Troubles immunitaires
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Mise en place d’un modèle de dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) chez le porc et évaluation de vecteurs thérapeutiques anti-inflammatoire pour traiter cette dégénérescence rétinienne.
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles sensoriels
Choisis parce que leur œil ressemble à celui de l'humain, macula comprise, et pour éviter le recours aux primates, 35 mini-porcs Yucatan de six mois sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Vingt-six d'entre eux reçoivent une brûlure de la rétine au laser sur les deux yeux, puis jusqu'à quatre imageries et quatre angiographies sous anesthésie générale, trois électrorétinogrammes d'une heure et quatre ponctions de la chambre antérieure de chaque œil. Vingt subissent en plus une injection sous la rétine précédée d'une vitrectomie, geste que le porteur assortit d'un risque de décollement non résolu de l'ordre de 5 %, avec perte de vision à la clé. Tous sont tués pour que leurs yeux soient prélevés, alors que le RNT annonce qu'aucune douleur n'est attendue après la brûlure au laser, au motif que ce geste se pratique en clinique d'ophtalmologie.
Objectifs
La dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA) est la première cause de perte de vision chez les personnes de plus de 50 ans dans les pays industrialisés, et c’est la troisième cause de malvoyance dans le monde. Environ 8% de la population française en est touchée. La DMLA affecte la macula, une petite zone de la rétine qui permet de voir les détails avec précision. Il existe deux formes principales de DMLA : la forme exsudative (ou humide), qui peut être traitée avec des injections, et la forme non-exsudative (ou sèche), pour laquelle il n’y a actuellement pas de traitement. Les injections pour la DMLA exsudative ne concernent qu’environ 10% des cas, et bien qu'elles puissent aider, elles sont contraignantes, coûteuses, et leur efficacité diminue avec le temps. Par ailleurs, la DMLA non-exsudative peut évoluer vers la forme exsudative, entraînant une perte de vision plus rapide. Depuis peu, on considère la DMLA comme une maladie auto-immune, car les cellules immunitaires de la rétine (appelées microglies) jouent un rôle important dans l’évolution de la maladie. Ces microglies migrent vers les zones endommagées de la rétine et provoquent des réactions inflammatoires. Elles sont aussi impliquées dans la croissance anormale de vaisseaux sanguins, ce qui aggrave la forme exsudative de la DMLA. Une molécule appelée CCL2, produite par les microglies, semble jouer un rôle clé dans ce processus inflammatoire et de prolifération des vaisseaux sanguins. L'idée est donc de développer un traitement qui ciblerait directement cette molécule pour empêcher l’apparition de nouveaux vaisseaux et réduire l’inflammation, ce qui pourrait prévenir ou ralentir l’aggravation de la maladie.
Bénéfices attendus
La nouvelle stratégie de traitement pour prévenir l'évolution de la DMLA vers sa forme humide (exsudative) est unique. Sans entrer en concurrence avec le traitement existant (injections répétées d’un anticorps dirigé contre la protéine stimulant la formation de nouveaux vaisseaux sanguins), il viendrait compléter l'arsenal thérapeutique en diminuant fortement le nombre de patients nécessitant ce traitement chronique lourd qui a une efficacité partielle sur le long terme. Ce nouveau traitement pourrait ainsi améliorer la vision des patients sur le long terme. Si ce traitement s'avère efficace, il pourrait être administré de manière moins risquée, comme par des injections dans l’œil, ce qui faciliterait son utilisation pour un grand nombre de patients. De plus, des tests simples disponibles lors de consultations permettent de repérer les patients à haut risque de développer une DMLA humide, avec parfois plus de 50% de chances. Ce traitement pourrait aussi ralentir la forme sèche (atrophique) de la DMLA, forme pour laquelle il n’existe pas de traitement, et où des cellules immunitaires s'accumulent sous la rétine. Pour tester cette approche, l'utilisation du miniporc est préférée aux rongeurs pour des raisons scientifiques et aux primates pour des raisons éthiques, économiques et écologiques. À terme, l'objectif est de remplacer autant que possible les primates dans la recherche sur les maladies de la rétine. Un autre aspect important du projet est de développer un traitement ciblant les microglies (cellules immunitaires de la rétine). Leur rôle dans les maladies neurodégénératives et inflammatoires est de plus en plus reconnu, et les vecteurs en développement permettront de les atteindre directement pour réduire l’inflammation et traiter la DMLA ainsi que d’autres maladies inflammatoires du cerveau.
Procédures
(i) Brûlure superficielle de la rétine avec un laser argon 520nm sous anesthésie générale : Geste réalisé une seule fois sur les deux yeux de 26 animaux. La procédure dure 5 minutes par œil. (ii) Imagerie rétinienne sous anesthésie générale : Pour les animaux gardés le plus longtemps, cet examen sera fait jusqu’à 4 fois maximum sur chaque individu. L’examen dure 30 minutes par animal. (iii) Angiographie du fond d’œil sous anesthésie générale : Pour les animaux gardés le plus longtemps, ce geste sera réalisé jusqu’à 4 fois maximum. La procédure dure 30minutes avec l’injection par voie intraveineuse de deux colorants, suivi par une imagerie de la rétine. L’angiographie sera réalisée à la suite des imageries rétiniennes. (iv) Multifocal electroretinogramme (mfERG) : Pour les animaux gardés le plus longtemps, cet examen sera fait jusqu’à 3 fois maximum sur 26 animaux. L’examen dure 1 heure par animal. (v) Injection sous-rétinienne sous anesthésie générale : L’injection sera réalisée 1 fois sur les deux yeux de 20 animaux. La procédure dure maximum 1h30. (vi) Ponction de chambre antérieur (PCA) sous anesthésie générale : Pour les animaux gardés le plus longtemps, ce geste sera fait sur les deux yeux jusqu’à 4 fois sur chaque individu. La durée de la procédure est 5 minutes et sera fait à la suite des imageries rétiniennes (ii). (vii) Prélèvements sanguins : Pour les animaux gardés le plus longtemps, des prélèvements seront effectués jusqu’à 4 fois maximum au niveau d’une veine de l’oreille ou de la jugulaire (en fonction du volume nécessaire). La durée de la procédure est 5 minutes et sera fait en amont des imageries (ii).
Impact sur les animaux
(i) Brûlure superficielle de la rétine avec un laser : Aucune douleur à la suite de ce traitement n’est attendu (étant donné que cette procédure se fait régulièrement en clinique d’ophtalmologie). Un chirurgien ophtalmologue réalisera cette intervention avec l’assistance des animaliers. (ii) Angiographie du fond d’œil : l’injection intraveineuse d’un des colorants peut entrainer des nausées et vomissements. Nous traiterons les animaux avec un antiémétique en amont de cette injection. (iii) Injection sous-rétinienne (ISR) : Une vitrectomie centrale est nécessaire pour faciliter l’accès du produit à l’espace sous-rétinienne. Il y a un risque non-négligeable (5% sur l’œil de macaque) que le décollement de la rétine ne se résolve pas. Cela induirait une légère perte de vision potentiellement stressante pour le porc. Un chirurgien ophtalmologue réalisera toutes les injections avec l’assistance des animaliers. Le bon recollement de la rétine sera suivi en imagerie rétinienne à la suite de l’injection. Une injection locale d’un anti-inflammatoire sera réalisée à la fin des ISR afin d’éviter une réponse inflammatoire suite à l’injection des vecteurs. Deux pommades ophtalmiques composées de Vitamine A et d’un antibiotique sont appliquées à la suite de l’intervention pour minimiser l’irritation de la cornée. (iv) Anesthésies répétées : les anesthésies répétées peuvent stresser les animaux, elles seront espacées d’au moins une semaine pour laisser un temps de récupération aux animaux, ces anesthésies seront réalisées et surveillées par un vétérinaire et les animaux seront surveillés au moins une heure après leur réveil.
Devenir
L'euthanasie de tous les animaux est nécessaire pour obtenir les yeux sur lesquels s'appuieront des analyses post-mortem.
Remplacement
La rétine est une structure complexe formée de plusieurs couches de neurones et de cellules qui la nourrissent. Il est impossible de la recréer parfaitement en laboratoire (in vitro), c'est pourquoi on utilise des modèles animaux pour étudier comment elle fonctionne et tester des techniques de transfert de gènes. Avant de passer à des tests sur les animaux (in vivo), nous avons d'abord obtenu un maximum d'informations en travaillant sur des cellules en laboratoire. Le vecteur utilisé (outil pour transférer des gènes) a été sélectionné après avoir été testé sur des cellules de souris et humaines en laboratoire, puis sur des souris via des injections dans la rétine dans une étude précédente.
Réduction
En choisissant le meilleur vecteur (outil pour transférer des gènes) en laboratoire avant de faire des tests sur des animaux, nous avons réduit le nombre d'animaux nécessaires. En travaillant sur des cellules de microglies de souris et de porc, nous avons optimisé l'efficacité du vecteur, ce qui a permis d'utiliser moins d'animaux. Le nombre d'animaux utilisés est déterminé en fonction de la précision de nos analyses statistiques et de résultats que nous obtenons dans nos études précédentes.
Raffinement
Pour provoquer une petite cicatrice sur la rétine avec un laser, nous utilisons un équipement adapté avec une longueur d'onde de 532 nm, afin que les lésions soient petites et ne causent ni douleur ni perte de vision après le réveil de l’animal. Les zones touchées par le laser seront observées en temps réel avec un appareil spécialisé, en évitant soigneusement la zone centrale de la macula, responsable de la vision précise. L’opération sera réalisée par un chirurgien ophtalmologue, et un vétérinaire surveillera l’anesthésie. Toutes les interventions sur les animaux se feront sous anesthésie générale, avec des analgésiques supplémentaires si nécessaire pour minimiser toute gêne. L'état de santé des animaux sera surveillé en continu pour détecter toute douleur, grâce à une grille d’évaluation de la douleur qui nous permettra de réagir rapidement et d'adapter les soins ou d'envisager une euthanasie si nécessaire. Les animaux seront logés dans des conditions respectant les réglementations, avec accès libre à la nourriture et à l’eau. Ils vivront en groupe dans des box enrichis par divers jeux et objets pour stimuler leur bien-être, comme des balles ou des objets à mâcher. Si un animal doit être isolé, nous renforcerons l’enrichissement de son environnement.
Choix des espèces
Les rongeurs n'ayant pas de macula, ils ne sont pas de bons modèles pour étudier la DMLA. En revanche, l'anatomie de l'œil du mini-porc Yucatan est très proche de celle de l'homme, notamment au niveau de la macula, des vaisseaux sanguins de la rétine, et de la taille de l'œil, ce qui en fait un modèle idéal pour tester des traitements contre la DMLA. Nous utilisons des mini-porcs Yucatan âgés de 6 mois et pesant entre 20 et 30 kg. La plupart des études utilisent des porcs plus jeunes (3 mois), car leur prise de poids rapide complique les manipulations. Cependant, il a été prouvé que les nouveaux vaisseaux sanguins se développent mieux chez les porcs plus âgés. C'est pourquoi nous avons choisi des porcs de 6 mois, après leur maturation sexuelle. Grâce à leur corpulence plus réduite, les mini-porcs Yucatan restent faciles à manipuler, même à cet âge.
Etude des caractéristiques pharmacologiques d’un anticorps humain chez la souris humanisée
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Les souris utilisées sont dépourvues de système immunitaire fonctionnel, irradiées puis greffées avec des cellules humaines pour porter une immunité qui n'est pas la leur. 320 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélèvement d'organes. Elles reçoivent l'anticorps testé en intraveineuse, puis des prélèvements sanguins sous anesthésie gazeuse toutes les deux à trois semaines, puis tous les sept jours jusqu'à disparition de l'effet du produit. Le porteur présente ce modèle comme "une alternative solide à l'utilisation de primates en recherche préclinique", l'anticorps ne reconnaissant ni les cellules de rongeurs ni celles de primates.
Objectifs
L’objectif du projet est l’évaluation de l’effet pharmacologique d'un anticorps monoclonal sur les réponses immunes humaines dans un modèle murin de souris immunodéficiente humanisée. Ce modèle murin consiste à injecter les traitements chez la souris immunodéficiente préalablement reconstituée avec des précurseurs humains. D’une façon très intéressante, ce modèle nous permettra de répondre à deux questions qui sont : combien de temps et où va l'anticorps dans le corps une fois injecté, et comment agit-il sur la cible ?
Bénéfices attendus
Les résultats obtenus à l’issue de cette étude, permettront de : - Déterminer le potentiel thérapeutique de l’anticorps testé, - Suivre la cinétique de l'effet thérapeutique dans le temps, - Déterminer la dose efficace - Evaluer les caractéristiques pharmacocinétiques et pharmacodynamiques de traitement.
Procédures
- Irradiation des souris vigiles dans une boîte spéciale (3min) ; - Injection des cellules humaines et traitement en intraveineuse sur animal vigile (5min/animal, une seule fois) ; - Sous anesthésie gazeuse, des prélèvements sanguins seront réalisés sur toutes les souris (10min/souris, toutes les 2-3 semaines avant injection des traitements, puis tous les 7 jours aprés injection des traitements jusqu'a la disparition de l'effet de l'anticorps) ; - Euthanasie sous anesthésie gazeuse (6min/animal).
Impact sur les animaux
Plusieurs nuisances qui ne concernent pas que la douleur sont présentes, on note : - Le stress de l’animal à cause des manipulations fréquentes pour l’irradiation et les prélèvements, ce stress peut affecter le comportement des souris. - Risques d’infections après irradiation, au site d’injection et de prélèvement - L'exposition répétée à des procédures expérimentales peut entraîner une diminution de l'activité, un changement dans les comportements sociaux ou alimentaires.
Devenir
À la fin des expériences, les animaux seront autopsiés afin d'effectuer des prélèvements d'organes/tissus, ce qui justifie la mise à mort des souris.
Remplacement
Vu la complexité du système immunitaire, les études préalablement réalisées ne peuvent pas remplacer les études sur les organismes vivants. Il est donc nécessaire de déterminer les caractéristiques pharmacologiques du candidat médicament dans un modèle proche de l’Homme. Une alternative solide à l’utilisation de primates en recherche préclinique est le modèle de souris dites « humanisées ».
Réduction
Les caractéristiques pharmacologiques des candidats médicamenteux dans ce modèle seront analysées par le biais des tests statistiques. Le nombre d'animaux par groupe a été réduit au nombre nécessaire et suffisant pour obtenir des résultats statistiquement significatifs ; et de sorte à avoir les contrôles suffisants pour pouvoir conclure quant aux résultats obtenus.
Raffinement
La saisine a été modifiée comme suit : Au début du protocole, les souris seront réparties par groupe de 5 souris par cage, avec des moyens d’enrichissement standard à l’espèce (frisottis, dôme et tunnel). Une surveillance quotidienne des animaux en protocole sera réalisée pour déceler une éventuelle douleur, une souffrance ou un mal-être. Les animaux souffrants seront séparés des autres pour leur offrir une facilité d’accès à la nourriture et l’eau. Nous prévoyons une administration d’analgésique en sous cutané deux fois par jour pour tout animal souffrant. Ces injections seront débutées quand les souris commencent à manifester les premiers signes de souffrance (voussure de dos, légère inactivité, poils ébouriffés). A noter qu’en cas de manifestation des points limites ou en cas de souffrance non gérable par anti-douleur ; l’animal sera euthanasié. Les animaux atteignant les différents points limites ou tout signe montrant une souffrance physique caractéristique d’un mal-être, seront euthanasiés. La perte de poids sera calculée par rapport au poids initial à jour 0. Les conditions d’hébergement et de soins aux animaux seront les suivantes : les souris seront hébergées par groupe de 5 maximum dans des cages de type 2L disposées sur des portoirs ventilés ; un change de litière régulier (minimum 1 fois par semaine) sera réalisé ; un contrôle de l’alimentation et des boissons sera effectué à chaque passage, soit par l’utilisateur, soit par les animaliers. La salle d’hébergement est soumise aux rythmes jour / nuit et à une isolation efficace afin de limiter les bruits. L’accès à l’animalerie est strictement limité au personnel autorisé. Les personnels habilités à accéder à l’animalerie doivent revêtir une tenue adaptée avec charlotte, masque, sabot et gants
Choix des espèces
Nous avons choisi la souris immuno-déficiente pour deux raisons principales : * Elles présentent une facilité de reproduction, d'hébergement et de manipulation. * L’anticorps ne peut être testé que dans un modèle de souris humanisé avec des cellules humaines car il ne reconnait pas les cellules de rongeurs (absence de cross-réactivité) ou de primates. Ces souris immuno-déficientes permettent l'acceptation d’une greffe de cellules immunes humaines. Un tel protocole chez des souris immunocompétentes ne serait pas possible, les cellules et tissus humains seraient rejetés par le système immunitaire. Pour l’injection des cellules humaines, nous avons choisi d’utiliser des souris âgées de 5 semaines. C’est l’âge idéal décrits dans la littérature et de notre expérience pour injecter les cellules humaines. Pour l’injection des anticorps tests, les souris seront âgées de 18-20 semaines environ ; à cet âge-là, l’humanisation des souris est acceptable pour les pourcentages et les nombres des différentes populations cellulaires humaines répondants aux critères d’inclusion, elles ont également un poids relativement stable ce qui facilite leur manipulation, l’injection des anticorps, les prélèvements et l’évaluation physique (bien être).
Evaluation de l’efficacité de molécules dans différents modèles murins de diabète de type 1
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
Un gavage jusqu'à deux fois par jour, une injection intrapéritonéale quotidienne et trois mesures de glycémie par semaine, vingt semaines durant : 11 300 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour le prélèvement de leurs tissus. Certaines injections se font dans la veine de l'œil, sous anesthésie. Il s'agit de tester des composés dans trois modèles de diabète auto-immun, dont des souris rendues diabétiques par transfert de cellules immunitaires ou par la streptozotocine. Le porteur décrit la souris NOD comme un modèle "très performant" et juge le recours à la souris "incontournable", au motif qu'aucun modèle in vitro ne permettrait d'étudier ces mécanismes immunitaires.
Objectifs
Le diabète représente un enjeu majeur de santé publique dont l’importance ne cesse de s’accroitre. Le diabète de type 1 est une maladie auto-immune complexe qui résulte de la destruction spécifique des cellules pancréatiques qui produisent l'insuline et de la perte de la capacité à contrôler le niveau de glucose dans le sang. La maladie survient suite à une réaction anormale du système immunitaire. Ce projet vise à tester des composés dans 3 modèles de diabète auto immun. Ce travail pourrait permettre de trouver de nouveaux traitements du diabète de type 1.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de tester et développer de nouvelles approches thérapeutiques innovantes ayant le potentiel d’améliorer la prise en charge thérapeutique des patients atteints de diabète de type 1.
Procédures
1) Mesure de glycosurie grâce à une bandelette, 3 fois par semaine, test rapide en prélevant naturellement une goutte d’urine lorsque l’animal urine, en 10 sec sur animal vigile. 2) Dosage glycémique avec un lecteur de glycémie capillaire, 3 fois par semaine et pendant 20 semaine à l’apparition d’une glycosurie positive. Test rapide par une goutte de sang prise à la queue (piqure avec une aiguille fine), en 10 sec sur animal vigile. 3) Dosage de la glycémie lors d’un test de tolérance au glucose réalisé une fois par étude : 4 mesures réalisées en 10 secondes sur 2 heures de test sur animal vigile 4) L’injection de splénocytes ou lymphocytes en intraveineux est réalisé en 20 sec sous anesthésie et après traitement antalgique au niveau de l’œil. 5) Les composés ou leur solvant seront administrés par gavage (maximum deux fois par jour), par voie intraveineuse (maximum trois fois par semaine) ou intrapéritonéale (une fois par jour) pendant 20 semaines maximum: moins d’une minute à chaque administration, vigile. 6) Trois autres prélèvements au maximum dans une journée, veine saphène médiale ou submentale (n’excédant pas en tout 150μL, répartis sur 1 ou 2 jours, 15 minutes en tout, vigile) pour l’analyse de la pharmacocinétique des composés.
Impact sur les animaux
Le degré de sévérité des procédures expérimentales dans lesquelles sont inclus les animaux est modéré. Le diabète est une pathologie silencieuse qui ne déclenche pas de signe clinique douloureux. Il peut être responsable d’une augmentation de la soif et d’une déshydratation et tardivement une perte de poids. Ces manifestations sont précédées d’une augmentation du taux de sucre dans le sang et les urines. Les injections intrapéritonéales ou intraveineuse et les prélèvements sanguins au niveau de la veine de la queue induisent une douleur de courte durée. L’animal peut subir un stress au cours de l’anesthésie ou lors de l’administration par gavage ou par le injection intrapéritonéales.
Devenir
Les souris seront mises à mort. Les tissus seront collectés post-mortem pour l’analyse de la physiopathologie.
Remplacement
Les modèles animaux représentent un outil incontournable dans l’étude des mécanismes immuno-pathologiques. Aucun modèle alternatif in vitro n’est disponible pour étudier les mécanismes immunitaires complexes intervenant dans la physiopathologie du diabète auto-immun. La souris NOD représente un modèle très performant et hautement informatif. Étant donné que le paramètre principal étudié dans ce projet est la survenue d’une maladie résultant d’un ensemble complexe d’acteurs cellulaires et de médiateurs solubles, l’utilisation du modèle de la souris est incontournable.
Réduction
Nous utiliserons un modèle bien établi dans la littérature afin de limiter la phase de mise au point et ainsi de réduire le nombre d’animaux. Le nombre de souris utilisées par groupe sera réduit au minimum tout en permettant une bonne analyse statistique.
Raffinement
Les points finaux pour chaque procédure ont été établis afin d’éviter toute souffrance indésirable des souris. Les animaux sont hébergés dans des cages adaptées, 3-5 souris par cage pour préserver leurs interactions sociales et limiter les phénomènes de disputes ou de stress engendrés par une surpopulation. L’environnement est enrichi par des objets. Les animaux sont observés quotidiennement par le personnel de l'animalerie formé au bien-être des animaux et par les expérimentateurs. Les injections intraveineuses à l’œil sont réalisées sous anesthésie générale avec un analgésique. Les injections à la queue et les prélèvements à la queue sont effectuées sous anesthésie locale.
Choix des espèces
L'utilisation de la souris est basée sur une littérature abondante décrivant les différents modèles de diabète de type 1 chez la souris. La souris NOD ou encore induit par le transfert de splénocytes ou de lymphocytes à des souris immunodéficientes ou encore traité avec de la streptozotocine. Les animaux seront utilisés au stade adulte afin d’évaluer les composés d’intérêt à visée anti-inflammatoire sur un système immunitaire mature.
Étude du système immunitaire dans un modèle d’allergie cutanée
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
Le ventre rasé et badigeonné d'un produit allergisant et irritant sur animal vigile, puis les oreilles traitées sous une anesthésie profonde d'environ quarante minutes, 1 470 souris vont être utilisées dans un modèle d'eczéma de contact. 1 380 relèvent d'un niveau de souffrance modéré, 90 d'un niveau léger, et toutes seront tuées pour prélever oreilles, ganglions, rate et sang. S'y ajoutent jusqu'à quinze applications cutanées, des mesures d'oreille cinq fois par semaine sous anesthésie gazeuse, sept injections dans l'abdomen et une injection dans le sinus de l'œil. Le porteur écarte tout anti-inflammatoire, qui perturberait la réponse étudiée, et prévoit de tuer immédiatement les souris qui se grattent trop, sans préciser combien d'entre elles seront gardées jusqu'à six mois après l'induction de l'allergie.
Objectifs
Les eczémas allergiques tels que l’eczéma de contact (colorants, produits chimiques, nickel…) ou l’eczéma atopique (acariens, moisissures, poils de chien/chat…) se caractérisent par des lésions cutanées et sont dues à une réaction allergique. Ces eczémas touchent plus de 15% de la population. La cause des eczémas est complexe et reste mal comprise à ce jour. Ces dernières années, une population de cellules immunitaires (appelées Trm), ayant une fonction de mémoire à long terme et résidant dans les tissus a été mise en évidence. Ces cellules particulières patrouillent dans la peau à l’interface entre l’organisme et l’environnement. Il a été montré que ces cellules sont impliquées dans la récidive et la sévérité de l’eczéma. En effet, une des caractéristiques cliniques de l’eczéma est qu’il se développe sous forme de poussées, entrecoupées de périodes de rémission. Lors des poussées, dont la sévérité augmente généralement au cours du temps, les lésions reviennent préférentiellement sur les sites antérieurement atteints. Cette étude vise à mieux comprendre les mécanismes permettant aux Trm de s’établir et de persister à très long terme dans la peau. Deux stratégies seront utilisées pour moduler ces mécanismes dans un modèle d’eczéma de contact allergique : 1. l’application cutanée de molécules modulant le cycle de vie des Trm, 2. l’utilisation de souris portant des Trm génétiquement modifiés. Cette étude vise également à mieux comprendre le devenir des Trm dans l'organisme grâce à l'utilisation de souris portant des Trm fluorescents permettant de les localiser dans l'organisme. Puisqu’il a été montré que les Trm sont impliqués dans la récidive et la sévérité de l’eczéma, nous espérons que mieux connaitre ces cellules nous permettra à terme de développer de nouvelles solutions thérapeutiques permettant de les éliminer et donc de traiter cette pathologie à sa source. En effet, les traitements actuels préconisés dans ces eczémas (notamment les dermocorticoïdes (anti-inflammatoires)), bien que permettant de soulager les symptômes de l’eczéma, ne permettent pas d’empêcher les récidives de cette maladie.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra une meilleure compréhension de la physiopathologie de l’eczéma et une meilleure compréhension du cycle de vie des Trm. Il pourra servir en outre de preuve de concept de l’intérêt de cibler les Trm pour traiter l'eczéma ou d'autres maladies inflammatoires chroniques. A terme, les résultats de ce projet pourraient permettre de proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques innovantes permettant de stopper la récurrence des poussées d’eczémas.
Procédures
Dans la plupart des procédures, les animaux recevront une application cutanée de produit allergisant et irritant sur leur ventre rasé au début des procédures. Cette procédure (rasage + application du produit) sera réalisée sur animal vigile et durera au maximum 1 minute. 5 jours après, les mêmes animaux recevront une application du même produit sur leurs oreilles. Cette intervention sera réalisée sous anesthésie profonde (durée de l'anesthésie : environ 40 minutes), induite après injection d'un produit anesthésiant (durée de la procédure d'injection : 10 secondes). Dans la plupart des procédures, les oreilles des souris seront mesurées 5 fois par semaine, pendant 2 semaines. Ces mesures seront effectuées sous anesthésie gazeuse (durée de l'anesthésie : 2-3 minutes). Dans certaines procédures, les animaux recevront une application cutanée au niveau des oreilles (15 applications maximum - durée de la procédure d'application : 30 secondes), sur une durée maximale de 5 semaines. Ce traitement sera réalisé sous anesthésie gazeuse (durée de l'anesthésie : 2-3 minutes). Dans certaines procédures, les animaux seront pesés 2 fois (durée de la pesée : 30 secondes). Dans la plupart des procédures, les animaux recevront des injections à l'abdomen (7 injections maximum) . Ce traitement sera réalisé sur animal vigile (durée de la procédure d'injection : 10 secondes). Dans l'une des procédures, les animaux recevront une injection dans le sinus de l'oeil (durée de l'injection : 30 secondes). Cette procédure sera réalisée sous anesthésie gazeuse (durée de l'anesthésie : 2-3 minutes), après application d'un anesthésiant local (durée de l'application de l'anesthésiant : 30 secondes). Dans cette procédure, les animaux seront également soumis à un prélèvement sanguin (durée du prélevement : 30 secondes), après application d'un anesthésiant local (durée de l'application de l'anesthésiant : 30 secondes).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables possibles sont : i) une légère douleur au point d’injection lors des injections intra-péritonéales et intraveineuses ; ii) le stress généré par l’anesthésie et/ou l'application d'un produit par voie épicutanée ; iii) une légère douleur et le stress généré par les prélèvements de sang et les injections intraveineuses ; iv) une légère inflammation au niveau de l'oeil suite à l'injection intra-veineuse ; v) une légère inflammation (pouvant induire un grattage léger) au niveau des oreilles ou du ventre, après application du produit allergisant.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de procédure afin de pouvoir prélever leurs oreilles, leurs ganglions (et éventuellement leur rate et leur sang). Ces différents organes sont ensuite utilisés pour analyser la réponse immunitaire.
Remplacement
Aucun test in vitro ne permet de récapituler de manière satisfaisante la complexité de la réaction immunitaire de la peau et des organes immunitaires associés, dans le cadre de l’allergie. En effet, les cellules que nous étudions dans ce projet sont des cellules initialement circulantes, qui pénètrent dans le tissu suite à la ré-application de l'allergène sur la peau de l'animal et recirculent ensuite progressivement dans l'organisme.
Réduction
L’estimation du nombre d’animaux par groupe est réalisée sur la base de notre expérience ainsi que sur la littérature scientifique et a été réduit au maximum sans mettre en péril une interprétation statistique de nos résultats. Aussi, un minimum de 10 animaux par groupe expérimental et 5 animaux par groupe contrôle est nécessaire afin de réaliser des analyses statistiques pertinentes et robustes. A noter que les expérimentations décrites ici indiquent le nombre maximum d’animaux susceptibles d’être utilisés dans ce projet. Toutefois, le nombre d’animaux nécessaire pourra diminuer en fonction des résultats obtenus. Par exemple, certaines procédures ne seront réalisées qu'en cas de succès d'autres procédures.
Raffinement
Afin d'optimiser le bien-être des souris, nous réaliserons une observation clinique des animaux 5 fois par semaine (durant les 2 premières semaines de chacune des procédures) puis de manière hebdomadaire jusqu'à la mise à mort des animaux. Nous attacherons ainsi une grande importance à l'apparence physique externe et aux changements comportementaux de ceux-ci. Dans le cadre de ce projet, les animaux seront anesthésiés (anesthésie générale ou locale) pour chaque geste entraînant ou pouvant entraîner un stress ou une douleur pour l’animal, geste invasif ou non. L'application d'un produit anti-inflammatoire ou cicatrisant n'est pas envisageable pour les souris présentant des lésions d'eczéma car cela risquerait de perturber le déroulé de la réponse inflammatoire et donc d'impacter les cellules étudiées dans cette étude. Dès lors, les animaux présentant des signes de grattage excessif seront immédiatement mis à mort.
Choix des espèces
La souris est un modèle très utilisé pour étudier les pathologies inflammatoires telle que l’allergie en raison des nombreux outils mis à disposition pour l’analyse des réponses immunes et en raison de l’existence d’une grande variété de lignées transgéniques. De plus, de nombreux produits, spécifiques à l'immunologie ne sont disponibles que chez la souris. Cette espèce est également proche de l’homme en ce qui concerne certains marqueurs de la réponse immunologique comme la production de molécules inflammatoires ou l’induction de différentes populations de cellules mémoires. De plus, les travaux de recherche sur les cellules étudiées dans ce projet sont également réalisés chez la souris. Dès lors, dans l’optique de pouvoir confronter nos résultats à ceux obtenus par d’autres, l’utilisation du modèle murin est indispensable à notre étude. Idéalement, nous utiliserons des animaux adultes de 6 à 12 semaines: le système immunitaire de ces animaux doit être complètement mature au moment de l’induction de la réponse immunitaire. Toutefois, des animaux d’un âge maximum de 1 an au moment du début des procédures pourront être utilisés (en particulier lorsqu’il s’agit des lignées d’animaux transgéniques), afin d’utiliser au mieux les animaux disponibles. En effet, selon nos expériences antérieures, les cellules étudiées dans ce projet ont un comportement similaire chez des souris d’1 an et chez des animaux plus jeunes. Dans certaines procédures, une partie des animaux seront gardés jusqu’à 6 mois après induction de la réponse allergique.
Programme d’immunisation de lapins pour la génération d’anticorps polyclonaux
- Production de routine
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies des plantes
- Maladies infectieuses
- Troubles cardiaques
- Troubles immunitaires
- Troubles nerveux
- Troubles urogénitaux
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système cardiaque
- Système endocrinien
- Système immunitaire
- Système nerveux
- Système respiratoire
- Système urogénital
- Tests réglementaires
Mis en quarantaine vingt et un jours puis engagés dans le protocole dès l'âge de trois mois, des lapins New Zealand White sont immunisés par paires, deux par commande d'anticorps. 3 615 lapins vont être utilisés au total, tous tués à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit dix injections d'antigène mêlé à un adjuvant, qui peuvent ulcérer les points d'injection et provoquer fièvre et baisse de mobilité, puis subit cinq prélèvements de sang de vingt-cinq à quarante minutes, jusqu'à un dixième de son volume sanguin. Le porteur affirme qu'il n'existe pas de méthode substitutive aussi efficace, les banques d'anticorps produites hors animal ne donnant pas, selon lui, une gamme comparable en temps, en budget et en matériel.
Objectifs
Les anticorps sont produits par le système immunitaire d'un animal comme moyen de défense contre un immunogène spécifique. Ces anticorps constituent des ressources largement utilisées dans des applications diagnostiques et thérapeutiques. Les anticorps polyclonaux sont notamment utilisés pour l’évaluation, la détection et la purification de protéines d’intérêts. Ces anticorps polyclonaux trouvent des applications en biologie et en biochimie, tel que des tests de grossesses ou plus récemment pour détecter la présence du virus SARS-CoV-2. Notre société assure la production d’anticorps polyclonaux pour le compte de différentes équipes de recherche publiques ou privées. L'objectif de la présente demande est d'obtenir des anticorps polyclonaux de lapin. Il a été observé que les anticorps produits par les lapins présentent généralement de hautes affinités pour l’antigène cible, grâce notamment à la mise en place de mécanismes propres à l’espèce. Les anticorps seront produits par injection à un animal de l'immunogène (antigène) cible, combiné à un adjuvant qui accroît la réponse immunitaire.
Bénéfices attendus
Les anticorps polyclonaux seront des auxiliaires et des réactifs employés non seulement dans des procédés relatifs à la biochimie, à la biologie moléculaire et à l’immunohistochimie, mais aussi à des fins diagnostiques voir thérapeutiques. En effet, les anticorps polyclonaux de lapins développés interviendront notamment dans la caractérisation d’une substance médicamenteuse. Les anticorps développés dans le cadre de projets de recherche, permettront de localiser, d’identifier ou de purifier des protéines synthétisées au sein des cellules, d’un tissu ou d’un organe.
Procédures
10 injections en intradermique, en sous-cutanée ou en intramusculaire de l’antigène associé à un adjuvant (8 minutes) 5 prélèvements (durée 25 à 40 minutes par prélèvement).
Impact sur les animaux
Les immunisations peuvent notamment conduire à l'apparition d'ulcérations aux points d'injection. L'injection en intramusculaire couplée à un adjuvant (hors adjuvant complet de Freund) peut provoquer l’apparition de fièvre et d’inconfort modéré, pouvant se traduire par une légère diminution de la mobilité pendant les premières heures suivant l’injection (apparition de petites boules correspondant au dépôt de l’émulsion antigène-adjuvant). Les prélèvements de sang et les injections avec de l’adjuvant incomplet de Freund, n’entrainent pas de gêne particulière (inconfort mineur). Le volume de sang étant en effet adapté au poids de l’animal et correspondra au maximum à 10% du volume en accord avec les recommandations relatives aux volumes sanguins maximaux prélevés du guide Gircor.
Devenir
Tous les animaux sont concernés par l'euthanasie. Les projets étant spécifiques d’un antigène, nous ne pouvons pas réutiliser les animaux pour d’autres protocoles, les animaux sont donc tous euthanasiés en fin de protocole.
Remplacement
La méthode usuelle pour produire des Anticorps Polyclonaux (AcP) reste l’immunisation de l’animal avec des préparations antigéniques pures ou partiellement purifiées, souvent combinées à un adjuvant qui accroît la réponse immunitaire. Les AcP sont produits chez les animaux vivants, puisqu’il n’existe pas de méthode substitutive aussi efficace pour cette production. L’immunité humorale correspond à un processus complexe impliquant différents acteurs du système immunitaire in vivo. Ce processus se traduit par la production d’un répertoire diversifié d’immunoglobulines répondant à un grand nombre d’antigènes. In vivo, l’adaptation accrue du système immunitaire vis à vis de l’antigène au fur et à mesure des immunisations est indispensable pour obtenir des anticorps notablement plus spécifiques et pertinents que ceux obtenus avec des systèmes de développement in vitro. En effet, les techniques partant de banque naïve ne permettent généralement pas une obtention aisée (en termes de temps, budget et matériels) d’une large gamme d’anticorps de hautes affinités ciblant différents épitopes.
Réduction
Le nombre d’animaux (2 lapins par protocole) pour l’obtention de réactifs intervenant dans la caractérisation d’une molécule thérapeutique. Ce nombre a été adapté au plus juste par rapport au besoin de sérum pour les investigations et les recherches au regard de notre recul sur ce protocole. La quantité d’anticorps générés sera suffisante pour des investigations poussées sans avoir à réimmuniser des animaux.
Raffinement
Les animaux sont prélevés et euthanasiés en dehors de la pièce de stabulation pour éviter toute transmission de stress. La pièce de stabulation est à l'abri de toute nuisance sonore. L'observation quotidienne des animaux par le personnel compétent permet une détection précoce de tout risque d'atteinte d'un point limite et ainsi une intervention adaptée au plus tôt. Des tableaux de points limites ont été mis en place avec notre vétérinaire. L’établissement des points limites mis en oeuvre se base sur 3 critères principaux : comportementaux (éveil, posture, comportement exploratoire, locomotion, agressivité, vocalisation…), signes cliniques (apparence générale, aspect du pelage, ouverture des paupières, éventuelles lésions…) et zootechniques (abreuvement, poids, …). L’observation de l’un de ces paramètres, permet de définir un score clinique, avec différents niveaux : normal, observer attentivement avec mise en oeuvre potentielle d’antalgies, souffrance sévère : arrêt immédiat du protocole et remise en cause de la procédure expérimentale. Ces mesures en accord avec le principe d’amélioration (raffinement), constitue un outil permettant d’atteindre les objectifs scientifiques tout en minimisant autant que possible la souffrance animale. Les points limites mis en place au sein de notre structure pour ce protocole permettent d’atteindre l’objectif de l’étude avant même l’installation d’une souffrance. Les prélèvements seront réalisés après injection d'une molécule, qui possède un effet tranquillisant, permettant une réalisation du prélèvement moins stressante pour l'animal.
Choix des espèces
L'espèce utilisée est choisie avec soin. Nous prenons en compte les facteurs suivants : 1) la quantité nécessaire d'anticorps ou d'antisérum (choix d’animaux de plus grandes tailles lorsqu'on a besoin de grandes quantités d'anticorps); 2) la relation phylogénétique entre l'espèce d'où provient l'antigène protéique et l'espèce utilisée pour produire l'anticorps; 3) la fonction effectrice des AcP provenant de l'espèce productrice d'anticorps; 4) l'utilisation prévue des anticorps. Dans le cadre de cette procédure expérimentale, les lapins New Zealand White ont été retenus, car ils permettront de fournir une quantité suffisante d'anticorps, via la mise en protocole d'un nombre restreint d'individus, avec un risque d'échec du projet très faible. De plus, ces lapins sont communément utilisés pour la production d'AcP, ils sont faciles à manipuler et produisent des antisérums à titre élevé et à forte affinité. La meilleure production d’anticorps est obtenue chez les jeunes adultes. Les lapins entreront en protocole dès l’âge de 3 mois. Auparavant ils auront subi une période de quarantaine de 21 jours, en absence d’incident durant ce temps, ils seront alors aptes à rentrer en protocole.
Evaluation de l’activité d’une molécule thérapeutique anti-complément
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
Caler les conditions d'injection d'une molécule anti-complément avant un futur protocole d'efficacité: 24 souris vont être utilisées pour cette mise au point, toutes tuées au dixième jour, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Pendant neuf jours, chacune reçoit une injection quotidienne de complément humain dans le péritoine, trois injections d'anticorps prélevés sur des malades, trois injections sous-cutanées de l'inhibiteur testé et quatre microprélèvements de sang sous anesthésie. Le modèle repose sur une myopathie nécrosante auto-immune déclenchée chez la souris, et le porteur écrit pourtant n'attendre aucune nuisance des molécules, seulement l'inconfort des contentions, des injections et des prélèvements. Aucun résultat thérapeutique n'est attendu de ces 24 souris, dont le rôle se limite à un dosage préalable ouvrant sur un autre protocole.
Objectifs
Notre laboratoire a établi un modèle de myopathies nécrosantes auto-immunes par injection à des souris d'anticorps purifiés de malade et de complément humain. Ce modèle nous a permis de mettre en évidence le rôle pathogène de ces anticorps et du système du complément. Nous avons démontré par le passé l'efficacité préventive d'une molécule empêchant le système du complément de déclencher la maladie (Anti-C5, ou Zilucoplan) dans ce modèle murin. L'objectif général de notre programme est d'évaluer l'efficacité d'une nouvelle molécule inhibitrice du complément dans ce modèle (Anti-C2). L’étude des animaux se fera par une analyse sanguine pour doser la molécule thérapeutique anti-C2 et le complément humain injecté.
Bénéfices attendus
Ce protocole permettra de déterminer les conditions d'injection d'un nouvel inhibiteur spécifique du fragment C2 du complément humain et d'appliquer ces conditions dans un futur protocole qui visera à démontrer son efficacité thérapeutique dans notre modèle murin de myopathie nécrosante autoimmune ouvrant ainsi la porte à un éventuel essai clinique chez les patients atteints de cette maladie.
Procédures
Les animaux seront soumis à 4 microprélèvements de sang de 75 microlitres, prélèvement sur souris anesthésiée, durée de l'acte 20 secondes. Les souris seront injectées quotidiennement avec du complément, en intrapéritonéal, durant 9 jours, injection d'une durée de moins de 10 secondes. Injection des IgG en intrapéritonéal, 3 fois par souris , sur une période de 9 jours, injection d'une durée de moins de 10 secondes. Injection de l'anti-C2 en sous-cutanée., 3 fois par souris , sur une période de 9 jours, injection d'une durée de moins de 10 secondes. Cependant, des nuisances pourront être observées chez l'animal lors desphases de contention, des injections ou des prélèvements de sang prévus dans la procédure.
Impact sur les animaux
Aucune nuisance ou effet indésirable des molécules ne sont attendues. Cependant, des nuisances pourront être observées chez l'animal lors des phases de contention, des injections ou des prélèvements de sang prévus dans la procédure.
Devenir
Les animaux ayant reçus des injections ne pourront être réutilisés dans un autre protocole. Tous les animau seront mis à mort à l'issue de la procédure.
Remplacement
Dans le domaine de l’immunologie, le modèle murin offre des outils uniques pour le suivie des réponses immunitaires. L'utilisation d'animaux dans cette étude est indispensable pour l'évaluation de molécules inhibitrices du complément dans une perspective future d’approche à visée thérapeutique.
Réduction
Le nombre de souris utilisées a été réduit à son minimum grâce l'expérience acquise lors d'autres protocoles expérimentaux utilisant ce modèle murin de myopathie par transfert d'auto-anticorps chez la souris et injection du Zilucoplan, inhibiteur du C5. L'analyse rétrospective des résultats obtenus a permis de faire un calcul statistique de puissance pour déterminer les effectifs exacts nécessaires. Le nombre de souris utilisées est réduit au minimum en tenant compte également de la variabilité des mesures, ainsi que de la variabilité des réponses immunologiques (réponse primaire notamment) observées lors de ces protocoles.
Raffinement
L'ensemble des expériences sera réalisé dans une animalerie agréée, où les conditions d’hébergement sont contrôlées quotidiennement : température (23°C), hygrométrie (50%), cycle jour/nuit (12/12), change et nourriture. Les souris seront élevées en communauté dans des cages enrichies avec un abri de cellulose (cello dome) et des fibres de coton (Nestlets). L’ensemble des procédures sera réalisé sous anesthésie gazeuse. Tous les animaux seront euthanasiés par surdose de CO2 sous anesthésie générale à l'isoflurane en fin de procédure (Jour 10). En cas de douleur, du méloxicam sera administré par voie sous cutanée à la dose de 1mg/kg. Un examen visuel sera pratiqué quotidiennement par deux observateurs indépendants et permettra d’évaluer une éventuelle souffrance des animaux. Les animaux présentant des signes d’inconfort (réduction de l'activité, dos vouté, poils ébouriffés,difficultés respiratoires, vocalisation, perte d’appétit…) seront mis à mort de manière éthique par surdose de CO2 sous anesthésie générale à l'isoflurane à 2.5% en air grâce à un matériel dédié (Tem Sega, Necrobox et MiniHub) et dans un lieu isolé des locaux d’hébergement.
Choix des espèces
Dans le domaine de l’immunologie, le modèle murin offre des outils uniques pour le suivie des réponses immunitaires. Le modèle de souris offre également la possibilité d’utiliser des modèles transgéniques largement éprouvés. Le nombre d’animaux utilisé dans chaque expérience tient compte de la variabilité naturelle des réponses immunitaires et de la nécessité d’utiliser un nombre suffisant d’animaux pour que les données générées soient exploitables sur le plan de l’analyse statistique. Animaux âgés de 8 semaines, âge requis pour que le système immunitaire soit totalement mature.
Comparaison de l’efficacité des CAR-T CD19 et des anticorps thérapeutiques pour le traitement des maladies auto-immunes systémiques
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Les souris de ce projet développent une maladie auto-immune, spontanément pour certaines lignées ou après induction, avec perte de poids, gonflement des ganglions et inflammation de la peau ou des articulations. 840 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour analyser leur sang et leurs organes. Elles reçoivent deux injections par semaine pendant huit à douze semaines, une irradiation du corps entier sur animal vigile, et jusqu'à sept prélèvements sanguins mensuels. Les anticorps testés disposent déjà d'une autorisation de mise sur le marché chez l'être humain contre certains cancers du sang, ce qui permet au porteur d'annoncer une translation "extrêmement rapide" tout en qualifiant ces données murines d'"incontournables".
Objectifs
Les maladies auto-immunes (MAI) systémiques sont des maladies rares caractérisées par l’attaque du système immunitaire sur son hôte, responsable de douleurs et de lésion d’organe altérant significativement la qualité de vie des malades. Les traitements actuels reposent sur des immunosuppresseurs qui permettent d’améliorer les symptômes sans toutefois assurer de guérison, au prix d’une augmentation du risque infectieux et de maladies cardiovasculaires (infarctus du myocarde, accident vasculaire cérébral). De nouveaux traitements pourraient révolutionner la prise en charge des MAI. Parmis eux, de nouvelle thérapie permettant cibler les cellules responsables de la production d’anticorps pathogènes sont particulièrement interessantes. Il s’agit d’approches utilisant thérapie cellulaire par reprogrammation des globules blanc . Ces approchent semblent efficaces dans plusieurs maladies auto-immunes chez la souris et chez l’homme. Toutefois, il s’agit d’une technique couteuse, difficile à mettre en place, et qui pourrait être responsable de complications graves à long terme (cancer du sang). Ainsi, les anticorps thérapeutiques pourraient remplacer les CAR-T cells mais leur efficacité dans les maladies auto-immune n’a pas été étudiée. En outre, des traitements ciblant les interactions entre les plaquettes sanguines et cellules immunitaires, pourraient améliorer les symptômes tout en diminuant le risque cardiovasculaire et sans favoriser les infections. Ainsi, ces nouvelles thérapies pourraient répondre à des besoins urgents dans la prise en charge des patients atteints de maladie auto-immunes. Objectif global : identifier de nouvelles stratégies thérapeutiques dans les maladies auto-immunes (MAI).
Bénéfices attendus
Cette étude permettra d’apporter des données pré-cliniques solides visant à promouvoir l’utilisation de nouvelles thérapies à anticorps chez les patients atteints de maladies auto-immunes systémique sévère. Ces traitements ont déjà une Autorisation de Mise sur le Marché chez l’Homme dans d’autres maladies (pour traiter certains cancers du sang). De ce fait, si ce projet est concluant, la translation des résultats (évaluation de ces traitements) chez l’Homme pourra être extremement rapide, avec un bénéfice attendu majeur chez les patients atteints de maladie auto-immunes.
Procédures
→ Deux injections sous anesthésie, Durée de deux fois cinq minute comprenant l’anesthésie ou deux injections par semaine pendant 8 à 12 semaine durant 1 minute chacune → Une irradiation corps entier chez un animal vigile pour une durée de moins de trois minutes. → Un prélèvements sanguin sous anesthésie générale une fois pa rmois jusqu’à la fin de l’expérimentation (7 prélèvements maximum).
Impact sur les animaux
Le projet utilise des modèles souris spontanés ou induits caractérisés par le développement progressif d’une maladie autoimmune, responsable d’une perte de poids et d’un développement de ganglions. Les animaux subiront : > Stress due aux manipulations de la souris. > Inflammation de la peau ou des articulations due à la maladie auto-immune. > Douleur transitoire aigue et de courte durée suite aux injections de traitement et aux prélèvements
Devenir
A la fin de l'expérimentations, les animaux seront mis à mort dans l’objectif d’étudier l’impact des traitements sur la maladie auto-immune (étude du sang et des organes).
Remplacement
Les nouvelles stratégies thérapeutiques testées ici ont déjà été testées in vitro et on démontré leur efficacité sur leur mécanisme d'action. L'objectif du projet est d'étudier l'impact de ces traitement à l'échelle de l'organisme et notamment au sein des tissus affectés par la maladie auto-immune. Ces données pré-cliniques sont les dernières à acquérir avant d'envisager un traitement de patients atteints de maladie auto-immune, elles sont donc incontournables.
Réduction
Afin de respecter la règle des 3R, une réduction du nombre d'animaux utilisés a été déterminée en amont. Le nombre de souris nécessaire a été calculé à l’aide d’outil mathématiques pour chaque question posée afin d’obtenir des résultats statistiquement robustes et fiables.
Raffinement
Pour répondre à l'objectif de raffinement, les souris seront hébergées en groupes sociaux, et dans des cages à couvercle filtrants comportant des enrichissements de leur environnement permettant d’améliorer le confort des souris (papier kraft, dome, tunnels). L’état de santé des animaux sera examiné de façon hebdomadaire. Des points limites ont été définis afin de soustraire les animaux à la souffrance. Après chaque prélèvement sanguin, les animaux seront également surveillés pendant 24h en utilisant des points limites spécifiques. Les injections et les prélèvements seront réalisées sous anesthésie générale pour diminuer l’inconfort. Une analgésie sera mise en place lorsque nécessaire. Les souris seront acclimatées pendant minimum 7 jours à l’utilisation pour réduire le stress des manipulations. Une habituation des animaux à leur manipulation sera faite préalablement au début de l’expérimentation.
Choix des espèces
En ce qui concerne l’espèce choisie, la souris est le modèle approprié afin d'étudier les fonctions du système immunitaire impliquant la coopération cellulaire dans un organisme entier. Les connaissances chez la souris étant très développées, en particulier dans le domaine de l'autoimmunité, pour lequel de nombreuses techniques d'analyse et de nombreux réactifs (anticorps, notamment) sont disponibles, en font un modèle approprié pour mener à bien nos différentes analyses et études. Adulte, en âge de procréer pour maintenir l’élevage. Les animaux utilisés pour expérimentations auront un âge de 2 mois (âge moyen d’atteinte d’un système immunitaire mature chez les souris contrôles) et maximum de 8 à 18 mois (âge moyen pour lequel les points limites apparaissent, selon la lignée étudiée).
Evaluation de l’efficacité de molécules thérapeutiques dans un modèle de dermatite atopique induit par l’IL23 chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
- Système immunitaire
Une plaie nécrosée, purulente ou suintante déclenche la mise à mort immédiate, tout comme une perte de plus de 20 % du poids maintenue trois jours ou une hypothermie persistante. 600 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour des prélèvements de tissus. Une inflammation de l'oreille leur est provoquée par injections répétées d'interleukine 23, puis elles reçoivent une à deux administrations par jour pendant seize jours, avec des mesures d'épaisseur de peau tous les deux jours et une prise de sang hebdomadaire. Les molécules testées appartiennent à des clients de l'établissement, dont le porteur écrit ne pas connaître la composition, et le choix de la souris tient notamment à ses "faibles coûts", à sa croissance rapide et à sa facilité de transport.
Objectifs
La dermatite atopique, encore appelée eczéma atopique, est une des maladies les plus fréquentes de l'enfant qui peut apparaître dès les premiers mois de la vie. L’origine de cette pathologie est principalement allergique. Il n’existe pas de traitement curatif efficace à ce jour. Les traitements utilisés sont symptomatiques et permettent de réduire les signes cliniques. Il est donc important d’avoir un modèle préclinique pertinent permettant de tester l’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques. Il est indispensable de tester ces molécules dans ce modèle pour plusieurs raisons : - Il n’existe pas de modèle in vitro de dermatite atopique pouvant remplacer complètement la peau en tant que tissu biologique vivant. Il existe cependant des modèles in vitro qui permettent d’effectuer un premier criblage d’efficacité de molécules, mais cette efficacité doit ensuite être confirmée chez l’animal. - Ces modèles in vitro ne permettent pas de tester des produits thérapeutiques ou des dispositifs médicaux destinés à être appliqués sur la peau (voie dermique / topique) - L’efficacité ne pouvant être complètement testée in vitro, des premières preuves d’efficacité in vivo doivent être apportées avant de passer au stade clinique de développement de ces molécules (tests cliniques chez l’Homme). De ce fait, il est important d’avoir un modèle préclinique prédictif de la dermatite atopique afin d’évaluer l’efficacité de nouvelles molécules thérapeutiques (non cosmétiques) qui permettront dans un futur proche d'apporter au patient plus de confort au quotidien.
Bénéfices attendus
Ces études permettront d'évaluer l'efficacité de nouveaux traiements contre la dermatite atopique. Si une molécule se révélait efficace, elle permettrait d'améliorer la prise en charge des patients atteints de cette pathologie.
Procédures
Les interventions réalisées au cours de l'étude sont les suivantes: manipulation quotidienne (1 minute), contention pour administrations (une ou deux fois par jour pendant seize jours, durée d'environ trente secondes), anesthésie gazeuse pour l'induction et mesures au pied à coulisse ou par imagerie non invasive par tomographie de cohérence optique ou OCT (à huit occasions, tous les deux jours, environ 5 minutes), prélèvements sanguins sous anesthésie gazeuse (une fois par semaine maximum, durée d'environ trois minutes).
Impact sur les animaux
L'injection répétée d'IL23 (interleukine 23) induit une inflammation locale au niveau de l'oreille. Il est possible également que des effets indésirables liés aux molécules testées apparaissent, mais ceux-ci sont difficiles à anticiper car il s'agit des molécules de nos clients dont nous n'avons pas connaissance. Le suivi clinique et la mise en place d'un scoring permettra de les détecter le plus précocément possible et d'adapter les traitements (dose, fréquence...) en conséquence.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure car des prélèvements tissulaires post-mortem seront réalisés pour analyses.
Remplacement
L'utilisation du modèle animal de dermatite atopique ne sera utilisé qu'en dernier recours après des tests préalables de criblage et d'efficacité in vitro. Il est indispensable de tester ces molécules dans ce modèle pour plusieurs raisons : - Il n’existe pas vraiment de modèle in vitro de dermatite atopique pouvant remplacer complètement la peau en tant que tissu biologique vivant. Il existe cependant des modèles in vitro qui permettent d’effectuer un premier criblage d’efficacité de molécules, mais cette efficacité doit ensuite être confirmée chez l’animal. - Ces modèles in vitro ne permettent pas de tester des produits thérapeutiques ou des dispositifs médicaux destinés à être appliqués sur la peau (voie dermique / topique) - L’efficacité ne pouvant être complètement testée in vitro, des premières preuves d’efficacité in vivo doivent être apportées avant de passer au stade clinique de développement de ces molécules (tests cliniques chez l’Homme)
Réduction
La stratégie d’expérimentation sera une expérimentation en mesures répétées (étude longitudinale) par observation répétée avec ou sans procédure d’imagerie. Cette approche expérimentale permet d’appliquer un modèle statistique pour un plan en mesures répétées (seuil de significativité alpha de 5% dont le critère principal sera l'épaisseur de la peau du dos et des oreilles en fonction du temps) et permet d’avoir une puissance de test importante car chaque animal est observé à différents temps et devient son propre contrôle car une observation est réalisée avant d’initier les phases de traitement. Le nombre d’animaux sera de 8 répartis en 5 groupes (un groupe induit mais non traité, un groupe induit et traité avec une molécule de référence, un groupe induit traité avec l'excipient de la molécule à tester, 2 groupes d’animaux devant recevoir la molécule à tester à deux différentes doses ou recevant 2 molécules à tester). Des analyses post mortem sur les tissus seront réalisées afin d’obtenir le plus d’informations possibles relatives à l’efficacité des molécules administrées sur les animaux. L'utilisation d'imagerie OCT permet également de réduire le nombre d'animaux utilisés de 50% du fait du suivi longitudinal de chaque animal. Une procédure d’évaluation de la dermatite atopique en imagerie est prévue et cette approche permettra de réduire le nombre d’animaux de 50 %. Dans le cadre d’une approche classique (approche en groupes parallèles, sans utilisation d’imagerie et sans application d’un plan en mesures répétées), le nombre d’animaux par groupe de traitement serait supérieur dans le cas où l'on voudrait suivre l'évolution de la pathologie au cours du temps (au moins 16 animaux par groupe, par exemple 8 animaux mis à mort à un temps intermédiaire et 8 animaux mis à mort à la fin de l'expérimentation dans le cas où une approche histologique classique serait envisagée).
Raffinement
Evaluation des points finaux quotidiennement (poids, état d'hydratation, comportement de l'animal, état des lésions induites au niveau des oreilles et de la peau du dos...), enrichissement du milieu dans les cages (igloo, buchettes, cotons pour nidification). Afin de minimiser le potentiel de souffrance et/ou de détresse chez les animaux, les points limites établis en concertation avec le Comité de Suivi du Bien Être Animal (SBEA) de notre établissement, sont les suivants : - Défaut d'alimentation et/ou de boisson sur une période de 24 à 48h se traduisant par un amaigrissement et une déshydratation - Perte de poids >20 % du poids normal maintenue sur 72h - Hypothermie persistante, décelée par un animal froid au toucher et réticent à bouger - Difficulté respiratoire, avec augmentation du rythme respiratoire - Plaie nécrosée, purulente ou exsudative - Complication sur le site d’application de la molécule topique. Si un de ces points limites est atteint, les animaux seront mis à mort immédiatement.
Choix des espèces
Les espèces animales utilisées dans ce projet (souris immunocompétentes) sont d’excellents modèles de dermatite atopique. Il existe de nombreuses références bibliographiques scientifiques relatives à l’évaluation de la dermatite atopique induite dans ces espèces. De plus, ces animaux développent des symptômes de dermatite atopique très semblables à ceux observés chez l’humain. Ils présentent aussi certains intérêts pratiques décisifs : faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport, facilité de manipulation, et une très bonne adaptation aux conditions expérimentales. Les animaux seront utilisés au stade de jeunes adultes (~8-12 semaines) car il s'agit du stade auquel ils sont les plus susceptibles de fournir des résultats satisfaisants (maturité). Tous les animaux auront le même âge.
Étude du rôle de la moelle osseuse du crâne dans le développement du cerveau et la maladie d’Alzheimer.
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles immunitaires
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
3 780 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit une injection sous la peau du crâne par semaine pendant quatre semaines, passe des tests cognitifs, puis subit une ponction du liquide céphalo-rachidien avant d'être tué par exsanguination. Une partie du protocole porte sur des souriceaux de sept jours, que la manipulation expose au rejet par leur mère, à la mort par hypothermie ou au cannibalisme, effets que le porteur qualifie de rares et sporadiques. Sur le remplacement, il affirme qu'aucun modèle in vitro ne capture la complexité d'un "organisme entier" et écarte la drosophile, C. elegans et le poisson zèbre, dont la barrière cérébrale diffère trop de celle des mammifères.
Objectifs
Récemment, certaines zones barrières du cerveau, ont été identifiées comme des interfaces de communication active entre la périphérie et le cerveau, plutôt que comme des tissus barrières. De plus, des découvertes récentes ont identifié des canaux ouverts dans l'os du crâne, les cellules immunitaires présentes dans la moelle osseuse peuvent accéder au cerveau en cas de maladie ou d'infection, tandis qu'en bonne santé elles atteignent le cerveau et de là libèrent des facteurs solubles qui peuvent façonner le cerveau à distance. Les troubles du spectre autistique et la schizophrénie sont considérés comme neurodéveloppementaux. La maladie d'Alzheimer (MA) est une maladie neurodégénérative mortelle associée au vieillissement, qui touche 30 à 50 % des personnes de plus de 85 ans. Pour les maladies neurodéveloppementales et neurodégénératives, certains traitements existent, mais leur efficacité est limitée et de nouvelles approches thérapeutiques sont nécessaires de toute urgence. Des recherches récentes suggèrent unanimement que la dérégulation du système immunitaire est au centre de la pathologie. Les signaux inflammatoires dans le cerveau atteint de la maladie d’Alzheimer devraient donc influencer l’activité de la moelle osseuse. En effet, des travaux antérieurs et préliminaires ont montré que le processus de production de cellules immunitaires et d’autres propriétés du tissu de la moelle osseuse sont altérés dans la maladie d’Alzheimer, mais il n’est pas certain que cela soit vrai pour la moelle osseuse crânienne. De plus, nous savons que les signaux immunitaires dérivés de la moelle osseuse via le cerveau peuvent influencer l’activité cérébrale chez les adultes, mais on comprend moins bien si ces signaux contribuent au développement du cerveau. Notre objectif est d’étudier comment la moelle osseuse crânienne est altérée dans la maladie d’Alzheimer et au cours du développement, et si des changements dans dans la moelle osseuse pourraient modifier le développement cérébral ou la progression de la trajectoire de la maladie d’Alzheimer.
Bénéfices attendus
Cette analyse permettra d’identifier des facteurs produits par la moelle osseuse du crâne et potentiellement impliqués dans la modulation du développement et du fonctionnement du cerveau dans les cerveaux sains et atteints de la Maladie d’Alzheimer (MA). À court terme, cette étude fournira des connaissances fondamentales sur un nouveau canal de communication cerveau-immunité. Explorer les frontières cérébrales dans cette direction est très important car l’accès des médicaments courants au cerveau est souvent altéré, car de nombreux médicaments ne traversent pas la barrière hémato-encéphalique. Ces dernières années, nous avons observé d’énormes progrès dans le développement de médicaments pour les maladies cardiovasculaires, les maladies immunologiques et le cancer, mais peu de progrès ont été réalisés en neurologie, en partie à cause de cet obstacle. Par conséquent, la compréhension des voies alternatives vers le cerveau est un défi majeur en neurologie. Plus précisément, à long terme, ces recherches pourraient conduire au développement de nouvelles approches pharmacologiques qui réguleraient cette voie de communication cerveau-immunité pour lutter contre la Maladie d’Alzheimer (MA) ou prévenir le risque d’autisme.
Procédures
Dans la procédure 1, les souris seront soumises à une injection sous-cutanée sur le dessus du crâne sous anesthésie gazeuse, une fois par semaine pendant 4 semaines. Ensuite, les souris seront testées pour leur capacité cognitive (sans stress ni douleur) pendant une semaine. Enfin, les souris recevront une injection intrapéritonéale 16h plus tard, une injection d'anesthésie et d'un analgésique. Sous analgésie profonde et anesthésie totale, les souris seront soumises à une injection intrapéritonéale, à un prélèvement de liquide céphalorachidien et seront mises à mort par exsanguination (élimination du sang). Dans la procédure 2, des souris âgées de 7 jours seront soumises à une injection sous-cutanée sur le dessus du crâne sous anesthésie gazeuse. Suite à l’injection, les souris âgées de 15 ou 21 jours recevront une injection d'anesthésie et d'un analgésique. Sous analgésie profonde et anesthésie totale, les souris seront soumises à une injection intrapéritonéale, à un prélèvement de liquide céphalorachidien. Les souris adultes après une injection sous-cutanée sur le dessus du crâne seront testées pour leur comportement (pas de stress ni de douleur) dans un délai de deux semaines. Apres, les souris recevront une injection d'anesthésie et d'un analgésique. Sous analgésie profonde et anesthésie totale, les souris seront soumises à une injection intrapéritonéale, à un prélèvement de liquide céphalorachidien.
Impact sur les animaux
Les injections et l'anesthésie peuvent provoquer une légère douleur et un stress temporaire. Nous ne prévoyons pas d'effets négatifs supplémentaires résultant de ces manipulations ou de la nature des substances injectées. Dans de rares cas, les souriceaux après manipulation sont rejetés par la mère et ils peuvent mourir d'hypothermie. Dans des cas sporadiques, une séparation temporaire peut provoquer un stress chez la mère entraînant un cannibalisme chez les souriceaux. De plus, la manipulation des animaux pendant les tests comportementaux peut provoquer un léger stress et un inconfort.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure pour la dissection des tissus afin de répondre aux questions scientifiques posées dans cette proposition.
Remplacement
Notre objectif est d'étudier comment les cellules situées dans la moelle crânienne agissent sur le cerveau, dans le développement et dans un modèle de maladie d’alzheimer (MA). La niche de la moelle crânienne est un organe complexe composé de vaisseaux sanguins, de nerfs et de tissu stromal englobant différents types de fibroblastes, d'adipocytes et de cellules immunitaires de l'ensemble de l'arbre hématopoïétique. Notre question est de savoir comment ces cellules et leurs produits atteignent le cerveau et modulent sa fonction. Il n'existe pas de modèle in vitro ou ex vivo qui capture la complexité d'un organisme ou d'un tissu avec ses composants endothéliaux, stromaux, immunitaires et neuronaux. Des animaux plus simples tels que la drosophile, C. elegans ou le poisson zèbre ne peuvent pas non plus être utilisés car la physiologie de la barrière cérébrale de ces animaux est très différente de celle des mammifères. De plus, l'indicateur le plus fiable de la gravité de la maladie dans les modèles de MA (et les patients) est la mesure de leur capacité cognitive, et pour les modèles de troubles du spectre autistique (TSA) - comportement social, les paramètres ne peuvent pas être testés dans des modèles non animaux.
Réduction
Nous souhaitons étudier les interactions entre le crâne, la moelle osseuse et le cerveau dans les maladies neurodégénératives et le développement. Les quantités d'animaux utilisées pour réaliser notre projet sont établies en tenant compte de notre expérience antérieure et de tests statistiques. Seuls 10 microlitres du liquide à analyser ( liquide cephalo rachidien (LCR)) peuvent être collectés dans le cerveau d'une souris, ce qui ne permet qu'un seul type d'analyse. Un seul échantillon de crâne et des méninges uniques ne peuvent être utilisés que pour une seule analyse à la fois, mais le cerveau peut être conservé (de plusieurs façons) et utilisé pour plusieurs tests. Nous prévoyons pour chaque groupe, 14 animaux à analyser ; le sexe des animaux peut influencer les phénotypes observés, des mâles et des femelles seront inclus (7 mâles et 7 femelles). Des expériences seront réalisées en triples pour obtenir des résultats solides. Selon le nombre de groupes comparés, avec une puissance de 80% et un risque alpha de 5% : - 4 groupes comparés (sains vs. alzheimer et traités vs. contrôle) : les effectifs proposés (7 individus par groupe) devraient nous permettre d'obtenir des résultats significatifs pour des tailles d'effet supérieures à 1.
Raffinement
Les procédures décrites sont conçues pour minimiser l'inconfort des animaux. Le suivi des animaux, selon une liste de signes cliniques et des points limites spécifiques et précoces. Dès l’apparition d’un signe clinique, nous multiplierons l’enrichissement (plus de coton, un igloo) et, le cas échéant, nous chaufferons les cages avec des chaufferettes si l’animal montre des signes d’hypothermie. Des aides alimentaires (type gel hydrique) et une réhydratation sous-cutanée avec de la solution saline seront mises en place au besoin. Si un animal atteint le score limite, il sera mis à mort. Des injections sous-cutanées (sous la peau) sur le dessus du crâne seront effectuées sous anesthésie générale et sur un tapis chauffant sur lequel les animaux seront maintenus pendant la procédure et jusqu'à leur réveil pour minimiser l'inconfort.
Choix des espèces
La souris est l'espèce la plus utilisée en laboratoire pour l’étude des fonctions cognitives. De nombreux anticorps dirigés contre des épitopes murins et permettant l’analyse par imagerie et/ou la déplétion de certains types cellulaires sont également disponibles. L’ensemble de ces avantages permet, en utilisant ce modèle, de répondre rapidement aux questions scientifiques posées. Ce modèle permet de travailler avec la meilleure efficacité́ possible tout en offrant une représentation certes imparfaite mais néanmoins proche de la physiologie humaine. Nous utiliserons des souris adultes âgées de 2 à 9 mois. Au cours du développement typique de la maladie de type Alzheimer chez les souris, les premiers signes de pathologie sont la formation de plaques bêta-amyloïdes dans le cerveau, clairement visibles au microscope, qui se développent à 3 mois, ainsi que des différences comportementales dans les capacités d'apprentissage et de mémoire, que nous mesurons dans des tests comportementaux. Cet âge peut varier légèrement en fonction de l'animal et du sexe (les femelles développent généralement la maladie plus lentement que les mâles dans ce modèle). Pour capturer ces fenêtres de progression de la pathologie, des injections sous-cutanées pour manipuler le crâne seront administrées aux animaux à l'âge de 3 à 6 ou de 6 à 9 mois et des échantillons seront prélevés à 4, 6 ou 9 mois. Nous injecterons aussi des souris le 7e jour postnatal (P.7) pour pouvoir capturer la fenêtre de développement de la croissance et du recâblage intenses du cerveau, qui se produit vers entre le 10eme et le 20eme jour postnatal. Nous analyserons les cerveaux aux âges entre le 15eme et le 21eme jour postnatal pour capturer tous les changements que la manipulation aurait pu imposer au cerveau et analyserons le comportement des souris adultes après la manipulation pour voir si cela a eu des effets à long terme.
Nanomédecine pour la transplantation d’organes : évaluation de la tolérance induite par les nanoparticules chez un modèle porcin de transplantation hépatique
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
Ouverts par laparotomie pendant une heure trente pour qu'on leur prélève le foie, 32 porcs donneurs sont tués sous anesthésie sans reprendre conscience. Les 32 receveurs subissent une transplantation hépatique de deux heures trente, puis des prises de sang quotidiennes pendant une semaine par cathéter jugulaire et hebdomadaires jusqu'à quatre-vingt-dix jours, avant une seconde laparotomie de biopsie et la mise à mort. Les procédures qui les concernent relèvent d'un niveau de souffrance modéré, avec une douleur post-opératoire et un hébergement initial en cage individuelle. Le traitement testé, des nanoparticules d'oxyde de fer censées induire une tolérance du greffon, "pourrait transformer" les suites de la transplantation selon le porteur, qui écarte tout risque de toxicité en s'appuyant sur des études menées chez la souris, alors qu'il justifie le recours au porc par sa proximité anatomique et physiologique avec l'humain.
Objectifs
A l’heure actuelle, la transplantation d’organes est limitée par l’utilisation d’une immunosuppression à vie (pour éviter les rejets de greffe) ce qui entraîne de nombreux effets indésirables parfois mortels tels qu’une plus grande susceptibilité aux infections, une fréquence accrue de maladies cardiovasculaires, et certaines formes de cancers. Le présent projet a été proposé pour explorer l’effet d’un traitement par nanoparticules pour induire une tolérance de l’organe transplanté afin d'éviter le rejet sans utiliser d’immunosuppresseur au long cours. Il s’agit ainsi dans un premier objectif d’évaluer un nouveau type de nanoparticules (nanoparticules d’oxyde de fer recouvertes de protéines capables de se lier à certains globules blancs) comme candidat médicament pour bloquer la réaction immune de rejet et induire la tolérance du greffon hépatique chez le modèle porcin. Ce projet a comme second objectif d’observer le bon fonctionnement des nanoparticules en recherchant la formation de cellules spécifiques du système immunitaire sous la forme de globules blancs aux propriétés anti-inflammatoires.
Bénéfices attendus
Il n’est pas possible actuellement de réaliser une greffe d’organe sans avoir recours à un traitement immunosuppresseur à vie. S’il s’avère efficace dans l’induction d’une tolérance durable, le traitement par nanoparticules faisant l’objet de ce projet pourrait transformer les suites à long terme de la greffe d’organes en supprimant les nombreux effets indésirables parfois mortels des immunosuppresseurs.
Procédures
Chez les animaux donneurs de foie : sous anesthésie générale, prélèvement du foie pour transplantation hépatique par laparotomie (incision de l'abdomen), intervention unique (1 heure 30 minutes). Chez les animaux receveurs : sous anesthésie générale, transplantation hépatique par laparotomie, intervention unique (2 heures 30 minutes). Des échantillons de sang de 0,5-1 mL seront prélevés après la procédure, puis tous les jours pendant 7 jours, via le cathéter jugulaire tant que celui-ci pourra être maintenu en place sans infection, puis via un abord périphérique auriculaire, une fois par semaine jusqu'au terme de la période de suivi. En fin de période d’observation, biopsie du greffon par laparotomie sous anesthésie générale avant euthanasie par surdose d’anesthésique (30 minutes). Pour les animaux de l’expérience n°2, le greffon sera complètement explanté par laparotomie avant euthanasie par surdose d’anesthésique.
Impact sur les animaux
Douleur modérée post-opératoire (laparotomie). Toxicité éventuelle du produit injecté pouvant induire un stress physique (les nombreuses études sur modèle murin utilisant ces nanoparticules aussi bien que des composés similaires n’ont mis en évidence aucun effet secondaire local ou systémique ; aucun effet de l’injection n’est donc attendu sur modèle porcin, mais dans l’hypothèse où cela se produirait, les points limites décrits par ailleurs seront respectés). Stress psychosocial léger du fait de l’hébergement initial en cages individuelles (même si les animaux ont toujours des contacts avec les congénères voisins).
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort soit immédiatement après chirurgie sous anesthésie générale (animaux donneurs de foie, N=32), soit 90 jours maximum après le réveil post-chirurgie (animaux receveurs, N=32) afin de pratiquer des prélèvements post-mortem à des fins d'analyses biologiques.
Remplacement
Les objectifs de ce projet sont d’une part d’évaluer l’effet thérapeutique in vivo d’un candidat médicament, et d’autre part de confirmer le mécanisme d’action de ce médicament au travers d’un modèle de transplantation hépatique. Le mécanisme d’action a déjà été montré expérimentalement dans un modèle in vitro. Avant d’envisager des études cliniques chez l’humain, ce nouveau traitement doit impérativement être testé et montrer une efficacité sur un modèle in vivo pertinent. Le porc est l’animal de référence pour l’expérimentation médicale sur les greffes d’organes ; en effet son système digestif, son anatomie et sa physiologie générale sont proches de ceux de l’humain.
Réduction
Nous avons décidé d’inclure un nombre raisonnable d’animaux nécessaires pour obtenir une puissance statistique suffisante pour observer une différence significative entre les groupes expérimentaux en matière de rejet aigu ainsi que pour pallier d’éventuels imprévus (N=12 par groupe au total). Les différences entre groupes seront analysées par des tests non paramétriques pour données non appariées (indépendantes). Des statistiques descriptives seront utilisées en complément. Chaque animal receveur sera associé à un animal donneur de même sexe. Les donneurs ne pourront pas servir à leur tour de receveur dans une optique de réduction car le foie doit être prélevé largement avec des vaisseaux les plus longs possibles empêchant la survie du donneur et l’implantation d’un foie en lieu et place de celui prélevé. De même, le foie explanté chez le receveur ne peut pas servir de greffon car les vaisseaux sont laissés les plus longs possible du côté du receveur pour permettre l’implantation du greffon.
Raffinement
Les techniques d’anesthésie et de chirurgie employées utilisent des appareillages de pointe et seront réalisées par des chirurgiens spécialistes de la transplantation hépatique chez l’humain, avec l’aide de personnels compétents en anesthésie et analgésie porcine. Le suivi et l’analgésie post-opératoires des animaux seront effectués par des personnels compétents de manière à réduire la douleur et la souffrance des animaux. Toutes les interventions chirurgicales seront réalisées sous anesthésie générale et respecteront la charte nationale d’éthique sur l’expérimentation animale. Une prise en charge de la douleur per- et post-opératoire sera effectuée avec un traitement analgésique adapté à l'espèce et aux procédures. Des points limites précis ont été établis et une grille optimisée pour l'évaluation de la douleur et du bien-être animal sera utilisée.
Choix des espèces
Le porc est le modèle gros animal de référence pour l’expérimentation médicale sur les greffes d’organes. Son système digestif, son anatomie et sa physiologie générales sont proches de ceux de l’humain. Des porcs en croissance (30-40 kg) seront utilisés car les modèles porcins publiés en ischémie et transplantation hépatique l'ont été sur ce type d'animaux.
Evaluation de la pathogénicité d’agents infectieux et de la protection induite par des antigènes associés ou non à des adjuvants en vue de l’identification de nouveaux candidats vaccins et d’anticorps pour la prévention de pathogènes infectieux.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles immunitaires
Rats : 200
Cochons d'Inde : 200
Hamsters dorés : 200
Lapins : 200
Furets : 200
Cochons : 100
Inoculés avec un agent infectieux bactérien ou viral après avoir reçu un candidat vaccin, 5 000 souris, 200 furets, 200 lapins, 200 rats, 200 cochons d'Inde, 200 hamsters dorés et 100 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue. Les procédures relèvent d'un niveau de souffrance léger pour 3 245 d'entre eux, modéré pour 1 505 et sévère pour 1 350, avec poils hérissés, hyperthermie, signes neurologiques et troubles respiratoires attendus selon les protocoles. Le porteur écarte l'analgésie au motif que les antalgiques modifieraient la réponse immunitaire étudiée, et indique que les animaux atteignant un score clinique critique sont mis à mort avant la fin de l'étude. Ni les pathogènes testés ni les candidats vaccins ne sont nommés, l'établissement se bornant à mentionner des agents de classe 2 ou 3 et un maximum de six doses infectieuses évaluées.
Objectifs
Le projet consiste à évaluer, sur l’animal, l’effet protecteur ou thérapeutique d’un candidat vaccin ou d’un traitement anti-infectieux contre une infection. Pour se faire, dans un premier temps des études de développement seront réalisées pour établir les modèles animaux dit infectieux afin de représenter la maladie d’intérêt. Ces études permettront de définir entre autres les doses infectieuses du pathogène cible, bactérien ou viral, qui sera inoculé chez l’animal. À la suite de cela, des études d’efficacité (ou d’épreuve) seront réalisées dans ces modèles infectieux. Les animaux recevront le candidat (vaccin ou traitement) dont l’efficacité sera mesurée par le degré de protection induit contre l’inoculation du pathogène.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus pour ce projet sont la mise sur le marché ou éventuellement l’utilisation en essai clinique, de différentes préparations vaccinales ou de traitements anti-infectieux, d’évaluer les nouvelles voies d’administration ou les nouvelles formes pharmaceutiques qui permettent d’améliorer la performance du vaccin ou du traitement anti-infectieux. Enfin, ce projet peut permettre de comprendre les mécanismes d’action, la caractérisation de la réponse immunitaire et d’identifier des corrélats de protection. La découverte de nouveaux candidats permettra de lutter contre des maladies et de sauver des vies humaines dans le monde.
Procédures
Les études de protection et d’efficacité thérapeutique consistent à administrer des antigènes, anticorps, sérums dont la dose peut être unique ou multiple sous différentes voies d’immunisation en vue de protéger contre une épreuve par un agent infectieux. L'infection est unique, plus rarement répétée. Plusieurs voies d'épreuve peuvent être utilisées. Ces différents types d’injection durent moins d’une minute.
Impact sur les animaux
L’administration des candidats vaccins, ou thérapeutiques génère des signes cliniques légers (réactogénicité locale avec principalement de l’érythème voire parfois un gonflement et une induration des tissus, rarement des poils hérissés et une perte de poids transitoire de moins de 10%). Dans le cas de l’infection par le pathogène, en fonction du protocole appliqué les effets indésirables sont légers à sévères (poils hérissés, baisse d’activité, hyperthermie, signes neurologiques et troubles respiratoires et une perte de poids transitoire de moins de 15%).
Devenir
Aucun des animaux infectés ne peut être réutilisé pour des raisons sanitaires. Les animaux sont euthanasiés après épreuve par l’agent infectieux. L’euthanasie pourra être pratiquée plus précocement en fonction du type de test, de l’évolution des signes cliniques et de l’expérience du technicien animalier ou de recherche pour abréger la souffrance.
Remplacement
Dans le cadre du développement de candidats vaccins ou d’anticorps la réponse immunitaire ainsi que la protection induite par de nouveaux antigènes et des candidats vaccins doivent être évaluées sur un organisme entier. Ainsi à ce jour, il n'existe pas de méthodes alternatives in vitro pour évaluer les capacités d’un vaccin ou d’un anticorps à induire une protection contre une infection à un pathogène ou pour évaluer les réponses immunitaires post-infection, ou encore reproduire la complexité des réponses cellulaires et humorales impliquées dans la mise en place d’une immunité contre un agent infectieux. Le recours à l'animal de laboratoire s'avère donc nécessaire.
Réduction
Chaque étude est évaluée au plus juste et est revue par les biostatisticiens afin de définir le nombre minimum et suffisant d'animaux requis permettant une analyse statistique des résultats. 1. Interventions/Procédure 1= Etudes de développement pour établir les modèles animaux infectieux. Ces études permettront de définir entre autres les doses infectieuses du pathogène cible, qui sera inoculé chez l’animal. Quelques soient les espèces, les scientifiques après revue bibliographique sur la maladie d’intérêt définissent plusieurs doses infectieuses dont un maximum de 6 (le maximum 6 doses est le plus souvent utilisé pour la souris) qui seront évaluées selon un plan de l’étude établie par les biostatisticiens. Les biostatisticiens recommandent de reproduire ces études trois fois, dans les mêmes conditions expérimentales pour définir des doses robustes. Cependant les pas de dilution entre les doses seront resserrés afin d'affiner les doses d'infection et réduire le nombre d’étude et ainsi le nombre d’animaux. 2. Interventions/Procédures 2 et 3 : Etudes d’efficacité d’un candidat vaccin ou d’un traitement anti-infectieux contre une infection. Quelques soient les espèces, les scientifiques après revue bibliographique sur la maladie d’intérêt et en fonction du nombre de lots à tester élabore le plan de l’étude. Afin de réduire le nombre de lots, ceux-ci sont d’abord présélectionnés en amont sur des modèles vitro existants. Le plan d’étude est revu par l’équipe de recherche qui comprend d’autres scientifiques ainsi que des biostatisticiens afin de revoir les groupes et le nombre d’animaux afin de le réduire à un nombre suffisant pour que l’étude soit robuste.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupe dans des locaux appropriés et dans des cages contenant des enrichissements conformément aux standards réglementaires. Pour chaque étude, une période d’acclimatation est prévue et permet de diminuer le stress des animaux avant les épreuves. L’ensemble des contentions et des gestes techniques sont réalisés par du personnel qualifié. En fonction des pathogènes, une grille d'évaluation des signes cliniques post-infection sera mise en place entre le responsable d'étude, les biostatisticiens et les vétérinaires cliniciens. Cette grille permet d’évaluer le niveau de souffrance des animaux selon des critères cliniques spécifiques du pathogène, par un personnel spécifiquement formé. Dès que le score atteint un seuil jugé critique, les animaux sont euthanasiés avant la fin de l'étude pour abréger leur souffrance. Les autres options de traitement des points limites sont malheureusement exclues car les analgésiques modifient la réponse immune étudiée et les animaux infectés sortis d’étude ne peuvent être ni placés ni réutilisés. Les animaux qui rentrent dans ce projet sont utilisés pour évaluer l’efficacité de vaccins ou traitement thérapeutique contre des épreuves bactériennes ou virales de classes 2 ou 3. Pour des raisons sanitaires et de biosécurité, tous les animaux sont euthanasiés à la fin des procédures expérimentales.
Choix des espèces
Le modèle animal utilisé est sélectionné en fonction des pathogènes infectieux, des antigènes évalués, de la réponse immune analysée et des données de la littérature ou des connaissances scientifiques. Plusieurs critères entrent en ligne de compte pour le choix de l’espèce, voire de la souche : - développant une maladie et/ou une réponse immunitaire similaire à l’homme - sensible à l’infection - type d’antigènes : protéines, polysaccharides, pathogènes (vivants, atténués, non réplicatifs ou inactivés), acides nucléiques, anticorps en présence d’adjuvant ou non. D’autres aspects techniques sont aussi à prendre en compte : âge et taille des animaux (voie ou volume administrés, volume de prélèvement…), disponibilité des outils immunologiques adaptés à l’espèce (cytokines, marqueurs cellulaires…). Les souris transgéniques constituent une opportunité unique pour étudier les mécanismes d’actions et les voies associées à la réponse immunitaire et à la protection. Elles seront à phénotype non dommageable et ne nécessiteront pas de génotypage. Dans la plupart des protocoles, les rongeurs et les lapins sont tous utilisés après sevrage au stade adulte pour que leur système immunitaire soit mature. Pour des projets R&D particuliers, des animaux âgés seront utilisés pour étudier les phénomènes d’immunosénescence et l’évaluation de candidats vaccins pour les personnes âgées. De même, pour l’évaluation de candidats vaccins pédiatriques des modèles d’animaux juvéniles avec des systèmes immunitaires non matures, (souriceaux, raton ; etc…) seront utilisés.
Exploration du rôle du système nerveux périphérique sensitif dans des modèles murins de pathologies inflammatoires
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système nerveux
Injectées jusqu'à vingt et une fois dans l'abdomen sur trois semaines, et pour certaines trois fois dans la cavité située derrière l'œil, 1 808 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Une arthrite ou une paralysie des membres postérieurs leur est induite, pour étudier le rôle des neurones de la douleur dans la polyarthrite rhumatoïde et la sclérose en plaques. Les pattes, la moelle épinière et les ganglions rachidiens sont prélevés après la mise à mort. Le porteur écrit que les expériences sont susceptibles de déclencher des douleurs et qu'aucun analgésique ne peut être administré sans compromettre les résultats, puisque le projet porte précisément sur les neurones de la perception de la douleur.
Objectifs
De nombreuses études suggèrent que les neurones impliqués dans la perception de la douleur jouent un rôle important dans le développement des maladies inflammatoires. Notre projet a pour objectif de déterminer le rôle de ces neurones sur l’évolution de deux maladies inflammatoires : la polyarthrite rhumatoïde, causant une inflammation des articulations et la sclérose en plaque, causant une inflammation de la moelle épinière. Un objectif secondaire de ce projet sera également d’étudier le potentiel thérapeutique d’une molécule aux propriétés anti-inflammatoires.
Bénéfices attendus
A ce jour, peu d’études décrivent comment les neurones impliqués dans la perception de la douleur influencent l’apparition et l’évolution des maladies inflammatoires. Notre projet permettra donc à la fois de mieux comprendre comment ces neurones influencent ces maladies inflammatoires et permettra également d’identifier de nouvelles approches thérapeutiques dans ces maladies chroniques, très invalidantes et nécessitantes de nouvelles thérapies.
Procédures
Les injections intra-veineuses retro-orbitales et sous-cutanées seront réalisées sous anesthésie légère au vétisoflurane gazeux et n'excèderont pas 10 secondes. Les injections intra-péritonéales seront réalisées sur animaux vigiles par du personnel expérimenté et n'excèderont pas 5 secondes. Les souris de la procédure 1 subiront 2 injections intra-péritonéales. Les souris de la procédure 2 subiront 2 injections intra-péritonéales et 3 injections intra-veineuses retro-orbitales. Les souris de la procédure 3 subiront 2 injections intra-péritonéales et 3 injections sous-cutanées. Les souris de la procédure 4 subiront 2 injections intra-péritonéales, 3 injections sous-cutanées et 3 injections intra-veineuses retro-orbitales. Les souris de la procédure 5 subiront de 2 à 21 injections intra-péritonéales (sur une période de 4 à 21 jours). Les souris de la procédure 6 subiront 21 injections intra-péritonéales (sur une période de 21 jours) et 3 injections intra-veineuses retro-orbitales. Les souris de la procédure 7 subiront 1 injection sous-cutanée et 2 injections intra-péritonéales. Les souris de la procédure 8 subiront 1 injection sous-cutanée et de 14 à 21 injections intra-péritonéales (sur une période de 14 à 21 jours).
Impact sur les animaux
Nos expériences sont susceptibles de déclencher des douleurs chez les animaux. Compte tenu de la nature même du projet qui propose d’explorer l’effet des neurones impliqués dans la perception de la douleur, aucun analgésique ne peut être utilisé sans compromettre les résultats expérimentaux. Notre modèle de sclérose en plaque induit une paralysie des membres inférieurs entrainant une difficulté à accéder aux croquettes. Une nourriture gélifiée sera ajoutée systématiquement lors pour prévenir la dénutrition des souris.
Devenir
Mise à mort des animaux à la fin des procédures pour prélèver différents organes (pattes, moelle épinière, ganglions rachidiens) afin d'analyser leur composition immunitaire, le score histologique afin de comprendre les mécanismes impliqués de ces pathologies.
Remplacement
Nous proposons que les neurones responsables du ressenti de la douleur joue un rôle dans le développement des maladies inflammatoires telles que la polyarthrite rhumatoïde et sclérose en plaque. Seuls les modèles animaux mimant la complexité du système nerveux périphérique ainsi que de la réponse inflammatoire permettront de vérifier cette hypothèse. Ces interactions ne peuvent à ce jour pas être modélisées ni in vitro ni in silico. Cependant, pour la recherche du mécanisme de l’interaction neurone/cellule immunitaire nous veillerons à utiliser dès que possible des techniques de remplacement.
Réduction
Le plan de nos expériences sera construit de sorte à limiter le nombre de souris. Le modèle d’arthrite a été choisi et optimisé afin d’obtenir une incidence proche de 100% et une variabilité minimale, permettant ainsi de réduire au minimum le nombre de souris nécessaire. Le modèle de sclérose en plaque est quant à lui le seul modèle murin mimant la pathologie humaine. Afin de réduire au minimum le nombre d’animaux utilisé nous avons modélisé les tests statistiques en amont de nos expériences pour déterminer le nombre d’animaux nécessaire et suffisant pour répondre à chacune de nos hypothèses de travail.
Raffinement
Stratégie de réduction du stress : Pour réduire l’angoisse des animaux, un temps d’acclimatation d’au moins une semaine sera respecté avant toute procédure expérimentale. Les souris seront hébergées en cage standard avec toit filtrant au nombre de 5 par cage, avec de la sciure de bois utilisée comme litière, des lanières de papier kraft comme matériau de nidification et des maisons de souris en dôme de cellulose et fournies pour l'enrichissement environnemental. Les souris sont nourries et boivent ad libitum, et sont libres de leur déplacement. Stratégie de réduction du la souffrance : Une surveillance quotidienne est réalisée par des spécialistes animaliers permettant de subvenir aux besoins nécessaires au bien-être des animaux. Un soin particulier sera apporté pour éviter la souffrance des animaux par la surveillance de signes extérieurs de souffrance. L’atteinte d’un point limite entrainera la décision d’euthanasie de l’animal concerné. De la nourriture en gel sera déposée dans la cage des animaux souffrant de sclérose en plaque pour assurer une alimentation suffisante. Compte tenu de la nature même du projet qui propose d’explorer l’effet des neurones impliqués dans la perception de la douleur, aucun analgésique ne pourra être utilisé sans compromettre les résultats expérimentaux. Tous les monitorings (mesure de du diamètre des articulation à l’aide d’un calliper et mesure en Bio-imaging) seront réalisés sous anesthésie légère au vetisoflurane gazeux (4% pour l’induction et 2,5% pour la maintenance et 1,25 L/min air-vetisoflurane). Les injections intra-veineuses retro-orbitales et sous-cutanées seront réalisées sous anesthésie légère au vetisoflurane gazeux (4% pour l’induction et 2,5% pour la maintenance et 1,25 L/min air-vetisoflurane). Les injections intra-péritonéales seront réalisées sur animaux vigiles par du personnel expérimenté.
Choix des espèces
La souris constitue un modèle idéal pour notre étude dû au haut niveau de similarité de sa biologie par rapport à l’homme, l’état des connaissances actuelles, les outils et structures disponibles pour sa manipulation et un temps de reproduction court. En particulier, la génération de souris génétiquement modifiées bien maitrisée dans notre laboratoire dans lesquelles les neurones sujets de notre étude peuvent être déplétés font de la souris un modèle non remplaçable. Des souris d’âge minimum de 6 semaines seront utilisées afin d’avoir un système immunitaire et sensitif mature. Pour les expériences utilisant une déplétion pharmacoloqique de ces neurones, nous utiliserons des souris âgées de 3-4 semaines. En effet, l’injection doit être effectuée le plus précocement possible lors du développement du système nerveux afin d’obtenir une déplétion optimale. La sclérose en plaque et l’arthrite seront ensuite induites à partir de 6 et 8 semaines, respectivement.