Troubles gastrointestinaux

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    • Système gastrointestinal
Souris : 453
Souffrances
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Devenir
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 453

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 d'un "mini foie" tridimensionnel dans la graisse abdominale, puis six à neuf prélèvements sanguins sous anesthésie, pour tester si ce dispositif restaure la fonction hépatique. Le porteur indique que la chirurgie peut provoquer une douleur, une mauvaise cicatrisation, une éviscération et une perte de poids. Sur le remplacement, il affirme que la culture cellulaire ne peut simuler l'implantation dans un organisme vivant et que le projet ne "peut pas se passer" d'un modèle animal.

Objectifs

Le fonctionnement du foie peut être altéré pour diverses raisons : toxiques, génétiques, virales, métaboliques. Le foie possède naturellement une capacité de régénération, 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 basée 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 stabilité́́ de ce mini foie chez des gens présentant une grave maladie du foie. Ce dispositif pourrait être appliqué 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. 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 la meilleure technique pour rendre le foie de la souris malade afin d’in fine utiliser le moins d’animaux possible. 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.

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    • Troubles immunitaires
Souris : 3168
Rats : 1296
Souffrances
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▲ 4464
Devenir
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 4464

4 464 animaux non-humains, 3 168 souris et 1 296 rats, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une colite est provoquée par voie intra-rectale sous anesthésie ou par l'eau de boisson, puis les molécules à tester sont administrées par gavage, pour cribler des candidats médicaments anti-inflammatoires. Le porteur indique que l'induction de la maladie provoque une diarrhée sévère, une perte de poids et un prolapsus rectal, la mise à mort intervenant notamment au-delà de 20 % de perte de poids. Sur le remplacement, il affirme que ce modèle d'organisme entier est "indispensable" et qu'aucun modèle cellulaire ne reproduit les procédures.

Objectifs

Le projet se focalise sur l’étude des maladies inflammatoires de l’intestin : la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique qui sont des maladies inflammatoires du côlon causées par plusieurs facteurs génétiques et environnementaux. Leurs caractéristiques incluent des douleurs abdominales, des diarrhées et la détérioration de l'état général du patient (fatigue chronique et perte de poids). L’inflammation de l'intestin résulte d'une réponse immunitaire inappropriée de l'épithélium aux bactéries présentes dans la flore intestinale. La colite expérimentale peut être induite par l’administration dans l’eau de boisson ou l’administration intrarectale de différents composés; ces deux modèles sont simples et offrent un degré élevé d'uniformité et de reproductibilité de la plupart des lésions dans le côlon distal. Ces modèles sont souvent utilisés pour induire une forme de colite chez la souris ou chez le rat qui imite les caractéristiques cliniques et histologiques des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. Ce projet d’étude préclinique se concentre sur le potentiel de traitements de maladies inflammatoires de l'intestin. Les molécules anti- inflammatoires que nous testons font partie de programmes de recherche impliquant des étapes de validation de l’efficacité in vitro sur des modèles d’inflammation (par exemple, screening dans des lignées de macrophages) et des étapes de validation de l’efficacité in vivo nécessitant des études modèle et espèce indépendantes. Préalablement aux études in vivo, des études de toxicité aiguë et répétée seront réalisées si besoin pour déterminer la dose de traitement à administrer. Différentes espèces de souris et de rats pourront être utilisées en fonction des sous-familles de molécules anti-inflammatoires étudiées et des connaissances décrites dans la littérature.

Bénéfices attendus

Ce projet en général se focalise sur l’étude et la validation, dans un contexte physiopathologique pertinent, de l’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques ou de molécules déjà approuvées pour une autre indication pouvant avoir un effet dans la colite. Les retombées attendues incluent le screening in vivo de molécules efficaces, l’étude si besoin de leur mécanisme d’action et l’évaluation des meilleurs candidats avant une éventuelle utilisation en clinique chez l’homme. Ainsi, nos études permettront de trouver potentiellement des médicaments dont les effets seraient supérieurs aux molécules de référence déjà existantes.

Procédures

Pour le modèle induit par administration intra-rectale, les animaux seront pris en contention pour administrer le mélange anesthésiant afin de réaliser la procédure sur animal endormi. Pour toutes les procédures, les animaux seront pris en contention pour administrer le traitement à tester. Le mode d’administration et la périodicité du traitement dépendra de la formulation de celui-ci, mais la voie préférentielle sera l’administration intra-gastrique (gavage). A la fin de la procédure, les animaux seront mis à mort selon les méthodes réglementaires.

Impact sur les animaux

Du fait de l’induction de la maladie, l’animal va développer une diarrhée sévère, une perte de poids et un prolapsus rectal. Nous n’attendons pas de nuisance liée à l’administration des traitements (doses non toxiques).

Devenir

Euthanasie : le colon sera prélevé, mesuré et pesé et conservé pour réaliser des analyses histologiques.

Remplacement

Notre projet se focalise sur deux modèles expérimentaux de colite nécessitant l’utilisation d’un modèle animal. Ce système est indispensable pour reproduire la physiologie du système digestif d’un organisme entier. Il n'existe pas de modèle cellulaire reproduisant nos procédures expérimentales.

Réduction

Pour nos expérimentations, nous avons prévu le nombre nécessaire et suffisant d’animaux, pour garder une puissance statistique dans le traitement des résultats et pour avoir le nombre de contrôles internes suffisant, afin de pouvoir conclure sur la toxicité du traitement. L’analyse statistique pour comparer les groupes sera à l’aide d’un test non paramétrique.

Raffinement

La procédure avec administration intra-rectale se fera sous anesthésie générale afin de bien maîtriser le geste et de supprimer la douleur provoquée par l’intervention. De nombreux paramètres seront enregistrés quotidiennement, au niveau physique et comportemental. Les animaux trouvés dans des conditions moribondes et les animaux montrant une douleur sévère et montrant des signes de détresse (dyspnée, convulsions, plégie…) seront mis à mort immédiatement. Les points limites sont définis selon les Directives de l’OCDE (document ENV/JM/MONO(2000)7) et incluent notamment : une perte de poids supérieure ou égale à 20% par rapport au poids initial, une hypothermie, une absence prolongée de réponse volontaire à un stimulus externe comme le bruit, des problèmes ambulatoires empêchant l’animal d’accéder à la nourriture ou à l’eau/anorexie prolongée, difficulté à respirer, automutilation, blessure ou ulcération de la peau etc. La consistance des fèces sera mesurée tous les 2 jours. Si l’animal présente de fortes souffrances avant la fin de la procédure, il sera euthanasié après concertation avec le référent du comité bien-être des animaux. Nous avons mis en place un tableau de suivi qui permet de définir les points limites adaptés. Si le score total d’un animal, toutes catégories confondues, au cours de l’étude est >7 ou bien si le score dans une seule catégorie est 3, l’animal est euthanasié pour raisons éthiques.

Choix des espèces

La souris et le rat sont les animaux appropriés pour ce modèle. L’utilisation des souris et des rats est reconnue pour ces modèles. Ils développent plusieurs symptômes typiques de la colite, décrits dans la littérature et présentés dans la partie « Nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux ». Pour comprendre l’efficacité potentielle des médicaments testés, il est nécessaire d’utiliser plusieurs modèles avec différents mécanismes d’induction de la colite. De plus, le choix de l’espèce et de la souche conditionne la sévérité de la maladie induite. Les animaux seront âgés de 7-10 semaines. A partir de ce stade, les animaux sont parfaitement formés et matures sexuellement.

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Souris : 12540
Souffrances
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▲ 420
▲ 12120
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Devenir
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 12540

12 540 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance léger et modéré. Elles subissent des gavages et des injections répétés et, pour certaines, une colite provoquant une inflammation intestinale douloureuse et des diarrhées, pour étudier l'effet du microbiote sur le métabolisme des cellules intestinales. Le porteur justifie ce nombre par la variabilité inter-animale et quinze ans d'usage de ces modèles, chaque animal étant euthanasié pour prélever plusieurs organes entiers. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne recrée la complexité d'un "organisme entier", ce qui rendrait le recours à l'animal "nécessaire".

Objectifs

Les maladies inflammatoires de l'intestin (MICI), dont la maladie de Crohn et la rectocolite hémorragique, sont des maladies caractérisées par une inflammation intestinale inappropriée. Leur incidence a augmenté de façon spectaculaire dans les pays occidentaux au cours des dernières décennies, ce qui démontre le rôle des facteurs environnementaux. Malgré le développement de nouveaux traitements, les MICI sont insuffisamment contrôlées chez une grande partie des patients, induisant une altération de la qualité de vie et un fardeau socio-économique. Il est donc urgent de mieux comprendre leur origine et d'identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Dans ce contexte, le microbiote intestinal a été reconnu comme un acteur important au cours des MICI. Pour leur bon fonctionnement, nos cellules humaines ont besoin d’énergie et dépendent pour cela de plusieurs voies d’approvisionnement possibles que l’on appelle le « métabolisme énergétique ». Au cours des MICI, il a été observé une altération du métabolisme énergétique dans les cellules intestinales et immunitaires et cela pourrait jouer un rôle dans la maladie. Le métabolisme énergétique joue un rôle crucial dans la mise en place de la réponse immunitaire appropriée, et des données émergentes indiquent que le microbiote intestinal peut l'affecter directement. L'hypothèse principale est que l'altération du microbiote intestinal dans les MICI contribue à l'altération du métabolisme énergétique des cellules humaines intestinales et immunitaires, et au développement de la maladie. Le projet, en s’appuyant sur des expériences in vivo sur souris, a pour objectif (i) d'identifier les composant du microbiote ayant un impact sur le métabolisme énergétique des cellules et les mécanismes impliqués, (ii) de déchiffrer les conséquences des altérations du microbiote intestinal sur le métabolisme énergétique dans les maladies inflammatoires de l'intestin, et (iii) de concevoir de nouvelles stratégies thérapeutiques basées sur le microbiote pour manipuler l'état énergétique cellulaire. La compréhension du rôle du microbiote intestinal dans la physiologie est d'une importance cruciale, car il est impliqué dans de nombreuses maladies humaines, notamment les MICI, mais aussi, le cancer, le syndrome métabolique et les troubles neuropsychiatriques.

Bénéfices attendus

Ce projet représente un programme de recherche complet avec de multiples bénéfices susceptibles de découler de ces travaux : (i) la caractérisation de la modulation fine du métabolisme énergétique des cellules hôtes par le microbiote intestinal ; (ii) l'identification des principaux acteurs microbiens dans ces processus ; (iii) l’identification de nouvelles stratégies thérapeutiques potentielles dans les maladies inflammatoires de l'intestin et probablement dans plusieurs autres maladies humaines affectées par le microbiote intestinal (maladies inflammatoires rhumatologiques, maladies métaboliques, cancer…). Les résultats obtenus chez la souris seront confrontés à des données obtenues à partir d’échantillons humains, ce qui ouvrira la voie au développement de nouvelles interventions thérapeutiques. Ce projet va donc relever des défis importants en produisant des résultats d’avant- garde pour une meilleure compréhension du dialogue entre microbiote et cellules humaines. Ces résultats ouvriront la voie au développement de nouveaux traitements dans les maladies inflammatoires de l'intestin d'abord, puis pour de nombreuses autres maladies affectées par une altération du microbiote.

Procédures

Les différents gestes réalisés sur les souris en fonction des groupes concernés seront les suivants : * Gavage (2 secondes) une fois par jour durant un à 20 jours * une injection unique (2 secondes) +/- un gavage (2 secondes) une fois par jour durant 1 jour à 12 semaines

Impact sur les animaux

Le projet comprend différentes interventions (gavages, injections intrapéritonéales ou encore intraveineuse) pouvant causer un stress et un inconfort pour l’animal lors de la contention et de la réalisation du geste. Les modèles de colites sont associés à des effets indésirables attendus. Dans ces modèles la douleur imposée aux animaux est liée à l’inflammation intestinale. Il peut s’y associer une diarrhée.

Devenir

L’ensemble des animaux (n=12540) seront euthanasiés à la fin des expériences afin de pouvoir réaliser les différents prélèvements d’organes et réaliser les analyses nécessaires au projet de recherche. Sur chaque animal, plusieurs organes sont prélevés en entier pour analyse ce qui impose une euthanasie.

Remplacement

Malgré le développement et l’utilisation de modèles non animaux tels que les organoïdes ou les systèmes d’intestin artificiel, un système vivant est nécessaire pour étudier les acteurs mis en jeu dans les interactions complexes entre le microbiote intestinal et son hôte en situation basales et inflammatoires. A l’heure actuelle il n’est pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires et microbiens rentrant en jeu.

Réduction

Nous limiterons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. Du fait des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Les nombre d’animaux utilisés par groupe est basé sur notre expérience de plus de 15 ans d’utilisation des modèles en question. Pour prendre en compte la variabilité biologique et assurer la robustesse des résultats obtenus, nous avons besoin de réaliser les expériences décrites dans des groupes expérimentaux de 10 souris et ce dans au minimum 2 expériences indépendantes (10 x2 = 20 souris en tout par condition, qui seront poolées dans les analyses statistiques si besoin). Le recours à une troisième expérience indépendante ne sera réalisé qu’en cas d’interprétation impossible des résultats après la 2eme expérience. Ce projet impliquera donc un maximum de 12540 animaux. Nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyse à effectuer. D’une façon générale, les modèles seront testés avec un seuil de validité de 5%. Nous utiliserons des tests statistiques non paramétriques (test de Kruskall-Wallis suivi par Mann-whitney) car les conditions de normalités ne sont fréquemment pas remplies.

Raffinement

Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress. Le personnel impliqué dans le projet est formé en continu pour garantir leur compétence et une veille scientifique et technique en continue. Il y aura une vérification quotidienne des animaux et une observation individuelle hebdomadaire à l’occasion des interventions d’entretien (litière/abreuvement/nourriture). Les animaux seront hébergés dans des cages standards (4 à 5 souris par cage). Du papier absorbant à déchiqueter, des buchettes de bois à grignoter et du sizzlenest seront ajoutés dans les cages comme enrichissement de milieu. Les souris recevront ad libitum un aliment standard stérilisé par irradiation à 25 kGy et de l’eau autoclavée.

Choix des espèces

La souris est une espèce de référence en immunologie, microbiologie et métabolisme, qui sont les thématiques de notre projet. La souris est un modèle d’étude très largement utilisé dans le cadre de l’étude de pathologies intestinales humaines. Les souris seront utilisées à l’âge adulte, entre 6 et 14 semaines.

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Souris : 3600
Rats : 3000
Souffrances
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▲ 6600
Devenir
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 6600

3 600 souris et 3 000 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils reçoivent des injections répétées de tétrachlorure de carbone et un régime gras et sucré pour induire une fibrose du foie, et le modèle STAM prévoit d'injecter de la streptozotocine à des souriceaux de deux jours, avec une mortalité attendue de 10 à 12 %. Le porteur fixe un point limite à 20 % de perte de poids et décrit une douleur "légère" malgré la gravité sévère déclarée. Il affirme que recréer in vitro une pathologie aussi complexe serait "difficile", ce qui rendrait le recours au rongeur "nécessaire".

Objectifs

L’apparition d’une fibrose hépatique est une complication principale des maladies chroniques du foie, d'origine alcoolique, virale, parasitaire, biliaire ou autre. Elle se caractérise par un dysfonctionnement des hépatocytes mesurable par une augmentation des taux circulants des enzymes hépatiques, de la bilirubine, et par une altération de la production de protéines comme l’albumine et la prothrombine. La stéatose hépatique non alcoolique (NASH) est une pathologie caractérisée par des anomalies du bilan hépatique avec augmentation du taux de transaminases dans le sang. Son diagnostic repose essentiellement sur l’analyse histologique d’une biopsie hépatique qui montre une augmentation des lipides stockés dans les cellules hépatiques accompagnée d’une inflammation, et d’une fibrose plus ou moins marquée en fonction de l’avancement de la maladie. Elle survient chez un patient qui n'a pas d'autre maladie hépatique d'origine virale, auto-immune, génétique ou toxique, et surtout qui n'a pas une maladie alcoolique du foie. La stéatohépatite métabolique, chez environ un tiers des patients, évolue à travers différents degrés de fibrose vers une cirrhose et favorise l'apparition d'un carcinome hépato-cellulaire (CHC). La fibrose et la NASH peuvent évoluer vers une forme plus grave et non réversible, la cirrhose qui favorise l'apparition d'un carcinome hépato-cellulaire. La greffe de foie reste la seule solution envisageable pour le patient à ce stade de la maladie. Etant donnée la complexité des mécanismes impliqués dans ces deux pathologies, il est difficile de prédire le potentiel thérapeutique d’une molécule uniquement sur la base de résultats in vitro. Ce projet aura donc pour but de tester des molécules chimiques ou biologiques dans des modèles rongeur (rats et souris) de fibrose hépatique et de NASH.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de tester de nouvelles molécules candidates pour une utilisation en préventif ou en curatif sur la fibrose hépatique et la NASH. A terme, cela permettra l’introduction en clinique de nouvelles stratégies thérapeutiques pour ces maladies pour lesquelles les options sont pour le moment limitées à des traitements symptomatiques et à une greffe de foie.

Procédures

Pour induire une fibrose hépatique chez la souris ou le rat adulte, 2 administrations intrapéritonéales de CCl4 seront effectuées chaque semaine avec 3-4 jours d’intervalle pendant toute la durée des études. Pour causer une stéatohépatite, ces injections seront associées à un régime enrichi en graisses et en sucres qui sera fourni à volonté tout au long des études. Les études de fibrose dureront 6 semaines en cas d’évaluation d’un composé préventif, 10 semaines en cas d’évaluation d’un composé thérapeutique. Les études de stéatohépatite dureront au maximum 10 semaines. Elles comprendront au minimum 3 groupes de 10 à 12 animaux. Pour reproduire de manière plus complète la maladie humaine, un modèle progressif de stéatohépatite métabolique, fibrose et carcinome hépato-cellulaire (Modèle STAM) sera induit chez les souris. Il consistera à injecter à des souriceaux mâles de 2 jours de la streptozotocine, ce qui induira un désordre métabolique, puis à leur fournir à partir de leurs 4 semaines une nourriture riche en sucres et graisses. Ces études dureront au maximum 16 semaines, avec au moins 5 groupes de de 10 souriceaux mâles. Ces souriceaux seront obtenus en acquérant des femelles gestantes. Les souriceaux femelles ne seront pas intégrés aux études. L’induction pouvant causer environ 10-12% de mortalité, 12 souriceaux mâles seront initialement intégrés à chaque groupe. Les animaux recevront des composés chimiques ou biologiques à tester par toutes voies possibles (intramusculaire et intradermique sous anesthésie générale avec analgésie, orale sur animaux vigiles, sous cutanée et intrapéritonéale sur animal anesthésié ou vigile, ou par minipompe osmotique posée lors d’une chirurgie sous anesthésie générale avec analgésie au préalable). Les anesthésies pour les administrations de composés dureront moins d’une heure. Les volumes administrés respecteront les recommandations. Des prélèvements de sang ou d’urine pourront être réalisés au cours de la vie de l’animal afin de suivre des paramètres biologiques ou l’élimination des produits administrés. Dans le cas de prélèvements de sang visant à quantifier des paramètres métaboliques, les animaux seront mis à jeun 4h maximum avant le prélèvement. En fin de projet, les animaux seront euthanasiés pour récupération de tissus et de sang, et évaluation de critères d’efficacité des composés (histologie, immuno marquages et expression de gènes dans le foie, paramètres métaboliques et de fonction hépatique dans le sang…).

Impact sur les animaux

Dans le cas des modèles de fibrose hépatique et de stéatohépatite chez la souris et le rat adulte, peu de nuisances sont attendues chez les animaux à part de faibles pertes de poids suite aux administrations de CCl4, et le développement d’un surpoids suite au régime gras et sucré. Dans le cas du modèle progressif de stéatohépatite métabolique, fibrose et carcinome hépato-cellulaire, de la mortalité est attendue chez les souriceaux suite à l’induction (environ 10-12% des animaux). Ensuite, ils développeront une obésité. Les administrations et prélèvements, compte tenu de l’analgésie et de l’anesthésie mises en place le cas échéant, pourront générer une douleur légère et un stress léger, de très courte durée.

Devenir

Après les trois procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération des organes et de grands volumes de sang, nécessaires pour évaluer l’efficacité des composés testés sur les maladies d’intérêt.

Remplacement

Toutes les molécules chimiques ou biologiques qui seront évaluées dans ce projet auront été si possible au préalable sélectionnées dans des tests in vitro afin de s’assurer de leur efficacité, de leur spécificité et de leur absence de toxicité. Elles auront aussi si possible été sélectionnées in vivo chez le rongeur sur leurs propriétés pharmacocinétiques (vérification de la compatibilité avec une efficacité dans la maladie visée). L’ensemble de ces données est souvent insuffisant pour prédire l’efficacité in vivo des molécules, car recréer in vitro une pathologie complexe est difficile, notamment lorsque différents types cellules et/ou tissus sont impliqués. L’efficacité réelle des meilleures molécules devra donc être vérifiée chez le rongeur en choisissant le modèle animal se rapprochant le plus de la pathologie telle que décrite chez l’homme.

Réduction

Pour les modèles de fibrose hépatique et de stéatohépatite chez les souris et rats adultes, d’après la littérature et d’après les études déjà réalisées dans notre laboratoire, un nombre minimum de 10 animaux adultes par groupe est nécessaire pour observer une réduction significative de 50% d’un seul paramètre d’intérêt (analyse histologique). Ce nombre pourra monter jusqu’à 12 pour une réduction significative sur plusieurs autres paramètres suite à un traitement préventif ou curatif (quantification d’expression de gènes, marqueurs circulants). Pour le modèle STAM, des souris femelles gestantes seront hébergées jusqu’à mise bas et seuls les souriceaux mâles seront conservés, la maladie étant moins bien induite chez les femelles. Il faudra compter environ 1 femelle gestante pour 3 souriceaux mâles. L’objectif sera d’avoir à terme 10 souriceaux mâles par groupe. Du fait de la mortalité suite à l’induction (10-12%), un effectif de 12 souriceaux par groupe sera initialement visé. En conséquence, par groupe de 10 souriceaux mâles final, en prenant en compte la mortalité, 4 souris gestantes seront acquises pour obtenir 12 souriceaux mâles.

Raffinement

Les animaux seront pesés au minimum 2 fois par semaine. Une perte de poids au-delà de 20% constituera un point limite. En cas de perte de poids (à partir de 10% sur certains animaux), de l’eau gélifiée et de la nourriture humidifiée seront placés au fond de toutes les cages. L’administration d’un anti-émétique pourra être décidée sur recommandation vétérinaire. Si une déshydratation associée à une perte de poids est constatée, les animaux seront réhydratés en sous-cutané. En cas de douleur constatée ou suspectée, une analgésie (opiacé) sera réalisée. En cas de suspicion de toxicité du composé chimique ou biologique administré, les traitements seront interrompus. Pour évaluer d’une façon sensible l’état de souffrance et établir les points limites, la spécificité des modèles et des procédures est prise en compte. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. Un système d’alerte est mis en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal. Les principaux points limites concernent l’état général de l’animal et sont listés en détail dans les procédures. Des points limites supplémentaires seront ajoutés en cas de détection d’effets non prévus des modèles pathologiques et/ou en cas de mise en place de méthodes plus raffinées d’évaluation de la souffrance des animaux.

Choix des espèces

Le choix du rongeur se base sur trois points : La fibrose hépatique et la stéatohépatite métabolique sont bien documentées dans la littérature chez le rat et la souris La combinaison d’un modèle de fibrose induit au CCl4 avec un régime gras et sucré est aussi décrite dans la littérature chez le rat. Le modèle de développement de cancer du foie sur fond de stéatohépatite métabolique est décrit dans la littérature chez la souris. Lors du développement d’un candidat médicament, les études de toxicité pour toute nouvelle molécule doivent être réalisées à minima sur une espèce rongeur (rat ou souris). Seuls des animaux sevrés seront utilisés (jeunes adultes et adultes, 6 semaines minimum), pour les modèles de fibrose et stéatohépatite au CCL4 chez l’adulte, étant donné que ces modèles sont bien décrits dans la littérature sur des rongeurs sevrés de plus de 6 semaines. A l’inverse, le modèle STAM impliquera l’utilisation de souris adultes gestantes puis de leurs nouveaux-nés dès la naissance (premier acte à 2 jours de vie).

  • Recherche appliquée
    • Troubles gastrointestinaux
  • Tests réglementaires
    • Autres tests de tolérance et d’efficacité
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 2000
Souffrances
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▲ 1000
▲ 1000
Devenir
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 2000

2 000 rats vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré et sévère. Ils reçoivent les composés à tester, puis subissent une chirurgie de ligature de l'estomac, une partie d'entre eux étant réveillés malgré la laparotomie et les sutures, avant d'être tués au plus tard trois heures après pour mesurer l'acidité gastrique. Le porteur reconnaît qu'il ne peut exclure une douleur liée à la chirurgie et que les composés peuvent provoquer des ulcères. Ces tests relèvent d'exigences réglementaires de pharmacologie de sécurité, et le porteur affirme qu'il n'existe pas de méthode alternative in vitro pour un système intégré.

Objectifs

L’objectif du projet est de déterminer les effets de candidats médicaments sur la sécrétion acide gastrique chez le rat afin 1) d’identifier et éventuellement prévenir l’apparition d’effets secondaires tels que des ulcérations ou 2) de déterminer d’éventuels effets anti-ulcérogènes.

Bénéfices attendus

Ces études font partie des requis en termes de pharmacologie de sécurité pour des candidats médicaments susceptibles de moduler la sécrétion acide gastrique ou de moduler les effets de molécules connues comme inductrices de la sécrétion acide gastrique (par exemple les anti-inflammatoires non-stéroïdiens). Elles sont requises pour une meilleure connaissance des effets secondaires potentiels de candidats médicaments et pour une information complète du clinicien et/ou du patient. Elles peuvent conduire à la mise en œuvre d'une surveillance de signaux d'alerte gastro-intestinale et/ou de mesures de protection gastrique. La procédure réalisée sur un animal anesthésié pendant toute la durée de l'expérimentation permettra de limiter la souffrance animal.

Procédures

Trois heures au maximum avant la chirurgie, les animaux vont recevoir les composés à tester. Les rats sont ensuite anesthésiés et une incision est réalisée pour permettre la ligature de la sortie de l’estomac (le pylore). Pendant toute la durée de la chirurgie (maximum 20 minutes), l'animal est placé sur tapis chauffant. Après avoir refermé la cavité abdominale, l'animal est remis soit dans sa cage, soit maintenu sous anesthésie pour le restant de l'expérience. Au maximum 3 heures après la chirurgie, l'animal est euthanasié et l’acidité (pH) et le volume du contenu de l’estomac sont mesurés. Un prélèvement sanguin pourra être effectué juste avant le prélèvement de l’estomac pour déterminer les taux de candidats médicaments.

Impact sur les animaux

La principale nuisance attendue dans ce projet est celle liée à la chirurgie surtout lors de la procédure avec réveil de l’animal : même s’il y a administration d’un analgésique (buprénorphine), nous ne pouvons exclure à minima une gêne, voire une douleur résultant de la laparotomie, de la ligature du pylore et des sutures des couches musculaires et cutanés. Dans une moindre mesure, les autres nuisances attendues sont celles liées au stress de la mise à jeun, au stress de l’administration des candidats médicaments (contention, piqure…) et aux effets sur les sécrétions d’acide gastrique (possible apparition d’ulcères).

Devenir

Du fait du protocole (prélèvement de l'estomac), l'ensemble des animaux est mis à mort à l'issue chaque procédure.

Remplacement

A notre connaissance, il n'existe pas de méthodes alternatives in vitro reportées dans la littérature qui permettent d'évaluer les effets de candidats médicaments sur la sécrétion acide gastrique dans un système intégré.

Réduction

Dans ce projet, le nombre d'animaux sera adapté à la puissance statistique requise pour pouvoir tirer des conclusions valides des résultats obtenus et ce en tenant compte des variabilités et dynamiques de la réponse physiologique suivie décrites dans la littérature et mesurées dans des essais antérieurs réalisés au laboratoire. Les volumes de sécrétion gastrique ainsi que l'acidité seront comparés en fonction des traitements. Le cas échéant, des prélèvements sanguins seront réalisés en parallèle pour obtenir des informations supplémentaires (par exemple des taux de candidats médicaments) sur ces mêmes animaux. Une prise en compte des données de pharmacocinétique dans le choix de doses et le(s) temps d'euthanasie post administration sera effectuée.

Raffinement

Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par l'usage de procédures rigoureuses, la formation du personnel, la détermination des points limites adaptés et au recours aux procédures d'euthanasie dès que nécessaire. Avant expérimentation, les animaux sont hébergés en groupe de 4 maximum dans une cage avec enrichissement (tunnel, balle, brique de bois à ronger, sizzle pad) dans une animalerie à température et hygrométrie contrôlées. La souffrance liée à la chirurgies sera limitée par l'administration d'antidouleurs. La procédure "pilote" a pour objet de raffiner l'expérimentation animale, en effet elle permettra de travailler sur un animal anesthésié toute la durée de la procédure et ainsi d'éviter les souffrances liées à la procédure classique.

Choix des espèces

A ce jour, le rat constitue un bon modèle pour une approche expérimentale in vivo des effets sur la sécrétion acide gastrique. La physiologie de l'estomac de cette espèce est largement documentée, d'un point de vue expérimentale l'estomac du rat est suffisamment grand pour le geste chirurgical et pour les mesures de volume et l'acidité des sécrétions. Des animaux adultes seront utilisés. Ce projet n'a pas pour objet d'étudier les effets sur la sécrétion acide gastrique à d'autres stades de développement.

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
    • Troubles gastrointestinaux
    • Troubles immunitaires
  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
Souris : 322
Souffrances
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▲ 322
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Devenir
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 322

322 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent un régime appauvri en fibres et pro-inflammatoire, des gavages répétés et des prises de sang, et 40 % d'entre elles absorbent un produit induisant une inflammation intestinale pendant sept jours, cinq fois de suite. Le porteur indique attendre une perte de poids de 5 à 10 % et des diarrhées durant les phases inflammatoires, et héberge les souris seules pour éviter la coprophagie. Il justifie le recours à l'animal par l'impossibilité de modéliser in vitro la rupture de la symbiose entre l'hôte et son microbiote.

Objectifs

Chaque année, 41 millions de personnes décèdent des conséquences de maladies chroniques, également appelées maladies non transmissibles, dont maladies inflammatoires chroniques intestinales, obésité, diabète…, ce qui représente 71% des décès dans le monde. L’augmentation de l’incidence de ce type de maladie est entre autres associée à notre environnement (microbiote, régime alimentaire). Il apparait aujourd’hui essentiel d’identifier de nouvelles solutions permettant le dépistage et le traitement des maladies chroniques. Ces dernières tendent à être de longue durée et résultent de l’association combinée de facteurs génétiques, physiologiques, comportementaux et environnementaux (Source : Organisation Mondiale de la Santé) dont l’environnement microbien. Le microbiote intestinal est l’ensemble des micro-organismes vivant au sein des intestins des êtres vivants. 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 déséquilibres au sein du microbiote intestinal de patients atteints de maladies chroniques. Récemment il a été montré que ce déséquilibre résulte d’une altération de la symbiose hôte-microbiote, elle-même caractérisée par une modification de la composition du microbiote couplée à la perturbation du statut immuno-physiologique de l’hôte qui conduit à la mise en place d’états « pré-pathologiques » et/ou pathologiques. Nos travaux suggèrent que ce déséquilibre résulte d’une rupture du dialogue microbiote-hôte due à des signaux inducteurs inflammatoires. Ce déséquilibre, récurrent dans différentes maladies chroniques, a été décrit chez l’animal et l’humain. Il se caractérise souvent par une diminution qualitative du microbiote. L’objectif de notre projet est d’étudier la mise en place d’une rupture de symbiose microbiote-hôte occasionnée par un stress inflammatoire chronique chez l’animal et d’évaluer les conséquences de cette rupture sur le vieillissement des animaux et leur descendance. Les résultats obtenus au cours de ce projet serviront de base pour la compréhension du mécanisme chez l’humain et permettront d’identifier des leviers permettant de retarder, prévenir et/ou traiter la rupture de la symbiose dans le cadre des maladies chroniques inflammatoires intestinales.

Bénéfices attendus

Les maladies chroniques sont une préoccupation majeure de santé publique et leur incidence est en constante augmentation. Diagnostiquées précocement au cours de la vie de l’individu, elles sont souvent de longue durée. Dans le cadre des maladies inflammatoires chroniques intestinales, une perturbation du microbiote intestinal est souvent associée à une dérégulation de l’état de santé chez l’humain. Malgré la prise en charge thérapeutique des patients la persistance de cette perturbation conduit souvent à une succession de phases aigües de la maladie au cours de la vie de l’individu. Il apparait alors aujourd’hui essentiel d’identifier de nouvelles solutions permettant leur dépistage et leur traitement. Notre projet amènera à une meilleure compréhension mécanistique de la rupture de la symbiose microbiote-hôte dans le cadre des maladies inflammatoires chroniques intestinales et permettra d’anticiper les effets de cette rupture sur le vieillissement et la descendance.

Procédures

Les animaux recevront un régime appauvri en fibre et inducteur d’inflammation susceptible de moduler leur ingestion quotidienne et leur prise de poids de manière modérée. Tous les animaux adultes recevront une solution par gavage au minimum 4 fois et au maximum 8 fois durant la procédure. Le temps de gavage contention comprise est de 5 à 10 secondes maximum. Tous les animaux adultes auront au minimum 2 et au maximum 4 prises de sang à la queue de 40 µL. Le temps de collecte est de 2 à 3 minutes maximum. Tous les animaux adultes auront au minimum 1 et au maximum 2 prises de sang à la joue de 200 µL. Le temps de collecte contention comprise est de 30 seconde à 1 minute maximum. Les fèces de tous les animaux adultes seront collectées lors de l’émission naturelle de manière quotidienne ou hebdomadaire en fonction des différentes périodes établies dans les procédures. Les animaux seront placés dans un pot de collecte 5 min maximum. 40% des animaux adultes recevrons dans l’eau de boisson un produit induisant l’inflammation de l’intestin durant sept jours consécutifs répéter 5 fois avec une semaine de récupération entre chaque prise.

Impact sur les animaux

Les animaux seront placés en cage individuelle, entrainant un stress modéré, afin d’éviter des contaminations croisées de microbiote par coprophagie. Il est attendu que les animaux réduisent de 5 à 10% leur prise de poids et soient sujets à des diarrhées pendant les phases inflammatoires aigues. Des prises de sang engendrant un léger stress de très courte durée seront réalisées et les animaux seront également gavés oralement avec des solutions permettant d’évaluer respectivement le temps de transit et la perméabilité intestinale. Ces protocoles constitueront un stress modéré notamment dû à la contention. Des signes de douleurs intestinales (diarrhée) sont attendus pendant les phases inflammatoires.

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 modéliser in vitro ou in silico la dynamique de la rupture de la symbiose microbiote-hôte. En effet, comprendre et caractériser l'évolution de la symbiose microbiote-hôte nécessite la mise en place d'intéractions bidirectionnelles complexes entre l'hôte et son microbiote. Ces intéractions sont difficilement controlables et pertinentes dans des modèles in vitro actuel de type microbiote/organoïde, notamment sur des temps longs tels que ceux décrient dans notre projet, ou nous ciblons particulièrement les périodes post stress et plus particulièrement la résilience ou non de la symbiose.

Réduction

D’après les études antérieures menées au laboratoire, nous estimons que 134 animaux pour le groupe contrôle et 188 animaux pour le groupe expérimental 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 avec du papier absorbant à déchiqueter et d'un abri en propylène rouge et auront accès à la nourriture et à l’eau ad libitum. Pour détecter l’apparition de signes de souffrance et/ou blessures, les animaux seront surveillés quotidiennement. Nous définissons un point limite sur l’apparence des animaux, leur comportement et leur prise de poids.

Choix des espèces

Les animaux utilisés dans notre étude seront des souris. Ce modèle est largement utilisé pour les recherches sur les maladies inflammatoires chroniques intestinales en raison de ses réponses reproductibles. Les animaux seront âgés de 6 semaines, ce qui nous permettra de débuter le traitement 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 un point d’ancrage 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.

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
    • Troubles gastrointestinaux
    • Troubles immunitaires
  • Recherche fondamentale
    • Biologie du développement
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
Souris : 1080
Souffrances
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▲ 1080
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Devenir
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 1080

1 080 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Nourries d'un régime gras, elles reçoivent des injections répétées induisant fibrose puis cancer du foie, avec des prélèvements sanguins, pour évaluer le rôle de deux protéines dans les complications hépatiques de l'obésité. Le porteur résume les retombées en une phrase, la validation des "effets thérapeutiques du ciblage de ces acteurs". Il affirme qu'"il n'y a aucun modèle non animal pouvant être utilisé" et conserve les organes pour tirer un maximum de données de chaque souris.

Objectifs

L’obésité augmente le risque de développer un diabète de type 2 et des maladies cardiovasculaires mais s‘accompagne également de complications hépatiques. Ces complications sont fréquentes mais sous estimées, en raison de leur évolution « silencieuse ». Ces altérations hépatiques vont d’un simple foie gras pouvant progresser jusqu’au cancer du foie. Plusieurs facteurs ont été déjà identifiés (diabète, inflammation, modification du microbiote intestinal). Cependant, aucun traitement pharmacologique n’est encore disponible et une meilleure compréhension de l'évolution de ces complications est nécessaire pour identifier de nouvelles cibles thérapeutiques. Notre équipe de recherche s’intéresse à 2 acteurs clefs impliqués dans le développement de ces maladies. Ces acteurs peuvent agir de pair favorisant le développement de ces maladies chroniques du foie. Pour une meilleure compréhension de leurs rôles, nous évaluerons sur des animaux, l’impact potentiellement bénéfique de leur absence sur le développement et la progression de ces maladies du foie.

Bénéfices attendus

Ces études précliniques valideront les effets thérapeutiques du ciblage de ces acteurs dans les maladies chroniques du foie .

Procédures

En fonction des procédures, les animaux seront soumis à deux prélèvements sanguins maximum. Les animaux nourris avec une alimentation riche en graisses seront prélevés deux fois, en milieu et en fin de régime. Ces prélèvements ne dureront pas plus d'une minute maximum. Des injections seront également effectuées pour étudier le développement de la cicatrisation hépatique. Pour la procédure 2 : les souris recevront une injection 2 fois par semaine pendant 6 semaines à partir de 7-8 semaines d’âge. Pour la procédure 3 : une unique injection sera réalisée sur les souris mâles âgés de 2 semaines.

Impact sur les animaux

Les nuisances sont les contentions, les prises de poids régulières ainsi que les injections en fonction des procédures. Les effets indésirables attendus pourraient être principalement une faible inflammation locale au site d’injection.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure. Nous utiliserons pour chaque procédure un nombre minimum d'animaux qui nous permet de réaliser des études statistiques robustes et pertinentes.

Remplacement

Pour répondre à l’exigence de remplacement, certains aspects du projet seront réalisés sur des cellules. Cependant, il est nécessaire de réaliser des études précliniques car les études sur cellules ne permettent pas de reproduire la maladie humaine. Ainsi, il n'y a aucun modèle non animal pouvant être utilisé pour ces études.

Réduction

Chaque procédure utilise un nombre d'animaux minimum mais nécessaire pour réaliser des études statistiques pertinentes et exploitables. Les expériences seront reproduites pour confirmer la significativité statistique. Les organes obtenus à partir des souris seront conservés et stockés pour des analyses ultérieures afin d'enregistrer autant de paramètres que possible à partir d'une seule souris.

Raffinement

Pour répondre au raffinement, l'hébergement sera réalisé dans des locaux appropriés avec un enrichissement systématique et les personnes réalisant les différentes procédures respecteront les règles éthiques lors des manipulations et mises à mort des animaux. La surveillance quotidienne des animaux par les animaliers et nos surveillances régulières (grille d’observation) nous permettront d'identifier précocément tout signe de stress ou de souffrance afin d'appliquer les points limites.

Choix des espèces

La souris est une espèce très utilisée et pertinente pour étudier ces maladies. C’est une espèce facile à utiliser grâce à sa natalité importante. Notre expertise nous permet d’avoir des locaux d’hébergement et des conditions d’expérimentation appropriés à cette espèce. La maladie développée par la souris récapitule les symptômes et les caractéristiques de la maladie chez homme. Pour la procédure 1, la mise sous régime riche en graisse débutera lorsque les souris auront 8-10 semaines d’âge. En effet, un tel régime induit une prise de poids importante et peut durer jusqu’à 32 semaines, d’où la nécessité d’avoir des animaux relativement jeunes. Cette procédure permet d’analyser la progression des maladies chroniques du foie dans un contexte d’obésité et de résistance à l’insuline. Pour la procédure 2, le traitement chimique induisant la fibrose hépatique débutera à environ 7-8 semaines d’âge. Cette procedure permettra d’étudier les mécanismes moléculaires associés à la fibrose hépatique. Pour la procédure 3, l’injection du réactif induisant le cancer hépatique sera effectuée à environ 2 semaines d’âge (âge approprié pour cette procédure) et la mise sous régime riche en graisse sera effectuée à environ 7-8 semaines d’âge (animaux relativement jeunes). Cette procédure permettra d’étudier les stades le plus avancés de la maladie dans un contexte d’obésité et de résistance à l’insuline.

  • Recherche appliquée
    • Troubles endocriniens
    • Troubles gastrointestinaux
    • Troubles immunitaires
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
Souris : 540
Souffrances
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▲ 300
▲ 240
Devenir
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 540

540 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Nourries d'un régime gras, elles subissent gavages, injections intrapéritonéales, mises à jeun et prélèvements sanguins répétés, pour étudier le rôle des cellules NK dans les complications hépatiques de l'obésité. Le porteur indique que les injections peuvent provoquer gêne, rougeur, infection ou nécrose au point d'injection, et que peuvent survenir obésité, hyperglycémie ou diabète. Il conclut qu'"aucune autre espèce ne peut être utilisée" et que les études in vitro ne reproduisent pas les interactions entre organes.

Objectifs

L’obésité augmente le risque de développer un diabète de type 2, des maladies cardiovasculaires et s‘accompagne également de complications hépatiques. Ces complications sont fréquentes mais sous estimées en raison de leur évolution « silencieuse ». Ces altérations hépatiques vont d’un simple foie gras, avec ou sans inflammation, pouvant progresser jusqu’au cancer du foie. Malgré l'importance clinique de ces pathologies, aucun traitement pharmacologique efficace n’est actuellement disponible. La mise en place d’une inflammation chronique joue un rôle crucial dans le développement de ces maladies. Les cellules immunitaires sont impliquées dans les processus inflammatoires et ces cellules sont retrouvées, entre autres, dans des organes comme le tissu adipeux et l’intestin qui participent au développement des complications hépatiques. En particulier, dans ces maladies du foie, les fonctions de l’intestin sont dégradées et ceci contribue à l’activation des cellules immunitaires hépatiques. Notre objectif est de comprendre comment une famille de cellules immunitaires participent au développement des maladies du foie associées à l’obésité. Afin de répondre à notre problématique, nous utiliserons des animaux qui n’expriment pas une molécule indispensable pour le développement de ces cellules. Nous espérons ainsi démontrer le rôle exact de ces cellules immunitaires dans ces maladies afin de proposer de nouvelles thérapies les ciblant. Ces études seront réalisées dans le souci d'utiliser un nombre raisonnable d'animaux sans compromettre les objectifs du projet et tenant compte des exigences de remplacement, réduction et raffinement. Le nombre total d'animaux utilisé dans ce projet sera de 540. Ce projet utilise un nombre d'animaux minimum mais nécessaire pour réaliser des études statistiques pertinentes. Leur bien-être sera scrupuleusement pris en compte en termes de conditions d’élevage, d’hébergement et de soins (environnement enrichi, suivis réguliers par les expérimentateurs) afin de réduire le plus possible toute douleur, souffrance, angoisse ou dommage durables que pourraient ressentir les animaux.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’une part de valider in vivo le rôle exact des cellules tueuses naturelles (NK) dans le contexte de complications hépatiques liées à l’obésité et d’autre part de décrypter les mécanismes physiopathologiques dans la mise en place et la progression des maladies chroniques du foie. Nous espérons pouvoir proposer de cibler les fonctions des cellules NK comme nouvelle stratégie thérapeutique pour ces maladies qui actuellement ne disposent pas de traitements pharmacologiques.

Procédures

En fonction des procédures, les animaux seront soumis à deux prélèvements sanguins maximum. Les animaux nourris avec une alimentation riche en graisses seront soumis à un prélèvement sanguin en milieu et en fin de régime. Ces prélèvements ne dureront pas plus d'une minute maximum. Des injections seront également effectuées pour étudier le développement de la fibrose hépatique. Ces injections ne durent que quelques secondes et leur fréquence ne dépassera pas deux injections par semaine pendant 6 semaines.

Impact sur les animaux

Avant l’arrivée aux points limites décrits dans chaque procédure, les animaux pourront subir des nuisances et des effets indésirables auxquels nous serons très attentifs. Ces effets indésirables sont principalement la perte de poids chez l’animal, la contention, les mises à jeun de 4h et 6h, les injections intrapéritonéales et les gavages par voie orale, les prélèvements sanguins à la base de la queue, la survenue d'une obésité, d'une hyperglycémie ou d'un diabète. Les injections pourront entrainer des comportements significatifs d’une gêne ou d’une souffrance et des altérations locales au site d’injection (rougeur, infection, nécrose...). Des animaux agressifs pourront été également être isolés.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de chaque procédure afin d'analyser la réponse immunitaire au sein des organes d'intérêt.

Remplacement

Pour répondre à l’exigence de remplacement, des études seront réalisées in vitro sur des lignées cellulaires afin de mettre au point les différentes conditions expérimentales avant de réaliser les expériences sur les cellules primaires (effets des lipides et des dérivés bactériens comme le lipopolysaccharide sur la physiologie des cellules). Il est nécessaire de réaliser des études in vivo car les études in vitro ne permettent pas de reproduire les interactions complexes qui existent entre les différents organes et les différents types cellulaires présents dans un organe.

Réduction

Pour satisfaire à la réduction, nous utiliserons un schéma de croisement qui génère 50% de souris sauvages contrôles et 50% de souris pour lesquelles Eomes est invalidé dans les cellules NK ce qui évite la génération d’animaux inutiles. Chaque procédure utilise un nombre d'animaux minimum mais nécessaire pour réaliser des études statistiques pertinentes. Nous avons déterminé au travers de nos différents travaux publiés que le nombre adéquat d'animaux à intégrer par groupe doit être compris entre huit et dix. Ce nombre est communément admis et utilisé dans l'ensemble des études publiées dans le domaine du métabolisme. Nous choisirons dans cette demande un nombre fixe de dix animaux par groupe afin d'obtenir une puissance statistique suffisante. Les expériences seront reproduites une seconde fois pour confirmer la significativité statistique quand celle-ci est proche d'être atteinte lors du premier set d'expériences.

Raffinement

La mise en place de points limites précoces, prédictifs, adaptés à chaque nos procédures et basés sur une observation détaillée des animaux au cours de chaque procédure, permettra de limiter la sévérité de celles-ci. Les souris seront hébergées selon les mesures réglementaires pour le raffinement : en groupe (6 souris par cage, ou 5 souris par cage si une des souris fait 30g ou plus) dans des cages enrichies (igloos, ouate, baguettes de bois à ronger). La surveillance quotidienne des animaux par les zootechniciens et nos surveillances régulières nous permettront d'identifier précocement tout signe de stress ou de souffrance afin d'appliquer les points limites.

Choix des espèces

La souris est une espèce très utilisée dans les études fondamentales et métaboliques. C’est une espèce facile à utiliser grâce à sa fécondité importante. Notre expertise nous permet d’avoir des locaux d’hébergement et des conditions d’expérimentation appropriés à cette espèce. D’autre part, la similitude de son patrimoine génétique avec celui de l’Homme nous permet de pouvoir, dans la mesure du possible, extrapoler les résultats et en tirer des conclusions valables pour l’Homme. Les données in vivo de la littérature sont obtenues sur des souris et cette espèce permet d'obtenir assez de "matériel" pour réaliser des analyses protéiques, génomiques et histologiques. Aucune autre espèce ne peut donc être utilisée Nous utiliserons des souris à partir de la 7ème semaine d'âge c'est à dire à l'âge adulte avec un poids stabilisé.

  • Recherche appliquée
    • Troubles gastrointestinaux
    • Troubles immunitaires
  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
Souris : 2688
Souffrances
▲ -
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▲ 2688
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Devenir
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 2688

2 688 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit jusqu'à sept actes en un peu plus d'un mois, dont des injections, deux anesthésies rapprochées, une hyperthermie localisée et un prélèvement de sang intracardiaque terminal, pour tester des nanoassemblages contre l'hépatite auto-immune. Le porteur obtient ce total en triplant un effectif de 896 animaux, soit trois répétitions indépendantes. Le bénéfice annoncé, un traitement ciblé épargnant l'immunité globale, reste une perspective, ces produits n'ayant jamais été administrés à des animaux.

Objectifs

Les maladies auto-immunes comme le diabète de type I, la polyarthrite rhumatoïde ou la sclérose en plaque résultent d’un dérèglement du système immunitaire. Parmi ces maladies, l’hépatite auto-immune (HAI) est une maladie rare avec une prévalence en Europe de 16 à 18 cas pour 100 000 habitants. Ce dérèglement hépatique provoqué par une attaque du foie par des lymphocytes T peut entraîner des défaillances hépatiques et/ou des cirrhoses. Le traitement actuel, non-spécifique (à base d’immunosuppresseurs combinant des corticostéroïdes et de l’azathioprine) présente de nombreux effets secondaires et entraîne une rémission complète en 18 mois pour seulement 75% des patients. De plus, 50 à 90% des patients rechutent dans l’année après arrêt du traitement. Des nouveaux traitements sont donc nécessaires. Nous souhaitons tester une nouvelle approche de thérapie sous la forme de nanoassemblages (NA) complexes combinant plusieurs stratégies. Une première étape de caractérisation, de validation, et de test de toxicité dans des cellules en culture a été réalisée pour plusieurs formulations, à l’issue de laquelle, 4 différentes formulations ont été sélectionnées pour faire l’objet d’une poursuite d’étude dans un modèle animal. Nous disposons de 2 modèles murins complémentaires d’une atteinte autoimmune hépatique. Les objectifs du projet sont de tester l’innocuité des 4 formulations sélectionnées sur des souris sauvages, puis de tester l’effet thérapeutique de ces NA sur les modèles murins d’hépatite. Ces travaux permettront in fine de combler l’absence actuelle d’approche thérapeutique ciblée pour le traitement de l’hépatite autoimmune.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’établir l’efficacité d’une nouvelle approche pour le traitement de l’hépatite autoimmune. Le traitement actuel de cette maladie n’a pas évolué depuis plus de 30 ans et consiste en une immunosuppression non spécifique prise au long cours, qui présente des effets indésirables certains. L’approche testée dans ce projet permet d’envisager un traitement ciblé, permettant de ne pas altérer l’immunité globale du patient.

Procédures

Au maximum, les animaux subiront 7 actes, sur une période de 34 à 37 jours. Des animaux recevront une injection (durée 1 minute, animal anesthésié), suivie 10 jours après d’une injection (durée 30 secondes, animal vigile), puis deux injections seront réalisées à une semaine d’intervalle (durée 1 minute chacune, animal anesthésié). Des souris subiront deux anesthésies à des temps rapprochés, la première pour une injection (durée 1 minute) et la seconde, 6 heures après, pour une phase d’hyperthermie modérée localisée (durée 30 minutes), Enfin, un prélèvement sanguin intra-cardiaque (durée 1 à 2 minutes, animal anesthésié) est prévu avant euthanasie des animaux.

Impact sur les animaux

Dans le cadre de ce projet nous procéderons à une injection intrapéritonéale et un certain inconfort, limité dans le temps (passage de l’aiguille au travers de la peau et du péritoine) pourra être ressenti par les animaux. Des animaux subiront deux anesthésies gazeuses rapprochées (6 heures d’intervalle), ce qui pourrait engendrer un stress. De plus la seconde anesthésie, d’une durée de 30 minutes pourrait entrainer une dépression cardiovasculaire transitoire, ainsi qu’une diminution de la température corporelle de l’animal. Les modèles d’hépatite utilisés provoquent tous deux une hépatite modérée qui n’entraine pas d’effets indésirables notoires. Pour ce qui est des traitements testés, on ne peut pas savoir à l’avance puisqu’ils n’ont jamais été utilisés chez l’animal. Toutefois en se basant sur la bibliographie utilisant des produits comparables, aucun effet indésirable n’a été rapporté. Les animaux feront l’objet d’une surveillance attentive après les traitements.

Devenir

Tous les animaux inclus dans les procédures sont euthanasiés pour récupérer le foie, les organes, le sang, la rate, les ganglions et mener des analyses d’histologie, de microscopie, de biologie cellulaire et d’immunologie.

Remplacement

Les étapes de mise au point ont été autant que possible réalisées sur des cellules en culture, y compris les premiers tests de toxicité cellulaire. Le passage aux études in vivo est réduit aux tests nécessaires qui requièrent un système physiologique complexe, qu’il n’est pas encore possible de modéliser en vitro. Pour la réalisation de ce projet, l'utilisation d'animaux vivants, en l’occurrence le modèle murin, est indispensable car il constitue le seul modèle préclinique adapté.

Réduction

Nous estimons que pour ce projet 2688 animaux seront étudiés : Nous estimons un nombre total de 112 lots de 8 animaux = 896 ; 3 répétitions indépendantes : 2688 animaux. De façon à réduire au plus le nombre d’animaux nécessaires, le calcul des effectifs a été réalisé par un calcul de puissance, basé sur des expériences préliminaires réalisées dans des conditions comparables. Nous pourrons être amenés à manipuler moins de souris si l’effet observé s’avère significatif au cours des premières expériences. S’il s’avère qu’un traitement présente une toxicité, l’étude de ce traitement ne sera pas poursuivie dans les procédures suivantes. Dans un but de réduction, nous pourrons réduire le nombre de groupes contrôles s’il s’avère que les concentrations sont les mêmes pour plusieurs produits et en absence d’autres effets potentiels de paramètres extérieurs qui pourraient interférer. Plusieurs tissus seront prélevés et soumis à diverses analyses (immunologiques, histologiques ou de biologie cellulaire et moléculaire) pour extraire le maximum de données de chaque expérimentation.

Raffinement

Les animaux provenant de l’extérieur seront stabulés une semaine au sein de l’animalerie. Les souris seront placées dans des conditions optimales (température, hygrométrie, cycle jour nuit 12h/12h, enrichissement des cages, nourriture ad libitum). Afin de limiter le stress des animaux, un foisonnement à base de frisures de papier kraft sera mis dans les cages. Les animaux seront conditionnés afin de limiter le stress lors de la manipulation. Ainsi avant toutes manipulations, un stimulus sonore (tapotement sur la cage) sera réalisé avant récupération pour les phases de manipulation. Les manipulations seront réalisées dans le souci constant de réduire au maximum l’inconfort et la souffrance des animaux. Les manipulations invasives seront précédées d’une courte anesthésie générale gazeuse et d’une analgésie locale. Le niveau d’anesthésie sera régulièrement contrôlé tout au long de la procédure par test des réflexes et de la respiration et pour prévenir d'une potentielle hypothermie les animaux seront placés sur un tapis chauffant. La mise en place d’une grille de suivi strict des points limites permettra d’éviter au maximum le stress et/ou la douleur au cours de l’expérimentation. Dans le cas où un point limite sera atteint avant la fin de l’expérimentation, l'euthanasie de l’animal sera faite. Enfin une veille scientifique continue sera effectuée, évitant ainsi toute expérimentation déjà rapportée dans la littérature.

Choix des espèces

Nous travaillerons avec la souris qui est un modèle de référence pour la recherche fondamentale ainsi que pour les examens précliniques. Il s’agit en effet d’un modèle animal pour lequel de nombreux outils génétiques et biologiques sont disponibles. A notre connaissance, il n’existe pas de modèle pertinent autres pour notre étude. Les souris utilisées pour ce projet de recherche sont des souris adultes de 8 à 10 semaines, car la croissance hépatique est achevée et le système immunitaire mature. A des âges plus avancés le système immunitaire ainsi que la capacité de prolifération du tissu hépatique peuvent varier, ce qui pourrait engendrer une plus grande variabilité dans l’induction de la pathologie et dans la réponse au traitement.

ETUDE D’IMMUNISATION SUR LAPINS

(NTS-FR-380093v1 – 21/04/2023)
  • Recherche appliquée
    • Autres troubles humains
    • Cancers
    • Diagnostic des maladies
    • Maladies infectieuses
    • Troubles cardiaques
    • Troubles endocriniens
    • Troubles gastrointestinaux
    • Troubles immunitaires
    • Troubles musculosquelettiques
    • Troubles nerveux
    • Troubles respiratoires
    • Troubles sensoriels
    • Troubles urogénitaux
Lapins : 6000
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 6000
▲ -
Devenir
 -
 -
 -
 6000

6 000 lapins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent des injections répétées d'antigènes, parfois avec adjuvant, et des prélèvements de sang pouvant aller jusqu'à quatre par jour, pour produire des anticorps destinés à des tests de diagnostic et des médicaments. Hébergés seuls alors que l'espèce est sociale, ils sont tués en fin de protocole, un prélèvement de sang final important rendant leur maintien en vie impossible selon le porteur. Celui-ci reconnaît que la production d'anticorps in vitro existe mais affirme qu'une immunisation in vivo reste "nécessaire" dans certains cas.

Objectifs

L’objectif des protocoles d’immunisations sont utilisés à des fins scientifiques et médicales. Les applications pour leur utilisation peuvent être diverses comme par exemple : Fabrication de tests de diagnostic permettant la détection de maladies en médecine humaine, Préparation de médicaments pour usage en médecine humaine (médicaments biologiques), Applications diverses en recherche et développement.

Bénéfices attendus

Ces études d’immunisation sont utilisées à des fins scientifiques et médicales. Ces études sont bénéfiques pour les patients à court terme (e.g. fabrication de tests de diagnostic de type ELISA) et à moyen/long terme (eg. Phase de recherche et développement pour la mise à disposition de médicaments biologiques).

Procédures

Tous les animaux rentrant dans une étude d’immunisation peuvent être soumis à des injections d’antigène et des prélèvements sanguins répétés. Concernant les injections, les volumes maximum sont de 2 mL répartis sur 4 à 8 sites maximum pour la voie sous-cutanée, 0.5 mL sur 4 sites maximum pour la voie intra-musculaire, 5 mL/kg pour la voie intraveineuse, 2mL sur 40 sites maximum pour la voie intra dermique. La durée d’injection est d’une dizaine de secondes à 5 minutes selon la voie. Le nombre d’injections dépend de la voie d’injection et du protocole du scientifique mais seront au maximum espacés d’un à deux jours sur une durée totale d’un mois. En cas de durée supérieure à un mois, la structure en charge du bien-être animal sera contactée pour évaluer le bénéfice / risque. Concernant les prélèvements, les animaux peuvent être soumis à des prélèvements sanguins au volume et fréquence conformément à la réglementation en vigueur (maximum 4 prélèvements sanguins par jour) d’une durée maximale de 5 minutes. Tous les animaux rentrant dans une étude d’immunisation peuvent être soumis à une anesthésie générale par injection d’un anesthésique par voie intraveineuse ou à une anesthésie locale répétée par application d’une pommade anesthésiante. Une pesée hebdomadaire d’une durée inférieure à 5 minutes est réalisée jusqu’à une fois par jour selon le protocole et l’état clinique de l’animal.

Impact sur les animaux

Les principales nuisances pour les animaux utilisés dans le cadre de ces études sont : douleur, stress, perte de poids et inflammation localisée au site d’injection liés à des injections répétées d’antigènes (+/- adjuvés), douleur, stress, perte de poids et saignements et/ou inflammations localisés aux sites de prélèvements liés aux prélèvements sanguins répétés, la contention de l’animal d’une manière générale qui peut amener à du stress chez l’animal.

Devenir

Les animaux sont euthanasiés en fin de procédure. Il est en effet impossible de : réutiliser ces lapins dans le cadre d’un autre protocole d’immunisation, réutiliser ces lapins dans le cadre d’un autre projet effectué par l’établissement utilisateur. Lors du prélèvement final de la procédure, un volume significatif de sang est récupéré et cela rend incompatible la réutilisation de l’animal.

Remplacement

La production d’anticorps par méthode in-vitro exclusive comporte des avantages mais dans certains cas (exemples :besoin de concentration en anticorps élevée, glucosylation appropriée, affinité des anticorps spécifique…), une immunisation de type in-vivo reste encore nécessaire de nos jours. Pour démarrer une étude d’immunisation, le scientifique doit préalablement s’engager à ce que celle-ci-ci soit conforme aux 3R. De plus cet engagement sera écrit et vérifié par l’Etablissement utilisateur en charge de cette étude.

Réduction

Également, à travers les années d’expertises gagnées par l’établissement utilisateur, il n’est pas nécessaire de commander plus d’animaux que demandés par le scientifique pour réaliser le projet. Si une exception à cela devait avoir lieu, une revue par les membres de la SBEA serait nécessaire avant d’initier le projet. Avec l’expérience acquise, le nombre d’animaux prévu dans ce projet est diminué de l’ordre de 20% par rapport au projet précédant. Pour démarrer une étude d’immunisation, le scientifique doit préalablement s’engager à ce que celle-ci-ci soit conforme aux 3R. De plus cet engagement sera écrit et vérifié par l’Etablissement utilisateur en charge de cette étude.

Raffinement

Les lapins sont hébergés individuellement en gardant un contact visuel et olfactif avec leurs congénères. De l’enrichissement est mis à leur disposition (balles de cellulose et/ou foin, anneau en plastique, mousqueton…) Un cycle jour nuit est présent en zone d’expérimentation (12h/12h). Les animaux sont observés de manière quotidienne par du personnel formé et compétent et pesés toutes les semaines. Durant cette pesée, un examen approfondi de l’état clinique des lapins est effectué par le technicien (e.g. : vérification des points d’injection, maux de patte éventuels, dentition…). Également, durant ce processus, des caresses aux animaux sont prodiguées. Des points limites intermédiaires associés à des actions spécifiques et des points limites terminaux sont en place. Par exemple, en cas de perte de poids ≥ 20% sur une semaine, une nourriture appétante est proposée à l’animal. Également, en cas d’apparition de certains signes cliniques (exemples : masses sans douleur pour l’animal, abcès sans lésion, fécalome) des protocoles de soins validés par un vétérinaire sont prodigués aux animaux. Certains gestes douloureux (injections intra-dermique) sont réalisés sous anesthésie générale et les injections répétées sont effectuées après application d’un anesthésiant local (lidocaïne). En cas de prélèvements sanguins, les volumes prélevés ainsi que les périodes de récupération suivront la réglementation, les recommandations de la «Federation of European Laboratory Animal Science Associations » (FELASA) ainsi que les raffinements et bonnes pratiques internes. Les injections et prélèvements ne pourront être réalisées que sur des sites sans hématome ni inflammation apparente, en utilisant des aiguilles stériles adaptées (à la taille de l’animal et à la voie d’abord) et à usage unique. A chaque abord d’une voie vasculaire, un point de compression sera effectué le temps suffisant pour assurer l’arrêt du saignement. Une observation de l'animal sera réalisée au retour dans sa cage pour s’assurer de sa récupération immédiate. Pour démarrer une étude d’immunisation, le scientifique doit préalablement s’engager à ce que celle-ci-ci soit conforme aux 3R. De plus cet engagement sera écrit et vérifié par l’Etablissement utilisateur en charge de cette étude.

Choix des espèces

Le lapin est l'animal le plus utilisé pour la production d’anticorps étant l’espèce animale la plus adaptée pour cela, de par la production de volumes suffisants d'antisérum qualitatif et à titre élevé. Cela permet donc d’utiliser moins d’animaux pour l’objectif scientifique requis. Age minimum des lapins : 10 semaines. A cet âge, les lapins ont un système immunitaire permettant la réalisation des études de type immunisation.

  • Recherche appliquée
    • Troubles gastrointestinaux
  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
Souris : 453
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 127
▲ 326
Devenir
 -
 -
 -
 453

453 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré à sévère. Une maladie du foie leur est induite par un agent toxique, puis un mini-foie fabriqué en laboratoire est implanté chirurgicalement dans leur abdomen, avec plusieurs prélèvements sanguins et des séances d'imagerie. Le porteur indique des douleurs post-chirurgicales, un risque de mauvaise cicatrisation avec sortie des organes et une perte de poids liée à l'agent toxique. Il affirme que l'implantation et la connexion aux vaisseaux ne peuvent être simulées en laboratoire et que l'essai sur l'humain exige des études préalables sur l'animal.

Objectifs

Le fonctionnement du foie peut être altéré pour diverses raisons : toxiques, génétiques, virales, métaboliques. Le foie possède naturellement une capacité de régénération, 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 basée 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 stabilité́́ de ce mini foie chez des gens présentant une grave maladie du foie. Ce dispositif pourrait être appliqué 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. 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 la meilleure technique pour rendre le foie de la souris malade afin d’in fine utiliser le moins d’animaux possible. 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.

  • Recherche appliquée
    • Cancers
    • Troubles gastrointestinaux
    • Troubles immunitaires
    • Troubles urogénitaux
  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
    • Système immunitaire
Souris : 2889
Souffrances
▲ -
▲ 420
▲ 600
▲ 1869
Devenir
 -
 -
 -
 2889

2 889 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant de léger à sévère. Un cancer colorectal leur est induit chimiquement ou par greffe de cellules tumorales par voie intrarectale, avec un suivi par coloscopie sous anesthésie une à deux fois par semaine pendant plusieurs semaines. Le porteur indique que ces procédures peuvent provoquer une perte de poids, des saignements dans les selles et le rectum, des diarrhées et une occlusion. Il affirme que le développement des tumeurs et leurs interactions avec le microbiote et les cellules immunitaires nécessitent l'animal, les molécules étant d'abord testées in vitro.

Objectifs

Lors de la croissance tumorale, les cellules cancéreuses interagissent étroitement avec les cellules immunitaires. Par exemple, les lymphocytes T aident l’organisme à combattre les cellules tumorales tandis que les macrophages facilitent le développement des tumeurs. Dans le cadre du cancer colorectal, il a été montré que la composition de la flore intestinale, en particulier certains types de champignons, peut aussi jouer un rôle dans le développement des tumeurs. Notre projet vise à identifier les interactions entre les macrophages et les champignons de la flore intestinale avec les cellules cancéreuses colorectales. En particulier, ce projet a pour but de déterminer si un déséquilibre de la flore intestinale peut influencer les effets pro-tumoraux des macrophages et ainsi, avoir un impact sur la croissance tumorale.

Bénéfices attendus

Ce projet va permettre à court terme d’étudier le dialogue entre une population cellulaire particulière impliquée dans la détection des champignons de la flore, les champignons eux-mêmes et les cellules du cancer colorectal. De plus, les macrophages a BLP ont été observé chez des patients atteints de cancer colorectal au niveau des marges saines du côlon. Il va aussi permettre d’améliorer les connaissances sur les interactions entre les champignons de la flore intestinale et le cancer, sujet encore méconnu. A long terme, il pourrait permettre d’identifier la dysbiose (déséquilibre de la flore intestinale) comme un marqueur précoce de cancer colorectal et ainsi, améliorer la prise en charge des patients.

Procédures

Nous allons évaluer les effets d’une croissance tumorale induite chimiquement, sur les macrophages à BLP. La croissance tumorale sera suivie par coloscopie (imagerie) sur les animaux anesthésiés (durée de l’anesthésie : 10 minutes) à raison de 1 à 2 fois par semaine pendant 6 à 8 semaines, protocole d’imagerie suivi pour toutes les procédures ici. Dans une deuxième procédure visant à optimiser le protocole de greffe tumorale, différents lots de souris seront greffés avec une tumeur au niveau du colon, sous anesthésie (durée de l’anesthésie inférieure à 20 min) : la surface du côlon sera lésée et les cellules tumorales déposées par voie intrarectale. La croissance tumorale sera suivie par coloscopie. Dans une 3ème procédure visant à inhiber les macrophages à BLP, des souris anesthésiées (durée de l’anesthésie inférieure 20min) recevront des molécules à tester (voie d’administration propre à chaque molécule). Dans une 4ème procédure, nous réaliserons la même inhibition des BLP mais dans un modèle de cancer colorectal induit chimiquement. Suivant les molécules validées in vitro puis testées ici, il sera peut-être nécessaire d’avoir recours à nouveau à une anesthésie (locale et/ou systémique). La croissance tumorale sera surveillée par coloscopie. Dans une 5ème procédure visant à déterminer l’effet de l’inhibition des macrophages sur la croissance tumorale induite par greffe colique, les animaux seront anesthésiés (10 minutes) pour être greffés avec des cellules tumorales par voie intra-rectale. Suivant les molécules validées in vitro puis testées ici, il sera peut-être nécessaire d’avoir recours à nouveau à une anesthésie (locale et/ou systémique). La croissance tumorale sera surveillée par coloscopie. La même expérience sera réalisée dans des souris génétiquement modifiées permettant de reproduire les effets des traitements utilisés précédemment et ayant fonctionné mais de manière plus spécifique. Enfin, pour déterminer l’effet d’une altération de la flore intestinale sur la croissance tumorale par induction chimique, les animaux recevront un traitement antifongique dans l’eau de biberon. La croissance tumorale sera suivie par coloscopie. Ceci sera comparé avec le modèle de greffe colique. Les souris anesthésiées seront greffées au niveau du côlon (administration des cellules tumorales par voie intra rectale) (durée de l’anesthésie : 10 minutes). La croissance tumorale sera suivie par coloscopie.

Impact sur les animaux

Les animaux utilisés lors des procédures d’AOM DSS peuvent présenter une perte de poids, des saignements dans les selles et rectaux. Le poids des animaux sera mesuré quotidiennement tout au long de la procédure et une surveillance par coloscopie sera faite. Les animaux greffés avec des cellules tumorales par voie intra-rectale développeront des tumeurs. Elles seront surveillées régulièrement par endoscopie pendant maximum deux mois (fin de l’expérience). Les nuisances attendues lors de la greffe (déshydratation, perte de poids, diarrhées, saignements) sont liées à l’endommagement de l’épithélium et à la croissance tumorale. Suite à la greffe, une occlusion peut apparaître ainsi qu’une éventuelle perte de poids au cours de l’expérience.

Devenir

Les animaux sont mis à mort pour des analyses post-mortem.

Remplacement

Nous allons tester tous les inhibiteurs/activateurs in vitro sur des macrophages cultivés avec des cellules du côlon normales ou cancéreuses. Ceci nous permettra d’évaluer en temps réel et de manière dynamique les interactions entre ces deux types cellulaires. En revanche, il est nécessaire de réaliser les expériences sur des animaux afin de modéliser (i) le développement des tumeurs colorectales et (ii) les interactions entre les différentes populations immunitaires et (iii) les cellules cancéreuses.

Réduction

Seuls les inhibiteurs/activateurs présentant un effet en culture seront testées sur les animaux. Une procédure visant à raffiner le protocole de greffe tumorale sera réalisée afin de limiter le nombre d’animaux des procédures suivantes. Par ailleurs, les procédures sur animaux seront réalisées séquentiellement : certaines procédures ne seront réalisées que si les expériences précédentes montrent un effet intéressant. Le suivi par endoscopie permettra d’évaluer le nombre minimum d’animaux nécessaire pour observer les effets de chaque geste, permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux pour les procédures suivantes. Le nombre d’animaux a été déterminé par une approche statistique.

Raffinement

En accord avec les recommandations internationales dans le domaine de la cancérologie, les animaux sont suivis attentivement (mesure de la tumeur, poids, aspect et comportement) afin de détecter tout signe de souffrance ou d’angoisse, et d’assurer leur bien-être. Une grille de score adaptée aux procédures réalisées est mise en place pour évaluer de manière objective l’état des animaux. Un suivi de l’évolution tumorale sera réalisé par imagerie. Du gel nutritif et hydratant sera donné en complément de l’alimentation habituelle afin de faciliter la prise alimentaire, et limiter la perte de poids et la déshydratation qui peuvent être causés par les traitements pour la déplétion des macrophages. En cas de déshydratation, une réhydratation parentérale sera réalisée. Les gestes douloureux seront réalisés sous anesthésie générale et complétés par l’administration d’un analgésique. Les gestes nécessitant l’immobilisation des animaux seront également réalisés sous anesthésie générale

Choix des espèces

La souris est le modèle de choix pour les expériences menées en immunologie et cancérogenèse. La forte similitude des systèmes immunitaires humains et murins en font un modèle idéal. Par ailleurs, nous utilisons des modèles murins génétiquement modifiés déjà développés et bien caractérisés qui sont les plus adaptés à ce projet. Les souris seront utilisées entre 8 et 16 semaines, afin d’avoir un système immunitaire adulte.