Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies des plantes
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Développement d’une stratégie thérapeutique par administration orale capable de ralentir la progression de la néphronophtise chez la souris
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
80 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Génétiquement modifiées pour une maladie rénale rare, elles sont gavées quotidiennement pendant deux mois, placées en cage métabolique 48 heures, puis soumises à un prélèvement rétro-orbital sous anesthésie le jour de leur mise à mort. Le porteur indique que le gavage comporte un risque de perforation de l'œsophage et de passage de la solution dans les poumons. Il affirme qu'aucun modèle cellulaire ne permet d'étudier un rein in vitro.
Objectifs
La néphronophtise (NPH) est une maladie rénale héréditaire rare affectant l’enfant et l’adolescent. Cette affection est responsable de 10% des cas d’insuffisance rénale terminale chez l’enfant et nécessite le recours à la dialyse ou à la transplantation rénale, deux procédures lourdes et coûteuses. Actuellement, aucun traitement ne permet d’éviter aux patients d’évoluer vers l’insuffisance rénale terminale. La maladie se révèle par une augmentation du volume des urines et une soif excessive. En parallèle, le rein subit de nombreuses modifications qui conduisent au développement de petits kystes, associés à une inflammation du rein aboutissant à sa transformation en un tissu fibreux non fonctionnel. Au cours de l'évaluation d'une grande quantité de composés chimiques, pour la plupart déjà utilisés en clinique, sur différents modèles cellulaires, des molécules avec un fort potentiel thérapeutique ont été mis en évidence. Récemment, un modèle murin transgénique récapitulant en partie la néphronophtise humaine a été développé. Ces souris présentent des atteintes oculaires, une infertilité masculine et des anomalies de structure du rein à partir de 3 mois sans insuffisance rénale. Dans ce modèle, l’administration par voie intrapéritonéale, d’un des composés identifiés, le composé C1, permet d’améliorer l’état du tissu rénal. L’étude proposée ici a pour objectif d’évaluer l’efficacité thérapeutique du composé chimique C1 administré cette fois-ci par voie orale, dans le même modèle murin de néphronophtise.
Bénéfices attendus
L’ensemble des résultats de ce projet devrait permettre de valider l’administration orale d’un composé thérapeutique identifié in vitro permettant ainsi à terme d’éviter la greffe rénale aux patients.
Procédures
Les 80 animaux seront soumis à un gavage quotidien pendant 2 mois à l’aide de sondes de gavage à bout arrondie adaptées à la taille de l’animal. A la fin du protocole, si après avoir réalisé le spot urinaire, un défaut de concentration des urines a été observé chez certains animaux, les 80 animaux seront également soumis à une mise en cage métabolique, dans le calme dans une pièce dédiée, pendant 48 h : 24h d’adaptation et 24h de recueil des urines des 24h. Pendant les 48h, les souris ont accès à l’eau et à la nourriture. A la fin du recueil, les souris sont regroupées dans leur cage d’origine dont la litière n’a pas été changée. Enfin, chacun des 80 animaux sera soumis à un prélèvement rétro-orbital sous anesthésie générale (test des réflexes et de la mesure de la fréquence respiratoire pour vérifier l’endormissement) une seule fois le jour du sacrifice à l’aide de micro-capillaires héparinés. A la fin du prélèvement, les animaux sont mis à mort par dislocation cervicale.
Impact sur les animaux
L’administration par gavage comporte un risque de perforation de l’œsophage ainsi qu’un risque d’arrivée de la solution dans les poumons, entrainant des signes de détresse respiratoire. Si cela est observé, on attendra de voir si l’animal reprend souffle dans les minutes qui suivent. Si cela n’est pas le cas, l'animal sera mis à mort immédiatement par inhalation progressive de CO2 dans un système dédié. Par ailleurs, la mise en cages métaboliques des animaux pendant 48h peut générer un stress lié à l’isolement. Afin de limiter ce stress, une période d’adaptation de 24h est réalisée. La mise en cage métabolique s’effectue dans le calme dans une pièce dédiée afin de diminuer au maximum le stress occasionné. Les souris ont accès à l’eau et à la nourriture. A la fin du recueil, les souris sont regroupées dans leur cage d’origine dont la litière n’a pas été changée.
Devenir
A l’issue de la Procédure 1, les 80 animaux âgés de 3 mois, seront euthanasiés afin de collecter les organes post-mortem pour analyses histologiques et moléculaires.
Remplacement
Les recherches préliminaires ayant permis l’identification du composé C1 qui fait l’objet de l’étude ont été menées sur des lignées de cellules afin de limiter le recours à l’expérimentation animale. Néanmoins, compte tenu de l’absence de modèle cellulaire permettant l’étude d’un rein in vitro, il n’a pas été possible du substituer des approches in vitro aux modèles murins impliqués dans ce projet à visée thérapeutique.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est réduit au minimum (10 animaux par groupe de traitement) permettant d’atteindre des résultats statistiquement significatifs. Pour l’étude statistique, nous utiliserons un test de one-way ANOVA suivi d’un test de Tukey pour comparer les groupes d’animaux deux à deux.
Raffinement
Les souris seront surveillées quotidiennement par les membres qualifiés de l'animalerie. Afin de réduire le traumatisme lié aux gavages répétés et réduire les risques de perforation de l’œsophage, des sondes de gavage à bout arrondie adaptées à la taille de l’animal seront utilisées. Toutes les procédures douloureuses sont effectuées sous anesthésie générale associée à une analgésie pré- et post-opératoire. Afin d'assurer aux animaux les meilleures conditions d'hébergement, nous ajouterons dans la cage du coton, des maisonnettes en carton ou des tunnels ainsi que des bâtonnets de bois à ronger. Les souris seront hébergées par 5 en cage ventilée. Des points limites spécifiques à la procédure ont été définis. Tout animal en souffrance sans possibilité de le soulager sera mis à mort par inhalation de CO2 dans un système dédié.
Choix des espèces
La souris est préférée comme espèce car elle présente l’avantage de facilité d’élevage et de reproduction et elle permet l’étude d’animaux génétiquement modifiés particulièrement informatifs pour la compréhension des mécanismes physiopathologiques et que de nombreux outils d’analyses ont été développés et bien caractérisés dans cette espèce animale. De plus, la souris partage avec l’homme un nombre de néphrons fixés après la fin de la néphrogénèse contrairement aux poissons et aux batraciens. C’est également un modèle indispensable pour les essais pré-cliniques. Le traitement avec le composé C1 sera initié à 1 mois de vie (avant le début de la maladie) et sera poursuivi jusqu’à 3 mois de vie.
identification de cellules souches dans le myélome multiple
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
191 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dont 176 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent une injection de cellules de myélome qui se développent dans la moelle osseuse. Le porteur indique que la tumeur provoque à un stade tardif une compression de la moelle épinière et une paralysie des membres postérieurs. Les souris sont mises à mort selon un score combinant perte de poids, posture anormale et paralysie.
Objectifs
Le myélome multiple est un tumeur d'origine hématopoiétique qui se développe dans la moëlle osseuse. Cette tumeur montre un taux de réponse au traitement supérieur à 90%. Cependant, son contrôle clinique est complexifié par de fréquentes rechutes. rendant cette tumeur incurable à l'heure actuelle. Une des hypothèses est la présence d'un pool de cellules myélomateuses chez les patients résistantes au traitement. Grâce à une collaboration avec un groupe norvégien, nous avons identifié une modification post-traductionnelle dans un modèle murin qui permet le développement des cellules tumorales dans la moëlle osseuse. Ces cellules montrent certaines caractéristiques de cellules souches tumorales (tumorigénèse en nombre limité, susceptibilité moindre au drogues, formation de sphéroide). Ce projet vise à mieux définir ces cellules portant la modification pots-traductionnelle sur la chaine heparan sulfate du syndecan-1.
Bénéfices attendus
La complétion de ce projet permettre de définir si les cellules MOPC-315BM remplissent les caractéristiques de cellules souches. Si c'est en effet le cas, nous pourrons allors envisager la détection de ces cellules chez les patients atteints de myélome mulitple et corréler leur présence en fonction de leur devenir clinique.
Procédures
Injection intraveineuse 1X au jour 0 de l'expérience. Injection intrapéritonéale de bortezomib
Impact sur les animaux
Le développement des cellules MOPC-315BM dans la moëlle osseuse s'accompagne à un stade tardif par une compression de la moëlle épinière et la survenue de paralysie des membres inférieurs.
Devenir
Les animaux auront tous été injectés avec des cellules tumorales. Dans ce cas, ils ne peuvent pas être réutilisés pour une autre expérience
Remplacement
Les cellules tumorales de myélome multiple sont très dépendantes de leur environnement médullaire. Pour étudier de manière précise la biologie de ces cellules il nous faut recourir à des expériences in vivo chez la souris
Réduction
Dans les expérineces de tumorigénèse (1,2,3,5), la taille minimale des échantillons pour obtenir une différence au moins équivalente à un ecart type avec une probabilité de 90% et un seuil de significativité de 5% a été calculé à 22. Pour les expériences de phénotypage (4) ce nombre a été réduit à 15. Seulement un clone transfectant et déficient (2,3) sera testé in vivo.
Raffinement
Les souris seront euthanasiées selon les critères suivants: manque de toilettage 1pt poils ébouriffés 2pt posture anormale 3 pt perte de poids 20% 3 pt paralysie membres inférieurs n=1 2pt n=2 3pt Un score total de 3 entrainera l'euthanasie de l'animal. A partir du jour 20, la surveillance passera à tois jours par semaine. Un gel aqueux et de la nourriture seront placés au sol.
Choix des espèces
Le modèle murin MOPC-315BM chez les souris syngénéiques Balb/C est l'un des deux seules modèles de myélome multiple obtenu par injection intraveineuse. Souris à l'age adulte immunocompétente
Identification de biomarqueurs des comorbidités addictions/traumas chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
1 472 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections chroniques de cocaïne ou de morphine, et une partie subit un test de peur conditionnée par chocs électriques (864 souris) ou une lésion pharmacologique du cortex frontal (608 souris) pour modéliser un stress post-traumatique ou un traumatisme crânien. Le porteur affirme que le conditionnement de peur n'induit "ni stéréotypies ni modification du comportement" durable. La mise à mort se fait par exsanguination sous anesthésie, présentée comme la seule façon de prélever assez de sang.
Objectifs
L’objectif du projet est de rechercher des biomarqueurs des comorbidités addictions / traumas psychologique (stress traumatique) ou physique (trauma cérébral). Pour cela, nous modéliserons chez la souris la prédisposition au développement de comportements de type état de stress post-traumatique (ESPT) suite à l’addiction à différentes drogues telles que la cocaïne et la morphine, et inversement d’établir un modèle de prédisposition à l’addiction à ces drogues dans le contexte de l’ESPT ou de trauma cérébral léger cortico-frontal. Ces modèles seront utilisés afin de rechercher des biomarqueurs de co-morbidités à la fois au niveau central (cerveau) et périphérique (sang). Le but à long terme est de proposer des stratégies diagnostiques et thérapeutiques communes à l’addiction et aux traumas psychologiques et/ou physiques.
Bénéfices attendus
A terme, les résultats de ce projet permettront d'identifier des biomarqueurs des comorbidités addictions et traumas, et de mieux comprendre les mécanismes communs à ces pathologies afin de développer de futures thérapeutiques pour le traitement de ces pathologies comorbides.
Procédures
Afin de modéliser l'addiction un test de préférence de place conditionnée est effectué sur l'ensemble des souris (n=1472) et permet de mesurer l'effet récompensant d'une drogue (administration chronique, 8 injections, morphine ou cocaine). Afin de modéliser les comorbidités, des animaux subiront également, soit une modélisation de l'ESPT, soit du trauma crânien léger. La modélisation du stress traumatique est effectuée sur n=864 souris, grâce au test de la peur conditionnée, qui permet que l'animal associe un choc electrique léger (x6, 2sec) avec un environnement durant 15 minutes totale du test. Une remise ultérieure dans cet environnement sans choc electrique constituera un "rappel de la peur" afin de mimer les flashbacks, reviviscence du souvenir traumatique, symptôme retrouvé chez les patients atteints d'ESPT. La modélisation du traumatisme crânien léger, sera effectuée sur n=608 souris, par lésion pharmacologique du cortex cérébral frontal, et necessite un chirurgie sous anesthésie générale ainsi que la prise en charge de l'éventuelle douleur résultante par un antalgique.
Impact sur les animaux
Même si le conditionnement de peur, consiste à modéliser un stress traumatique, dans nos conditions, il n'induit, ni stéréotypies, ni modification du comportement de type émotionnel (aux tests de comportement de type anxieux effectués le lendemain). Le stress ressenti par l'animal lors de cette procédure est donc de très courte durée. La lésion cortico-frontale peut entrainer une perte de poids et une mobilité réduite légère durant les 24h suivant la chirurgie, mais les animaux, pour la plupart (sauf atteinte des points limites dans 10% des cas au maximum), recouvrent leurs capacités locomotrices et leur poids au maximum 3 jours plus tard. Les traitements avec les drogues peuvent entrainer une perte de poids. Par contre, l’interruption du traitement durant 2 jours le samedi et le dimanche empêche généralement une perte supérieur à 15%.
Devenir
A l'issue de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort par exsanguination sous anesthésie. L'exsanguination est en effet la seule méthode permettant de prélever suffisamment de sang chez la souris pour la recherche de biomarqueurs au niveau périphérique.
Remplacement
Les analyses in silico ou in vitro ne permettent pas à ce jour de modéliser ni la complexité du cerveau, ni celle du comportement aux cours des pathologies telles que l’addiction aux drogues et le trauma cérébral. Le modèle animal permet de réaliser des expériences comportementales complexes.
Réduction
Pour réduire le nombre de souris utilisées, nous avons estimé la taille des échantillons permettant une analyse statistique efficace (ANOVA et tests post-hoc) grâce aux données collectées au cours d’expériences précédentes. Dans chaque expérience, le nombre minimum d’animaux pour avoir une étude statistique satisfaisante a été choisi. L’existence de variabilités interindividuelles ne permet pas d’aller en dessous d’une population de 14 animaux par groupe.
Raffinement
L’angoisse des animaux sera minimisée par au moins une semaine d’habituation aux conditions d’hébergement avant le début des expériences. Les animaux seront hébergés dans des conditions normales (4 souris / cage) avec enrichissement du milieu (nids végétaux). Tous les groupes auront accès libre à l’eau et à la nourriture. Les animaux opérés bénéficeront d'anesthésie (kétamine/xylazine) et de traitement d'un traitement anagésique per-opératoire (méloxicam). Toute atteinte de point limite entrainera la mise à mort de l'animal par dislocation cervicale. Les points-limites sont les suivants : - Toute perte de poids supérieure à 15% (aucune perte de poids : score = 0, perte de poids 15% : score = 2). - Toute modification majeure de l’état général : comportement (très agité, immobilité, automutilation) ; apparence physique (présence de pus sur la plaie, poil très ébouriffé, posture anormale). Aucune modification : score = 0, comportement ou apparence physique : score = 1, comportement et apparence physique : score =2.
Choix des espèces
Au vu de la littérature, la souris est l’espèce la plus utilisée pour la réalisation des modèles d’addiction, de trauma cérébral, et le conditonnement de la peur. De plus, cette espèce offre la possibilité de travailler ultérieurement sur des animaux génétiquement modifiés. Les animaux que nous utiliserons seront de jeunes adultes. Ils arriveront au laboratoire à l’âge de 7 semaines environ et ne seront pas testés avant leur 8ème semaine, ce qui correspond à une phase où ils sont sexuellement mâtures. Il est important que nous réalisions ces expériences chez l’animal adulte pour éviter l’effet de l’âge sur les performances comportementales.
Protocole de production d’anticorps polyclonaux chez le cobaye
- Production de routine
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies des plantes
- Maladies infectieuses
- Troubles cardiaques
- Troubles immunitaires
- Troubles nerveux
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système immunitaire
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
- Tests réglementaires
150 cobayes vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent six injections sous-cutanées d'antigène associé à un adjuvant et trois prélèvements sanguins sous anesthésie gazeuse, pour produire des anticorps polyclonaux vendus comme réactifs à des équipes de recherche. Le porteur indique que les immunisations peuvent provoquer des ulcérations aux points d'injection. Il affirme qu'aucune méthode substitutive n'est aussi efficace et que le recours à l'animal vivant reste "indispensable" pour obtenir des anticorps spécifiques.
Objectifs
Les anticorps sont produits par le système immunitaire d'un animal comme moyen de défense contre un immunogène spécifique. Ces immunoglobulines constituent des ressources largement utilisées dans des applications analytiques et thérapeutiques. Les AcP sont notamment utilisés pour l’évaluation, la détection et la purification de protéines d’intérêts. Ils trouvent des applications en biologie et en biochimie, en tant que ligand de colonne d’immunoaffinité. Ils possèdent également de nombreux emplois en recherche tel que la détection de molécules dans les essais du type enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), les révélations de Western Blot, les procédures immunohistochimiques et d'immunoprécipitation, en immunofluoromicroscopie et en immunoélectromicroscopie. Notre processus de production assure la production d’AcP pour le compte de différentes équipes de recherche publiques ou privées. Les antisérums sont produits par injection à un animal de l'immunogène (antigène) cible, souvent combiné à un adjuvant qui accroît la réponse immunitaire. La réponse immunitaire peut par la suite être amplifiée par des injections de rappel d'antigène. On prélève des échantillons de sang de l'animal pour évaluer le niveau de production d'anticorps ; lorsque le titre est suffisamment élevé, on prépare un antisérum en effectuant une prise de sang suivie de l'isolement du sérum puis, si nécessaire, de la purification des anticorps à partir du sérum
Bénéfices attendus
Les anticorps polyclonaux (AcP) seront des auxiliaires et des réactifs employés non seulement dans des procédés relatifs à la biochimie, à la biologie moléculaire et à l’immunohistochimie, mais aussi à des fins diagnostiques voir thérapeutiques. Les anticorps développés de cobaye dans le cadre de projets de recherche, permettront de localiser, d’identifier ou de purifier des protéines synthétisées au sein des cellules d’un tissu ou d’un organe. L’utilisation du cobaye interviendra dans des projets particuliers pour lesquels, cette espèce présente un avantage par rapport à d’autres. En effet, les cobayes présentent dans certaines situations des avantages vis-à-vis du lapin, qui est l’animal le plus communément utilisé pour l’obtention d’AcP. Le cobaye étant phylogénétiquement plus éloigné de la souris que le rat, il permet l’obtention d’anticorps anti-protéines de souris. Plusieurs exemples ont montré l’intérêt des cobayes en comparaison d’autres espèces, notamment pour la production d’anticorps dirigé contre l’insuline porcine, où les cobayes ont permis d’obtenir d’une meilleure réponse en comparaison des lapins.
Procédures
Six injections aux cobayes en sous-cutané de l’antigène associé à un adjuvant. Trois prélèvements sanguins seront réalisés, au niveau de la veine saphène sous anesthésie par inhalation de gaz anesthésiant (gaz halogéné). Injection sous-cutanée : 8 minutes dont 4 minutes pour prendre avec délicatesse l’animal, le rassurer et le préparer, 30 secondes par injection et 30 secondes pour masser la zone injectée (4 injections), c’est-à-dire 4 min. Prélèvement : l’endormissement sous anesthésie gazeuse prend 10 minutes pour être effective. Le prélèvement sous anesthésie au masque est réalisé pendant 3 à 4 minutes. Le réveil de l’animal prend 1 à 2 minutes.
Impact sur les animaux
Les immunisations peuvent notamment conduire à l'apparition d'ulcérations aux points d'injection. Il n’y a pas d’opération chirurgicale dans les protocoles. Les prélèvements seront réalisés sous anesthésie.
Devenir
Tous les animaux sont concernés. Les projets étant spécifiques d’un antigène, nous ne pouvons pas réutiliser les animaux pour d’autres protocoles, les animaux sont donc tous euthanasiés en fin de protocole.
Remplacement
La méthode usuelle pour produire des AcP reste l’immunisation de l’animal avec des préparations antigéniques pures ou partiellement purifiées, souvent combinées à un adjuvant qui accroît la réponse immunitaire. Les AcP sont produits chez les animaux vivants, puisqu’il n’existe pas de méthode substitutive aussi efficace pour cette production. L’immunité humorale correspond à un processus complexe impliquant différents acteurs du système immunitaire in vivo. Ce processus se traduit par la production d’un répertoire diversifié d’immunoglobulines répondant à un grand nombre d’antigènes. In vivo, l’adaptation accrue du système immunitaire vis à vis de l’antigène au fur et à mesure des immunisations est indispensable pour obtenir des anticorps notablement plus spécifiques et pertinents que ceux obtenus avec des systèmes de développement in vitro. En effet, les techniques partant de banque naïve ne permettent pas une obtention aisée (en termes de temps, budget et matériels) d’une large gamme d’anticorps de hautes affinités ciblant différents épitopes.
Réduction
Réduction : Le nombre d’animaux (3 cobayes par protocoles) pour l’obtention de réactifs intervenant dans l’obtention des protéines médicaments dans le domaine de l’immunologie, de l’hémostase et des soins intensifs. Ce nombre a été adapté au plus juste par rapport au besoin de sérum pour les investigations et les recherches au regard de notre recul sur ce protocole.
Raffinement
Raffiner : L’environnement des cobayes est enrichi pour améliorer leur bien-être (tunnel de jeu, friandises, foin, jouets,…). Les animaux seront particulièrement suivis pendant les 24h suivant les injections, puis quotidiennement pour examiner leur état de santé. L'observation quotidienne des animaux par le personnel compétent permet une détection précoce de tout signe d'inconfort ou de douleur et permet ainsi une intervention adaptée au plus tôt. Les prélèvements réalisés, sous anesthésie, concerneront de faibles volumes afin de ne pas induire de souffrance chez l’animal. Il s'agit d'un protocole de simple vaccinations avec adjuvants.
Choix des espèces
Les cobayes présentent dans certaines situations des avantages vis-à-vis du lapin, qui est l’animal le plus communément utilisé pour l’obtention d’AcP. Etant phylogénétiquement plus éloigné de la souris que le rat, ils permettent l’obtention d’anticorps anti-protéines de souris. Plusieurs exemples ont montré l’intérêt des cobayes en comparaison d’autres espèces, notamment pour la production d’anticorps dirigé contre l’insuline porcine, où ils ont permis d’obtenir d’une meilleure réponse en comparaison des lapins. Ils permettent également l’obtention d’anticorps ayant une forte capacité à fixer le système du complément. Ils permettent en comparaison des souris de Réduire le nombre d’animaux engagés dans chaque protocole à 3 individus. La production d’anticorps chez le cobaye nécessite de faibles doses d’antigène. La meilleure production d’anticorps est obtenue chez les jeunes adultes. Les cobayes entreront en protocole à l’âge de 3 mois. Auparavant ils auront subi une période de quarantaine d’une semaine, sans incident durant ce temps, ils seront aptes à rentrer en protocole.
Evaluation du retentissement vasculaire après embolisation dans un modèle porcin de tendinopathie
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
17 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur injecte de la collagénase dans le tendon rotulien pour provoquer une tendinopathie, avant des séances d'imagerie répétées sous anesthésie sur 35 jours et, pour dix d'entre eux, une embolisation des vaisseaux. Les deux tendons sont prélevés après la mise à mort, geste que le porteur juge "indispensable" pour confirmer les données d'imagerie. Il affirme qu'aucune méthode sans animal ne permet d'étudier la néovascularisation dans un "organisme vivant" et retient le porc pour son accès endovasculaire proche de l'humain.
Objectifs
La tendinopathie est une pathologie fréquente. Celle-ci touche essentiellement les populations jeunes et adultes, elle est responsable d’une altération importante de la qualité de vie que ce soit sur le plan professionnel ou personnel. Le principal symptôme étant la douleur chronique. Le traitement initial de la tendinopathie est principalement conservateur avec une reprise physique douce, glaçage, l’administration d’anti inflammatoires non stéréoidiens, l’injection péri tendineuse de corticostéroïdes ou l’injection intra-tendineuse de plasma riche en plaquettes. De nouveaux traitements sont également apparus, ceux-ci ciblant la néoangiogénèse dans les tendinopathies, correspondant la création de nouveaux vaisseaux : électrocoagulation des vaisseaux, sclérose des vaisseaux sous guidage échographique… Plus récemment, de nombreuses études sont apparues dans le traitement des pathologies ostéoarticulaires et notamment l’embolisation intra vasculaire des néo vaisseaux avec un succès clinique important (jusqu’à 80% de succès clinique persistant à 3 ans). Cependant, de nombreux agents emboliques sont utilisés et dans de nombreuses indications différentes les unes des autres. Certaines études ont montré une efficacité précoce mais avec une récurrence rapide de la douleur. Il est donc essentiel de mieux comprendre l’ensemble de ces mécanismes. L’objectif de notre projet est de mieux comprendre le mécanisme de néovascularisation (création de nouveaux vaisseaux) dans les tendinopathies et leur corrélation. De plus nous évaluerons l’effet de l’embolisation sur cette néoangiogenèse.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra une meilleure compréhension de la formation et de l'évolution des néovaisseaux dans un modèle de tendinopathie. De plus, l'analyse comparative de modèles de tendinopatie avec et sans traitement par embolisation ostéoarticulaire permettra d'étudier ses effets sur les néovaisseaux. Si nous montrons que l'embolisation provoque la destruction des néovaisseaux au début mais stimule la néoangiogenèse en même temps, nous pourrions expliquer l'effet transitoire (bon effet à 3 mois mais modéré à 1 an) et nous pourrions proposer une meilleure sélection des patients pouvant bénéficier d’une embolisation musculo-squelettique tels que les patients souffrant de douleurs aiguës provoquant une immobilisation douloureuse d’une articulation.
Procédures
Le protocole se déroule sur 35 jours: 1) acclimatation des animaux 2) sessions d'imagerie (scanner et TEP-CT) sous anesthésie générale, répétées à J0, 72h, J7, J9, J14, J21 et J28, chaque session durera environ 2h (30 minutes de préparation de l’animal, 10 minutes de scanner et 20 minutes d’acquisition TEP réalisée 1h post-injection du radiotraceur). 3) induction du modèle de tendinopathie par injection intra tendineuse au niveau du tendon patellaire de collagénase de type 1. Cette injection est réalisée suite à la 1ère session d'imagerie basale, sur un animal toujours sous anesthésie générale. L'induction du modèle dure environ une quinzaine de minutes. Dix animaux recevront le traitement par embolisation, cette procédure durera 30minutes. La mise à mort est réalisée à la fin de la procédure expérimentale n°1, sous anesthésie générale, par injection intra veineuse de pentobarbital (140mg/kg) . Les tendons patellaires sont prélevés après la mise à mort.
Impact sur les animaux
Le modèle de tendinopathie peut provoquer des douleurs au niveau de l'articulation. Afin de limiter celles-ci nous avons constitué des groupes hétérogènes afin de disperser les tendons recevant le modèle pour que chaque cochons puisse avoir un tendon sain ou un tendon traité. De plus, lors des phases d'observation de l’étude précédente ayant permis la validation de la dose de collagénase, aucun signe d’apparition d’inconfort ou de douleur, ni de changement de comportement chez les animaux n'ont été relevés. Enfin, pour réduire la douleur et d'éviter le stress chez les animaux, tous les gestes interventionnels seront réalisés sous anesthésie générale.
Devenir
Tous les animaux (n=17) du projet seront mis à mort à la fin de la procédure n°1. Le prélèvement des 2 tendons patellaires est indispensable afin de pouvoir confirmer les données d'imagerie par les analyses histologiques.
Remplacement
Il s’agit d’une étude ayant pour objectif de mieux comprendre le mécanisme de néovascularisation dans les tendinopathies ainsi que l’effet de l’embolisation sur cette néoangiogenèse. Cette meilleure compréhension permettra d’expliquer l'efficacité et la précision d'une technique de radiologie interventionnelle (l’embolisation). Il n’existe pas de méthode alternative permettant d’atteindre cet objectif dans des conditions le plus proches possibles des cas cliniques. En effet, le mécanisme de néovascularisation ne peut etre étudié que dans un organisme vivant. Le modèle animal choisi est le Porc qui présente l’avantage d’être accessible à une exploration endovasculaire pour embolisation par rapport au petit animal.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit en veillant toutefois de travailler sur un nombre suffisant pour obtenir une différence significative entre les différents groupes pour les comparaisons. La plupart des analyses dépendront de données qualitatives, par expérience, un nombre de 10 tendons par groupe permettra d'obtenir des résultats interprétables, en tenant compte de la variabilité interindividuelle. En prenant en compte le risque que la création du modèle de tendinopathie puisse ne pas aboutir dans 10% des cas, le nombre maximum d'animaux necéssaires pour avoir le nombre de tendons voulu sera donc de 17 cochons. Le projet sera arrêté dès l'obtention du nombre de tendons souhaité (soit 10 tendons par groupe).
Raffinement
Toutes les procédures expérimentales ainsi que l’environnement d’hébergement ont été optimisées. Les gestes interventionnels seront toujours réalisés sous anesthésie générale, par du personnel formé, permettant un temps interventionnel réduit au maximun, afin de prévenir la souffrance et l’angoisse de l’animal. Le bien-être de l'animal sera contrôlé en veillant aux conditions d'hébergement et au comportement des animaux. L'acclimatation des animaux sera d'une semaine avant d'entrer dans le protocole. Des observations quotidiennes seront réalisées par une personne compétente basées sur l'apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales aux stimuli externes (peu enclins aux manipulations, tentative de fuite). Ces contrôles sont enregistrés et permettent de repérer tout animal malade ou blessé pour prendre des mesures appropriées. Des controles biquotidiens en postopératoire sur une durée de 5 jours seront réalisés par une personne compétente avec évaluation du bien-être et de la douleur (Annexe 2). L'évolution du score permet de noter l'amélioration ou l'aggravation de l'état de l'animal et de prendre des mesures appropriées (points limites). Chaque paramètre est ainsi quantifiable, les scores sont additionnés et l'atteinte d'un score supérieur ou égal à 6 définit un point limite et engendre la sortie de l'animal du programme et sa mise à mort après consultation du vétérinaire référent si nécessaire. Tout constat d'un mal-être est remonté au responsable du bien-être des animaux pour examen approfondis, traitements adaptés et/ou consultation du vétérinaire référent.
Choix des espèces
Il s’agit d’une étude ayant pour objectifs de mieux comprendre le mécanisme de néovascularisation dans les tendinopathies et leur corrélation, d’expliquer l'efficacité et la précision d'une technique de radiologie interventionnelle en étudiant l’effet de l’embolisation sur la néoangiogenèse. Le recours à un modèle in vivo est incontournable pour créer un modèle de pathologie et étudier les conséquences vasculaires d'un traitement par embolisation. Le modèle animal choisi est le Porc qui présente l’avantage d’être accessible à une exploration endovasculaire pour embolisation par rapport au petit animal. De manière générale, le Porc est un bon modèle d'étude, proche de la physiologie humaine, notamment au niveau de la vascularisation, ce qui permet de reproduire les therapeutiques utilisées chez l'Homme. De plus, le modèle de tendinopathie sur le Porc est bien décrit dans la littérature. Les animaux seront des porcs adultes. Les tendinopathies touchent en très grande majorité les populations d'adultes.
Développement d’un modèle d’hypoparathyroïdie chez le primate non humain anesthésié
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
8 macaques à longue queue vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chacun subit l'ablation chirurgicale des glandes parathyroïdes et jusqu'à huit prélèvements sanguins, pour mettre au point une technique créant une hypoparathyroïdie. Le porteur indique que la mise au point de la technique chirurgicale interdit le réveil des animaux. Il affirme que le primate non humain est l'espèce non-rongeur la plus pertinente et qu'aucune méthode in vitro ne mesure le calcium sur un "organisme entier".
Objectifs
L'hypoparathyroïdie est caractérisée par une diminution de la production de l’hormone parathyroïdienne. Chez l'homme, elle est souvent causée par une maladie auto-immune ou suite à une chirurgie au niveau des glandes thyroïde ou parathyroïde. L’hormone parathyroïdienne (ou PTH) participe avec la vitamine D au métabolisme et à la régulation du calcium de l'organisme. Les symptômes de l'hypoparathyroïdie sont dus à une baisse de la concentration du calcium dans le sang (ou hypocalcémie) et consistent en des fourmillements dans les mains ou autour de la bouche et des crampes musculaires. Le traitement comprend en première intention une supplémentation en calcium et en vitamine D. Ce traitement n’est pas idéal sur tous les patients car il ne permet pas une régulation très fine de la calcémie au cours de la journée (pics d'hypercalcémie suivis de phases d'hypocalcémie). De plus, ce traitement ne permet pas de diminuer le risque de complications à long terme de l'hypoparathyroïdie (complications rénales et osseuses principalement). Dans ce cas des traitements hormonaux sont nécessaires. Très peu de traitements de ce type existent à ce jour. L'objectif de ce projet est de mettre au point la technique chirurgicale permettant de développer un modèle d'hypoparathyroïdie sélective (sans insuffisance thyroïdienne associée) chez le primate anesthésié.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont la mise au point de la technique chirurgicale permettant de réaliser l’ablation sélective des glandes parathyroïdiennes tout en respectant l’intégrité de la glande thyroïdienne et ainsi augmenter le taux de succès dans la mise en place d'un modèle pertinent pour évaluer les effets bénéfiques et /ou l'absence d'effets délétères de nouveaux traitements hormonaux visant à corriger l'hypoparathyroïdie en médecine humaine et vétérinaire . sachant que chez l’homme cette pathologie touche 40 personnes sur 100000. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont une acquisition de connaissances sur l’espèce utilisée (primate non humain) par le développement d’outils de raffinement de plus en plus adaptés et le choix de l’espèce la plus prédictive en fonction de l’objectif scientifique attendu.
Procédures
Les animaux de ce projet subiront : - Une ablation des glandes parathyroïdiennes sous anesthésie générale avec une analgésie morphinique suivant les bonnes pratiques vétérinaires. Les animaux resteront anesthésiés pendant toute la durée de l’expérience et ne seront pas réveillés en fin d’expérience - Une série de prélèvements de sang (maximum 8 prélèvements sous anesthésie) en respectant les recommandations du NC3R’s et de l’article « Good practice guide to the administration of substances and removal of blood, including routes & volumes » de l’EFPIAECVAM (2001) pour les volumes maximum prélevés.
Impact sur les animaux
L'intégralité de la procédure est réalisée sous anesthésie. Une chirurgie pour ablation des glandes parathyroïdes suivant protocole chirurgical et analgésique maitrisé sera réalisée sur les animaux, et cette chirurgie sera suivie de prélèvements de sang .
Devenir
L'objectif de ce projet étant le développement - mise au point et raffinement d'une nouvelle technique chirurgicale, les animaux ne pourront pas être réveillés en fin de procédure.
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le primate non-humain car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets d’une nouvelle molécule sur le métabolisme et la régulation du calcium dans l'organisme sur des sujets atteint d'hypoparathyroïdie. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. En effet, l’objectif principal de ce projet est de mesurer les taux de PTH et de calcium circulant dans le sang, ce qui n’est pas possible de mesurer sur des cellules ou organes isolés mais qui nécessite un organisme entier dont la physiologie est fonctionnelle. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, le primate non humain est l’espèce non-rongeur qui est la plus adaptée à ce type de modèle d’étude.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux est utilisé afin de mettre au point et de raffiner la technique chirurgicale. Les prélèvements sanguins réalisés au cours de l’expérience sur un animal seront exploités immédiatement pour décider si oui ou non un animal supplémentaire sera utilisé.
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux avant l'anesthésie,• La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • Un protocole analgésique adapté pour la chirurgie , • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux procédures de contention pour l'induction de l'anesthésie.
Choix des espèces
Le primate non humain a été démontré comme étant l'espèce animale non rongeur la plus pertinente pour le développement de traitement hormonal de l'hypoparathyroïdie. A savoir que par exemple chez le chien, à la différence de l’humain, la forte capacité d'excrétion calcique spécifique à cette espèce provoque une toxicité rénale et en particulier un risque de calcul urinaire. Animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.
Evaluation des performances physiques et de la qualité d’image d’un nouveau modèle de microTomographie par Emission de Positon est Scanner X chez le primate et le lapin sains.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Macaques à longue queue : 2
Deux macaques à longue queue et deux lapins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, sans mise à mort prévue. Chaque animal subit jusqu'à six anesthésies et six poses de cathéter pour l'injection de traceurs radioactifs, afin d'évaluer les performances d'une nouvelle caméra d'imagerie médicale. Le porteur indique que les macaques seront réutilisés dans d'autres projets et les lapins proposés à l'adoption, après accord vétérinaire. Il justifie le recours au macaque par la ressemblance de son cerveau avec celui de l'humain, et le lapin par sa taille adaptée à la machine et son coût moindre.
Objectifs
La tomographie par émission de positons (TEP), dénommée PET ou PET scan pour « positron emission tomography » en anglais, est une méthode d'imagerie médicale utilisée en médecine nucléaire qui permet de mesurer en trois dimensions une activité métabolique ou moléculaire d'un organe grâce aux émissions produites par les positons (positrons en anglais) issus d'un produit radioactif injecté au préalable (traceur). Initialement dévelopée chez l’homme, cette technique est de plus en plus utilisée chez l’animal de laboratoire et permet d’étudier des mécanismes complexes in-vivo tous en étant très peu invasive pour le sujet. Cependant, le passage de l’homme à l’animal implique d’améliorer la sensibilité et la résolution de ces appareils dans le but d’obtenir une image la plus informative possible. A ce jour, de nombreux systèmes permettant l’imagerie de rongeurs à haute résolution existent. Cependant, les systèmes permettant l’imagerie de sujets intermédiaires (animaux moyens) sont très rares. L’objectif de ce projet est donc d’évaluer les performances physiques et la qualité d’image in-vivo, d’un nouveau modèle de caméra microTEP/CT, sur deux macaques et deux lapins. La campagne d’expérimentation aura deux objectifs : • Des mesures physiques sur des objets simples pour effectuer une évaluation des performances du scanner telles que la résolution ou la sensibilité du système (étude hors du périmètre de l’expérimentation animale) • Des mesures in vivo avec l’acquisition d’images sur différents modèles animaux : le macaque et le lapin. Des traceurs radiopharmaceutiques produits au laboratoire seront utilisés pour avoir des images isotopiques fonctionnelles sur corps entier et/ou sur cerveau dans le but d’évaluer la qualité d’image de ce nouveau système.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu du projet est l'évaluation de la caméra TEP/CT en termes de performances physiques et de qualité d’image sur deux espèces d’animaux de moyenne taille : le macaque cynomolgus et le lapin. En cas de résultats positifs, cette validation permettra : - la réalisation de projets scientifiques futurs sur l’exploration du cerveau de primate à travers l’utilisation de nouveaux traceurs (biodistribution, pharmacocinétique, capacité à passer la barrière hémato-encéphalique). - d’imager des modèles de pathologies neurologiques (ischémie, Sclérose En Plaques…etc).
Procédures
Les animaux auront au maximum 6 anesthésies et 6 poses de cathéter veineux permettant de faire des examens d'imagerie. Chaque examen sera espacé d'un minimum de 15 jours.
Impact sur les animaux
Les radiopharmaceutiques utilisés dans ce projet sont tous autorisés pour des administrations chez l'homme. De plus, l'imagerie TEP repose sur l'administration de doses dites traceuces de ces molécules. Ceci implique que les quantiés administrées sont suffisamment faibles pour ne pas entraîner d'effet pharacologique chez les sujets. Les seules nuisances prévues sont l'anesthésie des animaux durant les acquistions et l'injection du radiotraceur en intra veineux. Les animaux seront monitorés tout au long de l'anesthésie (SpO2 et rythme cardiaque) et leur température sera maintenue à l'aide d'un tapis chauffant.
Devenir
Pour la procédure utilisant des macaques, tous les animaux seront gardés en vie après examen et accord vétérinaires. La décision de réutiliser les animaux dépendra du vétérinaire de l’installation et en consultation avec la SBEA. Pour la procédure utilisant des lapins, les animaux seront proposés à l'adoption à la fin de l'étude, après examen et accord vétérinaires.
Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer une caméra microTEP/CT dédiée à l’animal moyen (< 6kg) et en particulier au primate. Le recours à un organisme vivant est donc essentiel. La caméra a été développée pour imager le cerveau et/ou le corps entier de singe. La géométrie de la détection (couronnes de détecteurs TEP) est adaptée aux dimensions du corps et au cerveau du singe ayant un poids maximum de 6 kg. C’est un modèle de micro TEP/CT intermédiaire entre un micro TEP/CT « rongeurs » et un scanner TEP/CT clinique. Le macaque cynomolgus sera choisi grâce à la taille et à la structure de son encéphale qui se rapproche de l’homme. L’aspect translationnel est un point important pour l’utilisation de traceurs TEP. Le lapin sera aussi utilisé compte tenu de sa taille, adaptée au scanner, et parce que c’est un modèle plus facile à gérer et moins onéreux.
Réduction
Dans ce contexte de validation instrumentale, il est préconisé d’avoir un nombre large de radiopharmaceutiques, au détriment du nombre d’acquisitions par molécules radioactives. Nous prévoyons donc un maximaum de 6 radiotraceurs différents administrés sur un même animal. Chaque animal subira un maximum d'une acquisition par quinzaine. Cette stratégie nous permet d'atteindre notre objectif en incluant un total de deux macaques cynomolgus et deux lapins dans ce projet, ce qui est un minimum pour tester un panel de radiotraceurs sur la période de disponibilité de la caméra.
Raffinement
L’imagerie TEP/CT sera effectuée de manière consécutive, au cours d’une même anesthésie. L’anesthésie gazeuse, avec intubation des animaux a été choisie. Elle permet une grande précision dans le suivi de la profondeur de l’anesthésie au cours de la procédure et le réveil est beaucoup plus rapide que losqu’une anesthésie injectable est choisie. Les animaux aurront une pré-anesthésie légère par injection intra musculaire dans le but de limiter le stress et la douleur lors de l'intubation. Ils seront suivis quotidiennement pendant la durée de la procédure afin de détecter tout signe clinique anormal (douleur, détresse ou stress). Chaque observation sera reportée sur une grille de score qui permet d'évaluer plus précisément l'état de santé de nos animaux. Les manipulations et le suivi des animaux seront réalisés exclusivement par du personnel formé et compétent.
Choix des espèces
La caméra a été développée pour imager le cerveau et/ou le corps entier de singe. La géométrie de la détection (couronnes de détecteurs TEP) est adaptée aux dimensions du corps et au cerveau du singe ayant un poids maximum de 6 kg. C’est un modèle de micro TEP/CT intermédiaire entre un micro TEP/CT « rongeurs » et un scanner TEP/CT clinique. Le macaque cynomolgus sera choisi grâce à la taille et à la structure de son encéphale qui se rapproche de l’homme. L’aspect translationnel est un point important pour l’utilisation de traceurs TEP. Le lapin sera aussi utilisé compte tenu de sa taille, adaptée au scanner, et parce que c’est un modèle plus facile à gérer et moins onéreux. Pour les macaques, de jeunes adultes, seront utilisés (36 à 48 mois environ). Pour les lapins, des animaux jeunes adultes (6 mois) seront utilisés. Dans les deux cas, ce stade de développement a été choisi car le poids des animaux est compatible avec la taille de la machine. De plus, certaines acquisitions concernent le cerveau et il est préférable de les réaliser sur un cerveau adulte pour pouvoir évaluer le système le mieux possible.
Evaluation de l’efficacité de composés chimiques ou biologiques sur le syndrome de réponse inflammatoire systémique
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
960 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Un syndrome inflammatoire généralisé leur est provoqué par injection de TNF-alpha, entraînant une chute rapide de la température corporelle, les souris étant mises à mort au plus tard six heures après l'induction ou dès 33 degrés. Le porteur décrit une longue liste de points limites, hémorragie, détresse respiratoire, convulsions, avant l'euthanasie. Il affirme qu'aucune donnée in vitro ne suffit à prédire l'efficacité des molécules et que le modèle vivant est requis.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de développer un modèle de syndrome de réponse inflammatoire systémique (SRIS). Il s’agit d’un syndrome grave lié à une réponse inflammatoire généralisée secondaire à une septicémie, un traumatisme ou un état de choc. Il se caractérise par une hypo ou hyperthermie, une tachycardie, une tachypnée et une hyperleucocytose, et conduit rapidement à la défaillance de plusieurs organes vitaux (foie, cœur, poumons…), à un collapsus cardio-vasculaire, et à la mort du patient. A ce jour, les traitements de ce syndrome sont majoritairement symptomatiques (réanimation, remplissage vasculaire, gestion de l’infection le cas échéant) et de nombreux patients en décèdent. Il est donc critique de développer un modèle animal de ce syndrome afin de tester de nouvelles molécules utilisables en prévention (chez des patients présentant un haut risque de sepsis par exemple) ou en thérapeutique (une fois le syndrome installé).
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de tester de nouvelles molécules candidates pour une utilisation en préventif ou en curatif sur le SRIS. A terme, cela permettra l’introduction en clinique de nouvelles stratégies thérapeutiques pour ce syndrome hautement létal pour lequel les options sont pour le moment limitées.
Procédures
Implantation de transpondeur mesurant la température en sous cutané, sous anesthésie générale (Isoflurane 3-5%) en conditions d’asepsie, réalisée une semaine avant l’induction par le TNFα. Induction de SRIS : - T-15 minutes : éventuellement administration de zVAD-fmk (0.25-0.4mg, IP) - T0 : Administration de TNF-α (5 à 30 µg, IV) Ces administrations s’effectuent si possible uniquement sous contention pour éviter une chute de température due à l’anesthésie. Les animaux seront euthanasiés au plus tard 6h après l’administration de TNF-α. Test de composés chimiques ou biologiques : - Administrations intra-nasales sous anesthésie générale (isoflurane 3-5%), maximum 25µL par narine. - Administrations intratrachéales sous anesthésie générale (isoflurane 3-5%). - Administrations IV, IM, IP, SC et ID sous anesthésie générale (isoflurane 3-5%) si nécessaire, si possible sous contention. - Administrations PO sous contention Suivi de température 4 à 6 fois au cours de la procédure. Prélèvements : - Sang : o prélèvements peu invasifs sous anesthésie générale à l’isoflurane (exemple non exhaustif : veine faciale, jugulaire, caudale, ou sinus rétro-orbitaire). o prélèvement par piqure à la veine caudale potentiellement uniquement sous contention. o prélèvement terminal (grand volume de sang) par ponction cardiaque ou par prélèvement sinusal sous anesthésie générale profonde. Ensuite, constat de la mort de l’animal et si nécessaire dislocation cervicale. - Prélèvements de tissus (foie, cœur, poumons etc…) post mortem. Euthanasie : - Overdose d’anesthésique, confirmée par une deuxième méthode physique. Le pentobarbital sera évité en cas de prélèvement des poumons du fait de son caractère irritant. - Mise à mort par le CO2, confirmée par une deuxième méthode physique. Cette méthode sera évitée en cas de prélèvement des poumons. - Dislocation cervicale - Sur animaux inconscients, sans reprise de conscience avant de mourir : prélèvement de sang terminal et dislocation cervicale
Impact sur les animaux
Nous nous attendons en cas d’induction d’un SRIS à observer une chute de température corporelle intervenant dans un délai très bref après l’administration intraveineuse de TNF-α (avec ou sans zVAD-fmk IP) : moins de 6 heures. L’atteinte de la température corporelle de 33°C constituera un point limite.
Devenir
Après les deux procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération des organes et de grands volumes de sang, nécessaires pour évaluer l’efficacité des composés testés sur le syndrome d’intérêt.
Remplacement
Toutes les molécules chimiques ou biologiques qui seront évaluées dans ce projet auront été au préalable sélectionnées, dans la mesure du possible, dans des tests in vitro afin de s’assurer de leur efficacité, de leur spécificité et de leur absence de toxicité apparente. Elles auront aussi été sélectionnées, si possible, sur leurs propriétés pharmacocinétiques in vivo. Cependant, l’ensemble de ces données est insuffisant pour prédire l’efficacité in vivo des molécules, car recréer in vitro une pathologie complexe est difficile, notamment lorsque différents types cellules et/ou tissus sont impliqués. L’efficacité réelle des meilleures molécules devra donc être vérifiée in vivo en choisissant le modèle animal se rapprochant le plus de la pathologie telle que décrite chez l’homme.
Réduction
D’après la littérature, nous avons estimé qu’un nombre minimum de 8-10 animaux adultes par groupe sera nécessaire si une réduction significative de la chute de température et/ou de l’inflammation dans les organes prélevés doit être observée suite à un traitement préventif ou curatif. Ce nombre sera réévalué après les résultats de l’étude pilote. Cette analyse sera effectuée au moyen du test ANOVA.
Raffinement
La température corporelle des animaux sera suivie au moyen de transpondeurs mesurant la température, implantés stérilement en sous cutané, sous anesthésie générale. Ces transpondeurs sont en mesure de détecter précisément des températures comprises entre 33°C et 43°C, et placés au moins 1 semaine avant l’induction du SRIS. Des prises de température seront effectuées (4 à 6 mesures sur la période de 6 heures). Pour évaluer d’une façon sensible l’état de souffrance et établir les points limites, la spécificité des modèles et des procédures est prise en compte. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. Un système d’alerte est mis en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal. Les principaux points limites ci-dessous concernent l’état général de l’animal. - Toute prise de température
Choix des espèces
- L’induction de SRIS par le TNF-α en intraveineuse en association éventuelle avec le zVAD-fmk en intrapéritonéal est bien décrite chez la souris. - Les études de toxicité pour toute nouvelle molécule chimique ou biologique devant être réalisées à minima sur une espèce rongeur (rat ou souris), la connaissance de la dose active dans un modèle rongeur est une donnée critique qui permet de calculer la fenêtre thérapeutique entre la dose active sur le syndrome étudié et la dose toxique dans la même espèce. Des animaux sevrés (jeunes adultes de plus de 6 semaines) seront utilisés pour les procédures d’induction de SRIS, ces modèles étant bien décrits chez les animaux adultes.
Analyse du rôle de gènes contrôlant la croissance tumorale et la dissémination métastatique
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
1 610 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent une greffe de tumeurs bronchiques humaines, des gavages quotidiens jusqu'à deux fois par jour cinq jours sur sept et des scanners, pour étudier la résistance aux thérapies ciblées du cancer du poumon. Le porteur indique des difficultés respiratoires liées à la tumeur et des inconforts liés aux gavages répétés. Il affirme que la croissance tumorale ne peut s'étudier que sur un modèle vivant et que les données précliniques chez la souris sont une étape "nécessaire".
Objectifs
L’objectif du projet est de comprendre les mécanismes moléculaires à l’origine des résistances aux thérapies ciblées dans les cancers bronchiques, principalement les inhibiteurs tyrosine kinase de l’EGFR (ou EGFR-TKi) dans le but d’identifier des combinaisons thérapeutiques permettant de limiter ou de prévenir la rechute chez les patients.
Bénéfices attendus
Ce projet servira d'une part à apporter des connaissances scientifiques sur l'origine des mécanismes de résistance aux thérapies ciblées in vivo afin d'identifier de potentielles cibles thérapeutiques, et d'autre part de tester les cibles qui auront préalablement été validées in vitro en réalisant des combinaisons de traitement dans le but de prévenir l'émergence de résistances. Les bénéfices seront à moyen terme de développer des essais cliniques chez les patients.
Procédures
1) Implantation de tumeurs sous-cutanées (PDX et xénogreffes) ; 5 à 10 minutes/manipulation, 1565 souris; 2) Gavages ; une à deux fois/jour, 5 jours/semaine,
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables potentiels ainsi que les mesures prises pour réduire, éviter ou atténuer ces nuisances sont décrits dans les procédures expérimentales. Les principaux effets indésirables peuvent être : 1) Des difficultés respiratoires liées à la tumorigénèse bronchique du modèle CCSP-rTA-EGFRL858R 2) Des inconforts liés aux gavages quotidiens 3) Des effets potentiellement indésirables liés aux traitements, dont les potentiels signes de toxicité feront l’objet d’un suivi rapproché
Devenir
Procédure 1 (implantation de PDX) : une fois les tumeurs établies, les souris seront traitées par gavage (procédure 3) et les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure selon les critères fixés en 4.2. Procédure 2 (Implantation de cellules tumorales bronchiques humaines) : une fois les tumeurs établies, les souris seront traitées par gavage (procédure 3) et les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure selon les critères fixés en 4.2. Procédure 3 (Traitement des souris par gavage) : une fois les tumeurs établies, les animaux seront traités par gavage et mis à mort à la fin de la procédure selon les critères fixés en 4.2. Procédure 4 (Tumorigenèse pulmonaire du modèle CCSP-rtTA-EGFRL858R) : la croissance tumorale sera déterminée par CT-scan (procédure 5) et les souris seront traitées par gavage (procédure 3) puis mis à mort à la fin de la procédure selon les critères fixés en 4.2. Procédure 5 (CT-scan) : la croissance tumorale sera monitorée, les souris seront ensuite traitées par gavage (procédure 3) et les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure selon les critères fixés en 4.2.
Remplacement
L'étude des mécanismes à l'origine des résistances aux thérapies ciblées est en majeure partie réalisée in vitro sur des cellules en culture. Néanmoins, pour étudier la croissance tumorale, la dissémination métastatique et la réponse aux traitements qui sont des processus complexes, il faut prendre en compte plusieurs paramètres comme la présence du microenvironnement tumoral, le métabolisme in vivo, la circulation sanguine ou encore la présence du système immunitaire le cas échéant, ce qui n'est possible que via l'utilisation de modèles vivants. De plus, l’obtention de données précliniques chez la souris est une étape nécessaire pour l’établissement d’un protocole clinique chez les patients.
Réduction
Le nombre de souris utilisées fera l'objet d'une étude statistique préalable a fin de limiter au mieux le nombre d'animaux à utiliser tout en garantissant la fiabilité statistique des résultats
Raffinement
Les souris sont hébergés selon les conditions de la réglementation en vigueur. Afin de réduire au maximum le stress des animaux, ils seront manipulés avec précautions et calme durant toute la durée de l’expérience. Pour éviter le stress des animaux, le milieu environnemental et les conditions d’hébergement des souris seront optimisés (enrichissement, igloos, ajout de gels nutritifs, manipulation par personnel formé). Si besoin, nous utiliserons un agent analgésique (Buprecare, Buprénorphine) pour réduire la douleur liée notamment à l'implantation de tumeurs sous-cutanées. Quand nécessaire, les souris seront anesthésiées à l'isoflurane 3%. Les souris seront quotidiennement observées pour détecter d’éventuels signes de souffrance (difficultés à respirer, prostration, dos voûté, agitation, activité sociale anormale).
Choix des espèces
Les souris NSG sont classiquement utilisées en oncologie car elles favorisent l’implantation et le suivi des tumeurs d’origine humaines (PDX), et les souris nudes sont classiquement utilisées dans le cadre de l’implantation et le suivi de lignées cellulaires telle que les lignées PC9, HCC4006 ou H3122. Il existe de plus de nombreuses données bibliographiques sur ces modèles, ce qui permet d’une part d’optimiser les séquences techniques (protocoles d’implantation) et d’autre part d’ajuster les traitements en fonction des données publiées. Le modèle CCSP-rtTA-EGFRL858R a déjà été utilisé dans de nombreuses études et notamment au laboratoire, car il présente le double avantage d’avoir des caractéristiques histopathologies très similaires aux adénomes et adénocarcinomes humains (Politi et al. Genes Dev. 2006) et de reproduire l’évolution clinique observée chez les patients sous traitement aux EGFR-TKi (Politi et al, Dis Model Mech. 2010 ; Starrett et al., Cancer Res. 2020). Implantation PDX et xénogreffes réalisés sur des souris jeunes âgées de 6 et 8 semaines, ce qui permet d’une part de favoriser la prise des greffes et d’autre part de pouvoir réaliser des traitements pouvant aller jusqu’à 6 à 8 mois selon les modèles.
Etude animale sur l’endothélialisation des stents à diversion de flux chez le lapin
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
15 lapins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent plusieurs chirurgies sous anesthésie générale pour l'implantation puis le contrôle de stents utilisés chez l'humain contre les anévrismes intracrâniens, la dernière intervention n'étant pas suivie d'un réveil. Le porteur indique une anxiété, un stress et des douleurs postopératoires possibles, ainsi qu'un rare risque de paralysie de la patte. Il affirme que l'utilisation d'animaux est "indispensable" car aucune méthode in vitro ne reconstitue ces conditions.
Objectifs
Le projet consiste en l’étude chez le lapin de dispositifs implantables de neuroradiologie interventionnelle utilisés chez l’humain dans le traitement des anévrismes intracrâniens. L'objectif est de comparer quatre types de stents à diversion de flux (des dispositifs médicaux implantables utilisés dans le traitement des anévrismes intracrâniens par voie endovasculaire) sous des régimes différents d’anti-agrégation plaquettaire, et d’analyser l’endothélialisation et le risque thromboembolique de chacun des dispositifs. Une étude clinique rétrospective a suggéré que des stents à diversion de flux « actifs » pouvaient être mis en place sous simple anti-agrégation plaquettaire en phase de rupture d’un anévrisme, avec une occlusion satisfaisante de ces derniers, sans complication ischémique surajoutée. Le but de ce projet sera d'étudier l’endothélialisation des stents par des analyses radiologiques et histologiques, et nécessitera donc l'utilisation de l'animal pour être mené à bien.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’effectuer des analyses qui ne sont pas réalisables chez l’être humain afin évaluer la réponse biologique à l’implantation de stents à diversion de flux, ce qui n’a encore jamais été fait de façon indépendante in vivo. L’analyse de la prolifération tissulaire sur le dispositif et sa thrombogénicité, apportera des connaissances supplémentaires et une meilleure compréhension sur les principes du traitement des anévrysmes cérébraux par stents à diversion de flux, permettant d’opter pour les dispositifs les plus fiables pour l’Homme et de les développer.
Procédures
Les animaux seront soumis à un prélèvement de sang 5 jours avant l’implantation du stent, sous anesthésie locale (15 min environ). Un second prélèvement sera fait pendant la première chirurgie, sous anesthésie générale (1 h environ). Une deuxième chirurgie sous anesthésie générale sera effectuée 15 jours plus tard pour le contrôle (45 min environ). Le dernier contrôle à 1 mois demandera également une chirurgie sous anesthésie générale, pour laquelle l’animal ne sera pas réveillé à son terme (1 h environ).
Impact sur les animaux
L’anxiété et le stress sont des effets indésirables attendus avant, et après chaque procédure/prélèvement. Des douleurs peuvent également survenir en contexte post-opératoire, de même qu’une paralysie de la jambe du lapin en cas d’atteinte du nerf (très rare).
Devenir
Les animaux mis à mort à la fin de la procédure afin de prélever les pièces anatomiques à des fins d’analyse en histologie.
Remplacement
Ce projet vise à étudier la prolifération cellulaire et la thrombogénicité sur des stents à diversion de flux dans des conditions proches de ce qui est trouvé chez l'Homme. Aucune méthode alternative in vitro ou ex vivo ne permet de reconstruire un modèle proche de ces conditions. L'utilisation d'animaux dans le cadre de ce projet est indispensable.
Réduction
Une analyse intermédiaire effectuée en OCT (tomographie par cohérence optique, technique d’imagerie permettant d’obtenir des images en coupe du vaisseau) et angiographie à 15 jours après l’implantation des stents permettra d’étudier partiellement le processus d’endothélialisation du stent, et évite d’avoir recours à une analyse histologique intermédiaire qui nécessiterait un sacrifice. Par ailleurs, l’implantation de différents stents chez le même lapin permet de diminuer le nombre de lapins utilisés).
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans le respect du bien-être animal. Les animaux seront gardés pendant une période d'acclimatation de 5 jours minimum entre leur entrée dans l’animalerie expérimentale, et leur première entrée en procédure. Leur environnement comportera un enrichissement (bûchettes à ronger...). Les animaux seront suivis quotidiennement et leur état de santé et de bien-être sera évalué tout au long du protocole expérimental. Les animaux seront anesthésiés et analgésiés pendant les procédures chirurgicales et seront suivis au cours de la procédure. Un suivi renforcé sera effectué durant les premiers jours après chaque procédure opératoire. Si un animal présente un signe de douleur ou de souffrance, des analgésiques pourront lui être administrés . Si une infection se présente, un traitement antibiotique adapté au lapin pourra être mis en place. Dans le cas où l'animal présenterait une souffrance, une maladie ou une altération physique sans qu'il soit possible de le soulager efficacement (atteinte d'un point limite), l'animal sera sorti d'expérimentation et mis à mort.
Choix des espèces
Le lapin est un animal dont l’élevage est aisé, et un modèle animal reconnu pour l’étude des anévrismes intracrâniens. La biologie de la néo-endothélialisation des stents est ainsi bien étudiée chez le lapin et similaire aux mécanismes humains. Par ailleurs, la taille des vaisseaux du lapin est similaire à celle des vaisseaux humains, où sont implantés les stents flow-diverter étudiés. Les animaux utilisés seront des adultes de plus de 3 kg pour la taille des artères et la taille des dispositifs du commerce utilisés.
DeltaPath – La transduction du signal induite par le VHD et le VHB comme cible antivirale et accélérateur de la pathogenèse virale
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
76 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent une greffe de cellules de foie humain, une inoculation des virus des hépatites B et Delta et des prélèvements sanguins répétés pendant douze semaines, pour identifier des voies de signalisation et des cibles antivirales. Le porteur indique que l'échec de la greffe peut faire perdre du poids aux souris ou entraîner leur mort par insuffisance hépatique. Il décrit la souris au foie humanisé comme une alternative "indispensable", le chimpanzé, seul autre modèle naturellement infectable, étant interdit.
Objectifs
Le virus de l’hépatite Delta (VHD) est un virus satellite qui repose sur la présence du virus de l’hépatite B (VHB) pour sa multiplication. Les co-infections VHD-VHB représentent la forme la plus sévère des hépatites virales entraînant une accélération la progression de la fibrose hépatique vers la cirrhose et le carcinome hépatocellulaire (CHC) ou cancer du foie. La progression de la maladie hépatique implique une dérégulation des voies de signalisation cellulaires avec des conséquences sur l’inflammation et sur l’environnement entrainant le développement du cancer. Le but de ce projet est d’identifier les voies de signalisation dérégulées par le VHD et le VHB dans les hépatocytes, ou cellules du foie, afin de découvrir de nouvelles protéines conduisant à la progression de la maladie et de mettre au point de nouvelles molécules antivirales permettant de prévenir la progression de la maladie hépatique et le développement du cancer du foie.
Bénéfices attendus
Afin d’identifier les voies cellulaires dérégulées lors de co-infections VHB-VHD, nous souhaitons établir un atlas des changements cellulaires induits lors des infection VHB et VHD au sein des hépatocytes, ce dans le but d’identifier les voies de signalisation pertinentes pour les virus et la maladie ainsi que leurs régulateurs. Nous pensons ainsi pouvoir découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques antivirales ainsi que des candidats-médicaments pour un futur développement préclinique de nouveaux antiviraux et concepts de chimio-prévention.
Procédures
Les animaux recevront tout d’abord une injection intraveineuse afin d’améliorer la prise de greffe. Cette injection est réalisée sur animaux anesthésiés et ayant reçu une analgésie locale. Les animaux seront ensuite soumis à une petite chirurgie permettant la greffe de cellules de foie humain susceptibles à l’infection par le VHB et le VHD. L’injection de cellules de foie humain est réalisée dans la rate des animaux. L’infection par le VHB et le VHD sera réalisée par inoculation des virus par une injection unique dans le péritoine sur animaux vigiles après désinfection à l’alcool de la zone à piquer. Les animaux seront également soumis à un prélèvement de sang une fois toutes les 2 semaines pendant 12 semaines, soit un prélèvement avant l’inoculation et 5 prélèvements après l’inoculation, soit un total de 6 prélèvements. Les prélèvements sont réalisés sur animaux anesthésiés et ayant reçu une analgésie locale.
Impact sur les animaux
Nous utilisons et maîtrisons ce modèle murin depuis plus de 6 ans et la procédure de greffe depuis plus de 10 ans. La greffe de cellules de foie humain est réalisée suite à une petite chirurgie nécessitant une exposition de la rate Cette chirurgie n’induit pas d’effets indésirables chez les animaux. Il est néanmoins possible que la greffe soit inefficace et que les cellules de foie humain transplantées ne repeuplent pas le foie des souris. Dans ce cas, les animaux vont perdre du poids et peuvent mourir d’hépatodéficience aigüe. Suite à la greffe, les animaux ont recouvré un état de santé et de bien-être compatible avec leur utilisation dans ce projet. Les infections par le VHB et le VHD n’entraînent pas de phénotype particulier ni de douleur ou souffrance chez l’animal. Les animaux infectés peuvent vivre plusieurs mois sans problème.
Devenir
Les animaux de la colonie de reproducteurs seront mis à mort lorsque la qualité de reproduction déclinera. Les 2 animaux d’un couple sont mis à mort si aucune portée n’est obtenues depuis plus de 3 mois. Les animaux greffés chez qui la prise de greffe n’est pas efficace seront mis à mort car ils ne pourront pas être utilisés pour d’autre procédures. Les animaux inoculés avec les virus de l’hépatite B et Delta ainsi que les animaux contrôles non infectés sont mis à mort à la fin de la procédure afin de prélever le foie et le sang qui nous permettront de réaliser les différentes analyses nécessaires à ce projet.
Remplacement
Afin de remplacer l’utilisation d’animaux, une majorité d’expériences sont menées en amont, in vitro sur des lignées cellulaires et sur des hépatocytes primaires humains afin de nous assurer de la réelle nécessité de poursuivre sur ces modèles animaux greffés avec des hépatocytes humains. Il est toutefois nécessaire d’utiliser des animaux pour ce projet car les lignées cellulaires sont dérivées de cellules cancéreuses avec un phosho-protéome fortement altéré par rapport à des cellules primaires. De plus l’utilisation d’hépatocytes primaire nécessiterait un nombre très élevé de cellules fraichement isolées, les cellules congelées étant très difficiles à infecter in vitro. L’utilisation de biopsies humaines n’est également pas envisageable car les patients diagnostiqués avec une infection VHD sont très rares, et leur condition de conservation n’est pas compatible avec nos besoins permettant d’analyser le phospho-protéome. Dès lors, notre modèle de souris au foie humanisé est une alternative indispensable à l’identification de nouvelles voies dérégulées par les virus et potentiellement cibles thérapeutiques.
Réduction
Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés, seul le nombre requis de souris seront greffées pour ce projet. Nous avons déterminé au préalable le nombre d’animaux nécessaire à ce projet sur la base de 2 critères principaux à savoir le taux de repeuplement du foie par les hépatocytes humains greffés, déterminés par dosage de l’albumine humaine sérique, et les charges virales VHB et VHD qui peuvent être très variables. Nos études de corrélation charge virale/albumine humaine montrent une corrélation positive pour VBH, mais pas de corrélation pour VHD. De plus la co-infection VHB-VHD réduit significativement la charge virale VHB, le VHD interférant avec le cycle viral du VHB. Nous avons donc estimé qu’un nombre de 8 souris par groupe est le minimum requis afin d’obtenir des résultats intra et inter-groupes comparables et interprétables.
Raffinement
Afin de raffiner au mieux notre méthodologie, le protocole expérimental est planifié en amont, l’environnement des animaux est enrichi avec des tube de coton pour nidifier et des briques de tremble pour ronger, les animaux sont maintenus en groupe de 3 minimum afin d’éviter tout stress de l’animal isolé, les souris greffées auront un suivi quotidien adapté et tous les moyens nécessaires seront mis en œuvre pour éviter tout stress ou douleurs des procédures expérimentales (anesthésie, analgésie), des points limites adaptés et précoces ont été établis afin de soustraire les animaux à toute forme de souffrance inutile.
Choix des espèces
Seul le chimpanzé peut-être naturellement infecté, comme l’homme, par les virus VHB et VHD. L’utilisation du chimpanzé étant interdite depuis la nouvelle directive européenne relative à l’utilisation d’animaux en expérimentation animale, l’étude de ces virus in vivo est donc restreinte. Seuls les modèles de souris chimériques au foie humanisé peuvent maintenant être utilisés. De plus ces souris au foie humanisé permettent d’étudier précisément l’impact des maladies hépatiques et virales sur les hépatocytes humains et de tester des approches thérapeutiques pertinentes pour les patients. Les animaux seront utilisés à un âge adulte d’environ 8 semaines pour la greffe d’hépatocytes et un âge d’environ 20 semaines au moment de l’inoculation des virus.
Etude de l’efficacité de dendrimères anti-inflammatoires pour traiter la polyarthrite rhumatoïde dans le modèle CAIA (« Collagen Antibody-Induced Arthritis », ou arthrite induite par des anticorps anti-collagène)
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
360 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une arthrite leur est induite par un cocktail d'anticorps anti-collagène, puis des dendrimères sont testés seuls ou avec du méthotrexate, avant une mise à mort sous anesthésie par ponction cardiaque. Le porteur indique une inflammation et des douleurs articulaires entre le septième et le onzième jour, la buprénorphine étant administrée en cas de signes de douleur et une perte de poids de plus de 20 % déclenchant la mise à mort. Il affirme que la maladie est "difficilement modélisable en dehors de l'organisme" et invoque un "besoin" de nouveaux traitements.
Objectifs
La polyarthrite rhumatoïde est une maladie chronique, inflammatoire et auto-immune qui affecte principalement les articulations, induisant de forte douleur et une réduction de la mobilité articulaire. Son développement dépend d’auto-anticorps qui ciblent le soi et forment des complexes immuns dans l'articulation, entraînant l'attraction des cellules immunitaires et ainsi l’inflammation qui régit cette maladie. L’objectif de ce projet est d’utiliser le modèle murin appelé CAIA (pour « Collagen Antibody-Induced Arthritis », ou arthrite induite par des anticorps anti-collagène) pour étudier l’efficacité thérapeutique de nouveaux candidats médicaments pour le traitement de la polyarthrite rhumatoïde. Dans ce modèle, l'arthrite est induite à l'aide d'un cocktail d'anticorps monoclonaux dirigés contre le collagène, et donc basé sur la physiopathologie de la maladie humaine. Depuis plus de 10 ans, notre équipe étudie des dendrimères de type Poly(PhosphorHydrazone) (PPH) à activité immunomodulatrice qui : 1) activent les monocytes humains en les réorientant vers une réponse anti-inflammatoire pro-résolutive ; 2) inhibent les cellules dendritiques immatures en bloquant leur différenciation en cellules matures pro-inflammatoires ; 3) inhibent la prolifération des lymphocytes T inflammatoires et induisent la différenciation de lymphocytes T anti-inflammatoires et pro-résolutifs. Nous avons validé ces propriétés sur des cellules humaines et dans des modèles animaux en prouvant l’efficacité thérapeutique de dendrimères PPH dans d’autres modèles de maladies inflammatoires chroniques et aigües. Dans ce projet, ayant recours à 360 animaux, notre objectif est d’évaluer leur potentiel thérapeutique pour traiter la polyarthrite rhumatoïde dans le modèle CAIA, seuls ou en combinaison avec un traitement de référence pour cette maladie, le methotrexate.
Bénéfices attendus
Dans la polyarthrite rhumatoïde, le système immunitaire attaque les tissus de l'organisme affectant principalement les articulations qui peut entraîner de graves lésions articulaires, de fortes douleurs et un véritable handicap pour les patients. Cette maladie affecte près de 150 000 personnes en France et 10 % des patients montrent une invalidité grave en moins de 2 ans. Les traitements dit de fonds pour cette maladie tels que le methotrexate présentent une efficacité limitée et présentent de conséquents effets secondaires. Plus récemment, les biothérapies ciblées mises au point permettent l’obtention d’une réponse favorable dans près de 75% des cas, mais ces traitements sont très couteux et n’entrainent une rémission prolongée que chez 25% des patients. Ainsi, ces données, bien qu’encourageantes, montrent la nécessité du développement de nouveaux traitements ayant peu d’effets secondaires, qui sont peu couteux et qui entraînent des réponses durables. Nous croyons que les dendrimères PPH que nous avons développé pourraient répondre à ce besoin. Ainsi, les bénéfices attendus de ce projet sont de démontrer l’activité anti-inflammatoire et l’efficacité thérapeutique des dendrimères PPH sur un nouveau modèle de polyarthrite rhumatoïde. Cette étude, en combinaison avec nos datas confirmant l’activité immunomodulatrice de nos composés obtenus dans d’autres modèles (in vitro et in vivo) et des études de toxicologie menées chez le rongeur et chez des primates non humains (qui ont montré que notre molécule candidate principale ne présente pas de toxicité), permettra d’avancer considérablement notre étude pré-clinique dans le but de préparer des études cliniques chez l’homme.
Procédures
L’ensemble des animaux subiront 2 injections intrapéritonéales (une avec le mélange d’anticorps anti-collagène ou du PBS, et l’autre avec du LPS ou de PBS) réalisées à 72h d’intervalle. Ce geste, rapide et indolore pour les souris, sera réalisé sur animaux vigiles. 210 animaux seront soumis à des injections intraveineuses des dendrimères et/ou de méthotrexate ou du PBS 5 fois (à J0, J3, J5, J7 et J9). Pour cette technique, les animaux seront placés dans des tubes de contention afin de limiter leurs mouvements et ainsi le risque de blessures et d’échouer à l’injection dans la veine caudale. Ce geste rapide et indolore, est réalisé sur animaux vigiles. 140 souris seront soumis à des administrations par voir orale des dendrimères et/ou de méthotrexate ou du PBS 5 fois (à J0, J3, J5, J7 et J9). Ce geste, rapide et indolore pour les souris, sera réalisé sur animaux vigiles. A l’issue des traitements, lors de la mise à mort des animaux, l’ensemble des souris seront profondément anesthésiés avec un mélange de kétamine (100mg/kg) et de Xylazine (10 mg/kg), puis un prélèvement sanguin intracardiaque sera réalisé et une dislocation cervicale sera pratiquée afin de provoquer la mort de l’animal.
Impact sur les animaux
Les animaux qui développeront une arthrite peuvent subir une inflammation et des douleurs articulaires à partir de la mise en place de la pathologie (J7) jusqu’à la fin du protocole expérimental (J11). Si les animaux présentent des altérations physiques signes de douleur (flan creusé/dos voûté, yeux enfoncés/vitreux, anomalie respiratoire sévère, comportement anormal extrême tel qu’une aphasie ou un grattage excessif) de la buprénorphine (0,05mg/kg) sera administrée. Si cela n’améliore pas leur état ou si une perte de poids de plus de 20% est observée, l’expérimentation sera immédiatement arrêtée et les souris concernées seront euthanasiées. L’expérimentation peut également induire un stress pour les animaux. Pour limiter cela, les souris seront acclimatées pendant une semaine suite à leur arrivée dans la zootechnie avant de débuter l’expérimentation et seront hébergées avec d’autres animaux tout au long du protocole (5 souris par cage) dans des cages d’une superficie de 500cm2 à 20-24°C et 30-50% d’hygrométrie, en portoirs ventilés, avec une alternance jour/nuit de 12h/12h. La nourriture et l’eau de boisson sont fournies ad libitum. Du coton et des tubes en carton seront disposés dans les cages comme objets enrichissants.
Devenir
L’ensemble des souris seront soumis à la procédure 1. A l’issue de la procédure 1, (Induction de l’arthrite par administration d’un cocktail d’anticorps dirigés contre le collagène ou CAIA), pour tous les animaux sauf les 40 souris qui nous servent pour la mise au point du modèle CAIA, les animaux seront inclus dans les procédures 2 (Injection intraveineux de dendrimères ou de méthotrexate) et/ou 3 (Administration de dendrimères par voie orale). A l’issue de ces procédures, l’ensemble des souris seront inclus dans la procédure 4 (Sacrifice et prélèvement sanguin et des membres postérieures), classé sans réveil.
Remplacement
Le travail de notre équipe s’inscrit dans la recherche et le développement de nouveaux médicaments pour combattre les maladies inflammatoires. Le processus de développement d’un nouveau médicament comporte plusieurs étapes. L’étude préclinique est la seconde étape fondamentale de ce processus. Elle fait généralement appel à l’expérimentation animale. C’est un pré requis obligatoire pour justifier l’investigation et la première administration chez l’Homme. Ces expériences réalisées sur des organsimes vivants ont une valeur prédictive supérieure à celles réalisées sur cellules isolées. En outre, la polyarthrite rhumatoïde est une pathologie complexe qui résulte de l’action concertée de plusieurs acteurs cellulaires et, de fait, est difficilement modélisable en dehors de l’organisme.
Réduction
Nous avons planifié les expériences dans l’optique de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. Nous réaliserons à l’issue des traitements des analyses anatomiques (étude des articulations), cellulaires (analyses des cellules immunitaires dans les articulations et circulantes) et moléculaires (dosage de cytokines inflammatoires) à partir d’échantillons prélevés sur un même animal. Nous avons une grande expérience de ces techniques et nous utilisons des analyses statistiques appropriées et des logiciels spécialisées pour les réaliser afin de limiter le nombre d’animaux utilisés. De plus, les études sur l'efficacité des dendrimères pour traiter la polyarthrite rhumatoïde dans le modèle CAIA après administration par voie orale ne sera réalisée que si les molécules ont montré une efficacité après administartion par voie intraveineuse.
Raffinement
Nous avons conçu nos expériences dans l’optique de réduire le stress et la douleur pour les animaux. Pour limiter le stress, les souris seront acclimatées pendant une semaine suite à leur arrivée dans la zootechnie avant de débuter l’expérimentation et seront hébergées avec d’autres animaux tout au long du protocole (5 souris par cage) dans des cages d’une superficie de 500cm2 à 20-24°C et 30-50% d’hygrométrie, en portoirs ventilés, avec une alternance jour/nuit de 12h/12h. La nourriture et l’eau de boisson sont fournies ad libitum. Du coton et des tubes en carton seront disposés dans les cages comme objets enrichissants. Si les animaux présentent des altérations physiques signes de douleur (flan creuse/dos voute, yeux enfonces/vitreux, anomalie respiratoire sévère, comportement anormal extrême tel qu’une aphasie ou un grattage excessif) de la buprénorphine (0,05mg/kg) sera administré. Si cela n’améliore pas leur état ou si une perte de poids de plus de 20% est observée, l’expérimentation sera immédiatement arrêtée et les souris concernées seront euthanasiées.
Choix des espèces
Les souris sont fréquemment utilisées pour modéliser la polyarthrite rhumatoïde et, en particulier, avec le modèle expérimental (CAIA) que nous avons sélectionné. Le choix d’utiliser des souris a aussi été conforté par le fait qu’il existe un plus grand nombre d’outils d’analyse disponibles (dont les réactifs immunologiques), par rapport aux autres espèces comme le rat. Souris âgées de 7-9 semaines ce qui est en conformité avec les études publiées utilisant le modèle CAIA.