide, pelage ébouriffé, posture voûtée et/ou mouvements lents. De plus, la manipulation des souris lors de la surveillance, de l’irradiation ou des injections peut induire du stress. Une inflammation peut également survenir au point d’injection. Les injections et les prélèvements sanguins provoquent aussi du stress et une légère douleur passagère.
Devenir
Mise à mort de tous les animaux en fin de procédure nécessaire pour la récupération des organes et la récupération des cellules pour leur étude ultérieure.
Remplacement
Compte tenu de la complexité du processus impliqué dans la formation des lymphomes, résoudre ce problème uniquement par l’analyse in vitro n’est pas suffisant et l’utilisation de modèles animaux est essentielle. Par conséquent, pour l’instant, aucune méthode alternative ne permet de remplacer complètement le modèle murin dans notre étude. Cependant, les résultats obtenus à partir de nos expérimentations permettront de développer un protocole in vitro qui pourrait à terme remplacer partiellement les modèles animaux.
Réduction
L'élevage sera géré en externe, et nous permettra de limiter le nombre de croisements au minimum afin d'obtenir le bon nombre de souris nécessaire à ce projet. Nous utiliserons des souris mâles et femelles puisque le lymphome affecte les deux sexes. Nous utiliserons des statistiques prédictives pour établir la constitution des groupes. De plus, les cellules tumorales excédentaires récoltées sur des souris mises à mort seront congelées pour créer une banque de tumeurs, afin de minimiser le nombre de souris nécessaires pour fournir du matériel pour de futures expériences.
Raffinement
Nous avons établi une grille d'évaluation avec des seuils précoces adaptés pour détecter les lymphomes suffisamment tôt afin de réduire au maximum la souffrance animale tout en conservant une rigueur scientifique. Cela comprend une surveillance accrue lors de l'observation de changements de poids, de mouvements, d'apparence physique et de comportement ; et arrêter l'expérience lorsque les symptômes du lymphome apparaissent. De plus, si les souris présentent des égratignures ou des blessures, nous utiliserons une solution d'iode pour désinfecter la zone. Et si les souris présentent des signes de détresse suite à toute intervention, nous renforcerons la surveillance.
Choix des espèces
Les souris sont les espèces les plus utilisées pour étudier la formation et le développement des lymphomes en raison de la flexibilité nécessaire pour effectuer des manipulations génétiques (souches avec des gènes désactivés) et de la possibilité de tester l'agressivité de la maladie par le transfert de cellules malignes et pré-malignes dans des souris réceptrices. Ils ont également un cycle de vie court et se reproduisent facilement. Pour les expériences de développement du lymphome, les souris seront âgées jusqu'à l'âge de 8 mois, correspondant à la période de latence de cette maladie d'après nos études précédentes. Pour les expériences de transfert cellulaire, des souris adultes âgées de 6 à 8 semaines sont utilisées comme souris receveuses.