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Evaluation de la sécurité de dispositifs alternatifs à la chirurgie bariatrique dans le modèle porcin
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
24 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie endoscopique de deux à trois heures pour la pose d'un dispositif anti-obésité, puis six anesthésies générales échelonnées sur trois mois pour des radiographies et des prises de sang, avant d'être tué et disséqué. Le porteur reconnaît une série de complications possibles, lésions digestives, infection, obstruction, déplacement du dispositif et carences. Le projet teste, pour une entreprise, la sécurité d'une alternative endoscopique à la chirurgie bariatrique, présentée comme "nécessaire" faute d'adhésion des patients à la chirurgie actuelle.
Objectifs
Le traitement de l’obésité est un enjeu sanitaire majeur. L’objectif du projet est de développer un dispositif médical délivré par voie endoscopique (c’est-à-dire par la bouche et l’œsophage) afin de traiter l’obésité. La solution proposée serait une alternative à la chirurgie bariatrique (chirurgie traitant l’obésité) tout en étant aussi efficace que celle-ci et en minimisant les complications associées. En effet, la chirurgie bariatrique est pratiquée sur moins de 2% des patients éligibles en France, ceci étant notamment dû aux complications associées. Une première phase de tests a été réalisée sur des modèles in vitro (en laboratoire) et ex vivo (cadavres humains et animaux). La seconde phase, sur modèles in vivo (animaux) et objet de cette demande d’autorisation, a pour objectif de développer un dispositif avec la simulation des phénomènes physiologiques attendus chez les patients humains (en particulier le phénomène de péristaltisme, c'est-à-dire le phénomène de contractions permettant aux aliments d'avancer dans le système digestif). Dans un premier temps la sécurité du dispositif doit être testée. Si cette phase est validée, nous collecterons, dans un second temps, des données sur la performance de notre approche. Ainsi, au final, la phase animale nous permettra de développer un produit permettant de répondre à la problématique, de tester son innocuité et de mesurer son efficacité. Les données sur l’efficacité seront complétées par celles disponibles dans la littérature. Actuellement, l’implantation du dispositif par voie chirurgicale chez le porc est privilégiée puisque l’anatomie de ce modèle rend l’approche endoscopique complexe.
Bénéfices attendus
L’obésité est définie comme une présence anormale ou excessive de tissu adipeux représentant un risque pour la santé. Ce problème est devenu épidémique avec près de 4 millions de personnes décédant de comorbidités liées au surpoids et à l’obésité chaque année. D’après l’Organisation Mondiale de la Santé, près de 39% des adultes dans le monde, représentant près de 1.9 milliards de personnes, étaient en surpoids en 2016. On estime aujourd’hui que plus de 700 millions de personnes souffrent d’obésité. Bien que l’efficacité de la chirurgie bariatrique ne soit plus à démontrer, seul 2% des patients éligibles décident de se faire opérer à cause du risque de complications sévères et des modifications anatomiques irréversibles. Et pour les solutions moins invasives, comme les ballons gastriques, elles sont aujourd’hui associées à une perte de poids limitée et temporaire. Ce projet est nécessaire pour le développement d’une solution endoscopique afin de traiter l’obésité de manière aussi efficace que la chirurgie bariatrique tout en minimisant les complications associées. En effet, il permettra de vérifier la sécurité et potentiellement l’efficacité des dispositifs testés par l’entreprise.
Procédures
Pour chaque porc : • L’intervention chirurgicale sous anesthésie générale qui dure 2-3 h maximum avec radiographie et prélèvement sanguin au cours de cette anesthésie • Sous anesthésie générale à J0, J7, J14, J30, J60 et J90 soit 6 au total : o Les radiographies : chaque examen radiographique prenant 45 min, il y en a 6 au total o Les prélèvements sanguins sont réalisés au même moment que les radiographies. Chaque prélèvement prenant environ 2-3 min, il y en a 6 au total
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus résident surtout dans la douleur suite au placement du dispositif. Néanmoins, la littérature décrit une série de complications éventuelles : • Lésion du système digestif ; • Infection avec ou sans fièvre ; • Obstruction gastrique ou intestinale ; • Déplacement ou rotation du dispositif implanté ; • Carence en vitamines et minéraux ; • Trouble du transit ; • Vomissement ponctuel post-implantation ; • Réaction inflammatoire locale des tissus. Notre protocole prévoit de surveiller et anticiper ces complications.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort. Pour comprendre l’impact du prototype et statuer sur sa sécurité, il est nécessaire d’inspecter, d’examiner et photographier les zones entourant le dispositif incluant les muqueuses et les organes. Suivant la phase du projet, des prélèvements d’organes pourront être effectués pour observations macroscopiques et analyses histologiques.
Remplacement
Ce projet vise à confirmer l’adéquation du dispositif en cours de développement avec le système digestif. Avant d’initier ce projet, des essais sur sujets cadavres humains et sur carcasses d’animaux ont été effectués afin de simuler la procédure et confirmer l’adéquation des dimensions des prototypes en cours de développement. Des premiers essais pour valider la sécurité ont été menés sur animaux vivants. Les tests de cette présente DAP s’inscrivent dans la continuité de ces tests en affinant les prototypes évalués précédemment. De plus, des essais in vitro ont été réalisés en laboratoire afin de simuler le déploiement du dispositif ainsi que son comportement lors de contraintes mécaniques simulant le péristaltisme. Néanmoins, la complexité et l’adaptabilité du système digestif limitent notre capacité à simuler l’environnement exact. Le dispositif étant à visée clinique, il est nécessaire d’obtenir des données dans ces conditions réelles d’utilisation, ainsi l'utilisation d'un organisme complet et vivant est indispensable, notamment pour le suivi post-implantation.
Réduction
Avant d’effectuer une étude de preuve de concept, une étude pilote a été réalisée en utilisant un nombre réduit d’animaux. Cette étude nous a permis d’obtenir des estimations de l'effet et de la variation qui peuvent servir à calculer la taille de l'échantillon d'études plus importantes. Avant d’effectuer l’étude de confirmation, une première phase de preuve de concept a été initiée en janvier 2023 en utilisant un nombre réduit d’animaux (n=10). Pour arriver à une confirmation de cette preuve de concept, un nombre de 9 animaux est nécessaire sur une base de 3 sessions de 3 animaux. Dans le cas où un nombre inférieur à 9 animaux permettrait de prouver la preuve de concept, la phase 2 sera initiée et la phase 1 terminée sans utiliser les 9 animaux initialement prévus. La preuve de concept sera démontrée si le dispositif répond aux attentes c’est-à-dire s’il est bien toléré et les données obtenues sont concluantes, notamment : paramètres cliniques acceptables, tolérances locales macroscopique et microscopique acceptables (évaluées par un pathologiste indépendant), troubles digestifs acceptables, absence d’obstruction gastrique. Dans le cas où la preuve de concept est démontrée (avec un nombre d’animaux ≤ 9), il sera décidé de passer à la phase 2 du projet (vérification). Pour cette phase, un nombre de 15 animaux sera nécessaire : 3 groupes de 5 animaux (un groupe avec suivi jusqu’à 1 mois, un groupe suivi jusqu’à 3 mois et un groupe contrôle). Dans le cas où la preuve de concept n’est pas démontrée, il sera décidé de relancer une étude afin d’améliorer les caractéristiques du dispositif, si celui-ci ne répond pas aux attentes. Cette étape permettra de réduire le nombre d’animaux (ne pas utiliser les 15 animaux prévus en phase 2).
Raffinement
Les porcs seront hébergés dans le respect de leurs besoins éthologiques avec enrichissements propres à l’espèce. Des enrichissements du milieu, tels que jouets en caoutchouc, sont mis à disposition. Les animaux auront un patch de fentanyl 3 jours après la chirurgie protégé par un bandage. Un isolement individuel pendant 24h après la chirurgie sera nécessaire afin de suivre individuellement l’état clinique des animaux (vomis, selles et urines). Pour compenser cet isolement de 24h, les animaux seront hébergés dans des box attenants avec contact olfactif et visuel. De plus, la température de la salle d’hébergement sera maintenue à 21± 2°C. Le suivi quotidien des animaux et les pesées hebdomadaires sont assurés par le personnel technique et animalier habilité et habitué à travailler avec ces animaux. Les animaux suivront également un programme de socialisation afin de réduire le stress engendré par les actes quotidiens. Tout acte douloureux ou fortement stressant sera réalisé sous sédation ou sous anesthésie (locale ou générale selon les besoins). La douleur sera prise en charge par l'administration de traitements analgésiques adaptés. En cas de perte de poids importante se rapprochant des 20%, les rations pourront être enrichies avec une solution de nutrition entérale hyperénergétique. Au cours de l’étude, une série d’examens sera effectuée afin de détecter les signes de douleur incluant : - Examens du comportement des animaux avec pesée au minimum hebdomadaire ; - Rayons-X avec ou sans agent de contraste (si indisponible échographie) ; - Examens sanguins afin de confirmer l’absence de carence et de signe d’infection.
Choix des espèces
Le Porc est l’espèce animale la plus étudiée dans la littérature pour la chirurgie bariatrique. En effet, elle possède de grandes similarités avec les humains au niveau du système gastro-intestinal en termes de dimensions et de physiologie. Pour les porcs, le critère de sélection principal sera le poids (environ 60-80 kg) afin d’avoir des correspondances anatomiques similaires à celles observées en clinique. Cela correspondra à des animaux adolescents.
Rôle de K1K1 dans la stéatose hépatique non alcoolique (NASH) et la résistance à l’insuline.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
- Système gastrointestinal
2 280 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Rendues obèses et diabétiques, elles reçoivent des injections répétées d'une protéine, la pose d'une pompe osmotique et d'un cathéter sous chirurgie, et des tests de tolérance au glucose et à l'insuline, avant d'être tuées pour prélèvement d'organes. Le porteur indique que la maladie du foie induite peut provoquer douleur, inconfort, inflammation et troubles du comportement. Le composé testé est présenté comme "prometteur" pour traiter le diabète et les maladies du foie, sur la base de données "préliminaires".
Objectifs
Ce projet vise à mettre en évidence que l'administration de K1K1 ralentit la progression de la stéatose hépatique non alcoolique (NASH) en réduisant la stéatose et la fibrose hépatique dans deux modèles nutritionnels de souris atteintes. De plus, nous postulons que l'effet antifibrotique de K1K1 dans le foie sera associé à la prévention de certains types de cancers du foie. In vivo, des données préliminaires montrent que l'administration intrapéritonéale de K1K1 pendant 3 semaines améliore fortement la production, la sécrétion et la sensibilité à l'insuline, conduisant à une réduction significative de l'hyperglycémie dans un modèle de souris obèses et diabétiques. Sur la base de données préliminaires fortes et uniques fournissant la preuve du développement d'un mimétique fonctionnel du facteur de croissance hépatique pour une administration in vivo, nous postulons que le mimétique K1K1 est un composé prometteur pour améliorer la transplantation de cellules des îlots, traiter le diabète et les maladies du foie. Nous proposons donc dans cette étude collaborative de valider l'efficacité et la sécurité de K1K1 d'une part dans le traitement de la stéatose et de la fibrose hépatiques, et d'autre part vis à vis de l'Elafibranor, tout cela à l'aide de modèles in vivo.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait donc permettre de valider le rôle régénérateur de K1K1 dans la fibrose hépatique
Procédures
Pour la procédure 1 : injection de la protéine d'intérêt ou son solvant 3f/semaine pendant 3 semaines. Pendant la semaine 3 : tests de tolérance à l'nsuline, injection d'insuline et prélèvements de gouttes de sang à la queue pour mesurer la glycémie (durée 120 minutes). 3 jours plus tard : tests de tolérance au glucose, gavage de glucose puis prélèvements de sang pour dosage d'insuline à t0, t15 et t90 (durée 120 min). Procédure 2 : injection de la protéine d'intérêt ou son solvant 3f/semaine pendant 3 semaines. chirurgie pour pose de cathéter une semaine avant le clamp. Procédure 3 : insertion de la pompe osmotique en sous-cutané et tests de tolérance au glucose et à l'insuline. Procédure 4 : insertion de la pompe osmotique en sous-cutané et chirurgie pour pose de cathéter une semaine avant le clamp.
Impact sur les animaux
La stéatose hépatique non alcoolique (NAFLD) est une maladie du foie caractérisée par l'accumulation excessive de graisse dans les cellules du foie. Il peut donc survenir plusieurs effets indésirables au cours de l’étude : L'induction de la NAFLD peut perturber le métabolisme des souris, entraînant une augmentation de la glycémie et une résistance à l'insuline. Elle peut également entraîner une inflammation dans le foie et d'autres tissus, ce qui peut causer de la douleur, de l'inconfort et des troubles du comportement chez les souris. De plus, si celle-ci n'est pas traitée, elle peut évoluer en fibrose hépatique, ce qui peut entraîner une dégénérescence du foie et une insuffisance hépatique. L'accumulation de graisse dans le foie peut également entraîner une production accrue de radicaux libres, qui peuvent endommager les cellules hépatiques et provoquer une réponse de stress oxydatif.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour le prélèvement d'organes et/ou étude de la radioactivité
Remplacement
Le remplacement par des études in vitro (avec l'études de cellules d'hépatocytes en culture par exemple) ne semble pas possible au vue de cette étude: nous souhaitons étudier principalement l'effet du peptide K1K1 sur la stéatose hépatique mais avant tout les bénéfices de celui-ci sur un organisme complexe, avec des effets sur des voies métaboliques intégrées telle que la sensibilité à l'insuline. De plus, l'utilisation de souris est nécessaire, avant les tests chez l'Homme, pour suivre des effets actuellement inconnus (nous souhaitons par exemple vérifier en parallèle si ce traitement permet d'éviter un développement tumoral induit par la NASH, phénomène que l'on peut observer exclusivement dans un organisme vivant complexe, regit par bons nombres de cascades de signalisation inter organes, hormonales, neurales,etc...). Des approches in silico et in vitro ont déjà été mises en oeuvre afin de s'assurer que le peptide K1K1 lie bien le récepteur Met et active la voie de signalisation, ainsi l'utilisation d'animaux est l'étape suivante pour s'assurer d'un effet biologique in vivo. Selon les résultats de l'étude, d'autres approches in vitro pourraient être utilisées afin de disséquer sur des modèles de cellules les mécanismes d'action (on pourrait envisager l'utilisation d'organ-on-chip afin de faire cohabiter les différents types de cellules hépatiques).
Réduction
Plusieurs études au sein de notre laboratoire ont précédemment montré que des groupes de 10 souris étaient necessaire au minimum pour obtenir des résultats optimaux. Afin de réduire le nombre d'animaux contrôles, nous utiliserons des souris contrôles sous régime normal pour comparer aux souris génétiquement diabétiques ou ayant une résistance à l'insuline induite par un régime hyper-lipidique.
Raffinement
Enrichissement environnemental, consistant à fournir un environnement plus stimulant pour les souris, en ajoutant des objets tels que des tunnels, des matériaux de nidification, etc. Cela permet de réduire le stress et l'ennui chez les souris en captivité, tout en favorisant leur comportement naturel. Anesthésie et analgésie : il est important d'utiliser des protocoles d'anesthésie et d'analgésie efficaces pour minimiser la douleur et la détresse chez les souris lors de procédures chirurgicales ou invasives. Suivi régulier de l'état de santé des souris : il est important de surveiller régulièrement l'état de santé des souris pour détecter rapidement tout signe de maladie ou de détresse et agir en conséquence.
Choix des espèces
La souris est un excellent modèle d'étude de l'homéostasie glucidique (physiologie et pathophysiologie très similaires à l'Homme).
Étude de l’efficacité d’un anticorps monoclonal dans un modèle génétique de cholangite sclérosante primitive partiellement humanisée
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
92 souris génétiquement modifiées vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. La moitié reçoit 24 injections et 4 prises de sang sur douze semaines, l'autre moitié 92 injections, 6 prises de sang et une échographie hépatique mensuelle sur quarante-six semaines, dans un modèle de cholangite sclérosante primitive partiellement humanisé pour évaluer un anticorps. Le porteur indique que la maladie provoque fibrose des voies biliaires et tumeurs, que la perte de poids peut atteindre 30 % et que les prises de sang répétées peuvent entraîner une cécité, la souffrance cumulée étant classée sévère. Le bénéfice avancé, un traitement pour une maladie sans option en dehors de la greffe, reste présenté comme un objectif de recherche.
Objectifs
L'objectif du projet est d'étudier l'efficacité d’un anticorps monoclonal dans un modèle de souris génétiquement modifié de cholangite sclérosante primitive. La cholangite sclérosante primitive (CSP) est une maladie inflammatoire chronique des voies biliaires du foie qui entraîne une fibrose et une destruction progressive des canaux biliaires, menant à des complications très sévères, telles qu’une insuffisance hépatique et des tumeurs hépatobiliaires. La CSP est relativement rare, touchant environ 1 personne sur 10 000 dans la population générale. Elle est plus fréquente chez les hommes que chez les femmes et est souvent diagnostiquée chez les patients atteints de colite ulcéreuse. À l’exception de la greffe du foie, qui est réservée aux patients les plus gravement touchés par la CSP, il n’existe actuellement aucun autre traitement pour cette maladie. Il est donc urgent de développer de nouveaux traitements pour la CSP. Ce modèle génétiquement modifié est reconnu dans la littérature comme un modèle fiable pour la cholangite sclérosante primitive et sera croisé avec des souris transgéniques exprimant une protéine partiellement humanisée afin d'obtenir un modèle hautement pertinent permettant une fixation optimale de notre anticorps sur sa cible. Ces souris génétiquement modifiées développent spontanément une fibrose biliaire en quelques mois. De plus, elles développent spontanément des nodules du foie en 7 à 12 mois, qui évoluent en tumeurs hépatiques à l'âge de 16-18 mois. Ainsi, l’objectif de ce projet est d'évaluer les effets d’un anticorps monoclonal sur le développement de la fibrose biliaire et sur l’apparition de nodules chez ces souris humanisées et génétiquement modifiées.
Bénéfices attendus
Le projet permettra l'évaluation des effets d'un anticorps thérapeutique sur un modèle très pertinent de cholangite sclérosante primitive, une maladie chronique du foie pour laquelle il n'existe actuellement aucune option thérapeutique, à l'exception de la greffe du foie.
Procédures
46 animaux du projet seront soumis à : - 2 injections par semaine pendant 12 semaines, d’une durée de moins d’une minute, pour un total de 24 injections par animal - 1 prise de sang toutes les 4 semaines, sous anesthésie générale, d’une durée d’une minute, pour un total de 4 prises de sang par animal 46 animaux du projet seront soumis à : - 2 injections par semaine pendant 46 semaines, d’une durée de moins d’une minute, pour un total de 92 injections par animal - 1 prise de sang tous les 2 mois, sous anesthésie générale, d’une durée d’une minute, pour un total de 6 prises de sang par animal - 1 échographie du foie par mois à partir de l’âge de 7 mois, sous anesthésie générale, d’une durée de 10 à 15 minute, pour un totale de 5 échographies par animal.
Impact sur les animaux
Les souris Mdr2KO-m/hCLDN1développent spontanément une maladie hépatique caractéristique de la cholangite sclérosante primitive avec dépôt de tissu cicatriciel (fibrose) et apparition de tumeurs des voies biliaires. A un stade avancé, l’apparition de tumeur et la dégradation du foie peuvent mener à une perte de poids allant jusque 30%. Stress physique et détresse sont attendus lors de la manipulation et de la contention nécessaires aux injections. Les animaux peuvent développer une induration ou une ulcération sur le site d’injections répétées. Les prises de sang peuvent entraîner l’apparition d’une cécité. Détresse et stress physique d’intensité légère sont attendus lors de la manipulation des animaux avant la réalisation des gestes échographiques. L’échographie est non invasive et n’entrainera pas de douleur. L’apparition des tumeurs des voies biliaires, ainsi que la répétition fréquente des gestes pendant 3 à 12 mois peuventcauser une souffrance cumulée de degré sévère.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin de prélever le sang et le foie des animaux afin d'analyser l'effet thérapeutique de notre anticorps.
Remplacement
Plusieurs stratégies de substitution ont été mises en place afin de réduire au minimum le recours à l'expérimentation animale. Par exemple, les essais sur des modèles in vitro sur des cultures cellulaires sont privilégiés pour générer des hypothèses scientifiques. Cependant, la validation de ces dernières nécessite le recours à l'expérimentation animale en raison de sa complexité majeure. De plus, les modèles cellulaires ne peuvent récapituler que partiellement la pathogenèse complexe de la cholangite sclérosante primitive. Un protocole analgésique sera mis en place en cas de signes de douleur.
Réduction
Afin de réduire au maximum le nombre d’animaux inclus dans cette étude, nous n’utiliserons que des groupes pertinents nous permettant d’arriver à une conclusion claire. La taille des effectifs a été déterminée auparavant en se basant sur les résultats de plusieurs expériences publiées dans la littérature.
Raffinement
Afin d'affiner au mieux notre méthodologie, le protocole expérimental est planifié en amont. L'environnement des animaux est enrichi avec des tubes en coton pour la nidification et des briques de tremble à ronger. Des points limites précoces ont été établis pour interrompre la procédure de manière précoce, permettant de soustraire les animaux à la souffrance si nécessaire. Une méthode d'anesthésie et d’analgésie est utilisée lors de la prise de sang et en cas d’apparition de signes de souffrance. Les animaux sont observés quotidiennement. Ils auront accès sans restriction à la nourriture et à l'eau pendant toute la durée de l'expérience. Les animaux seront hébergés par groupes de trois minimum dans des cages ventilées.
Choix des espèces
Ces souris génétiquement modifiées sont considérées dans la littérature comme le modèle le plus pertinent pour étudier la cholangite sclérosante primitive. Les souris seront utilisées entre l’âge de 6 semaines et de 12 mois, pour les traiter au fil du spectre entier de la pathologie, depuis l’activation précoce de la fibrose du foie jusqu’au développement de nodules.
Etude de l’effet antalgique de l’oligodésoxynucléotide IMT504 sur l’hypersensibilité viscérale d’origine colique dans un modèle d’inflammation intestinale
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
- Système nerveux
120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Elles reçoivent du dextran sulfate de sodium qui détruit la barrière intestinale et provoque une colite, subissent des injections quotidiennes pendant cinq jours et un test de distension du côlon au moyen d'un ballonnet, avant mise à mort pour prélèvement de tissus. Le porteur indique évaluer la sévérité de la colite par la consistance des selles, la perte de poids et la présence de sang, et teste une molécule antalgique, l'IMT504. Il affirme que l'étude du comportement douloureux ne peut se faire que sur l'animal vigile, la caractérisation du mécanisme étant ensuite renvoyée à des modèles cellulaires.
Objectifs
La prise en charge des douleurs viscérales reste, à ce jour, limitée en raison de la faible efficacité des thérapies antalgiques actuellement disponibles, de leurs effets indésirables, notamment sur la physiologie intestinale, et de l’origine de ces douleurs souvent multifactorielle et hétérogène selon les pathologies considérées. Le besoin d’innovation thérapeutique demeure ainsi pressant dans ce domaine de recherche puisque ces douleurs présentent généralement une forte composante cognitivo-émotionnelle pouvant affecter durablement la qualité de vie des patients. L’IMT504 est une molécule agissant sur le système immunitaire initialement développée en tant qu’adjuvant vaccinal permettant de promouvoir la production d’anticorps afin d'accroître l'efficacité des vaccins. Depuis ces premières études, un rôle nouveau de cette molécule a été mis en évidence dans le traitement des douleurs chroniques au niveau cutané en agissant notamment sur le recrutement et l’activation de cellules immunitaires impliquées dans la résolution de l’inflammation. Le côlon est un organe soumis à une surveillance immunitaire permanente du fait de sa proximité avec la lumière intestinale contenant une multitude de corps étrangers alimentaires et microbiens. La rupture de la barrière intestinale est un évènement fréquemment associé aux pathologies intestinales entrainant, de fait, un passage accru de ces corps étrangers à travers la paroi intestinale aboutissant à une réaction immunitaire et inflammatoire et, consécutivement, à la sensibilisation des neurones innervant l'intestin transmettant l'information douloureuse intestinale. Ce phénomène peut être modélisé chez l’animal par administration de Dextran Sulfate Sodium (DSS) chez l’animal. Cette molécule, en détruisant les cellules intestinales séparant le contenu du tube digestif du reste de l'organisme, va rompre l’intégrité de la barrière intestinale et, par le biais des mécanismes cités précédemment, provoque une hypersensibilité viscérale. Le but de ce projet est donc, dans un premier temps, d’étudier la cinétique de recrutements de populations de cellules immunitaires dans le modèle d'inflammation colique au DSS et, par la suite, d’évaluer les effets de l’administation d’IMT504 sur la sensibilité viscérale dans ce modèle en lien avec la modulation des populations de cellules immunitaires.
Bénéfices attendus
Ce projet a un objectif double. Tout d'abord évaluer l'effet de l'IMT 504 sur la douleur viscérale dans un contexte inflammatoire. Actuellement, un projet d'étude clinique réalisé par nos collaborateurs argentins expérimentant l'effet de cette molécule sur des douleurs d'origine somatique va bientôt être mis en oeuvre. Ainsi, cette molécule pourrait constituer une alternative aux molécules antalgiques actuellement disponibles dans le traitement des douleurs viscérales avec un transfert potentiellement rapide chez l'homme. Dans un second temps, l'IMT504 constitue un outil de recherche fondamentale nous permettant de caractériser les interactions entre les cellules neuronales et immunitaires dans un modèle de douleur intestinale. En effet, la capacité de l'IMT504 à recruter des cellules immunitaires impliquées dans la résolution de l'inflammation nous permettra d'étudier la capacité de ces cellules à réduire l'activité neuronale, et par là-même, le contrôle du message douloureux par les cellules immunitaires. Ainsi, outre le caractère pharmacologique de ce projet, de nouveaux aspects sur la physiopathologie des douleurs viscérales inflammatoires seront étudiés.
Procédures
Chaque animal sera soumis à une injection sous-cutanée quotidienne durant 5 jours consécutifs d'IMT504 ou de la molécule contrôle (Chlorure de sodium). Pour l'evaluation de la sensibilité colique, les animaux seront soumis à un test de distension colorectale qui consiste à appliquer des pressions de distensions croissantes à l'aide d'un ballonnet préalablement inséré dans le côlon distal des animaux. Chaque distension dure 20s et un intervalle d'au moins 4min est respecté entre chaque épisode de distension. Au total le test de sensibilité colique dure donc 30 minutes.
Impact sur les animaux
L'administration de DSS induit une colite dont la sévérité sera évaluée quotidiennement par l'expérimentateur par la mesure du score DAI (Disease Activity Index) en prenant en compte les 3 critères suivants: consistance des selles, perte de poids, et présence de sang dans les selles.
Devenir
A l'issue de chaque procédure les animaux seront mis à mort pour la collection de tissus et des analyses mécanistiques réalisées in vitro.
Remplacement
Les études sur le comportement douloureux des animaux ne peuvent être effectués uniquement sur l'animal vigile. Les expérimentations visant à caractériser le mécanisme d'action de l'IMT504 seront ensuite réalisées in vitro sur des modèles cellulaires.
Réduction
Les expérimentations sont organisées de façon à obtenir des résultats statistiquement exploitables avec le plus petit nombre d’animaux possible.
Raffinement
Afin de réduire une éventuelle souffrance, les animaux seront surveillés quotidiennement (Week-end et jours fériés compris) par l'expérimentateur mais aussi par le personnel de l'animalerie. Les animaux seront au maximum 5 par cage (5 mâles ou 5 femelles) et ceci en respect de la réglementation en vigueur concernant la superficie au sol par souris. De plus, ces cages contiendront des milieux d'enrichissements de type maisonnette de chez Genobio ainsi que du coton.
Choix des espèces
Les souris seront utilisées au stade de jeune adulte (10 semaines). En effet, l’utilisation des animaux à ce stade de développement permet de limiter les biais liés à des différences pouvant se développer au cours de la vie de l’animal. La réduction de la variabilité inter-individus permet ainsi de réduire le nombre d’animaux à expérimenter.
Immuno-virothérapie du cancer du foie 1/3
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles gastrointestinaux
Greffées de cellules tumorales du foie sous la peau ou, après une incision de l'abdomen, directement dans le foie, 882 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue pour le prélèvement de leurs organes. Certaines passent ensuite sept anesthésies en six semaines pour des échographies ou de l'imagerie par bioluminescence, et une partie des lots reçoit trois injections d'un vaccin à ARNm dans le péritoine, trois injections d'un virus oncolytique dans la tumeur ou le foie, ou les deux. Le projet doit établir une preuve de concept pour cette association contre le carcinome hépatocellulaire. Sur la douleur des souris, le porteur invoque des "données cliniques chez l'homme" selon lesquelles les tumeurs intrahépatiques "ne sont pas douloureuses", et écrit aussi que le niveau de nuisance "dû à la croissance tumorale peut augmenter avec la taille de la tumeur".
Objectifs
Le projet concerne un nouveau traitement du cancer du foie, une des causes les plus courantes de décès liés au cancer avec une incidence en constante augmentation (830 000 décès dans le monde en 2020). L’absence de traitement efficace et les difficultés de diagnostic précoce en font un cancer de mauvais pronostic par le plan stratégique national décennal de lutte contre le cancer (survie à 5 ans de seulement 18%). Le carcinome hépatocellulaire représente plus de 80% des cancers primitifs du foie et se développe fréquemment sur un fond de maladie hépatique chronique causée par l'alcool, l'hépatite virale B ou C chronique ou le syndrome métabolique associé à un excès de poids et au diabète. Le carcinome hépatocellulaire est souvent diagnostiqué tardivement et se prête mal à un traitement curatif. L'objectif du projet est d’apporter la preuve de concept du bénéfice de l’association d’une vaccination antitumorale ciblant un antigène associé aux tumeurs hépatiques : l’alpha-fœtoprotéine, avec l’action de virus oncolytiques (virus capable d’éliminer préférentiellement les cellules cancéreuses) dans un contexte de cancer du foie. Pour la formule de vaccin, nous utiliserons de l’ARNm codant l’alpha-fœtoprotéine, qui est l’antigène candidat reconnu le plus prometteur pour les vaccins cancer du foie. L’ARNm utilisé comportera les modifications moléculaires qui ont démontré leur valeur dans les vaccins ARNm actuellement très utilisés dans la pandémie COVID. L’ARNm sera associé à des NanoParticules Lipidiques pour servir de vaccin à des groupes de souris, porteuses de tumeurs du foie. L’effet protecteur et curatif de la vaccination ainsi que l’apport d’un traitement combinant le vaccin et le virus oncolytique seront évalués. Ce projet est réparti sur 3 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Les traitements du carcinome hépatocellulaire restent insatisfaisants. Ils reposent essentiellement sur des interventions lourdes ou des thérapies peu efficaces. L’immunothérapie est basée sur la stimulation du système immunitaire du patient et reste une option thérapeutique de choix, mais en l’état elle doit être améliorée pour atteindre un niveau d’efficacité satisfaisant. Les essais de vaccination contre les antigènes associés aux tumeurs du carcinome hépatocellulaire reposent essentiellement sur l’utilisation de peptides ou de protéines recombinantes. Des avancées récentes dans l’utilisation d’ARNm modifié dans la composition de vaccins, notamment par le développement de vecteurs de nano particules lipidiques, ouvrent de nouvelles perspectives vaccinales. La récente démonstration pour les mélanomes de l’efficacité de l’association de l’immunothérapie des points de contrôle immunitaire avec la vaccination par des nanoparticules lipidiques chargées avec des ARNm codant des antigènes associés aux tumeurs des mélanomes ouvre la voie à de nouvelles thérapies pour d’autres cancers. L’originalité du projet repose sur la combinaison de l’action de virus oncolytiques provoquant la destruction de la tumeur ouvrant ainsi l’accès aux cellules tumorales pour les réponses immunitaires spécifiques induites par le vaccin ARN. La combinaison de thérapies impliquant différents mécanismes d’action anti-tumoraux apportera 1) la spécificité antigénique initiale grâce à la vaccination favorisant l’infiltration lymphocytaire intra-tumorale, et 2) la lyse tumorale amplifiée grâce aux virus oncolytiques favorisant ultérieurement la réponse immunitaire.
Procédures
La moitié des lots de souris subira une anesthésie gazeuse d'environ 5 minutes puis une injection sous-cutanée de 30 secondes. L'autre moitié des lots subira une anesthésie gazeuse d'environ 20 minutes, pour effectuer une incision de l'abdomen d'un centimètre., puis une injection (30 secondes) dans le foie. Certains animaux subiront ensuite 7 anesthésies gazeuses d'environ 5 à 20 minutes chacune afin d'effectuer à chaque fois une échographie et/ou une imagerie par bioluminescence, sur une durée totale de 6 semaines. Parmi les lots décrits précédemment, certains lots subiront en plus trois injections intrapéritonéales et/ou 3 injections intratumorales ou intrahépatiques (30 secondes pour chaque injection) entre J+3 et J+17 post greffe. Les animaux traités avec le virus oncolytique subiront 3 anesthésies gazeuses rapides (inférieures à 5 minutes) suivies à chaque fois d’une injection intrahépatique/tumorale per cutanée.
Impact sur les animaux
La greffe de tumeur en sous-cutané est un geste rapide et peu douloureux pour l'animal (piqure d’aiguille dans le flanc) et sera réalisé sous anesthésie générale. Pour cette procédure, un stress peut intervenir lors de la préhension de l'animal et une douleur légère au point d'injection. La taille des tumeurs sera mesurée tous les deux ou trois jours à l’aide d’un pied à coulisse digital. Un stress lors de la préhension de l'animal pourrait survenir. La greffe de tumeur en intrahépatique implique une anesthésie générale de l’animal. Un stress lors de la préhension de l'animal et de l'induction de l'anesthésie pourrait survenir. Ensuite, l’animal endormi subira une laparotomie mineure. Une douleur au niveau de la suture pourrait apparaître et sera prise en charge par une analgésie adaptée. Les données cliniques chez l’homme montrent que les tumeurs intrahépatiques ne sont pas douloureuses. Les effets indésirables particuliers en réponse aux traitements seront quasiment absents. En effet, la stratégie vaccinale par nanoparticules lipidique (NPL) et l’utilisation de virus oncolytiques (VO) ont déjà été validées dans des protocoles précédents et ces traitements n'ont pas engendré d'effets indésirables notoires lors de leur mise en œuvre. L’administration des traitements engendrera une douleur légère au point d’injection (intrapéritonéal pour les NPL, ou intra-tumoral pour les VO). Le niveau de nuisance dû à la croissance tumorale peut augmenter avec la taille de la tumeur. Les compétences des manipulateurs et des points limites adaptés permettent de limiter et prendre en charge efficacement douleur et stress. Enfin, le suivi longitudinal de la taille des tumeurs en greffes orthotopiques sera réalisé sur animal anesthésié sur une courte période (quelques minutes) par échographie et bioluminescence. Un stress lors de la préhension de l'animal et de l'induction de l'anesthésie pourrait survenir. La suite de la procédure est non invasive, non douloureuse. Pour la bioluminescence, une injection IP est réalisée pourra engendrer une douleur légère au point d’injection.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de chacune des procédures et leurs organes prélevés en post-mortem pour des analyses biochimiques et moléculaires ultérieures.
Remplacement
Le foie est un organe très complexe du point de vue tissulaire et comporte une haute diversité cellulaire. En effet, les hépatocytes, principale composante cellulaire du foie, sont des cellules épithéliales donc polarisées. Les cultures in vitro en 2D ne peuvent reproduire cette polarisation, limitant ainsi les modèles de remplacement à des cultures d'organoïdes ou d'organe sur puce. Ces modèles reproduisent bien les fonctions métaboliques des hépatocytes et permettent des études de toxicité des molécules à visée thérapeutique (ils seront d'ailleurs utilisés en amont de ce projet dans ce but). De nombreuses autres cellules participent à l'homéostasie du tissu hépatique, notamment les cellules immunitaires (macrophages, lymphocytes...). A ce jour, quelques modèles in vitro proposent de reproduire une partie cette complexité cellulaire. Notre projet étant une investigation thérapeutique reposant sur l'immunité de l'organisme et impliquant la communication entre différents compartiments tissulaires (cellules tumorales, microenvironnement tissulaire, système immunitaire de la souris), nous ne pouvons remplacer ce modèle animal par aucune méthode alternative actuelle, même les plus complexes.
Réduction
Les formules moléculaires des nanoparticules lipidiques et des virus oncolytiques seront analysées et présélectionnées par une série d’essais in vitro sur cellules immunitaires et hépatiques en culture. Cette sélection in vitro des meilleures formules moléculaires contribuera à réduire le nombre d’individus inclus dans l’expérimentation animale et permettra d’affiner les protocoles en fonction du type de réponses immunitaires désiré. Seules les formules présentant un intérêt entreront dans les traitements chez la souris. Un suivi longitudinal de la taille des tumeurs de chaque animal sera réalisé et permettra de réduire drastiquement le nombre d'animaux qui aurait été utilisé pour obtenir des courbes de croissance tumorale par sacrifice des animaux à chaque temps étudié. Enfin, un calcul des effectifs nécessaires basé sur une variable biologique simple (taille de la tumeur) nous permettra d'atteindre une significativité des résultats avec un minimum d'animaux.
Raffinement
Le raffinement du protocole prendra en compte le suivi de la taille des tumeurs à l’aide d’un pied à coulisse (greffe ectopique) ou d'une imagerie non invasive (échographie, bioluminescence, pour les greffes orthotopiques) afin de s'assurer qu'elles restent inférieures à la taille classiquement utilisée comme point limite en cancérologie chez la souris. Afin de raffiner notre approche in vivo, nous nous basons sur des études précédentes qui montrent une excellente tolérance des complexes Lipidots-ARNm et sur une étude qui montre que la prise de greffe est influencée par le moment de la journée où elle est pratiquée. Nous choisirons donc le moment de la journée le plus favorable à la greffe. De plus, les animaux seront toujours hébergés en groupes avec un enrichissement du milieu. Un suivi quotidien des animaux sera effectué. L’utilisation d’analgésique sera réalisée si nécessaire et suivant les procédures décrites dans ce projet afin de réduire au minimum la douleur, la souffrance et l’angoisse de l’animal. Les animaux seront transportés par un expérimentateur comptétant suivant la réglementation, dans des cages occultées, contenant de l'enrichissement et des croquettes mouillées.
Choix des espèces
Le développement de tumeur par greffe syngénique chez la souris est facilement réalisable, reproductible et est un modèle de référence dans le domaine de l’immuno-oncologie. Les lignées de souris présentent l'intérêt d'être génétiquement homogènes, réduisant ainsi la variabilité des réponses immunitaires. Nous emploierons des souris de deux souches différentes qui présentent l'avantage d'être bien connues dans leur capacité de réponse immunitaire. Nous disposons de différentes cellules issues de tumeurs du foie chez ces souris, qui pourront donc être greffées dans des souris immunocompétentes (modèle syngénique) et présentant des différences de réponses inflammatoires intéressantes pour ce projet. Les souris utilisées seront âgées de 8 semaines pour les greffes, ainsi que décrit dans la littérature. C’est aussi le stade de développement auquel leur immunité est effective.
Immuno-virothérapie du cancer du foie 3/3
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles gastrointestinaux
882 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue de chaque procédure pour le prélèvement de leurs organes. Elles reçoivent sous anesthésie une greffe de cellules de tumeur du foie, sous la peau ou directement dans le foie après une incision de l'abdomen, puis, selon les lots, des injections de traitement, et pour certaines sept anesthésies en six semaines pour suivre la tumeur par imagerie. Mené dans trois établissements, le projet teste l'association d'un vaccin à ARNm contre l'alpha-fœtoprotéine et de virus censés éliminer de préférence les cellules cancéreuses. Pour décrire la douleur des souris greffées dans le foie, le porteur invoque des "données cliniques chez l'homme" selon lesquelles les tumeurs intrahépatiques "ne sont pas douloureuses", tout en écrivant que la nuisance "peut augmenter avec la taille de la tumeur".
Objectifs
Le projet concerne un nouveau traitement du cancer du foie, une des causes les plus courantes de décès liés au cancer avec une incidence en constante augmentation (830 000 décès dans le monde en 2020). L’absence de traitement efficace et les difficultés de diagnostic précoce en font un cancer de mauvais pronostic par le plan stratégique national décennal de lutte contre le cancer (survie à 5 ans de seulement 18%). Le carcinome hépatocellulaire représente plus de 80% des cancers primitifs du foie et se développe fréquemment sur un fond de maladie hépatique chronique causée par l'alcool, l'hépatite virale B ou C chronique ou le syndrome métabolique associé à un excès de poids et au diabète. Le carcinome hépatocellulaire est souvent diagnostiqué tardivement et se prête mal à un traitement curatif. L'objectif du projet est d’apporter la preuve de concept du bénéfice de l’association d’une vaccination antitumorale ciblant un antigène associé aux tumeurs hépatiques : l’alpha-fœtoprotéine, avec l’action de virus oncolytiques (virus capable d’éliminer préférentiellement les cellules cancéreuses) dans un contexte de cancer du foie. Pour la formule de vaccin, nous utiliserons de l’ARNm codant l’alpha-fœtoprotéine, qui est l’antigène candidat reconnu le plus prometteur pour les vaccins cancer du foie. L’ARNm utilisé comportera les modifications moléculaires qui ont démontré leur valeur dans les vaccins ARNm actuellement très utilisés dans la pandémie COVID. L’ARNm sera associé à des NanoParticules Lipidiques pour servir de vaccin à des groupes de souris, porteuses de tumeurs du foie. L’effet protecteur et curatif de la vaccination ainsi que l’apport d’un traitement combinant le vaccin et le virus oncolytique seront évalués. Ce projet est réparti sur 3 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Les traitements du carcinome hépatocellulaire restent insatisfaisants. Ils reposent essentiellement sur des interventions lourdes ou des thérapies peu efficaces. L’immunothérapie est basée sur la stimulation du système immunitaire du patient et reste une option thérapeutique de choix, mais en l’état elle doit être améliorée pour atteindre un niveau d’efficacité satisfaisant. Les essais de vaccination contre les antigènes associés aux tumeurs du carcinome hépatocellulaire reposent essentiellement sur l’utilisation de peptides ou de protéines recombinantes. Des avancées récentes dans l’utilisation d’ARNm modifié dans la composition de vaccins, notamment par le développement de vecteurs de nano particules lipidiques, ouvrent de nouvelles perspectives vaccinales. La récente démonstration pour les mélanomes de l’efficacité de l’association de l’immunothérapie des points de contrôle immunitaire avec la vaccination par des nanoparticules lipidiques chargées avec des ARNm codant des antigènes associés aux tumeurs des mélanomes ouvre la voie à de nouvelles thérapies pour d’autres cancers. L’originalité du projet repose sur la combinaison de l’action de virus oncolytiques provoquant la destruction de la tumeur ouvrant ainsi l’accès aux cellules tumorales pour les réponses immunitaires spécifiques induites par le vaccin ARN. La combinaison de thérapies impliquant différents mécanismes d’action anti-tumoraux apportera 1) la spécificité antigénique initiale grâce à la vaccination favorisant l’infiltration lymphocytaire intra-tumorale, et 2) la lyse tumorale amplifiée grâce aux virus oncolytiques favorisant ultérieurement la réponse immunitaire.
Procédures
La moitié des lots de souris subira une anesthésie gazeuse d'environ 5 minutes puis une injection sous-cutanée de 30 secondes. L'autre moitié des lots subira une anesthésie gazeuse d'environ 20 minutes, pour effectuer une incision de l'abdomen d'un centimètre., puis 3 injections successives (30 secondes chacune) dans le foie. Certains animaux subiront ensuite 7 anesthésies gazeuses d'environ 5 à 20 minutes chacune afin d'effectuer à chaque fois une échographie et/ou une imagerie par bioluminescence, sur une durée totale de 6 semaines. Parmi les lots décrits précédemment, certains lots subiront en plus trois injections intrapéritonéales et/ou 3 injections intratumorales ou intrahépatiques (30 secondes pour chaque injection) entre J+3 et J+17 post greffe.
Impact sur les animaux
La greffe de tumeur en sous-cutané est un geste rapide et peu douloureux pour l'animal (piqure d’aiguille dans le flanc) et sera réalisé sous anesthésie générale. Pour cette procédure, un stress peut intervenir lors de la préhension de l'animal et une douleur légère au point d'injection. La taille des tumeurs sera mesurée tous les deux ou trois jours à l’aide d’un pied à coulisse digital. Un stress lors de la préhension de l'animal pourrait survenir. La greffe de tumeur en intrahépatique implique une anesthésie générale de l’animal. Un stress lors de la préhension de l'animal et de l'induction de l'anesthésie pourrait survenir. Ensuite, l’animal endormi subira une laparotomie mineure. Une douleur au niveau de la suture pourrait apparaître et sera prise en charge par une analgésie adaptée. Les données cliniques chez l’homme montrent que les tumeurs intrahépatiques ne sont pas douloureuses. Les effets indésirables particuliers en réponse aux traitements seront quasiment absents. En effet, la stratégie vaccinale par nanoparticules lipidique (NPL) et l’utilisation de virus oncolytiques (VO) ont déjà été validées dans des protocoles précédents et ces traitements n'ont pas engendré d'effets indésirables notoires lors de leur mise en œuvre. L’administration des traitements engendrera une douleur légère au point d’injection (intrapéritonéal pour les NPL, ou intra-tumoral pour les VO). Le niveau de nuisance dû à la croissance tumorale peut augmenter avec la taille de la tumeur. Les compétences des manipulateurs et des points limites adaptés permettent de limiter et prendre en charge efficacement douleur et stress. Enfin, le suivi longitudinal de la taille des tumeurs en greffes orthotopiques sera réalisé sur animal anesthésié sur une courte période (quelques minutes) par échographie et bioluminescence. Un stress lors de la préhension de l'animal et de l'induction de l'anesthésie pourrait survenir. La suite de la procédure est non invasive, non douloureuse. Pour la bioluminescence, une injection IP est réalisée pourra engendrer une douleur légère au point d’injection.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de chacune des procédures et leurs organes prélevés en post-mortem pour des analyses biochimiques et moléculaires ultérieures.
Remplacement
Le foie est un organe très complexe du point de vue tissulaire et comporte une haute diversité cellulaire. En effet, les hépatocytes, principale composante cellulaire du foie, sont des cellules épithéliales donc polarisées. Les cultures in vitro en 2D ne peuvent reproduire cette polarisation, limitant ainsi les modèles de remplacement à des cultures d'organoïdes ou d'organe sur puce. Ces modèles reproduisent bien les fonctions métaboliques des hépatocytes et permettent des études de toxicité des molécules à visée thérapeutique (ils seront d'ailleurs utilisés en amont de ce projet dans ce but). De nombreuses autres cellules participent à l'homéostasie du tissu hépatique, notamment les cellules immunitaires (macrophages, lymphocytes...). A ce jour, quelques modèles in vitro proposent de reproduire une partie cette complexité cellulaire. Notre projet étant une investigation thérapeutique reposant sur l'immunité de l'organisme et impliquant la communication entre différents compartiments tissulaires (cellules tumorales, microenvironnement tissulaire, système immunitaire de la souris), nous ne pouvons remplacer ce modèle animal par aucune méthode alternative actuelle, même les plus complexes.
Réduction
Les formules moléculaires des nanoparticules lipidiques et des virus oncolytiques seront analysées et présélectionnées par une série d’essais in vitro sur cellules immunitaires et hépatiques en culture. Cette sélection in vitro des meilleures formules moléculaires contribuera à réduire le nombre d’individus inclus dans l’expérimentation animale et permettra d’affiner les protocoles en fonction du type de réponses immunitaires désiré. Seules les formules présentant un intérêt entreront dans les traitements chez la souris. Un suivi longitudinal de la taille des tumeurs de chaque animal sera réalisé et permettra de réduire drastiquement le nombre d'animaux qui aurait été utilisé pour obtenir des courbes de croissance tumorale par sacrifice des animaux à chaque temps étudié. Enfin, un calcul des effectifs nécessaires basé sur une variable biologique simple (taille de la tumeur) nous permettra d'atteindre une significativité des résultats avec un minimum d'animaux.
Raffinement
Le raffinement du protocole prendra en compte le suivi de la taille des tumeurs à l’aide d’un pied à coulisse (greffe ectopique) ou d'une imagerie non invasive (échographie, bioluminescence, pour les greffes orthotopiques) afin de s'assurer qu'elles restent inférieures à la taille classiquement utilisée comme point limite en cancérologie chez la souris. Afin de raffiner notre approche in vivo, nous nous basons sur des études précédentes qui montrent une excellente tolérance des complexes Lipidots-ARNm et sur une étude qui montre que la prise de greffe est influencée par le moment de la journée où elle est pratiquée. Nous choisirons donc le moment de la journée le plus favorable à la greffe. De plus, les animaux seront toujours hébergés en groupes avec un enrichissement du milieu. Un suivi quotidien des animaux sera effectué. L’utilisation d’analgésique sera réalisée si nécessaire et suivant les procédures décrites dans ce projet afin de réduire au minimum la douleur, la souffrance et l’angoisse de l’animal. Les animaux seront transportés par un expérimentateur comptétant suivant la réglementation, dans des cages occultées, contenant de l'enrichissement et des croquettes mouillées.
Choix des espèces
Le développement de tumeur par greffe syngénique chez la souris est facilement réalisable, reproductible et est un modèle de référence dans le domaine de l’immuno-oncologie. Les lignées de souris présentent l'intérêt d'être génétiquement homogènes, réduisant ainsi la variabilité des réponses immunitaires. Nous emploierons des souris de deux souches différentes qui présentent l'avantage d'être bien connues dans leur capacité de réponse immunitaire. Nous disposons de différentes cellules issues de tumeurs du foie chez ces souris, qui pourront donc être greffées dans des souris immunocompétentes (modèle syngénique) et présentant des différences de réponses inflammatoires intéressantes pour ce projet. Les souris utilisées seront âgées de 8 semaines pour les greffes, ainsi que décrit dans la littérature. C’est aussi le stade de développement auquel leur immunité est effective.
Immuno-virothérapie du cancer du foie 2/3
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles gastrointestinaux
Anesthésie gazeuse, puis greffe de tumeur du foie sous la peau du flanc pour la moitié des lots, ou incision de l'abdomen et trois injections dans le foie pour l'autre moitié : ainsi commence le protocole pour les 882 souris de ce projet, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Entre J+3 et J+17, certains lots reçoivent trois injections intrapéritonéales ou intratumorales d'un vaccin à ARNm contre l'alpha-fœtoprotéine ou de virus oncolytiques, et certaines souris subissent sept anesthésies sur six semaines pour des échographies ou de l'imagerie par bioluminescence. Les tumeurs sous la peau sont mesurées au pied à coulisse tous les deux ou trois jours. Toutes les souris sont tuées à l'issue de chaque procédure, et leurs organes prélevés pour des analyses biochimiques et moléculaires.
Objectifs
Le projet concerne un nouveau traitement du cancer du foie, une des causes les plus courantes de décès liés au cancer avec une incidence en constante augmentation (830 000 décès dans le monde en 2020). L’absence de traitement efficace et les difficultés de diagnostic précoce en font un cancer de mauvais pronostic par le plan stratégique national décennal de lutte contre le cancer (survie à 5 ans de seulement 18%). Le carcinome hépatocellulaire représente plus de 80% des cancers primitifs du foie et se développe fréquemment sur un fond de maladie hépatique chronique causée par l'alcool, l'hépatite virale B ou C chronique ou le syndrome métabolique associé à un excès de poids et au diabète. Le carcinome hépatocellulaire est souvent diagnostiqué tardivement et se prête mal à un traitement curatif. L'objectif du projet est d’apporter la preuve de concept du bénéfice de l’association d’une vaccination antitumorale ciblant un antigène associé aux tumeurs hépatiques : l’alpha-fœtoprotéine, avec l’action de virus oncolytiques (virus capable d’éliminer préférentiellement les cellules cancéreuses) dans un contexte de cancer du foie. Pour la formule de vaccin, nous utiliserons de l’ARNm codant l’alpha-fœtoprotéine, qui est l’antigène candidat reconnu le plus prometteur pour les vaccins cancer du foie. L’ARNm utilisé comportera les modifications moléculaires qui ont démontré leur valeur dans les vaccins ARNm actuellement très utilisés dans la pandémie COVID. L’ARNm sera associé à des NanoParticules Lipidiques pour servir de vaccin à des groupes de souris, porteuses de tumeurs du foie. L’effet protecteur et curatif de la vaccination ainsi que l’apport d’un traitement combinant le vaccin et le virus oncolytique seront évalués. Ce projet est réparti sur 3 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Les traitements du carcinome hépatocellulaire restent insatisfaisants. Ils reposent essentiellement sur des interventions lourdes ou des thérapies peu efficaces. L’immunothérapie est basée sur la stimulation du système immunitaire du patient et reste une option thérapeutique de choix, mais en l’état elle doit être améliorée pour atteindre un niveau d’efficacité satisfaisant. Les essais de vaccination contre les antigènes associés aux tumeurs du carcinome hépatocellulaire reposent essentiellement sur l’utilisation de peptides ou de protéines recombinantes. Des avancées récentes dans l’utilisation d’ARNm modifié dans la composition de vaccins, notamment par le développement de vecteurs de nano particules lipidiques, ouvrent de nouvelles perspectives vaccinales. La récente démonstration pour les mélanomes de l’efficacité de l’association de l’immunothérapie des points de contrôle immunitaire avec la vaccination par des nanoparticules lipidiques chargées avec des ARNm codant des antigènes associés aux tumeurs des mélanomes ouvre la voie à de nouvelles thérapies pour d’autres cancers. L’originalité du projet repose sur la combinaison de l’action de virus oncolytiques provoquant la destruction de la tumeur ouvrant ainsi l’accès aux cellules tumorales pour les réponses immunitaires spécifiques induites par le vaccin ARN. La combinaison de thérapies impliquant différents mécanismes d’action anti-tumoraux apportera 1) la spécificité antigénique initiale grâce à la vaccination favorisant l’infiltration lymphocytaire intra-tumorale, et 2) la lyse tumorale amplifiée grâce aux virus oncolytiques favorisant ultérieurement la réponse immunitaire.
Procédures
La moitié des lots de souris subira une anesthésie gazeuse d'environ 5 minutes puis une injection sous-cutanée de 30 secondes. L'autre moitié des lots subira une anesthésie gazeuse d'environ 20 minutes, pour effectuer une incision de l'abdomen d'un centimètre., puis 3 injections successives (30 secondes chacune) dans le foie. Certains animaux subiront ensuite 7 anesthésies gazeuses d'environ 5 à 20 minutes chacune afin d'effectuer à chaque fois une échographie et/ou une imagerie par bioluminescence, sur une durée totale de 6 semaines. Parmi les lots décrits précédemment, certains lots subiront en plus trois injections intrapéritonéales et/ou 3 injections intratumorales ou intrahépatiques (30 secondes pour chaque injection) entre J+3 et J+17 post greffe.
Impact sur les animaux
La greffe de tumeur en sous-cutané est un geste rapide et peu douloureux pour l'animal (piqure d’aiguille dans le flanc) et sera réalisé sous anesthésie générale. Pour cette procédure, un stress peut intervenir lors de la préhension de l'animal et une douleur légère au point d'injection. La taille des tumeurs sera mesurée tous les deux ou trois jours à l’aide d’un pied à coulisse digital. Un stress lors de la préhension de l'animal pourrait survenir. La greffe de tumeur en intrahépatique implique une anesthésie générale de l’animal. Un stress lors de la préhension de l'animal et de l'induction de l'anesthésie pourrait survenir. Ensuite, l’animal endormi subira une laparotomie mineure. Une douleur au niveau de la suture pourrait apparaître et sera prise en charge par une analgésie adaptée. Les données cliniques chez l’homme montrent que les tumeurs intrahépatiques ne sont pas douloureuses. Les effets indésirables particuliers en réponse aux traitements seront quasiment absents. En effet, la stratégie vaccinale par nanoparticules lipidique (NPL) et l’utilisation de virus oncolytiques (VO) ont déjà été validées dans des protocoles précédents et ces traitements n'ont pas engendré d'effets indésirables notoires lors de leur mise en œuvre. L’administration des traitements engendrera une douleur légère au point d’injection (intrapéritonéal pour les NPL, ou intra-tumoral pour les VO). Le niveau de nuisance dû à la croissance tumorale peut augmenter avec la taille de la tumeur. Les compétences des manipulateurs et des points limites adaptés permettent de limiter et prendre en charge efficacement douleur et stress. Enfin, le suivi longitudinal de la taille des tumeurs en greffes orthotopiques sera réalisé sur animal anesthésié sur une courte période (quelques minutes) par échographie et bioluminescence. Un stress lors de la préhension de l'animal et de l'induction de l'anesthésie pourrait survenir. La suite de la procédure est non invasive, non douloureuse. Pour la bioluminescence, une injection IP est réalisée pourra engendrer une douleur légère au point d’injection.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l'issue de chacune des procédures et leurs organes prélevés en post-mortem pour des analyses biochimiques et moléculaires ultérieures.
Remplacement
Le foie est un organe très complexe du point de vue tissulaire et comporte une haute diversité cellulaire. En effet, les hépatocytes, principale composante cellulaire du foie, sont des cellules épithéliales donc polarisées. Les cultures in vitro en 2D ne peuvent reproduire cette polarisation, limitant ainsi les modèles de remplacement à des cultures d'organoïdes ou d'organe sur puce. Ces modèles reproduisent bien les fonctions métaboliques des hépatocytes et permettent des études de toxicité des molécules à visée thérapeutique (ils seront d'ailleurs utilisés en amont de ce projet dans ce but). De nombreuses autres cellules participent à l'homéostasie du tissu hépatique, notamment les cellules immunitaires (macrophages, lymphocytes...). A ce jour, quelques modèles in vitro proposent de reproduire une partie cette complexité cellulaire. Notre projet étant une investigation thérapeutique reposant sur l'immunité de l'organisme et impliquant la communication entre différents compartiments tissulaires (cellules tumorales, microenvironnement tissulaire, système immunitaire de la souris), nous ne pouvons remplacer ce modèle animal par aucune méthode alternative actuelle, même les plus complexes.
Réduction
Les formules moléculaires des nanoparticules lipidiques et des virus oncolytiques seront analysées et présélectionnées par une série d’essais in vitro sur cellules immunitaires et hépatiques en culture. Cette sélection in vitro des meilleures formules moléculaires contribuera à réduire le nombre d’individus inclus dans l’expérimentation animale et permettra d’affiner les protocoles en fonction du type de réponses immunitaires désiré. Seules les formules présentant un intérêt entreront dans les traitements chez la souris. Un suivi longitudinal de la taille des tumeurs de chaque animal sera réalisé et permettra de réduire drastiquement le nombre d'animaux qui aurait été utilisé pour obtenir des courbes de croissance tumorale par sacrifice des animaux à chaque temps étudié. Enfin, un calcul des effectifs nécessaires basé sur une variable biologique simple (taille de la tumeur) nous permettra d'atteindre une significativité des résultats avec un minimum d'animaux.
Raffinement
Le raffinement du protocole prendra en compte le suivi de la taille des tumeurs à l’aide d’un pied à coulisse (greffe ectopique) ou d'une imagerie non invasive (échographie, bioluminescence, pour les greffes orthotopiques) afin de s'assurer qu'elles restent inférieures à la taille classiquement utilisée comme point limite en cancérologie chez la souris. Afin de raffiner notre approche in vivo, nous nous basons sur des études précédentes qui montrent une excellente tolérance des complexes Lipidots-ARNm et sur une étude qui montre que la prise de greffe est influencée par le moment de la journée où elle est pratiquée. Nous choisirons donc le moment de la journée le plus favorable à la greffe. De plus, les animaux seront toujours hébergés en groupes avec un enrichissement du milieu. Un suivi quotidien des animaux sera effectué. L’utilisation d’analgésique sera réalisée si nécessaire et suivant les procédures décrites dans ce projet afin de réduire au minimum la douleur, la souffrance et l’angoisse de l’animal. Les animaux seront transportés par un expérimentateur comptétant suivant la réglementation, dans des cages occultées, contenant de l'enrichissement et des croquettes mouillées.
Choix des espèces
Le développement de tumeur par greffe syngénique chez la souris est facilement réalisable, reproductible et est un modèle de référence dans le domaine de l’immuno-oncologie. Les lignées de souris présentent l'intérêt d'être génétiquement homogènes, réduisant ainsi la variabilité des réponses immunitaires. Nous emploierons des souris de deux souches différentes qui présentent l'avantage d'être bien connues dans leur capacité de réponse immunitaire. Nous disposons de différentes cellules issues de tumeurs du foie chez ces souris, qui pourront donc être greffées dans des souris immunocompétentes (modèle syngénique) et présentant des différences de réponses inflammatoires intéressantes pour ce projet. Les souris utilisées seront âgées de 8 semaines pour les greffes, ainsi que décrit dans la littérature. C’est aussi le stade de développement auquel leur immunité est effective.
Etude de l’impact durable d’un régime appauvri en fibres sur la symbiose hôte-microbiote chez la souris.
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
360 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Hébergées seules, elles subissent des gavages, des prises de sang et des collectes de fèces, et un tiers reçoit dans l'eau un produit qui enflamme l'intestin pendant sept jours, provoquant selon le porteur une douleur intestinale croissante et des diarrhées avant la mise à mort. Le projet étudie la rupture de l'équilibre entre l'hôte et son microbiote induite par un régime pauvre en fibres. Le porteur affirme l'impossibilité de modéliser cette dynamique in vitro ou in silico.
Objectifs
Chaque année, 41 millions de personnes décèdent des conséquences de maladies non transmissibles (maladies inflammatoires chroniques intestinales, obésité, diabète, …), ce qui représente 71% des décès dans le monde. Ces maladies sont associées à des signaux déclencheurs provenant de notre environnement (microorganismes de l’intestin, alimentation) et se caractérisent par une inflammation locale de l’intestin. Il apparait aujourd’hui essentiel d’identifier de nouvelles solutions permettant leur dépistage et leur traitement. Ces maladies de longue durée résultent de l’association combinée de plusieurs facteurs génétiques, physiologiques, comportementaux et environnementaux dont la nutrition et l’environnement microbien. Le microbiote intestinal est l’ensemble des micro-organismes vivant au sein de cet organe. Ces micro-organismes forment une association intime, durable et à bénéfice mutuel avec l’hôte que l’on qualifie de symbiose. Depuis plusieurs années, de nombreux travaux scientifiques ont décrit des altérations de la composition du microbiote intestinal chez des patients atteints de maladies non transmissibles. Cette altération de la symbiose hôte-microbiote est caractérisée par une modification de la composition du microbiote couplée à la perturbation du système immunitaire de l’hôte qui conduit à la mise en place d’états « pré-pathologiques » et/ou pathologiques. Ce déséquilibre, récurrent dans différentes maladies non transmissibles, a été décrit chez l’animal et l’humain. Il se caractérise souvent par la diminution du potentiel fonctionnel du microbiote intestinal et de son hôte. Notre projet consiste à évaluer la mise en place et le maintien à long terme d’une rupture de symbiose hôte-microbiote induite par un régime pauvre en fibres et à déterminer les conséquences de ce changement de régime alimentaire sur la symbiose lors d’un stress inflammatoire aigu. L’objectif final de nos travaux est de caractériser la rupture de symbiose et d’en évaluer les conséquences sur la santé dans un modèle animal afin d’identifier des leviers, à la fois côté hôte et côté microbiote, qui permettraient de retarder, prévenir et/ou traiter sa survenue, son installation et sa persistance chez l’individu.
Bénéfices attendus
Les maladies non-transmissibles, qui sont en constante augmentation, sont une préoccupation majeure de santé publique. Diagnostiquées précocement au cours de la vie de l’individu, elles sont souvent de longue durée. De nombreux travaux témoignent d’une perturbation du microbiote intestinal due à un régime alimentaire appauvri en fibres. Notre projet amènera à une meilleure compréhension des mécanismes de la rupture de la symbiose microbiote-hôte en lien avec un régime alimentaire appauvri en fibre s ; compréhension qui permettra d’identifier de nouvelles solutions de dépistage et de traitement.
Procédures
Tous les animaux seront hébergés en cage indivuduelle tout au long de l'expérimentation. Les deux tiers des animaux recevront un régime appauvri en fibres pendant une durée de 4 semaines. Tous les animaux recevront une solution par gavage au minimum 2 fois et au maximum 8 fois durant la procédure. Le temps de contention sera de 5 à 10 secondes maximum. Tous les animaux auront au minimum 2 et au maximum 4 prises de sang à la queue. Le temps de collecte est de 2 à 3 minutes maximum. Tous les animaux auront au minimum 1 et au maximum 3 prises de sang. Le temps de collecte, contention comprise, sera de 30 secondes à 1 minute maximum. Les fèces de tous les animaux seront collectées lors de l’émission naturelle de manière quotidienne ou hebdomadaire en fonction des différentes périodes établies dans la procédure. Les animaux seront placés dans un pot de collecte 5 min maximum. Un tiers des animaux recevra dans l’eau de boisson un produit induisant l’inflammation de l’intestin pendant sept jours consécutifs en fin de procédure.
Impact sur les animaux
Les animaux seront placés en cage individuelle ce qui entraine un stress modéré. Il est attendu que les animaux réduisent de 5 à 10% leur prise alimentaire durant les 5-7 jours qui suivent l'exposition à un régime inflammatoire, ce qui pourra entrainer une perte de poids. Les prises de sang engendrent une douleur modérée de courte durée et un stress léger dû à la contention. De même, les gavages seront réalisés par un expérimentateur confirmé à l’aide d’une sonde gastrique et engendreront un stress léger dû à la contention de quelques minutes mais ne causeront pas de douleur. L’absorption du produit inflammatoire entraine une douleur intestinale croissante pendant les 7 jours de traitement occasionnant des diarrhées avant la mise à mort des animaux.
Devenir
L'ensemble des animaux sera mis à mort à la fin de la procédure afin de récolter le sang et les tissus pour analyses.
Remplacement
Le recours à l'expérimentation animale est justifié par l'impossibilité de reproduire/modéliser in vitro ou in silico la dynamique de la rupture de la symbiose microbiote-hôte.
Réduction
D’après les études antérieures menées au laboratoire, nous estimons que 120 animaux pour le groupe contrôle et 240 animaux pour les groupes expérimentaux sont nécessaires afin de mettre en évidence des différences statistiques significatives compte-tenu de la variabilité connue des paramètres mesurés.
Raffinement
Les animaux bénéficieront d’un enrichissement composé d'un abri en propylène rouge et d’un Mouse Swing et d'un abri en propylène rouge afin de répondre au mieux à leurs besoins comportementaux naturels et auront accès à la nourriture et à l’eau ad libitum. Les cages seront transparentes afin que les animaux gardent un contact visuel avec leurs congénères et n’auront pas de couvercles filtrants afin de maintenir le contact sonore et olfactif. Pour détecter l’apparition de signes de souffrance et/ou blessures, les animaux seront surveillés quotidiennement. En cas de blessure, un traitement local sera appliqué si celle-ci est légère sinon l’animal sera exclu du protocole et mis à mort. Le poids et la consommation alimentaire seront renseignés dans un tableau hebdomadairement. Nous définissons un point limite sur le poids, l’apparence des animaux et leur comportement.
Choix des espèces
Les animaux utilisés dans notre étude seront des souris qui sont largement utilisées pour les recherches sur les maladies métaboliques induites par des régimes pauvres en fibres en raison de ses réponses reproductibles. Les animaux seront âgés de 6 semaines, ce qui nous permettra de débuter le traitement nutritionnel inducteur à 8 semaines. Ceci correspond à l’âge moyen auquel les modèles sont utilisés dans la grande majorité des laboratoires. Cet âge constitue donc une référence pour les comparaisons avec les données disponibles dans la littérature et nos expériences précédentes. Il est également admis qu’à cet âge le microbiote de ces animaux est mature et stable d’un point de vue fonctionnel et compositionnel.
Evaluation de l’efficacité, de l’innocuité de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs en robotique chirurgicale.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Troubles cardiaques
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Cochons : 80
Moutons : 80
Bovins : 20
200 chiens, cochons, moutons et bovins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils subissent des prélèvements de sang répétés puis une ou deux chirurgies sous anesthésie, parfois précédées de la création d'une lésion par anastomose, ligature ou occlusion de vaisseaux, pour évaluer des dispositifs de robotique chirurgicale. Le porteur indique une douleur postopératoire pouvant durer plusieurs jours. Il affirme que l'expérimentation sur l'organisme entier est incontournable et relève d'une obligation réglementaire avant l'usage de ces dispositifs chez les patients.
Objectifs
La chirurgie assistée par ordinateur (CAO) regroupe un ensemble d'outils informatiques destinés à aider le chirurgien dans la préparation et la réalisation d’une opération, particulièrement en chirurgie des tissus mous (chirurgie viscérale, urologique ou cardiaque) et en chirurgie orthopédique avec implantation de dispositif ou non. Elle a pour objectif de faciliter la réalisation des gestes diagnostiques ou thérapeutiques par le chirurgien, afin qu’ils soient les plus précis, les plus efficaces et les moins invasifs possible. On entend par dispositif implantable tout dispositif destiné à être implanté de façon invasive en totalité dans le corps humain ou à remplacer une surface épithéliale grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer en place après l'intervention. Jusqu'à une dizaine de dispositifs pourront être évalués dans ce projet. Ce projet de recherche a pour objectif la validation de robots ou d'éléments robotiques innovants, l’apprentissage des personnels de santé, le développement de nouvelles stratégies pouvant réduire le traumatisme tissulaire, améliorer le diagnostic et pallier une dysfonction. Ces dispositifs innovants doivent être étudiés sur des modèles animaux vivants pertinents, dans le but de valider leur faisabilité, leur innocuité et leur efficacité. Ces nouvelles techniques moins invasives et ces approches originales permettront de mettre à profit pour les patients et les équipes soignantes les avancées de la robotique dans un environnement chirurgical et interventionnel. L'évaluation et le développement des nouveaux dispositifs/méthodes et techniques en robotique chirurgicale par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives requièrent une phase de recherche et de développement. Les différentes versions de prototypes doivent être confrontées à la modélisation animale pour reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients. Les objectifs du projet sont doubles : raffiner les prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) dans la phase initiale du projet, puis elles entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour valider les dispositifs/méthodes/techniques selon la règlementation en vigueur (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58).
Bénéfices attendus
Les avantages escomptés du projet sont : - Une amélioration de la sécurité et/ou de l'efficacité des machines, dispositifs et techniques évalués. - Pour les aspects thérapeutiques, une réduction du tremblement et de la fatigue du chirurgien, une amélioration de la précision et de la technicité du geste chirurgical par un traitement informatisé de l’image, une vidéo 3D nette pendant toute la durée de l’intervention et une fiabilité du système plus importante, entrainant une plus grande précision du positionnement des prothèses et des implants et permettant par exemple d’éviter les ré opérations parfois multiples des patients. La réduction de l'invasivité du geste chirurgical et des temps opératoires (permettant par exemple la réduction du traumatisme tissulaire et du risque infectieux secondaires, corollaires de ces interventions) sont d'autres bénéfices attendus du projet. - Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients, une amélioration des capacités diagnostiques de la pathologie visée peut également être obtenue. - Les avantages peuvent aussi être éducationnels, avec des applications dans la formation des chirurgiens à des techniques opératoires complexes, la planification précise d’interventions chirurgicales délicates et la téléassistance en opérations extérieurs (OPEX) dans le cadre de la chirurgie et la médecine militaire.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. - Des procédures chirurgicales d'évaluation de dispositif en robotique d'assistance chirurgicale avec ou sans procédure chirurgicale de création de modèle lésionnel préalable. Chaque animal du projet ne subira qu'une seule chirurgie d'évaluation de dispositif robotique d'assistance chirurgicale associée ou non à une chirurgie de création de modèle antérieur soit une seule et parfois deux interventions chirurgicales par animal. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif robotique, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive de type anastomose, ligature ou occlusion de vaisseaux par exemple - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale, l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur, la protection des plaies, la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des scanners, IRM par exemple) et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs et techniques testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs robotiques d’assistance chirurgicale dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs robotiques d’assistance chirurgicale.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en œuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, une analgésie est mise en place et des protocoles de prise en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (AINS et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie qui ressemble à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Cela impose l’expérimentation de ces dispositifs sur des gros animaux pour mimer l’anatomie de patients humains qui vont de l’enfant à l’adulte de grande taille, d’où la nécessité de tester sur les espèces citées ci-dessus. Les différences interspécifiques de la nature tissulaire, de la forme, de la taille anatomique et aussi de la fonction requièrent l’emploi de plusieurs espèces différentes pour optimiser l’expérimentation et l’évaluation des dispositifs évalués dans ce projet. Les ovins sont par exemple, le modèle le plus pertinent pour la durabilité des stratégies opératoires et dispositifs testés dans ce projet. Leur intérêt principal réside dans le fait qu’ils ne sont pas en croissance et sont particulièrement robustes. Les porcins sont par exemple, un modèle très pertinent pour la durabilité de l’ancrage des dispositifs (feuillets valvulaires épais par exemple lorsque le dispositif est implanté dans le cœur). Les porcs sont également le modèle plus proche de l’homme pour ce qui est chirurgie viscérale et seront privilégiés, de ce fait, pour la robotique utilisée en chirurgie viscérale. Les bovins sont par exemple, un modèle très pertinent pour leur grande taille et le débit élevé des dispositifs cardiovasculaire potentiellement testés dans ce projet (robotique chirurgicale utilisée pour la chirurgie cardiovasculaire). Les canins ne seront utilisés que plus rarement, lorsqu’ils sont le seul modèle à présenter la spécificité anatomique ou fonctionnelle la plus proche de l’homme. Par exemple les canins sont le seul modèle à présenter un auricule gauche avec ostium comme chez l’homme, un comportement du tissu de conduction cardiaque proche de l’homme, etc. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
Prélèvements sanguins ponctuels pour les mises au point, la calibration de techniques, les dépistages ou la réalisation de test préliminaires in vitro chez le primate non humain
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
200 macaques à longue queue vont être utilisés, réutilisés après une période de repos, dans des procédures classées de souffrance légère. Ils subissent des prélèvements de sang répétés au niveau des veines et artères fémorales ou céphaliques, le plus souvent sans anesthésie, jusqu'à 20 % de leur volume sanguin par ponction. Le porteur indique que ces prélèvements peuvent provoquer stress, hématomes et anémie transitoire, et plus rarement une fistule entraînant une boiterie. Il présente ces prélèvements de matériel biologique comme un moyen de mettre au point des tests et de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Objectifs
L’objectif de ce projet est de répondre à un besoin en mettant à disposition d’un donneur d’ordre du matériel biologique (sang ou dérivés) afin de pouvoir mettre au point des tests, calibrer des appareils souvent nécessaires avant une étude ou encore réaliser une série de dépistages avant l’entrée en étude d’animaux. La mise au point de ces tests doit fréquemment passer par la stimulation de cellules immunitaires présentes dans le sang frais, évaluer les effets non-spécifiques portés par les protéines de matrices biologiques (sang, plasma, urine…), ou encore évaluer le statut sérologique d'un animal. Il est donc nécessaire de fournir les matrices correspondantes provenant des espèces d'intérêt, de manière à améliorer la qualité des tests lors d'étude in vivo et ce faisant diminuer la quantité d'animaux utilisés.
Bénéfices attendus
Des prélèvements sont quelques fois nécessaires pour la mise au point de techniques, la calibration de matériel, la sélection de paramètres. Ces mises au point peuvent servir pour une étude chez le primate non humain (PNH). Ces prélèvements servent également à la réalisation de test in vitro préliminaires, évitant ainsi le recours à l’animal pour des tests préliminaires. Dans ce contexte, les différents prélèvements réalisés vont permettre d’améliorer les techniques et ainsi de raffiner les méthodes utilisées et également de réduire le nombre d’animaux.
Procédures
La majorité des animaux sera soumis à des prélèvements sanguins au niveau des veines et/ou artères fémorales et ou céphaliques sans anesthésie d'une durée de quelques secondes (de 10 secondes à 30 secondes) en fonction du nombre de tubes à remplir. En cas de besoin (pour la contention d’un animal de plus de 5kg par exemple) les prélèvements pourront se faire sous sédation. Les prélèvements de sang seront réalisés à hauteur du volume maximum prélevable en fonction du % du volume sanguin circulant (VSC), selon les recommandations généralement acceptées et établies par Diehl et al.,2001 soit 7,50 % du VSC suivi d'une période de repos de 7 jours (par exemple 15,8 ml pour un animal pesant 3 Kg); 10% du VSC suivi d'une période de repos de 2 semaines (par exemple 21 ml pour un animal pesant 3 Kg); 15% du VSC suivi d'une période de repos de 3 semaines (par exemple 31,5 ml pour un animal pesant 3 Kg); 20% du VSC suivi d'une période de repos de 4 semaines (par exemple 42 ml pour un animal pesant 3 Kg).
Impact sur les animaux
Les prélèvements sanguins peuvent provoquer du stress et/ou l’apparition d’hématome(s) au niveau de la zone de ponction. Lors de prélèvements fréquents ou en grande quantité, une anémie transitoire peut également apparaître. Très rarement, une fistule artério-veineuse peut apparaître et entraîner une boiterie ou gêne chez l’animal.
Devenir
Les animaux pourront être réutilisés après une période de repos suffisante après un examen vétérinaire avant d'entrer dans une nouvelle procédure. Le degré de gravité réel sera pris en compte.
Remplacement
Les animaux ne peuvent être remplacés car ces études vont permettre de mettre au point des tests sur des animaux de même espèce ou alors vont permettre de selectionner des animaux parmi un groupe d'animaux de la même espèce. Indirectement l'utilisation des ces prélèvements peut permettre de remplacer l'animal. Par exemple, des prélèvements de sang total peuvent permettre d’évaluer de façon préliminaire la toxicité ou l’efficacité d’une ou plusieurs molécules (par exemple lors de tests de stimulation immunologiques), ou de différentes doses d’un candidat médicament.
Réduction
Ce nombre est évalué à partir des données de réalisation des années précédentes de l’installation d’essai pour ces mêmes procédures. Ces données sont présentées annuellement à la structure de bien-être animal. Ce nombre prend en compte le besoin de réaliser des screening d'animaux concernant leur taux d'anticrops contre un pathogène particulier, dans le cadre d'étude de challenge viral ou de biodistributions d'une thérapie génique par vecteur viral. La réalisation de trois études de ce type par an nécessite le screening d'une vingtaine d'animaux en moyenne. Les autres animaux correspondent à des demandes fréquentes de matrices biologiques (sérum, plasma, sang), dans le but de validation ou de mise au points de méthodes de bioanalyses ou des tests in vitro (immunostimulation). L’utilisation de matrice biologique, tel que le sang, de l’animal cible pour faire des mises au point ou des calibrations de techniques permet par exemple la sélection de la fenêtre de lecture pour les analyses cytométriques et permet in fine de réduire le nombre d’animaux utilisés. Aucun test statistique ne sera réalisé.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes sociaux (mâles et femelles hébergés séparément) sur de la litière pour leur permettre de fourrager. Des jouets seront mis à leur disposition (rotation des jouets une fois par semaine). Des friandises seront distribuées quotidiennement aux animaux (après les manipulations et en fin de journée) dans la litière et dans des dispostifs à friandises (tube, jouets...). Les animaux bénéficieront de séances d'approches associées à du renforcement positif afin de les préparer et de réduire le stress lié aux actes contraignants (contention, prise de sang...). Un score du stress et de la douleur accompagné de points limites permet d’évaluer quotidiennement le bien-être de l’animal. Les prélèvements seront réalisés selon les recommandations éthiques européennes en termes de quantité prélevée et de délai de réutilisation. Une observation du site de prélèvement pendant quelques minutes sera réalisée après chaque prélèvement. Le plus possible, les prélèvements seront réalisés sur animaux non-anesthésiés et non-sédatés afin de préserver leur état physiologique naturel et de ne pas perturber leur rythme quotidien. La sédation peut en effet impacter l'appétit des animaux, causer des nausées, etc.
Choix des espèces
L’utilisation du singe cynomolgus est nécessaire pour les mises au point et calibration des techniques qui seront utilisées dans le cadre d’étude in vivo chez cette même espèce. Aussi les dépistages sérologiques/recherche d’anticorps spécifiques seront effectués sur un panel de singe cynomolgus préselectionné pour être inclus en étude (une demande d’autorisation spécifique pour ces études sera faite). Les animaux seront des animaux juvéniles ou matures selon l'ojectif des études subséquentes.
Caractérisation des fibroblastes portaux en vue de leur ablation ciblée dans la fibrose hépatique
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
860 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Génétiquement modifiées pour développer une fibrose du foie, parfois des tumeurs hépatiques que le porteur décrit comme asymptomatiques, elles subissent une chirurgie terminale unique sous anesthésie sans réveil, pour prélever le foie et en isoler des cellules fibrogéniques. Le porteur affirme qu'un "organisme entier" est nécessaire pour reproduire ces interactions et qu'une comparaison rigoureuse du modèle est "indispensable". Il écarte les lignées cellulaires existantes, jugées non représentatives des sous-populations visées.
Objectifs
La fibrose hépatique constitue un enjeu majeur de santé publique. Elle se caractérise par un dépôt excessif de matrice extracellulaire, synthétisée par une population de cellules hétérogènes : les myofibroblastes. Une population de myofibroblastes ayant des caractéristiques particulières a été récemment identifié. Notre postulat est que ces myofibroblastes spécifiques induisent la progression de la fibrose et qu'il serait avantageux de les détruire chez les sujets ayant une fibrose à un stade avancé, plutôt que d'autres types de myofibroblastes qui interviennent dans la réparation tissulaire. Pour produire les outils permettant le ciblage spécifique de cette population ou de tous les myofibroblastes du foie, nous devons au préalable isoler ces cellules à partir du foie sain et fibreux et identifier des marqueurs spécifiques de ces cellules par des études moléculaires. Différents vecteurs viraux dont la finalité est l’expression de gènes suicides spécifiquement dans la population de myofibroblaste cible ou dans tous les myofibroblastes hépatiques, seront générés à partir de ces données et testés sur les différents types cellulaires hépatiques.
Bénéfices attendus
Dans son ensemble, ce projet pourrait permettre de développer des outils thérapeutiques anti-fibrotiques. Les bénéfices attendus du projet sont : - Une meilleure caractérisation des cellules fibrogéniques du foie et de leurs précurseurs en vue de leur ablation ciblée à l’avenir par thérapie génique. Une meilleure caractérisation d'un des modèles de souris transgéniques les plus utilisés pour mimer les maladies biliaires et plus généralement de fibrose hépatique. Les travaux utilisant ce modèle ont porté sur des souris sur différents fonds génétiques. Cependant, une comparaison rigoureuse est indispensable pour une connaissance approfondie et une utilisation optimale du modèle.
Procédures
Les souris transgéniques utilisés dans ce projet développent des lésions du foie qui habituellement n’entrainent aucun symptôme jusqu’à l’âge de 12 mois, qui correspond à l’âge maximal inclus dans cette étude. Tous les animaux subiront une intervention chirurgicale unique et terminale sous anesthésie générale et analgésie d’une durée maximale de 15-20 minutes.
Impact sur les animaux
Le modèle de souris utilisé développe une fibrose hépatique qui reste asymptomatique jusqu’à l’âge de 12 mois chez les souris sur fonds FVB/n (d’après notre expérience) ou C57BL/6J (d’après la littérature). Des tumeurs hépatiques de type carcinome hépatocellulaire, peuvent apparaître à partir de l’âge de 9 mois mais restent asymptomatiques et n’entraînent aucune surmortalité par rapport à des souris sauvages au moins jusqu’à l’âge de 17 mois. Une injection sous-cutanée préalable à l’anesthésie afin d’administrer un anti-douleur pourrait causer une gène et un stress transitoire liés à la contention et l’introduction de l’aiguille. Par la suite, les seuls actes réalisés sur les animaux seront effectués sous anesthésie et les nuisances sont donc celles associés à l’anesthésie : hypothermie, risque d’arrêt cardio-respiratoire, etc. Les animaux ne se réveilleront pas à l’issue de l’anesthésie car l’euthanasie interviendra durant celle-ci.
Devenir
Le prélèvement du foie entier ou pour isolement cellulaire ne permet pas la survie des animaux. Les animaux seront donc tous euthanasiés à la fin des procédures pour perfusion ou explantation du foie qui est requis pour répondre aux objectifs scientifiques du projet.
Remplacement
Un système vivant est nécessaire 1) pour reproduire les interactions inter-cellulaires et inter-organes aboutissant dans l’organisme entier à une maladie biliaire et à la fibrose hépatique et 2) pour définir le transcriptome des cellules fibrogéniques du foie ayant été activées in vivo, dans l’organe entier. Il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec ses interactions inter-cellulaires et inter-organes. Par ailleurs, il existe des lignées de cellules fibrogéniques, mais celles-ci ne sont pas représentatives des sous-populations auxquelles nous faisons référence dans ce projet, et qui ne peuvent être étudiées qu'en culture primaire, qui ne peuvent être obtenues qu’à partir d’un nombre important de souris.
Réduction
Le projet impliquera un total de 860 animaux. Nous avons calculé le nombre minimal d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. A cause des variabilités entre animaux et entre procédures d’isolement cellulaire, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Les tests des vecteurs viraux seront réalisés sur des cellules primaires qui sont amplifiées en culture après isolement, mais qui ne peuvent être maintenues à long terme. Autant que faire se peut, nous nous efforcerons d’isoler plusieurs types cellulaires à partir des mêmes animaux. Nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyses à effectuer.
Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, toutes les procédures ont été mises au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress (anesthésie, analgésie, etc.). Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation, les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Le milieu est enrichi à l’aide de coton de nidification ou de maison de type igloo. Nous nous efforçons à chaque instant de raffiner nos procédures afin de garantir le bien-être des animaux en cours de procédure grâce à une surveillance attentive (point limite) et des soins adaptés (anesthésie, analgésie, etc.).
Choix des espèces
Justification de l’espèce : L'existence d'un modèle de souris transgénique mimant la cholangite sclérosante primitive chez l'homme justifie le choix de l'espèce. Un tel modèle n'existe pas chez les autres espèces. Justification des stades de développement : Le modèle de souris transgénique utilisé développe une fibrose biliaire qui évolue avec le temps. Nous utiliserons des animaux jeunes adultes dans lesquels les lésions sont déjà présentes mais à un stade débutant (4 semaines), jusqu'à un âge plus avancé pour suivre l'évolution des lésions (12 mois). Le but étant d'avoir des échantillons représentant les différents stades de la maladie. Justification du sexe : Chez la souris, comme chez l’Homme, la gravité des lésions hépatiques est variable en fonction du sexe. C’est pourquoi, il est nécessaire d’inclure dans ce projet environ 50% de souris mâles et 50% de souris femelles.
Production et implantation ectopique de sphéroïdes hépatiques dans un modèle murin de toxicité hépatique (EU2/3)
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
453 souris mâles "nude" vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré et sévère. Rendues malades du foie par un agent toxique, elles subissent l'implantation chirurgicale de sphéroïdes hépatiques dans la graisse abdominale et six à neuf prélèvements sanguins à la queue ou au visage sous anesthésie, pour tester un dispositif de suppléance du foie. Le porteur indique que la chirurgie peut provoquer une douleur, une éviscération et une perte de poids, et cite l'anxiété comme un effet attendu "dans toute expérimentation animale". Sur le remplacement, il affirme que la culture cellulaire ne peut simuler l'implantation dans un organisme vivant.
Objectifs
Le fonctionnement du foie peut être altéré pour diverses raisons : toxiques, génétiques, virales, métaboliques. Le foie possède naturellement une capacite de regeneration, cependant les dommages peuvent être irréversibles nécessitant alors une greffe de foie. Or, tous les patients n’y sont pas éligibles et il existe un problème majeur de pénurie de greffon. Nous proposons une stratégie visant à retarder voire éviter la nécessité d'une greffe de foie. Pour cela, nous nous baserons sur la capacité des cellules du foie à se multiplier et à régénérer son fonctionnement. A l’heure actuelle, il existe déjà une stratégie basée sur la transplantation de cellules du foie mais les foies atteints de cirrhoses sont trop altérés pour supporter cette transplantation et plus de 70% des cellules transférés ne survivent pas. C’est pourquoi nous voulons développer une stratégie novatrice basé sur la greffe d’un dispositif composé de cellules de foie au niveau d’un autre organe non touché par la maladie. Cette structure tridimensionnelle, comportant des cellules du foie saines, doit se brancher très rapidement à la circulation sanguine du greffé. Nous avons donc opté pour un tissu très riche en vaisseaux sanguins : l’épiploon (tissu graisseux localisé entre l’estomac et l’intestin). L’objectif de ce projet est de mettre au point le dispositif composé de cellules du foie saines, de l’implanter chez l’animal présentant une maladie chronique du foie et de vérifier que ce dernier se lie à la circulation sanguine de l’animal greffé pour permettre de restaurer un fonctionnement du foie normal. A long terme ce dispositif pourrait permettre d’éviter des greffes de foie et de pallier au manque de greffons.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait établir une preuve de concept. Il permettra - De définir les conditions de fabrication d’un mini foie tridimensionnel connecté à des vaisseaux sanguins, - D’évaluer le bénéfice et la stabilité de ce mini foie chez des gens présentant une grave maladie du foie. Ce dispositif pourrait être applique dans de multiples indications pour aider le foie malade. Par exemple il serait utile pour prévenir la progression de la maladie du foie et pour éviter ou retarder la nécessité d’une greffe de foie.
Procédures
Toutes les procédures seront réalisées sous anesthésie générale. 1. Interventions chirurgicales La durée sera environ de 30 minutes. Nous implanterons dans un tissu graisseux dans le ventre de l’animal, le mini foie 3D que nous auront préalablement créé. 2. Prélèvements sanguins : seront effectués 6 à 9 prélèvements sanguins sur la queue ou sur une partie du visage couramment utilisée pour cela. Pour surveiller l’activité du foie maladie et du mini foie 3D implanté. Les prélèvements seront réalisés chez un animal endormi (sous anesthésie générale). 3. Imagerie Nous réaliserons des échographies chez les animaux ainsi qu’une imagerie fluorescente le jour de leur mise à mort. Cela dans le but de visualiser les vaisseaux sanguins.
Impact sur les animaux
1) Douleur après la chirurgie 2) Mauvaise cicatrisation de la peau, éviscération (=lâchage de la suture et sortie des organes en dehors du ventre) 3) Perte de poids due à l’administration de l’agent toxique. 4) L’anxiété est un effet indésirable attendu comme dans toute expérimentation animale.
Devenir
L’ensemble de l’effectif est destiné à être euthanasié afin de pouvoir prélever les structures implantées (mini foie) ainsi que le foie de la souris pour l’analyser.
Remplacement
Les méthodes de culture en laboratoire ne peuvent simuler l’action mécanique d’implantation dans un organisme vivant d’une structure 3D. Le processus d’implantation, de connexion aux vaisseaux de la souris et de l’éventuel aide au foie malade ne peut pas se passer d’un modèle animal expérimental fiable. En effet il n’est pas envisageable d’implanter ces structures chez l’être humain sans études fiables préliminaires chez l’animal. De plus l’analyse du foie nécessiterait de faire des prélèvements de foie de façon répétée au cours du temps, ce qui est trop risqué pour la santé des patients et donc difficilement concevable. La souris constitue une espèce animale dont les gènes sont proches de l’être humain, largement utilisé en science du foie et dont la taille est suffisante pour la réalisation de la chirurgie prévue.
Réduction
Dans une logique de réduction, le nombre de sujets nécessaire par groupe est proposé à partir d’un logiciel qui détermine le nombre d’animaux nécessaires pour avoir des résultats intéressants et interprétables. Nous réalisons des étapes préliminaires pour sélectionner la meilleure technique chirurgicale et technique pour rendre le foie de la souris malade pour in fine utiliser une seule technique pour chaque et donc point d’animaux. Nous prévoyons également des solutions de secours à utiliser uniquement si échec de certaines procédures. Les procédures seront réalisées par du personnel expérimenté : i) un chirurgien, formé à l’expérimentation animale en tant qu’applicateur de procédure et ii) un ingénieur en imagerie du petit animal habilitée à l’expérimentation animale et à la chirurgie.
Raffinement
L’environnement du rongeur est enrichi, il a un accès illimité à l’eau et la nourriture. Du personnel qualifié de l’animalerie lui rend visite quotidiennement. Les chirurgies seront réalisées que 7 jours après réception des animaux pour diminuer leur stress lié au changement d’environnement. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale et médicaments contre la douleur. Ce médicament contre la douleur sera utilisé également après la chirurgie. Le bien-être de l’animal sera évalué par une analyse attentive du comportement de l’animal et réalisation d’un score. Ce score nous permettra de quantifier de dégré de souffrance et de mettre en place des stratégies adaptées. Nous avons déterminé différents points limites spécifiques à nos procédures basés sur une observation et une pesée quotidiennes des animaux.
Choix des espèces
Nous avons choisi, comme nous avons lus dans les articles scientifiques, d’étudier des souris mâles Nude (poids 20- 25g) car leur statut de mâle leur confère une susceptibilité à développer une maladie chronique du foie. Leur statut d’animal immunodéprimé nous permet de pouvoir y implanter des structures cellulaires tridimensionnelles contenant des cellules humaines sans risquer un rejet de la part de l’hôte. Les souris possèdent un patrimoine génétique très proche de l’espèce humaine. Nous également choisi des souris mâles adultes de 6-8 semaines (20-25g ) car, selon la littérature, ils ne sont pas soumis aux variations hormonales des animaux en croissance ce qui pourrait interférer avec la capacité à accepter le greffon et à y apporter des vaisseaux du fait des stades de développement différent, de vitesses de croissance différentes ou du poids trop faible. Du fait de la durée prévisible de 14 semaines pour induire une maladie du foie, les implantations seront réalisées aux alentours de 20 semaines.