Maladies infectieuses
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies des plantes
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Etude de la biodisponibilité et biodistrubution de la clusterine libre et complexée chez la souris
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système cardiaque
144 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Chacune reçoit une seule injection dans la veine de la queue, sous anesthésie gazeuse, avant d'être tuée pour le prélèvement d'organes à l'un des douze temps prévus par le plan expérimental. L'enjeu est de savoir où va et combien de temps circule une protéine radiomarquée, la clusterine, développée comme candidat médicament contre le sepsis. Le porteur écrit à deux reprises que cette molécule "répond à un besoin médical non satisfait", là où le projet se limite à mesurer une biodisponibilité chez des souris saines.
Objectifs
Ce projet regroupe une partie des études de recherche et développement qui seront conduites chez la souris pour déterminer où et pour combien de temps la molécule étudiée, la clusterine radiomarquée, circule suite à son injection. La clusterine est en cours de développement pour des applications thérapeutique de pathologies caractérisées par une mort cellulaire massive, tels que le sepsis et répond à un besoin médical non satisfait dans ce domaine. Cette étude est essentielle pour affiner l’efficacité de cette molécule et, ne pouvant être testée in vitro, le recours aux modèles animaux est donc nécessaire.
Bénéfices attendus
Ce travail ouvre des perspectives thérapeutiques pour le traitement avec la clusterine des pathologies associées avec une mort cellulaire massive et répond à un besoin médical non satisfait dans ce domaine.
Procédures
Les souris recevront une injection intraveineuse dans la veine caudale (durée 2minutes) sous anesthésie sans traumatisme et sans douleur.
Impact sur les animaux
La procédure d’injection de la CLU seule ou complexée radiomarquée en intraveineuse n’induisent pas d’inconfort de l’animal ni de modification de son état général, cependant nous envisageons l’anesthésie gazeuse pour faciliter l’expérimentation et limiter des biais liés à celle-ci.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure pour prélèvement d'organes post mortem.
Remplacement
Des approches in vitro sur de cellules murines et humaines ont été effectués pour déterminer l’efficacité du radiomarquage. Pour réaliser ce projet, la biodisponibilité et la biodistribution de la clusterine seule et complexée seront évaluées chez la souris, car c’est l’espèce la plus utilisée pour cette approche dans le cadre du développement des candidats-médicaments. A ce jour, aucun modèle alternatif (moléculaire et/ou cellulaire) n’est suffisamment intégré et complexe pour permettre de reproduire l’ensemble des phénomènes biologiques qui sont impliqués dans les mécanismes de dégradation, de transport et d’élimination des composés susceptibles d’affecter l’activité des molécules. C’est pour cette raison, qu’une approche in vivo est nécessaire pour déterminer la biodisponibilité des nouveaux candidats-médicaments avant de poursuivre leur développement.
Réduction
Le projet sera réalisé sur un nombre nécessaire et suffisant d’animaux. Le nombre total d’animaux utilisés pour une étude a été défini en fonction du nombre de groupes et du nombre d’animaux par groupe nécessaire pour l’obtention de résultats statistiquement interprétables et fiables. Le calcul d’effectifs a été réalisé avec un logiciel specifique. Deux groupes de souris seront évalués. En considérant pour chaque groupes 12 temps et 6 souris (dont 3 mâles et 3 femelles), 72 souris par groupe seront utilisées, pour un total de 144 souris nécessaires à ce projet.
Raffinement
Afin de tenir compte des besoins quotidiens des animaux et d’améliorer leur bien-être, les souris bénéficieront d'une période d'acclimatation de 7 jours avant toute manipulation, auront une nourriture adaptée, de l’eau de boisson à volonté et seront stabulées en groupe de 3. Les souris seront hébergées dans des conditions adaptées à l’espèce (en cage en portoir ventilé) avec un enrichissement du milieu (cabanes, papier, tunnel, tubes en carton, morceau de bois). Le protocole expérimental comprend un suivi quotidien des animaux, des indicateurs comportementaux (fuite ou défense a la manipulation) et physiques prédéfinis (état général, prostration, poil hérissé, terne, suivi pondéral de l’animal) qui seront évalués, et constitueront les points limites de l’expérience (euthanasie de l’animal). Lors de l’injection intraveineuse et de l’euthanasie par élongation cervicale, les souris seront anesthésiées par anesthésie gazeuse.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie pour ces études est la souris de type sauvage, lignée de souris dans laquelle la clusterine a été utilisée précèdemment. Les souris utilisées seront âgées de 6 à 10 semaines, jeunes adultes.
Évaluation de nouveaux traitements contre la maladie du greffon contre l’hôte
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Rats : 600
Greffés de cellules immunitaires humaines qui attaquent leurs propres tissus, 2 500 souris et 600 rats développent une maladie du greffon contre l'hôte, avec perte de poids, perte de poils, diarrhées, mobilité réduite et défaillance d'organes pouvant les tuer. S'y ajoutent des gavages, des injections rétro-orbitaires sous anesthésie, des prises de sang répétées et des mesures de température par sonde rectale. Le porteur ouvre le paragraphe des effets en parlant de nuisances "modérées", avant d'y ranger, quelques lignes plus loin, la mortalité par défaillance d'organes qu'il qualifie de sévère. Tous les animaux sont tués à l'issue, l'évaluation des candidats médicaments réclamant l'analyse des tissus et du système immunitaire en fin d'étude.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité thérapeutique de nouveaux traitements sur des modèles de la maladie du greffon contre l’hôte. La maladie du greffon contre l’hôte (GvHD : Graft versus Host Disease) peut survenir après une greffe de moelle osseuse réalisée dans le cadre du traitement d’une leucémie. Les lymphocytes T contenus dans le greffon vont attaquer les cellules du patient greffé, conduisant à des lésions des tissus sains. La maladie du greffon contre l’hôte est une complication grave, parfois mortelle. Elle survient lorsque les cellules du donneur présentent une incompatibilité immunologique avec celles du receveur, et perçoivent ces dernières comme étrangères. Dans ce cas, les lymphocytes T du donneur, dits « alloréactifs », vont alors détruire les cellules et tissus sains de l’hôte. Ce phénomène survient chez environ 20 à 50 % des patients greffés, rapidement après l’intervention ou plus tardivement. Il peut être très difficile à traiter. Les informations qui seront générées par le biais de ces études seront utilisées pour préparer les phases précliniques et cliniques du développement pharmaceutique. Ces informations comprennent entre autres : • Dose minimale produisant un effet thérapeutique • Dose minimale pour lequel l’effet thérapeutique est le plus élevé. • Déterminant pharmacocinétique qui conduit à l’efficacité thérapeutique • Régime de doses pour les études toxicologiques exploratoires et règlementaires. • Régime de doses pour les essais cliniques chez le volontaire sain, puis chez le patient.
Bénéfices attendus
La maladie du greffon est contrôlée à l’aide de médicaments immunosuppresseurs qui atténuent le conflit immunitaire entre les cellules du donneur et celles du receveur. Ces traitements peuvent durer plusieurs mois, voire plusieurs années. Cependant beaucoup de patients sont réfractaires aux corticoïdes et de nouveaux traitements sont nécessaires puisque la maladie du greffon contre l’hôte est une cause de mortalité et de morbidité majeure. Les traitements biologiques récents sont très couteux et peuvent engendrer une immunogénicité et une perte d’efficacité due à la production d’anticorps neutralisants par le patient. Les études qui constituent ce projet s'inscrivent dans le cadre du développement de nouvelles stratégies thérapeutiques innovantes (y compris des thérapie cellulaires et fécalothérapie). A court terme, elles permettront de confirmer l'efficacité de nouveaux candidats médicament dans les pathologies de la GvHD. A plus long terme, ces études constitueront la base pour un traitement applicable à l'Homme en déterminant les doses efficaces qui pourraient être administrées chez les patients.
Procédures
Les gestes techniques concernent tous les animaux. • Pesées d'un animal vigile, pendant 30s jusqu’à une fois par jour sur la durée des études. • Mesure de la température corporelle d'un animal vigile ou sous anesthésie générale via une sonde rectale pour rongeur pendant 30s. • Les prélèvements de sang via la veine caudale seront réalisés soit sur animal vigile, soit sur animaux anesthésié à l’isoflurane pendant 30 à 60s. Les prélèvements de sang terminaux par ponction cardiaque seront effectués sous anesthésie générale (Isoflurane ou kétamine/xylazine) pendant 30 à 60s. Les volumes et la fréquence des prélèvements seront selon les critères de la consigne en vigueur. Les volumes seront généralement de 20 à 50 µl chez la souris et de 20 à 200 µl chez le rat. Le volume total prélevé n’excédera pas 7.5% du volume estimé de sang total de l’animal sur une période de 24 heures. Des périodes de récupération seront mises en place pouvant aller jusqu’à une semaine. • Administrations des composés à potentiel thérapeutiques par voir orale (gavage à l’aide d’une sonde gastrique), intrapéritonéale, sous-cutanée ou via la veine caudale) pendant une durée de 15 à 30s : Sur animaux vigiles. • Administrations intraveineuses par voie retro orbitale : Sous anesthésie générale (Isoflurane ou kétamine/xylazine) pendant 15 à 30s.
Impact sur les animaux
Cette procédure induira chez l’animal un certain nombre de nuisances modérées : injection de cellules, , administration de traitement par gavage ou injection (ip, iv, sc) pendant plusieurs jours ainsi qu’une préhension accompagnant ces administrations. De plus, les animaux seront également soumis à une anesthésie, des administrations de composés (voie orale, intrapéritonéale, intraveineuse ou sous cutanée) et des prélèvements sanguins sous anesthésie générale qui peuvent générer également des nuisances. Les effets indésirables attendus (suite à une xénogreffe) sont une perte de poids, une perte de poils, une piloérection, une réduction de la mobilité, des diarrhées, des douleurs qui selon la gravité justifierait une mise à mort immédiate (modéré). Une GvHD peut entrainer une mortalité selon le type de greffe, notamment lors de xenogreffe qui peut entrainer une défaillance des organes de l’hôte . ‘sévère
Devenir
Tous les animaux de la procédure seront mis à mort. L’évaluation de l’efficacité des composés à potentiel thérapeutique nécessite des analyses approfondies de différents tissus et du système immunitaire en fin d'étude.
Remplacement
Il existe des modèles de peau humaine isolée qui permettent de détecter avec une grande précision la possibilité pour un patient de développer une GvHD (compatibilité donneur/receveur). Cette méthode a aussi été utilisée avec des peaux de rats pour des études de transcriptomiques et recherche de biomarqueurs. Cependant, ce système dépourvu d’autres organes et de structures immunologiques clés (rate, système lymphatique, hépatique, rénale et circulatoire) ne peuvent pas à ce jour constituer un environnement fiable pour des études de pharmacologie in vivo. Seul un modèle animal peut permettre d’étudier les interactions entre des composés à potentiel thérapeutique et ces différents systèmes biologiques très complexes.
Réduction
Les entités thérapeutiques auront préalablement été évaluées de manière extensive sur une batterie de tests in silico et in vitro. Ces tests permettent par exemple de prédire le profil pharmacocinétique d’un composé (ex : lipophilie, absorption, distribution, métabolisme), de déterminer les caractéristiques d’interaction du composé avec la cible d’intérêt (ex. un récepteur, un canal ionique, une enzyme). De nombreux composés auront donc été éliminés du fait de leur faible performance sur ces tests. Chaque étude comprendra en moyenne 60 animaux (10 animaux par groupe : Ctrl-Naif, Vehicle et 4 groupes traités avec des composés). Chaque projet de développement nécessite en moyenne l’évaluation de 5 entités thérapeutique expérimentale. Nous estimons réaliser 2 projets par an dans le domaine de la GvHD. Le nombre d’animaux est donc 60 (animaux par étude) x 5 (composé par projet) x 2 (projet par an) x 5 ans. Ainsi, les tests sur animaux sont réduits au minimum nécessaire (3100 animaux estimés).
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des locaux conformes aux exigences règlementaires de la directive n°2010/63/UE. Ils seront hébergés en groupe dans des cages contenant de l’enrichissement afin de satisfaire la manifestation de leur comportement naturelle (nidification, instinct grégaire, recherche de nourriture,..). Les procédures potentiellement douloureuses ou source d’inconfort ou de stress se feront sous anesthésie générale gazeuse. Les animaux feront l’objet d’une surveillance clinique à minima journalière sur la durée des procédures. Les locaux d'hébergement et les systèmes d’hébergement suivront un programme d’hygiène et sanitaires (programme sanitaires) afin de prévenir tout biais. Les conditions d’ambiance seront contrôlées sur la durée des procédures. Un programme de soins adaptés sera mis en œuvre pour l’ensemble des animaux affectés à ce projet, par ou sous l'autorité du vétérinaire ou mis à mort selon les recommandations définis dans la consigne en vigueur. Un plan d'action incluant la communication sera établi et mis en place lors d'apparition d'évènements inattendus. Le nombre de manipulations sur l’animal sera réduit au strict nécessaire car Le stress lié à la manipulation peut être une nuisance pour l’animal, et aussi avoir un impact sur la réponse inflammatoire et immunitaire. Des critères d'arrêt anticipé seront mis en place pour chaque procédure afin de réduire tout inconfort, stress, souffrance ou douleur inutile.
Choix des espèces
La grande majorité des modèles et des techniques utilisés dans le cadre de la recherche médicale et pharmaceutique ont été décrits chez les espèces rats et souris qui sont communément utilisées en pharmacologie. De nombreuses données sur les modèles de GvHD chez le rongeur existent déjà dans la littérature et peuvent être utilisées pour la mise en place des modèles et aider à l’avancement des projets. Adulte : Les données de la littérature indiquent clairement que les rats (4-5 semaines) et les souris adultes (7-8 semaines) représentent des modèles fiables pour l’évaluation de l’efficacité de composés dans le domaine de la GvHD car ils doivent disposer d'une système immunitaire mature
Développement de vaccins optimisés contre les infections respiratoires aéroportées
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles immunitaires
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
3 052 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 1 456 d'entre elles et modéré pour 1 596. Elles subissent un génotypage par phalangectomie, de trois à douze prises de sang sur animal vigile, jusqu'à trois administrations intranasales et trois injections intramusculaires sous anesthésie, puis de sept à quatorze séances d'imagerie réparties sur cinq à sept semaines. Une partie est infectée par la grippe ou le SARS-CoV-2, à doses non létales ou létales, avec abattement, poils hérissés, dos voûté et perte de poids attendus chez les souris non traitées. Le porteur écrit qu'il privilégiera la culture cellulaire ou les organoïdes dès que ce sera possible, tout en concluant que les méthodes actuelles ne permettent pas d'étudier la mise en place d'une réponse immunitaire locale.
Objectifs
Notre projet a pour objectif de développer un vecteur vaccinal optimisé pour une délivrance intranasale contre les infections respiratoires (virus Influenza A (IAV) et SARS-Cov-2) avec une efficacité accrue par rapport aux vaccins actuels administrés en intramusculaire. Une administration intranasale améliora grandement la mise en place d’une mémoire immunitaire forte, durable, et localisée, nécessaire à l’élimination rapide et efficace du virus, et évitant sa dissémination à d’autres individus. Dans notre stratégie, le vaccin sera administré à des souris de laboratoire sous forme de microgouttes dans le nez de souris de laboratoire. L’objectif sera, d’une part, d’analyser la capacité de notre vaccin à activer le système immunitaire et à induire une mémoire immunologique locale forte dans le nez des souris vaccinées. D’autre part, nous allons étudier la capacité du vaccin à protéger durablement et efficacement ces souris contre une infection par diverses souches de IAV et du SARS-Cov-2. La mise en place d’une mémoire immunologique lors d’une vaccination est un processus complexe qui nécessite l’utilisation d’un modèle souris pour son étude. La souris est un animal qui permet de modéliser de nombreux mécanismes physiopathologiques rencontrés dans l’infection respiratoire chez l’homme.
Bénéfices attendus
Les maladies respiratoires ont des impacts sociaux et économiques majeurs, tant au niveau individuel que sociétal, et ciblent particulièrement les populations à risque du monde (i.e., nourrissons, personnes âgées et patients immunodéprimés). De nombreux experts prédisent que de nouvelles pandémies de grippe seront très probables l’année prochaine, alors que le SARS-CoV-2 circule toujours avec de nouveaux variants. Même si des vaccins existent, aucun vaccin administré par voie nasale n'est disponible utilisant la technologie de l’ARN messager. Or, une forte réponse immunitaire dès l’arrivée du virus au lieu d’infection, i.e., le nez, favorise significativement l’élimination plus rapide du virus, évitant ainsi la propagation de la maladie d’un individu à l’autre. L’augmentation de l'efficacité des vaccins actuels aura un impact sur les questions économiques ainsi que sur les domaines sociaux et culturels, avec un impact majeur sur la santé et des conséquences sociales. De plus, dans ce projet, nous sélectionnons des antigènes très conservés par des souches de virus différentes et ainsi développerons des vaccins « universels » qui protégera chaque individu contre différentes souches d’un même virus et évitera le besoin d’une vaccination répétée pour des variants différents. D’un point de vue scientifique et technologique, ce projet apportera de nouvelles connaissances sur le fonctionnement des réponses immunitaires associées à la muqueuse nasale. D’autre part, les équipes de recherche impliquées dans ce projet ont à cœur de sensibiliser le public et participent activement à accroître l'exposition de la recherche immunologique sur les vaccins à un large public. Un meilleur accès à la recherche sur les vaccins sans aiguille, mais en spray nasal, pourrait aussi accroître l’acceptation du vaccin au sein de la population. Par ce projet, nous espérons ouvrir de nouvelles perspectives dans le développement de vaccins, qui pourrait également être utilisée pour la conception de nouveaux vaccins contre d’autres virus aéroportés et/ ou dans la lutte contre les cancers du système respiratoire et du cerveau par exemple.
Procédures
Le génotypage est réalisé sur les fragments tissulaires issus de l’identification par phalangectomie (une seule fois). De trois à douze prises de sang seront effectuées (quelques secondes par animal par prise de sang) sur animaux vigiles. Jusqu’à trois administrations intranasales (quelques secondes par animal) sur animal anesthésié. Jusqu’à trois injections intramusculaires (quelques secondes par animal) sur animal anesthésié. L’imagerie non-invasive in vivo sera réalisée sur animaux anesthésiés à l’isoflurane (quelques minutes) avec le système IVIS de 7 à 14 fois sur 5 à 7 semaines via une injection intrapéritonéale de D-luciférine.
Impact sur les animaux
Des souris de laboratoire seront utilisées pour ce modèle d’infection pour imiter les infections chez l’Homme. L’instillation intranasale du virus de la grippe ou du SARS-CoV-2 permet le développement d’une infection chez la souris. La période critique chez la souris avec les souches virales et les doses infectieuses utilisées sera à partir de J6 post-infection pour des doses non-létales et à partir de l’infection pour des doses létales. Les signes cliniques attendus sur les souris non traitées sont les suivants : abattement, poils hérissés, dos voûté, perte de poids et manque d’appétit, selon les doses virales. L’imagerie non-invasive in vivo sera réalisée sur animaux anesthésiés à l’isoflurane via une injection intrapéritonéale de D-luciférine, pas de nuisance attendue sauf une sensation de piqure lors de l'intrapéritonélae.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni remplacés, ni adoptés car la plupart d’entre eux seront infectés. De plus les animaux “contrôles” non-infectés devront être mis à mort car nous nous intéressons aux cellules présentes dans les organes et nous devons absolument mettre les animaux à mort pour récupérer ces organes.
Remplacement
Nous reconnaissons que les avancées dans les techniques de recherche et les technologies alternatives permettent un remplacement et/ou une réduction de l’utilisation d’animaux. Dès qu’il sera possible de remplacer un modèle murin par une modélisation in vitro, via de la culture cellulaire ou la conception d’organoïdes 3D nous privilégierons cette solution, comme nous l’avons déjà fait par le passé. Il est important de noter que nos diverses formulations vaccinales seront systématiquement soumises à une caractérisation in vitro et à une validation sur des modèles de cultures cellulaires avant toute autre étape. Cependant, les méthodes alternatives actuelles, comme la modélisation mathématique ou les systèmes in vitro, ne permettent pas d’étudier la mise en place d’une réponse immunitaire lors d’une vaccination, notamment au niveau systémique, en préservant l'intégrité scientifique. De plus, l’infection par voie respiratoire fait intervenir de nombreux mécanismes physiopathologiques rencontrés dans l’infection humaine que nous ne pouvons pas reproduire par le biais de techniques in vitro. Par conséquent, nous utiliserons un modèle murin, le seul à permettre l'étude approfondie du mécanisme de transport du vaccin et des réponses immunitaires qu'il engendre. L'utilisation de modèle murin est essentielle pour tester nos vaccins réactivant localement et de manière systémique le système immunitaire, ouvrant ainsi la voie à des avancées significatives dans la lutte contre les infections respiratoires.
Réduction
Nous avons développé des méthodes permettant l'analyse d'un nombre élevé de paramètres immunologiques dans différents organes. Ces expériences permettent de réduire le nombre d’animaux impliqués dans les expériences en augmentant le nombre de données par animaux. La taille d'effet est calculée pour un certain niveau de risque et de puissance . Les animaux seront répartis en lots de 7 individus maximum par cage. Nous estimons qu’un effet cage peut représenter une part de la variabilité totale des données, ce qui nous amène à augmenter le nombre d’individus d’un certain facteur par rapport à un cas où aucun effet cage n’est observé. Les effectifs proposés devraient nous permettre d'obtenir, pour chaque répétition de l'expérimentation, des résultats significatifs . Le plan expérimental mis en œuvre est emboîté. Le problème de dépendance statistique des individus appartenant à une même cage sera minimisé lors de l’analyse des données en ayant recours à des modèles statistiques à effets mixtes. Les résultats seront analysés par tests statistiques non paramétriques ou l’analyse de la variance.
Raffinement
Pour l’administration par voie intranasale, les souris seront soumises à une anesthésie légère et de courte durée à l’isoflurane pour assurer une respiration calme et ample. Le raffinement sera aussi assuré par l’expérimentateur par un suivi clinique des animaux (observation et pesée). Les expériences pratiquées dans ce protocole seront réalisées en accord avec les points limites acceptables définis dans la littérature. Les signes cliniques permettant d’évaluer l’état de douleur ou détresse seront évalués afin de mettre à mort les animaux dépassant un certain niveau de souffrance défini par un point limite intégrant plusieurs critères. Pratiquement, 2 types de critères (a et b) sont mesurés systématiquement. Le point limite est défini par l’occurrence d’un critère (b) minimum ou de 4 critères (a). Si le score limite est atteint, les animaux seront mis à mort immédiatement.
Choix des espèces
La souris est le modèle privilégié pour les expérimentations dans le domaine du développement de vaccins et de la réponse immunitaire. Ceci est principalement dû à la connaissance approfondie du génome murin, ce qui permet de tirer parti de nombreux outils soigneusement caractérisés. Parmi ceux-ci figurent les souris génétiquement modifiées pour exprimer des protéines spécifiques d'intérêt. De plus, la souris présente des avantages pratiques significatifs. Elle est aisément manipulable, dispose d'une courte période de gestation et peut donner naissance à plusieurs individus par portée, ce qui crée des conditions d'élevage optimales pour les expériences. Grâce à sa grande similitude génétique avec l'Homme, il est envisageable de transférer les résultats obtenus chez la souris vers des applications cliniques. Cette corrélation renforce la pertinence des découvertes réalisées avec les souris, ouvrant la voie à des avancées cliniques prometteuses dans la lutte contre les maladies infectieuses. Les animaux seront accueillis à 6-7 semaines d’âge (âge constituant un compromis adéquat entre maturité suffisante du système immunitaire et mis en expérimentation à partir de 7-8 semaines d’âge).
Rôle du facteur de virulence contenu dans les vésicules extracellulaires d’une mycobactérie : diffusion et réponse inflammatoire dans un modèle murin
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Deux lignées de souris ont été retenues pour une raison précise, l'une cicatrisant spontanément après infection par la mycobactérie, l'autre pas. 440 souris de ces lignées vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Sous anesthésie gazeuse, elles reçoivent une injection de vésicules bactériennes fluorescentes dans la veine ou dans le coussinet de la patte, geste qui ouvre une brèche cutanée dont le porteur reconnaît qu'elle peut s'infecter. Toutes sont tuées après un prélèvement de sang, pour que le foie, la rate, les reins, les poumons, les ganglions et les tissus cutanés soient analysés.
Objectifs
Notre équipe de recherche travaille sur une maladie tropicale négligée qui provoque des ulcères de la peau, et qui est causée par une mycobactérie. Cette bactérie produit une toxine qui a des propriétés originales, dont un puissant effet anti-douleur, et qui peut avoir un rôle pro-inflammatoire ou anti-inflammatoire. Notre équipe a montré que la toxine était libérée dans des particules, appelées MEVs, qui permettent la diffusion de la toxine et de propager l'infection. Bien que les effets des MEVs contenant la toxine aient été décrits dans des modèles cellulaires, leur rôle précis dans la maladie à l’échelle d’un organisme entier reste inconnu. Dans ce contexte, et en accord avec nos études passées et nos récents résultats, nous supposons que les MEVs contenant la toxine jouent un rôle primordial dans le développement de l'infection par la bactérie. Ce projet a pour but de comprendre comment les MEVs diffusent et comment s'organise la réponse du système immunitaire.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre de mieux comprendre le rôle des MEVs contenant la toxine dans le développement de la maladie causée par l'infection par la bactérie. En particulier, il devrait permettre de comprendre comment la toxine diffuse dans les tissus infectés via les MEVs, et comment se développe la réponse inflammatoire. Ces nouvelles connaissances pourraient conduire au développement de nouvelles thérapies reposant sur la modulation de la réponse inflammatoire, afin de favoriser le contrôle de l’infection.
Procédures
Afin d'étudier la diffusion des MEVs, des MEVs marquées par fluorescence seront injectées soit en intraveineuse, soit dans le coussinet de la patte des souris, pour mimer une infection par la bactérie. Afin de limiter le stress des animaux, ce geste, qui prendra moins d'une minute, sera réalisé sous anesthésie générale gazeuse. Les animaux seront surveillés jusqu’à la reprise complète d’une activité suite à leur réveil, puis seront remis dans leur cage avec leurs congénères sans réaliser d’autre geste jusqu’à la fin de la procédure. Avant la mise à mort, un prélèvement de sang sera effectué. Le tout sera également réalisé sous anesthésie générale gazeuse afin de limiter le stress des animaux, et prendra également moins d'une minute. Différents organes seront ensuite prélevés (foie, rate, reins, poumons, ganglions lymphatiques, tissus cutanés et sous-cutanés au point d’injection).
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables potentiels sont liés à l’injection, qui peut produire un stress et une douleur légère. Pour atténuer le stress, l’ensemble des gestes sera réalisé sous anesthésie générale gazeuse, par une personne qui pratique régulièrement ces procédures, et chaque procédure durera moins d’une minute. Aucun effet indésirable n’est attendu suite au protocole expérimental. Cependant, l’injection va créer une brèche dans la peau. Le risque d’une infection via cette brèche n’est donc pas exclu, mais une visite quotidienne des animaux est prévue, et un tableau de suivi clinique des animaux sera mis en place afin de garantir leur bien-être suite aux injections.
Devenir
Le but de ce protocole étant de prélever les organes afin d’étudier la diffusion des MEVs et la réponse du système immunitaire suite aux injections, tous les animaux seront mis à mort.
Remplacement
Le bien-être animal a été l’une des priorités dans la conception de cette étude mais nous ne pouvons à ce stade nous passer d'utiliser des animaux. Nous avons déjà réalisé des études caractérisant la réponse inflammatoire de différentes cellules, en présence ou non de la toxine. Cependant, les processus inflammatoires sont complexes et font appel à un ensemble de cellules non modélisable in vitro. D’autre part, nous avons également réalisé des marquages des MEVs, mais leur diffusion dans les organes ne peut pas être étudiée sans utiliser d’animaux vivants. Aussi, seule l’utilisation de ces animaux peut permettre de comprendre le rôle de la toxine dans le développement de la maladie due à l’infection par la bactérie pour développer de nouvelles thérapies.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous avons organisé notre étude en 3 phases, chacune permettant de limiter le nombre d’animaux nécessaires à la suivante. Ainsi, pour chacune des phases, le nombre de temps de prélèvements ne pourra être qu’inférieur ou égal à celui de la phase précédente.
Raffinement
Afin de raffiner les conditions de vie des souris, les animaux seront hébergés en groupes sociaux (6 animaux par cage), et bénéficieront d’une période d’acclimatation de 28 jours, leur permettant de mettre en place une structure sociale. Les groupes seront définis à l’arrivée des souris, et ne seront pas modifiés par la suite, permettant ainsi de stabiliser les échanges sociaux. De plus, les animaux bénéficieront d’un enrichissement adapté (matériel pour faire des nids, cachettes). Pour éviter le stress lors de l’injection, le geste sera réalisé sous anesthésie générale gazeuse par une personne qui pratique régulièrement cette procédure. Les souris seront surveillées jusqu’à la reprise d’une activité normale suite à leur réveil de l’anesthésie. Par la suite, une visite quotidienne des animaux est prévue pour garantir leur bien-être suite aux injections.
Choix des espèces
Ce projet ayant pour but de comprendre le rôle de la toxine contenue dans les particules produites par la bactérie dans l’infection, le modèle animal choisi correspond au modèle d’infection par la bactérie. Nos études antérieures ont utilisé deux modèles en particulier, qui sont intéressants du fait de leur capacité ou non à cicatriser spontanément suite à une infection par la bactérie : la souris BALB/c qui ne cicatrise pas spontanément, et la souris FVB/N qui au contraire a cette capacité. Les animaux seront âgés de 8 semaines au moment de l’inoculation, qui correspond à un stade de maturité immunitaire.
Evaluation du rôle d’un acide aminé dans le potentiel pro-carcinogène d’une souche bactérienne (E coli) isolé d’adénocarcinome colique humain, sur le développement tumoral, en modèle murin prédisposé
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
896 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Génétiquement prédisposées à développer des tumeurs du tube digestif, elles reçoivent à six semaines un gavage de bactéries Escherichia coli productrices de colibactine, puis deux prélèvements sanguins, et vivent avec leurs tumeurs jusqu'à la mise à mort au 65e jour. Le porteur attend une baisse d'activité, une perte de poils, une posture voûtée, une anémie visible aux pattes blanches, un amaigrissement, des diarrhées, du sang dans les selles et un prolapsus. À court terme il s'agit de savoir si un acide aminé, la sérine, conditionne l'effet pro-cancérogène de ces bactéries, les régimes appauvris en sérine administrés en prévention à des personnes à risque restant renvoyés au long terme.
Objectifs
Ce projet a pour but de poursuivre les études sur les mécanismes d’action d’une bactérie capable de sécréter une toxine, nommée : « Escherichia coli producteurs de colibactine (CoPEC) », dans la carcinogénèse colorectale. En effet, l’infection par cette bactérie isolée de patients atteints de cancer colorectaux accélère le développement tumoral dans un modèle murin prédisposé à développer ce cancer. Les résultats préliminaires semblent démontrer le rôle essentiel d’un acide aminé (sérine) dans l’activité pro-carcinogène des souches CoPEC. Ainsi, nous proposons premièrement d’évaluer l’effet d’une alimentation déplétée en sérine sur l’effet pro-carcinogène de la souche CoPEC. Ensuite, nous souhaitons également vérifier la spécificité des besoins en sérine de cette souche, en étudiant une souche incapable d’utiliser la sérine. Pour cela, nous évaluerons l’effet de la toxine, la colonisation bactérienne, la perméabilité intestinale et le développement tumoral à un stade précoce et/ou tardif dans un modèle murin prédisposé à développer ce cancer.
Bénéfices attendus
A court terme, les résultats obtenus pourraient permettre de conclure sur l’implication de la sérine dans l’activité pro-carcinogène des CoPEC et de mieux comprendre les mécanismes de l’interaction bactéries/hôte/nutrition sur la carcinogénèse colique. A long terme, les résultats générés par ces recherches devraient permettre de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques en ciblant les personnes les plus colonisées par ces bactéries. Ce projet permettra de mettre au point des traitements curatifs afin d’empêcher la bactérie d’utiliser la sérine et ainsi diminuer le développement tumoral. Également, des alimentations déplétées en sérine pourront être administrées en prévention chez les personnes susceptibles de développer un cancer colorectal, ou en curatif chez les patients opérés afin de limiter la réimplantation des CoPEC.
Procédures
Une injection (gavage) sera réalisée à J0, soit lorsque la souris a 6 semaines. Des prélèvements sanguins seront réalisés à J9 et en pré-mortem sous anesthésie gazeuse. Les gestes techniques seront réalisés rapidement en quelques secondes.
Impact sur les animaux
L’expérimentateur contrôlera quotidiennement le comportement général de l’animal durant toute la durée de l’expérimentation (de la naissance à la mise à la mort, soit de J-36 (naissance) à J65 (mise à mort), J0 étant le jour de gavage). Une baisse d’activité, de locomotion, une perte de poil, une posture voutée, une anémie (pattes blanches) et un amaigrissement sont attendus. Au niveau digestif, l’expérimentateur pourra également observer des phases de diarrhée ou de constipation, un hyper toilettage anal ou à l’inverse un orifice souillé, du sang dans les selles et un prolapsus.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort après la reproduction ou à la fin de l'expérience. A la fin de l'expérience, les animaux sont sacrifiés afin de réaliser des prélèvements tissulaires. Lors des reproductions, seul les animaux d'intérêt sont conservés.
Remplacement
L’expérimentation animale est indispensable pour ce projet car il n’existe pas de méthodes alternatives pour évaluer les effets de la colonisation bactérienne sur le développement tumoral. Il n’est pas possible d’étudier le rôle de la sérine sur les effets pro-carcinogènes des bactéries suite à une infection chronique sur des cellules en culture.
Réduction
Le nombre d’animaux est réduit au minimum dans la mesure ou cela ne compromet pas les objectifs du projet. En effet, des expérimentations antérieures réalisées au laboratoire ont mis en évidence une forte variabilité du modèle, de la colonisation bactérienne post gavage et de son maintien au cours du temps. Néanmoins, suite à une meilleure connaissance du modèle et à une formation interne du personnel à la technique de gavage, le nombre d’animaux par lot a été réduit au minimum. Le nombre de 8 souris par lot permettra donc d’analyser statistiquement les résultats de colonisation bactérienne, de perméabilité intestinale et le développement tumoral observées dans les différents lots. Toutefois, si l’analyse statistique suivant la première manipulation permet de réduire le nombre d’animaux, nous prendrons, bien entendu, ces résultats en compte pour définir l’effectif des manipulations suivantes.
Raffinement
Pour réduire au minimum les nuisances sur le bien être des animaux, plusieurs mesures spécifiques seront prises. Tout d’abord un suivi renforcé des animaux. L’expérimentateur contrôlera quotidiennement la présence d’eau / de nourriture et observera le comportement général de l’animal (activité, locomotion, état du poil, prostration, vocalise, sang, anémie…etc). Cela permettra de repérer d’éventuelle anomalies comportementales et de traiter rapidement tous signes de douleurs par des antalgiques fort, utilisés dans le traitement des douleurs cancéreuses. Enfin, si les douleurs ne sont pas soulagées par les antalgiques, une mise à mort anticipées de l'animale sera réalisée. L'évaluation de la douleur sera réalisée grâce à un système de scooring et le suivi des animaux sera réalisé par une personne formée en interne et désignée compétente au suivi de ce modèle murin prédisposé à développer des tumeurs. Les animaux seront hébergés dans des cages de superficie adaptée, avec des cabanes pour se cachées et des enrichissements à ronger. Des croquettes seront également mis à disposition dans le fond de la cage et les tétines des biberons allongées si les douleurs empêchent l'animale de grimper sur la grille. Enfin certains animaux pourront être isolés si leur état général le nécessite.
Choix des espèces
Nous avons choisi de travailler en modèle murin car la physiologie intestinale reste similaire à celle de l’homme. En effet, le modèle animal APC présente plusieurs avantages pour l’étude du développement tumoral : -La mutation du gène APC est retrouvée dans 80% des cancers colorectaux chez l’homme -Les souris développent spontanément des tumeurs au niveau du tube digestif -Il est représentatif des relations entre cellules tumorales et cellules de l’environnement tumoral -Il s’agit du modèle le plus proche de la physiologie humaine et le plus représentatif de l’interaction entre microbiote et tube digestif. Ainsi, ce modèle nous a déjà permis de conclure de manière satisfaisante sur les questions scientifiques dans un contexte de cancer colorectal. De plus nos animaleries sont adaptées à la prise en charge de ce type d’animaux. Le matériel utilisé est conforme aux règles du bien être animale (cages, enrichissements, température, cycle jour/nuit) et le personnel a suivi une formation adaptée à la gestion et à la prise en charge de ces animaux. L’étude sera réalisée chez les femelles adultes âgées de 6 semaines (20g au gavage). L’objectif est de réaliser l’expérience sur des animaux adultes et suffisamment jeunes puisque la durée totale de l’expérience est estimée à 65 jours post-gavage.
Évaluation du profil pharmacocinétique et pharmacodynamique d’un candidat-médicament chez le primate non humain
- Recherche appliquée
- Cancers
- Maladies infectieuses
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
150 macaques à longue queue vont recevoir un ou plusieurs candidats-médicaments par voie intraveineuse, sous-cutanée, intramusculaire ou orale, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Chaque administration peut être suivie de quinze prélèvements de sang, sans dépasser dix par tranche de vingt-quatre heures, avec des contentions de trois à quinze minutes en chaise ou à la main, et un isolement pouvant durer vingt-quatre heures pour la récolte des urines et des fèces. Aucune mise à mort n'est prévue et les animaux seront gardés vivants à la fin de l'étude, ce que le porteur présente comme une mesure de réduction. Il conclut à des études de pharmacocinétique "indispensables" chez le primate, tout en indiquant qu'aucune approche statistique n'a servi à fixer l'effectif, calé sur les 142 individus utilisés dans l'établissement entre 2019 et 2023.
Objectifs
Ce projet consiste à étudier les effets et le devenir de candidats médicaments humains chez le primate non humain (PNH). L’objectif est d’établir le profil pharmacocinétique et pharmacodynamique de ces molécules dans le but de : 1) Connaître leur biodisponibilité ; 2) Étudier les relations dose-concentration et/ou dose-effet ; 3) Prédire la voie et la dose d’administration pour l'Homme ; 4) Déterminer la forme galénique à utiliser. Ce projet constitue donc une étape importante et indispensable dans le processus de développement d’un candidat médicament. Des prélèvements sanguins répétés seront réalisés après l’administration de la molécule test dans le but d’établir les relations dose-effet et/ou dose-concentration du candidat médicament et/ou de ses métabolites. Ils pourront être associés aux prélèvements d'autres échantillons biologiques (ex : urines, fécès). Différents paramètres physiologiques pertinents pourront également être relevés (ex : température corporelle, poids). L’objectif scientifique de ce type d’étude n’est pas de déterminer une dose toxique. C’est pourquoi, toutes les doses utilisées dans ce projet sont, a priori, efficaces pharmacologiquement mais non toxiques (d’après des études préliminaires in sillico, in vitro et/ou in vivo). Cependant, il sera possible de surveiller certains biomarqueurs d’activité ou de toxicité potentielle sur les échantillons sanguins prélevés (ex : biochimie, coagulation, hématologie, marqueurs de surface cellulaire (cytométrie), cytokines, …). Enfin, aucune mise à mort n’est prévue pour raison scientifique dans le cadre de ce projet.
Bénéfices attendus
Les études qui seront réalisées dans ce projet s'inscrivent dans un stade de développement du candidat médicament bien défini. En effet, elles sont mises en œuvre après les preuves de concept (in vitro et in vivo) dans le but de caractériser au mieux la pharmacocinétique du médicament dans l'organisme (ADME) ainsi que sa pharmacodynamie (effet/dose). Elles permettent aussi souvent de comprendre et de définir l'exposition de l'espèce à la molécule testée afin de préparer de futurs protocoles de toxicité réglementaire. Elles génèrent donc des données scientifiques qui permettront d’affiner les protocoles des études règlementaires sur le PNH. Ces données préliminaires permettront également de réduire le nombre d’animaux mais aussi d’adapter les méthodes de suivi et de raffinement spécifiques aux PNH. Les bénéfices attendus du projet sont donc, à terme, la validation et la mise sur le marché de nouveaux médicaments humain pour des indications ciblées par les substance(s) active(s) testée(s).
Procédures
La durée totale du protocole n’excèdera pas 4 mois. Avant tout acte et dans le but de diminuer leur stress, les animaux bénéficieront d'une période d'acclimatation, d’habituation à l’Homme et de conditionnement aux actes techniques (15 jours minimum). Ils pourront recevoir un ou plusieurs candidat(s) médicament(s) par voie intraveineuse (durée de quelques secondes pour une injection bolus et >1 minute pour une injection lente), sous-cutanée, intramusculaire ou par voie orale (contention qui dure entre 3 et 5 minutes en moyenne). 1 à 3 administrations espacées au minimum de 7 jours pourront être réalisée(s). Après la/les administration(s), des prélèvements (contention qui dure entre 3 et 5 minutes en moyenne en module d'isolement ou entre 5 et 15 minute en contention manuelle ou en chaise à contention) ou récolte (sang, urine, fèces) et un suivi des paramètres physiologiques (poids et/ou température corporelle, temps de manipulation entre 3 et 5 minutes en moyenne) pourront être réalisés à intervalles de temps définis afin d'étudier le devenir et les effets de la/les molécule(s) dans l’organisme. Des mesures basales de ces données pourront être réalisées pour les comparer avec celles obtenues post-administration dans le but de détecter toute variation physiologique après administration du candidat médicament. Au maximum, 15 prélèvements sanguins pourront-être réalisés par administration (sans dépasser la limite de 10 prélèvements par 24 heures). Les volumes prélevés et administrés aux animaux tout au long du projet ainsi que les temps de repos accordés entre ces différents actes respecteront les recommandations éthiques en vigueur. Si nécessaire, les animaux pourront être mis à jeun avant la réalisation de prélèvements ou d’administrations. Les différents actes réalisés au cours de ce projet peuvent être moins traumatisants pour les animaux qu'une anesthésie et pourront donc réalisés sur animal vigile. Une sédation pourra être envisagée en cas de besoin. Les animaux seront récompensés à la fin de toute manipulation. Enfin, pour le confort des animaux, certains prélèvements et suivis pourront être réalisés simultanément (ce qui diminuera le nombre de manipulations et de contentions).
Impact sur les animaux
Si nécessaire, les animaux pourront être mis à jeun avant la réalisation de prélèvements ou d’administrations, ce qui peut engendrer un stress léger. La durée de cette mise à jeun sera limitée à 16 heures maximum pour le bien-être des animaux. Des réactions locales au niveau des sites d'administration et une réaction systémique de type fièvre peuvent éventuellement apparaître les jours suivant les administrations. Un suivi de la température corporelle et des sites d'administration sera donc réalisé pendant plusieurs jours post-administration. La réalisation de prélèvements de sang pourra également provoquer un stress, une douleur légère et/ou l'apparition de réactions locales (du type hématome ou œdème léger par exemple) au niveau de la zone de ponction. Les prélèvements d'urine/de fécès sont réalisés directement dans le module d'isolement présent dans les volières d'hébergement. Ils n'infligent aucune douleur à l'animal car les urines/fécès sont récoltés dans un bac collecteur situé sous le module d'isolement. Cependant, pendant la récolte, l'animal peut être physiquement isolé de ses congénères pendant maximum 24h, ce qui peut induire un stress léger. Cette nuisance est limitée par le fait que l'animal garde un contact olfactif, visuel et sonore avec ses congénères.
Devenir
Les animaux seront gardés en vie à la fin de l'étude dans le but de réduire le nombre d'animaux utilisés à des fins scientifiques. Cette décision sera validée par un vétérinaire en consultation avec la structure du bien être animal.
Remplacement
Les études de pharmacocinétique et de pharmacodynamie chez l’animal sont indispensables au développement de nouvelles molécules pharmaceutiques. En effet, celles-ci permettent de : 1) Déterminer la biodisponibilité de candidats médicaments ; 2) Étudier les relations dose-concentration et/ou dose-effet ; 3) Prédire la voie et la dose d’administration chez l'Homme; 4) Déterminer la forme galénique à utiliser. Actuellement, aucune méthode alternative à l'utilisation des animaux (ex : in-vitro, in silico...) n'est susceptible d'apporter le même niveau d'information qu'un organisme vivant entier et complexe dans ce projet.
Réduction
Le nombre estimé d'animaux utilisés dans ce projet a été défini en se basant sur une analyse rétrospective des études de pharmacocinétique et de pharmacodynamie réalisées au sein de l'installation d'essai sur les 5 dernières années (142 animaux utilisés de 2019 à 2023), aucune approche statistique n'a été réalisée. Le nombre d'animaux inclut dans chaque étude sera réduit au minimum sans compromettre les objectifs scientifiques du projet. Au maximum, 4 lots de 4 animaux pourront être utilisés par étude. Ce nombre permettra l’obtention de résultats fiables, transposables et de détecter : 1) Une tendance dans le groupe ; 2) Une valeur extrême ; 3) Des différences inter-sexe (si le groupe contient des mâles et des femelles). Enfin, comme le protocole le permet, les animaux seront gardés en vie à la fin de l'étude dans le but de réduire le nombre d'animaux utilisés à des fins scientifiques (cette décision sera validée par un vétérinaire en consultation avec la structure du bien être animal).
Raffinement
Afin d'optimiser leur bien-être et de leur permettre d'exprimer leurs besoins comportementaux, les animaux sont hébergés en groupes sociaux de même sexe dans des volières respectant les recommandations de la Directive Européenne 2010/63/UE. De l'eau fraîche ad libitum est mise à leur disposition et un aliment adapté à l'espèce et au poids de chaque individu est distribué quotidiennement. Les paramètres environnementaux de l'animalerie sont également suivis et contrôlés afin de répondre aux exigences physiologiques de l'espèce (ex : température, hygrométrie, intensité lumineuse, cycle d'éclairage, renouvellement d'air). En parallèle, un programme d'enrichissement complet est mis en place au sein de l'animalerie. Ce dernier comprend: 1) Des enrichissements structuraux permettant aux primates d'évoluer dans un environnement tridimensionnel (perchoirs, barres transversales, grillages...) ; 2) De la litière pour leur permettre de fourrager; 3) Des jouets variés faisant l'objet d'une rotation une fois par semaine pour éviter que les animaux ne se lassent; 4) Des friandises (ex: céréales, fruits secs) et des fruits et légumes frais distribués quotidiennement (cachés dans la litière ou dans des jouets distributeurs) ; 5) De la musique d'ambiance diffusée pendant la journée à un volume raisonnable dans le but de réduire le stress en couvrant le bruit causé par les activités du personnel dans les salles adjacentes et en habituant les animaux à la voix humaine. Une période d'acclimatation de 15 jours minimum sera mise en place avant le début de l’étude pour permettre aux animaux de se familiariser avec leur environnement. Un programme d'habituation à l'Homme et de conditionnement aux actes techniques associés à du renforcement positif permettra de réduire le stress des animaux lié aux manipulations (contention, prise de sang, de température rectale). Les animaux seront suivis individuellement et bi-quotidiennement tout au long de l'étude pour détecter tout signe de stress ou de douleur (à l’aide d’une grille d'évaluation de l'état clinique des animaux). De même, le personnel veillera à garder une interaction quotidienne avec chaque animal. Les temps de repos accordés aux animaux entre les prélèvements et les volumes prélevés respecteront les recommandations éthiques en vigueur. Des mesures préventives et correctives de diminution de la douleur et du stress seront déterminées au préalable, anesthésie et analgésie pourront être utilisés, au besoin sur avis vétérinaire.
Choix des espèces
Les candidats médicaments étudiés dans ce projet étant à visée humaine, il est important d'avoir recours à un modèle animal pertinent et prédictif. En raison de sa proximité phylogénétique et physiologique avec l'Homme, le primate non humain, plus précisément le macaque cynomolgus, a été retenu dans le cadre de ce projet. En effet, le macaque cynomolgus partage de nombreuses similitudes avec l'Homme, notamment en termes de patrimoine génétique, de processus épigénétiques, d’organisation fonctionnelle de son système nerveux et immunitaire, et de ses principales caractéristiques physiologiques, cognitives et comportementales. Par conséquent, les données obtenues avec ce modèle sont communément plus prédictives des réponses observées chez l'Homme vis à vis d'un candidat médicament. Des juvéniles ou des adultes matures pourront être utilisés dans ce projet. Le choix entre les deux stades de développement sera défini avant le début de l'étude selon les spécificités de chaque candidat médicament et selon l'âge de population cible du traitement.
Développement d’un vaccin administré par voie respiratoire contre les infections respiratoires chez la souris
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Pour mettre au point un vaccin contre la grippe administré par le nez plutôt que par injection, 522 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'équipe leur administre du liquide dans le nez ou dans le pharynx sous anesthésie générale, deux à trois fois à dix jours d'intervalle, puis infecte une partie d'entre elles par plusieurs souches du virus grippal. Le porteur indique que ces administrations peuvent provoquer une gêne respiratoire temporaire et que l'infection peut faire perdre jusqu'à 15 % du poids. Une grille de score fixe le seuil au-delà duquel les souris sont tuées par anticipation, et toutes les autres le sont en fin de procédure pour prélever poumons et ganglions.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de développer un vaccin contre la grippe administré par voie respiratoire car cette voie induit une forte réponse immunitaire dans les poumons. La plupart des vaccins contre la grippe sont administrés par injection intramusculaire et vont induire une protection contre un nombre limité de souches du virus, car celles-ci évoluent d’une année sur l’autre. D’une part, ce projet analysera la capacité du vaccin à activer le système immunitaire et à induire une mémoire immunologique dans le nez et les poumons des souris vaccinées. D’autre part, ce projet étudiera la capacité du vaccin à protéger ces souris contre une ultérieure infection par plusieurs souches du virus de la grippe. La mise en place d’une mémoire immunologique lors d’une vaccination est un processus complexe qui nécessite l’utilisation d’un modèle souris pour son étude. La souris est un animal qui permet de modéliser de nombreux mécanismes physiopathologiques rencontrés dans l’infection humaine respiratoire par le virus de la grippe.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour vocation d’établir un vaccin contre la grippe qui sera administré par voie respiratoire (sans injection) pour induire une mémoire immunitaire au niveau des poumons et qui protégera contre différentes souches du virus de la grippe. Cette stratégie de vaccination pourrait également être utilisée pour la conception de nouveaux vaccins contre d’autres pathogènes respiratoires.
Procédures
Administration dans le nez sous anesthésie générale (2-3 min), 2 fois à 10 jours d’intervalle ou 3 fois pour les souris infectées. 1 prélèvement du sang sur souris vigile (1 min). Administration dans le pharynx sous anesthésie générale (5 min), 2 fois à 10 jours d’intervalle et 1 fois administration dans le nez sous anesthésie générale (2-3 min) pour les souris infectées. 1 prélèvement du sang sur souris vigile (1 min).
Impact sur les animaux
L’administration de liquide dans le nez ou dans le pharynx sous anesthésie générale peut provoquer une gêne respiratoire temporaire. Les anesthésiques seront administrés par injection intrapéritonéale, ce qui est légèrement douloureux pour l'animal au moment de l'injection. Le prélèvement de sang provoque une douleur locale modérée au site de prélèvement. À la suite d'une infection par le virus de la grippe, l'animal peut perdre jusqu'à 15 % du poids qu'il avait avant l’infection.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à l’issue de chaque procédure car nous avons besoin d’analyser la réponse immunitaire dans plusieurs organes tels que les poumons et les ganglions par des techniques qui précisent le prélèvement de l’organe.
Remplacement
La mise en place d’une réponse immunitaire lors d’une vaccination est un processus complexe qui implique plusieurs acteurs et qui ne peut pas être recréée in vitro. Nous utilisons donc un modèle de souris qui permet l’utilisation de nombreux outils disponibles pour l’exploration immunologique du modèle. De plus, l’infection par voie respiratoire du modèle souris fait intervenir de nombreux mécanismes physiopathologiques rencontrés dans l’infection humaine que nous ne pouvons pas reproduire par le biais de techniques in vitro.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés dans ce projet a été calculé sur la base des données existantes dans la littérature et de l'utilisation d'un logiciel statistique permettant d'estimer le nombre de souris par groupe.
Raffinement
L’administration des produits par voie respiratoire sera effectuée sous anesthésie générale (mélange d’anesthésique et d’un antidouleur). Un gel ophtalmique sur chaque œil sera appliqué pour éviter le dessèchement de ceux-ci pendant les anesthésies. Les souris seront placées sur tapis chauffante jusqu’au réveil pour limiter l’hypothermie lors des anesthésies. Le raffinement sera assuré par un suivi clinique des animaux (observation et pesée) deux fois par semaine après administration du vaccin, puis un suivi clinique quotidien après infection pendant la période critique. Ce protocole inclut des points limites qui seront évalues à l’aide d’une grille de score. Si le score limite est atteint, les animaux seront mis à mort de façon anticipée.
Choix des espèces
Le modèle souris, largement utilisé en laboratoire, est utilisé pour sa praticité et la bonne connaissance de son système immunitaire. Nous avons les outils necessaires pour l’analyse des réponses immunitaires du modèle. Animaux adultes livrés à 6-7 semaines d’âge, âge constituant un bon compromis entre une maturité suffisante du système immunitaire. Ils seront utilisés à 7-8 semaines (début de procédures).
Mise au point d’un modèle d’infection cutanée chez la souris et évaluation de l’efficacité d’un composé antibactérien
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Mettre au point pour un industriel un modèle de plaie infectée conduit à utiliser 35 souris, toutes tuées à l'issue, dont 14 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 21 un niveau modéré. Chaque souris reçoit deux biopsies cutanées sous anesthésie et la pose d'attelles destinées à empêcher la peau de se contracter, avant l'infection des plaies par Staphylococcus aureus. Le porteur attend une douleur liée aux deux plaies et à l'infection, ainsi qu'un stress supplémentaire pour les souris isolées après arrachage des pansements. La souche DBA/2 a été retenue par l'industriel pour sa sensibilité particulière à cette bactérie, afin de se rapprocher des conditions d'un patient fragile.
Objectifs
Staphylococcus aureus (S. aureus) représente la cause la plus courante d’infection bactérienne de la peau et des tissus mous. Cette bactérie infecte généralement la peau d'individus en bonne santé à la suite d'un traumatisme, de brûlures ou d'interventions chirurgicales, ainsi que la peau de patients atteints de maladies chroniques caractérisées par des démangeaisons (dermatite atopique) et le diabète. Les bactéries du genre Staphylococcus sont très efficaces pour créer des amas structurés adhérent à une surface. Cette formation appelée biofilm, leur permet de survivre dans des conditions environnementales hostiles et les rend plus résistantes à la réponse immunitaire de l’hôte ainsi qu’aux traitements antibactériens. On retrouve une prévalence de 78,2 % des biofilms dans les plaies chroniques. Un nombre croissant de preuves établissent que l'infection par biofilm est une cause majeure de retard de cicatrisation des plaies. Ce projet vise à mettre au point un modèle d’infection cutanée à S.aureus chez la souris dans l’objectif de tester l’efficacité d’un composé antiobiofilm.
Bénéfices attendus
Il est attendu que le nouveau composé antibacterien testé montre une efficacité antibiofilm et améliore la cicatrisation des plaies. Ce nouveau traitement pourrait recouvrir de futur pansement améliorant la guérison des plaies.
Procédures
- 1 ou 2 injections intrapéritonéales (anesthésie +/- mise à mort) : 3 sec - 6 injections sous cutanées (analgésie) : 3 sec - 1 procédure chirurgicale correspondant à 2 biopsies cutanées et à la pose d’attelles de protection sous anesthésie : 10 min
Impact sur les animaux
La principale nuisance attendue sera une douleur liée à la création des deux plaies cutanées et au développement de l’infection sur ces plaies. Les animaux subiront également deux anesthésies générales par injection intrapéritonéale. La préhension et l’injection peuvent entrainer un stress chez la souris. Les 2 attelles positionnées pour éviter les contractions de la peau peuvent également créer une gêne. Durant la phase de mise au point, les animaux seront hébergés à 2 par cage. Dans ces conditions, des évènements d’arrachage de pansement ou d’attelles peuvent être observés et abimer les plaies (augmentant la douleur des animaux) au point de fausser les résultats de notre étude. Dans ce cas les animaux seront isolés tout au long de l’étude ce qui peut également causer un stress.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour collecter les plaies sur lesquelles seront réalisées des analyses histologiques (étude des tissus) et bactériologiques.
Remplacement
Le nouveau composé antibactérien a déjà été testé in vitro. Toutefois son efficacité ne peut être confirmée que dans un modèles pré-clinique, notamment pour évaluer les aspects de cicatrisation, impliquant différents tissus et différentes cellules en interaction.
Réduction
L’analyse histologique et bactérienne des plaies a été optimisée pour réduire au maximum le nombre d’animaux. En effet chaque plaie sera scindée en deux afin d’apporter 2 résultats histologiques (½ plaie droite et ½ plaie gauche) et deux résultats de charge bactérienne par animal divisant ainsi le nombre nécessaire d’animaux par deux.
Raffinement
L’acte chirurgical d’excision cutanée sera réalisé sous anesthésie générale. Une couverture analgésique sera mise en place 30min avant la chirurgie et pendant 72h. Les animaux seront suivi quotidiennement et à ces occasions les pansements renouvelés. Les animaux seront hébergés par deux s’il n’est observé aucun comportement d’arrachage mutuelle de protections des plaies. Pour éviter ces comportements, les cages seront enrichies de jouets et de matériaux de nidation. Des critères d’arrêt de l’étude ont été mis en place pour assurer le bien-être animal.
Choix des espèces
4 espèces animales sont couramment utilisées comme modèle de plaie cutanée dans la littérature : la souris, le rat, le lapin et le cochon. Le choix de l’industriel s’est porté sur la souris DBA/2 qui montre une sensibilité particulière aux infections à S. aureus, le but étant de se rapprocher des conditions d’un patient fragile (immunodéprimé, diabète, pathologies multiples). Des souris adultes (8 semaines) seront utilisées de façon à avoir un poids corporel d’environ 22-25g et un système immunitaire mature.
Optimisation des traitements antibiotiques dans des modèles souris d’infections bactériennes
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Elles reçoivent sous anesthésie une injection rétro-orbitaire de staphylocoque doré multirésistant, puis jusqu'à six injections intrapéritonéales d'antibiotiques par jour sur animal vigile, pendant deux à cinq semaines. L'infection du sang et des articulations ainsi provoquée entraîne douleur et troubles du déplacement, et les prélèvements réalisés après la mise à mort servent à compter les bactéries restantes. Sur le remplacement, le porteur écrit que les modèles cellulaires ne permettent pas d'étudier l'élimination des bactéries dans une infection générale et que le "modèle animal est indispensable" au projet.
Objectifs
Le staphylocoque doré est une bactérie responsable d'infections graves. Certaines bactéries sont dites multi-résistantes car résistantes à plusieurs familles d'antibiotiques et posent de nombreux problèmes thérapeutiques. Nous proposons une approche innovante avec l'association de deux antibiotiques qui leur permet un meilleur accès au site infecté pour traiter les infections graves à staphylocoque doré multi-résistant. Il a été identifié plusieurs combinaisons antibiotiques dont l'action est efficace en laboratoire. Ce projet vise à tester ces combinaisons d'antibiotiques dans des modèles souris d'infections sévères du sang et des articulations.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’identifier de meilleures stratégies thérapeutiques contre les infections sévères à staphylocoque. Le projet déterminera l’efficacité de nouvelles combinaisons d'antibiotiques administrées de manière à mieux accéder directement au site de l'infection.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une anesthésie d'une durée de 5 à 15 minutes. Tous les animaux seront soumis à une injection intraveineuse rétro-orbitaire d'une durée de 5 secondes réalisée sous anesthésie. Les animaux recevront des injections sous-cutanées d'analgésiques tous les 3 jours, soit un total de 5 à 12 injections selon les études menées (2 à 5 semaines). Les injections sous-cutanées d'une durée d'environ 5 secondes seront réalisées sur souris vigiles. Les animaux seront soumis à des injections intrapéritonéales quotidiennes d'antibiotiques au nombre de 2 ou de 6 selon l’étude menée. Les injections intrapéritonéales d'une durée d'environ 5 secondes seront réalisées sur souris vigiles.
Impact sur les animaux
Le développement des bactéries sera susceptible de générer un stress chez l’animal dans les 24h qui suivent l’inoculation. L'infection est susceptible de générer douleur et problèmes de déplacement.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue des deux procédures. Des prélèvements post-mortem seront effectués pour quantifier le nombre de bactéries et évaluer l'efficacité des différents traitement antibiotiques.
Remplacement
Les modèles cellulaires ne permettent pas l'étude de la clairance bactérienne et de l’efficacité des traitements antibiotiques dans des modèles d’infection systémique. Aussi, le modèle animal est indispensable à ce projet et permettra également de mesurer l’impact des différentes molécules à court terme sur le microbiote intestinal. Les combinaisons d’antibiotiques qui seront testées ont démontré leur efficacité dans des modèles simples de culture.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé a été réduit au minimum en homogénéisant strictement les conditions expérimentales. Nous utilisons des animaux de même sexe et même âge obtenus chez le même fournisseur afin de limiter au maximum la variabilité expérimentale.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes sociaux, avec nourriture et eau ad libiditum, dans un environnement enrichi avec maisonnette en carton et coton compacté. Ils seront observés quotidiennement, jours fériés et week-end inclus, par les expérimentateurs, pour détecter tout signe anormal de douleur, de souffrance ou de stress et nous avons raffiné la méthodologie par l’introduction de points limites entraînant la mise à mort anticipée de l’animal si nécessaire.
Choix des espèces
La souris est un modèle animal pertinent qui permet de reproduire l'infection du sang et des articulations. Le modèle souris permet d'étudier les différents organes impliqués dans la physiopathologie de l'infection humaine. Nous utiliserons des souris juvéniles de 7 semaines car elles disposent d'un système immunitaire mature.
Évaluation pré-clinique des nouvelles molécules en thérapies combinés pour améliorer l’efficacité du traitement de la tuberculose.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
23 295 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Infectées par Mycobacterium tuberculosis par voie intranasale, elles reçoivent ensuite des composés par gavage, jusqu'à quatre fois par jour, cinq à sept jours par semaine, pendant seize semaines au maximum, et jusqu'à sept prélèvements sanguins caudaux dans une même journée. Le porteur annonce des signes cliniques légers à modérés, perte de poids, prostration, poils hérissés, alopécie, et la mise à mort des souris qui perdent 20 % de leur poids ou présentent au moins trois de ces signes. Ce chiffre de 23 295 animaux couvre, écrit-il, "environ 125 études" de criblage de composés antituberculeux menées pour un consortium.
Objectifs
L'objectif global des institutions de santé et de recherche représentant les forces de lutte contre la tuberculose, est d’identifier de nouveaux traitements innovants et de trouver des solutions de santé plus adaptées pour contrer la menace croissante de la tuberculose. Par conséquence, il existe une demande croissante pour le développement et le criblage des bibliothèques de nouveaux composés antituberculeux, en amenant jusqu’au phases cliniques les combinaisons les plus intéressantes. Les études d'infection bactérienne chez l'animal sont documentées dans la littérature et sont essentielles pour démontrer l'efficacité des composés antibactériens résultants des criblages In Vitro de ces composés. Notre objectif est de sélectionner les nouveaux composés qui présentent une meilleure activité in vitro contre la bactérie Mycobacterium tuberculosis (Mtb) et de les faire évoluer dans la « pipeline » de développement d’antibiotiques dans le cadre des tests précliniques. Le but global est, donc, d’identifier les composés les plus efficaces par une validation préclinique en modèle animal d‘infection par Mtb. La recherche préclinique permet également d'évaluer la pharmacocinétique et la toxicité des nouvelles drogues dans des conditions d'infection bactérienne. Ces modèles permettent aussi de déterminer les combinaisons de composés et de leurs doses optimales, des schémas de traitement et voies d’administration plus adaptées pour la transposition ultérieure sur les essais cliniques chez l’homme. Dans ce projet nous utiliserons la souris infectée par Mtb comme modèles pré-clinique de tuberculose dans le but d’évaluer l’efficacité des combinaisons de nouveaux composés anti-Mtb potentiellement plus efficaces que les combinaisons d’antibiotiques existants. L'évolution de l'infection par Mtb chez la souris peut être aiguë ou phase chronique, chacune ayant un profil pathologique et histologique distincts. La souris est l‘espèce, "gold standard" utilisée pour tester la chimiothérapie contre la tuberculose. De plus, la caractérisation de certaines cibles cellulaires impliquées dans le mécanisme d’action, l’efficacité thérapeutique et prophylactique des nouveaux traitements et des candidats vaccins peut nécessiter l'utilisation de souris transgéniques.
Bénéfices attendus
Ce projet a commencé en juillet 2019, ayant des procédures d'expérimentation animale approuvés par les instances éthiques concernés, et a déjà permis de grandes avancées pour les traitements anti-tuberculose. Le consortium a été créé dans le but d'introduire dans les essais cliniques de nouvelles combinaisons de médicaments antituberculeux afin de réduire de manière significative la durée du traitement de la tuberculose sensible aux médicaments. L'un des axes de travail prioritaires est l'évaluation de l'efficacité de nouvelles combinaisons de médicaments antituberculeux dans des modèles précliniques de tuberculose. De plus, ce projet soutient la recherche de nouvelles molécules afin d’améliorer le traitement de la tuberculose. Ces modèles comprennent des modèles de souris immunocompétentes infectées à la tuberculose. L'analyse des données historiques de ces modèles, ainsi que des données cliniques disponibles, indique l'utilité de ces données précliniques pour prédire le temps relatif de guérison clinique des combinaisons de médicaments antituberculeux. La justification du renouvellement de ce projet s’insère dans l’objectif global, qui vise à choisir les meilleurs composés ayant démontrés une activité anti-tuberculose important in vitro et la continuité de les évaluer en phase préclinique. Il permet également d'évaluer la pharmacocinétique, et la sécurité des nouvelles drogues dans des conditions d'infection bactérienne. Ces modèles permettent aussi de déterminer les combinaisons de composés et de leurs doses optimales, des schémas de traitement et voie d’administration plus adaptées pour la transposition ultérieure sur les essais cliniques chez l’homme. Cette justification a été approuvée par les instances dirigeantes de notre établissement ainsi que par celles de nos partenaires, et repose également sur des données solides issues de la littérature scientifique ainsi que les données collectées par le groupe dans les études précédentes. Ainsi nous contribuerons à fournir des traitements innovants et à trouver des solutions de santé adaptées pour contrer la menace croissante de la tuberculose.
Procédures
Au cours des études de manière générale les gestes techniques suivants sont réalisés au cours des procédures : • Infection (1 fois, 1min) intra-nasale sous anesthesie flash • traitement : Injection de composés : - Si voie orale : gavage de 1 à 4 fois par jour (30s par administration) 5 à 7 jours par semaine pendant 1 à 16 semaines maximum sur animal vigil - Si voie intra-veineuse : de 1 à 2 fois par semaine (vigile ou sous anesthésie, 3min) pendant 8 semaines maximum - Si voie intraperitonéale ou sous cutanée sur animaux vigile : quotidienne (30s), de 1 à 3 fois par semaine pendant 8 semaines maximum - Si voie intra-nasale ou intra trachéale 1à 4 fois par semaine (3min par administration) ou 1 fois tous les 3 ou 4 jours pendant 2 semaines - Intramusculaire 1 fois (2min) sur animaux anesthésié • l’efficacité des traitements est evaluée en mesurant la charge bactérienne dans le poumon ou autre tissu : Mise à mort : anesthésie de l’animal (5 minutes) puis mise à mort (qq secondes) • Prélèvements sanguins : Des prélèvements sanguins pourront être réalisés dans certaines études à la veine caudale (20µl) : 3 à 7 prélèvements maximum par jour sur une journée ; Des prélèvements de sang terminaux peuvent être réalisés par voix intracardiaque transcutanée sous anesthésie (1 fois, 1min).
Impact sur les animaux
Le design d’étude implique les nuisances suivantes pour les animaux : - L’infection qui se fait principalement par administration intranasale sous anesthésie (léger) - Les traitements : qui sont principalement par gavage de 1 à 4 fois par jour sont effectués par des personnes parfaitement formées afin de réaliser un geste précis et rapide afin de limiter la géne. (Acte léger, mais modéré par le cumul) - Manipulation pour pesée 1 à 3 fois par semaine, qui peut entrainer un stress pour les animaux (léger) Manipulation pour Microsampling peut entrainer une gêne et un stress (léger à modéré selon le nombre de prélèvements). Le geste est réalisé le plus rapidement possible afin de limiter les nuissance et en respectant les volumes et fréquences recommandées par le comité éthique. L'infection par la tuberculose chez la souris est rapportée comme indolore. Le développement de la pathologie chez la souris n’engendre pas normalement de signes cliniques. Cependant la réaction inflammatoire et la charge bactérienne au niveau pulmonaire dans la forme aigüe peuvent entrainer une perte de poids, une baisse de l’état générale, une hypoactivité, voire de la prostration, de l’alopécie, poils hérissés, à un certain stade d’avancement de la maladie. Dans nos études, ces signes restent légers à modéré par l’application de Points-limite anticipés adaptés. Si l’infection est contenue, la souris développe une forme chronique, et ne présente aucun symptôme. Dans ce projet, par les connaisances des différents modèles et l’évolution de la maladie (charge bactérienne), les designs sont adaptés afin de limiter les situations où les animaux développent des signes cliniques. De plus, dans les cas rares de modèle ou il y a développement aigue de la maladie, une surveillance renforcée est mise en place dans des potentielles périodes critiques afin de limiter la soufrance des animaux. De plus, comme les traitements peuvent diminuer le développement de la maladie et donc limiter l’apparition de potentielles nuisances chez l’animal, dans certain modèle (aigue) quand le design le permet le groupe non traité ou véhicule n’est pas inclus avec l’objectif de raffinement et reduction).
Devenir
L’évaluation de l’efficacité des composés se fait par l’analyse de la charge bactérienne dans les tissus. La nécessité de prélèvements d’organes en fin d’étude dans le design d’étude ne permet pas de garder les animaux. À la fin de chaque étude, les animaux utilisés seront euthanasiés.
Remplacement
Mise en œuvre des 3R : Les expériences sont conçues dans le respect des règles des 3R, avec les stratégies suivantes de Remplacement : a) Suppression des tests obsolètes ou redondants, comme la détermination de la dose maximale tolérée de produits administrés, puisque la dose choisie pour chacun de ces composés est determiné au préalable dans des modèle in vitro et différents modèles animaux, including PK, y compris la souche de souris, sans observation de signes de toxicité. b) Jusqu'à présent, aucune méthode respectant pleinement les exigences réglementaires des pays destinataires des produits n'a été mise au point pour remplacer complètement l'utilisation d'animaux dans les procédures expérimentales décrites. En effet, les nouveaux médicaments développés peuvent cibler directement le micro-organisme en le tuant en inhibant des cibles essentielles à sa survie ou en diminuant sa virulence ou cibler l’hote afin de favoriser l’élimination du pathogène par le système immunitaire. A ce jour, aucune methode in vitro de remplacement n’a été mise au point afin de mesurer la virulence et l’impact de la réponse immunitaire.
Réduction
Les expériences sont conçues dans le respect des règles des 3R, dont la Réduction. Bien que ces modèles soient largement publiés avec principalement de 4-8 animaux par timepoints en fonction du design et de l’espèce animale. Le schéma expérimental des tests de ce projet a fait l’objet d’une revue par des biostatisticiens afin de calculer au plus juste le nombre d’animaux à utiliser tout en permettant un support au dossier réglementaire CTD (Common Technical Document). Ce qui a confirmé le nombre d’animaux utilisés. De plus, à chaque nouvelle étude, le nombre de timepoints, le nombre de groupe et le nombre d’animaux est adapté en fonction des connaissances sur les modèles et composés testés. Pour les nouveaux produits avec potentiel efficacité anti-Mtb, le développement et la validation d'essais in vitro permet d’identifier les composés le plus actifs et de réduire la quantité de composés à être testés in vivo. Certains designs d’étude permettent d’éviter l’utilisation de groupe témoin non traité et «groupe véhicule» ; ce qui permet encore de réduire le nombre d’animaux utilisés. L’efficacité des composés n’est comparée qu’au groupe contrôle positif. En fonction du design, avec ce nombre d’animaux, nous pourrions faire environ 125 études toutes procédures confondues.
Raffinement
Enfin, la strátégie 3R utilisé pour le Raffinement pour les expériences : a) Les animaux seront hébergés en groupe dans des cages, au maximum 6 animaux par cage, contenant des dispositifs d’enrichissement, dans des locaux appropriés, conformes aux standards réglementaires et suivis par un personnel spécifiquement formé et compétent. b) Raffinement des manipulations pour limiter le stress des animaux : Les experimentateurs sont formés afin d’appliquer les méthodes dans les conditions les moins contraignantes pour les animaux (préhension (soft handling), gavage rapide par personnes expérimentées). Toute manipulation considérée comme invasive et/ou stressant pour l’animale sera faite sous anesthésie. c) Les signes cliniques seront observés quotidiennement : perte de poids, érection des poils et altération de la posture, isolement, vocalisation lors de la manipulation, positionnement des vibrisses. Si les animaux présentent une perte de poids de jusqu'à 10%’ par rapport à son poids initial, une observation renforcée sera faite et l’apport hydrique en gel ou de nourriture sera ajouté au fond de la cage afin de faciliter l'accès des animaux à l'eau et la nourriture. Si les animaux présentent au moins trois de ces signes, ou une perte de poids jusqu’à 20% l’animal sera sacrifié.
Choix des espèces
L’animal de laboratoire permet de mimer au mieux les caractéristiques de la pathologie chez l’homme. Bien qu'il n'existe pas de véritable réservoir animal pour Mycobacterium tuberculosis, de nombreuses espèces animales sont susceptibles d'être infectées, dont la souris, le lapin et le cochon d'Inde. La souris Mus musculus présente plusieurs avantages comme modèle d’infection par Mtb. Sa facilité de conservation, d'élevage et de reproduction, la vaste collection de souches consanguines représentant une population de clones génétiques, et les outils scientifiques et de santé plus disponibles, adaptés, et transposables à l’homme permettent une analyse solide des données expérimentales. Les souris sont âgées de 4-6 semaines à la livraison, et au moins 6 semaines à l’infection afin d’avoir un système immunitaire mature avec un poids autour de 20 grammes afin de permettre des infections et des traitements homogènes des lots d'animaux. Il s’agit de rongeurs matures et adultes.
Production de sérum et collecte de tissus pour développer des outils immuno-sérologiques
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Immunisés une ou deux fois par injection dans l'abdomen sous anesthésie, puis saignés par ponction dans le cœur sous anesthésie profonde, 80 hamsters dorés vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le projet vise à fabriquer du matériel de référence, sérums et organes, pour mettre au point des tests de détection des virus qui circulent chez les chauves-souris européennes. Le porteur écrit qu'aucune nuisance n'est attendue en dehors de la vaccination et de la ponction cardiaque, et affirme qu'il n'y a "pas d'alternative non animale disponible à ce jour dans ce domaine". La ponction est terminale, les organes sont prélevés dans la foulée.
Objectifs
De plus en plus d’études montrent que des virus circulent ou apparaissent chez les chauves-souris européennes dont certains sont particulièrement préoccupants en raison de leur capacité connue à se transmettre d'une espèce à l'autre et à provoquer des maladies graves chez l'Homme. Les méthodes de détection disponibles, développées pour des virus humains (ex. les virus de la rage et Ebola), sont rarement validées pour les virus trouvés chez les espèces de la faune sauvage tel que les chauves-souris ou ne sont pas adaptées aux échantillons collectés sur le terrain. Pour cela, il apparait nécessaire de développer de nouveaux outils de détection des virus circulant dans la faune sauvage permettant ainsi d’appréhender plus rapidement le risque pour l’Homme. De plus, l'absence de matériaux de référence ou de valeurs seuils communes complique l'interprétation des résultats et leur comparaison entre les groupes de recherche. Le modèle hamster est un modèle sensible à certains virus et peut facilement être utilisé pour produire des matériaux de référence comme du sérum. Ces matériaux de référence issus de sérums/organes d’animaux immunisés ou non-immunisés permettront de développer un panel d’outils de détection de ces virus. La collecte des organes, permettra de développer de nouvelles méthodes de recherche d’anticorps intratissulaires pour chaque virus quand l’obtention de sérum ne sera pas possible. Ils permettront également de mettre au point des cultures de cellules en 3 dimensions mimant les caractéristiques et fonctionnalités des organes en vue de constituer une banque biologique limitant ainsi l’utilisation d’animaux par la suite.
Bénéfices attendus
L’approche expérimentale réalisée au cours de ce projet permettra de développer et valider des outils de détection sérologiques adaptés à chaque virus et aux investigations chez les chauves-souris, réservoir de ces virus (microprélèvements, organes/tissus d’intérêt…). La collecte des différents tissus permettra de rechercher les marqueurs d’une infection passée (anticorps) pour chaque virus et dans différents organes lorsque l’obtention de sérum ne sera pas possible dans les conditions du terrain. Le travail innovant sur les cultures de cellules en 3 dimensions permettra l’étude des mécanismes d’infection d’un agent pathogène sur une espèce sensible, limitant ainsi l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques. Dans un second temps, ce travail pourra être étendu aux chauves-souris afin de tester la réceptivité/sensibilité de ces espèces vis-à-vis de nouveaux virus et de caractériser les relations hôtes-pathogènes. Dans cette optique, et sur le long terme, cela permettra de réduire le nombre d’animaux utilisés. Ces modèles pourront ensuite être utilisés dans d’autres études ou pour tester d’autres agents pathogènes.
Procédures
Les hamsters seront immunisés une ou deux fois par voie intra-péritonéale (volume de 0.5mL- animaux anesthésiés- durée =10 secondes environ). Une prise de sang intracardiaque sous anesthésie profonde (+ analgésie) est effectuée sur tous les hamsters (durée 3 minutes)
Impact sur les animaux
Hormis la phase de vaccination, et la ponction cardiaque sous anesthésie générale, aucun nuisance ou effets indésirables ne sont attendus.
Devenir
Mise à mort pour collecte de sang et tissus
Remplacement
Suite à l’émergence de nouvelles espèces virales chez les chauves-souris européennes, il est nécessaire de se préparer pour mieux appréhender les prochaines émergences qui pourraient toucher les animaux sauvages et/ou domestiques et qui pourraient potentiellement être transmises à l’Homme, d’autant plus que le franchissement de la barrière d’espèces existe, comme cela a déjà été montré avec le chat ou la fouine pour les lyssavirus. Le modèle hamster nous permettra de collecter des échantillons pour développer des outils sérologiques et cellulaires adaptés à leur détection ou à leur étude dans d’autres espèces animales. De plus, l’étude in vitro des mécanismes de franchissement de la barrière d’espèce de ces virus dans la faune sauvage nécessite la mise en place de cultures de cellules primaires et d’organoïdes. Seuls des organes rapidement prélevés sur l’animal permettront la mise au point de ce type de modèle in vitro (poumons, cerveau, rate…). Il n’y a donc pas d’alternative non animale disponible à ce jour dans ce domaine.
Réduction
Le nombre de hamsters a été déterminé de façon à obtenir les volumes nécessaires de sérum pour pouvoir mener à bien le développement et la validation des différentes techniques qui permettront une meilleure compréhension de la réponse immunitaire induite suite à l’immunisation avec chaque espèce virale. Aucune analyse statistique n’est réalisée. La collecte des organes sera effectuée sur l’ensemble de ces hamsters afin de disposer de matériel qui pourra être utilisé pour la mise au point de méthodes de détection sérologiques sur des matrices alternatives au sérum mais également pour le développement des organoïdes qui à moyen terme permettra des études in vitro, réduisant ainsi l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques.
Raffinement
Les hamsters seront hébergés en cage de 2 individus avec un enrichissement composé de nombreux tunnels, abris (afin de satisfaire leur besoin de cachette), cellulose, et de bâtonnets de bois à ronger. Un contrôle de leur état de santé sera assuré tous les jours. Aucun signe clinique n'est attendu dans la mesure où les animaux seront uniquement immunisés par des suspensions non pathogènes (virus inactivés ou protéine virale vectorisée)
Choix des espèces
Plusieurs études scientifiques menées sur les lyssavirus et sur des protéines virales vectorisées d’intérêt ont démontré que le hamster doré était un modèle expérimental qui présentait une bonne réponse immunitaire humorale et permettait l’obtention de sérums spécifiques. Le hamster est donc un très bon modèle pour réaliser ces tests d’immunisation. D’après la littérature des hamsters âgés entre 7 et 10 semaines le jour de l’immunisation sont connus pour avoir une bonne réponse immunitaire humorale. Nous utiliserons donc des hamsters adultes de 7 semaines à réception.
Évaluation de probiotiques administrés pendant la période périnatale pour contrebalancer les effets négatifs du sevrage précoce et la sensibilité aux infections.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Tester cinq souches probiotiques candidates conduit ici à sevrer précocement des souriceaux, puis à les infecter par un germe intestinal ou extra-intestinal. 1 054 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chaque animal est gavé sous contention vingt et une ou vingt-deux fois, isolé dans un pot en plastique pour recueillir ses excréments jusqu'à huit fois, saigné à la joue, et pour une partie d'entre eux piqué dans l'œil sous anesthésie. Le porteur annonce une perte de poids, un pelage hérissé, une posture voûtée et des diarrhées liées aux infections, et justifie l'usage des rongeurs par l'impossibilité de reproduire les communications entre organes sur des cultures cellulaires.
Objectifs
Le microbiote intestinal est une communauté dynamique, composée de microorganismes (bactéries, champignons, virus…) influencée par de multiples facteurs tout au long de la vie d’un individu. La transmission du microbiote par la mère est le facteur le plus important qui conditionne le schéma de colonisation microbienne chez le nouveau-né (primocolonisation). Aujourd'hui, il y a une tendance dans les populations humaines occidentalisées à avancer la fin de l’allaitement (sevrage) du nourrisson ce qui a un impact sur la primocolonisation et qui pourrait avoir un impact direct sur la santé du nouveau-né. Au cours du développement précoce du nouveau-né, des perturbations dans les interactions entre le microbiote et l'hôte pourraient nuire de manière irréversible et durable à la maturation du système immunitaire, prédisposant l'hôte à développer des maladies inflammatoires et une altération de la fonction de la barrière intestinale. Cette fonction correspond à la capacité de la muqueuse intestinale à confiner des éléments indésirables (typiquement des bactéries pathogènes) dans la lumière intestinale tout en conservant sa capacité d’absorption des nutriments. Dans ce contexte, des interventions ciblées au tout début de la vie pourraient constituer des stratégies faciles à mettre en œuvre et à contrôler pour compenser les perturbations du microbiote dues à ces sevrages plus précoces. Dans ce projet, nous nous proposons d´utiliser un modèle de souris de sevrage précoce et d’étudier la capacité d’une supplémentation avec différents probiotiques candidats (5 candidats en tout), c’est-à-dire des microorganismes ayant des effets santé bénéfique, à restaurer le microbiote intestinal. Pour évaluer si cette restauration est bien fonctionnelle, nous allons soumettre les souris ayant subi un sevrage précoce à une infection. Cette infection sera causée soit par un pathogène intestinal soit par un pathogène extra-intestinal (2 pathogènes différents).
Bénéfices attendus
Le bénéfice essentiel de ce projet est d’évaluer la capacité de 5 bactéries potentiellement probiotiques à améliorer la récupération du microbiote intestinal et les conséquences physiologiques liées au sevrage précoce. Il s’agit donc d’améliorations de connaissances fondamentales et des perspectives potentielles d’utilisation de bactéries probiotiques pour aider à la restauration d’un microbiote altéré par le sevrage précoce.
Procédures
Contentions et gavage sur animal vigile: 21 contentions et gavages pour 969 souris + 1 contention avec gavage pour 486 souris (les animaux subiront donc ce geste 21 ou 22 fois, selon les cas) ; chaque contention/gavage dure environ 15 secondes. Prélèvement de fèces : 1 fois pour 1063 animaux + 7 fois pour 486 souris (les animaux subiront donc ce type de prélèvement 1 fois ou 8 fois selon les cas) ; chaque prélèvement dure quelques minutes. injections : 1 fois pour 483 animaux vigiles et 1 fois pour les mêmes animaux anesthésiés. Contention et piqûre réalisées en 15-20 secondes environ Prélèvement de sang : sur animal vigile, 969 animaux concernés (concerne une seule fois chaque animal). Un prélèvement = une durée totale de 1 minute environ.
Impact sur les animaux
Les nuisances de ce protocole proviennent majoritairement des infections. Les principaux symptômes visibles attendus sont : une perte de poids et des signes cliniques tels que pelage hérissé, posture voûtée. L’une des infections pourrait en outre générer des altérations du transit intestinal, de type diarrhée légère. Le sevrage précoce peut engendrer chez les souriceaux un retard dans leur prise de poids. Par ailleurs, un stress temporaire lié à l’hébergement individuel des mères peut survenir en fin de gestation. Il y aura besoin de contention pour certaines manipulations qui peuvent générer un inconfort et un stress transitoires pour les animaux. Il y aura des administrations qui nécessiteront une anesthésie et une piqûre au niveau de l’œil. L’anesthésie nécessite une piqûre qui génère une brève douleur. La piqûre au niveau de l’œil étant réalisé sur animal anesthésié ne génère pas de nuisance particulière. Par ailleurs, nous isolerons les animaux dans des pots en plastique transparents afin de collecter des fèces individuellement. Cet isolement dure quelques minutes et peut générer un léger stress. Enfin, en fin d´essai, nous réaliserons un prélèvement de sang à la joue. Cette opération nécessite une contention et une piqûre, ce qui peut occasionner un stress et une douleur brève.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort. La survie des animaux (souriceaux puis adultes) est incompatible avec les différents prélèvements et procédures effectués.
Remplacement
Les rongeurs sont couramment utilisés pour les études des interactions microbiote-hôte, car de telles expériences ne peuvent pas être réalisées sur des cultures cellulaires qui ne permettent pas de reconstituer les communications entre les différents organes.
Réduction
Les bactéries testées seront issues d’un programme préalable de criblage in vitro afin de ne conserver , pour les études sur les animaux, que des bactéries ayant montré un potentiel dans ces modèles. Par ailleurs, nous utilisons toujours une approche statistique pour déterminer la taille de nos groupes en fonction de l’intensité des effets que nous souhaitons mettre en évidence et des données déjà disponibles.
Raffinement
Les animaux sont hébergés à plusieurs (4 ou 5) afin de ne pas les exposer à un stress lié à l’isolement. Les quelques fois où les animaux seront séparés pour être manipulés ne représentent qu’un temps très court (10 minutes maximum), pour la récupération de fèces dans des pots. Nous incluons des enrichissements dans les cages : cellulose à déchiqueter et permettant la nidification, bâtons à ronger, maisonnettes en carton (sans encre) et des hamacs en plastique. Le matériel utilisé est adapté pour empêcher les blessures et réduire l’inconfort. Les manipulateurs maitrisant les gestes, le temps d’intervention et donc le stress seront réduits. Nous utiliserons des anesthésies adaptées en temps et aux besoins des essais. Lors des anesthésies, un gel oculaire sera appliqué pour prévenir le dessèchement des yeux des animaux. Des pads, avec une température stabilisée de 37°C, seront également placés sous les cages pour maintenir la température corporelle des animaux pendant l’anesthésie. Des tapis chauffants électriques seront aussi utilisés. Des points limites adaptés sont définis afin de réduire au maximum la douleur ressentie par les animaux.
Choix des espèces
La souris est une espèce de référence en nutrition, toxicologie, cancérologie et immunologie et un modèle d’étude très largement utilisé dans le cadre de l’étude de pathologies humaines, incluant les études sur le microbiote intestinal de par leurs similitudes fonctionnelles. La lignée retenue pour ce projet a été sélectionnée car elle a de fortes performances de fertilité et une bonne taille de portée (12 souriceaux en moyenne). Les souris seront utilisées du stade du nouveau-né au stade adulte.