Recherche appliquée

480 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sous anesthésie, leur dos est épilé à la crème dépilatoire puis irrité par une série de collages et décollages de ruban adhésif, pendant une quinzaine de minutes, avant des injections de molécules et jusqu'à un prélèvement sanguin par semaine. L'inflammation cutanée ainsi provoquée entraîne des démangeaisons qui se traduisent par un grattage plus fréquent, et le résumé prévoit de surveiller l'apparition d'automutilation. La rubrique sur le remplacement décrit des cultures cellulaires et des peaux reconstruites déjà employées en amont, pour conclure qu'aucune méthode alternative validée ne reproduit l'ensemble des mécanismes recherchés.

Objectifs

L'inflammation cutanée est impliquée dans de nombreuses pathologies dermatologiques aiguës et chroniques. Malgré les progrès réalisés dans leur prise en charge, ces maladies restent responsables d'une morbidité importante et nécessitent le développement de nouvelles approches thérapeutiques capables de contrôler efficacement la réponse inflammatoire tout en favorisant la restauration de la fonction barrière de la peau. Le modèle d' « irritation de la peau » est un modèle expérimental reconnu permettant d'induire une altération contrôlée et reproductible de la barrière cutanée par l'application répétée d'un adhésif sur la peau. Cette procédure provoque une augmentation transitoire de la perméabilité épidermique et déclenche une réponse inflammatoire locale. Ce modèle reproduit plusieurs mécanismes physiopathologiques observés au cours des maladies inflammatoires cutanées associées à une altération de la fonction barrière. L'objectif principal de ce projet est d'évaluer l'efficacité de molécules candidates susceptibles de moduler la réponse inflammatoire induite par l'altération de la barrière cutanée. Les effets des traitements seront évalués par des observations cliniques, des analyses histologiques, des dosages de molécules inflammatoires ainsi que par la caractérisation des populations cellulaires impliquées dans la réponse immunitaire locale. Ce modèle permettra de déterminer si les molécules étudiées sont capables de limiter l'inflammation cutanée, d'accélérer la restauration de la barrière épidermique et de favoriser le retour à un état tissulaire normal. Les résultats obtenus contribueront à l'identification de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement des maladies inflammatoires de la peau. L'utilisation de ce modèle est justifiée par l'absence de méthodes alternatives permettant de reproduire l'ensemble des interactions complexes entre la barrière cutanée, les cellules immunitaires, les cellules résidentes de la peau et la circulation sanguine au sein d'un organisme vivant. Toutes les procédures expérimentales seront conçues conformément au principe des 3R (Remplacement, Réduction et Raffinement), afin de limiter le nombre d'animaux utilisés et de minimiser leur douleur, leur stress et leur inconfort.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d'améliorer la compréhension des mécanismes impliqués dans la réponse inflammatoire cutanée consécutive à une altération de la fonction barrière de la peau. Il contribuera à identifier les voies biologiques modulées par les molécules étudiées et à mieux caractériser leur mode d'action dans un contexte d'inflammation cutanée. Le modèle expérimental utilisé constitue un outil pertinent pour évaluer, dans un organisme vivant, l'efficacité de nouvelles molécules capables de limiter l'inflammation, de favoriser la restauration de la barrière cutanée et de promouvoir le retour à une peau normale. Les résultats obtenus permettront de sélectionner les candidats thérapeutiques les plus prometteurs en vue de leur développement préclinique. À plus long terme, ces travaux pourraient contribuer au développement de nouvelles stratégies thérapeutiques destinées au traitement de maladies inflammatoires cutanées caractérisées par une altération de la barrière épidermique, telles que la dermatite atopique, les dermatites de contact ou d'autres affections inflammatoires de la peau. Les connaissances acquises pourront également améliorer la compréhension des mécanismes de résolution de l'inflammation et être utiles au développement de traitements ciblant d'autres pathologies inflammatoires. Enfin, les données générées permettront d'enrichir les connaissances fondamentales sur les interactions entre la barrière cutanée, les cellules et pourront servir de base à de futurs projets de recherche visant à développer des approches thérapeutiques plus efficaces et mieux ciblées.

Procédures

Au cours des expérimentations les animaux subiront une épilation avec une crème dépilatoire suivi d'une irritaion de la peau grace à une serie de collage et decollage de ruban adhésif, tout ceci sous anesthésie durant une quinzaine de minutes. Les animaux subiront des injections de substance. Les animaux, au cours de la procédure pourront subir des prélèvement de sang après anesthésie gazeuse à l’isoflurane au maximum une fois par semaine.

Impact sur les animaux

L'irritation de la peau induit une altération localisée et transitoire de la barrière cutanée. Cette procédure entraîne le développement d'une réaction inflammatoire locale. Les animaux peuvent présenter un inconfort modéré ainsi qu'un prurit pouvant se traduire par un toilettage ou un grattage plus fréquent de la zone concernée. Les administrations des molécules expérimentales pourront entraîner un stress transitoire lié à la contention ainsi qu'une gêne ponctuelle au site d'administration, en fonction de la voie utilisée (application cutanée, injection ou gavage). Les prélèvements biologiques, lorsqu'ils sont réalisés sur animal vivant, pourront provoquer un inconfort bref et limité. Les animaux feront l'objet d'une surveillance clinique régulière comprenant l'évaluation de l'état général, du comportement, du poids corporel et de l'évolution des lésions cutanées. Une attention particulière sera portée à l'apparition de signes d'inconfort, d'automutilation ou de lésions cutanées excessives. En cas d'aggravation des lésions ou d'altération de l'état général répondant aux critères d'arrêt définis dans le protocole, l'animal sera retiré de l'étude et euthanasié selon les procédures réglementaires. Compte tenu du caractère localisé et réversible de l'inflammation induite ainsi que des mesures de surveillance et de raffinement mises en œuvre, les nuisances attendues sont limitées dans le temps et compatibles avec une procédure de gravité modérée.

Devenir

A l'issu de la procédure c'est à dire entre 2 et 10 jours après l'induction de la pathologie, tous les animaux seront mis à mort. Après vérification du décès des animaux (coeur non battant), certains organes tels que la rate, les ganglions et la peau lésée seront prélevés afin de réaliser des études complémentaires et définir les mécanismes cellulaires mis en jeu.

Remplacement

Le projet s'inscrit dans une démarche visant à appliquer le principe de Remplacement en recourant aux méthodes alternatives chaque fois qu'elles permettent de répondre aux objectifs scientifiques. En amont des expérimentations in vivo, les molécules candidates sont sélectionnées et caractérisées à l'aide d'approches in vitro, notamment sur des cultures cellulaires et, lorsque cela est pertinent, sur des modèles reconstruits de peau. Ces modèles permettent d'évaluer leur cytotoxicité, leurs effets sur certaines voies de signalisation inflammatoires et leurs propriétés biologiques. Toutefois, ces approches ne permettent pas de reproduire la complexité des interactions entre les différentes cellules de la peau, les cellules immunitaires circulantes, le système lymphatique et la circulation sanguine. Elles ne permettent pas non plus d'étudier le recrutement des cellules immunitaires, la dynamique de la réponse inflammatoire, la restauration de la barrière cutanée ni les effets pharmacocinétiques et pharmacodynamiques des molécules administrées. À ce jour, il n'existe pas de méthode alternative validée permettant de reproduire l'ensemble de ces mécanismes physiologiques dans un système non animal.

Réduction

Le nombre d'animaux utilisés dans ce projet sera limité au strict minimum nécessaire pour atteindre les objectifs scientifiques tout en garantissant la robustesse et la validité statistique des résultats. Les effectifs par groupe expérimental seront déterminés sur la base de l'expérience acquise par l'équipe avec ce type de modèle, des données de la littérature et, lorsque cela est possible, de calculs de puissance statistique prenant en compte la variabilité des paramètres étudiés. Le modèle d'irritation de la peau est un modèle reproductible, permettant de limiter la variabilité expérimentale et ainsi de réduire le nombre d'animaux nécessaires pour mettre en évidence un effet biologique des traitements évalués. La randomisation des animaux entre les groupes expérimentaux et l'utilisation de protocoles standardisés contribueront également à améliorer la qualité des données obtenues. Plusieurs paramètres (évaluation clinique, analyses histologiques, dosages de biomarqueurs et analyses immunologiques ou moléculaires) seront mesurés à partir des mêmes animaux, afin de maximiser les informations obtenues pour chaque individu et d'éviter la constitution de cohortes supplémentaires. Lorsque cela sera scientifiquement justifié, des groupes témoins communs seront utilisés entre différentes séries expérimentales réalisées dans des conditions identiques, afin d'éviter l'utilisation d'animaux supplémentaires. Les expériences seront planifiées de manière à limiter les répétitions inutiles et seules les molécules ayant démontré un potentiel lors des études préalables seront évaluées in vivo. L'ensemble de ces mesures permettra de réduire le nombre d'animaux utilisés tout en assurant la qualité scientifique et la reproductibilité des résultats.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans des cages stériles avec de la nourriture de la litière et de l’eau stérile dans des conditions conformes à la réglementation en vigueur, avec un enrichissement du milieu adapté à leurs besoins physiologiques et comportementaux (matériel de nidification, abri et objets d'enrichissement). Une période d'acclimatation d'au moins une semaine sera respectée avant le début des expérimentations afin de limiter le stress lié au changement d'environnement. Les animaux seront manipulés par un personnel formé et compétent, selon des techniques visant à réduire le stress associé à la contention. Les procédures expérimentales seront réalisées dans un environnement calme et selon des protocoles standardisés afin de limiter leur durée et leur variabilité. L'altération de la barrière cutanée sera réalisée sous anesthésie à l’isoflurane et limitée à une zone restreinte du dos et réalisée selon une procédure reproductible, en utilisant le nombre minimal de tape strips nécessaire pour obtenir le niveau d'inflammation recherché. Les traitements administrés respecteront les volumes maximaux recommandés et les bonnes pratiques d'expérimentation animale. Les animaux feront l'objet d'une surveillance clinique régulière tout au long de l'étude. Seront notamment évalués l'état général, le comportement, le poids corporel, l'aspect du pelage ainsi que l'évolution des lésions cutanées (érythème, desquamation, œdème). Une attention particulière sera portée aux signes de prurit important, de grattage excessif ou d'automutilation. Tout animal présentant une altération importante de son état général, une perte de poids supérieure aux seuils définis dans le protocole, des lésions cutanées sévères, des signes de douleur ou de détresse persistants, ou toute autre atteinte incompatible avec la poursuite de l'étude, sera retiré de l'expérimentation et mis à mort selon une méthode réglementaire. Les expérimentateurs seront formés à la reconnaissance des signes précoces de douleur et de mal-être afin d'assurer une prise en charge rapide des animaux. L'ensemble de ces mesures de raffinement permettra de limiter les nuisances induites par les procédures expérimentales tout en garantissant l'obtention de données scientifiques de qualité.

Choix des espèces

La souris est le modèle expérimental de référence pour l'étude des mécanismes de l'inflammation cutanée et l'évaluation préclinique de nouvelles stratégies thérapeutiques. Son système immunitaire est largement caractérisé et présente de nombreuses similitudes fonctionnelles avec celui de l'Homme, permettant l'étude des interactions complexes entre les cellules immunitaires et les cellules résidentes de la peau au cours de la réponse inflammatoire. Les expérimentations seront réalisées sur des souris jeunes adultes, âgées de 6 à 12 semaines au début de la procédure expérimentale. Ce stade de développement a été retenu car le système immunitaire est pleinement mature et la structure de la peau est stabilisée, permettant d'obtenir une réponse inflammatoire reproductible après altération de la barrière cutanée. L'utilisation d'animaux adultes limite également les variations physiologiques observées au cours de la croissance ou liées au vieillissement, susceptibles d'influencer les paramètres étudiés.

Une amputation de la phalange distale dans les huit premiers jours de vie, pratiquée sur toutes les souris pour les identifier et les génotyper, ouvre le protocole. 5 000 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, exposées à des sons de deux heures et pouvant aller jusqu'à huit heures, puis suivies par des séances d'audition d'une heure toutes les une à deux semaines, une partie subissant en plus une chirurgie d'une heure suivie de deux heures de mesures. L'objet est de mesurer ce que le bruit abîme dans le système auditif et ses relais cérébraux, chez des souris dont beaucoup portent des mutations de gènes de surdité. Toutes sont tuées, le porteur indiquant qu'elles "ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés", et que leurs corps servent ensuite, quand c'est possible, à des entraînements à la dissection au sein du centre de recherche.

Objectifs

Objectif : Etudier les conséquences d’un son d’intensité moyenne à forte et ce dans la durée sur les réseaux neuronaux auditifs et la santé des individus. LE SYSTEME AUDITIF Le système auditif humain comprend l’oreille externe, l’oreille moyenne, l’oreille interne, ainsi que les centres neuronaux de traitement des stimuli auditifs. La cochlée comporte l’organe de Corti, qui abrite les cellules sensorielles, dites cellules ciliées. Il repose sur une membrane basilaire, qui contribue à l’analyse fréquentielle du son. Il y a quelques 14 000 cellules ciliées chez l’homme. Sous l’effet de la stimulation sonore, leur dépolarisation conduit à la libération de neurotransmetteur. Au total, ces 30 000 neurones chez l’homme forment le nerf auditif, qui lie la cochlée au noyau cochléaire, premier relais auditif du cerveau. Ensuite, l’information chemine à travers les divers autres noyaux du cerveau jusqu’au centre auditif. LE BRUIT ENVIRONNEMENTAL L’exposition à un bruit excessif est la première cause environnementale de troubles de l’audition. La surexposition sonore dans les mégapoles dont la densité de population ne cesse de croître ainsi que dans de nombreuses activités de loisirs pour lesquelles l’exposition sonore est peu ou mal contrôlée constitue une menace grandissante pour l’audition à l’échelle planétaire. Les conséquences au niveau central, aussi bien du point de vue des réseaux neuronaux que du point de vue des performances de l’individu dans des tâches auditives sont en outre peu étudiées. A un niveau plus intégratif encore, les conséquences du bruit sur la santé des individus et leurs interactions sociales restent également un sujet de recherche actif. Des résultats suggèrent en outre que les lésions cochléaires dues à une surexposition au bruit sont à l’origine d’une exacerbation de la progression de la perte auditive liée à l'âge (presbyacousie).

Bénéfices attendus

En caractérisant les atteintes auditives liées à la surexposition sonore et également dans les formes génétiques de surdité, notre projet permettra les avancées suivantes : - Nous déterminerons les mécanismes physiopathologiques à l’origine des surdités dans les modèles porteurs des mutations des gènes étudiées. - Un grand nombre de cas de surdités progressives reste souvent inexpliqué. En caractérisant très finement la signature audiologique des souris mutantes, notre travail aidera à identifier les cas de surdités non expliqués qui pourraient être liés à des expositions sonores répétées d’intensités moyennes. - Enfin, notre travail générera des pistes pour de nouvelles approches thérapeutiques susceptibles de prévenir la surdité chez les patients exposés ou porteurs de mutations spécifiques dans des gènes de surdité en testant de nouvelles molécules aux effets protecteurs face à une exposition traumatique sonore.

Procédures

Les interventions seront : - Un prélèvement de phalange sera effectué sur tous les animaux pour l’identification des souris, dans les 8 premiers jours de vie du projet afin de déterminer s’ils sont porteurs ou non de mutations du gène étudié et pour pouvoir commencer les expérimentations à partir du stade P12. Cette procédure dure une dizaine de secondes. Les prélèvements seront utilisés pour le génotypage. De plus cela permettra de constituer les cohortes avant le sevrage et de ne pas maintenir en vie des animaux non nécessaires à la reproduction ou aux expérimentations. Pour les expérimentations sur l’adulte, les animaux seront identifiés soit par prélèvement auriculaire soit par une puce implantée en sous-cutané. - Nous effectuerons un suivi de l’audition de modèles de souris pour des atteintes auditives à la suite de de l’exposition sonore et dépendant du gène étudié. Ce suivi aura lieu à la suite de l’exposition et au cours du temps, approximativement toutes les unes à deux semaines afin de suivre l’évolution de la surdité induite par le bruit. Chaque suivi dure environ 1h. - Une partie des animaux auront une chirurgie soit terminale soit pour permettre des enregistrements électrophysiologiques sur l’animal éveillé ensuite. Chaque chirurgie aura une durée de 1h et suivi de 2h de mesures fonctionnelles.

Impact sur les animaux

La plupart des procédures impliquent des expérimentations légères ou modérées ou une succession d’expérimentations légères. Quelques manipulations du projet pourraient entraîner des nuisances : - L'identification se fait par amputation de la phalange distale dans les 8 premiers jours de vie, douleur au moment de l’amputation. - Certaines expositions sonores d’une durée de 2h et pouvant aller jusqu’à 8h pourraient induire un stress temporaire sur l’animal, n’excédant pas quelques heures. C’est pourquoi les différentes mesures utilisant ces tests sont espacées dans le temps. Les études des cinquante dernières années sur des protocoles similaires n’ont pas mis en évidence de surmortalité liée au bruit chez les rongeurs. - En ce qui concerne les chirurgies : Si celles-ci sont terminales, un protocole de médication antidouleur sera appliqué à l’animal en début de procédure. Pour les chirurgies de préparation aux enregistrements neuronaux sur animal éveillé, la douleur et l’inconfort modérée seront contrôlés par des antalgiques.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés. En effet, l’ensemble des animaux du projet sont des organismes génétiquement modifiés, de nombreuses procédures nécessitent la mise à mort de l’animal pour récupérer des tissus afin d’effectuer différentes expérimentations ex vivo. D’autres procédures impliquent des interventions qui signifient qu’on ne peut pas les réutiliser. La plupart des animaux sont porteurs de mutations de gènes de surdité très spécifiques rendant impossible leur réutilisation par d’autres équipes. Cependant, une fois les animaux mis à mort, nous essayons de les utiliser pour des entraînements à la dissection et la mise au point de nouveaux protocoles lorsque c’est possible. Ces partages se font typiquement à l’échelle du centre de recherche au-delà de notre équipe.

Remplacement

A ce jour, aucune méthode alternative que ce soient des études au niveau cellulaire ou tissulaire ne sont connues et envisagées pour ce projet. En effet, il n’est pas possible actuellement de simuler de manière pertinente les effets des entrées sensorielles sur des circuits cérébraux composés de millions de neurones densément connectés, en interaction avec l’évolution des niveaux de stress des animaux.

Réduction

La réduction a pour objectif d’utiliser le nombre suffisant d’animaux pour avoir des résultats scientifiques significatifs. Les groupes sont constitués afin de garantir une puissance statistique de 80% pour des différences de 20%. Nous utilisons des tests classiques pour tester la significativité de nos résultats. Afin de réduire le nombre d’animaux, nous utilisons des mâles et des femelles indifféremment, et nous appliquons plusieurs mesures sur le même animal dès que possible.

Raffinement

Les animaux seront suivis quotidiennement par les expérimentateurs ou les zootechniciens. Ce projet ne concerne que des procédures dont la mise en œuvre ne devrait se traduire ni par une dégradation de l’état de santé de l’animal ni par des douleurs importantes. Si nous observions un comportement anormal en termes de santé (observation du poids, du pelage, etc.) dès l’initiation de l’intégration dans un groupe expérimental, l’animal serait immédiatement mis à mort. Plusieurs méthodes de raffinement sont utilisées dans nos projets. Nous avons par exemple veillé à ce que nos tests comportementaux ne reposent pas sur des motivations par des déprivations de nourriture ou d’eau. Lors des chirurgies, des antalgiques et des couvertures chauffantes sont utilisées afin de limiter au strict minimum le risque d’hypothermie et de stress physique. Un renforcement des enrichissements (igloo, coton, tunnel, roue…) est utilisé dans les cages d’hébergements. En cas d’hypothermie, des couvertures chauffantes sur le fond de la cage sont également utilisées. En cas de déshydratation, des réhydratations sous-cutanées sont réalisées ainsi que la fourniture de gel nutritif ou de croquettes mouillées. Plusieurs points limites spécifiques et précoces pendant la chirurgie (hémorragies, baisse des constantes vitales etc…), post-chirurgie (infections, douleurs persistantes) ou post-stimulation sonore basés sur une grille de scorage incluant aspect extérieur, activité de déplacement, capacité à boire et s’alimenter, réactivité à la préhension, isolement du groupe, sont établis pour éviter toute souffrance inutile.

Choix des espèces

Nous souhaitons recourir aux souris de laboratoire dont le système auditif est similaire à celui de l’homme. De plus, la souris de laboratoire est le seul mammifère modèle pour lequel on dispose d’outils génétiques conséquents. L’audition se met en place chez la souris autour de P10-P12. Le projet impliquera principalement donc des animaux âgés d’au moins P10 afin de pouvoir étudier les effets du bruit sur le système auditif au cours de la vie de l’animal.

Jusqu'à quatorze injections dans l'abdomen par animal, pratiquées sur souris vigiles à raison d'une toutes les deux semaines, plus jusqu'à quatre prélèvements sanguins : 1 500 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le résumé qualifie ces gestes de "stress transitoire" et de "douleurs légères à modérées", tout en indiquant que certains composés injectés peuvent altérer le comportement de l'animal. Les souris dont la réponse immunitaire est jugée la meilleure sont tuées les premières pour prélever les organes produisant les anticorps, les autres restant en hébergement quatre à huit semaines et pouvant recevoir un nouveau cycle de vaccination avant leurs propres "prélèvements terminaux". Ce maintien en vie assorti d'une seconde immunisation figure dans la rubrique consacrée à la réduction des effectifs.

Objectifs

Les anticorps sont des protéines sécrétées par des cellules spécialisées du système immunitaire qui s’attachent aux substances étrangères au corps (bactéries, virus), appelées antigènes, afin de les neutraliser dans le but d'être évacuées ou détruites par d’autres composants du système immunitaire. Ces antigènes sont gardés en mémoire par le système immunitaire, permettant de réagir plus rapidement en cas de nouvelle exposition. Depuis les années 1980, le développement d'anticorps a profondément amélioré les traitements thérapeutiques dans de nombreuses pathologies, comme le cancer et les maladies inflammatoires chroniques. Les premiers anticorps utilisés en médecine étaient produits chez la souris et pouvaient provoquer des effets secondaires importants mais ils étaient précurseurs d'une révolution dans les soins. Grâce aux progrès des biotechnologies et du génie génétique, il est aujourd’hui possible de développer des anticorps modifiés de plus en plus proches des anticorps humains, ce qui réduit fortement les effets indésirables. Plus d’une centaine d’anticorps thérapeutiques sont désormais utilisés en médecine et de nombreux autres sont en cours de développement. Malgré ces avancées, le développement de nouveaux anticorps reste long et complexe. L’une des principales difficultés est le délai entre l’identification d’une nouvelle cible thérapeutique potentielle par les laboratoires publics ou privés et la possibilité de tester cette cible en clinique. Ce projet s’inscrit dans la première étape de découverte des anticorps à visée thérapeutique et vise à accélérer la découverte et la sélection de nouveaux anticorps thérapeutiques avant leur évaluation dans des études précliniques.

Bénéfices attendus

Le projet faisant l’objet de cette demande permettra la découverte et l’obtention rapide d’un panel de nouveaux anticorps d’intérêt thérapeutique notamment dans le cancer et les maladies inflammatoires.

Procédures

- Des injections dans l’abdomen réalisées sur animaux vigiles en 2 min maximum/animal à une fréquence d’une injection toutes les 2 semaines durant 6 à 8 semaines. Toutes les souris du projet seront concernées. Nous envisageons que cela correspondrait à 1500 animaux. En fonction de la stimulation du système immunitaire, des injections supplémentaires peuvent être nécessaires suivant la même procédure. - Des injections en intraveineuse réalisées à l’ animal en 2 à 4 min sous anesthésie. Nous évaluons que cela correspondrait entre 150 et 300 animaux. - Des prélèvements sanguins sont réalisés sur animaux vigiles à une fréquence de toutes les 2 semaines (6 jours après chaque injection dans l’abdomen à partir de la deuxième injection). Cette opération est réalisée en 2-3 min maximum/animal. Toutes les souris du projet seront concernées, soit 1500 animaux au maximum.

Impact sur les animaux

Suite aux procédures que nous réalisons dans ce projet, les animaux peuvent subir : - du stress transitoire lié à la contention nécessaire à la réalisation des injections (de 4 jusqu’à 14 injections par animal) et des prélèvements sanguins (jusqu’à 4 prélèvements par animal maximum). - des douleurs légères à modérées dues au mode d’injection et à l’injection de certains composés pouvant altérer le comportement de l’animal.

Devenir

Les animaux présentant les meilleurs résultats seront choisis pour réaliser les étapes finales de la procédure. Seuls les animaux sélectionnés seront euthanasiés afin de prélever les organes produisant les anticorps et réaliser les étapes suivantes de recherches d'anticorps. Les animaux restants seront gardés et surveillés en hébergement durant 4 ou 8 semaines supplémentaires jusqu’à obtenir les résultats à partir des premiers animaux. Si les premiers résultats ne permettent pas d’identifier des anticorps d’intérêts, les animaux conservés pourront recevoir un nouveau cycle de vaccination, dans le but de renforcer la réponse immunitaire avant la réalisation des prélèvements terminaux. Si les résultats de séquençage sont concluants, les animaux seront euthanasiés dès que possible.

Remplacement

L’utilisation des animaux reste indispensable pour développer de nouveaux anticorps thérapeutiques. En effet, aucun autre modèle biologique ou chimique ne permet actuellement de produire des molécules de structure aussi complexe et variée. Les biotechnologies ne permettent pas de mimer ou reproduire totalement la réponse "anticorps" du système immunitaire rendant l’utilisation d’animaux encore indispensables pour la découverte de nouveaux anticorps comme de potentiels médicaments en immunothérapie.

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés pour chaque expérience sera déterminé à partir des données scientifiques disponibles concernant la cible d’intérêt thérapeutique afin d’évaluer la complexité de la cible et la nécessité d’effectuer plusieurs stratégies de vaccination. Toutes les procédures expérimentales seront recensées numériquement permettant une traçabilité et un suivi des expériences menées. Ce suivi comprendra notamment les souris utilisées, les antigènes testés, les résultats obtenus et leurs interprétations ainsi que toute observation ou information pouvant être utile par la suite. Une attention particulière sera portée à la réduction du nombre d’animaux utilisés. Ainsi, les souris non sélectionnées pour les étapes finales du protocole (prélèvement d'organes) seront conservées. Si les premiers résultats ne permettent pas d’identifier des anticorps d’intérêts, les animaux conservés pourront recevoir un nouveau cycle de vaccination, dans le but de renforcer la réponse immunitaire avant la réalisation des prélèvements terminaux.

Raffinement

Les conditions d’hébergement ont été optimisées pour réduire le stress des animaux : présence d’enrichissement dans les cages (mini-dôme en cellulose et lanières en papier kraft pour former des nids), maintien des animaux en groupes de 3 à 4 afin d’éviter l’isolement et une période d’acclimatation de 7 jours est respectée systématiquement avant les manipulations. Afin d'atténuer la douleur chez l'animal, nous avons recours à l'anesthésie gazeuse lors de certains gestes techniques. Durant toute la durée d'une expérience, l’ensemble des animaux est observé quotidiennement pour s’assurer : des conditions adéquates de stabulation (paramètres environnementaux, litière, alimentation, boisson) et de l’état de santé des animaux (comportement, aspect physique), pesée 2 fois par semaine en temps normal et quotidiennement en cas d’apparition de signes importants de douleur chez l’une des souris du protocole. Si un état persistant de douleur durant plus de 2 jours été observé, l’animal sera euthanasié. Les animaux euthanasiés de manière anticipée après atteinte d'un point limite ne feront pas l'objet de prélèvements, leur état clinique pouvant compromettre la qualité des tissus et des cellules recherchés.

Choix des espèces

La souris reste l’animal le plus utilisé pour le développement d’anticorps à visée thérapeutique, car le génome de la souris est proche de l’homme à 95%. Le développement d’anticorps thérapeutiques par modification génétique est basé sur des anticorps d’origine murine. La maturité sexuelle des souris se situant aux alentours des 6 à 8 semaines selon le sexe, il convient d’utiliser des animaux jeunes âgés d’au moins 8 semaines pour les programmes d’immunisation. Généralement, les jeunes animaux sont de meilleurs producteurs d’anticorps que les animaux plus âgés parce que la fonction immunitaire atteint son apogée à la puberté et diminue lentement par la suite. Les souris seront donc âgées de 8 à 10 semaines lors du démarrage du protocole d’immunisation. Pour les modèles génétiquement modifiés difficiles à générer, une tolérance de 8-12 semaines sera admise. La maturité sexuelle des souris se situant aux alentours des 6 à 8 semaines selon le sexe, il convient d’utiliser des animaux jeunes âgés d’au moins 8 semaines pour les programmes d’immunisation. Généralement, les jeunes animaux sont de meilleurs producteurs d’anticorps que les animaux plus âgés parce que la fonction immunitaire atteint son apogée à la puberté et diminue lentement par la suite. Les souris seront donc âgées de 8 à 10 semaines lors du démarrage du protocole d’immunisation. Pour les modèles transgéniques ou KO difficiles à générer, une tolérance de 8-12 semaines sera admise.

160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque souris reçoit une injection sous anesthésie générale puis dix injections sur animal vigile, et celles portant la tumeur TC-1 quatorze anesthésies générales de plus pour le suivi par imagerie, la croissance tumorale et l'immunothérapie pouvant entraîner une perte d'appétit et de poids. L'objet est de reproduire par une combinaison d'anticorps les signaux qu'émettent les cellules tumorales mourantes, afin de renforcer une immunothérapie déjà employée en clinique. Les retombées annoncées contre le cancer du poumon sont placées à long terme, quand le porteur affirme dans le même résumé qu'aucune technologie ne permet de reconstruire un système immunitaire fonctionnel hors de l'animal, et que le recours à "un organisme complet fonctionnel (la souris)" est "indispensable".

Objectifs

Certaines thérapies anticancéreuses induisent une mort cellulaire immunogène (immunogenic cell death, ICD), une forme de mort cellulaire régulée capable de déclencher une réponse immunitaire antitumorale durable grâce à l’émission coordonnée de signaux de danger (damage-associated molecular patterns, DAMPs. Nous avons démontré, dans un projet précédent, qu’une reconstitution de ces signaux de danger grâce à des lignées cellulaires génétiquement modifiées est suffisante pour induire une mémoire immunitaire durable et renforcer la sensibilité des tumeurs au blocage du point de contrôle immunitaire PD-1. Fort de ces résultats mécanistiques, nous développerons une stratégie thérapeutique visant à reproduire pharmacologiquement les fonctions immunostimulatrices de ces signaux. Nous évaluerons une combinaison d’anticorps monoclonaux anti-CD47 et anti-CD39 associée à un agoniste de HMGB1 (RS-09) afin de reproduire in vivo les principales conséquences immunologiques induites par les DAMPs. Cette approche sera systématiquement combinée au blocage du point de contrôle immunitaire PD-1, dans un contexte thérapeutique directement compatible avec la pratique clinique et présentant ainsi un potentiel translationnel nettement supérieur à celui d’approches reposant sur des cellules tumorales génétiquement modifiées (projet précédent). Démontrer l’efficacité de cette combinaison sur la croissance tumorale constituera ainsi une validation préclinique robuste de notre stratégie thérapeutique.

Bénéfices attendus

A court terme, ce projet nous permettra de valider, dans des modèles précliniques, une nouvelle stratégie pharmacologique antitumorale efficace avec l’utilisation de combinaison d’anticorps et d’agoniste. Nous pourrons mettre aussi en évidence que cette stratégie sera possiblement applicable contre plusieurs types de cancer. À long terme, cela permettra le développement de nouvelles immunothérapies combinatoires contre le cancer du poumon, plus adaptées aux patients et beaucoup mieux tolérées.

Procédures

Les souris seront manipulées régulièrement (

Impact sur les animaux

Diverses procédures (immobilisations et injections) peuvent provoquer du stress chez l'animal et une légère douleur transitoire au point d'injection. La croissance tumorale et l'immunothérapie peuvent entraîner une perte d'appétit modérée, qui peut à son tour entraîner une perte de poids modérée.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasiés afin de collecter divers organes pour des analyses immunologiques.

Remplacement

L'utilisation d'animaux vivants est indispensable car ce projet vise à tester l'efficacité des traitements par l'activation du système immunitaire. De nos jours, il est impossible de reconstruire un système immunitaire fonctionnel in vitro/ex vivo ou in silico à cause de la limite des technologies actuelles. Il n’y a, en effet, aucune technologie existante qui le permette. C’est pourquoi le recours à un projet sur un organisme complet fonctionnel (la souris) est indispensable.

Réduction

Une analyse statistique a été réalisée pour calculer le nombre d'animaux requis. Plusieurs paramètres seront suivis sur chaque animal (croissance tumorale, survie) et plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) afin d'extraire un maximum de données pour cette expérience. Ces tissus seront également partagés avec nos collaborateurs afin de réduire le nombre d'animaux utilisés.

Raffinement

Le poids des souris sera mesuré avant le début des traitements, et plusieurs fois par semaine lors de l'expérience de croissance tumorale. Nous avons établi une grille de score regroupant les critères relatifs au bien-être de l’animal, elle sera utilisée tout au long du projet, les points limites précoces y ont été définis et seront strictement appliqués. Par ailleurs, des mesures seront prises pour limiter le stress : plusieurs souris par cage pour un hébergement en groupes sociaux, animaux hébergés au calme et disposant de nids et de tunnels en carton. Les interventions seront réalisées sous anesthésie générale ou non selon le geste à l'écart des animaux hébergés et par des personnes expérimentées. Les points d’injections pour les traitements seront alternés d’une fois à l’autre.

Choix des espèces

Le choix de la souris pour la réalisation des expériences envisagées se justifie par plusieurs raisons: - La souris est l’animal dont la génétique est la mieux connue. - La souris est un animal très utilisé en oncologie, de nombreuses données sont déjà accessibles et utilisables ce qui permet de réduire le nombre d’animaux nécessaire. La méthodologie envisagée est d’une mise en place relativement aisée sur ce type d’animal et nous avons acquis une pratique expérimentale sur cette espèce. Nous utiliserons des animaux âgés de 7 semaines pour s'assurer que l'organisme a terminé son processus de développement et que le système immunitaire est pleinement fonctionnel.

Cinquante-deux semaines de régime enrichi en graisses, en sucres et en cholestérol, l'ablation des deux ovaires, quarante-quatre heures en cage individuelle : 4 480 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées par dislocation cervicale pour prélèvement des tissus. S'y ajoutent six prises de sang à la joue après six heures de jeûne, quatre échographies cardiaques sous anesthésie, des gavages ou injections suivis d'une incision de la queue et d'un prélèvement toutes les quinze minutes pendant deux heures. L'objet déclaré est de comprendre pourquoi les œstrogènes protègent les femmes des maladies chroniques du foie, en supprimant ces hormones chez des souris femelles pour observer ce qui se passe ensuite. Le porteur écrit que la souris est le "meilleur modèle expérimental" parce que des lignées transgéniques dépourvues des deux protéines étudiées existent déjà dans le foie.

Objectifs

Le syndrome métabolique touche actuellement 38% de la population mondiale. Au niveau du foie, les complications de ce syndrome se caractérisent par une accumulation de graisses dans cet organe. Ce stade précoce et bénin peut évoluer vers des stades plus graves, caractérisés par une inflammation et une fibrose conduisant à une dysfonction de l’organe. L’ensemble de ces atteintes hépatiques chroniques, nommées hépatopathies métaboliques (HM), représentent la première cause de transplantation de foie et sont associées à des complications cardiaques. Comprendre les mécanismes contrôlant la progression des HM est crucial pour identifier les patient(e)s à risque et développer des traitements préventifs et/ou curatifs actuellement inexistants. Les données cliniques et scientifiques montrent que les femmes sont protégées de la survenue et de la progression de ces HM et de leurs complications grâce aux hormones sexuelles féminines, les œstrogènes. Dans ce projet nous souhaitons déterminer le rôle de 2 protéines importantes pour le métabolisme des graisses dans le foie dans la progression des HM. Ce projet permettra de comprendre la fonction des hormones sexuelles à l’origine des différences liées au sexe dans la susceptibilité aux HM. Il nécessite l’utilisation d’animaux de laboratoire, car, à l'heure actuelle, les modèles et lignées cellulaires disponibles ne permettent pas de reproduire la complexité du système hormonal et ne conservent pas leurs caractéristiques sexuelles.

Bénéfices attendus

Ce projet apportera donc des connaissances essentielles permettant de comprendre les mécanismes protégeant les femmes du développement de ces maladies. Il permettra l’élaboration de stratégies thérapeutiques préventives et /ou curatives adaptées au sexe contre ces atteintes hépatiques qui représentent aujourd'hui la première cause de transplantation de foie dans le monde.

Procédures

Les animaux anesthésiés subiront une opération chirurgicale de 15 minutes avec utilisation d’antalgique pour limiter la douleur post-opératoire – La moitié des animaux auront une alimentation riche en graisse et en sucre pendant 52 semaines et seront hébergés à thermoneutralité - les animaux vigiles seront placés en isolement pendant 90 à 120 secondes, à trois reprises - A 6 reprises nous serons amenés à effectuer des prises de sang à la joue des souris vigiles après 6 heures de jeûne (1 minute par animal) – A 4 reprises, les animaux anesthésiés auront une échographie cardiaque d’environ 10 minutes pour chaque animal - Les animaux vigiles recevront soit un gavage soit une injection d’une durée de 20 secondes par animal suivi par une incision au niveau de la queue et le prélèvement d’une goute de sang toutes les 15 minutes sur une durée totale de 2h - A 2 reprises les animaux seront transportés dans leurs cages d’origine dans un autre établissement (durée inférieure à 10 minutes) - Les animaux seront mis dans des cages individuelles pour une durée totale de 44 heures. « A la fin de l'expérimentation une prise de sang sur chaque animal vigile sera effectuée et, directement après, il sera mis à mort.

Impact sur les animaux

Pour l’ovariectomie, c'est-à-dire l'ablation des 2 ovaires, comme pour tout autre acte de chirurgie, les risques attendus sont majoritairement des complications post-opératoires comme des infections, hémorragies, des adhérences internes et des problèmes de cicatrisation (fils cassés). De plus, même si la prise en charge de la douleur est totale lors de cette procédure, l’animal peut ressentir une gêne temporaire lors du réveil dont les signes sont le poil hérissé, l’isolement des congénères et/ou une perte de poids supérieure à 10%. Enfin, des fils de suture peuvent être arrachés les jours suivant l’opération. De plus, les animaux pourraient subir plusieurs nuisances ou effets indésirables au cours de leur vie allant d’inconforts à des douleurs légères sur de courtes durées. L’inconfort et/ou le stress pourrait survenir lors des mesures de poids (temps inférieur à 1 min) lors des 52 semaines de régime western diet (régime enrichi en graisse, sucres et cholestérol) ou encore lors de la détermination de leur composition corporelle et des transports entre différents établissements utilisateurs (durée inférieure à 10 min). Des douleurs légères n’excédant pas quelques secondes pourraient survenir lors des prises de sang ou lors des tests de tolérance au glucose ou à l'insuline ou encore lors des injections intrapéritonéales. Également, un stress pourrait être subit par les animaux liés à l’isolation de leurs congénères lors des mesures de la composition corporelle ou des mises en cage à métabolisme.

Devenir

A l'issu de la procédure tous les animaux seront euthanasiés par dislocation des cervicales.

Remplacement

Les effets sur tout l'organisme des hormones sexuelles dont les œstrogènes, synthétisés majoritairement par les ovaires, font intervenir des dialogues inter-organes, notamment centraux, et inter-cellulaires à l’échelle de l’organisme qui restent encore non modélisables par des approches cellulaires. Des modèles alternatifs ont été décrits pour l’étude des HM, notamment des modèles de lignées cellulaires d'hépatocytes incubés avec des cocktails de graisses et de sucres permettant de mimer le stockage de graisses dans les cellules qui est caractéristique des HM. Cependant ces modèles ne permettent pas encore d’étudier l’effet des hormones sexuelles et leur rôle dans le développement de l'inflammation et de la fibrose hépatique, qui sont des éléments majeurs dans le développement des complications liées aux HM. C’est pourquoi le recours à l’expérimentation animale est l’unique approche permettant de comprendre l'impact physiologique des hormones sexuelles à l'échelle de l'organisme.

Réduction

Nous avons soigneusement conçu les expériences pour, à la fois, répondre à nos questions scientifiques et respecter la nécessité de réduire le nombre d'animaux dans la recherche scientifique. Nous utiliserons le plus petit nombre possible d'animaux requis pour cibler nos objectifs en fournissant des résultats statistiquement significatifs, c'est-à-dire 10 animaux par groupe expérimental. Ainsi, le nombre d'animaux a été déterminé par un calcul de puissance et basé sur les résultats antérieurs d'études similaires.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans des cages ventilées conformes à la directive européenne. Du papier et du carton sont fournis pour permettre aux souris de fabriquer des nids et exprimer des comportements naturels. Des tunnels en carton favorisent leur activité physique et leurs interactions sociales. La préhension des animaux se fera grâce à un tube en plastique pour soulever les animaux. Une grille de scoring, en collaboration avec les zootechniciens, permet de surveiller en temps réel l'état de santé et de confort des animaux et d'adapter les conditions expérimentales si nécessaire. Lors de l'ablation des ovaires, la diminution de la température corporelle sera limitée par un tapis chauffant. Un gel occuloprotecteur préviendra le dessèchement des yeux. La douleur et la sédation seront contrôlées par des injections d'analgésiques et l'inhalation d'anesthésiants. Les complications post-opératoires potentielles incluent le développement d’infections, d’hémorragies, d’adhérences internes et des problèmes de cicatrisation. Une injection supplémentaire d'analgésique sera réalisée 6h après l'opération pour éviter toute gêne au réveil. Une surveillance quotidienne sera assurée pendant 7 jours. En cas de signes de douleur (poils hérissés, isolement, perte de poids >10%), une intervention analgésique sera initiée en concertation avec le vétérinaire. Si les symptômes persistent, l’animal sera mis à mort par dislocation des cervicales. En cas de déchirure des fils de suture le lendemain, une réintervention sous anesthésiants et analgésiants sera effectuée sous surveillance stricte. Pour les prélèvements de sang sur animal vigile, les animaux seront laissés au maximum libres de leurs mouvements. Les animaux sont transportés suivant une procédure de transport déclarée lors de l’agrément de l’établissement (cheminement et conditions de transport validés par signature d’une charte de transport). Les animaux sont gardés dans leur cage d’origine pour le transport d’une durée de moins de 10 minutes avant l'euthanasie. Pour les mâles aussi bien que pour les femelles, la répartition des animaux dans les cages n’est pas modifiée par rapport à leur arrivée en zootechnie d’expérimentation.

Choix des espèces

Dans ce projet nous souhaitons étudier le rôle de deux protéines importantes pour le métabolisme des graisses dans le foie et impliquées dans la progression des HM. Donc la souris est le meilleur modèle expérimental car il existe des modèles transgéniques dans lesquels ces protéines ont été supprimées dans le foie spécifiquement. Aussi, dans les études publiées par différentes équipes, les mécanismes métaboliques sont pour beaucoup bien décrits chez la souris, avec une transposabilité à l'Homme élevée. En conséquence, la souris demeure une espèce de choix pour ce projet de recherche basé sur les effets des hormones sexuelles sur la progression des HM et leurs conséquences cardiaques. Les animaux seront utilisés entre 8 et 12 semaines d’âge, correspondant à la phase de fin de croissance et de maturité sexuelle et hépatique.