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
ANTIBIORESISTANCE ET RECALCITRANCE DE SOUCHES CLINIQUES: UTILISATION DE MODELES MURINS DANS L’ETUDE DE NOUVELLES MOLECULES ANTIMICROBIENNES.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Pour tester quatre peptides antimicrobiens sur des bactéries résistantes, 2700 souris vont être utilisées, dont 2220 dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère, toutes tuées à l'issue. Elles sont infectées par des bactéries injectées, ce qui peut provoquer douleur, perte de poids et affaiblissement, avec suivi de la température par voie rectale. Les organes sont prélevés après mise à mort pour mesurer l'effet et la toxicité des molécules. Le porteur qualifie l'étape animale d'"indispensable" et affirme qu'"aucune méthode alternative n'est disponible", après avoir reconnu l'efficacité déjà obtenue in vitro.
Objectifs
Chaque année, en France et dans le monde, des milliers de patients présentent une infection à bactérie multi ou hautement résistante aux antibiotiques et les patients se trouvent souvent dans une impasse thérapeutique. Deux phénomènes ont été identifiés comme responsables de l’échec de traitement : la résistance et la récalcitrance aux antibiotiques. La résistance se définit par l’acquisition bactérienne de nouveaux mécanismes permettant leur croissance en présence d’antibiotiques. L'Organisation mondiale de la Santé (OMS) a publié un rapport stipulant que plus de 40 % des antibiotiques surveillés montrent une résistance accrue sur plusieurs types de bactéries . La résistance aux antimicrobiens est donc devenue un problème majeur de santé publique. Plusieurs études réalisées dans notre laboratoire ont prouvé l'efficacité in vitro de 4 nouveaux peptides anti-microbiens sur ces bactéries. Point majeur : aucune résistance bactérienne n’a pu être mise en évidence. Démontrer maintenant leur efficacité in vivo, dans un modèle murin d’infection représente une étape indispensable dans leur validation thérapeutique. La récalcitrance se définit par la capacité d’une population bactérienne, sensible à un antibiotique donné, à entrer en dormance, survivre au traitement et se remultiplier une fois le traitement arrêté, causant des rechutes infectieuses. Nous sommes capables au laboratoire d’induire de la récalcitrance et nous avons à notre disposition 10 couples isogéniques. Ces souches sont isolées de patients ayant développé une infection (souche initiale) puis une rechute (souche de rechute) après traitement antibiotique. De nouvelles données sur les changements phénotypiques transistoires dans la population bactérienne pourront être ainsi collectées et nous renseigneront sur les niches qui pendant l’infection, permettent à certaines bactéries normalement sensibles de survivre aux traitements antibiotiques, découlant sur des phénomènes de rechute et de récurrences infectieuses à l’arrêt du traitement.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche représente une étape indispensable dans la validation de nouvelles molécules antibiotiques. L’antibiorésistance et la récalcitrance sont des phénomènes qui concernent à la fois la santé animale et la santé humaine. En France, chaque année 125 000 infections et 5 500 décès sont attribuables aux échecs de traitement des infections. Ce projet implique des bactéries pathogènes du groupe ESKAPE qui constituent un ensemble de bactéries conduisant à des infections nosocomiales qui, selon l’organisation mondiale de la santé (OMS), représente une menace planétaire du fait de leurs multiples résistances aux antibiotiques et leur diffusion au sein des hôpitaux. Une étude chez l’animal permettra d’analyser et d’envisager, dans un second temps, une étude d’évaluation de différents protocoles thérapeuthiques chez l’Homme. La recherche préclinique sur l'animal est en effet une étape indispensable, permettant de s'assurer que les médicaments ou les protocoles de soin sont sûrs et efficaces, avant de les proposer aux malades.
Procédures
Les gestes techniques pratiqués sur animal vigile sont : injection par voie peritoneale, injection par voie intraveineuse ou injection en sous-cutané, pesée ds animaux et prise de température rectale. Ces gestes ne durent que quelques secondes chacun, les injections sont limitées à un seul par animal et par jour.
Impact sur les animaux
L'injection de bactéries chez la souris peut provoquer de la douleur et de la souffrance. Elle peut engendrer également une baisse d'activité, une perte de poids et un affaiblissement général. Les doses de bactéries injectées seront calibrées pour minimiser ces effets. Les antibiotiques que nous utilisons dans le modèle de récalcitrance ont déjà été testés sur l’animal et ne provoquent pas d’effets secondaires
Devenir
Afin de caractériser l'effet de nos traîtements, notemment l'effet biologique, nous devons récupérer en fin d'expérience les organes des animaux traîtés et non traîtés. Nous devons pour cela procéder à l'euthanasie de l'ensemble des animaux du projet. L'étude moléculaire des tissus des organes est indispensable pour évaluer les effets de nos nouvelles molécules ainsi que leur toxicité.
Remplacement
Les modèles ex vivo apportent des informations intéressantes puisqu’ils renseignent sur la capacité de ces molécules à être actives sur des bactéries cultivées in vitro. Mais ils ne permettent pas de renseigner sur l’évolution in vivo, donnée essentielle pour mesurer leur efficacité réelle. Dans cette étude, l’utilisation d’animaux est nécessaire en raison de la complexité du sepsis, qui affecte plusieurs organes en même temps. Pour bien comprendre cette maladie, il est indispensable d’étudier ses effets sur un organisme entier. Par ailleurs, les résultats obtenus chez les rongeurs, lorsqu’ils sont cohérents entre différents modèles, reflètent généralement bien ce qui se passe chez l’Homme. Aucune méthode alternative n'est disponible actuellement.
Réduction
Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, nous nous sommes basés sur les travaux précédents menés dans notre laboratoire, ainsi que sur une analyse approfondie de la littérature scientifique sur cette maladie. Nous avons optimisé les prélèvements de tissus après l’euthanasie de chaque animal. De plus, nous avons effectué un test statistique appelé calcul de puissance (avec une puissance de 90 % et un seuil d’erreur de 5 %) pour déterminer précisément le nombre d’animaux nécessaires par groupe.
Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions adaptées: locaux confinés, portoirs ventilés, eau et nourriture ad libitum avec un maximum de 5 animaux par cage (Chaque animal est identifié à l’aide d'une bague numérotée). Aucun animal ne sera maintenu seul dans sa cage sauf en cas d’agressivité ou si des soins particuliers sont nécessaires. De l'eau gélifié, du coton pour faire leur nid, des jouets type tunnel pourront être ajoutés dans la cage. Une attention particulière sera porté au bien-être des animaux tout au long de l'étude. Nous surveillerons régulièrement les rongeurs pour détecter toute douleur excessive. L’état physique, le comportement seront vérifiés visuellement. Le poids sera suivi à l’aide d’une balance. La température corporelle sera mesurée avec un thermomètre rectal adapté aux rongeurs. Le suivi quotidien, pendant 7 jours permettra d'avoir un contrôle continu sur leur état de santé.
Choix des espèces
L’utilisation du modèle souris dans l’évaluation thérapeutique de nouvelles molécules est largement détaillée dans la littérature scientifique. Ce modèle simple est facilement reproductible. Les animaux seront âgés de 4 à 8 semaines. A ce stade de développement, les animaux sont de jeunes adultes avec un système immunitaire mature et une stabilisation de la croissance et du poids. Ce qui permet d'exclure des paramètres susceptibles d'interférer avec les résultats de l'expérimentation. Depuis plusieurs années un grand nombre d'études ont été publiées sur le sepsis en utilisant des rongeurs comme modèle animal. Leur utilisation nous permet de mieux situer nos résultats dans un contexte scientifique global. Ces modèles de rongeurs ont été largement étudiés, et l’on connaît bien leur cycle de vie ainsi que leurs éventuels impacts sur les expérimentations. Les rongeurs sont compatibles avec un large éventail de techniques pour analyser différents paramètres et mécanismes, y compris ceux que nous utiliserons dans cette étude. L’utilisation de souris est donc recommandée.
Nouveaux complexes organométalliques en tant que radiosensibilisants dans le traitement de cancers incurables
- Recherche appliquée
- Cancers
Greffées d'une tumeur puis irradiées jusqu'à cinq fois sous anesthésie, 4 560 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées. Elles reçoivent aussi des injections de complexes de platine testés comme radiosensibilisants contre des cancers de l'œsophage et du col de l'utérus. Le porteur signale une toxicité cutanée, dépilation et plaies, pouvant apparaître des semaines à des mois après l'irradiation. Les bénéfices annoncés pour les patients, un traitement plus efficace et moins toxique, restent renvoyés au long terme.
Objectifs
La combinaison de la chimiothérapie avec la radiothérapie est une stratégie habituelle dans le traitement de certains cancers. Si cette stratégie a fait ses preuves, pour certains cancers le taux de survie globale des patients reste faible, des résistances aux traitements de chimiothérapie apparaissent fréquemment de même que des effets indésirables avec de fortes toxicités secondaires. Nous avons donc développé une nouvelle série de complexes de platine présentant des capacités radiosensibilisantes supérieures au traitement de chimiothérapie de référence. De plus, certains de ces complexes exercent leur effet radiosensibilisant à des doses n’engendrant pas de toxicités ce qui peut constituer un réel bénéfice pour le traitement des patients. Une première étude nous a permis de tester nos complexes sur des lignées de cancer du col de l’utérus, cancer pour lequel les traitements actuels restent insuffisants, en particulier avec le développement des phénomènes de résistance à plusieurs chimiothérapies. Les résultats obtenus in vivo sont très encourageants, nous avons donc étendu notre étude à des lignées de cancer de l’œsophage, dont les traitements actuels sont dans une impasse thérapeutique. Nous avons identifié deux nouveaux complexes qui présentent des activités supérieures à la chimiothérapie de référence in vitro et dont les solubilités sont compatibles avec une étude in vivo. C’est pourquoi nous souhaitons à présent, tester ces complexes in vivo, Cette étude permettra de valider les nouveaux complexes sur des modèles in vivo de tumeurs issues de différentes lignées cellulaires cancéreuses de l’œsophage dans un premier temps. Si les résultats sont positifs, nous envisageons de valider les composés hit sur d’autres modèles de tumeurs issus de lignées cellulaires résistantes à certaines chimiothérapies, telles que les cancers d’ovaires, de poumons, de sein.., après validation in vitro. Cette étude a pour but de déterminer si les complexes choisis pourraient être envisagés comme de potentiels nouveaux médicaments qui, administrés en combinaison avec la radiothérapie, auraient des effets supérieurs aux traitements radiothérapie-chimiothérapie actuellement utilisés.
Bénéfices attendus
Les expériences programmées in vivo ont pour but de valider la stratégie de combinaison radiothérapie-chimiothérapie avec de nouveaux complexes métalliques sur les xénogreffes issues de lignées cellulaires commerciales issues de différents cancers dont les traitements actuels chimio/radiothérapie restent insuffisants Ainsi, si cette étude préclinique combinant des deux traitements apporte un effet synergique comparé aux traitements isolés, alors ces complexes pourraient être envisagés dans le cas des cancers de l’œsophage. Ces complexes pourraient également être pertinents sur des modèles tumoraux ayant acquis une résistance au traitement de chimiothérapie de référence et dans le cas d’autres cancers incurables pour lesquels la combinaison chimiothérapie/ radiothérapie est déjà préconisée mais pas assez efficace. A plus long terme, nous pourrons donc envisager de proposer un traitement plus efficace et présentant moins d’effets secondaires aux patients.
Procédures
Dans un premier lot d’animaux, des cellules tumorales seront injectées en sous-cutané (une fois au cours de l’expérience, durée du geste inférieur à 1 min par souris) sur animal vigile. La croissance des tumeurs est observée par mesure au pied à coulisse deux fois par semaine (durée de la mesure inférieure à 1 min). Lorsque les tumeurs atteignent un volume tumoral seuil, les souris sont placées sous anesthésie générale gazeuse afin de procéder aux différents schémas d’irradiations (durée maximale de 20 min par souris, répétée au maximum 5 fois au cours de l’expérience). Le poids des animaux et la croissance tumorale sont ensuite observés jusqu’à la fin de l’expérience. Dans un second lot d’animaux, des cellules tumorales seront injectées en sous-cutané (une fois au cours de l’expérience, durée du geste inférieur à 1 min par souris) sur animal vigile. La croissance des tumeurs est observée par mesure au pied à coulisse deux fois par semaine (durée de la mesure inférieur à 1 min). Lorsque les tumeurs atteignent un volume tumoral seuil, les composés d’intérêt sont injectés aux souris vigiles, puis elles sont placées sous anesthésie générale gazeuse afin de procéder aux irradiations (dose et fractionnement défini avec le premier lot d’animaux, durée de l’injection des composés inférieur à 1 min, durée de l’irradiation inférieur à 20min). Le poids des animaux et la croissance tumorale sont ensuite observés jusqu’à la fin de l’expérience.
Impact sur les animaux
L’inoculation de cellules cancéreuses conduira au développement de tumeurs sous la peau. Pour cette inoculation la gêne occasionnée sera équivalente à celle d’une piqure d’aiguille (gêne de courte durée) Le développement de la tumeur si elle devient trop grosse peut engendrer une gêne lors des déplacements de l’animal. L’administration des traitements peut induire une douleur équivalente à celle d’une piqure d’aiguille (gêne de courte durée). Du stress peut être induit chez l’animal lors de la contention (durée du geste
Devenir
Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem
Remplacement
Des études in vitro ont été menées au préalable afin de valider nos hypothèses. Pour l'évaluation pré-clinique des traitements, il est nécessaire de vérifier ces résultats dans un système plus physiologique représentant un organisme vivant intégré tel que la souris avant une application clinique chez l’homme.
Réduction
Avant toute procédure sur animal, des tests in vitro sont pratiqués afin de procéder à plusieurs vérifications (radiosensibilité des lignées cellulaires, réponses des lignées aux complexes de platine…) et permettre la sélection des lignées d’intérêts, des complexes les plus efficaces et donc une réduction du nombre d’animaux utilisés. De plus, le nombre d’animaux que nous prévoyons d’utiliser dans la procédure 2 pourrait être réduit de moitié si aucune différence significative n’est trouvé entre les sexes lors de l’analyse des résultats de la procédure 1. Pour réduire le nombre d’animaux utilisés tout en s’assurant de résultats fiables et statistiquement significatifs, nous avons déterminé le nombre d’animaux à inclure dans chaque groupe expérimental à l’aide d’un test statistique adapté.
Raffinement
Une grille de score sera mise en place pour évaluer de façon objective l’état des animaux. Les souris seront suivies deux fois par semaine pour s’assurer de leur bien-être et les expériences seront arrêtées en cas d’atteinte de points limites définis dans la grille de score. Dans le cas d’une perte de poids liée aux traitements, des aliments gélifiés, des croquettes humides et une réhydratation parentérale seront mis en œuvre. Les souris seront placées sous anesthésie générale gazeuse pendant toute la durée de l’irradiation. Un tapis et/ou une lampe chauffante sont utilisés lors des phases d’endormissement et de réveil afin de maintenir la température corporelle de l’animal. En cas d’apparition d’une toxicité cutanée suite à l’irradiation, une crème cicatrisante sera appliquée jusqu’à disparition des lésions.
Choix des espèces
La souris est un modèle pertinent pour les expériences menées en cancérologie et radiothérapie : les souches sont parfaitement décrites et la parenté biologique des souris avec l’Homme va nous permettre d’obtenir des informations extrapolables à la pratique clinique humaine. Les animaux seront utilisés au stade adulte, car les cancers ciblés se développent chez l’adulte. Les souris Nude arriveront à l'animalerie, âgées de 6 semaines. Après une période d'adaptation de 7 jours à l'animalerie, les animaux seront alors utilisés à l'âge de 8 semaines de manière à favoriser la reproductibilité des résultats.
Humanisation du foie de souris et modélisation de pathologies hépatiques [MODIFICATION]
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
8 800 souris vont être utilisées sur quatre ans, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, la plupart tuées et 200 réutilisées dans d'autres projets. On remplace leurs cellules hépatiques par des cellules humaines pour tester des candidats médicaments, après des injections détruisant leurs propres hépatocytes. Le porteur présente ce modèle comme plus acceptable que le recours aux primates non-humains. Il reconnaît n'avoir mené aucun calcul statistique, l'effectif reposant sur le nombre d'études des années précédentes et sur un plan commercial de croissance.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de caractériser la toxicité et l'efficacité de candidats médicaments visant par exemple à guérir les infections virales, le cancer du foie ou des maladies métaboliques, ou encore des traitements indiqués en cas d’insuffisance hépatique. Pour ce faire nous utiliserons des souris au foie humanisé permettant de recréer un foie présentant les caractéristiques tissulaires et fonctionnelles du foie humain. Le protocole consiste à remplacer les cellules hépatiques de souris par des cellules hépatiques humaines. Dans certains cas, la présence d’un système immunitaire humain, en complément d’un foie humanisé, est indispensable pour étudier des processus physiopathologiques spécifiques, comme dans les maladies métaboliques (ex. : MASH) ou virales (ex. : dengue). Dans ces cas, une double humanisation, incluant à la fois le foie et le système immunitaire des souris, sera envisagée afin de répondre de manière optimale aux besoins scientifiques et aux questions posées. Les cellules hépatiques humaines (et immunitaires, le cas échéant) pourront ensuite, par exemple, être infectées par des virus humains spécifiques. Ce modèle permettra de reproduire le métabolisme du foie humain dans une espèce facilement manipulable et plus acceptable sur le plan éthique que les primates non-humains.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de recréer, chez la souris, un foie présentant les caractéristiques tissulaires et fonctionnelles du foie humain. En cas de besoin, il sera également possible d’humaniser simultanément le compartiment immunitaire et hépatique. Cette double humanisation constitue un atout majeur, car elle permet de modéliser plus fidèlement les interactions entre le foie et le système immunitaire humain, particulièrement dans le cadre de maladies métaboliques ou infectieuses. De plus, les cellules hépatiques humaines pourront être infectées par des virus humains spécifiques, et le métabolisme du foie humain pourra être reproduit dans une espèce facilement manipulable, éthiquement plus acceptable que les primates non-humains, et bien caractérisée au niveau génétique. Les propriétés génétiques de la souche immunodéficiente utilisée pourront également être exploitées pour l’étude des mécanismes d’insuffisance hépatique et des thérapies ciblant cette condition. Enfin, l’intégration d’un système immunitaire humanisé renforcera la pertinence des modèles expérimentaux en permettant d’évaluer les réponses immunitaires humaines face à des pathologies complexes, notamment dans le contexte de traitements antiviraux ou de maladies impliquant des dysfonctionnements immunitaires.
Procédures
4 à 7 injection(s) de composé(s) induisant la mort des hépatocytes et des cellules souches et permettant au moment de la greffe de réduire la présence des macrophages murins présent dans le foie et empêchant les hépatocytes humains de s’implanter. Chaque injection dure entre 10 et 15 secondes. Injection d’analgésique : moins d’une minute. Greffe des cellules ou implants thérapeutiques : entre 5 et 30 minutes. En parallèle, des candidats médicaments seront administrés par voie respiratoire, orale, ou injectable pour évaluer leurs activités thérapeutiques. Pour les prélèvements sanguins, les volumes maximaux de prélèvements seront proportionnels au poids de l’animal selon une limite fixée. La répartition des prélèvements figurera dans le protocole d’étude et sera contrôlée par un vétérinaire.
Impact sur les animaux
Des nuisances peuvent être induites par l’identification par puce électronique classique ou thermopuce : stress, gêne, douleur dans les heures suivants l’injection, la ou les injection(s) de composé induisant la mort des hépatocytes et des cellules souches, les risques inhérents à tout acte chirurgical, la greffe des cellules, une gêne au niveau du transit intestinal liée au déplacement des viscères dans les heures suivant l’injection d’hépatocytes via la veine porte, le risque hémorragique accru pour l’injection d’hépatocytes via la veine porte, l’administration de traitements, la greffe d’implants thérapeutiques (patchs ou autres), l’induction des maladies, les effets potentiellement toxiques des composés à visées thérapeutiques et/ou les prélèvements sanguins. Cette douleur peut se manifester, entres autres, par une perte de poids, une hypo- ou une hyperactivité, une prostration ou des difficultés à se déplacer.
Devenir
Dans le cadre d’une utilisation continue, les animaux issus de ce projet et ayant subit une humanisation pourront être utilisés dans d’autres projets autorisés par le Ministère dans l’établissement utilisateur. Des souris pourront être utilisées dans le projet « Formation interne aux procédures et gestes techniques appliqués aux souris », sous réserve d’un avis vétérinaire favorable. Sinon, les animaux sont euthanasiés car ils ne recouvreront pas leur état de santé et de bien-être général.
Remplacement
Il n'existe à ce jour, aucune alternative performante capable de prédire l'activité/toxicité d'un candidat médicament agissant sur le foie, qui présente une architecture et un fonctionnement complexes qui ne peuvent être reproduits in vitro ou chez d'autres animaux (zébrafish, drosophiles, ...). La souris au foie humanisée constitue donc un modèle scientifiquement valide et pertinent pour le développement et la mise au point de traitements innovants visant à lutter contre les pathologies hépatiques, telles que les maladies virales ou métaboliques, les insuffisances hépatiques et le cancer chez l’humain.
Réduction
Un total de 8800 souris sera utilisé, couvrant une période de 4 ans. 78 études précliniques de 50 souris seront réalisées, sachant que le processus d’humanisation n’est efficient qu’à environ 50%, soit 7800 souris. 1000 souris supplémentaires seront utilisées dans le cadre de la PE2, permettant de réaliser pour chacune des 4 étapes, 5 études précliniques de 50 souris. L’humanisation du foie des souris via injection d’hépatocytes dans la veine porte est une mesure de réduction par l’amélioration attendue de la réussite de la greffe (autour de 50% pour l’injection splénique d’hépatocytes) et donc l’utilisation de moins d’animaux. Aucune approche statistique n'a été réalisée, l’estimation du nombre d’animaux est réalisée sur base du nombre d’études effectuées les années antérieures et anticipant une croissance chaque année, en accord avec le plan commercial. Le nombre d’animaux utilisés dans chaque étude sera réduit au maximum.
Raffinement
En début d'étude et tout en respectant la réglementation en vigueur, les souris seront hébergées préférentiellement par groupes sociaux stables composés de 5 individus. La nourriture et l’eau de boisson seront fournies ad libitum sauf si le protocole d’étude nécessite un jeûne de nourriture. La durée de ce jeûne ne pourra dépasser 12 heures par semaine avec un maximum de 6h consécutives. L’eau ne sera jamais retirée des cages. Des compléments alimentaires pourront être administrés suivant l’état de santé des animaux. La cage contiendra à minima une couche de litière permettant aux souris de creuser, de se cacher et de réaliser un nid, élément essentiel à leur bien-être. En outre, des enrichissements de qualité seront fournis dans chacune des cages : par exemple morceaux de bois, tunnel en carton, kraft et/ou boules de cotons. Les souris seront hébergées dans une atmosphère disposant d’un cycle lumière-obscurité, d’une température et d’une hygrométrie contrôlés en permanence. À leur entrée dans l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation de minimum 4 jours. Lors d’un changement de zone au sein de l’animalerie, les souris bénéficieront d’une période d’acclimatation d’une nuit au minimum. Pour gérer la douleur, la souffrance et l’angoisse, nous évaluerons l’état de santé par une échelle de scores appliquée dès que nécessaire (par exemple en cas d’altération de l’état général d’une souris notée lors de l’observation quotidienne). Le vétérinaire aura pleine autorité pour euthanasier un animal pour raison éthique ou mettre en œuvre un traitement anti-douleur s’il/elle le juge nécessaire. Les fréquences des prélèvements sanguins sont limitées et une réhydratation est prévue pour tout prélèvement unique à partir de 8mL/kg. Les points limites conduisant à une euthanasie seront fonction du score clinique et de la perte de poids.
Choix des espèces
90 % des gènes humains ont un équivalent chez la souris, permettant d’élaborer des approches génétiques et fonctionnelles valides. Lorsque les gènes produisent des effets différents entre souris et humain, le remplacement du gène de la souris par son équivalent humain permet la création de lignées humanisées. La souche immunodéficiente utilisée présente une mutation génétique induisant la mort sélective des hépatocytes murins, ce qui permet de greffer simultanément en plus des cellules souches des hépatocytes humains. Cette approche vise à humaniser à la fois le système immunitaire et le foie. Cette double humanisation offre la possibilité d’évaluer des solutions thérapeutiques pour des maladies métaboliques et virales impliquant le système immunitaire, ainsi que pour les cas de défaillance hépatique. L'humanisation du foie se déroulera sur des animaux âgés de 5 à 10 semaines. Il a été décrit que travailler avec des animaux jeunes permet une meilleure prise de greffe. Par ailleurs, la taille de la rate étant, proportionnellement, supérieure, la transplantation des cellules sera facilitée. Les pathologies hépatiques pourront être induites sur les animaux humanisés ou non.
Évaluation d’une thérapie cellulaire tolérogène dans un modèle de transplantation rénale dans la souris humanisée
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
Souris humanisées et immunodéficientes, 100 d'entre elles sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré à sévère, toutes tuées, dont dix classées sévères. Chaque animal reçoit une greffe rénale sous anesthésie, des injections de la thérapie cellulaire testée et des prélèvements sanguins répétés. Le rejet du greffon peut provoquer perte de poids, œdèmes et détresse métabolique. Le porteur aligne des chiffres sur l'insuffisance rénale humaine, le bénéfice pour les patients restant au conditionnel et à long terme.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de mieux comprendre pourquoi le corps rejette un organe greffé et de développer des traitements pour éviter ce rejet. Nous étudions une approche thérapeutique innovante utilisant des macrophages, des cellules du système immunitaire, que nous modifions pour qu’elles aident l’organisme à accepter la greffe plutôt que de la rejeter. Notre équipe a déjà testé cette méthode en laboratoire, sur des cellules cultivées in vitro, et les premiers résultats sont encourageants. Cependant, avant d’envisager son utilisation chez l’humain, il est indispensable de la tester sur des modèles animaux. Les expériences en laboratoire ne permettent pas, en effet, de reproduire tout ce qui se passe dans un organisme vivant. Par exemple, elles ne montrent pas comment les macrophages modifiés se déplacent jusqu’au greffon, comment ils interagissent avec les autres cellules de l’organe greffé, ni comment les médicaments anti-rejet influencent ces processus. Ces tests sur des modèles animaux nous permettront donc de valider notre approche et de mieux comprendre ces mécanismes complexes, avant de pouvoir passer à des essais chez l’humain.
Bénéfices attendus
L’insuffisance rénale chronique est une des causes de décès qui augmente le plus rapidement dans le monde, touchant 850 millions de personnes en 2023. D’ici 2040, elle pourrait devenir la cinquième cause de mortalité mondiale. En France, cette maladie concerne environ 10 % de la population, dont 90 000 patients atteints d’insuffisance rénale terminale nécessitant soit une hémodialyse, soit une transplantation rénale. Bien que la transplantation rénale améliore nettement la qualité de vie des patients, son efficacité est limitée par le rejet de greffe. Pour prévenir ce rejet, les patients doivent suivre un traitement immunosuppresseur quotidien qui inhibe leur système immunitaire. Cependant, malgré ces traitements, les rejets à long terme restent fréquents. Environ 45 % des greffons cessent de fonctionner après 10 ans, et ce taux n’a pas diminué depuis 20 ans. Cela s’explique en partie par le fait que les traitements actuels présentent une toxicité rénale à long terme. Notre projet a pour objectif principal de tester in vivo une nouvelle thérapie cellulaire basée sur le macrophage dans le rejet des greffes, notamment en explorant leurs récepteurs spécifiques. À moyen terme, ce travail fournira des informations clés sur les mécanismes impliqués. En optimisant la survie des greffons, ce projet pourrait significativement améliorer la durée de vie des greffes rénales à long terme et, par conséquent, la qualité de vie des patients.
Procédures
Greffe rénale sous anesthésie générale et analgésie en condition aseptique (30 minutes). Les souris vigiles subiront une injection intraveineuse (douleur légère et de courte durée) pour recevoir la thérapie cellulaire et/ou l’immunosuppression. Un prélèvement de sang à J2, J4 et J7 et 1 fois par semaine ensuite en changeant de côté à chaque fois sera effectué au niveau mandibulaire pour suivre la fonction du greffon rénale.
Impact sur les animaux
La greffe rénale est considérée comme une procédure de gravité modérée. Le rejet du greffon rénal peut entraîner une détérioration importante de l’état général de l’animal. Cela se manifeste notamment par une perte de poids, une accumulation anormale de liquides et de sel dans l’organisme (pouvant provoquer des gonflements ou des difficultés respiratoires), des démangeaisons, ainsi que des signes de détresse métabolique, tels qu’une augmentation des déchets toxiques dans le sang (urémie) ou une déshydratation. Par ailleurs, les contentions répétées, nécessaires pour le suivi post-opératoire (injections, prélèvements sanguins, évaluation clinique), sont susceptibles d’induire un stress modéré chez les souris vigiles, pouvant aggraver leur état physiologique et comportemental.
Devenir
A la fin de la procédure, toutes les souris seront euthanasiées pour prélèvement des organes et analyses.
Remplacement
Pour étudier le fonctionnement du système immunitaire lors de greffes, de traitements contre le rejet ou de l’utilisation de médicaments qui modulent l’immunité, il est indispensable d’utiliser un modèle animal, en particulier un mammifère doté d’un système immunitaire complexe. Les expériences sur des cultures cellulaires en laboratoire apportent des informations utiles, mais elles ne suffisent pas à reproduire la complexité du système immunitaire tel qu’il fonctionne dans un organisme vivant. Le modèle animal est donc essentiel pour vérifier que les thérapies développées dans ce projet sont réellement efficaces, car il inclut tous les acteurs cellulaires qui interagissent dans des conditions naturelles.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans nos expériences est calculé avec précision grâce à un outil en ligne appelé EDA (Experimental Design Assistant). Cet outil, développé par le NC3Rs, une organisation scientifique basée au Royaume-Uni, aide les chercheurs du monde entier à appliquer les principes des 3R (Remplacer, Réduire, Raffiner). En suivant les standards recommandés pour les études sur les animaux, l’EDA calcule le nombre minimum nécessaire d’animaux pour obtenir des résultats fiables. Il s’assure que nous pourrons mettre en évidence l’efficacité de nos traitements tout en limitant autant que possible l’utilisation d’animaux.
Raffinement
Les souris humanisées issues d’un fond immunodéficient seront maintenues dans des cages avec couvercles filtrants pour les protéger des infections. Toutes les manipulations sont effectuées sous un poste microbiologique stérile pour garantir leur sécurité. Lors de la greffe rénale (procédure de gravité modérée), la gestion de la douleur comprend une anesthésie générale et une analgésie pendant et après l’intervention chirurgicale. Un suivi quotidien avec des critères précis (points limites) est mis en place pour surveiller leur état durant cette période. Pour réduire le stress physique, les souris reçoivent une alimentation sous forme de gel hydraté déposé au fond de la cage pour faciliter leur accès à la nourriture et à l’eau. Les animaux sont dès que les points limites définis dans la procédure sont atteints, garantissant leur bien-être autant que possible.
Choix des espèces
La Souris est un modèle de choix dans ce projet pour plusieurs raisons. Son système physiologique est très proche de celui de l’humain, ce qui permet d’étudier les réponses immunitaires et d’évaluer des thérapies cellulaires dans des conditions représentatives. Par rapport à d’autres espèces, la Souris présente des avantages pratiques et scientifiques. Elle est petite, facile à manipuler et nécessite moins d’espace et de ressources que des modèles plus grands comme les primates ou les porcs. De plus, les modèles murins utilisés dans ce projet sont validés par la communauté scientifique internationale, garantissant leur pertinence pour des études de pointe. Ils offrent une combinaison unique de complexité biologique, accessibilité expérimentale et pertinence pour des applications cliniques, ce qui les rend particulièrement adaptés aux recherches sur les thérapies innovantes. Enfin, la Souris est l’une des espèces les mieux caractérisées génétiquement. Les outils de modification génétique disponibles pour cette espèce sont très avancés, permettant de créer des modèles sur mesure adaptés à des questions de recherche spécifiques. Par exemple, des souris immunodéficientes sont utilisées ici pour étudier les thérapies cellulaires humaines en leur injectant des cellules souches humaines. Cela permet de recréer un environnement proche du système immunitaire humain, ce qui serait difficilement réalisable chez d’autres espèces. Ici, des souris immunodéficientes âgées de 6 semaines au maximum seront utilisées pour l’injection des cellules souches car le développement du système immunitaire humain prend environ 11 semaines post injection
Etude d’un traitement de la minéralisation dentaire dans l’hypercalcémie familiale : étude de modèles souris.
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles musculosquelettiques
Pour évaluer si un médicament de l'hypercalcémie prévient la fragilité de l'émail dentaire, 48 souris sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées. Elles reçoivent le produit par gavage quotidien, avec des prélèvements sanguins mensuels et des passages au microscanner sous anesthésie. Les gavages répétés exposent à un risque de fausse route et d'inflammation. Le porteur vise un intérêt clinique pour des patients pédiatriques atteints de la maladie, et tue les animaux pour analyses ex vivo.
Objectifs
La maladie génétique étudiée a pour conséquences une augmentation du taux de calcium dans le sang et une fragilité congénitale de l’émail. Un médicament, utilisé habituellement pour corriger l’augmentation du taux de calcium dans le sang, va être testé sur des souris qui présentent la même maladie. L’objectif de ce travail est d’évaluer l’efficacité du médicament sur la fragilité dentaire. Les souris vont recevoir ce médicament tous les jours par voie orale. La fragilité dentaire sera évaluée par scanner sur l'incisive à croissance continue. A terme, ce travail aurait un impact clinique direct car il permettrait de discuter l’intérêt de ce traitement chez des patients pédiatriques atteints de cette maladie.
Bénéfices attendus
Évaluer l’impact du médicament sur la prévention de la fragilité de l'émail dentaire et discuter l’intérêt du médicament chez des patients pédiatriques porteurs de la maladie génétique étudiée.
Procédures
L’administration orale quotidienne du médicament par gavage peut induire un stress léger. Le prélèvement sanguin sur animal vigil peut induire un léger stress lié à la contention. L’imagerie des animaux réalisée sous anesthésie peut induire un stress léger.
Impact sur les animaux
Les animaux seront traités par gavage tous les jours par des expérimentateurs ayant l’habitude de ce geste qui reste néanmoins une source de stress. Les nuisances attendues sont donc principalement liées à la contention. Il existe également un risque de fausses routes ou d’inflammation causée par les gavages répétitifs. En l’absence de complication, le geste de gavage n’induit pas de douleur ou une douleur légère. L’administration orale du médicament ne devrait pas engendrer des effets secondaires au regard de la dose administrée. Le prélèvement sanguin par voie submandibulaire pour mesure de la calcémie sera réalisé une fois par mois par des expérimentateurs ayant l’habitude de ce geste qui reste néanmoins une source de stress (3 prélèvements au total). Les nuisances attendues sont donc principalement liées à la contention. Le microscanner sera réalisé sous anesthésie générale. Les animaux seront anesthésiés pendant au plus 10 minutes pour la réalisation du microscanner. Les nuisances attendues sont donc principalement liées au stress lié à l’anesthésie.
Devenir
Mise à mort pour analyses ex vivo
Remplacement
Il n’existe pas de modèle in vitro ou in silico permettant de tester cette hypothèse.
Réduction
A l’aide d’un test statistique approprié, il a été calculé que, pour obtenir un résultat exploitable, 16 souris seraient nécessaires par type de mutation génétique : 8 souris seraient traitées par le médicament et 8 souris recevraient un placebo. Parmi les souris, 4 seraient des mâles et 4 seraient des femelles, car la maladie génétique étudiée concerne autant les femmes que les hommes.
Raffinement
Les conditions d’élevage, d’hébergement et de soins sont contrôlées pour réduire toute douleur, souffrance, angoisse. Le suivi régulier des animaux et la mise en place de points limites stricts et spécifiques permettront d’identifier et de limiter toute souffrance et douleur. Les animaux seront observés quotidiennement par les expérimentateurs, pour détecter tout signe anormal de douleur, de souffrance ou de stress.
Choix des espèces
L’étude va porter sur des souris car il s’agit d’un bon modèle de la maladie génétique étudiée. Les souris seront traitées à l’âge adulte, soit à partir de l’âge de 2 mois, jusqu’à l’âge de 4 mois. L'incisive à croissance continue constitue un bon modèle de formation de l'émail.
Impact de l’activation des inflammasomes dans les vascularites des petits vaisseaux dans le modèle murin
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
5 148 souris vont être utilisées, toutes tuées, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, chacune recevant quatre à huit injections, huit recueils d'urine et quatre prélèvements sanguins. Le modèle induit une vascularite qui peut atteindre les reins, les poumons et la peau. Le porteur consacre un long développement à justifier la mise à mort par les analyses histologiques et l'impossibilité de garantir une récupération durable. La souris est présentée comme la seule espèce scientifiquement valide, notamment pour les lignées génétiquement modifiées requises.
Objectifs
Les vascularites des petits vaisseaux sont des maladies rares mais graves, dans lesquelles le système immunitaire, qui sert normalement à nous protéger des infections, s’emballe et attaque de manière inappropriée aux vaisseaux sanguins de petit calibre et crée une inflammation. Cela peut entraîner des atteintes importantes de plusieurs organes, en particulier des reins et des poumons, avec un impact majeur sur la santé et la qualité de vie des patients. Les traitements actuellement utilisés permettent souvent de contrôler la maladie en freinant fortement le système immunitaire. Mais ces traitements peuvent entraîner des effets indésirables importants (infections, fatigue…), ce qui justifie la recherche de stratégies thérapeutiques plus ciblées et mieux tolérées. Des travaux récents suggèrent que certains mécanismes de l’inflammation, regroupés sous le terme d’« inflammasome », pourraient jouer un rôle central dans le développement et l’aggravation des vascularites des petits vaisseaux. L’objectif de ce projet est de mieux comprendre comment l’inflammasome participe au développement des vascularites des petits vaisseaux. Pour cela, des modèles expérimentaux reconnus seront utilisés afin de reproduire certaines caractéristiques essentielles de la maladie humaine chez la souris. Différents types de souris seront étudiés, notamment des animaux présentant des modifications ciblées de certains processus inflammatoires, ainsi que des modèles permettant de visualiser l’activation de ces mécanismes dans les tissus. Certaines approches thérapeutiques ciblant spécifiquement ces voies inflammatoires seront également évaluées afin d’explorer leur capacité à limiter les lésions induites par l’inflammation.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre ce qui déclenche et entretient l’inflammation dans les vascularites des petits vaisseaux, en particulier le rôle d’un mécanisme appelé inflammasome. En identifiant si ce mécanisme est trop activé et comment il peut contribuer aux lésions des organes comme les reins et les poumons, nous espérons mettre en évidence les étapes clés de la maladie sur lesquelles nous pourrions développer de nouveaux traitements. À court terme, le bénéfice principal est scientifique et permettra de mieux expliquer pourquoi la maladie devient sévère chez certains patients et quels signaux inflammatoires sont les plus impliqués. Ces connaissances permettront de repérer de nouvelles cibles thérapeutiques et d’orienter des recherches futures vers des traitements ciblées. À plus long terme, si ces voies sont confirmées comme importantes, cela nous permettrait de soutenir le développement de traitements plus ciblés que les immunosuppresseurs utilisés aujourd’hui. En contrôlant mieux l’inflammation, les effets secondaires pourraient diminuer voir totalement disparaître. Ces stratégies pourraient également contribuer à réduire la dépendance aux corticoïdes et à améliorer la prise en charge des patients.
Procédures
2376 souris (animaux sans traitement inhibiteur) recevront : 4 injections (≈ 2 minutes chacune) + 8 recueils d’urines (≈ 1–2 minutes) + 4 prélèvements sanguins (≈ 30 secondes à 1 minute). 2772 souris (animaux recevant un traitement inhibiteur) recevront : 8 injections (≈ 2 minutes chacune) + 8 recueils d’urines (≈ 1–2 minutes) + 4 prélèvements sanguins (≈ 30 secondes à 1 minute).
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues comprennent des douleurs brèves et de faible intensité liées aux différentes injections et aux différents prélèvements, ainsi qu’un stress transitoire induit par les manipulations répétées. Le modèle utilisé peut entraîner un affaiblissement général de l’animal, une fatigue et une perte de poids, ainsi qu’une atteinte cutanée, rénale et/ou pulmonaire secondaire à la vascularite. Les atteintes rénales peuvent se traduire par une altération de la fonction rénale (hématurie, protéinurie, augmentation de la créatinine), les atteintes pulmonaires par une gêne respiratoire modérée, et les atteintes cutanées par des lésions inflammatoires localisées.
Devenir
À l’issue des procédures expérimentales, les animaux seront mis à mort et ne seront ni réutilisés ni replacés. Cette décision est justifiée par des considérations scientifiques, réglementaires et liées au bien-être animal. D’un point de vue scientifique, les objectifs du projet nécessitent l’analyse détaillée de plusieurs tissus, en particulier les reins et d’autres organes cibles de l’inflammation des petits vaisseaux. Ces analyses comprennent des examens histologiques, immunologiques et moléculaires, qui requièrent des prélèvements d’organes en fin de protocole et ne sont pas compatibles avec le maintien en vie ou la réutilisation des animaux. Par ailleurs, les procédures mises en œuvre visent à induire une maladie inflammatoire expérimentale susceptible d’entraîner des atteintes organiques durables. Même lorsque les signes cliniques restent modérés, une récupération complète et durable des animaux ne peut être garantie. La réutilisation ou le replacement des animaux pourrait donc exposer ceux-ci à un risque accru de souffrance ultérieure et n’est pas conforme au principe de protection du bien-être animal. Enfin, le recours à une mise à mort en fin de procédure permet de limiter la durée d’exposition des animaux à la maladie expérimentale, et de réaliser les analyses nécessaires (histologie, prelvement sanguins). Des critères d’arrêt précoces sont appliqués tout au long de l’étude afin de garantir que tout animal présentant des signes de souffrance importante ou persistante est euthanasié sans délai. Ainsi, la mise à mort des animaux en fin de protocole constitue l’option la plus appropriée pour répondre aux objectifs scientifiques du projet tout en respectant les principes éthiques et réglementaires encadrant l’expérimentation animale.
Remplacement
Aucune méthode de remplacement ne permet de reproduire la complexité des vascularites, qui reposent sur des interactions dynamiques entre les différents tissus impliqués dans la maladie. L’expérimentation animale reste donc indispensable pour étudier, dans un organisme complet, l’activation du système immunitaire et l’évaluation du potentiel thérapeutique des traitements testés.
Réduction
Les paramètres expérimentaux (doses, voies d’administration, calendrier des injections) ont été définis à partir d’études déjà publiées, afin d’éviter toute expérimentation exploratoire inutile. Le nombre d’animaux nécessaires a été déterminé au préalable par un calcul statistique prédictif. Pour réduire au maximum le nombre total de souris, chaque animal sera utilisé pour un ensemble élargi d’analyses, ce qui permet de multiplier les paramètres mesurés à partir d’un même individu. De plus, certaines données déjà disponibles, obtenues à partir de prélèvements réalisés chez les patients, orientent précisément les hypothèses à tester, réduisant ainsi le besoin d’expérimentations supplémentaires. Les groupes contrôles ne seront pas répétés dans les procédures ultérieures.
Raffinement
Toutes les interventions seront réalisées avec un souci maximal de confort et dans le respect du principe de raffinement. Les injections seront effectuées sur animaux vigiles par du personnel formé, afin de limiter la douleur et le stress. Pour les procédures nécessitant des injections répétées, les côtés d’injection seront alternés afin de préserver l’intégrité des tissus et réduire l’inconfort. L’évaluation du bien-être reposera sur un grand nombre de paramètres incluant l’apparence générale, la posture et la perte de poids. L’ensemble des paramètres surveillés vise à réduire au minimum la douleur, le stress et la souffrance, tout en maintenant la qualité scientifique des données obtenues.
Choix des espèces
LLa souris est le modèle de référence pour l’étude des vascularites auto-immunes et des mécanismes d’inflammation systémique. Elle présente une homologie remarquable avec l’homme en ce qui concerne les voies de signalisation de l’immunité innée, et les réponses du système immunitaire sont hautement conservées entre la souris et l’homme, ce qui améliore la transposabilité des données. Aucun autre modèle animal ou système en culture ne permet de reproduire de manière intégrée les interactions entre les différents tissus impliqués. Par ailleurs, la souris est la seule espèce pour laquelle sont disponibles les lignées génétiquement modifiées nécessaires à ce projet. Ces modèles permettent d’explorer de façon spécifique et mécanistique le rôle des inflammasomes dans la physiopathologie des vascularites, ce qu’aucune autre espèce ne permet à ce jour. Ainsi, l’utilisation de la souris constitue l’approche la plus pertinente, la plus fiable et la seule scientifiquement valide pour répondre aux objectifs du projet. Les animaux utilisés seront des souris adultes âgées de 8 à 12 semaines, correspondant à un stade où le système immunitaire est pleinement mature et où la réponse inflammatoire est stable et reproductible. L’utilisation d’animaux trop jeunes augmenterait la sensibilité aux injections et la mortalité, tandis que des animaux plus âgés présentent une variabilité accrue et un risque de maladies spontanées liés à l’âge. L’intervalle 8–12 semaines représente donc le meilleur compromis scientifique et éthique.
Evaluation de nouveaux radiotraceurs de la transmission cholinergique en Tomographie par Emission de Positon chez le rat sain, dans des modèles de maladies neurodégénératives et troubles du développement.
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système cardiaque
Jusqu'à sept séances d'imagerie TEP sous anesthésie et une chirurgie cérébrale pour le modèle de Parkinson: 156 rats sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, tous tués à l'issue. Une partie sont des rats SHR qui développent une hypertension avec l'âge, atteignant cœur, reins et cerveau. L'objectif est de valider de nouveaux radiotraceurs cholinergiques en vue d'un transfert vers la clinique humaine. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ne peut remplacer l'animal entier et conclut au caractère indispensable du recours au rat.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de développer et d’évaluer de nouveaux traceurs utilisés en imagerie médicale afin de mieux observer le fonctionnement du cerveau et du système cardiovasculaire. Ces traceurs, appelés ont été conçus par notre équipe et seront utilisés en imagerie TEP (tomographie par émission de positons), une technique permettant de visualiser l’activité de certains systèmes biologiques dans l’organisme. L’étude se concentre sur le système cholinergique, un système de communication entre les cellules nerveuses qui repose sur une molécule appelée acétylcholine. Ce système joue un rôle essentiel dans la mémoire, l’apprentissage, les mouvements et la régulation de la pression artérielle. Son dysfonctionnement est impliqué dans plusieurs maladies, comme la maladie de Parkinson, le trouble du déficit de l’attention avec ou sans hyperactivité (TDAH) et certaines maladies cardiovasculaires. Dans la maladie de Parkinson, un déséquilibre entre différents systèmes de communication du cerveau contribue aux troubles moteurs. Dans le TDAH, des anomalies du système cholinergique ont également été mises en évidence. Par ailleurs, ce système intervient dans la dilatation des vaisseaux sanguins et le contrôle de la tension artérielle ; lorsqu’il fonctionne mal, il peut favoriser l’hypertension. Un traceur existe déjà pour étudier ce système chez l’homme, mais il est aujourd’hui utilisé uniquement en recherche. Un des traceurs développés par notre équipe, présente de meilleures performances et a déjà fait l’objet de tests de sécurité montrant qu’il est non toxique, même à des doses très supérieures à celles utilisées en imagerie. L’un des objectifs du projet est donc de finaliser sa validation afin de permettre son utilisation chez les patients. En parallèle, un second traceur, a été mis au point pour étudier un autre élément clé du système cholinergique, situé cette fois au niveau des cellules nerveuses qui reçoivent le message. Ce traceur est plus performant que ceux actuellement disponibles. Grâce à ces deux outils complémentaires, le projet vise à mieux comprendre les dysfonctionnements du système cholinergique dans des modèles de la maladie de Parkinson et du TDAH, ainsi que leurs liens avec l’hypertension et les maladies cardiaques, afin d’améliorer à terme le diagnostic et la prise en charge des patients.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à valider des radiotraceurs, afin d’améliorer la compréhension des pathologies cérébrales et cardiaques liées au système cholinergique. Le but du financement est de pouvoir finaliser le transfert vers la clinique. Dans un objectif de réduction et raffinement, nous utiliserons les mêmes animaux pour poursuivre la validation de notre nouveau radiotraceur, pour pouvoir le transférer également en clinique humaine. Ces traceurs permettront un diagnostic clinique plus précis ainsi que le suivi thérapeutique des pathologies associées aux altérations cholinergiques.
Procédures
Pour la chirurgie du modèle de maladie de Parkinson (MP), les animaux seront soumis à une anesthésie gazeuse d’environ 1 heure et recevront 2 injections (1 i.p. et 1 s.c.) de moins d’une minute chacune. Une partie des animaux auront deux séances d’imagerie TEP (environ 70-130 min/séance), réalisées avant et après la chirurgie, sous anesthésie gazeuse, avec une injection du traceur par voie i.v. (< 1min). Dans le modèle spontané de TDAH, les animaux auront au maximum 7 séances d’imagerie entre 6 et 14 semaines d’âge. Lors de la première séance, une injection i.p. (< 1 min) du traceur sera effectuée sous anesthésie gazeuse avant l’imagerie qui durera 30 min. Les imageries suivantes (traceur 1 et 2) se dérouleront également sous anesthésie, gazeuse avec une injection des traceur i.v. (< 1 min) en début d’acquisition. Chaque imagerie durera entre 60 à 120 minutes.
Impact sur les animaux
Pour tous les groupes, la manipulation/contention des animaux peut provoquer un léger stress, qui reste temporaire. Groupes 1, 2 et 3 : Après chirurgie, les animaux seront observés afin de vérifier l’absence de signes douloureux tels que : un changement de comportement, une agressivité inhabituelle, une diminution du toilettage, des difficultés à se déplacer, une perte de poids ou un état général affaibli. Groupes 2, 3, 4 et 5 : Après les examens d’imagerie, un petit hématome peut apparaître au niveau de la queue, à l’endroit où une veine a été utilisée pour l’injection. Cet effet est généralement léger et transitoire. Groupes 4 et 5 : Après certains examens d’imagerie, une gêne ou une légère douleur peut être ressentie au point d’injection pendant quelques minutes seulement. Groupe 4 (rats SHR) : Avec l’âge, ces rats développent naturellement une hypertension artérielle, qui peut affecter plusieurs organes comme le cœur, les reins et le cerveau, et s’accompagner de troubles métaboliques et cognitifs.
Devenir
A l'issue de chaque procédure les animaux seront mis à mort et les organes seront prélevés pour des études in-vitro.
Remplacement
L'objectif du projet étant de développer des traceurs d'imagerie utilisables chez l'humain, aucun modèle in vitro ne peut remplacer l'animal entier, étant donnée la complexité des processus mis en jeu telles que l'altération de la transmission cholinergique, les données pharmacocinétiques et de biodistribution et métabolisme multi-organes. Le recours à l'animal entier, vivant, est indispensable pour l'étude du développement de nouveaux radiotraceurs d'imagerie.
Réduction
L’utilisation de techniques d’imagerie réalisées directement chez l’animal vivant permet de limiter le nombre d’animaux nécessaires à l’étude en utilisant le même animal pour mesurer plusieurs paramètres à différents âges. Malgré cette réduction, le nombre d’animaux par groupe reste déterminé par la nécessité d’obtenir des résultats fiables et suffisamment précis pour répondre correctement à la question scientifique étudiée. Le nombre d’animaux a été calculé à partir de résultats déjà publiés et de données précédemment obtenues au laboratoire. Ces calculs prennent en compte les différences naturelles entre les animaux ainsi que les effets attendus entre les groupes étudiés. Il a ainsi été estimé que 10 animaux par groupe pour le modèle de MP et 20 animaux par groupe pour le modèle de TDAH permet de détecter des différences d’environ 15 % entre les groupes, avec un haut niveau de fiabilité des résultats. Ce nombre offre également une marge de sécurité pour identifier des différences plus faibles ou faire face à une variabilité plus importante que prévue. Au total, cette étude utilisera 156 rats, répartis de manière équilibrée entre femelles et mâles. Parmi eux, certains seront utilisés pour l’apprentissage et la mise au point des techniques, tandis que d’autres feront partie des groupes expérimentaux, incluant des animaux présentant des atteintes ciblées dans différentes régions du cerveau, afin de comparer leurs effets.
Raffinement
Les animaux seront élevés dans des conditions, conformes aux normes en vigueur, avec un environnement enrichi (tunnels, bâton à ronger, papier absorbant, etc…) pour favoriser leur bien-être. Ils seront hébergés au moins une semaine avant le début des expériences et surveillés quotidiennement. Toutes les mesures nécessaires seront mises en place pour limiter la douleur et l’inconfort (antalgiques). Les examens d’imagerie seront réalisés sous anesthésie gazeuse, avec une surveillance continue de la température corporelle et de la respiration. Les examens d’imagerie réalisés à différents moments chez un même animal permettent de mieux comprendre les mécanismes étudiés tout en réduisant le nombre total d’animaux utilisés. Après chirurgie, un traitement antidouleur et un complément alimentaire seront systématiquement proposés. L’état des animaux sera évalué chaque jour. Des points limites suffisamment prédictifs et spécifiques au projet seront appliqués.
Choix des espèces
Le rat est l’espèce la plus adaptée pour cette étude en raison des similitudes entre son cerveau et le cerveau humain (circuits cholinergiques comparables entre les 2 espèces), ainsi qu’en raison de la taille de son cerveau qui est compatible avec la résolution spatiale de notre imageur. Les rats Wistar seront étudiés à l’âge adulte. Concernant les souches SHR et WKY, les animaux seront étudiés avant leur 8ème semaine de vie (avant apparition de l’hypertension) jusqu’à leur 14ème semaine de vie qui correspond aux premiers stades d’apparition de l’hypertension.
Développement de nouveaux candidats médicaments : Etude comportementale chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Société de services en études précliniques, l'établissement propose une offre de tests comportementaux qu'il veut étendre aux maladies du système nerveux central. 5 360 souris vont être utilisées, toutes tuées, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger à modéré, pour évaluer une vingtaine de candidats médicaments. Chaque animal peut subir jusqu'à cinq tests dont la nage forcée, une privation de nourriture, un isolement de 72 heures et l'implantation répétée de pompes osmotiques sous la peau. Le porteur mesure la résignation à l'immobilité dans la nage pour évaluer un état dépressif, et présente ces tests comme le cœur de son offre commerciale.
Objectifs
Notre établissement utilisateur est une société de services spécialisée dans les études précliniques qui fournit une offre variée de tests de comportement chez la souris. Nous souhaitons par ce projet pouvoir offrir notre expertise du comportement murin dans le domaine des maladies liées au système nerveux central (maladies neurodégénératives, maladies neurologiques ou psychiatriques ou troubles neuro-développementaux) à des acteurs scientifiques académiques ou privés. Les modèles développés dans notre société nous permettent d’évaluer l’effet de nouveaux candidats médicaments sur les fonctions cognitives, la mémoire, le comportement anxio-dépressif, l’activité motrice ainsi que la force motrice des animaux. Dans les pathologies telles que la maladie d’Alzheimer par exemple, on retrouve différents symptômes comme les troubles cognitifs et perte de mémoire mais également des symptômes anxieux et dépressifs. Notre objectif est donc ici de pouvoir proposer une gamme de tests comportementaux chez le rongeur permettant d’étudier l’effet d’un potentiel candidat médicament dans des maladies liées au système nerveux central. Selon la cible thérapeutique d’intérêt du candidat médicament et donc de ses propriétés pharmacologiques, il pourra être testé dans un ou plusieurs tests de comportement réalisés en routine dans notre EU afin de définir son efficacité thérapeutique dans un des domaines cités précédemment ainsi que ses potentiels effets secondaires. Le nombre estimé de candidats médicaments testés lors de ce projet est de 20.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour but de permettre l’avancée de potentiels candidats médicaments dans leur développement préclinique afin de développer et de rendre accessibles des nouveaux médicaments dans des pathologies touchant le système nerveux central et qui aujourd’hui ne possèdent pas de réel traitement ou des traitements ayant des effets limités avec beaucoup d’effets secondaires.
Procédures
Des administrations seront réalisées sur animaux vigiles (moins d’une minute, au maximum 90). Les fréquences d'administration dépendront des caractéristiques pharmacologiques des candidats médicaments. Un prélèvement sanguin sur animal anesthésié sera réalisé en fin d’étude d’une durée inférieure à 2 min avec un volume maximal de 0.5 ml. Les animaux seront soumis à un ou plusieurs tests de comportement (maximum 5 d’une durée de 5 min à 15 jours selon le test). Les animaux pourront être soumis à une implantation de pompe osmotique par voie sous-cutanée d’une durée de 5 minutes environ qui aura lieu au maximum 3 fois avec 2 semaines entre chaque renouvellement minimum. Selon le test comportemental, les animaux pourront être soumis à une privation de nourriture (inférieure à 24h une seule fois) ou à un isolement de 72h maximum une seule fois sur la durée de l'étude.
Impact sur les animaux
Les administrations d’un produit peuvent induire une légère douleur au site d’administration et un stress lié à la contention de l’animal. Les administrations répétées peuvent également induire des hématomes. L’implantation d’un dispositif de diffusion de candidat médicament en sous-cutané (à 3 reprises maximum au court d’une étude) implique la réalisation d’un acte chirurgical sous anesthésie générale précédée d’une analgésie de moins de 10 minutes. Les risques liés à ce type de procédure sont les suivants : douleur post-opératoire, œdème, inflammation ou hématome au point d’implantation, risque faible d’infection locale. Les tests de comportement utilisés dans ce projet peuvent induire un stress léger (ex : Test d’activité locomotrice) à modéré (ex : test de la nage forcée) de courte durée. Les animaux doivent être isolés durant une période de 72h avant le test d’hyperthermie induite par un stress. Durant les 24h qui précèdent le test d’alimentation supprimée par la nouveauté, les animaux sont soumis à une restriction alimentaire complète. L’administration de candidats médicaments peut entraîner des effets tels que l’hyperactivité, la sédation ou une myorelaxation. Les molécules administrées pour l’induction des modèles de pathologie peuvent induire des déficits de mémoire et/ou une hyperactivité.
Devenir
En fin d’étude, pour des analyses sérologiques, histologiques, moléculaires et immunohistochimiques, les animaux pourront soumis à différents types de prélèvements (organes) post mortem. L’ensemble des animaux arrivant au point limite avant la fin de l’étude comportementale sera mis à mort.
Remplacement
Le développement de candidats médicaments, en amont de l’utilisation de l’animal, est réalisé en plusieurs étapes : L’identification de la cible thérapeutique (pathologie), la compréhension des voies neurobiologiques de cette pathologie, la découverte de composés modulant la cible thérapeutique, l’optimisation de ces composés pour améliorer leur spécificité, leur profil pharmacocinétique et leur sécurité, leur validation fonctionnelle in vitro (cultures de neurones, organoïdes) et leur évaluation pharmacocinétique et toxicologique in vitro. Suite à ces étapes et en amont du présent projet, des études in vivo pourront également être réalisées ou sous-traitées par le donneur d’ordre afin de déterminer plus précisément leur pharmacocinétique et leur toxicité. L’ensemble de ces études permettent de choisir les doses dénuées de toxicité, ainsi que la voie et le temps d’administration qui seront optimaux pour notre projet. Ce projet consiste à évaluer différents comportements chez l’animal représentatifs de pathologies. Pour être valide, un modèle alternatif devrait prendre en compte l’ensemble des phénomènes pharmacologiques, biochimiques et physiologiques qui ont lieu chez l’animal. A ce jour, aucun test in vitro ou in silico ne permet de rendre compte de l’ensemble de ces phénomènes et en particulier ceux qui conditionnent le comportement. Les tests utilisés pour les études comportementales ne peuvent donc pas être remplacés par des méthodes alternatives. Le recours à l’animal de laboratoire s’avère donc nécessaire pour étudier l’efficacité de nouveaux candidats médicaments.
Réduction
Selon notre expérience, les tests statistiques utilisés dans ce projet montre la nécessité d’un nombre d’animaux par groupe égal à 12 pour observer des effets significatifs des candidats médicament (p
Raffinement
Une période d’acclimatation de 6 jours minimum sera respectée avant d’inclure les animaux dans une étude. Autant que possible, les animaux sont hébergés en groupe sociaux. Une stratégie d’enrichissement particulière sera mise en place pour les animaux isolés et les animaux stabulés durant plus d’un mois. Leur état général sera évalué selon notre grille de surveillance pour détecter des signes éventuels de douleurs. Si un animal atteint un des critères prédéfinis dans notre grille de scoring à un moment donné de l'expérience, il sera immédiatement mis à mort. Lors de la chirurgie pour l’implantation de système de diffusion sous-cutanée, l’administration d’antidouleur sera réalisée afin de garantir l’analgésie. Une période de récupération minimale de 5 jours sera respectée avant le passage en test de comportement et, pour les tests de piscine de Morris ou de stress de nage forcée, la période nécessaire à la cicatrisation complète sera respectée (environ une semaine confirmée par avis vétérinaire). Les injections intrapéritonéales seront préférentiellement réalisées dans le quart inférieur gauche afin d’éviter le colon descendant situé dans le quart inférieur droit. Les administrations sous-cutanées seront réalisées sur 3 sites d’injection alternativement (entre les omoplates ou sur chacun des flancs latéraux). L’implantation d’un système de diffusion sous-cutané sera réalisée sous anesthésie générale précédée d‘une analgésie. Les animaux seront soumis à une habituation progressive à la contention et à l’instillation intranasale (suivie d’une récompense alimentaire) sur une durée de 3-4 semaines avant l’administration du candidat médicament. Après chaque séance dans la piscine de Morris et après le test de la nage forcée, les animaux sont placés dans une cage contenant un tissu sec sur tapis chauffant jusqu’à ce que l’animal soit sec. La résignation des animaux, mesurée par le temps d’immobilité, sert à évaluer un potentiel « état dépressif » ou un effet antidépresseur par exemple. Dans les deux cas, une vigilance particulière est apportée aux animaux pendant (avec des critères d’arrêt strict) et après le test. Des études in vitro et in vivo seront réalisées préalablement à ce projet pour définir les doses non toxiques, n’induisant pas de nuisances potentiellement invalidantes pour les animaux (nuisances supérieures à une hyper ou hypoactivité ou myorelaxation chez les animaux), qui seront utilisés dans notre projet.
Choix des espèces
Le choix des rongeurs se justifie par la richesse et la complexité de leur répertoire comportemental, qui permettent d’explorer de manière pertinente les fonctions motrices, cognitives et émotionnelles ciblées dans ce projet. Des espèces présentant un système nerveux central moins développé ne disposent pas d’une organisation neurobiologique ni d’expressions comportementales suffisamment élaborées pour répondre de façon fiable aux objectifs scientifiques poursuivis. De plus, la souris est le modèle le plus courant en première intention pour évaluer les effets de candidats médicaments et les données obtenues permettent de transposer (par des modèles A partir de 5 semaines d’âge. Les pathologies étudiées peuvent toucher l’adolescent, l’adulte comme le sujet âgé.
Test de faisabilité sur modèle ovin pour la pose d’un dispositif permettant un abord vasculaire percutané sans suture pour traitement des dialyses – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Onze brebis vont être utilisées, toutes tuées, pour tester la pose d'un dispositif d'abord vasculaire destiné à l'hémodialyse humaine, mis au point par un commanditaire. Cinq sont opérées une à deux heures puis tuées sans réveil, les six autres réveillées et suivies un mois avant d'être tuées pour explanter le dispositif et disséquer les vaisseaux. La modification du projet ajoute jusqu'à trois animaux, le commanditaire ayant constaté que le dispositif nécessite encore des ajustements. Le porteur retient l'espèce ovine parce que les vaisseaux des membres postérieurs ont un diamètre proche des vaisseaux humains du bras.
Objectifs
Dans le monde, l’hémodialyse reste la modalité de dialyse prédominante pour plus de 2 millions de patients souffrant d’insuffisance rénale terminale. Cependant, il est nécessaire d’améliorer les dispositifs et les méthodes permettant d’atteindre les vaisseaux (artères et veines) utilisés pour réaliser l’hémodialyse afin de réduire les risques associés à la mise en place et au maintien de la dérivation vasculaire, de minimiser les complications et de simplifier la procédure d’hémodialyse. Ceci permettra d’améliorer la qualité de vie des patients et de minimiser les coûts. Le dispositif développé par le commanditaire du projet devrait permettre d’éliminer la plupart des problèmes associés aux dispositifs classiques. De plus, la procédure est moins lourde puisqu’elle est réalisée à travers la peau, sans nécessiter de grande incision. Avant d’évaluer l’efficacité du dispositif chez le patient humain, le commanditaire du projet souhaite évaluer son fonctionnement sur modèle animal. Ainsi les objectifs de ce projet sont d’évaluer la faisabilité de poser le dispositif et de faire fonctionner le dispositif sur brebis, en situation aiguë et au cours d’un mois après implantation.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra d'évaluer le fonctionnement d'un nouveau dispositif d'hémodyalise sur modèle animal avant d'évaluer son efficacité chez le patient humain. Les bénéfices attendus du projet sont, à plus long terme, de proposer un dispositif d'hémodyalise permettant de réduire les risques associés à la mise en place et au maintien de l'abord vasculaire, de minimiser les complications et de simplifier la procédure d'hémodialyse.
Procédures
L'animal impliqué dans la première procédure sera soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie et analgésie, d'une durée d'une à deux heures, à l'issue de laquelle il ne sera pas réveillé. Les animaux inclus dans la seconde procédure seront soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie et analgésie, d'une durée d'une à deux heures, à l'issue de laquelle ils seront réveillés afin d'effectuer un suivi d'un mois. Pendant le suivi, une échographie et un test de fonctionnement du dispositif seront réalisés une à deux fois par semaine sur animal vigile. Cela représente entre quatre et huit suivi de moins d'une demi-heure chacun.
Impact sur les animaux
Les animaux pourront éprouver du stress lors de l'isolement nécessaire à l'induction de l'anesthésie, aux manipulations pour les échographies, et au nettoyage des cathéters. Ce stress sera de courte durée puisqu'il cessera lorsque les animaux seront remis en groupe. Les animaux subiront une chirurgie qui pourra entrainer une douleur légère lors du réveil pour les animaux de la seconde procédure.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin d'explanter le dispositif, d'évaluer macroscopiquement l'intégrité des vaisseaux au niveau des sites d'implantation et de disséquer les zones implantées pour analyses histologiques.
Remplacement
La réalisation de ce projet nécessite un environnement tissulaire et fonctionnel complexe en conditions réelles de flux qu’il n’est actuellement pas possible de reproduire sur simulateur ou in vitro. Le choix d’un modèle animal possédant une anatomie et une physiologie proche de l’homme est essentiel car il permet de tester le dispositif dans sa version finale, identique à celle qui pourra être utilisée chez l’Homme. Le modèle ovin a été retenu car les vaisseaux dans les membres postérieurs sont rectilignes et ont un diamètre proche des vaisseaux humains utilisés pour les fistules au niveau du bras. Ces conditions sont essentielles pour évaluer le fonctionnement du dispositif dans une situation de pose proche de celle qui sera réalisée chez l’Homme.
Réduction
Cette étude a été construite de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. L’implantation du dispositif n’a jamais été réalisée sur ovin. Ainsi un test d’implantation sera réalisé sur un animal pour valider la faisabilité avant de passer au suivi sur 30 jours. Si le test est positif, un seul animal sera utilisé, sinon un second animal pourra être utilisé pour améliorer cette première procédure. MODIFICATION // A l'heure actuelle, ce test a été réalisé sur deux animaux à 4 mois d’intervalle permettant des mises au point du dispositif médical entre les deux sessions. Néanmoins, lors de la dernière session, le commanditaire s’est aperçu que le dispositif nécessite encore quelques ajustements avant d’envisager un suivi de son fonctionnement. Il semble donc indispensable d'ajouter jusqu'à 3 animaux supplémentaires à cette phase du projet afin de valider les modifications apportées au dispositif en amont d’une nouvelle implantation pour un suivi à moyen terme. Cela sécuriserait le fonctionnement du dispositif sur les animaux réveillés et maintenus en vie pendant 1 mois après le déploiement du dispositif.\\ Deux animaux seront ensuite utilisés pour le suivi à 30 jours. Si les résultats sont satisfaisants, il n’y aura pas d’autres animaux impliqués dans cette procédure. Si nécessaire, deux autres paires d’animaux pourront être utilisées successivement.
Raffinement
Les animaux arriveront sur place une semaine minimum avant les procédures pour leur permettre de s’habituer aux lieux et aux manipulations et ainsi diminuer leur stress. Ils seront hébergés par groupe sociaux (au minimum 2) dans un box sur litière de paille et disposeront d’une alimentation adaptée à leurs besoins. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie générale et sous analgésie. Les contrôles hebdomadaires se feront par imagerie (échographie) ce qui représente une approche non invasive et qui n’est pas source de douleur. Le bien-être des animaux sera contrôlé en veillant aux conditions d’hébergement et au comportement des animaux. Des observations biquotidiennes, basées sur l’apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales aux stimuli externes (bruits, etc.), seront réalisées par une personne formée. Ces contrôles permettent de repérer tout animal malade ou blessé pour prendre des mesures appropriées. Tout constat d’un mal-être est remonté au responsable du bien-être des animaux et au responsable du projet pour examen approfondi, traitements adaptées et/ou consultation du vétérinaire référent.
Choix des espèces
Le modèle ovin a été retenu car les vaisseaux dans les membres postérieurs sont rectilignes et ont un diamètre proche des vaisseaux humains utilisés pour les fistules au niveau du bras. Ces conditions sont essentielles pour évaluer le fonctionnement du dispositif dans une situation de pose proche de celle qui sera réalisée chez l’Homme. Les animaux utilisés seront adultes (physiologiquement stables) et pèseront environ 60 kg afin de présenter une taille similiaire à l'homme.
Test d’impact d’une turbine hydroélectrique compatible avec les migrations piscicoles pour les anguilles européennes adultes et les juvéniles de saumons
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Autres poissons : 300
Pour mesurer les dommages subis au passage d'une turbine hydroélectrique, 600 poissons, 300 anguilles européennes adultes et 300 juvéniles de saumons atlantiques, sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance légère, puis tous remis à l'eau. Chaque individu est capturé, anesthésié, mesuré, marqué par un transpondeur, puis lâché dans le système pour transiter par la turbine avant d'être récupéré dans une nasse. Le porteur classe le passage dans la turbine en intensité modérée mais déclare l'ensemble en gravité légère. Il présente les deux espèces comme classées en danger critique d'extinction, l'essai servant à valider une roue de turbine pour une usine hydroélectrique.
Objectifs
L’anguille européenne et le saumon atlantique sont des poissons migrateurs amphihalins (partage leur cycle de vie entre l'eau salée et l'eau douce) classés en danger critique d’extinction. Par ailleurs, pour la sauvegarde des anguilles, un plan de gestion national a été validé en 2010. L’un des impacts sur la population de ces espèces est la mortalité au passage dans les turbines, notamment pour l’anguille qui est une espèce qui vit et grandit en eau douce et se reproduit en mer. Elle effectue sa migration de dévalaison au stade adulte, avec des individus de grande taille donc l’impact des turbines peut être conséquent en termes de mortalité. La solution envisagée au niveau d’une usine hydroélectrique, est le remplacement des roues de turbines existantes par des roues compatibles avec la migration des espèces piscicoles, système ayant donné des résultats probants sur modèles réduits. Ainsi, l’objectif de notre projet est d’évaluer les dommages subis par les anguilles lors du passage au travers de ce type de turbine en faisant transiter directement dans le système un lot d’anguilles adultes et de juvéniles de saumons marqués avec des marques passives, récupérés à l’aval dans un piège-nasse et placés en stabulation dans des bassins pendant 48h pour effectuer les observations nécessaires permettant de statuer sur l’impact de cette turbine sur les individus selon une grille d'évaluation.
Bénéfices attendus
Les objectifs recherchés pour vérifier la compatibilité avec les espèces piscicoles de la roue testée pour les anguilles sur le site concerné sont un taux élevé d'anguilles et juvéniles de saumons vivants et sans dommage majeur, après le transit à travers le système et un temps d'observation après transit.
Procédures
Les poissons proviennent de pisciculture et sont stabulés dans des bassins adaptés sur une courte durée en attendant le début de l'expérimentation. La procédure débute par le prélèvement des poissons dans la zone de stabulation. Les poissons seront capturés dans un piège puis ils auront une anesthésie d’une durée de 1 à 2 minutes. Une fois sédaté, le poisson fait l’objet de mesures de taille et de poids et d'une vérification de son bon état sanitaire. Cette étape dure environ 1 minute, avant de procéder à un marquage unique par injection avec du matériel adapté d’une marque passive de type transpondeur. La totalité des opérations effectuées pendant la phase de sédation ne dépasse pas 15 secondes. Enfin, le poisson est placé dans une nasse de réveil pour une durée d’environ 10 minutes, assurant une récupération complète avant d'être remis à l'eau pour la poursuite du projet expérimental.
Impact sur les animaux
Les nuisances potentielles sont les suivantes : - Stress du maintien des anguilles et juvéniles de saumons dans les bassins de stabulation avant marquage (durée max 72 heures, intensité légère) - Stress de la contention et anesthésie (durée totale < 4 min intensité légère), - Stress du marquage pour l’insertion des marques (durée < 15s, intensité légère) - Gène post marquage (classe légère durée < 10 min) - Stress du lâcher et passage dans la turbine testée (intensité modérée) - Stress du maintien des anguilles et jeunes saumons dans les bassins de stabulation après récupération (durée max 72 heures, intensité légère)
Devenir
Les poissons utilisés pour cette expérimentation proviennent de pisciculture dédiée à l'élevage en vue de repeuplement pour les saumons, ou de pisciculture de grossissement pour les anguilles, individus arrivés sur les piscicultures à l'état de jeunes stades, donc des individus sauvages. Aprés expérimentation, tous les individus seront libérés dans le milieu naturel
Remplacement
Le projet porte sur les dommages subis par les espèces anguilles et saumons lors de leur passage dans la turbine compatible pour les espèces piscicoles. Ces individus, du fait de leur spécificité (taille pour les anguilles, taille, écaillage pour les jeunes saumons) ne peuvent être remplacés. En effet, la sensibilité et fragilité des poissons dépendent de sa facilité à perdre ses écailles (écaillages). Chaque espèce a une spécificité par rapport à ce point et deux espèces ne peuvent être comparées sur la perte des écailles qui diffère d'une espèce à l'autre.
Réduction
Le nombre d’individus a été estimé afin d'avoir des données suffisantes pour évaluer l'impact des turbines. pour cette étude, nous estimons qu’un échantillon maximal de 200 poissons transiteront dans la turbine. L’état de ces poissons sera analysé après avoir été recueillis dans le filet après passage dans le système de transfert et dans la turbine. Un lot témoin de contrôle de 100 poissons sera analysé dans le filet, ces poissons auront juste transité par le système de transfert puis dans le filet. Ils permettront ainsi de comparer l’état des poissons et évaluer le seul impact des turbines, les autres éléments (système de transfert et filet) étant les mêmes pour les 2 groupes de poissons
Raffinement
L’ensemble des manipulations a été raffiné et conçu pour limiter au maximum le stress et l’épuisement des animaux. Le marquage des animaux est réalisé sous anesthésie générale. Les animaux seront suivis jusqu’à récupération complète après l’anesthésie et relâchés dans le milieu naturel. Aucun poisson faible ou malade ne sera sélectionné pour l’implantation de l’émetteur (mycose, nageoire abîmée…). Par ailleurs, le poids des individus marqués sera toujours supérieur ou égal à 10 g pour que la marque ne représente pas plus de 1 % du poids de l’individu (valeur acceptée 2 %) et ainsi garantir au maximum un comportement normal après implantation de la marque. Si certains individus montrent des difficultés à s'endormir, ils seront relâchés dans le milieu naturel, sans participer à l'expérimentation afin de limiter leur stress.
Choix des espèces
L’étude cible la survie des anguilles et juvéniles de saumons lors de leur passage dans une turbine compatible avec les espèces piscicoles. Les anguilles utilisées sont des anguilles adultes en phase de migration vers l'océan, et le stade de saumon atlantique utilisé correspond à des jeunes saumons en phase de migration de dévalaison vers l'océan.
Etude des propriétés pharmacocinétiques et de biodistribution d’une nouvelle classe d’anticorps thérapeutiques – modification
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles endocriniens
- Troubles immunitaires
Sept prélèvements de sang en trois semaines après une injection unique : 168 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue. Le projet mesure la durée de vie dans le sang et la répartition dans les tissus d'anticorps thérapeutiques modifiés par ajout d'un sucre. Les souris sont tuées pour prélever sang et organes et y doser ces anticorps. Le porteur s'attend à ce que la modification ne change ni les propriétés ni la distribution, une hypothèse que l'expérience sur les souris doit confirmer avant toute étude d'efficacité.
Objectifs
Les anticorps thérapeutiques (mAb) représentent aujourd’hui des outils reconnus pour des multiples pathologies telles que le cancer, les maladies auto-immunes ou inflammatoires. Cependant ces traitements nécessitent encore des améliorations importantes pour augmenter leur efficacité et éviter ou limiter les effets secondaires indésirables. Le projet concerne une nouvelle technologie visant à améliorer le potentiel thérapeutique de l’ensemble des anticorps. Cette innovation est basée sur une modification spécifique des anticorps en ajoutant un composé, un sucre appelé AMFA . Des études préliminaires in vitro ont montré que l’addition des AMFA aux anticorps ne modifie pas la capacité de lier leur cible. Grâce à leur mécanisme d’action, les anticorps-AMFA ont une meilleure efficacité thérapeutique que les anticorps natifs. En revanche, bien que les anticorps-AMFA aient été conçus pour apporter un bénéfice sans causer une modification importante à la structure de l’anticorps, les expériences in vitro ne permettent pas de savoir si la modification par les AMFA aura un impact sur la durée de vie de l’anticorps dans le sang (pharmacocinétique) et si l’anticorps-AMFA sera accumulé dans les tissus (biodistribution) de la même façon que l’anticorps non modifié. Les trois anticorps qui ont montré une meilleure efficacité in vitro ont été sélectionnés pour être testés chez la souris.
Bénéfices attendus
L’objectif de notre technologie est d’améliorer des anticorps actuellement utilisés en traitement clinique. Dans ce projet, on s’attend à une conservation des propriétés et une distribution similaire dans les différents tissus des anticorps que nous avons modifiés. Par la suite, des études d’efficacité dans des modèles pertinents permettront de valider la preuve de concept de notre technologie
Procédures
Les animaux vigiles seront injectés une fois en début de procédure. Pour l’étude de pharmacocinétique, des prélèvements de sang seront réalisés (7 prélèvements de faible volume en 3 semaines).
Impact sur les animaux
Les anticorps étudiés dans ce projet seront administrés à des doses déjà utilisées dans des études publiées où l’absence d’effets secondaires chez la souris est démontrée. L’injection unique d’anticorps thérapeutiques à faible dose ne devrait pas provoquer d’effets secondaires ou de douleur et le niveau de sévérité est considéré comme léger. Pour les animaux de l'étude de pharmacocinétique il y aura des prélèvements répétés d’un faible volume de sang. Ce geste est considéré de sévérité légère, mais la répétition de prélèvements (7 fois en 3 semaines) pourrait causer une nuisance de sévérité modérée.
Devenir
Les animaux seront sacrifiés à la fin de chaque procédure afin de prélever le sang et différents tissus pour réaliser des dosages biochimiques.
Remplacement
Les anticorps thérapeutiques sont des médicaments destinés à être administrés par voie intraveineuse chez l'homme. La durée de vie de l'anticorps et les quantités distribuées dans les tissus sont des paramètres importants pour l’efficacité thérapeutique du médicament et ces informations ne peuvent être collectées qu’en suivant le comportement et le devenir de l’anticorps après son administration dans un organisme vivant complexe tel que la souris, qui est utilisée couramment pour ce type d’étude.
Réduction
Dans le but de réduire le nombre d’animaux tout en obtenant des résultats significatifs, une recherche bibliographique pertinente a été réalisée afin de baser les tests statistiques de manière sérieuse pour chaque mAb. Pour les études de pharmacocinétique, le nombre d’animaux par groupe (n=8) a été choisi en accord avec des études publiées et à l’aide d’un logiciel d’analyse statistique, de façon à pouvoir détecter une éventuelle différence de plus de 10% entre l’anticorps natif et l’anticorps-AMFA correspondant. Pour les études de biodistribution, le nombre d’animaux par groupe (n=8) a été obtenu en accord avec des études publiées et à l’aide d’un logiciel d’analyse statistique. Les résultats seront analysés à l’aide de tests statistiques adaptés qui seront utilisés pour évaluer les différences significatives entre les deux courbes de pharmacocinétique et pour comparer la concentration des anticorps dans les tissus des groupes CTR, mAb et mAb-AMFA.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des conditions d’hébergements réglementaires, avec un milieu enrichi et seront placés par 4 par cage afin de stimuler les contacts sociaux entre eux. Aussi, les animaux seront manipulés quotidiennement dès leur arrivée pour limiter le stress des animaux lors de l’expérimentation. Aucune douleur n’est attendue à la suite de l’injection des anticorps. Les animaux seront quotidiennement surveillés selon une fiche de suivi clinique standard. Si des signes de douleur de l’animal sont perçus, les animaux seront sortis de l’étude.
Choix des espèces
Pour ce projet nous avons choisi d’employer des souris BALB/c qui sont couramment utilisées dans des études de pharmacocinétique et bio-distribution des anticorps thérapeutiques. Les animaux utilisés dans l’étude seront âgés de 10 à 12 semaines, c’est-à-dire un stade adulte pour que leur système immunitaire soit à maturité et la réponse métabolique optimale.
Impact de différents modes d’exposition aux rayonnements ionisants à doses faibles et modérées sur la sénescence des cellules endothéliales chez la souris : implications macro- et microvasculaires
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Irradiées jusqu'à douze fois en caisson, ou exposées au césium par leur eau de boisson, 448 souris vont être utilisées dans des procédures classées légères, toutes tuées pour prélever cœur, aorte, carotides, poumons et cerveau. Elles passent aussi des échographies sous anesthésie, des injections et de longues immobilisations destinées à mesurer le césium accumulé dans leur corps. Le projet vise à étayer la radioprotection des travailleurs du nucléaire face aux faibles doses. Le porteur affirme que ces expositions "n'entraînent pas de douleur ni d'effet secondaire", tout en prévoyant la mise à mort de tout animal perdant 20 % de son poids.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de mieux comprendre comment les vaisseaux sanguins réagissent au vieillissement prématuré provoqué par les rayonnements ionisants, et si ces réactions varient selon le type de vaisseau, la dose reçue et la manière dont l’exposition a lieu. Plus précisément, le projet vise d’abord à décrire comment les cellules qui tapissent les vaisseaux sanguins entrent en état de sénescence (un état de vieillissement cellulaire) après exposition aux rayonnements. Il s’agit de comparer les effets selon la dose, le mode d’exposition, et selon qu’il s’agisse de gros vaisseaux ou de petits vaisseaux, tout en identifiant les principaux mécanismes biologiques impliqués. Ensuite, le projet cherche à faire le lien entre ces mécanismes cellulaires et les conséquences concrètes sur la structure et le fonctionnement des vaisseaux sanguins. Pour cela, une chaîne d’événements sera établie, allant des dommages initiaux à l’ADN des cellules jusqu’aux altérations durables des vaisseaux. Un autre objectif important est d’identifier des indicateurs mesurables (biomarqueurs) permettant de détecter et de suivre ces effets, que ce soit au niveau des cellules, dans le sang ou directement dans les tissus vasculaires. Le projet vise également à déterminer quelles conditions d’exposition (combinaison de dose cumulée et de mode d’irradiation) sont les plus à risque pour entraîner des altérations vasculaires. Enfin, l’ensemble des résultats permettra de proposer des recommandations pratiques en radioprotection, afin de mieux prévenir les effets indésirables des rayonnements sur le système vasculaire.
Bénéfices attendus
Chez les travailleurs du nucléaire, de nouvelles données épidémiologiques suggèrent une association entre l’exposition aux RI également dans les gammes de doses faibles à modérées et l’augmentation de la mortalité due aux pathologies ischémiques et cérébro-vasculaires. Cependant, la compréhension des mécanismes sous-jacents et l’étiologie de ces pathologies dans la réponse aux faibles doses reste parcellaire et ne peut progresser qu’avec des études expérimentales. Ces dernières permettent de s’affranchir des facteurs confondants et de cibler les mécanismes sous-jacents. Les résultats de ces travaux apporteront des connaissances utiles pour conforter ou, au besoin, contribuer à faire évoluer et améliorer le système de radioprotection du travailleur du nucléaire
Procédures
Pour tous les animaux irradiés: - Irradiation (en boîte, 1 à max 12 fois, durée max 20 min) - Echographies (sous anesthésie, max 2 fois, durée max 15 min) - Injections i.p. (en vigile avec contention, durée max 1 min) Pour tous les animaux contaminés via eua de boisson: - Echographies (sous anesthésie, max 2 fois, durée max 15 min) - Injections i.p. (en vigile avec contention, durée max 1 min) - Boite à contention pour zooradiamétrie (mesure de Cs137 accumulé dans l’organisme) max 15 min. Acclimatation aux boites de contention avant les mesures de zooradiamétrie.
Impact sur les animaux
L’exposition aux doses faibles à modérées externe ainsi qu’à de faibles concentrations de Césium dans l’eau de boissons n’entrainent pas de douleur ni d’effet secondaire pour les animaux. Seules des modulations d’expression protéique et une légère diminution de la fonction cardiaque ont été observées à long terme.
Devenir
A la fin de la procédure, toutes les souris seront euthanasiées pour prélever des organes (cœur, aorte, carotides, poumons et cerveaux) qui permettront une analyse histologique complétant les analyses fonctionnelles réalisées sur tous les animaux de ce projet.
Remplacement
L’approche in vitro qui sera mis en place en amont des études in vivo vont permettra d’identifier la combinaison de modes et de doses d’exposition induisant les marqueurs de sénescence de la manière la plus significative et complémentaire des études in vivo. Les études in vitro vont permettre l’identification de marqueurs qui seront ensuite validées de manière fonctionnelle in vivo. Les études in vitro présentent des limites pour l’évaluation des mécanismes au niveau cellulaire après une exposition à des doses faibles à modérées et ne permettent pas d’identifier des processus physiologique et/ou physiopathologique, il est de plus très difficile de maintenir des cultures cellulaires au-delà de 3 semaines dû au vieillissement cellulaire et aux cycles limités des cellules.
Réduction
Au total, 448 animaux seront utilisés dans ce projet. Le nombre de 16 animaux par groupe a été établi avec l’utilisation d’outils statistiques permettant d’optimiser la puissance de l’étude et avec notre expérience concernant ce type d'analyses et ces modèles murins pour être au minimum.
Raffinement
Tout signe de prostration de l’animal, de blessures importantes dues aux bagarres entrainera l’euthanasie anticipée. Les infections ou blessures éventuelles seront traitées localement. Pendant l’ensemble des procédures, une surveillance quotidienne sera effectuée par les zootechniciens et hebdomadaire par l’équipe du projet. Les expositions par irradiation externe ou contamination interne aux doses utilisées dans ce projet n’induisent pas d’effet nuisible majeur. Le seul point de vigilance est de diminuer le stress des souris d’une part dans les boites d’irradiation externe et d’autre part pour la procédure 3 pour la contention pour les mesures de zooradiamétrie. Pour éviter le stress les animaux seront habitués aux boites avant les irradiations ou mesure zooradiamétrique. Si le comportement d'un animal est altéré, il sera pesé avec un point limite à 20% de perte de poids constituent un point limite.
Choix des espèces
Ce projet vise à déterminer un dose seuil pour lequel on observe l’apparition de la senescence endothéliale chez des souris irradiées selon différents modes d’expositions en corps entier avec des rayonnements gamma et ce afin de mimer des effets secondaires à long terme de l’exposition des personnes qui sont exposées aux rayonnements ionisants répétés comme le cas des travailleurs et la population en exposition continue en territoire contaminé post accident nucléaire. Les souris seront âgées de 2 mois (8 semaines) au moment de l’irradiation car à cet âge leur système vasculaire est mature.