Troubles musculosquelettiques
- Alimentation animale
- Autres troubles humains
- Bien-être animal
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies des plantes
- Maladies infectieuses
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Evaluation sous-cutanée de la biocompatibilité et de la dégradation d’hydrogels injectables chez la souris C57BL/6 – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Tuées entre vingt-quatre heures et douze mois après l'intervention, pour que les hydrogels et les tissus qui les entourent soient prélevés, 288 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Sous anesthésie gazeuse, chaque souris reçoit quatre implants sous la peau du dos, par injection ou, pour les formulations non injectables, par une incision refermée d'un point de suture. Le porteur affirme que l'utilisation d'une souris immunocompétente est "essentielle pour visualiser la réponse inflammatoire". Parmi les applications visées, il cite la régénération de l'os et du cartilage, et aussi "les comblements de rides et le remodelage corporel".
Objectifs
L'étude de la littérature et nos études préliminaires in vitro ont montré l’intérêt de l'utilisation d'hydrogels comme nouveaux biomatériaux pour l'ingénierie tissulaire. De nombreuses études soulignent désormais l’importance de développer des matériaux ayant une vitesse de dégradation adaptée, et l’importance de la capacité des cellules à interagir et/ou à remodeler ces matériaux pour régénérer des tissus. L'objectif de ce projet est d'étudier la biocompatibilité de nouvelles associations d'hydrogels pour l’ingénierie tissulaire en conditions physiologiques. Le système immunitaire joue en effet un rôle majeur dans la réponse de l'hôte dans le cadre des biomatériaux complexes. L'utilisation d'un modèle murin nous permettra de visualiser la réponse inflammatoire, paramètre majeur en vue d'une potentielle application chez l'Homme. Un deuxième objectif est d’étudier la vitesse à laquelle les hydrogels sont dégradés en conditions physiologiques.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre de comprendre l’influence de différentes formulations d’hydrogels sur les processus inflammatoires qui interviennent suite à l’implantation de ces matériaux, mais également sur les processus mis en jeu pour les dégrader. Ainsi, les résultats de cette étude devraient permettre de choisir des formulations d’hydrogels pertinentes pour des applications précises de médecine régénératrice, telles que la régénération de l’os et du cartilage mais également pour les comblements de rides et le remodelage corporel.
Procédures
Sous anesthésie gazeuse, le dos des souris sera tondu, désinfecté, puis les souris recevront chacune 4 injections/implantations en sous-cutané au niveau dorsal de nos formulations en conditions d’asepsie. Chaque injection sera très rapide, environ 10 secondes. Les souris seront ensuite surveillées jusqu’à leur réveil qui aura lieu environ 5/10 min après le début de l’anesthésie. Elles seront observées quotidiennement les 2 premiers jours suivant l’intervention, puis 2 fois par semaine ensuite par les expérimentateurs en plus de la surveillance quotidienne réalisée par le personnel de l’animalerie, afin de vérifier qu’elles ne présentent pas de signes de douleur ou d’infection au niveau du site d’injection. Les souris seront ensuite mises à mort 24 h, 72 h, 1 semaine, 4 semaines (modification) voir jusqu'à 12 mois après l’intervention. Les hydrogels et leurs tissus environnants seront ensuite explantés pour réaliser des analyses histologiques qui permettront d’évaluer la biocompatibilité et la vitesse de dégradation de ces biomatériaux.
Impact sur les animaux
L’injection sous-cutanée est un acte mini-invasif qui est déjà pratiqué par notre laboratoire depuis plusieurs années, et qui ne cause habituellement pas de douleur chez les animaux. MODIFICATION Une gêne due au point de suture pour les souris ayant reçu une formulation non injectable pourra être ressenti suite à l'intervention. Les souris peuvent également ressentir une gêne dû à l’emplacement des hydrogels au niveau dorsal mais rien qui n’altererait leur alimentation ou leurs déplacements au-delà de la simple gêne.
Devenir
Afin d’évaluer la vitesse de dégradation des matériaux et leur biocompatibilité, il est nécessaire de récupérer les matériaux ainsi que les tissus environnants. Pour cette raison, tous les animaux devront être mis à mort à l’issue de la procédure.
Remplacement
Des études préliminaires in vitro ont été réalisées pour simuler une dégradation enzymatique des hydrogels. Ces études ont permis de sélectionner un nombre limité de formulations pertinentes pour nos objectifs de contrôle de la dégradabilité. Pour ce qui est de la biocompatibilité, des études in vitro ont également été réalisées pour vérifier la compatibilité des cellules avec les différentes formulations. Le remplacement de l'animal pour cette expérimentation n’est toutefois pas réalisable car les processus inflammatoires et immunitaires sont complexes et font appel à des systèmes non modélisables in vitro.
Réduction
Quatre injections seront réalisées par animal, ce qui limite le nombre nécessaire de souris pour ces expérimentations. La réalisation de ces 4 injections a montré une très bonne tolérance dans les expérimentations précédentes réalisées au sein du laboratoire. Par ailleurs, plusieurs types d’analyses (analyses d’imagerie, histologie, immunohistochimie) seront réalisées sur un même échantillon pour répondre aux deux questions posées par cette étude en même temps, ce qui diminuera aussi le nombre d’animaux nécessaires. Nous réaliserons 8 injections par condition, ce qui nous permet depuis déjà de nombreuses années de mettre en évidence des résultats statistiquement différents, tout en limitant le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Pour cette étude, nous avons choisi d'injecter les biomatériaux à l'aide d'une aiguille sous anesthésie gazeuse, ce qui permet de limiter le stress qui pourrait être causé par l’injection. De plus, l’injection est un procédé qui permet de limiter l'inflammation du site d'implantation, car c'est un acte mini-invasif. MODIFICATION - Pour les hydrogels non injectables avec une aiguille, une petite incision sera réalisée sous analgésie en pré et post-opératoire pour limiter toute douleur. Après l’intervention, Les souris seront observées par les expérimentateurs quotidiennement 48h après l’intervention, puis deux fois par semaine ensuite pour s'assurer de leur bien-être. Nous avons en effet mis en place des points limites adaptés, une grille de score et un arbre décisionnel nous permettant d’agir si le moindre signe de douleur venait à apparaître.
Choix des espèces
L'utilisation d'un modèle murin immunocompétent est essentielle pour visualiser la réponse inflammatoire, paramètre majeur en vue d'une potentielle application chez l'Homme. Les études seront réalisées avec des souris adultes, c'est-à-dire, âgées de 12 semaines. Cela correspond à de jeunes adultes avec une croissance terminée, une maturation sexuelle et un potentiel de régénération conservé.
Etude de l’effet d’activateurs du canal sodique musculaire sensible au voltage sur la faiblesse musculaire
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
72 souris, mutantes pour le canal sodique musculaire ou témoins, vont être utilisées dans des procédures menées sous anesthésie, toutes tuées avant tout réveil. Après une injection d'analgésique à l'éveil, chacune est anesthésiée, incisée aux deux pattes arrière et injectée dans un muscle de chaque patte avec des peptides tirés de venins, puis maintenue endormie trente minutes avant d'être tuée pour disséquer ces muscles. La force se mesure ensuite sur muscle isolé, en vue de molécules candidates contre des myopathies congénitales. Le porteur juge "nécessaire de les injecter en intramusculaire avant la mise à mort" parce que ces peptides, trop gros, pénètrent mal dans un muscle déjà disséqué.
Objectifs
L'objectif du projet est de tester si 3 molécules peptidiques issues de venins d’animaux et synthétisées en laboratoire, augmentent la force développée par des muscles squelettiques isolés de souris (protocoles dits « ex vivo »). Nous avons montré que ces molécules augmentent l'activité du canal sodique musculaire dans des cellules en culture. Or, l'activité de ce canal régule l'intensité de la force développée par les muscles : plus il est actif, plus la force musculaire est importante. Nous souhaitons déterminer si ces 3 molécules sont capables d’augmenter la force musculaire. Malheureusement, les molécules peptidiques pénètrent très peu dans le muscle lorsqu'elles sont mises dans le milieu dans lequel un muscle disséqué baigne, ceci à cause de leur grande taille. Il est donc nécessaire de les injecter en intramusculaire avant la mise à mort de l’animal pour améliorer leur diffusion intramusculaire et réduire le risque de faux négatifs lorsque nous devons mesurer la force développée par un muscle isolé de souris en présence de ces molécules.
Bénéfices attendus
Le canal sodique musculaire est une protéine indispensable à la contraction musculaire chez les mammifères. Une forte réduction de son activité d’origine génétique cause chez l'homme des myopathies congénitales avec perte de force (faiblesse) musculaire invalidante voire mortelle à la naissance de type myopathique. Aucun traitement n'existe pour améliorer ces myopathies. Nous avons établi une lignée de souris mutée pour ce canal. Les muscles des souris avec moitié moins de canal sodique sont faibles comparés aux muscles de souris contrôles lorsqu’on mesure la force qu’ils développent ex vivo. Réaliser ce projet déterminera si les 3 molécules peptidiques identifiées, qui activent le canal sodique dans des cellules, sont capables d’améliorer la faiblesse des muscles de souris ayant moitié moins de canal sodique comparés aux muscles de souris contrôles. Nous espérons ainsi identifier des molécules thérapeutiques candidates contre les myopathies causées par une forte réduction d’activité du canal sodique musculaire.
Procédures
Une procédure chirurgicale sans réveil d'1h30 est prévue. Chaque animal aura une injection sous-cutanée d'un analgésique à l’état vigile (5 min). Il sera anesthésié 30 min après cette injection (anesthésie gazeuse, 10 min induction). Une incision de la peau des 2 pattes arrière et une injection intramusculaire dans un muscle de chaque patte arrière seront effectuées sous anesthésie (15 minutes). L'animal sera maintenu anesthésié pendant 30 min après l’injection intramusculaire puis mis à mort pour dissection des muscles injectés.
Impact sur les animaux
L’injection sous-cutanée d'un analgésique à l’état vigile peut engendrer un stress. L'injection intramusculaire et les molécules injectées peuvent avoir des effets douloureux locaux. Les molécules injectées pourraient avoir des effets sur le système cardiaque ou respiratoire si elles pénètrent dans la circulation générale sanguine en trop grande quantité.
Devenir
Nous devons mettre à mort les animaux pour disséquer les muscles injectés et mesurer la force qu'ils développent en réponse à des stimulations électriques directement appliquées sur le muscle.
Remplacement
Nous étudions l'effet des molécules peptidiques testées sur le canal sodique musculaire dans des cultures cellulaires pour remplacer les animaux. Ces études nous permettent de déterminer quelles sont les molécules les plus intéressantes à étudier. Différentes doses par molécule sont étudiées en culture, ce qui nous permet de définir une dose à utiliser in vivo et donc de réduire le nombre d'animaux à utiliser. Néammoins, ces modèles cellulaires ne sont pas des cellules musculaires, et ne peuvent pas se contracter. Des modèles de culture de cellules musculaires existent, mais ils correspondent à des cellules musculaires en début de développement qui se contractent de manière anarchique et non contrôlée contrairement aux cellules musculaires adultes fonctionnelles. L'organisation des cellules musculaires in vitro ne reproduit pas aujourd'hui l'alignement des cellules musculaires composant un muscle. Leur contraction asynchrone ne permet pas de développer une force suffisamment robuste pour être mesurée de manière reproductible. Enfin, les modèles musculaires en culture expriment en forte quantité un second canal sodique sensible au voltage dont la présence faussera les résultats observés. C'est la raison pour laquelle nous avons recours aux animaux afin de déterminer l'effet des molécules peptidiques sélectionnées sur la force développée par un muscle squelettique adulte.
Réduction
L'injection intramusculaire permet d'optimiser la diffusion intramusculaire des molécules peptidiques étudiées. Cela permet de réduire le nombre d'animaux requis pour palier une grande variabilité des résultats, voire le risque de faux-négatifs et donc de mises à mort inutiles, si nous placons les molécules dans le milieu dans lequel baigne le muscle isolé. Nous avons utilisé un outil informatique pour calculer le nombre d'animaux nécessaires pour voir un effet. Les effectifs ont été ramenés au minimum tout en permettant d'avoir un effet statistique significatif.
Raffinement
Une période d'acclimatation de 2 semaines sera respectée à l’arrivée des animaux. Un analgésique sera injecté afin de contrecarrer la douleur liée à l'incision de la peau et à l'injection intramusculaire et celle éventuellement liée à l’action biologique des molécules peptidiques. L'injection intramusculaire et la faible quantité de molécules injectée réduisent fortement les risques liés à une diffusion dans la circulation générale. L'animal anesthésié sera placé sur un tapis chauffant. Le rythme respiratoire et l'absence de mouvements ou d'hémorragie seront contrôlés tout au long de l'anesthésie gazeuse.
Choix des espèces
La souris est utilisée car c'est le mammifère pour lequel les outils de modification du génome, les protocoles d'anesthésie, d'injection intramusculaire et de mesure de force développée par les muscles isolés sont les mieux établis, ce qui permet au mieux de respecter les 3R. Nous utiliserons des souris d'une lignée génétiquement modifiée pour le canal sodique musculaire que nous avons développée pour cet objectif. L'utilisation de cette lignée est essentielle pour envisager un développement à visée thérapeutique pour les myopathies congénitales humaines. Des adultes agés de 2,5 à 6 mois seront utilisés car à ces âges les muscles ont une taille suffisante pour réaliser des expériences robustes. C'est à ces âges que nous avons montré une perte de force des muscles isolés d'animaux mutants pour le canal sodique. Des mâles seront utilisés pour tester les 3 molécules, nos résultats précédents montrant que la faiblesse liée au canal sodique musculaire est plus marquée pour ce sexe. Des femelles seront utilisées uniquement pour la molécule identifiée comme étant la plus efficace chez les mâles afin de confirmer qu'elle est également efficace pour ce sexe tout en réduisant le nombre d'animaux utilisés.
Évaluation de protéines modifiées pour le développement d’une thérapie génique contre la Dystrophie Myotonique de type 1 chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Pour tester des outils de thérapie génique contre la dystrophie myotonique de type 1, 2 600 souris issues de deux lignées modifiées pour présenter des signes de la maladie vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit une injection unique d'un vecteur viral sous anesthésie, certaines passent un test d'agrippement et un électrocardiogramme, et une partie est opérée pour mesurer la contraction du muscle sous stimulation électrique du nerf, avant d'être tuée sans réveil pour prélever muscles, diaphragme et cœur. Le porteur affirme que ces phénotypes "ne compromettent pas le bien-être des animaux". Il prévoit pourtant de déposer la nourriture au fond de la cage en cas de "faiblesse musculaire importante".
Objectifs
La dystrophie myotonique de type 1 est une maladie fréquente chez l’adulte qui touche principalement les muscles, mais aussi le cœur et certains aspects du fonctionnement du système nerveux. Elle entraîne une faiblesse musculaire, une diminution de la masse musculaire, des difficultés de relâchement des muscles après contraction, ainsi que des troubles cardiaques pouvant être graves. L’importance des symptômes varie fortement d’une personne à l’autre. Cette variabilité dépend notamment de caractéristiques génétiques propres à la maladie, ce qui rend son évolution difficile à prévoir et à prendre en charge. Au cours du temps, la maladie a tendance à s’aggraver progressivement, ce qui contribue à la détérioration de l’état des patients. À l’heure actuelle, il n’existe pas de traitement permettant de guérir cette maladie. Il est donc nécessaire de mieux comprendre ses mécanismes et de développer de nouvelles approches thérapeutiques. Pour cela, l’utilisation de modèles animaux est indispensable. Certains modèles de souris reproduisent une partie des anomalies observées chez les patients, tandis que des modèles plus récents présentent des atteintes plus proches de la maladie humaine, notamment au niveau des muscles et du cœur. Dans ce contexte, ce projet a pour objectif de tester de nouvelles stratégies thérapeutiques basées sur l’utilisation de vecteurs viraux permettant d’introduire du matériel thérapeutique dans les cellules. Ces approches visent à corriger les dysfonctionnements observés dans les cellules malades. L’objectif est d’améliorer ces outils afin d’identifier les plus efficaces et les plus adaptés à une utilisation future. Le projet comprend plusieurs étapes : (i) tester différentes versions de ces outils chez la souris ; (ii) évaluer des éléments permettant d’en améliorer le fonctionnement ; (iii) comparer plusieurs stratégies issues de cette optimisation ; (iv) analyser les effets à court et à long terme des approches les plus prometteuses après leur administration.
Bénéfices attendus
La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est la maladie musculaire la plus fréquente chez l’adulte (1 personne sur 8000 en moyenne au niveau mondial) et est très invalidante. Il n’y a encore aucun médicament pour cette maladie. L’attente des patients pour un traitement ciblé est donc très forte. L’objectif principal de ce projet est la validation de composés thérapeutiques innovants, développés dans notre laboratoire, qui permettraient une amélioration des symptômes spécifiques à la maladie dans le modèle murin, pour ensuite passer à des essais chez l’homme et avoir un médicament spécifique. Les composés évalués dans ce projet pourraient à terme bénéficier, en théorie, à tous les patients atteints de DM1.
Procédures
Les animaux recevront une injection unique d’un outil thérapeutique transporté par un vecteur viral permettant l’introduction d’un matériel thérapeutique dans les cellules. Cette administration pourra être réalisée soit localement (intramusculaire), soit de manière systémique (dans la circulation sanguine). L’injection est réalisée sous anesthésie générale et dure moins de 2 minutes par animal. Elle n’est pas répétée. Seuls les animaux recevant une injection systémique feront l’objet d’un prélèvement sanguin initial avant administration. Ce prélèvement dure moins de 2 minutes. Les animaux recevant une injection systémique pourront également faire l’objet d’évaluations fonctionnelles non invasives comprenant un test de force musculaire par agrippement (grip test ; durée d’environ 10 minutes par animal) ainsi qu’un électrocardiogramme (ECG ; durée d’environ 5 à 10 minutes par animal sous anesthésie générale légère). Ces examens ne provoquent pas de douleur. Les animaux recevant une injection intramusculaire ou systémique pourront faire l’objet d’une évaluation terminale de la fonction musculaire in situ nécessitant une intervention chirurgicale d’environ 15 à 20 minutes. Cette procédure est réalisée sous anesthésie générale profonde associée à une analgésie adaptée. Elle permet de mesurer les paramètres de contractilité musculaire en réponse à une stimulation électrique du nerf moteur. À l’issue de cette évaluation, les animaux recevant une injection systémique feront l’objet d’un prélèvement sanguin terminal d’une durée inférieure à 2 minutes, réalisé sous anesthésie générale profonde. Les animaux sont ensuite euthanasiés avant leur réveil afin d’éviter toute douleur, souffrance ou gêne post-opératoire.
Impact sur les animaux
Les études précédentes indiquent que l’administration de ces outils thérapeutiques n’entraîne pas de douleur ni d’effets nocifs détectables chez les animaux. Le modèle de souris utilisé dans ce projet présente des caractéristiques proches de la maladie humaine, avec notamment une faiblesse musculaire et des difficultés de relaxation musculaire. Ces manifestations n’ont pas été associées à des signes de douleur, même après plusieurs mois d’évolution. Les effets indésirables attendus sont principalement liés à cet état pathologique ainsi qu’aux différentes manipulations expérimentales. Les manipulations courantes (pesée, injections, anesthésie) peuvent provoquer un stress léger et de courte durée. Les prélèvements sanguins peuvent entraîner une douleur brève, ainsi qu’un faible risque d’hématome ou de saignement au point de prélèvement. Les outils utilisés dans ce projet, ou des approches similaires, ont déjà été testés chez la souris sans effets secondaires notables. Une légère sensibilité locale peut néanmoins apparaître au point d’injection, notamment lors des administrations dans le muscle.
Devenir
Tous les animaux qui entreront dans ce projet (soit un maximum de 2600 souris) seront euthanasiés à la fin de la procédure à laquelle ils seront associés. En effet, dans le cadre de l'évaluation d'approches thérapeutiques comme celles décrites dans ce projet, nous devons vérifier la correction des symptômes moléculaires au niveau des organes atteints. Dans le cas des modèles murins de la maladie que nous étudions (Dystrophie myotonique de type 1), nous devons vérifier l'efficacité de notre traitement au niveau des muscles, du diaphragme et du coeur, ce qui rend strictement nécessaire l’euthanasie en fin de procédure afin de prélever ces organes. Ces marqueurs moléculaires sont très spécifiques à la maladie et corrèlent très bien avec l'état de sévérité et donc également avec l'efficacité du traitement. Ces études d'efficacité seront complétées par l'analyses de marqueurs sanguins pour déceler une éventuelle toxicité.
Remplacement
Dans un objectif de remplacement, les composés thérapeutiques seront d’abord testés sur des cellules en laboratoire, avant toute utilisation chez l’animal. Cependant, ces modèles cellulaires ne reproduisent pas totalement le fonctionnement des muscles adultes. Les fibres musculaires sont des cellules complexes et très spécialisées, difficiles à reproduire en dehors de l’organisme. Il est donc nécessaire d’évaluer ces approches chez l’animal afin de vérifier leur efficacité dans un organisme entier. Pour cela, des modèles de souris reproduisant la maladie humaine seront utilisés. Ces modèles permettent d’étudier les effets des traitements à la fois au niveau biologique et au niveau fonctionnel (muscles, cœur). Seuls les composés ayant montré une bonne efficacité en laboratoire et l’absence d’effets indésirables seront testés chez la souris. Ces composés seront administrés soit localement dans le muscle, soit par voie générale (dans la circulation). Deux modèles de souris seront utilisés, présentant des formes de maladie différentes, afin de mieux refléter la diversité observée chez les patients.
Réduction
Le nombre d’animaux a été limité au strict minimum nécessaire afin de répondre aux objectifs scientifiques du projet. Tous les animaux issus des croisements seront utilisés, sans distinction de sexe. Les animaux ne présentant pas les caractéristiques attendues seront utilisés comme groupes de comparaison, ce qui permet d’éviter d’en utiliser davantage. Le protocole a également été conçu pour tirer le maximum d’informations de chaque animal. Plusieurs types d’analyses seront réalisés sur les mêmes individus et sur différents tissus, afin de limiter le nombre total d’animaux utilisés. Le projet est organisé en plusieurs étapes successives. La poursuite des étapes suivantes dépendra des résultats obtenus aux étapes précédentes. Cette approche permet d’éviter des expérimentations inutiles et de réduire le nombre d’animaux utilisés. Le nombre total d’animaux nécessaires a été déterminé à l’aide d’un calcul préalable, permettant de s’assurer que les résultats obtenus seront fiables tout en utilisant le moins d’animaux possible. Les résultats seront analysés à l’aide de méthodes statistiques adaptées, afin de garantir une interprétation rigoureuse des données. Au total, un maximum de 2600 animaux sera utilisé dans ce projet.
Raffinement
Afin de limiter au maximum le stress et la souffrance animale, toutes les mesures nécessaires seront mises en œuvre tout au long du protocole. Les animaux seront pris en charge par du personnel qualifié. Leur bien‑être sera assuré grâce à un environnement adapté, comprenant des éléments d’enrichissement (matériaux à ronger, abris). Les souris seront hébergées en groupe (jusqu’à six individus), avec un accès libre à l’eau et à la nourriture, et dans des conditions contrôlées de température, d’humidité et de lumière (alternance jour/nuit). L’hébergement individuel sera évité autant que possible. Si cela est nécessaire, des enrichissements supplémentaires seront fournis et une attention particulière sera portée à leurs conditions de vie. Une surveillance quotidienne des animaux sera assurée. Des critères précis permettront de détecter toute altération de l’état général (perte de poids, signes de souffrance). Si nécessaire, les animaux seront euthanasiés afin d’éviter toute souffrance prolongée. Lors des procédures expérimentales, une anesthésie sera utilisée lorsque nécessaire, ainsi qu’un traitement adapté visant à prévenir la douleur. Une surveillance renforcée sera mise en place pendant une à deux heures après chaque intervention. Les manipulations seront réalisées avec précaution afin de limiter le stress et l’inconfort des animaux, notamment lors des manipulations pouvant déclencher des contractions musculaires. En cas de faiblesse musculaire importante, la nourriture sera placée au fond de la cage afin de faciliter l’accès.
Choix des espèces
Différents modèles animaux de cette maladie ont été développés, mais les modèles murins sont les seuls à reproduire de manière fiable les principaux signes observés chez les patients. Dans ce projet, deux modèles de souris présentant des formes différentes de la maladie seront utilisés. Ils reproduisent les principales caractéristiques de la pathologie, notamment des anomalies du fonctionnement musculaire, une faiblesse musculaire ainsi que des atteintes cardiaques. Ces modèles sont donc particulièrement adaptés pour évaluer l’efficacité de nouvelles approches thérapeutiques. Aucun de ces modèles ne présente d’altération majeure de l’état général des animaux. Les animaux seront utilisés au stade adulte (à partir de 8 semaines d’âge), lorsque leur croissance et leur développement sont terminés. Les phénotypes observés dans ces modèles restent compatibles avec un bon état général et ne compromettent pas le bien-être des animaux.
Biomatériaux pour la reconstruction osseuse EU 1/2
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Opérés une première fois trente minutes sous anesthésie générale pour qu'un défaut osseux soit creusé dans leur palais et qu'une plaque de silicone y soit posée, 48 rats attendent un mois avant une seconde opération qui retire la plaque et comble le trou. S'y ajoutent trois séances d'imagerie aux rayons X de dix minutes, sous anesthésie gazeuse, dans un second établissement, avec le transport que cela suppose. Ces procédures sont classées en niveau de souffrance sévère, et le porteur indique que la création du défaut osseux peut entraîner une douleur post-opératoire, un changement du comportement alimentaire et une perte de poids, les rats étant séparés de leurs congénères pendant les 24 heures qui suivent l'opération. Tous sont mis à mort à la fin pour analyser au microscanner et en histologie l'os néoformé et les tissus qui l'entourent.
Objectifs
Les fentes labio-alvéolo-palatines (ou plus communément appelées « becs-de-lièvre ») sont les malformations congénitales les plus fréquentes en France (1 cas sur 700 naissances en 2023). Leur prise en charge chirurgicale commence dès les premiers mois de la vie avec, dans le cas des fentes alvéolaires, une étape d’autogreffe osseuse généralement prélevée sur l’os du bassin, à l’âge de 4 ou 5 ans. L’ingénierie tissulaire, utilisant des biomatériaux avec ou sans cellules, a connu d’importants développements au cours des dernières années dans le cadre de la réparation des pertes osseuses et ouvre désormais le champ à la médecine dite régénérative. À l’avenir, elle pourrait donc remplacer les autogreffes osseuses, ce qui permettrait d’épargner aux enfants opérés toute douleur ou inflammation au niveau de la zone de prélèvement osseux. Des substituts naturels ou synthétiques ont déjà été développés pour tenter de combler les pertes osseuses, et leur fonctionnalisation par des cellules souches du tissu osseux a prouvé une amélioration de leur efficacité en réparation osseuse. Cependant, malgré des résultats favorables, l’ingénierie tissulaire ne permet pas encore la régénération d’un tissu fonctionnel comparable au tissu sain. Le projet, qui se déroule dans deux établissements utilisateurs (EU1 et EU2), vise ainsi à proposer une solution implantable pour la reconstruction osseuse, dépassant les performances jusqu’ici obtenues grâce à l’utilisation inédite d’organoïdes de moelle osseuse.
Bénéfices attendus
Aujourd’hui, les fentes labio-alvéolo-palatines (ou « becs-de-lièvre ») sont l’une des malformations congénitales les plus fréquentes au monde (1 cas pour 700 naissances en France en 2023 selon l’Organisation mondiale de la santé), ce qui en fait un véritable problème national et international de santé publique. Ces malformations sont perçues comme graves et affectent le visage, l’audition, la parole, voire le développement cognitif des patients, engendrant ainsi un handicap social conséquent. La prise en charge hospitalière actuelle de ces malades s’effectue d’abord par une chirurgie de fermeture du défaut, réalisée rapidement après la naissance, puis via une greffe osseuse prélevée au niveau du bassin du patient âgé de 4 ou 5 ans. Cette succession d’opérations génère plusieurs points problématiques : chirurgie lourde (particulièrement au vu de l’âge du patient), délai long de prise en charge, nombreuses visites hospitalières obligatoires, lésions vasculaires, infections ou autres complications post-opératoires. Afin de pallier cette prise en charge fortement incommodante pour le patient, ce projet propose de valider le concept d’un biomatériau implantable innovant à l’issue d’une unique chirurgie précoce, améliorant significativement la réparation osseuse sur le long terme. Au niveau clinique, cela conduira à une prise en charge plus supportable pour le patient et moins complexe pour le personnel hospitalier.
Procédures
Au début de la période expérimentale, une chirurgie visant à créer un défaut osseux au niveau du palais et l’insertion d’une plaque de silicone seront réalisées chez les animaux. L’opération dure environ 30 minutes et est réalisée sous anesthésie générale. Un mois après, le retrait de la plaque de silicone et le comblement du défaut seront effectués. L’opération dure environ 10 minutes et est réalisée sous anesthésie générale. Les interventions chirurgicales seront réalisées au sein de l'EU1. Des acquisitions d’imagerie par rayons X seront réalisées au sein de l'EU2 : trois imageries au total par animal, d’environ 10 minutes par acquisition, réalisées sous anesthésie gazeuse.
Impact sur les animaux
La manipulation des animaux engendrera un stress léger potentiel chez ces derniers, notamment lors de la phase d’acclimatation. Si l’harmonie sociale à l’intérieur des cages est compromise, les animaux seront séparés de leur congénères. De la même façon, la séparation post-opératoire, d’une durée de 24 heures, pourrait produire une angoisse légère et transitoire chez les animaux concernés. Une légère douleur passagère pourra être ressentie lors des traitements par injection abdominale (analgésique, anesthésiques, antibiotique, produit de réhydratation, produit d’aide au réveil). De plus, les anesthésies prévues dans l’étude (gazeuse en pré-opératoire et pendant toutes les phases d’acquisition d’imagerie aux rayons X) engendreront un stress léger chez les rats. La création du défaut osseux est une intervention sévère susceptible d'entrainer une douleur post-opératoire qui fera l'objet d'une prise en charge analgésique. Les deux phases chirurgicales de l’étude pourront provoquer des douleurs et/ou un changement du comportement alimentaire chez les animaux opérés, pouvant notamment amener à une perte de poids transitoire. Le transport entre les 2 établissements utilisateurs conduira à un stress léger des animaux. Un contrôle rigoureux de ces nuisances et effets indésirables attendus sera effectué et des actions spécifiques mises en place s’ils dépassent les points limites fixés par la procédure.
Devenir
Les animaux utilisés dans le projet seront mis à mort à la fin de la procédure par une méthode réglementaire, afin de pouvoir réaliser des analyses post mortem sur le défaut osseux, le tissu osseux néoformé et les tissus adjacents au défaut (acquisitions et analyses au microscanner, histologie et immunohistologie).
Remplacement
Le projet vise à proposer une solution implantable pour la reconstruction osseuse dépassant les performances jusqu'ici obtenues en chirurgie conventionnelle. Aucun modèle cellulaire ne permet de reproduire la complexité cellulaire et moléculaire, les interactions entre les cellules ainsi que le système vasculaire intervenant dans le processus de réparation osseuse. Par ailleurs, cette étude ne peut être réalisée sur des modèles invertébrés car ils ne présentent pas de squelette interne. Le recours à un modèle in vivo est dû au fait que les alternatives actuellement disponibles ne sont pas appropriées pour étudier la réparation osseuse.
Réduction
Grâce à une analyse statistique basée sur la littérature, le nombre de rats utilisés a été réduit au minimum permettant d'obtenir des résultats statistiquement significatifs. Le recours à une technologie d'imagerie non invasive in vivo, réduit de manière significative le nombre d'animaux utilisés dans cette étude.
Raffinement
Pour le bien-être des animaux, une phase d'acclimatation de 1 semaine sera observée. Durant cette période, un rapprochement positif homme-animal par des chatouilles sera mis en place. Les animaux seront hébergés par 2 dans des cages. Un enrichissement social, tactile et environnemental sera mis en place. La température et l’hygrométrie du local climatisé seront adaptées aux conditions optimales des rats. Les rythmes circadiens seront scrupuleusement respectés, l’eau et la nourriture seront fournies à volonté. Pendant les 3 jours précèdent les chirurgies, les animaux seront chatouillés (tickling). L'ensemble des procédures chirurgicales est réalisé sous anesthésie générale associé à une analgésie adaptée à l'espèce et à la nature de l'intervention. Un suivi post-opératoire est mis en place, incluant l'application de points limites définis pour ce projet. Le transport des animaux sera effectué par un transporteur agrée garantissant des conditions optimales de bien-être animal (ventilation, lumière, hydrométrie, température) et la conformité aux exigences réglementaires en vigueur. L’utilisation d’une technologie d’imagerie in vivo permettra le suivi de la régénération osseuse des animaux dans le temps par une technique non invasive. Le bien-être des animaux ne sera donc pas impacté lors des acquisitions. Une fois l’induction gazeuse réalisée et l’animal transféré à l’intérieur du microscanner sous masque ventilé, cette anesthésie sera contrôlée tout au long de l’acquisition des scans grâce à une caméra interne à l’appareil, permettant le suivi de la respiration. Enfin, à la fin de chaque phase de chirurgie et d'imagerie, les animaux recevront des friandises appétentes.
Choix des espèces
Le modèle de fente palatine chez le rat est bien caractérisé dans la littérature scientifique. De plus, le rat présente un processus de réparation osseuse comparable à celui de l'homme, ainsi qu'une taille suffisante permettant d'effectuer des gestes chirurgicaux. Les animaux utilisés dans cette procédure seront adolescents au moment de la chirurgie et seront suivis jusqu’à l’âge adulte. La taille des animaux à l'adolescence est suffisante pour la chirurgie et leur croissance osseuse restera encore forte pendant plusieurs semaines, permettant le suivi dans le temps par l’observation par une technique d’imagerie non douloureuse de la régénération osseuse.
Biomatériaux pour la reconstruction osseuse EU 1/2
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Un défaut osseux est creusé dans le palais de 48 rats sous anesthésie générale, avec insertion d'une plaque de silicone retirée un mois plus tard lors d'une seconde opération qui comble le trou. Ces procédures d'un niveau de souffrance sévère se terminent par la mise à mort de tous les rats, pour analyser au microscanner et en histologie l'os néoformé. L'objectif déclaré est de valider un biomatériau à base d'organoïdes de moelle osseuse qui remplacerait, à terme, la greffe osseuse prélevée sur le bassin des enfants opérés d'une fente labio-alvéolo-palatine vers 4 ou 5 ans. Le porteur écrit que les anesthésies gazeuses des trois séances d'imagerie engendreront un stress léger chez les rats, puis, quelques lignes plus loin, que leur "bien-être" ne sera pas impacté lors de ces acquisitions.
Objectifs
Les fentes labio-alvéolo-palatines (ou plus communément appelées « becs-de-lièvre ») sont les malformations congénitales les plus fréquentes en France (1 cas sur 700 naissances en 2023). Leur prise en charge chirurgicale commence dès les premiers mois de la vie avec, dans le cas des fentes alvéolaires, une étape d’autogreffe osseuse généralement prélevée sur l’os du bassin, à l’âge de 4 ou 5 ans. L’ingénierie tissulaire, utilisant des biomatériaux avec ou sans cellules, a connu d’importants développements au cours des dernières années dans le cadre de la réparation des pertes osseuses et ouvre désormais le champ à la médecine dite régénérative. À l’avenir, elle pourrait donc remplacer les autogreffes osseuses, ce qui permettrait d’épargner aux enfants opérés toute douleur ou inflammation au niveau de la zone de prélèvement osseux. Des substituts naturels ou synthétiques ont déjà été développés pour tenter de combler les pertes osseuses, et leur fonctionnalisation par des cellules souches du tissu osseux a prouvé une amélioration de leur efficacité en réparation osseuse. Cependant, malgré des résultats favorables, l’ingénierie tissulaire ne permet pas encore la régénération d’un tissu fonctionnel comparable au tissu sain. Le projet, qui se déroule dans deux établissements utilisateurs (EU1 et EU2), vise ainsi à proposer une solution implantable pour la reconstruction osseuse, dépassant les performances jusqu’ici obtenues grâce à l’utilisation inédite d’organoïdes de moelle osseuse.
Bénéfices attendus
Aujourd’hui, les fentes labio-alvéolo-palatines (ou « becs-de-lièvre ») sont l’une des malformations congénitales les plus fréquentes au monde (1 cas pour 700 naissances en France en 2023 selon l’Organisation mondiale de la santé), ce qui en fait un véritable problème national et international de santé publique. Ces malformations sont perçues comme graves et affectent le visage, l’audition, la parole, voire le développement cognitif des patients, engendrant ainsi un handicap social conséquent. La prise en charge hospitalière actuelle de ces malades s’effectue d’abord par une chirurgie de fermeture du défaut, réalisée rapidement après la naissance, puis via une greffe osseuse prélevée au niveau du bassin du patient âgé de 4 ou 5 ans. Cette succession d’opérations génère plusieurs points problématiques : chirurgie lourde (particulièrement au vu de l’âge du patient), délai long de prise en charge, nombreuses visites hospitalières obligatoires, lésions vasculaires, infections ou autres complications post-opératoires. Afin de pallier cette prise en charge fortement incommodante pour le patient, ce projet propose de valider le concept d’un biomatériau implantable innovant à l’issue d’une unique chirurgie précoce, améliorant significativement la réparation osseuse sur le long terme. Au niveau clinique, cela conduira à une prise en charge plus supportable pour le patient et moins complexe pour le personnel hospitalier.
Procédures
Au début de la période expérimentale, une chirurgie visant à créer un défaut osseux au niveau du palais et l’insertion d’une plaque de silicone seront réalisées chez les animaux. L’opération dure environ 30 minutes et est réalisée sous anesthésie générale. Un mois après, le retrait de la plaque de silicone et le comblement du défaut seront effectués. L’opération dure environ 10 minutes et est réalisée sous anesthésie générale. Les interventions chirurgicales seront réalisées au sein de l'EU1. Des acquisitions d’imagerie par rayons X seront réalisées au sein de l'EU2 : trois imageries au total par animal, d’environ 10 minutes par acquisition, réalisées sous anesthésie gazeuse.
Impact sur les animaux
La manipulation des animaux engendrera un stress léger potentiel chez ces derniers, notamment lors de la phase d’acclimatation. Si l’harmonie sociale à l’intérieur des cages est compromise, les animaux seront séparés de leur congénères. De la même façon, la séparation post-opératoire, d’une durée de 24 heures, pourrait produire une angoisse légère et transitoire chez les animaux concernés. Une légère douleur passagère pourra être ressentie lors des traitements par injection abdominale (analgésique, anesthésiques, antibiotique, produit de réhydratation, produit d’aide au réveil). De plus, les anesthésies prévues dans l’étude (gazeuse en pré-opératoire et pendant toutes les phases d’acquisition d’imagerie aux rayons X) engendreront un stress léger chez les rats. La création du défaut osseux est une intervention sévère susceptible d'entrainer une douleur post-opératoire qui fera l'objet d'une prise en charge analgésique. Les deux phases chirurgicales de l’étude pourront provoquer des douleurs et/ou un changement du comportement alimentaire chez les animaux opérés, pouvant notamment amener à une perte de poids transitoire. Le transport entre les 2 établissements utilisateurs conduira à un stress léger des animaux. Un contrôle rigoureux de ces nuisances et effets indésirables attendus sera effectué et des actions spécifiques mises en place s’ils dépassent les points limites fixés par la procédure.
Devenir
Les animaux utilisés dans le projet seront mis à mort à la fin de la procédure par une méthode réglementaire, afin de pouvoir réaliser des analyses post mortem sur le défaut osseux, le tissu osseux néoformé et les tissus adjacents au défaut (acquisitions et analyses au microscanner, histologie et immunohistologie).
Remplacement
Le projet vise à proposer une solution implantable pour la reconstruction osseuse dépassant les performances jusqu'ici obtenues en chirurgie conventionnelle. Aucun modèle cellulaire ne permet de reproduire la complexité cellulaire et moléculaire, les interactions entre les cellules ainsi que le système vasculaire intervenant dans le processus de réparation osseuse. Par ailleurs, cette étude ne peut être réalisée sur des modèles invertébrés car ils ne présentent pas de squelette interne. Le recours à un modèle in vivo est dû au fait que les alternatives actuellement disponibles ne sont pas appropriées pour étudier la réparation osseuse.
Réduction
Grâce à une analyse statistique basée sur la littérature, le nombre de rats utilisés a été réduit au minimum permettant d'obtenir des résultats statistiquement significatifs. Le recours à une technologie d'imagerie non invasive in vivo, réduit de manière significative le nombre d'animaux utilisés dans cette étude.
Raffinement
Pour le bien-être des animaux, une phase d'acclimatation de 1 semaine sera observée. Durant cette période, un rapprochement positif homme-animal par des chatouilles sera mis en place. Les animaux seront hébergés par 2 dans des cages. Un enrichissement social, tactile et environnemental sera mis en place. La température et l’hygrométrie du local climatisé seront adaptées aux conditions optimales des rats. Les rythmes circadiens seront scrupuleusement respectés, l’eau et la nourriture seront fournies à volonté. Pendant les 3 jours précèdent les chirurgies, les animaux seront chatouillés (tickling). L'ensemble des procédures chirurgicales est réalisé sous anesthésie générale associé à une analgésie adaptée à l'espèce et à la nature de l'intervention. Un suivi post-opératoire est mis en place, incluant l'application de points limites définis pour ce projet. Le transport des animaux sera effectué par un transporteur agrée garantissant des conditions optimales de bien-être animal (ventilation, lumière, hydrométrie, température) et la conformité aux exigences réglementaires en vigueur. L’utilisation d’une technologie d’imagerie in vivo permettra le suivi de la régénération osseuse des animaux dans le temps par une technique non invasive. Le bien-être des animaux ne sera donc pas impacté lors des acquisitions. Une fois l’induction gazeuse réalisée et l’animal transféré à l’intérieur du microscanner sous masque ventilé, cette anesthésie sera contrôlée tout au long de l’acquisition des scans grâce à une caméra interne à l’appareil, permettant le suivi de la respiration. Enfin, à la fin de chaque phase de chirurgie et d'imagerie, les animaux recevront des friandises appétentes.
Choix des espèces
Le modèle de fente palatine chez le rat est bien caractérisé dans la littérature scientifique. De plus, le rat présente un processus de réparation osseuse comparable à celui de l'homme, ainsi qu'une taille suffisante permettant d'effectuer des gestes chirurgicaux. Les animaux utilisés dans cette procédure seront adolescents au moment de la chirurgie et seront suivis jusqu’à l’âge adulte. La taille des animaux à l'adolescence est suffisante pour la chirurgie et leur croissance osseuse restera encore forte pendant plusieurs semaines, permettant le suivi dans le temps par l’observation par une technique d’imagerie non douloureuse de la régénération osseuse.
Etude des pathologies liées à l’âge associées à une dérégulation de SHP2-EU1/2-MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles musculosquelettiques
Une partie des souris de ce projet porte, introduite dans son génome, la mutation humaine du syndrome de Noonan, et certaines lignées créées à cette occasion pourraient développer des tumeurs, source de douleur et de perte de poids selon le résumé. Ce second volet, mené dans le premier des deux établissements utilisateurs, déclare lui aussi 1 920 souris, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue. Injection d'insuline, gavage cinq jours sur sept pendant quatre semaines, huit piqûres pour mesurer la glycémie, irradiation, greffe de moelle osseuse : les gestes s'accumulent sur les mêmes individus, cumul que le porteur inscrit dans sa rubrique sur la réduction. Les seuils retenus pour mettre fin à la vie des souris sont une perte de poids de plus de 20 % en moins d'une semaine, l'hypothermie, ou un score de souffrance supérieur à 9.
Objectifs
Ce projet vise à mieux comprendre la physiopathologie du syndrome de Noonan (SN), une maladie génétique relativement fréquente principalement causée par des mutations sur le gène codant la proteine tyrosine phosphatase SHP2, qui causent une trop forte activation de cette protéine. Les patients présentent de multiples atteintes développementales (malformations du cœur, du crâne, du squelette, retard de croissance), mais aussi des troubles communément retrouvés chez l’individu âgé dans la population générale : syndrome métabolique, ostéoporose, cancers du sang, inflammation systémique, faiblesse musculaire. A l’appui de ces observations cliniques, de premières données in vitro révèlent un phénomène de vieillissement accéléré (appelé sénescence) dans des cellules exprimant des formes mutées de SHP2. De même, un modèle de la maladie développé chez la souris, en mutant le gène codant SHP2 pour introduire la mutation responsable de la maladie chez l’Homme, présente ce même vieillissement dans ses tissus dès son plus jeune âge. Ces données suggèrent que l’hyperactivation de SHP2 associée au SN pourrait provoquer un phénotype de vieillissement précoce dont nous souhaitons élucider les mécanismes, et qu’en miroir, l’inhibition de SHP2 pourrait freiner le développement de maladies liées à l’âge. Les objectifs du projet sont donc - de caractériser un modèle murin du SN du point de vue des pathologies liées à l’âge et de la longévité. - d’identifier les mécanismes responsables de ce phénotype, en explorant le rôle de la sénescence, des cellules du système immunitaires et de certaines hormones, dont on sait déjà qu’elles présentent des anomalies dans le SN. - d’évaluer si l’inhibition de SHP2 permet d’améliorer les pathologies liées à l’âge. LA MODIFICATION D'UNE PROCEDURE NECESSITE UNE MODIFICATION DU PROJET INITIAL AUTORISE AVEC AJOUT DE 256 ANIMAUX.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre de mieux comprendre la physiopathologie du SN afin de proposer des stratégies thérapeutiques et un suivi adapté aux patients. Au-delà des maladies rares, ce projet pourrait permettre d’identifier de nouveaux mécanismes impliqués dans le développement des pathologies liées à l’âge.
Procédures
-La mise à jeun des animaux pendant 6h pour normaliser la glycémie. -L’injection d’insuline et la contention associée sont réalisées une fois, durée max 15s. -Le gavage et la contention associée (durée
Impact sur les animaux
-Effets indésirables liées à l’établissement de nouvelles lignées : Certaines lignées générées dans le cadre de ce projet pourraient développer des tumeurs ce qui peut être source de douleur et de perte de poids mais pourra être anticipé par le suivi de l’expression précoce d’un marqueur fluorescent dans les cellules cancéreuses. -La mise à jeun des animaux représente un stress. -L’injection d’insuline et la contention associée sont source d’inconfort et de douleur légère au point d’injection. -Le gavage et la contention associée (durée
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés
Remplacement
Le syndrome de Noonan (SN) est une maladie génétique pour laquelle les patients portent dans toutes leurs cellules une mutation dite « gain-de-fonction » sur le gène codant pour SHP2, c’est-à-dire qui rend la protéine plus active. Les souris modèles de cette maladie développent les principaux symptômes de la maladie et représentent en ce sens le meilleur modèle d’étude de cette pathologie. Ce projet vise à mieux comprendre la physiopathologie du SN au regard du développement de pathologies liées à l’âge, ce qui nécessite un modèle intégré permettant une étude à l'échelle de l'organisme entier prenant en compte notamment des échanges hormonaux, du dialogue inter-organe et la contribution de cellules sanguines. Le recours à l’animal est donc indispensable pour ce projet de recherche. Les procédures expérimentales présentées à l’appui de ce projet ne peuvent donc pas être remplacées par d'autres méthodes n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Toutefois, des tests in vitro sur cellules en culture ont été préalablement réalisés pour limiter au maximum l'expérimentation sur l'animal.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire pour répondre aux différentes questions scientifiques exposées dans ce projet a été déterminé en se basant à la fois sur les données bibliographiques et sur des études préliminaires déjà réalisées par le porteur du projet au cours des précédents projets. Compte tenu de la variabilité des paramètres biologiques généralement observée au sein d’un groupe homogène, des groupes de 8 animaux seront nécessaires afin de pouvoir mettre en évidence des différences statistiques. Pour les suivis tout au long de la vie des animaux, 20% d’animaux supplémentaires seront prévus pour pallier des pertes d’animaux en cours de protocole. Dans un souci de réduction, le projet a été designé afin de réaliser plusieurs expériences sur les mêmes groupes dès lors qu’elles ne sont pas susceptibles d’interférer les unes avec les autres. Les tissus et organes prélevés seront collectés afin de pouvoir réaliser différents types d’analyses.
Raffinement
Les procédures seront réalisées dans le respect du bien-être animal pour limiter la souffrance, la douleur ou l’angoisse des animaux, en respectant les points limites préalablement définis. Les animaux seront placés en pièce d'acclimatation lors de leur arrivée à la zootechnie. Ils seront pris en charge par du personnel de la zootechnie compétent qui vérifie leur état et place de l'enrichissement (igloo, frisure, papier) dans les cages pour amoindrir le stress du transport et permettre aux animaux de faire un nid. Les animaux issus de différents cartons de transport ne seront jamais mélangés lors de la répartition dans les cages d'hébergement. Le caractère grégaire des souris sera maintenu puisque les animaux ne seront jamais seuls en cage (sauf si un isolement est nécessaire pour cause de bagarres ou pour certaines expériences). Les cages sont passées en revue quotidiennement et les animaux sont observés en détail au moins 2 fois par semaine pour repérer les blessures éventuelles, un comportement anormal (isolement, pas de reflexe de fuite lorsque l'on vient attraper l'animal, maigreur, problème de dentition), et pesés 1 fois par semaine. De plus, toutes les procédures engendrant de la douleur seront réalisées sous anesthésie générale et un analgésique sera utilisé en parallèle de ces procédures pour minimiser toute douleur.Les points limites sont: émaciation ou perte de poids > 20% en moins d’une semaine, hypothermie, cumul de signes de souffrance (prostration, poil hirsute, dos rond, perte d'activité, ou tout autre signe clinique jugé par le technicien expérimenté comme indiquant un état de souffrance auquel nous ne serions pas en mesure de remédier dans les 24h) atteignant un scoring >9. Ceux-ci permettront d’écarter précocement les animaux du protocole ou de les mettre à mort immédiatement en fonction de l’intensité des comportements observés et donc du niveau de souffrance.Chaque étude est discutée avec l’ensemble de l’équipe de recherche afin de garantir la pertinence de chaque expérience.
Choix des espèces
Les modèles murins utilisés dans ce projet représentent les seuls modèles de mammifères génétiquement modifiés pour reproduire la maladie humaine SN. De plus, les souris représentent un modèle bien établi pour l’analyse des fonctions métaboliques, endocriniennes et cardiaques. Pour la caractérisation d’un éventuel phénotype dommageable des lignées, les animaux seront suivis dès la période de croissance (3-8 semaines). Le reste des expériences, s’agissant de suivre des pathologies liées à l’âge, sera réalisé sur des animaux adultes de 3 à 24 mois.
Etude des pathologies liées à l’âge associées à une dérégulation de SHP2-(EU2/2)-MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles musculosquelettiques
1 920 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, sur un projet dont la modification a ajouté 256 souris. Elles subissent un jeûne de six heures, une injection d'insuline, un gavage cinq jours sur sept pendant vingt-huit jours, une irradiation et une transplantation de moelle osseuse, certaines passant quarante-huit heures isolées en cage de calorimétrie. Les tests sont nommés, un grip test qui étire l'animal par traction de la queue, répété deux fois, et des tests d'équilibre et de démarche hors de l'environnement familier. Le porteur écrit qu'étudier le vieillissement accéléré lié au syndrome de Noonan réclame "un modèle intégré permettant une étude à l'échelle de l'organisme entier", et conclut : "Le recours à l'animal est donc indispensable".
Objectifs
Ce projet vise à mieux comprendre la physiopathologie du syndrome de Noonan (SN), une maladie génétique relativement fréquente principalement causée par des mutations sur le gène codant la proteine tyrosine phosphatase SHP2, qui causent une trop forte activation de cette protéine. Les patients présentent de multiples atteintes développementales (malformations du cœur, du crâne, du squelette, retard de croissance), mais aussi des troubles communément retrouvés chez l’individu âgé dans la population générale : syndrome métabolique, ostéoporose, cancers du sang, inflammation systémique, faiblesse musculaire. A l’appui de ces observations cliniques, de premières données in vitro révèlent un phénomène de vieillissement accéléré (appelé sénescence) dans des cellules exprimant des formes mutées de SHP2. De même, un modèle de la maladie développé chez la souris, en mutant le gène codant SHP2 pour introduire la mutation responsable de la maladie chez l’Homme, présente ce même vieillissement dans ses tissus dès son plus jeune âge. Ces données suggèrent que l’hyperactivation de SHP2 associée au SN pourrait provoquer un phénotype de vieillissement précoce dont nous souhaitons élucider les mécanismes, et qu’en miroir, l’inhibition de SHP2 pourrait freiner le développement de maladies liées à l’âge. Les objectifs du projet sont donc - de caractériser un modèle murin du SN du point de vue des pathologies liées à l’âge et de la longévité. - d’identifier les mécanismes responsables de ce phénotype, en explorant le rôle de la sénescence, des cellules du système immunitaires et de certaines hormones, dont on sait déjà qu’elles présentent des anomalies dans le SN. - d’évaluer si l’inhibition de SHP2 permet d’améliorer les pathologies liées à l’âge. LA MODIFICATION D'UNE PROCEDURE NECESSITE UNE MODIFICATION DU PROJET INITIAL AUTORISE AVEC AJOUT DE 256 ANIMAUX.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre de mieux comprendre la physiopathologie du SN afin de proposer des stratégies thérapeutiques et un suivi adapté aux patients. Au-delà des maladies rares, ce projet pourrait permettre d’identifier de nouveaux mécanismes impliqués dans le développement des pathologies liées à l’âge.
Procédures
-La mise à jeun des animaux pendant 6h pour normaliser la glycémie. -L’injection d’insuline et la contention associée sont réalisées une fois, durée max 15s. -Le gavage et la contention associée (durée
Impact sur les animaux
-Effets indésirables liées à l’établissement de nouvelles lignées : Certaines lignées générées dans le cadre de ce projet pourraient développer des tumeurs ce qui peut être source de douleur et de perte de poids mais pourra être anticipé par le suivi de l’expression précoce d’un marqueur fluorescent dans les cellules cancéreuses. -La mise à jeun des animaux représente un stress. -L’injection d’insuline et la contention associée sont source d’inconfort et de douleur légère au point d’injection. -Le gavage et la contention associée (durée
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés
Remplacement
Le syndrome de Noonan (SN) est une maladie génétique pour laquelle les patients portent dans toutes leurs cellules une mutation dite « gain-de-fonction » sur le gène codant pour SHP2, c’est-à-dire qui rend la protéine plus active. Les souris modèles de cette maladie développent les principaux symptômes de la maladie et représentent en ce sens le meilleur modèle d’étude de cette pathologie. Ce projet vise à mieux comprendre la physiopathologie du SN au regard du développement de pathologies liées à l’âge, ce qui nécessite un modèle intégré permettant une étude à l'échelle de l'organisme entier prenant en compte notamment des échanges hormonaux, du dialogue inter-organe et la contribution de cellules sanguines. Le recours à l’animal est donc indispensable pour ce projet de recherche. Les procédures expérimentales présentées à l’appui de ce projet ne peuvent donc pas être remplacées par d'autres méthodes n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Toutefois, des tests in vitro sur cellules en culture ont été préalablement réalisés pour limiter au maximum l'expérimentation sur l'animal.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire pour répondre aux différentes questions scientifiques exposées dans ce projet a été déterminé en se basant à la fois sur les données bibliographiques et sur des études préliminaires déjà réalisées par le porteur du projet au cours des précédents projets. Compte tenu de la variabilité des paramètres biologiques généralement observée au sein d’un groupe homogène, des groupes de 8 animaux seront nécessaires afin de pouvoir mettre en évidence des différences statistiques. Pour les suivis tout au long de la vie des animaux, 20% d’animaux supplémentaires seront prévus pour pallier des pertes d’animaux en cours de protocole. Dans un souci de réduction, le projet a été designé afin de réaliser plusieurs expériences sur les mêmes groupes dès lors qu’elles ne sont pas susceptibles d’interférer les unes avec les autres. Les tissus et organes prélevés seront collectés afin de pouvoir réaliser différents types d’analyses.
Raffinement
Les procédures seront réalisées dans le respect du bien-être animal pour limiter la souffrance, la douleur ou l’angoisse des animaux, en respectant les points limites préalablement définis. Les animaux seront placés en pièce d'acclimatation lors de leur arrivée à la zootechnie. Ils seront pris en charge par du personnel de la zootechnie compétent qui vérifie leur état et place de l'enrichissement (igloo, frisure, papier) dans les cages pour amoindrir le stress du transport et permettre aux animaux de faire un nid. Les animaux issus de différents cartons de transport ne seront jamais mélangés lors de la répartition dans les cages d'hébergement. Le caractère grégaire des souris sera maintenu puisque les animaux ne seront jamais seuls en cage (sauf si un isolement est nécessaire pour cause de bagarres ou pour certaines expériences). Les cages sont passées en revue quotidiennement et les animaux sont observés en détail au moins 2 fois par semaine pour repérer les blessures éventuelles, un comportement anormal (isolement, pas de reflexe de fuite lorsque l'on vient attraper l'animal, maigreur, problème de dentition), et pesés 1 fois par semaine. De plus, toutes les procédures engendrant de la douleur seront réalisées sous anesthésie générale et un analgésique sera utilisé en parallèle de ces procédures pour minimiser toute douleur.Les points limites sont: émaciation ou perte de poids > 20% en moins d’une semaine, hypothermie, cumul de signes de souffrance (prostration, poil hirsute, dos rond, perte d'activité, ou tout autre signe clinique jugé par le technicien expérimenté comme indiquant un état de souffrance auquel nous ne serions pas en mesure de remédier dans les 24h) atteignant un scoring >9. Ceux-ci permettront d’écarter précocement les animaux du protocole ou de les mettre à mort immédiatement en fonction de l’intensité des comportements observés et donc du niveau de souffrance. Chaque étude est discutée avec l’ensemble de l’équipe de recherche afin de garantir la pertinence de chaque expérience.
Choix des espèces
Les modèles murins utilisés dans ce projet représentent les seuls modèles de mammifères génétiquement modifiés pour reproduire la maladie humaine SN. De plus, les souris représentent un modèle bien établi pour l’analyse des fonctions métaboliques, endocriniennes et cardiaques. Pour la caractérisation d’un éventuel phénotype dommageable des lignées, les animaux seront suivis dès la période de croissance (3-8 semaines). Le reste des expériences, s’agissant de suivre des pathologies liées à l’âge, sera réalisé sur des animaux adultes de 3 à 24 mois.
Effet analgésique d’un traitement dans des modèles de douleur induits chez la souris ou le rat MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
Rats : 6992
Tous tués à l'issue pour prélever cerveau, moelle épinière et ganglions nerveux, 10 924 souris et 6 992 rats, soit 17 916 individus, vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré à sévère. Une neuropathie est provoquée par chirurgie ou par injection d'un produit chimique, puis la douleur chronique, avec hyperalgésie au chaud et au froid et allodynie mécanique, est entretenue plusieurs semaines et mesurée jusqu'à deux fois par semaine par stimulation mécanique, immersion de la queue ou test thermique sur les pattes. Le porteur écrit que les études sur la douleur "n'utiliseront pas d'anesthésie ou d'analgésie pour ne pas fausser les résultats". Le nombre de souris et de rats reste une estimation, puisqu'il dépend, selon le porteur, de ses partenaires et des molécules de son pipeline.
Objectifs
Dans le cadre de programmes de maturation, nous développons au stade préclinique des nouvelles molécules pharmaceutiques ou en repositionnement. Pour chaque nouvelle molécule intégrée dans notre pipeline, des études de toxicologie (in vitro et/ou in vivo), de pharmacocinétique et d’efficacité sont réalisées. Ce projet concerne les études d’efficacité et a pour but d’étudier l’effet analgésique de différents traitements dans différents modèles de douleur chez la souris ou chez le rat. Le développement de molécules analgésiques et antalgiques pour traiter les douleurs (neuropathiques, chroniques ou aigues) est particulièrement important pour le confort des patients. Pour ce projet nous pensons effectuer 303 études avec pour chaque étude, l’utilisation de 10924 souris et 6992 rats, soit 17 916 animaux sur 5 ans. Toutefois, cela reste des estimations car le nombre d’études ne peut pas être déterminé à l’avance car il dépend de nos partenaires et de nos molécules en développement interne ainsi que du choix du modèle translationnel pour aller en clinique
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 sur la douleur. 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
[MODIFICATION:Un modèle de neuropathie pourra être induit par procédure chirurgicale ou injection de produit chimique.] La dose et la posologie seront déterminées à l’aide de la littérature existante et/ou d’études pilotes (varie entre 1 injection unique à plusieurs injections par semaine pendant plusieurs semaines). Les prélèvements sanguins seront réalisés sur animaux anesthésiés en fin de procédure (phase terminale). Les animaux recevront les administrations des traitements par différentes voies d’administration, jusqu’à 7 jours par semaine pendant la durée de l’étude. Des tests de comportement seront effectués jusqu’à 2 fois par semaine pendant la durée de l’étude : soit en mesurant la sensibilité à un stimulus mécanique (stimulation pendant 5 secondes, latence de 2 minutes entre chaque stimulation soit un test durant 15 minutes en tout), la sensibilité au chaud ou au froid au niveau des pattes arrières (30 sec ou 50 sec maximum, respectivement, en test unique) ou au niveau de la queue (immersion pendant 15 sec maximum avec 3 tests séparés de 5 minutes). Tous les animaux seront manipulés et observés plusieurs fois par semaine pour déterminer les scores des points limites.
Impact sur les animaux
Du fait de l’induction du modèle, l’animal va développer une douleur transitoire ou chronique (généralement d’une durée supérieure à 7 jours après l’induction du modèle expérimental et jusqu’à plusieurs semaines) avec hyperalgésie à la chaleur ou au froid et une allodynie mécanique ; l’animal peut également développer un œdème. Les modèles chroniques que nous utilisons sont conçus pour induire des douleurs d'intensité modérée, mimant la douleur chronique humaine, mais tout est mis en œuvre pour éviter une douleur excessive. L'intensité de la douleur est régulièrement évaluée à l’aide de tests comportementaux afin de s'assurer que les animaux ne souffrent pas inutilement. Nous anticipons une douleur chronique modérée et contrôlée, et les protocoles incluent des évaluations fréquentes pour s'assurer que celle-ci ne dépasse pas un seuil tolérable. Nous n’attendons pas de nuisance liée à l’administration des traitements (doses non toxiques) en dehors de celle induite par la piqure. De plus, les prélèvements de sang éventuels se feront en phase terminale sous anesthésie générale. Pour le modèle de neuropathie diabétique, des petits prélèvements de sang seront réalisés régulièrement (1 goutte) pour mesurer la glycémie à l’aide d’un glucomètre.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à l’issue de chaque procédure car certains tissus devront être prélevés pour réaliser des analyses complémentaires indispensables à l'évaluation scientifique des expérimentations menées. Nous prévoyons de collecter différents tissus (comme le cerveau, la moelle épinière, les ganglions nerveux, ou encore des tissus périphériques) afin de réaliser des analyses d'expression génique ou histologique pour évaluer les éventuels changements morphologiques ou dégénératifs. Ces analyses sont essentielles pour valider les résultats comportementaux et physiopathologiques observés durant les expériences, en apportant des preuves complémentaires au niveau cellulaire et moléculaire.
Remplacement
Notre projet se focalise sur l’induction de modèles expérimentaux de de douleur nécessitant l’utilisation d’un modèle animal. En effet, ce sont des modèles qui étudient principalement le comportement de l’animal. La douleur transitoire ou chronique est un sujet d’étude complexe nécessitant des expériences à l’échelle de l’organisme entier. Bien que des expériences in vitro seront réalisées en amont, l’espèce rat ou souris à travers nos différents modèles reproduisent au mieux la pathophysiologie humaine. Nos procédures expérimentales ont un caractère de stricte nécessité et ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales alternatives n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants et susceptibles d'apporter le même niveau d'information.
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 l’efficacité du traitement. Ce protocole ne sera mis en place qu’avec des molécules thérapeutiques qui auront montré une efficacité lors d’études précédentes afin de limiter l’utilisation des animaux.
Raffinement
MODIFICATION: Pour minimiser les impacts sur les animaux, des études pilotes (576 animaux maximum) seront menées sur un petit nombre d'animaux pour préparer une étude plus large. Toutes les procédures induisant une douleur, qu’elles soient chirurgicales (PSL, SNI) ou liées aux prélèvements sanguins, seront réalisées sous anesthésie générale à l’isoflurane (induction et maintien au masque) afin de limiter la douleur. Les interventions chirurgicales seront réalisées par du personnel habilité. Dans les modèles de douleur, l’administration systématique d’analgésiques ou d’anti-inflammatoires n’est pas applicable afin de ne pas interférer avec l’évaluation des comportements. Toutefois, lorsque nécessaire, une prise en charge analgésique pré- et post-opératoire sera mise en place pour limiter la douleur liée à l’acte chirurgical. Les animaux en chirurgie feront l’objet d’une surveillance rapprochée, avec un suivi quotidien pendant les 5 premiers jours puis bihebdomadaire. Les animaux présentant une douleur chimique ou naturelle seront suivis trois fois par semaine. Les injections intraveineuses seront surveillées et remplacées par des injections intrapéritonéales si nécessaire (queue abimée, veine collapsée…). Les études sur la douleur n’utiliseront pas d'anesthésie ou d'analgésie pour ne pas fausser les résultats, et les tests comportementaux dureront jusqu’à 15 minutes pour limiter la souffrance. Dans les procédures 3 et 4 (streptozotocine), les mises à jeun nécessaires à la mesure de la glycémie seront limitées au strict minimum afin de réduire le stress, avec un accès rapide à la nourriture après chaque mesure, l’eau restant disponible ad libitum. Elles seront réalisées en période diurne pendant 4 à 6 heures. Une attention particulière sera portée à l’état général des animaux, avec surveillance accrue et critères d’arrêt en cas de perte de poids ou de dégradation clinique. Les souris seront regroupées par 5 à 6 par cage et les rats par 2 à 3. L’environnement sera enrichi (nidification, divertissement) afin de réduire le stress et permettre aux animaux de se cacher et ronger. Les procédures auront lieu dans une pièce calme, avec manipulation délicate et habituation à l’expérimentateur. Un tunnel sera utilisé pour manipuler les souris sans les saisir par la queue. Les animaux seront randomisés afin d’optimiser l’expérience. L’objectif est de préserver le bien-être animal et de garantir la validité des résultats en limitant les biais.
Choix des espèces
La souris et le rat sont des modèles d’étude très développés et caractérisés, ils sont appropriés pour les études comportementales et pour l’étude de la douleur. Les modèles que nous allons utiliser ont été spécialement développés afin de modéliser de manière simple la douleur et d’étudier l’effet de médicaments sur celle-ci. L’utilisation des souris et des rats est reconnue pour ces modèles. Ils développent des symptômes de douleur, 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 douleur. L’utilisation de l’espèce souris ou rat se fera en fonction de l’avancée du projet : continuité du modèle pour valider les résultats dans un contexte laboratoire indépendant ou changement d’espèce pour valider les résultats dans un modèle indépendant. Le choix de l’espèce dépendra de l’efficacité de la molécule dans une espèce donnée. En effet, si celle-ci s’avère efficace elle pourra être éventuellement testée dans l’autre espèce afin de montrer une efficacité espèce indépendante. Les animaux seront âgés de 7-10 semaines au début de l’étude en accord avec la littérature existante ce qui correspond à un stade de développement de jeune adulte.
Elevage de souris transgéniques à des fins de recherche biomédicale à visée thérapeutique MODIFICATION
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
Tuées, gardées pour la reproduction ou versées à d'autres protocoles, 25 400 souris vont être élevées sur trois ans pour fournir sept lignées génétiquement altérées, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance légers et modérés. Entre 7 et 12 jours de vie, chaque souriceau subit un tatouage des phalanges et le prélèvement d'un morceau de queue de moins de 0,5 mm pour le génotypage. Celles qui portent les mutations neuromusculaires étudiées peuvent présenter une atteinte locomotrice, une polypnée ou des signes de déshydratation, et le porteur écrit les tuer avant l'apparition des symptômes quand aucun protocole ne les réclame. Le champ structuré du devenir compte ces 25 400 souris comme mortes, alors que le texte annonce qu'une partie reste en vie pour la reproduction ou pour d'autres projets, sans en donner la proportion.
Objectifs
Ce projet a pour but de produire et de génotyper des animaux d'élevage à des fins d'utilisation scientifique. Il permettra l’élevage de 7 souches de souris génétiquement altérées nécessaires à la mise en œuvre de différents projets de recherche ayant pour but de comprendre la physiopathologie des maladies étudiées dans notre Laboratoire et de trouver des approches thérapeutiques innovantes pour des maladies neuromusculaires.
Bénéfices attendus
Les bénéfices devant découler de ce projet concernent le domaine de la santé humaine. Ils visent à valider l’effet thérapeutique de molécules d’intérêt ou de produits de thérapie génique pour un groupe de maladies humaines rares et orphelines de médicaments, sur des modèles de la maladie. L’observation d’un effet thérapeutique permettra d’envisager un essai clinique qui, s’il est probant, devrait permettre de stopper l’évolution de la pathologie chez les patients atteints de maladies neuromusculaires rares.
Procédures
Les prélèvements de tissus à partir d'un très petit morceau de queue sont réalisés sur animaux vigiles. Cet acte est réalisé en même temps que le tatouage des phalanges et n’est pratiqué qu’une seule fois. Au total, moins de 5 minutes sont nécessaires pour réaliser ces deux actes par animal. En effet, si les prélèvements de tissus s'executent en moins d'une minute, les instruments doivent être désinfectés entre chaque animal ce qui peut prendre 5 minutes.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sur les animaux sont liées à la méthode de prélèvement de tissu sur jeunes animaux vigiles pour le génotypage. La contention d’animaux jeunes pour se faire peut entrainer un stress et une douleur légère passagère ne dépassant pas quelques heures. Les animaux porteurs des pathologies étudiées dans notre Laboratoire peuvent présenter un phénotype dommageable de type atteinte locomotrice, polypnée ou signes de déshydratation. Ces symptômes peuvent correspondre à un degré d'inconfort jugé modéré.
Devenir
Euthanasie des animaux ou maintien en en vie pour la reproduction ou une utilisation continue dans des projets applicatifs.
Remplacement
Un effort de remplacement est réalisé en amont voire en parallèle du programme d'élevage. En effet, nous essayons dans un premier temps de répondre aux questions biologiques qui se posent à nous à l'aide de modèles cellulaires. L’utilisation d’animaux dans des études n'est effective que lorsque les modèles cellulaires ne peuvent pas répondre aux questions biologiques. Par exemple, lorsqu'il est nécessaire d’étudier les symptômes liés à des troubles du comportement moteur caractéristiques des maladies neuromusculaires que nous étudions ou encore pour étudier la biodistribution d’un traitement dans l'organisme.
Réduction
Nous avons prévu d’utiliser un total de 25400 souris pour fournir les animaux nécessaires à l'ensemble des expériences pour les 5 années d'études à venir sachant que nos besoins peuvent évoluer en fonction d'éventuelles ré-orientations des objectifs scientifiques à l'appui de nouvelles publications scientifiques et de nouveaux résultats. Aussi nous sommes-nous basés sur les données statistiques de 2022 et 2023 ainsi que sur l'historique des données de production des lignées maintenues dans notre établissement pour faire cette estimation. Cette base d'estimation nous amène à envisager une moyenne de 5080 souris par année pour les 7 lignées de souris objet de ce dossier, soit un total de 25400 souris sur 5 ans. Les deux sexes seront utilisés dans les protocoles lorsque la maladie n’est pas liée au sexe ou que le projet n’est pas dépendant d’un des deux sexes.
Raffinement
Dans ce programme d’élevage, les animaux mimant les pathologies étudiées seront utilisés pour les projets applicatifs ou seront euthanasiés avant l’apparition des symptômes. Nous évitons ainsi l’expression du phénotype dommageable quand il n’est pas associé à un besoin expérimental. Les animaux sont élevés dans un environnement enrichi (maisonnette en cellulose, bâtonnets en bois, élément pour la confection des nids, copeaux, tunnel, autres éléments spatiaux d'enrichissement) et sont observés quotidiennement. Au moment du sevrage, nous ne séparons les fratries que par sexe et ne regroupons pas les mâles (frères et germains) à plus de 2 semaines d'écart d'âge pour limiter le risque d’agressivité. De la nourriture est ajoutée directement sur le sol de la cage et des pipettes d’eau plus longues sont mises en place pour que les juvéniles sevrés ou les animaux présentant une atteinte locomotrice aient facilement accès à l'eau et à l'aliment. Le cas échéant, un aliment hydratant et nourrissant peut être placé à même le sol dans une coupelle pour les animaux déshydratés. Pour ne plus attraper les animaux par la queue lors du change des litières, les zootechniciens utilisent leurs mains jointes en creux ou des tubes pour inciter les animaux à passer d’une cage à l’autre par eux-mêmes. Concernant les biopsies de tissu pour l'identification génétique des animaux, elles sont effectuées une seule fois entre 7 et 12 jours de vie par prélèvement d'un très petit bout de queue (moins de 0,5 mm). Ce prélèvement de tissu est réalisé à un âge où l’ossification et l’innervation des tissus ne sont pas encore bien différenciées.
Choix des espèces
Les souris ont été choisies comme animaux modèles car ces animaux ont pu être modifiés génétiquement afin de présenter les mutations génétiques responsables des différentes maladies étudiées dans notre Equipe, ce qui en font le plus petit modèle animal présentant les signes cliniques et pathologiques mimant ces maladies. Les animaux de ce projet d’élevage seront utilisés à un stade précoce pour les identifications individuelles (microtatouage) et l'identification génétique ; et à un stade plus tardif de maturité sexuelle pour le renouvellement des reproducteurs.
Etude des propriétés anti-arthrosiques de nouveaux hydrogels contenant la molécule H2G2_42 chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Le genou de 240 souris est déstabilisé chirurgicalement pour provoquer une arthrose, puis reçoit une ou plusieurs injections dans l'articulation, que le porteur situe lui-même entre la douleur légère et la douleur sévère. Ces souris sont utilisées dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés et sévères, toutes tuées à l'issue. La description des atteintes tient en une ligne, "Dans le modèle d'arthrose de douleur, les animaux développeront une boiterie", quand celle des procédures prévoit des manipulations tous les trois ou quatre jours pendant vingt et un jours pour mesurer la motricité. La mise à mort sert à établir un score histologique du genou, seule façon selon le porteur d'évaluer l'efficacité de l'hydrogel testé.
Objectifs
Chez les patients arthrosiques, on retrouve une destruction du cartilage articulaire. Dans l'arthrose le principal motif de consultation des patients est la douleur articulaire. Ainsi, nous souhaitons évaluer les effets de formulations thérapeutiques à visée anti-arthrosique, sous la forme de gels complexes. Nous avons développé précédemment un produit efficace dans l’arthrose mécanique chez la souris (diminution des dommages sur le cartilage), et sur la douleur dans l’arthrose, quand il est injecté une fois par semaine. Ici, deux gels contenant le produit actif seront testés dans les mêmes modèles d'arthrose. Les gels relargueront le produit actif de façon prolongée et continue, nous vérifierons qu'une seule injection sera efficace pour obtenir un effet anti-arthrosique, comparativement au produit actif seul (injecté toutes les semaines pendant 8 semaines).
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont à la fois l'optimisation de la délivrance du produit parmi deux types de gels, mais également la réduction du nombre d'injections de la molécule en vue d'une utilisation en clinique chez l'Homme. Comparativement à l'injection du produit "seul", soit une fois par semaine (8 injections), l'utilisation d'un gel diminuerait ces injections à une seule fois.
Procédures
Dans le modèle chirugical d'arthrose, les souris subiront des manipulations (stress léger), une chirurgie de destabilisation du genou pour induire l'arthrose sous anesthésie (15 minutes, douleur modérée), une ou plusieurs injections intra-articulaires sous anesthésie (5 minutes, douleur légère) Dans le modèle de douleur d'arthrose, les animaux subiront des manipulations fréquentes (5 minutes tous les 3/4 jours pour évaluer leur motricité, stress léger), plusieurs injections intra-articulaires sous anesthésie (5 minutes, douleur légère à sévère)
Impact sur les animaux
Dans le modèle d'arthrose de douleur, les animaux développeront une boiterie.
Devenir
Les animaux sont utilisés dans la cadre de l'évaluation de l'efficacité d'un hydrogel à but anti-arthrosique. L'efficacité ne peut être évaluée qu'avec l'étude d'un score histologique au site affectant la pathologie (genou) représentant les lésions dans l'articulation, nécessitant la mise à mort des animaux impliqués dans cette étude.
Remplacement
Certaines expériences peuvent être menées sur des modèles cellulaires plus ou moins complexe (un ou plusieurs types cellulaires, modèles cellulaires plus ou moins complexe (un ou plusieurs types cellulaires, en 2 ou 3 dimensions) mais l'impact d'un traitement potentiel d'une pathologie complexe comme l'arthrose ou de multiples compartiments sont impliqués (mécanique et douleur, notamment) est difficilement mesurable dans un système simplifié, ainsi le modèle animal est indispensable à la connaissance des effets sur l'articulation dans son intégralité
Réduction
Le nombre d'animaux a été réduit au maximum d'après nos résultats précédents, diminuant le nombre de 18 à 12 animaux par groupe.
Raffinement
L’induction de l’arthrose (chirurgie, douleur) ainsi que l’injection des molécules (injection intra-articulaire) seront réalisées sous anesthésie gazeuse. Nous faciliterons l'accès à la nourriture par mise à disposition de croquettes dans la cage, et à la boisson par mise en place d'un biberon à col plus long (évite à l'animal de se lever). Au vu de nos résultats précédents, nous parvenons à réduire la durée du modèle de douleur à 21 jours au lieu de 28. Enfin, seules des personnes expérimentées dans les injections et les chirurgies intra-articulaires participeront à cette étude, améliorant grandement la vitesse d'exécution des gestes et limitant ainsi les suites post-intervention.
Choix des espèces
La souris est l'animal le plus étudié pour l'arthrose. Le modèle de chirurgie du genou est actuellement considéré comme le modèle reproduisant le mieux l'arthrose humaine, en termes de manifestations articulaires et de durée d'installation. Le modèle d'arthrose de douleur est un modèle reconnu comme modèle explorant le compartiment de la douleur dans l'arthrose. Les animaux sont utilisés à partir de 10 semaines d’âge, auquel les articulations sont bien formées. Il a été montré que les études articulaires ne doivent être faites sur des sujets ni trop jeunes ni trop âgés.
Etude de molécules pour le traitement de pathologies osseuses chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Jusqu'à quinze injections par souris, un prélèvement de tissu à l'oreille sur souris vigile et la séparation répétée des souriceaux de leur mère : 1 440 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Leurs os longs, leurs vertèbres et leur crâne sont prélevés après la mise à mort, pour mesurer l'effet d'un traitement administré avant et après la naissance. L'effectif de 1 440 souris n'est appuyé que sur la littérature et l'expérience du laboratoire, sans calcul rapporté. Le résumé ne nomme ni les maladies osseuses visées, qualifiées seulement de génétiques et rares, ni la molécule testée.
Objectifs
Les pathologies osseuses étudiées sont des maladies génétiques rares. L’objectif du projet est de tester en prénatal et en post-natal un traitement afin de proposer aux patients une prise en charge plus précoce.
Bénéfices attendus
Ce projet préclinique permettra d'envisager un traitement précoce et plus adapté pour ces pathologies.
Procédures
Prélèvement de tissu sur animal vigile (une fois, 5 secondes). Contention pour les injections (maximum 15 fois, une minute). Injections (maximum 15 fois, une minute). Prélèvement sanguin sous anesthésie et analgésie (une fois, 1 minute).
Impact sur les animaux
Le prélèvement à l'oreille provoque une douleur brève. Les injections causent un stress et une douleur légère de courte durée. La contention au moment de l'injection peut aussi provoquer un stress chez les souris. La séparation courte et ponctuelle des souriceaux de la mère pour le geste d'injection peut causer un stress de courte durée.
Devenir
A l’issu du projet les animaux seront mis à mort car nous prélevons les os longs, les vertèbres et le crâne afin d'étudier l'impact du traitement sur le squelette.
Remplacement
L'objectif de ce projet est de tester des molécules thérapeutiques avec un traitement précoce sur l’ensemble du squelette. Aucun modèle in vitro ne peut mimer à ce jour toutes les étapes de développement d’un mammifère dans sa complexité avec les nombreux types cellulaires qui interagissent.
Réduction
Le nombre de souris est réduit à son minimum. Il a été déterminé en accord avec les données de la littérature et d’après notre propre expérience sur le modèle souris.
Raffinement
Les animaux sont maintenus dans un environnement adapté. Les animaux subissant un prélèvement sanguin reçoivent une anesthésie générale. Les animaux sont mis à mort en fin de protocole. Les points limites définis dans le projet seront strictement respectés afin que la douleur soit limitée au minimum. Les animaux présentant des signes de détresse seront immédiatement mis à mort.
Choix des espèces
La souris représente un organisme modèle de choix pour tester un traitement ayant un impact sur le squelette grâce à la similarité de développement et de structure avec l’Homme. Chez la souris, la formation du cartilage débute au stade embryonnaire E14.5 et les anomalies de croissance sont visibles au niveau des os longs et du crâne pendant la période anténatale, il est donc pertinent de commencer un traitement à ce stade de développement pour avoir un impact sur la formation osseuse. La période de traitement s'étend jusqu'à 15 jours après la naissance pour couvrir une longue période de la croissance. Nous disposons de modèles mimant bien les pathologies osseuses étudiées. L'étude de l'impact de la molécule thérapeutique est réalisée en prénatal et post-natal.
Evaluation préclinique de l’endoxifène, seul ou en combinaison avec la prednisolone, chez des souris modèles de dystrophie musculaire de Duchenne
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
292 souris porteuses d'une mutation provoquant une dystrophie musculaire vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Onze gavages quotidiens sous anesthésie légère, jusqu'à 21 tests d'accrochage à une grille, des isolements de trois heures pour collecter l'urine, 48 heures d'isolement pour mesurer les déplacements, trois heures en pléthysmographe, et pour finir une mesure des propriétés contractiles des muscles du mollet de trois à quatre heures sous anesthésie terminale, avant prélèvement du sang total et mise à mort. L'objet est de comparer l'endoxifène au tamoxifène et à la prednisolone à deux âges de la maladie, un essai clinique étant annoncé comme possible dans les trois à cinq ans. Le porteur affirme qu'il s'agit, à sa connaissance, de "la seule approche scientifiquement valide", et écrit par ailleurs que ces souris ont "une maladie très légère pendant l'essentiel de leur vie" du point de vue clinique.
Objectifs
Les myopathies sont des maladies génétiques rares qui touchent les muscles. Les patients sont progressivement paralysés et décèdent prématurément. Aucun traitement efficace n’est disponible à ce jour. Pour développer des traitements avant des essais cliniques, on utilise des souris modèles. Lors d’essais cliniques, le tamoxifène, un médicament connu depuis 40 ans, s’est montré peu efficace. En effet, son efficacité dépend de sa transformation en plusieurs produits dans le foie. Cette étape est variable d’un malade à l’autre. L’endoxifène est le produit final normalement fabriqué dans le foie. Il serait le véritable médicament actif et aurait moins d’effets secondaires que le tamoxifène. On va tester si ce produit final, endoxifène, est efficace contre la myopathie, et est bien toléré. Nous allons évaluer l’endoxifène dans des souris modèles de myopathie et le comparer à deux traitements de référence : le tamoxifène et la prednisolone, le médicament le plus prescrit aux patients myopathes. Nous allons décrire les effets des traitements, seuls ou en combinaison sur les mouvements des animaux, la force musculaire et la composition des muscles.
Bénéfices attendus
Récemment, il a été établi que le tamoxifène est efficace chez des souris, ce qui a donné lieu à un essai clinique chez des garçons atteints de myopathie. Le tamoxifène est bien toléré, les paramètres cliniques se sont améliorés, mais sans atteindre un niveau statistique. Le faible nombre de patients, les fonds limités et des différences dans la capacité de chaque patient à transformer le tamoxifène (peu efficace) en endoxifène (le médicament actif) dans leur foie expliquent probablement les résultats mitigés de l’essai clinique. Nous allons étudier l’endoxifène comme traitement de la myopathie, dans un projet préclinique qui utilisera le moins d’animaux possible. Nous allons déterminer la dose optimale d’endoxifène à 2 âges clés de la maladie chez les souris modèles de myopathie : lorsque la maladie commence, et lorsque la maladie se stabilise et devient chronique. Les effets de l’endoxifène seront comparés à ceux du placébo et de 2 traitements de référence : le tamoxifène et la prednisolone, un médicament couramment prescrit aux myopathes. On étudiera aussi si une combinaison endoxifène + prednisolone est plus efficace que chaque médicament seul. L’étude pourrait conduire à un essai clinique dans les 3-5 prochaines années.
Procédures
Pour la PROCEDURE 1, sur 133 animaux : 11 traitements par gavages quotidiens sous anesthésie légère isoflurane (tranquillisation ; 1 min max) / traitements avec des nourritures supplémentées (pendant 11 jours) / 1 analyse de composition corporelle, non invasive et sans stress (3 min environ) / isolements pour collecte d’urine, 1 à 3 fois si nécessaire (3h max par séance) / 1 injection d’anesthésique réalisée sous anesthésie légère isoflurane (environ 1 min) / collecte de 2 gouttes sang sous 3 des anesthésies mentionnées (environ 1 min) / chirurgie pour prélèvement de sang total (3 min max.) suivi de mise à mort. Pour la PROCEDURE 2A, sur 123 animaux : 21 tests d’accrochage à une grille : 8 entrainements 2 fois par semaines pendant 4 semaines, + 13 mesures expérimentales hebdomadaires (20 min max par séance) / traitements par des nourritures supplémentées (13 semaines) / 2 analyses de composition corporelle, non invasive et sans stress (3 min environ par séance) / 3 isolements pour mesure de la récupération après tests d’accrochage à la grille (20 min environ par séance) / isolements pour collecte d’urine, 2 à 4 fois si nécessaire (3h max par séance) / 1 isolement dans une cage contenant seulement de la litière (peu de stress) pour la mesure des déplacements de la souris (48h) / 1 isolement dans un pléthysmographe pour mesurer les propriétés respiratoires (3h max) / 1 injection d’anesthésique réalisée sous anesthésie légère isoflurane (environ 1 min) / collecte de 2 gouttes sang sous 3 des anesthésies mentionnées (environ 1 min) / sous anesthésie-analgésie terminale : mesure de la perfusion musculaire, mesure des propriétés contractiles des muscles du mollet (procédure de 3-4h), chirurgie pour prélèvement de sang total (3 min max.) suivi de mise à mort. La PROCEDURE 2B, sur 36 animaux, est semblable à la PROCEDURE 2A, sauf : les 13 tests d’accrochage à la grille qui sont remplacés par 1 injection de colorant 24h avant mise à mort.
Impact sur les animaux
La classe de sévérité des animaux passe lentement de normal à la naissance à léger à 6 mois environ, l’âge maximum pour ce projet. Chez les souris myopathes, les contentions fermes pour les prises de sang à la queue et les injections peuvent causer une augmentation des marqueurs de lésions musculaires dans le sang. Malgré l’acclimatation et les mesures prises, certains tests réalisés et les isolements pendant 3-48h pour les collectes d’urine et pour mesurer les déplacements peuvent causer un stress léger aux animaux. Les médicaments testés peuvent ralentir la progression de la maladie, en partie via une adaptation de la composition en fibres musculaires, qui peut se traduire par une légère perte de poids (muscles plus oxydatifs, comme chez les cyclistes ou les marathoniens).
Devenir
A la fin du projet, tous les animaux sont mis à mort pour récupérer des organes et faire des analyses post-mortem.
Remplacement
Les cultures de cellules musculaires ne peuvent pas répondre aux questions que nous nous posons sur les maladies qui touchent le maintien du muscle mature. En effet, les cultures de cellules musculaires permettent de reproduire le développement initial du muscle (par exemple lors du développement embryonnaire), mais elles restent trop immatures pour servir de modèles aux maladies qui touchent le muscle des patients après la naissance. En l’absence de méthodes alternatives non-animales, nous sommes contraints d’utiliser des animaux vivants pour atteindre les objectifs du projet. A notre connaissance, il s’agit de la seule approche scientifiquement valide pour augmenter nos connaissances et pour obtenir des données précliniques pertinentes susceptibles de permettre une transition vers des essais cliniques chez l’Homme pour traiter des maladies neuromusculaires à ce jour toujours fatales.
Réduction
Nous nous sommes basés sur notre expérience et sur les données publiées dans la littérature scientifique. Nous avons réalisé des calculs de puissance statistique afin de déterminer le nombre minimal d’animaux qu’il est nécessaire d’utiliser pour collecter des données scientifiquement pertinentes et suffisamment robustes. Les groupes contrôle contiennent moins d’animaux sains parce qu’ils ont moins de variabilité que les groupes d’animaux myopathes. Il n’est pas possible de réutiliser les tissus d’études antérieures car les muscles utilisés pour les analyses post-mortem sont de très petite taille et les nombreuses analyses à effectuer consomment le matériel biologique. Par ailleurs les différences dans les conditions d’hébergement d’une institution à une autre, le type de nourriture utilisée, interdisent d’utiliser des données précédentes pour épargner un groupe d’animaux dans ce projet.
Raffinement
Des points limites prédictifs et précoces sont mis en place pour mettre en évidence tout problème ou anomalie chez nos animaux et prendre les mesures pour limiter leur douleur, souffrance ou angoisse. Les agents pharmacologiques sélectionnés sont sans danger pour les animaux : le tamoxifène et la prednisolone sont utilisées depuis des décennies chez l’homme et ont été évalués précédemment chez les souris dystrophiques. Des études réalisées avec l’endoxifène montrent qu’il est bien toléré à des doses élevées chez les souris saines. Il est en cours d’évaluation clinique contre le cancer du sein et est bien toléré chez les patientes (moins d’effets secondaires chez les femmes que le tamoxifène). Il n’y a aucune alerte concernant un risque chez les souris. Nous avons sélectionné les procédures expérimentales de sorte à minimiser les risques d’interférence avec la fonction et la structure du muscle tout en optimisant le bien-être des animaux. Les interventions et tests fonctionnels sur l’animal vigile (pour mesurer la résistance à la fatigue musculaire, l’activité locomotrice, la fonction respiratoire, la composition corporelle) sont peu ou pas invasifs ou traumatisants. Les prises de sang, les gavages, les injections et les mesures de contraction musculaire isométrique se pratiquent sur l’animal tranquillisé ou profondément anesthésié selon ce qui convient le mieux. La plupart des procédures employées respectent des Standard Operating Procedures élaborées par le consortium TREAT-NMD, afin que les données collectées puissent être comparées aux données obtenues précédemment ou dans d’autres laboratoires.
Choix des espèces
Les souris dystrophiques utilisées ici sont une référence pour étudier les mécanismes de la myopathie et évaluer les approches thérapeutiques pour cette maladie fatale. Certains aspects (par exemple les défauts de structure des muscles) représentent bien la maladie humaine. Cependant, d’un point de vue clinique (perte de fonction musculaire), ces souris ont une maladie très légère pendant l’essentiel de leur vie. La connaissance du génome de la souris et la multitude de mutants disponibles rend cette espèce particulièrement adaptée pour combiner des facteurs génétiques impliqués dans les maladies rares. Le projet porte sur des souris à 2 âges clés de la dystrophie musculaire : Pour certains animaux, les traitements commencent 10 jours avant le sevrage et s’achèvent 10 jours après le sevrage, vers l’âge de 5 semaines (35 jours). Cela permet de déterminer si les traitements retardent l’apparition de la maladie chez les individus immatures, équivalent des jeunes enfants au début de la maladie. Pour d’autres animaux, le projet porte sur des jeunes adultes entre 3 et 6 mois. Cette période de 3 mois correspond au début de la phase chronique de la maladie, pendant laquelle la myopathie progresse lentement, comme chez l’Homme. C’est la période appropriée pour étudier la mise en place de mécanismes d’adaptation du muscle à la maladie et la réponse des traitements sur le moyen-terme.