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Evaluation par Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf) de l’efficacité de dispositifs d’anesthésie dentaire innovants
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Cochons : 15
25 chiens et cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour évaluer par IRM fonctionnelle des dispositifs d'anesthésie dentaire. Chaque animal reçoit un cathéter veineux et des anesthésies générales répétées, avec injection d'anesthésique dentaire à l'aiguille ou par un nouveau dispositif, parfois complétée d'un courant de iontophorèse. Le porteur indique que les chiens pourront rejoindre l'effectif permanent pour être réutilisés, alors que les cochons seront "majoritairement euthanasiés" faute de réutilisation possible. Il affirme que l'évaluation de la douleur en temps réel par IRM ne peut se faire que sur animaux vivants.
Objectifs
L’anesthésie buccodentaire est actuellement effectuée de manière invasive via l’utilisation d’une aiguille. Or, cette dernière génère douleur et apréhension du patient. Le but du projet est de travailler sur des technologies en rupture permettant de sursoir à l’utilisation d’aiguilles métalliques d’une longueur supérieure au cm. L’évaluation de ces nouveaux dispositifs d’anesthésie dentaire sera effectuée grâce à la technique de l’Imagerie par Résonance Magnétique fonctionnelle (IRMf). L’IRM est une méthode d’imagerie non-invasive et non-ionisante utilisant les propriétés magnétiques des atomes d’hydrogène qui nous composent. L’IRM fonctionnelle est une modalité qui permet d’évaluer en temps réel l’activité cérébrale du sujet en réponse à un stimulus (variations flux sanguin/oxygénation des aires cérébrales activées détectées par une séquence spécifique). L’objectif de ce projet est de réaliser une preuve de concept (POC) de nouveaux dispositifs d’anesthésie dentaire par IRMf afin de correspondre à la mise au point d’un système permettant d’atteindre de manière moins invasive une performance d’anesthésie équivalente à une procédure dentaire par injection dite « classique ».
Bénéfices attendus
L’objectif scientifique est d’évaluer l’efficacité de nouveaux dispositifs d’anesthésie dentaire, couplés ou non à la iontophorèse, pour empêcher le processus de douleur lors d’une intervention dentaire. La iontophorèse, si elle est utilisée, devrait accélérer la pénétration du produit anesthésiant dans les tissus. Son efficacité pourra être évaluée par un test de douleur ressentie lors d’une stimulation pertinente vis-à-vis d’une intervention dentaire en comparaison avec un protocole sans iontophorèse. Les résultats, communiqués à la communauté scientifique, doivent permettre de faire progresser les connaissances dans les deux domaines, à savoir les nouveaux dispositifs d’anesthésie dentaire et la iontophorèse pour la santé. Le second objectif scientifique est d’utiliser la technique d’imagerie par résonance magnétique pour évaluer la douleur ressentie. Le recours à cette technique permettrait d’ouvrir de nombreuses possibilités pour des études animales sous anesthésie avec une évaluation objective au lieu d’études sur patients volontaires, très onéreuses et longues à mettre en place, répondant à un score de douleur subjectif. Les études pourraient alors être plus précoces dans le développement de nouvelles technologies et permettre une meilleure efficacité des équipes de recherche. Enfin, le bénéfice à plus long terme du projet est de diminuer fortement le stress inhérent à la piqûre anesthésiante pour des soins dentaires et ainsi permettre à la population souffrant de phobies de mieux se soigner. Un fort bénéfice serait d’amener cette population à des soins plus précoces, diminuant leur coût car moins importants.
Procédures
Un catheter veineux sera posé à la veine céphalie (chien) ou auriculaire (porc) pour administrer le propofol ou l’alfaxalone (anesthésie sans effet analgésique) directement par voie Intra-Veineuse. Chez le Porc, l'anesthésie pourra également être réalisée grâce à une injection intramusculaire. Les animaux seront anesthésiés pour chaque point d’imagerie. Ces anesthésies seront espacées d’au minimum 2 jours. Avant les examens IRM, deux types d’anesthésies dentaires locales pourront être utilisés : - Injection via seringue et aiguille (bloc nerveux) d’un anesthésique local classiquement utilisé en dentisterie humaine tel que de la lidocaïne. - Utilisation du nouveau dispositif d’anesthésie dentaire locale. Les deux types pourront être utilisés le même jour sur le même animal, sur des zones différentes (exemple : injection gencive inférieure droite ; pose du nouveau dispositif gencive inférieure gauche). Les 5 animaux suivront le même protocole. La technique de iontophorèse pourra également être utilisée en complément afin de mieux faire diffuser l’anesthésique. Le courant a utiliser se situera dans la fourchette de 0,5 à 3 mA/cm2 pour des durées maximales de 15min. Au cours des examens IRM, des stimuli ayant pour but d’induire une douleur pulpaire brève seront répétés sur les dents de chaque animal. Ces stimuli seront induits par des méthodes utilsées en dentisterie humaine (exemple : spray réfrigérant) et ne dureront pas plus de quelques secondes chacun et seront espacés d’une période de repos. Une même zone (exemple : gencive inférieure droite) ne sera pas stimulée plus de 20 fois par animal par point d’imagerie. Par précaution les animaux recevront un antiinflammatoire avant réveil (meloxicam 0.4mg/kg IM). Si nécessaire, une injection de produit de contraste (acide gadotérique utilisé en médecine humaine et vétérinaire en IRM) par voie intraveineuse pourra être réalisée (0,2 mL/kg). Le nouveau dispositif d’anesthésie pourra également être chargé de d’acide gadotérique afin de vérifier grâce à un réhaussement de signal sur les images que le produit est correctement délivré dans les tissus.
Impact sur les animaux
Aucun effet indésirable majeur lié aux dispositifs testés n'est attendu. L’effet indésirable lié au dispositif pourrait être la douleur passagère légère liée à son application ainsi qu'ne douleur passagère liée à l’injection classique de lidocaïne comme réalisé par les dentistes en médecine humaine. Afin de prévenir des risques pouvant intervenir en rapport avec l’utilisation de la iontophorèse, nous nous baserons sur la littérature scientifique : le courant à utiliser devra se situer dans la fourchette de 0.5 à 3 mA/cm2 pour des durées maximales de 15 minutes. Trois articles scientifiques nous permettent d’établir cette fourchette pour l’utilisation de la iontophorèse dans la cavité bucale. Une première étude, menée dans la cavité buccale du lapin pour des applications de courant prolongées (4h), utilise la valeur basse de 0.5 mA/cm2 pendant 4h , valeur connue pour être acceptable pour des utilisations prolongées sur peau humaine et donc sans aucun risque (1). La valeur de 2 mA/cm2 a quant à elle été utilisée dans une publication recourant à la iontophorèse pour améliorer la diffusion d’une molécule active dans la muqueuse buccale de porcs, avec cette fois-ci l’application du courant pendant une durée courte de 10 minutes (2). Enfin, une valeur de 3 mA/cm2 pendant 4 minutes a été utilisée in vivo lors de tests sur lapin et a permis de démontrer l’intérêt du couplage entre dispositif d’anesthésie locale et iontophorèse pour l’anesthésie dentaire (3). Nous savons par ailleurs que des valeurs de courant élevées sont parfois utilisées sur patients par la technique d'électrostimulation transcutanée (TENS), pouvant aller jusqu’à 3mA/cm2 pour l’instrument NeurTrac Multi-TENS. Dans ce cas l’application des électrodes se fait sur la peau et une sensation de douleur peut être recherchée à des fins thérapeutiques, celle-ci restant bien sûr acceptable par le patient. Les porcs devront être hébergés individuellement durant toute la durée des procédures, du fait de l'implantation d'un catheter jugulaire. Cet isolement ne dépassera pas une durée de 2 mois. Des contact seront maintenus entre les animaux (visuels, olfactifs tactiles, sonores)
Devenir
La procédure envisagée n'est pas supposée générer de dommage chez les animaux: les chiens pourront rejoindre l'effectif permament de notre structure en vue d'une réutilisation ultérieure. Les porcs pourront également être réutilisés à des fin pédagogiques ou dans des procédures sans réveil. Les possibilités de réutilisation pour cette espèce sont cependant rares, les animaux seront majoritairement euthanasiés.
Remplacement
L’évaluation de la douleur en temps réel par IRMf ne peut être réalisée que sur animaux vivants. En effet, les séquences d’IRM spécifiques détectent les variations de la quantité d’oxygène apportée par le sang dans les différentes aires cérébrales activées suite à des stimuli.
Réduction
Le nombre de 5 animaux par dispositif testé nous semble être le nombre approprié pour obtenir les résultats escomptés. Si toutefois après le premier point d’imagerie* les résultats statistiques montrent qu’il faut plus de données pour avoir la puissance statistique souhaitée, des points d’imagerie supplémentaires (et non pas des animaux supplémentaires) pourront être ajoutés, en limitant les anesthésies générales à deux par semaine par animal (espacées au minimum de 3 jours). *après le premier point d’imagerie, les images seront traitées et analysées statistiquement : l'analyse statistique effectuée après le pré-traitement des images consiste à évaluer le signal BOLD (séquence IRM spécifique de l’IRM fonctionnelle) de chaque voxel le long du temps d'acquisition, et déterminer s'il suit de manière statistiquement significative (à l'aide d'un t-test) la succession de stimuli et temps de repos attendue. Des analyses moyennées sur les animaux faisant partie de la cohorte, et par zone d'intérêt du cerveau, seront menées pour évaluer moyenne et écart type des signaux d'activation de la cohorte étudiée. Les animaux n’auront pas besoin d’être euthanasiés pour histologie ou autopsie, par conséquent ils pourront être utilisés à différents points d’imagerie pour générer plus de données sans pour autant augmenter le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Afin d’assurer au maximum le bien-être des animaux, nous utilisons l’IRM, qui est une modalité d’imagerie non-invasive et non-ionisante contrairement à d’autres. Les animaux auront une période d’acclimatation à l’animalerie d'au minimum 7 jours avant le début des procédures expérimentales. Des points limites suffisamment prédictifs sont mis en place, même en l'absence de dommages attendus. Afin de limiter toute douleur éventuellement ressentie au réveil, les animaux recevront un traitement antalgique immédiatement après la fin des évaluations IRM (meloxicam 0.4mg/kg IM). Les animaux feront l'objet d'un conditionnement positif, basé sur des intéractions amicales avec les personnels en charge des soins, et l'administrations de récompenses lors de différents exercices (monter sur la balance, s'immobiliser, se coucher...), ceci afin de permettre des manipulations sans stress et avec un minimum de contraintes. Tous les animaux recevront un enrichissement du milieu adapté à leur espèce, régulièrement renouvelé (rotation des jouets par exemple). Des moments de récréation et de jeux avec les soigneurs seront mis en place. Les porcs équipés de catheters jugulaires devront être hébergés individuellement, mais conserveront un contact avec leurs congénaires grâce à des séparations de box ajourées.
Choix des espèces
Le porc est un modèle de choix pour l’ensemble des disciplines odontologiques car il présente des structures buccales similaires à l’homme comme la mandibule, la glande parotide, l’épaisseur de l’attache gingivale,… (1). De plus, il présente des propriétés de la peau/des muqueuses similaires à l’homme, que ce soit perméabilité, réseau vasculaire ou innervation (2). D’autres auteurs (3) ont utilisé ce modèle pour tester des molécules d’anesthésie buccale avec application de stimuli pour évaluer leur efficacité. Ce modèle est donc compatible avec nos objectifs scientifiques. Les chiens sont largement utilisés en recherche dentaire. Il présente des similarités avec l’homme notamment au niveau gingival. Il présente un parodonte identique à l’homme (4), et il est fréquemment utilisé en chirurgie muco-gingivale (5). La pulpe dentaire des chiens est richement innervée et est très similaire aux humains (6). C’est une espèce que l’on peut manipuler facilement et qui est compatible avec nos objectifs scientifiques. Les chiens seront adultes et les porcs seront des porcs juvéniles de moins de 70kg, afin d'avoir une anatomie buccale adaptée adaptée aux objectifs scientifiques du projet, notamment en ce qui concerne les dimensions des gencives.
Étude des effets thérapeutiques associés à l’inhibition de l’activité sécrétoire des cellules sénescentes précancéreuses dans un modèle murin de cancer pancréatique.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
1 200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une mutation de l'oncogène Kras déclenche chez elles des lésions précancéreuses du pancréas, puis elles reçoivent des injections et des gavages répétés de molécules candidates avant un prélèvement terminal de sang et d'organes. Le porteur affirme que ces lésions "ne devraient pas" entraîner de douleur, en s'appuyant sur le diagnostic tardif du cancer chez l'humain. Il sollicite 1 200 souris sur cinq ans tout en indiquant que le projet ne devrait en nécessiter qu'environ 300, et conclut qu'aucun modèle in vitro ne remplace l'"organisme intégré".
Objectifs
L’adénocarcinome du pancréas est un cancer en constante augmentation qui devrait d’ici fin 2022 se classer comme le second cancer le plus mortel. Ce cancer est très difficilement pris en charge et son diagnostic souvent tardif ne laisse que peu d’opportunité de traitement thérapeutique, conduisant les patients à moins de 5% de chance de survie 5 ans après leur diagnostic. Grâce aux analyses génétiques à grande échelle, plusieurs mutations impliquées dans cette pathologie ont déjà été identifiées chez l’Homme. L’initiation des cancers du pancréas est majoritairement associée à l’acquisition de mutations de l’oncogène Kras. Face à ces mutations, les cellules affectées deviennent précancéreuses, elles développent une réponse de protection visant à limiter leur expansion. Ce processus appelé « Sénescence oncogénique induite » ou OIS conduit les cellules précancéreuses à induire des mécanismes visant à limiter leur prolifération, mais également à sécréter de nombreux composés complexes (regroupés sous le terme: SASP) dont le rôle bénéfique ou délétère sur la progression tumorale restent encore mal compris. De nombreuses fonctions sont décrites au large spectre de molécules sécrétées qui compose le « SASP ». Ces molécules sont produites en aval de grandes voies canonique de signalisation (mTOR, JAK (Janus Kinase), Notch, Toll Like Receptor (TLR), …). Leurs actions peuvent être inflammatoiree, favoriser la fibrose ou plus bénéfique pour certaines d’entre elles. Parmi les nouvelles stratégies thérapeutiques anti-cancéreuses, le développement de molécules appelées « sénomorphiques » vise à bloquer spécifiquement les molécules du SASP aux effets délétères tout en conservant l’action des molécules bénéfiques. L’objectif de notre projet vise à évaluer les effets thérapeutiques de 5 candidats molécules capables de bloquer les voies de signalisation qui conduisent à la production de différentes molécules du « SASP » par les cellules précancéreuses pancréatiques. Il consistera à traiter à court terme (2 semaines) ou à long terme (2 mois) de jeunes souris porteuses dans leur pancréas de la mutation KRAS qui est à l’origine des cancers pancréatiques chez l’Homme. Les résultats bénéfiques ou délétères seront ensuite observés sur les lésions développées afin de mieux comprendre le rôle complexe du SASP dans l’initiation des tumeurs pancréatiques.
Bénéfices attendus
Notre projet vise à mieux comprendre l'intérêt du ciblage thérapeutique des cellules sénescentes et des molécules qu’elles secrètent dans le cadre du développement des cancers pancréatiques. Il devrait permettre de mieux comprendre la complexité d'action du SASP dans les pré-lésions pancréatiques et fournir des pistes importantes pour le développement de nouvelles approches thérapeutiques pour les cancers du pancréas
Procédures
Les animaux subiront des injections intrapéritonéales ou des gavages répétés, sur 2 semaines à 2 mois, pour administrer les molécules candidates thérapeutiques. La fréquence d’administration dépendra des molécules concernées (3 injections intrapéritonéales et de 3 à 5 gavages par une canule adapté par semaine). Un prélèvement terminal de sang sera réalisé à la fin des procédures de traitements sur des animaux, il sera cependant réalisé sous anesthésie profonde avant leur mise à mort finale.
Impact sur les animaux
L'activation ciblée de la mutation de Kras dans le pancréas des souris entrainera l'apparition de pré-lésions cancéreuses pancréatiques. Ces lésions bégnines ne devraient toutefois pas entrainer de douleurs (chez l'homme le cancer pancréatiques n'est diagnostiqué que très tardivement par des douleurs). Les animaux subiront des injections intrapéritonéales ou des gavages répétés qui pourraient entrainer un inconfort ou des irritations locales sur lesquels nous seront particulièrement vigilant. Les produits testés pourraient entrainer une réponse inflammatoire.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin des traitements réalisés. Nous procéderons à un prélèvement sanguin final qui servira à réaliser des dosages de molécules secrétées par les pré-lésions cancéreuses. Nous procéderons également à de nombreuses analyses sur les pancréas collectés post-mortem. Des analyses histologiques et moléculaires complémentaires permettront d’exploiter au mieux nos résultats et ainsi limiter la nécessité de répéter nos travaux expérimentaux.
Remplacement
Aucun autre modèle ne permet de reproduire de manière aussi satisfaisante la progression tumorale du cancer du pancréas puisque les tumeurs se développent au niveau du pancréas lui-même. En raison de la nature complexe de la recherche proposée qui vise à évaluer les effets de molécules thérapeutiques au sein de lésions pancréatiques précancéreuses (où des interactions cellulaires complexes prennent place), nous ne pouvons malheureusement pas remplacer l’utilisation de modèles murins par des outils cellulaires ou des approches in vitro. L’effet des molécules que nous proposons de tester ont toutefois été étudié et validé in vitro sur des lignées cellulaires pour confirmer l’intérêt thérapeutique des travaux que nous proposons.
Réduction
Afin de nous conformer à la règle de Réduction, le nombre de souris nécessaire à nos travaux a été réduit au minimum sans compromettre l’interprétation des traitements thérapeutiques testés. 6 à 9 souris par sexe et par groupe devraient nous permettre d’obtenir des conclusions statistiques interprétables entre groupe de traitements. Nous ne réaliserons pas de répétition expérimentale sauf en cas de problèmes techniques qui compromettraient l’interprétation de nos travaux. Signalons enfin que les traitements à court et long terme seront réalisés séquentiellement et que les traitements à long terme ne seront mis en place qu’en d’absence d’effets des traitements à court terme. Bien que nous sollicitions 1200 souris sur 5 ans, ce projet ne devrait donc nécessiter qu’un quart de ces animaux (300) pour atteindre nos objectifs.
Raffinement
Nous mettrons en place une surveillance adaptée et individuelle des animaux afin d’assurer que les animaux expérimentaux ne subissent aucune souffrance inutile. Ce suivi individuel permettra d’identifier l’apparition de signes évocateurs de mal-être ou de souffrance (prostration, perte de poids, irritations liées aux modes d’administrations des traitements réalisés). L’identification de ces signes entraineraient alors une fin d’expérimentation immédiate et une mise à mort des animaux concernés. Le suivi individuel des animaux permettra également de mieux saisir la variabilité des bénéfices thérapeutiques des traitements que nous testerons, ils seront accompagnés de nombreuses analyses des tissues pré-tumoraux post-mortem par des approches histologiques et moléculaires complémentaires qui permettront d’exploiter au mieux nos résultats et ainsi limiter la nécessité de répéter nos travaux expérimentaux.
Choix des espèces
Le modèle murin que nous avons choisi pour réaliser cette étude reproduit parfaitement la pathologie humaine. Il est basé sur l’expression conditionnelle dans le pancréas d’une mutation de l’oncogène Kras qui est retrouvée dans plus de 90% des patients atteints de cancer du pancréas. Il reproduit les lésions pré-cancéreuse (PANINs) qui sont décrites chez l’Homme. Ces animaux permettent de reproduire de manière fidèle la progression tumorale du cancer du pancréas qui prend place chez l’homme en aval des mutations qui affectent ce gène. L’utilisation d’animaux est de plus essentielle pour la réalisation de notre projet car elle requiert l’analyse des effets de molécules thérapeutiques sur un organisme intégré. Les protocoles de traitements mis en place seront réalisés sur des souris âgées de 4 semaines. A cet âge les souris porteuses de mutation Kras ne présentent que de très rares lésions de type PANINs dans lesquelles l'existence de mécanismes de sénescence est déjà bien démontrée.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Recherche fondamentale
- Oncologie
1 978 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance allant de léger à modéré, une partie sous anesthésie sans réveil. Un glioblastome leur est implanté dans le cerveau par stéréotaxie, avec suivi par IRM et injections répétées d'un peptide seul ou couplé à des nanocapsules de paclitaxel, une perte de poids supérieure à 20 % déclenchant la mise à mort. Le porteur revendique une combinaison d'études permettant de "raffiner" les doses et de réduire les lots suivants. Il affirme qu'il est "indispensable" de passer par un modèle animal reproduisant le glioblastome avant tout essai chez l'humain.
Objectifs
Le glioblastome (GBM) est le cancer cérébral le plus fréquent et le plus agressif, avec 200 000 décès par an dans le monde, une survie médiane de 14 mois et aucun traitement curatif. Le traitement actuel consiste en une exérèse chirurgicale suivie par le protocole de Stupp (radiothérapie et chimiothérapie avec le témozolomide). Des travaux publiés ont montré l’action anti-mitotique du peptide NFL-TBS.40-63 dans des cellules de GBM (rats, souris, humain). Ce peptide inhibe la prolifération et la viabilité des cellules souches et différenciées de GBM. Chez des rats porteurs d’un GBM orthotopique (F98), des injections intraveineuses répétées de ce peptide (15 mg/kg, une injection par jour pendant 5 jours) diminue de 53,5% la taille de la tumeur et améliore leur survie par rapport aux animaux non traités (résultats non publiés). Sur ce même modèle tumoral, la barrière hémato-encéphalique est lésée et permet le passage de molécules comme ce peptide (APAFIS N°2901) (résultats non publiés). De plus, adsorbé à la surface de nanocapsules lipidiques (LNCs), ce peptide augmente leur internalisation dans des cellules murines de GBM (GL261) comparativement aux LNCs seules. In vivo, une seule injection intratumorale de LNCs couplées au peptide et chargées en paclitaxel (0,8 mg/kg) diminue de manière plus efficace le volume tumoral de souris portant un GBM murin comparativement aux LNCs chargées en paclitaxel et non couplées au peptide (75% contre 60%, respectivement). Une société de biotechnologies en santé travaille sur les formulations du peptide seul (GC01) et combiné aux LNCs-paclitaxel (GC04) pour en faire de futurs candidats-médicaments pour le GBM. Leur développement pharmaceutique a permis de les formuler pour une utilisation clinique (formulations validées in vitro sur des cellules de GBM, notamment les cellules F98 utilisées dans ce projet) (résultats non publiés). Le but de ces travaux avancés de recherches pré-cliniques non réglementaires est d’étudier la tolérance et l’efficacité de GC01 et GC04 après administrations répétées chez des rats sains ou porteurs de GBM en déterminant la voie d’administration la plus adaptée (intraveineuse IV, intrapéritonéale IP ou sous-cutanée SC) dans un modèle physiopathologique proche de celui observé chez l’Homme afin de développer un traitement contre le GBM et prévenir les rechutes chez les patients.
Bénéfices attendus
Une société de biotechnologies en santé travaille actuellement sur des formulations du peptide seul (GC01) et combiné aux LNCs chargées en paclitaxel (GC04) pour en faire de futurs candidats-médicaments dans le traitement du GBM. Ces nouvelles formulations ont été préalablement testées et validées in vitro sur des cellules de GBM (notamment sur les cellules F98 qui seront utilisées dans ce projet) (résultats non publiés). Le but de ces travaux avancés de recherche pré-clinique non réglementaire est donc d’étudier in vivo la tolérance et l’efficacité de GC04 et de valider le maintien de l’activité de GC01 après administrations répétées chez des rats sains ou porteurs de GBM tout en déterminant la voie d’administration la plus adaptée pour ces traitements (intraveineuse IV, intrapéritonéale IP ou sous-cutanée SC) dans un modèle physiopathologique le plus proche possible de celui observé chez l’Homme, dans le but de développer un traitement contre le GBM et prévenir les rechutes chez les patients opérables ou non. Ces travaux avancés de recherche pré-clinique non réglementaire ont pour but de valider l’innocuité des traitements et leur efficacité et ainsi, confirmer leur intérêt thérapeutique. Si l’intérêt thérapeutique est attesté et la posologie déterminée, ces travaux pourront servir de base pour la mise en place d’essais pré-cliniques règlementaires avant la mise en place d’essais cliniques.
Procédures
Dans l’étude 1, les animaux subiront deux types d’intervention, des injections IV ou IP ou SC sur une période de 5 semaines (1 à 2 injections, qui durent quelques minutes, par jour pendant 5 jours suivies de 2 jours de repos, sur 5 cycles) et un prélèvement par ponction cardiaque (1 fois puisque cette intervention sera suivie par la mise à mort des animaux). Dans l’étude 2, les animaux subiront trois types d’intervention, l’implantation tumorale par stéréotaxie qui dure quelques heures, le suivi de la croissante tumorale par IRM (3 IRM de suivi qui dureront quelques heures et qui seront espacées de plusieurs semaines) et des injections IV ou IP ou SC sur une période de 5 semaines (1 à 2 injections, qui durent quelques minutes, par jour pendant 5 jours suivies de 2 jours de repos, sur 5 cycles). Dans l’étude 3, les animaux subiront deux types d’intervention, une injection unique IV ou IP ou SC qui durera quelques minutes et des prélèvements répétés de sang au niveau de la veine caudale et de la veine jugulaire (5 à 7 prélèvements maximum, qui dureront quelques minutes chacun et qui seront espacés de plusieurs minutes à plusieurs heures). Dans l’étude 4, les animaux subiront trois types d’intervention, l’implantation tumorale par stéréotaxie qui dure quelques heures, le suivi de la croissante tumorale par IRM (1 IRM de suivi qui durera quelques heures) et des injections IV ou IP ou SC (1 à 2 injections, qui durent quelques minutes, par jour pendant 5 jours) ou une injection unique IV, qui dure quelques minutes, ou une injection intra-tumorale qui durera quelques heures.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables des candidats médicaments seront évalués lors de l’étude 1 qui a pour but d’évaluer l’innocuité des traitements et de définir ainsi les doses maximales répétées tolérées (MTRD) ou les doses sans effet nocif observables (NOAEL). GC04 étant composé d’un anticancéreux (le paclitaxel), des effets indésirables communément retrouvés après injection de ce type de composé pourraient être observés (modification de la formulation sanguine, perte de poids, faiblesse, etc.). Les effets indésirables peuvent être également liés à l’acte chirurgical et la croissance tumorale (hyperpression intracrânienne, œdème, etc.) ainsi qu’à l’injection des traitements (rougeur, inflammation, etc.).
Devenir
A l’issue de toutes les procédures, pour toutes les études décrites, les animaux seront tous mis à mort par inhalation de CO2 pour prélèvements de sang et/ou d’organes afin de réaliser des études post-mortem, ou seront mis à mort suite à l’atteinte de points limites spécifiques et établis selon un tableau de score (par animal) qui permettra d’évaluer l’état général des animaux (une perte de poids supérieure à 20%, par rapport au poids mesuré en début de protocole, ou un score égal ou supérieur à 12 points impliquera la mise à mort de l’animal avant la fin de la procédure ou de l’étude).
Remplacement
L’utilisation de GC01 et GC04 en thérapeutique étant à visée humaine, il est nécessaire de réaliser des études précliniques, comme ici des études toxicologiques et d’efficacité pour démontrer et valider sans aucune ambiguïté leur innocuité et efficacité avant de passer à des essais cliniques chez l’Homme. Ces traitements visent les femmes et les hommes, c’est pourquoi il est important de démontrer leur innocuité chez les deux sexes. Des travaux menés sur des cultures de cellules tumorales et saines ont déjà été réalisées pour valider les molécules et formulations testées. Pour compléter l’étude, il est indispensable de passer sur un modèle animal mimant les conditions de développement du GBM avant de pouvoir tester les molécules sur des patients atteints de ce cancer.
Réduction
La combinaison des deux premières études (études 1 et 2) permettra de raffiner la posologie et le mode d’administration, et ainsi de réduire le nombre de lot d’animaux à tester dans les études suivantes (études 3 et 4). Le nombre d’animaux mâles pourra également être réduit au strict minimum en fonction des résultats obtenus chez les femelles. De plus, lors de l’étude de toxicité, une seule dose à la fois sera testée. Ainsi, si la plus haute dose n’est pas toxique, les doses plus basses ne seront pas systématiquement testées. Le nombre d’animaux choisi par groupe est suffisant pour garantir des données précises, représentatives de l’espèce, et statistiquement exploitables. Il n’est pas utile d’avoir plus d’animaux, mais il est préférable de ne pas en utiliser moins, au risque d’être confronté à des variations entre des animaux d’un même groupe. Pour les études 1 (toxicité) et 4 (biodistribution), des comparaisons multiples (ANOVA) et des comparaisons appariées (Bonferroni’s correction) vont être effectués entre les différents groupes, notamment entre les groupes contrôles et les groupes traités. Pour l’étude 2 (efficacité), les analyses statistiques seront réalisées grâce au test Log-Rank après représentation des données sous forme de courbes type Kaplan-Meier, afin d’évaluer de potentielles différences significatives entre les différents traitements.
Raffinement
Les animaux sont reçus 2 à 4 semaines avant de débuter les expérimentations afin qu’ils s’acclimatent à leur nouvel environnement et à la contention. Selon l’Arrêté du 01/02/2013 fixant les conditions d’agrément, d’aménagement et de fonctionnement des établissements utilisateurs, éleveurs ou fournisseurs d’animaux utilisés à des fins scientifiques, le nombre de rats maximum par cage sera défini en fonction de leur poids (et âge) et du type de cage (surface adaptée). Par exemple, 7 rats femelles de 200-300g pourront être hébergées dans des cages de 1820 cm2. Aucune alimentation spécifique (à part nourriture et eau suffisantes), ni enrichissement particulier des cages (à part la présence d’une cabane) n’est nécessaire pour mener ces études. La douleur et l’angoisse de chaque animal seront évaluées par un suivi quotidien de leur poids, de leur bien-être, d’un changement dans leur comportement, de l’apparition de signes cliniques de souffrance (posture, poils hérissés et sales, tremblements, prostration, difficultés de se déplacer, aucune réponse aux stimuli …). Plusieurs personnes seront impliquées dans ce suivi. Afin d’évaluer de façon raffiner la souffrance/douleur des animaux tout au long de l’expérimentation, un système de score sous forme de tableau sera mis en place et annoté régulièrement pour chaque animal et pour chaque paramètre contrôlé (apparence physique, comportement, hydratation et prise de poids). Un score de 0 à 4 sera établi pour chaque paramètre contrôlé, 0 correspondant à un paramètre normal et 4 correspondant à un paramètre anormal fortement prédictif d’une souffrance ou d’une douleur. Dans le cas où un animal présenterait un ou des signes de souffrance, pour un score inférieur à 12 points (points limites prédictifs et précoces adaptés), de la buprénorphine (0,05 mg/kg) serait administrée (en sous-cutanée) toutes les 4h en journée (3 injections maximum par jour), pendant plusieurs jours, jusqu’à ce que ces signes disparaissent. Une perte de poids supérieure à 20%, par rapport au poids mesuré en début de protocole, ou un score égal ou supérieur à 12 points (critère d’arrêt) impliquera la mise à mort de l’animal. Plusieurs personnes seront impliquées dans ce suivi, mais la décision finale sera prise dans les 24h par le porteur de projet.
Choix des espèces
Au début de l’expérimentation, les rats Fischer adultes seront âgés de 9-10 semaines. A leur arrivée à l’animalerie, les rats fournis seront âgés de 6-7 semaines. Pendant les 2 à 3 semaines de stabulation, les animaux s’acclimateront à leur nouvel environnement et seront manipulés par les expérimentateurs quotidiennement pour les habituer à la contention et ainsi réduire leur stress lors des études. Le choix de l’âge en début de projet a été dicté par la procédure de chirurgie (la taille de l’animal doit être suffisante pour être adaptée au cadre de stéréotaxie utilisé dans l’animalerie), mais aussi par les précédents travaux réalisés dans le laboratoire. Les animaux seront des femelles et des mâles. Il est important de vérifier l’efficacité anti-tumorale de GC01 et GC04 sur les deux sexes puisque ce traitement est destiné à la fois aux femmes et aux hommes. Ces études seront d’abord réalisées sur des rats Fisher femelles adultes, qui ont déjà été utilisées dans de précédentes études menées sur GC01. Selon les résultats (étude 1 et 2), les doses à injecter chez les rats mâles pourront être modulées pour ainsi réduire au strict minimum le nombre de lots d’animaux mâles à utiliser (réduction).
Intérêt de la supplémentation orale en « molécule M » pendant la grossesse et la période de lactation lors d’un déséquilibre alimentaire maternel induit par la consommation d’une alimentation grasse hypercalorique: étude pré-clinique chez la souris
- Enseignement supérieur
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système nerveux
1 282 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Les mères sont soumises à une alimentation grasse hypercalorique pendant la gestation et la lactation, puis mères et descendance subissent des gavages, des prélèvements sanguins répétés et des tests de tolérance au glucose sur animal vigile, pour étudier l'effet d'une supplémentation en une vitamine. La plupart sont tuées pour prélèvements, seules 80 souris adultes du groupe témoin pouvant être conservées pour l'élevage selon les besoins de l'unité. Le porteur affirme qu'il n'existe "pas de méthodes de substitution" pour étudier ces paramètres métaboliques et conclut à un usage "indispensable" de la souris.
Objectifs
Rechercher par quels mécanismes biologiques la supplémentation orale en molécule M chez la mère pendant la grossesse et la lactation améliore la santé métabolique de la descendance.
Bénéfices attendus
Identification du mode d’action de la molécule M lors de la supplémentation orale pendant la gestation et la lactation, en vue de la mise en place d'un protocole de supplémentation systématique chez la femme enceinte et réduire ainsi les facteurs de risque d'obésité chez l'enfant.
Procédures
Ce projet nécessite l’exploration fonctionnelle du contrôle glycémique chez la souris. Les animaux seront ainsi soumis à des tests de performance métabolique, comparables à ceux utilisés chez l’Homme, permettant d’apprécier le rôle physiologique de l’insuline et de détecter des états pré-diabétiques et diabétiques, caractérisés par une intolérance au glucose, une résistance à l’insuline, voir une hyperglycémie à jeun. Ces tests nécessitent des administrations pharmacologiques et des prélèvements sanguins. Les animaux recevront une charge soit de glucose (2g/kg) soit d’insuline (0,75u/kg) par voie intrapéritonéale et un relevé des excursions glycémiques sera réalisé après administration. Pour cela, des prélèvements sanguins (10 microlitres) seront réalisés afin de mesurer la glycémie et l’insulinémie des animaux. En pratique, 7 prélèvements seront réalisés sur une durée de 135 minutes. Comme chez l’Homme, ces tests de performance métabolique sont réalisés impérativement sur sujet vigile car les anesthésiques sont hyperglycémiants et sont incompatibles avec les paramètres physiologiques mesurés. Les procédures de ces tests sont parfaitement maitrisées et le mode opératoire est parfaitement cadré et partagé par la communauté scientifique.
Impact sur les animaux
Le modèle expérimental de mise sous régime HFD maternel pendant la gestation et la lactation provoque un stress métabolique qui se traduit par une adiposité supérieure voir une intolérance au glucose (cette dernière est recherchée dans ce projet). Il n'y a pas de dystocie, et la taille des portées et le sex-ratio à la naissance est conservé dans ce modèle. D'autre part la consommation en molécule M exogène n’a pas d’effet indésirable connu. La supplémentation orale en molécule M, qui est une vitamine, vise au contraire à contrer une carence induite expérimentalement par une alimentation maternelle appauvrie (modèle conventionnel HFD semi-synthétique). La supplémentation orale en molécule M dans ce contexte a donc un effet bénéfique attendu. Les tests de tolérance au glucose pourront provoquer soit une hypoglycémie (injection d'insuline) ou une hyperglycémie (injection de glucose). Enfin les tests de prélevements sanguins au bout de la queue sont succeptibles de générer un inconfort.
Devenir
Tous les animaux soumis au régime hypercalorique et/ou à la molécule M sont soit mis à mort au cours de la procédure (pour prélèvements post-mortem) ou en fin de procédure (par inhalation de CO2) car ils ne peuvent être conservés pour d'autres études de l'unité, du fait de cette programmation nutritionnelle obésogène. En revanche les 80 souris adulte (mâles et femelles) soumis au régime standard et qui participent au projet uniquement pour produire une descendance F1 controle (qui sera quant à elle étudiée), seront soit mises à mort (par inhalation de CO2) soit éventuellement conservées à des fins d'élevage, en fonction des besoin de l'équipe ou de l'unité. Le choix sera donc fait par la responsable de l'animalerie.
Remplacement
Les animaux de laboratoire nous permettent de modéliser l’obésité nutritionnelle et ses complications. Leur utilisation est indispensable pour décrire les processus qui se déroulent pendant l’installation de cette maladie, souvent asymptomatique dans sa phase précoce, et qui ne sont pas encore totalement élucidés à ce jour. Il n’existe pas de méthodes de substitution permettant d’étudier les paramètres physiologiques complexes recherchés dans nos études (prise alimentaire, dépense énergétique, thermogenèse, glycémie, adiposité, etc). Ces paramètres mettent en jeu des arc-réflexes, des rétrocontrôles, et des dialogues entre les organes qui ne peuvent être modélisés complètement. De plus, ces paramètres sont l’expression d’une perception et intégration cérébrale de signaux nutritionnels et métaboliques qui ne peut être étudiée que dans un organisme vivant.
Réduction
Les procédures décrites dans ce projet, ainsi que la stratégie expérimentale, ont été optimisées, standardisées et validées lors d'une précédente étude. L’optimisation des procédures réduisent la variabilité interindividuelle et évitent des études pilotes supplémentaires, ce qui finalement réduit les effectifs nécessaires au projet. Cela permet également de déterminer le nombre d’animaux nécessaires et suffisants pour mener à bien les analyses statistiques et donc là encore d’optimiser le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Les procédures concernant l’installation du modèle expérimental et les prises de mesures ont été optimisées et standardisées. Le personnel a été formé et maitrise tous les actes à réaliser. Le travail avec les animaux s’effectue en conditions calmes et maitrisées. Les aliments et l’eau de boisson sont fournis ad libitum. Les animaux sont surveillés quotidiennement et des soins vétérinaires peuvent être donnés au besoin selon l’avis d’un vétérinaire. Les conditions d’hébergements sont enrichies (maison et matériaux de nidation) et apportent des conditions optimales permettant l’expression de comportements innés (vie sociale, gestation, enfouissement, nidation, protection, lactation).
Choix des espèces
La souris représente l’espèce la plus adaptée au type de recherche que nous menons. Sa taille est compatible avec la dissection de tissus et organes d’intérêt permettant des analyses biochimiques, cellulaires, moléculaires, et histologiques. Cet animal permet d’obtenir des analyses pertinentes du comportement alimentaire. La réalisation de différents tests fonctionnels explorant les performances métaboliques est aussi possible chez cet animal, comme la recherche de la tolérance au glucose et la sensibilité à l’insuline, du fait de nombreuses similarités qui existent avec le métabolisme de l’espèce humaine. Les stades de développement étudiés sont les suivants : Stade postnatal P5, P8, P12 (descendance) : ce stade permet d’étudier le rôle neurotrophique de l’insuline (cf procédure 3) Stade postnatal P2 (descendance) : ce stade permet d’étudier le développement sensoriel des animaux (cf procédure 4) Stade postnatal P17 (descendance) : ce stade permet d’étudier la maturation du système neuronal à mélanocortine (cf procédure 5) Stade postnatal P60 (descendance) : ce stade permet d’étudier le contrôle glycémique des animaux (cf procédure 6) Stade adulte (mère) : ce stade permet de caractériser le modèle expérimental et d’évaluer le contrôle glycémique (cf procédure 2)
Effets de type antidépresseurs des nouveaux produits de synthèse de la ketamine
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
380 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent des injections de dérivés de la kétamine puis passent une série de tests comportementaux, dont le test de la nage forcée, le labyrinthe en croix surélevé, l'open field et le splash test, pour évaluer un possible effet antidépresseur. Le porteur retient la souche Balb/C pour son "phénotype naturellement anxieux", ce qui lui évite d'infliger un stress supplémentaire. Il affirme que les réponses comportementales et la pharmacodynamie de ces molécules ne sont "pas modélisables" sans animaux.
Objectifs
Notre projet vise à édudier les effets antidépresseurs des dérivés de la kétamine (NPS) sur des souris Balb/C de phénotype anxieux. Ces effets seront étudiés d'un point de vue pharmacocinétique et comportemental.
Bénéfices attendus
Le potentiel thérapeutique des dérivés de la kétamine (appelé nouveaux produits de synthèse, NPS) n'a jamais été étudié. Cette étude pharmacologique et comportementale permettra d'identifier un potentiel candidat médicament ayant une activité pharmacologique "antidépresseur".
Procédures
Etude pharmacocinétique : 1 prélèvement sanguin/animal : 2 min (n=200); Comportement: 5 à 10 minutes (n=180) : 1-Test de la nage forcée : Les souris sont placées dans des bocaux de 10 cm de diamètre et de 30 cm de profondeur remplis d’eau tiède (25°C). Ce test de 6 minutes, mesure le temps de nage ainsi que le temps d’immobilité (n=45) 2- Test du labyrinthe en croix surélevé : Ce labyrinthe est composé de 2 bras ouverts et de 2 bras fermés reliés par une plateforme centrale, à 50 cm au-dessus du sol et éclairée par une lampe de faible puissance. Les souris peuvent explorer librement l’ensemble du labyrinthe pendant 5 minutes. Une caméra permet l’enregistrement des déplacements. Un phénotype anxieux se caractérise par une diminution du temps passé dans les bras ouverts par rapport au temps passé dans les bras fermés (n=45). 3- Test de l'openfield : L’animal est placé dans une enceinte étrangère en plexiglas à 2 dimensions (43x43 cm). Les souris peuvent explorer librement l’ensemble de l'enceinte pendant 10 minutes. Des cellules photoélectriques infrarouges permettent l’enregistrement automatique des déplacement de l'animal. Ce test est caractéristique d’un phénotype de type anxieux en évaluant le temps passé et le nombre d’entrées dans le centre de l’enceinte (n=45). 4- Splash test : Les souris sont aspergées avec un spray par environ 500 microlitres d’une solution de sucrose à 10%. La latence et fréquence de toilettage est alors mesurée pendant 5 minutes(n=45).
Impact sur les animaux
Les nuisances pour ces animaux sont très faibles. Pour l'axe comportemental, les administrations I.P seront réalisées par du personnel qualifié à ces techniques et les tests comportentaux n'impliquent pas de douleur ou de durée d'expérimentation déraisonnable. Pour le test de la nage forcée les animaux ne subiront pas ce test jusqu'à épuisement car limité à une durée de 6 minutes.
Devenir
Euthanasie des animaux à l'issue de chaque procédure pour analyses tissulaires et biochimiques des prélèvements.
Remplacement
L'utilisation de souris est indispensable pour ce projet. L'évaluation de processus complexes qui iduisent une réponse comportementale n'est à ce jour pas modélisable. De façon similaire, les analyses de pharmacodynamique des traitements après administration i.p. ne sont pas modélisables non plus.
Réduction
Le calcul de puissance est effectuée pour les expériences de pharmacologie a été réalisé avec le logicile biostatGV. Un écart type de 20 % (issue des données de la littérature et de notre propre expérience) et la possibilité de discriminer un effet de 30% a été envisagé. Une puissance de 0,9 et un alpha de 0,05 ont été choisis. Ceci indique 10 animaux par groupe. Une approche statistique sera envisagée par analyse de la variance (ANOVA) entre les différents groupes d'animaux suivis pas des tests post-hoc adéquat. Les seuils de significativité seront fixés à *p
Raffinement
Le choix de la souche de souris Balb/C constitue un raffinement du protocole dans la mesure où il n'est pas nécessaire d'induire un stress à ces animaux pour évaluer l'activité antidépressive des différents traitements. Par ailleurs, l'évaluation pharmacocinétique effectuée avant la partie comportementale permet de déterminer parvance la dose intéressante de NPS à laquelle l'effet de type anxiodépressif.
Choix des espèces
L'utilisation de de souris est nécessaire pour ce projet en particulier la souche Balb/C de par son phenotype naturellement anxieux. Les animaux entreront dans le protocole expérimental lorsqu'ils seront agés de 8 à 10 semaines.
Effet des anticorps monoclonaux anti-RAMP2 et anti-RAMP3 dirigés contre les récepteurs de l’adrénomédulline sur la croissance tumorale.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
1 312 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Des tumeurs humaines leur sont greffées (glioblastome, prostate, rein, poumon) puis traitées par des anticorps monoclonaux, la charge tumorale pouvant atteindre 1 500 mm³ et provoquer nécroses et métastases entraînant la mise à mort. Le porteur revendique un dispositif "ON/OFF" arrêtant les étapes suivantes en cas d'échec, censé réduire les effectifs. Il affirme que l'étude in vivo est "indispensable" pour prendre en compte le microenvironnement tumoral que le in vitro ne reproduit pas.
Objectifs
La croissance des tumeurs malignes nécessite un débit sanguin adapté, fourni par des vaisseaux néoformés, permettant l’apport d’éléments nutritifs et d’oxygène nécessaires à cette croissance pathologique. Ce phénomène est le résultat d’actions coordonnées entre les cellules tumorales et les cellules du microenvironnement de la tumeur. Parmi les facteurs potentiels, une protéine fortement impliquée notamment dans le phénomène de vascularisation intra-tumorale a été mise en évidence : l’Adrénomédulline (AM). L’implication de l’AM dans le processus tumoral a fait l’objet de nombreux articles de recherche scientifique publiés dans des journaux internationaux. Son rôle a également été valorisé par plusieurs publications sur différents modèles tumoraux in vitro mais également in vivo. L’utilisation d’anticorps polyclonaux anti-système de l'AM, provoque une diminution de la croissance tumorale in vivo sur des modèles de xénogreffes tumorales. Cependant les anticorps polyclonaux ne peuvent être utilisés en thérapie humaine. Ainsi dans cette optique, des anticorps monoclonaux ont été développés. Cette étude permettra d’évaluer l’efficacité des différents anticorps monoclonaux produits sur différents modèles tumoraux et de les valider comme potentiel outil thérapeutique.
Bénéfices attendus
L'objectif de ce projet est de démontrer que les anticorps monoclonaux bloquants anti-récepteurs de l’AM dirigés contre la région extracellulaire peuvent déstabiliser la vascularisation tumorale par apoptose des cellules vasculaires endothéliales et promouvoir une régression tumorale faisant de ces anticorps un outil thérapeutique visant à améliorer le traitement des cancers et permettant de répondre à l’échappement de certains patients aux thérapeutiques actuellement utilisées.
Procédures
3 procédures expérimentales vont être menées: 1/Test d’angiogenèse sur souris C57BL6. Nous aurons différents groupes d’expérimentation : 1 groupe contrôle placebo recevant une solution saline ; 1 groupe positif traité avec un anticorps polyclonal ayant montré dans une étude in vivo antérieure une efficacité ; 5 groupes correspondant aux 5 anticorps monoclonaux anti-RAMP2 validés comme efficaces in vitro ; de même 5 groupes pour les 5 anticorps monoclonaux anti-RAMP3 validés in vitro. Pour chaque groupe, 10 souris seront nécessaires. Nous aurons donc besoin pour une expérimentation de 12 groupesx10 souris soit 120 souris. Cette expérience sera réalisée en duplicate pour valider les résultats obtenus et montrer leur reproductibilité, nous aurons donc besoin de 240 souris C57BL6. Les souris seront mises à mort au 21ème jours. 2/Effet anti-tumoral sur des xénogreffes hétérotopiques de cellules tumorales humaines issue de glioblastomes, prostate, rein et poumon. Suite à l’angiogenèse in vivo, seuls les 3 meilleurs anticorps monoclonaux anti-RAMP2 et les 3 meilleurs anticorps anti-RAMP3 seront utilisés. Il y aura toujours un groupe placebo et un groupe contrôle positif traité avec l'anticorps polyclonal. Pour les modèles du cancer de la prostate, du rein et du poumon, on a 8 groupes d’expérimentation x 10 souris par groupe = 80 souris par modèle soit pour 3 modèles = 240 souris. Pour le modèle du glioblastome (prise tumorale 100%), on a 8 groupes x 7 souris = 56 souris. Cette expérience sera dupliquée, ce qui fera un maximum de 592 souris athymiques. Le temps de traitement sera dépendant de la vitesse de croissance tumorale et du suivi clinique des animaux. 3/Effet anti-tumoral sur des xénogreffes orthotopiques de cellules tumorales humaines issue de glioblastomes, prostate, rein et poumon. Pour les anticorps monoclonaux, suite aux expériences hétérotopiques, seuls les 2 meilleurs anticorps anti-RAMP2 et les 2 meilleurs anticorps anti-RAMP3 seront utilisés, nous aurons toujours un groupe placebo et un groupe contrôle positif. Pour chaque modèle, on a donc 6 groupes d’expérimentation x 10 souris par groupe = 60 souris, soit pour l’ensemble des modèles 4x60 = 240 souris. Cette expérience sera dupliquée pour montrer sa reproductibilité ce qui montera le besoin en souris à 480. Le temps de traitement sera dépendant de la perte de poids de l'animal et du suivi clinique, sans modification le temps maximum de traitement sera de 5-6 semaines.
Impact sur les animaux
Pour détecter toute souffrance, nous observons quotidiennement le comportement des souris : mobilité, alimentation, agressivité, prostation, déshydratation, abcès, hémorragies. La souris ne devra pas perdre plus de 20 % de son poids et la charge tumorale ne devra pas excéder 10% du poids de l'animal ou un volume de 1500mm3. Ce suivi clinique sera effectué par la pesée des animaux (2 fois/semaine mais tous les jours si la perte de poids est supérieure ou égale à 10%) et par mesure de la masse tumorale avec un pied à coulisse dans le modèle hétérotopique (3 fois/semaine). Si un des critères pré-établis selon la grille d'évaluation de la souffrance ou de détresse mise en place, il sera mis à mort immédiatement. Des phénomène de nécrose peuvent également être observés sur les xénogreffes hétérotopiques. Ils sont associés au développement tumoral des glioblastomes sans traitement au préalable ceci étant due probablement à la vitesse de croissance tumorale très importante. Les autres modèles tumoraux peuvent également présenter des phénomènes de nécrose de la tumeur suite à un traitement anti-angiogénique. Enfin des métastases peuvent apparaître, les animaux seront alors immédiatement mis à mort.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure. Prélèvement de tissus après mise à mort : sous hotte stérile prélèvements du Matrigel, des tumeurs et des organes afin de réaliser des études permettant l'analyse de la croissance tumorale et du microenvironnement en fonction des traitements appliqués.
Remplacement
Le processus de développement d'une substance originale comme médicament exige, après l'étude in vitro sur des cellules en culture, de valider son utilisation in vivo. En effet préalablement à cette étude in vivo, des études ont été menées sur 12 anticorps anti-RAMP2 et 12 anticorps anti-RAMP3 pour déterminer leur efficacité sur la prolifération de cellules tumorales, sur la migration/invasion des cellules endothéliales et sur leur capacité à bloquer l'angiogénèse in vitro. Suite à ces résultats, nous avons pu réduire le nombre d'anticorps à tester in vivo ainsi parmi les 24 anticorps, seuls les 5 anticorps anti-RAMP2 et les 5 anticorps anti-RAMP3 les plus efficaces ont été retenus pour passer à l'étape in vivo. Cette étude in vivo sur modèles tumoraux ne peut être remplacée car elle est indispensable pour prendre en compte le microenvironnement tumoral sachant de nombreuses études publiées au niveau internationnal montre que ce compartiment est un partenaire très actif avec la cellule maligne influançant le processus tumoral, celui-ci n'étant pas pris en compte in vitro. Il est également nécessaire de déterminer s'il existe des effets physiologiques de ces anticorps. Les retours d'expériences in vivo sont donc indispensables au développement de potentiel médicament et sont des pré-requis à l'étude clinique.
Réduction
Ce projet sur 5 ans présente un nombre maximum de souris de 1312 cependant ces études seront menées avec un système de ON/OFF et en affinant le nombre d'anticorps à tester. Préalablement à cette étude in vivo, des études ont été menées sur 12 anticorps anti-RAMP2 et 12 anticorps anti-RAMP3 pour déterminer leurs efficacités sur la prolifération de cellules tumorales, sur la migration/invasion des cellules endothéliales et sur leur capacité à bloquer l'angiogénèse in vitro. Suite à ces résultats, nous avons pu réduire le nombre d'anticorps à tester in vivo à 5 anticorps et par conséquent le nombre de lots d'animaux à utiliser. Ainsi une première étude d'angiogénèse sera réalisée avec 5 anticorps anti-RAMP2 et 5 anticorps anti-RAMP3. Si l'expérience est infructueuse, elle sera arrêtée. Si des résultats positifs sont obtenus, l'étude sur xénogreffes hétérotopique (étape 2) sera lancée mais avec un maximum de 3 anticorps anti-RAMP2 et 3 anti-RAMP3 à tester. Pour l'étape 3 s'agissant de l'étude sur xénogreffes orthotopiques, seuls les modèles tumoraux positifs à l'étape 2 et un maximum de 2 anticorps ant-RAMP2 et 2 anti-RAMP3 seront lancés. Cependant si les résultats sont négatifs à l'étape 2, l'étude sera arrêtée après les modèles hétérotopiques. Ce nombre de 1312 souris correspond aussi à un nombre de souris n=10 par groupe d'expérimentation sauf pour le modèle hétérotopique du glioblastome où n=7. Ce nombre de 10 souris (ou 7) par groupe d'expérimentation nous permet d'avoir un échantillonnage statistiquement interprétable au niveau de la réponse au traitement et de faire face aux problèmes de prises tumorales. Pour analyser les résultats obtenus nous utilisons le test de variance ou de Fischer PLSD, Statview 512. Pour valider les résultats, les expériences devront être dupliquées pour prouver leur reproductibilité et leur non-dépendance par exemple au lot de production des souris.
Raffinement
Les expérimentations seront débutées au plus tôt 15 jours après réception des souris pour permettre leur acclimatation. Les souris seront hébergées dans des cages de tailles adéquates. Un enrichissement du milieu par igloo teintés en polycarbonate qui réduit le stress induit par les facteurs environnementaux et les interactions sociales sera utilisé. Les facteurs physiques de l'environnement (lumière, bruit, température et renouvellement) d'air sont contrôlés et adaptés au modèle murin. Les souris seront surveillées quotidiennement par un personnel expérimenté. Pour diminuer la souffrance au moment de l'acte chirurgical, une analgésie pré et post-opératoire sera appliquées. Le temps d’analgésie post-opératoire sera adapté en fonction du suivi clinique des souris. Au moment de l'injection du Matrigel ou des cellules tumorales, une anesthésie gazeuse sera réalisée. Dans le cas du modèle orthotopique, une anesthésie fixe sera utilisée. Si des nécroses de la tumeur apparaissent, nous soulagerons la douleur des souris par application d'une analgésie adaptée. Pour détecter toute souffrance, leur comportement est observé régulièrement : mobilité, alimentation, agressivité, prostration, déshydratation, abcès et hémorragies. La souris ne devra pas perdre plus de 20% de son poids et la charge tumorale ne devra pas représenter plus de 10% du poids de l'animal sans excéder 1500mm3. Ce suivi clinique sera effectué par la pesée des animaux et la mesure du développement des tumeurs avec un pied à coulisse dans le modèle hétérotopique. Si un des critères pré-établis survient chez l'animal, il sera mis à mort immédiatement par dislocation cervicale.
Choix des espèces
Pour les tests d’angiogénèse in vivo, nous utiliserons des souris C57BL6, modèle général polyvalent. L’immunocompétence de ces souris est importante car l’objectif est d’étudier l’ensemble des cellules recrutées par l’AM au sein du Matrigel, cellules pro-angiogéniques et cellules du système immunitaire. Certes il y a un risque d’immunisation active des souris contre l’anticorps injecté cependant le temps de traitement de maximum 15-20 jours va permettre de limiter au maximum ce biais potentiel. Ce modèle a été validé et publiés dans de nombreux articles internationaux. Pour les études sur la croissance tumorale, la souris athymique nude, laquelle a un système immunitaire déficient, a été choisi afin de pouvoir implanter des cellules cancéreuses (lignées cellulaires humaines établies) permettant la formation de tumeur. Les souris seront âgées de 7-8 semaines afin d'avoir un poids adulte stable. Pour les souris C57BL6, cet âge est également adapté à l’immunocompétence attendue dans le modèle d'étude de l'angiogénèse in vivo.
Implication d’un facteur de croissance spécifique et de ses récepteurs dans le développement de fibrose pulmonaire dans des modèles murins
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
720 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une fibrose pulmonaire leur est provoquée par injection dans la trachée après dissection de la peau, suivie d'injections répétées visant à faire varier l'expression d'un facteur de croissance, pour en évaluer le rôle protecteur. Le porteur indique que l'induction de la fibrose peut provoquer des difficultés respiratoires et une perte de poids, avec mise à mort si les points limites sont atteints. Il affirme qu'il n'existe "pas de méthodes alternatives pour modéliser la réponse d'un organe entier" et retient la souris pour ses outils génétiques.
Objectifs
La fibrose pulmonaire idiopathique (FPI) est une maladie chronique grave, entrainant la mort en 3 à 5 ans. La cause et les mécanismes qui sous-tendent le développement et l’évolution de cette maladie sont inconnus. Elle se manifeste par une perte d’élasticité du tissu de soutien pulmonaire, résultant en une altération des échanges entre les alvéoles contenant l’oxygène et les vaisseaux sanguins. Le poumon devient progressivement trop abimé pour assurer l'oxygénation du sang et le patient développe une insuffisance respiratoire chronique conduisant au décès. Les médicaments disponibles sont uniquement capables d’en ralentir la progression avec une efficacité faible sur les symptômes et des effets indésirables importants. Une meilleure compréhension des mécanismes entrainant la maladie est donc cruciale afin de développer de nouveaux traitements. Certains facteurs de croissances impliqués dans le développement pulmonaire au cours de l'embryogénèse semblent être impliqués dans la maladie. Ces facteurs de croissance sont impliqués dans les différentes étapes du développement pulmonaire normal, ainsi que dans les processus de réparation tissulaire physiologiques. Certains de ces facteurs de croissance vont favoriser le developpement de la fibrose pulmonaire, alors que d’autres vont être protecteurs. Nous nous intéressons en particuler à l’un d’entre eux, dont le rôle anti-fibrosant a été est démontré dans le foie, le rein ou le myocarde, et est questionné dans la fibrose pulmonaire. Ce facteur est synthétisé par le foie avant d'être libéré dans la circulation sanguine puis aux organes cibles. Notre hypothèse que ce facteur joue un rôle protecteur dans le développement de la fibrose pulmonaire. Le modèle murin est pertinent du fait de son système respiratoire très similaire à celui de l’Homme. De plus, les souris offrent la possibilité de travailler sur des organismes génétiquement modifiés et de cibler le rôle d’une molécule en particulier dans le poumon.
Bénéfices attendus
Nous utiliserons des modèles de fibrose pulmonaire établis chez la souris, impliquant une injection au niveau de la trachée sous anesthésie générale de différentes molécules favorisant le développement de la fibrose pulmonaire. Dans une première série d'expériences, nous étudierons l’expression du facteur de croissance d’intérêt et de ses récepteurs au cours du développement de la fibrose pulmonaire induite par voie pharmacologique. Puis nous évaluerons l’effet d’une surexpression du facteur de croissance sur le développement de la fibrose pulmonaire induite par voie pharmacologique. La surexpression du facteur sera obtenue par injection sous-cutanée d’un médicament validé dans le traitement de la stéatose hépatique. Nous étudierons également l’impact sur le développement de la fibrose de l’absence d’expression de ce facteur, spécifiquement obtenue chez des souris transgéniques, déficiente pour son gène, et n’exprimant donc pas cette molécule. Les souris seront euthanasiées à la fin de la procédure après anesthésie profonde. Plusieurs prélèvements seront ensuite effectués afin de répondre précisément à la question du rôle joué par ce facteur de croissance dans le développement de la fibrose pulmonaire. Si l'effet protecteur de cette molécule était démontré chez la souris, cela ouvrirait la porte à de nouvelles perspectives thérapeutiques. Un analogue de ce facteur a déjà montré son efficacité dans le traitement de la stéatose hépatique avec un profil de tolérance acceptable chez l'homme et est utilisé dans cette indication.
Procédures
En début de procédure, les souris recevront, sous anesthésie générale, une injection unique d'une molécule induisant la fibrose pulmonaire. Cette molécule sera injectée directement au niveau de la trachée chez les souris endormies, après dissection de la peau et des tissus sous cutanés : la visualisation directe de la trachée permet une meilleure chance de succès de la procédure. Après injection, la lésion sera suturée par un ou deux points de suture : la souris recevra un antalgique au cours de la procédure, et qui pourra être répétéé. Les souris recevront ensuite en cours de procédure 1 à 4 injections au maximum d'un analogue pharmacologique du facteur de croissance par voie sous cutanée, sur animaux vigile du fait du caractère peu traumatique et rapide du geste à effectuer. D'autres groupes de souris recevront une injection unique par voie intraveineuse dans la veine de la queue d'une molécule permettant également de surexprimer le facteur de croissance. Cette injection sera faite sous anesthésie générale. A l'issue de la procédure, les souris seront euthanasiées après anesthésie profonde. Après anesthésie profonde, plusieurs prélèvements seront effectués. Un prélèvement de sang sera réalisé ainsi que le prélèvement des poumons afin de définir le rôle de ce facteur de croissance dans le développement de la fibrose pulmonaire.
Impact sur les animaux
L'induction de la fibrose pulmonaire chez les animaux peut déclencher des difficultés respiratoires et une possible altération de l'état général avec perte de poids. Une surveillance quotidienne des animaux est effectuée par l'expérimentateur (exploration de l'aspect physique et motricité), ainsi que par le personnel de l'animalerie. Une surveillance au moins 3 fois par semaine minimum des animaux est effectuée par l'expérimentateur selon la grille d'évaluation des points limites (mesure de poids, exploration de l'aspect physique et motricité, etc.). La fréquence de surveillance des animaux pourra être augmentée selon l'état général des animaux et leur poids. Nos expériences permettront de déterminer si le facteur de croissance cible protège les souris du développement de la fibrose pulmonaire.
Devenir
L'ensemble des animaux seront euthanasiés en fin de procédures (surdosage en anesthésiques). Les prélèvements (LBA, poumons, sang, foie) seront effectués après euthanasie de l'animal. Les animaux ne subiront qu'une seule procédure au cours de leur vie.
Remplacement
Le modèle murin est pertinent du fait de la petite taille de l’animal, et de son système respiratoire très similaire à celui de l’Homme. De plus, les souris offrent la possibilité de travailler sur des organismes génétiquement modifiés et de cibler le rôle d’une molécule en particulier dans le poumon. A ce jour, il n’existe pas de méthodes alternatives pour modéliser la réponse d’un organe entier dans le cas du développement de la fibrose pulmonaire.
Réduction
Nous avont réduit le nombre de souris utilisées au minimum nécessaire et suffisant pour valider scientifiquement notre étude du point de vue de l'analyse statistique, tout en tenant compte du risque de mortalité si les points limites sont atteints.
Raffinement
Nous veillerons à ce qu'il n'y ait pas d'animaux isolés dans les cages durant les expériences afin de préserver les groupes sociaux. Les animaux seront anesthésiés lors des procédures; ainsi que des antalgiques. L'enrichissement consistera en la mise en place de coton dans les cages, et d'une nourriture facile à ingérer en cours de protocole. Les souris auront un accès permanent à de la nourriture et de la boisson. Une surveillance visuelle quotidienne des animaux est effectuée par l'expérimentateur (exploration de l'aspect physique et motricité), ainsi que par le personnel de l'animalerie. Une surveillance clinique au moins 3 fois par semaine des animaux est effectuée par l'expérimentateur selon la grille d'évaluation en annexe 2 (mesure de poids, exploration de l'aspect physique et motricité, etc.). La fréquence de surveillance des animaux pourra être augmentée selon l'état général des animaux et leur poids.
Choix des espèces
Le modèle souris est pertinent du fait de son temps de gestation court et de par son système respiratoire, proche de celui de l’Homme. Les modèles de fibroses pulmonaires chez la souris sont largement décrits dans la littérature scientifique. Les souris offrent la possibilité de travailler sur des organismes génétiquement modifiés et de cibler le rôle d’une molécule en particulier dans le poumon. A ce jour, il n’existe pas de méthodes alternatives pour modéliser la réponse d’un organe entier dans le cas du développement de la fibrose pulmonaire. Les animaux seront utilisés à l’âge adulte, entre 8 et 12 semaines.
Etude du rôle du récepteur P2X7 dans un modèle d’uvéite
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
900 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Une uvéite auto-immune leur est induite par injection d'une toxine et transfert de cellules immunitaires, avec un suivi par imagerie de la rétine sous anesthésie, pour évaluer le récepteur P2X7 comme cible thérapeutique. Le porteur décrit une maladie qui n'entraînerait pas de douleur perceptible, tout en prévoyant la surveillance de signes tels que prostration, abattement ou perte de poids. Il justifie l'effectif élevé par la "grande variabilité" du développement de la pathologie entre souris et affirme que les études in vitro ne permettent pas d'étudier les signes cliniques.
Objectifs
Le projet vise à induire un modèle d'uvéite, l'Uvéite Autoimmune Expérimentale (EAU) chez des souris et d'évaluer le rôle du récepteur P2X7 comme potentielle cible thérapeutique (de manière constitutive ou induite sur certains types cellulaires spécifiquement) ou traiter en empêchant soit l'activation et/ou le recrutement du système immunitaire dans l'oeil soit en induisant la mort de ces cellules immunitaires et déterminer lesquelles sont impliquées. Nous allons donc induire une EAU chez des animaux n'exprimant pas ce récepteur de manière constitutive ou de manière induite sur certains types cellulaires spécifiquement ou traiter des animaux qui développent une uvéite avec des agonistes ou antagonistes de ce récepteur afin de déterminer l'effet potentiellement bénéfique de cette cible pour inhiber la réponse immunitaire au cours de l'uvéite.
Bénéfices attendus
Le projet permettra d'évaluer le rôle du récepteur P2X7 comme potentielle cible thérapeutique (de manière constitutive ou induite sur certains types cellulaires spécifiquement) ou traiter en empêchant soit l'activation et/ou le recrutement du système immunitaire dans l'oeil soit en induisant la mort de ces cellules immunitaires et déterminer lesquelles sont impliquées.
Procédures
Induction de l’Uvéite Auto-immune Expérimentale (EAU) par injection d’une toxine, transfert adoptif de cellules immunitaires par injection IV et suivi de l’évolution de la maladie (EAU) par des actes non invasifs (imagerie rétinienne (fond d’œil) et OCT (tomographie en cohérence optique). Tous les prélèvements se feront suite à l’euthanasie par méthode réglementaire de l’animal. Il n’y a pas de procédure chirurgicale engagée dans ce projet.
Impact sur les animaux
Avec ce projet les nuisances attendues sont celles de l’introduction d’une aiguille pour les injections (qui sont réalisées sous anesthésie, il n’y a donc pas de douleur attendue). L’induction de l’EAU est un phénotype qui n’entraîne pas de douleur perceptible (pas de changement du comportement de la souris). L’évolution de la maladie est surveillée par des actes non invasifs qui n’engendrent donc pas de douleur ou de détresse. Les animaux sont anesthésiés au cours de ces explorations également pour le maintien de l’animal immobile.
Devenir
Des prélèvements et analyses sont nécessaires post-mortem et que cela implique donc l’euthanasie de l’ensemble des animaux.
Remplacement
Les études in vitro et sur animaux invertébrés ne permettent pas l’étude des signes cliniques de la pathologie; la souris est donc une des espèces les plus appropriées pour ce type d’étude.
Réduction
Nous devons induire plusieurs expériences en raison de la grande variabilité dans le développement de la pathologie entre les souris d'un même lot. Certains ne développeront pas la maladie, d’autres la développeront à un stade plus avancé ou la sévérité de l’inflammation sera différente. Nous aurons donc besoin de 10 animaux par lots pour un total de 900 souris. Le nombre de 10 animaux par groupe est basé sur les résultats de nos expériences dans notre laboratoire afin de permettre la réalisation des analyses statistiques adéquates pour une interprétation fiable des résultats.
Raffinement
La seule anesthésie mise en oeuvre sera la gazeuse à base d'un mélange dioxygène/isoflurane. Les animaux sont hébergés en groupe avec un coton pour faire un nid dans chaque cage. Les animaux sont hébergés en groupe de 5 dans des cages ventilées. Les animaux sont examinés quotidiennement par les expérimentateurs et par le personnel de l'animalerie. Les animaux auront une période d'une semaine d'acclimatation avant expérimentation. Si nécessaire et en cas d'agressivité des mâles, les animaux seront séparés. Tous signes d’inconfort ou de détresse avant l’apparition des signes cliniques autres que ceux de l’EAU, tels que l'apparence et la position anormale : poil ébouriffé, perte excessive de poils, dos courbé, couché sur le côté; comportements anormaux : agressivité soudaine, abattement, inactivité, vocalisation et mutilation, isolement, diminution de l’appétit, changement des périodes de sommeil, réduction de la mobilité. Les critères absolus sont: État de choc, léthargie, inconscience, immobilité. Difficultés respiratoires. Toutefois, les critères absolus ne devraient pas être mis en évidence aux vues des procédures utilisées.
Choix des espèces
Les souris C57BL/6J sont utilisées pour ces expériences car elles constituent un modèle bien établi pour l'EAU. En outre, il est relativement simple d'examiner le système visuel et d'autres tissus chez la souris, et ce modèle offre l’avantage de multiples options pour les analyses. De plus, notre projet nécessite l'utilisation de souris car c'est l'espèce dans laquelle a été développée le modèle d'invalidation génique conditionnelle et le modèle de uvéité, EAU. Les animaux seront utilisés entre 2 et 4 mois, âges auquels ils sont succeptibles de développer la pathologie. Les animaux sont identifiés par bague numérotée ou tatouage. Les animaux sont génotypés par PCR après prélèvement d’un bout de leur queue.
HTAM IL1: Etude du rôle de l’inflammasome dans l’hypertension artérielle maligne chez la souris 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
720 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent des injections intrapéritonéales quotidiennes pendant cinq jours, l'implantation chirurgicale d'une mini-pompe sous-cutanée et des séjours en cage métabolique, pour reproduire une hypertension artérielle maligne pouvant atteindre le coeur, les reins et la rétine. Le porteur indique que tous les organes seront prélevés après mise à mort pour analyser les atteintes microvasculaires. Il affirme que les cultures cellulaires ne reproduisent pas la complexité de la maladie et retient la souris comme "modèle classique de mammifère".
Objectifs
L’intérêt de ce projet est de comprendre pourquoi certains patients avec hypertension artérielle vont développer une forme grave de cette hypertension, appelée hypertension artérielle maligne, avec une atteinte sévère du coeur, des reins et de la rétine et du cerveau pouvant conduire à la mort des patients. Notre équipe a identifié des mécanismes pouvant expliquer cette aggravation sévère de l'hypertension artérielle et cherche à valider ces mécanismes complexes dans un modèle d'hypertension artérielle chez la souris.
Bénéfices attendus
Si notre projet confirme nos hypothèses, cela pourrait permettre d'identifier les patients hypertendus susceptibles de développer une forme grave d'hypertension artérielle maligne. Nous pourrions également identifier des marqueurs prédictifs et/ou diagnostic de l'hypertension artérielle maligne. De plus, la démonstration qu’une altération des petts vaisseaux est en cause dans certains troubles graves du rythme cardiaque pourrait ouvrir de nouvelles perspectives thérapeutiques.
Procédures
Injection intrapéritonéale quotidienne pendant 5 jours. Une procédure chirurgicale: implantation d'une mini-pompe osmotique sous-cutanée. Prélèvement urinaire en cage métabolique sur animal vigile. Prélèvement sanguin terminal sur animal anesthésié.
Impact sur les animaux
Effets indésirables liés au traitements: inconfort lié à la préhension des animaux, douleur au point d'injection, inconfort lié aux cages métaboliques. Effets de la chirurgie: douleurs post-opératoire. Effets du modèle pathologique d'HTA: potentiellemnt atteinte des organes cibles, coeur, reins et rétines
Devenir
Tous les animaux du projet seront mis à mort afin de prélever les organes et analyser les atteintes microvasculaires des organes cibles de l'hypertension artérielle.
Remplacement
Nous utilisons différentes approches pour analyser les mécanismes de l'atteinte microvasculaire liés à l'hypertension artérielle, incluant les cultures cellulaires (in vitro). En général, les expériences de remplacement ne peuvent pas reproduire la complexité des mécanismes mis en jeu au cours de l'HTA comme les interactions entre les vaisseaux et le système immunitaire. C'est pourquoi nous aurons aussi recours au modèle animal, en choisissant la souris comme modèle classique de mammifère, et comme modèle expérimental établi, avec de nombreux outils génétiques disponibles, un temps de génération court et des portées de grande taille.
Réduction
Réduction : le nombre d'animaux est calculé sur la base d’un plan expérimental stéréotypé permettant d’obtenir la puissance statistique nécessaire à l’obtention de conclusions biologiquement pertinentes. Un calcul d'effectif a été réalisé au préalable permettant d'évaluer le nombre d'animaux requis. Nous prélevons un maximum d'organes d'intérêt par animal afin de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Raffinement : les animaux seront élévés en cages enrichies en coton et surveillés au cours des procédures pour repérer l’éventuelle apparition de signes cliniques pouvant indiquer une souffrance ou un mal-être. Les souris hypertendus urinent beaucoup. Pour cette raison, le nombre d'animaux par cage est limité à 3 et les cages sont changés plus fréquemment et dès que nécessaire. En cas d’apparition de signes cliniques, ou à la fin de la procédure, les animaux sont mis à mort. Les procédures chirurgicales sont réalisées sous anesthésie générale avec une analgésie péri-opératoire. Les échographies cardiaques qui sont non invasive sont réalisées sous anesthésie gazeuse.
Choix des espèces
La souris est le seul modèle permettant à la fois de réaliser des expériences de physiopathologie de mammifère et d’utiliser la recombinaison homologue ou l’excision allélique dirigée afin de connaître la fonction des produits des gènes in situ et in vivo. Souris adultes agées de 10 à 20 semaines car il faut de jeunes adultes. En effet, l'age est un facteur de risque de fibrose rénale et utiliser des souris trop agées induirait une plus grande variabilité de nos résultats expérimentaux.
Évaluation des potentiels effets curatifs et protecteurs d’un mélange nutritionnel contre le développement de l’insulinorésistance et du diabète de type 2 chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
120 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils sont soumis à un régime hypercalorique pour induire une obésité, puis à un gavage quotidien pendant quatorze semaines, des prélèvements de sang et de fèces, un test de tolérance au glucose et un prélèvement d'organes final après anesthésie et exsanguination par l'aorte, pour tester un mélange de berbérine et d'extraits de pomme et de citrus. Les retombées annoncées pour la santé humaine restent hypothétiques face à l'obésité et aux complications métaboliques provoquées chez les animaux. Le porteur affirme qu'aucune méthode in vitro ou in silico ne peut remplacer le "modèle animal intégré" et conclut à l'impossibilité du remplacement.
Objectifs
Cette procédure aura pour objet d’explorer l’effet curatif synergique de la berbérine et des extraits de pomme et de citrus sur l’apparition de l’insulino-résistance et du diabète sucré chez le rat. Cet effet pourrait résulter d’une action multiple impliquant d’une part, les effecteurs de perte de poids (augmentation de la dépense énergétique, diminution de l’absorption de nutriments et diminution de l’appétit), et d’autre part, la mise en jeu sur le long terme d’actions anti-inflammatoire et régulatrice du métabolisme, incluant le microbiote intestinal.
Bénéfices attendus
Les résultats générés par les techniques in vitro ou ex-vivo ne permettent pas d'avoir des résultats suffisamment fiables puisque le diabète (lié à l’obésité) est une maladie systémique caractérisée par des altérations mutiorganiques (une intolérance au glucose, un stress oxydatif, un dysfonctionnement endothélial, anomalies des fonctions cardio-vasculaire et rénale). Il est donc impossible de créer l'environnement à facettes multiples de cette pathologie et le recours au modèle animal intégré est donc plus adapté à la problématique de ce projet. De plus, les produits évalués dans ce projet ont une action systémique, l’étude du lien entre le microbiote et la physiopathologie du diabète n’est possible que par une approche expérimentale in vivo et il n'existe pas de moyens alternatifs permettant de l'étudier dans un contexte qui doit tenir compte de la physiologie globale de l'animal.
Procédures
Les animaux seront soumis à différentes interventions. Un gavage (environ 30 secondes par rat) sera effectué quotidiennement pendant les 14 dernières semaines du protocole expérimental. Le prélèvement de sang (environ 20 minutes par rat), le catwalk (environ 30 minutes par rat), le prélèvement de fèces (environ 1h par rat) et le test de tolérance au glucose (1h30 par rat) seront effectués en début, milieu et fin de protocole (0, 14, 28 semaines). Les animaux seront également soumis à des prélèvements d'organes (après 28 semaines) après leur anesthésie par injection intra-péritonéale du mélange kétamine (60 mg/kg) / médétomidine (150 μg/kg) puis euthanasie par exsanguination au niveau de l'aorteabdominale.Ces interventions concernent les 120 animaux sur une durée totale de 28 semaines.
Impact sur les animaux
Aucune nuisance ou effet indésirable n'est attendu sur les animaux du groupe avec le régime contrôle. Les animaux soumis au régime HFD vont développer une obésité avec des complications métaboliques qui est l'objet de l'étude. Les traitements mis en oeuvre ont comme objectif d'atténuer les complications générées par l'obésité.
Devenir
Tous les animaux des lots étudiés sont concernés par l’euthanasie. Cette dernière est pratiquée par exsanguination au niveau de l’aorte abdominale après anesthésie par injection intra-péritonéale du mélange kétamine (60 mg/kg) /médétomidine (150 μg/kg). L'euthanasie est justifiée par les prélèvements d'organes qui serviront aux analyses histologiques, biochimiques et moléculaires.
Remplacement
Le remplacement des animaux n’est pas possible pour répondre aux questions du présent projet en raison de l’absence de méthodes alternatives (in-silico et in-vitro).
Réduction
De manière à respecter la règle de réduction, le nombre d’animaux par groupe a été réduit au minimum permettant d’anticiper les différences interindividuelles. Le nombre de 12 rats est nécessaire et suffisant pour réaliser une analyse descriptive. Ce nombre est basé sur notre expérience précédente de mise en œuvre de protocoles de pharmacologie expérimentale lors desquels nous avions obtenus des résultats reproductibles et exploitables.
Raffinement
- Un hébergement qui respecte les recommandations en vigueur, une animalerie contrôlée (température, hygrométrie) et un enrichissement des cages (mise à disposition de carrés de coton, des tunnels, des morceaux de bois, du Sizzle dry Kraft pour occuper chaque individu dans la cage). - Un suivi régulier des animaux par le personnel animalier (observation quotidienne de l’état général et du comportement, pesées hebdomadaires) - La définition de points limites et une grille de scoring de la souffrance et/ou de la douleur chez tous les animaux soumis aux différents traitements prévus dans le projet. - L’optimisation des protocoles expérimentaux pour chaque procédure afin d’obtenir le maximum d’informations et ainsi une meilleure analyse des résultats obtenus.
Choix des espèces
L'exposition des rats Wistar à un régime hypercalorique permettra d'étudier la capacité du mélange nutritionnel testé à prévenir le développement de la résistance à l’insuline, de l’hyperglycémie chronique et les perturbations cardiovasculaire associées. Incluant également l’étude du lien entre les perturbations cardio-vasculaires et la modification du microbiote intestinal. Les animaux sont utilisés à l’âge de 6-7 semaines.