Troubles immunitaires
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Etude de nouvelles thérapeutiques innovantes dans le cadre des vascularites à anticorps anti-cytoplasme des polynucléaires neutrophiles
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
Rendues malades par des injections intraveineuses répétées sous anesthésie, les souris développent en dix jours une altération de leur fonction rénale. 1 360 d'entre elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à la fin de l'étude pour évaluer l'évolution de la maladie. Il s'agit d'induire deux modèles de vascularite auto-immune, puis de tester des molécules censées remplacer des immunosuppresseurs que le porteur qualifie lui-même de lourds. Celui-ci affirme qu'aucun effet significatif sur le bien-être des animaux non-humains n'a été rapporté pour ces modèles, sans nommer les molécules testées ni le seuil de la grille de score au-delà duquel les souris sont tuées.
Objectifs
Les vascularites sont un groupe de maladies auto-immunes touchant les petits vaisseaux sanguins. Parmi elles, un sous-groupe se distingue par la présence d’auto-anticorps dirigés contre certaines cellules du système immunitaire. La prise en charge thérapeutique de ces vascularites est complexe. Elle repose sur l’instauration de traitements immunosuppresseurs « lourds » (phase d’induction), qui doivent être administrés le plus rapidement possible pour éviter les séquelles, mais il est essentiel d’être certain du diagnostic. En effet, les traitements actuellement disponibles entraînent de lourds effets indésirables, et un retard thérapeutique peut grandement impacter les chances de survie des patients. Il est donc nécessaire de développer de nouveaux outils thérapeutiques pour enrichir l’arsenal thérapeutique disponible et permettre une meilleure prise en charge des patients, tout en diminuant les effets indésirables à long terme.
Bénéfices attendus
Les vascularites sont des pathologies complexes à traiter. Cette étude pourrait enrichir notre compréhension de la maladie et améliorer les options thérapeutiques en offrant un traitement moins invasif, pouvant être débuté plus rapidement pour réduire les séquelles. Un traitement plus spécifique pourrait également améliorer la qualité de vie des patients, diminuer le risque d’effets secondaires et, par conséquent, augmenter les chances de survie.
Procédures
Les souris seront prélevées pour des analyses sanguines une semaine avant le début de la procédure, puis deux fois au cours des deux semaines suivantes pendant l'induction de la pathologie. Afin de minimiser le stress lié à ces prélèvements, les souris seront sous anesthésie générale pendant le prélèvement sanguin. Les échantillons d'urine seront également collectés au même moment, en utilisant des souris vigiles et en les laissant uriner à leur convenance. L'induction de la pathologie sera réalisée selon deux modèles : Modèle 1 : L'induction se fera par une injection intrapéritonéale suivie d'injections intraveineuses sous anesthésie générale quotidiennes pendant trois jours. Modèle 2 : Ce modèle sera induit par une injection intraveineuse sous anesthésie générale, suivie, cinq jours plus tard, d'une autre injection intraveineuse sous anesthésie générale, puis d'une injection intrapéritonéale.
Impact sur les animaux
Les souris développeront progressivement une altération de la fonction rénale au cours des 10 jours d'induction de la maladie. Aucun effet significatif sur le bien-être ou le stress induit par ce modèle n'a été rapporté jusqu'à présent. Les injections intraveineuses répétées peuvent entraîner de la douleur ; ces injections seront donc réalisées sous anesthésie générale induite par isofluorane. Les souris seront ensuite soigneusement surveillées pendant leur réveil pour détecter toute réaction indésirable ou inconfort.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de l'étude afin d'évaluer l'évolution de la maladie et d'analyser l'impact des molécules testées sur cette dernière.
Remplacement
Les études réalisées dans des systèmes simplifiés ont démontré l’efficacité de ces molécules. Cependant, ces systèmes ne parviennent pas à reproduire la complexité des interactions cellulaires dans un organisme entier et ne permettent pas d’évaluer l’efficacité thérapeutique de nos molécules dans un contexte aussi complexe que celui de la vascularite.
Réduction
Le nombre de souris nécessaire a été déterminé en fonction du nombre minimum requis pour atteindre une puissance statistique suffisante. Ce calcul prend en compte l’hétérogénéité intrinsèque des modèles de maladies induites et la nécessité de répéter chaque cohorte au moins trois fois pour minimiser les biais expérimentaux. Pour éviter tout biais lié aux cages, les animaux seront aléatoirement répartis entre les différentes cages. De plus, des études pilotes seront réalisées pour les souris génétiquement modifiées afin d’évaluer leur pertinence dans les expérimentations et, le cas échéant, réduire leur nombre en cas de résultats négatifs.
Raffinement
Chaque cage sera équipée d'enrichissements, tels que des igloos en plastique, pour permettre aux souris de se cacher et d'améliorer leur bien-être. Les gestes techniques effectués sur les animaux seront réalisés par du personnel qualifié et expérimenté afin de minimiser la douleur et la souffrance. Par ailleurs, le bien-être des animaux sera régulièrement évalué par le personnel de l'animalerie à l'aide d'une grille de score spécifique. Cette grille permet d'évaluer la souffrance animale et, si un seuil critique est atteint, des soins particuliers seront fournis aux animaux. Si les niveaux de souffrance dépassent un seuil prédéfini, les animaux seront euthanasiés conformément à cette grille.
Choix des espèces
Les modèles de vascularites disponibles incluent les modèles chez les rats et les modèles murins. Nous avons choisi d'utiliser des modèles murins en raison de l'expertise de notre équipe et du personnel de l'animalerie dans ce type de modèle. De plus, l'un des deux modèles est déjà familier à notre équipe, ce qui facilite sa mise en place. Les souris seront utilisées après leur sevrage, entre 8 et 12 semaines après leur naissance, car les modèles d'induction de vascularite ont été validés pour ces animaux à cet âge.
Développement d’un modèle murin de maladie de Sjögren pour tester un nouveau traitement ciblant les cellules B auto-immunes
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
450 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune reçoit cinq injections de protéine SSA avec adjuvant complet de Freund pour déclencher une maladie auto-immune, sept prélèvements de sang à la joue sous anesthésie générale, et cinq recueils de salive provoqués par la pilocarpine, au rythme d'une série par mois. Le traitement testé, un anticorps bispécifique censé détruire les seuls lymphocytes B auto-immuns, est injecté jusqu'à trois fois par semaine pendant quatre semaines. Le porteur justifie la mise à mort de toutes les souris par l'analyse histologique de leurs glandes salivaires, et ajoute que les exposer à vie à la sécheresse buccale provoquerait des pathologies dentaires rendant leur adoption inenvisageable.
Objectifs
Le syndrome de Sjögren (SS) est une maladie auto-immune chronique caractérisée par une inflammation des glandes salivaires et lacrymales, entraînant une sécheresse de la bouche et des yeux. Cette pathologie se complique de manifestation graves comme des atteintes d’organes sévères (poumon, muscle, nerfs). La maladie de Sjögren augmente de 20 fois le risque de faire un lymphome lié à la maladie. Il n’existe à ce jour aucun traitement approuvé pour cette maladie. Cette pathologie est caractérisée par la présence d’auto-anticorps dirigés contre la protéine SSA aussi appelée Ro60 qui sont produits par des lymphocytes B spécifiques. Les modèles murins utilisant la vaccination contre la protéine SSA reproduisent les caractéristiques de la pathologie humaine. Notre objectif est de développer un nouveau traitement de cette pathologie avec un anticorps bispécifique qui détruit spécifiquement les cellules B auto-immunes qui sont à l’origine des auto-anticorps anti-SSA. Cet anticorps bispécifique portera sur un bras l’antigène SSA et sur l’autre un anti-CD3 qui dirigera une réponse des lymphocytes T qui détruiront spécifiquement les cellules B autoimmunes dirigées contre SSA sans détruire les autres lymphocytes B qui sont utiles pour portéger des infections. Pour cela nous avons besoin du modèle animal préclinique de vaccination anti-SSA pour tester l’efficacité du traitement.
Bénéfices attendus
La maladie de Sjögren est due à une petite fraction de globules blancs( les lymphocytes B) qui détruisent les glandes produisant de la salive. Cependant les traitements actuellement disponibles pour détruire les lymphocytes B les détruisent en totalité. La destruction de tous les lymphocytes B entraine un risque important d’infection. L’objectif est d’aboutir à une guérison des patients grâce a une destruction ciblée des lymphocytes B qui détruisent les glandes salivaires. Ceci ne peut être obtenu qu’après démonstration de l’efficacité de cet anticorps bispécifique dans un modèle murin de la maladie. Après d’autres études chez l’animal le traitement pourra faire l’objet d’essais cliniques chez l’homme.
Procédures
-Injection : 5 fois. durée
Impact sur les animaux
1)Douleur liées aux injections de vaccination, de médicaments: légère de courte durée 2)Douleur et stress de courte durée liée aux prélèvements sanguins sur la joue 3) Stress lié à la contention pour le recueil de salive limitation par l’anesthésie générale. 4) L'adjuvant complet de Freund sera injecté en sous-cutané pour limiter les lésions cutanées au point d'injection. En cas de lésions nous appliquons un antiseptique et un antibiotique en crème si besoin.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés car pour démontrer à la fois l’existence de la maladie de Sjögren et l’efficacité des traitements il est nécessaire de réaliser des analyses histologiques des tissus cibles de la maladie comme les glandes salivaires qui sont le siège de la maladie. Par ailleurs exposer tout le reste de leur vie de les animaux à la sècheresse buccale peut entrainer à long terme des pathologies dentaires qui pourraient entrainer des difficultés d’alimentation des animaux. Il n’est donc pas envisageable d’adopter ses animaux.
Remplacement
Le développement d’un nouveau médicament utilisant un système immunitaire complet et des organes cibles comme les glandes salivaires et reproduisant la pathologie ne peuvent être effectués que sur un modèle animal. En effet la réalisation sur des cellules humaines humains est rendu impossible par le fait qu'il nous faudrait reproduire plusieurs organes (rate, glandes salivaires, ganglions) reliées entre eux par des vaisseaux dans lesquels circulerait des cellules immunitaires. Ceci n'est pas réalisable à ce jour par les outils à notre disposition.
Réduction
Le calcul du nombre d'animaux par groupe a été calculé précisément à l'aide d'outils statistiques qui permettent d'être surs que le nombre d'animaux par groups (ici 15) est suffisant pour être sur de voir une différence significative d'augmentation du flux salivaire si le traitement fonctionne. Pour cela nous avons analysé les données disponibles de variations de la production de salive entre différentes souris malades et non malades.
Raffinement
Les souris bénéficieront d'un milieu enrichi avec du coton, des rouleaux de carton et des bâtonnets en bois. Ces animaux ne seront jamais hébergés seuls dans des cages séparées et feront l'objet d'une période d'adaptation d'une semaine après leur arrivée avant de débuter une procédure. Les animaux seront suivis quotidiennement et des points limites sont prévus pour veiller à ce bien-être . Les injections et les prelèvements seront faits sous anesthésie génrale et/ou locale.
Choix des espèces
Nous utilisons la souris car nous avons besoin d'un organisme entier avec un système immunitaire proche de celui de l'homme. Par ailleurs le modèle de maladie de Sjögren avec immunisation avec le peptide SSA a été developpé par une équipe américaine sur la souris il est donc logique pour le reproduire d'utiliser la même espèce. Nous utiliserons des animaux adultes entre 10 à 12 semaines ce qui est l’âge habituel auquel les protocoles d’immunisation commencent dans les protocoles de vaccination.
Etude de l’effet d’une infection bactérienne sur une voie de l’immunité innée chez la souris
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Une sonde de température est implantée sous la peau de chaque souris, qui reçoit ensuite dans la veine de la queue une injection de bactéries pathogènes. 176 souris vont être utilisées ainsi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les quatorze jours d'infection sont résumés à une "variation de température", alors que le raffinement prévoit d'administrer des analgésiques en cas de baisse trop forte de la température corporelle. Toutes sont tuées à l'issue, le porteur donnant pour seule raison qu'elles auront été infectées par des bactéries pathogènes.
Objectifs
La pyrine est un composant de l'immunité. La pyrine est activée lors de certaines infections bactériennes et déclenche une réaction inflammatoire (variation de température) qui permet de lutter contre ces infections. A ce jour, les mécanismes d'activation et de régulation de la pyrine lors d'infections est peu compris. Le but de ce projet est de mieux décrire les mécanismes d'activation et de régulation de pyrine lors d'infections bactériennes dans un modèle murin.
Bénéfices attendus
Nous attendons des bénéfices scientifiques de ce projet : progrès des connaissances sur l’activation et la régulation de pyrine et sur l’utilisation d’un modèle murin pour modéliser l’activation de pyrine lors d’une infection. L'inflammasome pyrine étant associé à des maladies génétiques chez l'homme (la fièvre méditerranéenne familiale entre autres), l'utilisation d'un modèle murin humanisé pourra nous permettre de développer de nouveaux traitements pour ces maladies génétiques.
Procédures
Tous les animaux du projet subiront une injection intraveineuse qui durera 30secondes dans la veine de la queue et une injection sous-cutanée qui durera 30 secondes d'une sonde de température, certains animaux pourront recevoir une injection sous cutanée de qui durera 30secondes d'analgésique.
Impact sur les animaux
Les gestes techniques prévus dans les procédures (injections intraveineuses ponctuelles, mesure de poids, pose de sonde de température) sont de potentielles sources de stress transitoire et/ou de douleur locale. Pendant les 14 jours d’infection, les souris pourront ressentir les effets de l’infection (variation de température).
Devenir
Les animaux auront été infectés par des bactéries pathogènes, ils seront donc euthanasiés
Remplacement
L’analyse in vivo est indispensable pour remplir les objectifs du projet (suite aux tests préliminaire déjà réalisés in vitro) et pour s’assurer d’une potentielle relevance clinique. Les modèles in vitro étudient la réplication de bactéries dans un seul type cellulaire dans un contexte non-inflammatoire et ne peuvent pas mimer la complexité des interactions hôtes-pathogènes rencontrées lors d’une infection.
Réduction
De nombreux paramètres seront étudiés sur chaque animal inclus dans le projet (mesures corporelles et exploitations post-mortem). De plus, l’effectif annoncé est le maximal (révisable à la baisse en fonction des premiers résultats), avec des « essais pilotes » déterminants. Nous prévoyons 5 animaux par lot de génotype et de souche d’infection, 3 animaux par lot contrôle pour les analyses post-mortem. Les nombres d’animaux sont calculés au minimum en fonction des résultats attendus et des tests statistiques qui seront appliqués.
Raffinement
Nous prévoyons les points de raffinement suivants : 1) Habituation à la contention (une fois par jour, une semaine avant le début de l’expérience) pour minimiser angoisse et biais secondaire. 2) Utilisation d’implants pour prendre la température (la pose de l’implant est plus invasive mais cela permettra de rendre les prises de température moins intrusive) 3) Anesthésie gazeuse lors de la pose de l'implant de température 4) Minimisation de la fréquence de manipulation (observation et privilège aux mesures les moins intrusives). 5) L'utilisation d'analgésiques en cas de trop forte baisse de température corporelle des animaux suite à l'infection. Les points limites sont définis spécifiquement pour le projet afin de limiter au maximum la souffrance des animaux.
Choix des espèces
Il est nécessaire d’étudier un système intégré (in vivo, vertébré Mammifère), avec un fonctionnement immunitaire reposant sur les mêmes types d’acteurs cellulaires et moléculaires que l’humain. La souris en est un modèle idéal, permettant aussi un accès aux lignées humanisées, KO (délétion de gènes) et phénotypes issus de mutations, indispensables pour l’analyse de maladies génétiques comme ici. Par ailleurs, les animaux portant un gène humanisé nous permettront de savoir si les réponses observées in vitro sont transposable à l’échelle de l’organisme. Les expériences débuteront à l’âge de 6 semaines ce qui correspond à des souris avec un système immunitaire mature.
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
Pour tester sur la peau des molécules dont l'établissement dit ignorer la composition, celles de ses clients, 600 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant 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 les produits sont appliqués une ou deux fois par jour pendant seize jours. Huit mesures d'épaisseur de peau au pied à coulisse ou par imagerie, et une prise de sang hebdomadaire sous anesthésie gazeuse, complètent le protocole. Les points limites retenus donnent la mesure des atteintes possibles, perte de plus de 20 % du poids sur 72 heures, hypothermie persistante, plaie nécrosée ou purulente, arrêt de l'alimentation pendant 24 à 48 heures.
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'escipient 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.
Évaluation de nouveaux traitements contre la maladie du greffon contre l’hôte
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
Rats : 600
Greffés de cellules immunitaires humaines qui attaquent leurs propres tissus, 2 500 souris et 600 rats développent une maladie du greffon contre l'hôte, avec perte de poids, perte de poils, diarrhées, mobilité réduite et défaillance d'organes pouvant les tuer. S'y ajoutent des gavages, des injections rétro-orbitaires sous anesthésie, des prises de sang répétées et des mesures de température par sonde rectale. Le porteur ouvre le paragraphe des effets en parlant de nuisances "modérées", avant d'y ranger, quelques lignes plus loin, la mortalité par défaillance d'organes qu'il qualifie de sévère. Tous les animaux sont tués à l'issue, l'évaluation des candidats médicaments réclamant l'analyse des tissus et du système immunitaire en fin d'étude.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité thérapeutique de nouveaux traitements sur des modèles de la maladie du greffon contre l’hôte. La maladie du greffon contre l’hôte (GvHD : Graft versus Host Disease) peut survenir après une greffe de moelle osseuse réalisée dans le cadre du traitement d’une leucémie. Les lymphocytes T contenus dans le greffon vont attaquer les cellules du patient greffé, conduisant à des lésions des tissus sains. La maladie du greffon contre l’hôte est une complication grave, parfois mortelle. Elle survient lorsque les cellules du donneur présentent une incompatibilité immunologique avec celles du receveur, et perçoivent ces dernières comme étrangères. Dans ce cas, les lymphocytes T du donneur, dits « alloréactifs », vont alors détruire les cellules et tissus sains de l’hôte. Ce phénomène survient chez environ 20 à 50 % des patients greffés, rapidement après l’intervention ou plus tardivement. Il peut être très difficile à traiter. Les informations qui seront générées par le biais de ces études seront utilisées pour préparer les phases précliniques et cliniques du développement pharmaceutique. Ces informations comprennent entre autres : • Dose minimale produisant un effet thérapeutique • Dose minimale pour lequel l’effet thérapeutique est le plus élevé. • Déterminant pharmacocinétique qui conduit à l’efficacité thérapeutique • Régime de doses pour les études toxicologiques exploratoires et règlementaires. • Régime de doses pour les essais cliniques chez le volontaire sain, puis chez le patient.
Bénéfices attendus
La maladie du greffon est contrôlée à l’aide de médicaments immunosuppresseurs qui atténuent le conflit immunitaire entre les cellules du donneur et celles du receveur. Ces traitements peuvent durer plusieurs mois, voire plusieurs années. Cependant beaucoup de patients sont réfractaires aux corticoïdes et de nouveaux traitements sont nécessaires puisque la maladie du greffon contre l’hôte est une cause de mortalité et de morbidité majeure. Les traitements biologiques récents sont très couteux et peuvent engendrer une immunogénicité et une perte d’efficacité due à la production d’anticorps neutralisants par le patient. Les études qui constituent ce projet s'inscrivent dans le cadre du développement de nouvelles stratégies thérapeutiques innovantes (y compris des thérapie cellulaires et fécalothérapie). A court terme, elles permettront de confirmer l'efficacité de nouveaux candidats médicament dans les pathologies de la GvHD. A plus long terme, ces études constitueront la base pour un traitement applicable à l'Homme en déterminant les doses efficaces qui pourraient être administrées chez les patients.
Procédures
Les gestes techniques concernent tous les animaux. • Pesées d'un animal vigile, pendant 30s jusqu’à une fois par jour sur la durée des études. • Mesure de la température corporelle d'un animal vigile ou sous anesthésie générale via une sonde rectale pour rongeur pendant 30s. • Les prélèvements de sang via la veine caudale seront réalisés soit sur animal vigile, soit sur animaux anesthésié à l’isoflurane pendant 30 à 60s. Les prélèvements de sang terminaux par ponction cardiaque seront effectués sous anesthésie générale (Isoflurane ou kétamine/xylazine) pendant 30 à 60s. Les volumes et la fréquence des prélèvements seront selon les critères de la consigne en vigueur. Les volumes seront généralement de 20 à 50 µl chez la souris et de 20 à 200 µl chez le rat. Le volume total prélevé n’excédera pas 7.5% du volume estimé de sang total de l’animal sur une période de 24 heures. Des périodes de récupération seront mises en place pouvant aller jusqu’à une semaine. • Administrations des composés à potentiel thérapeutiques par voir orale (gavage à l’aide d’une sonde gastrique), intrapéritonéale, sous-cutanée ou via la veine caudale) pendant une durée de 15 à 30s : Sur animaux vigiles. • Administrations intraveineuses par voie retro orbitale : Sous anesthésie générale (Isoflurane ou kétamine/xylazine) pendant 15 à 30s.
Impact sur les animaux
Cette procédure induira chez l’animal un certain nombre de nuisances modérées : injection de cellules, , administration de traitement par gavage ou injection (ip, iv, sc) pendant plusieurs jours ainsi qu’une préhension accompagnant ces administrations. De plus, les animaux seront également soumis à une anesthésie, des administrations de composés (voie orale, intrapéritonéale, intraveineuse ou sous cutanée) et des prélèvements sanguins sous anesthésie générale qui peuvent générer également des nuisances. Les effets indésirables attendus (suite à une xénogreffe) sont une perte de poids, une perte de poils, une piloérection, une réduction de la mobilité, des diarrhées, des douleurs qui selon la gravité justifierait une mise à mort immédiate (modéré). Une GvHD peut entrainer une mortalité selon le type de greffe, notamment lors de xenogreffe qui peut entrainer une défaillance des organes de l’hôte . ‘sévère
Devenir
Tous les animaux de la procédure seront mis à mort. L’évaluation de l’efficacité des composés à potentiel thérapeutique nécessite des analyses approfondies de différents tissus et du système immunitaire en fin d'étude.
Remplacement
Il existe des modèles de peau humaine isolée qui permettent de détecter avec une grande précision la possibilité pour un patient de développer une GvHD (compatibilité donneur/receveur). Cette méthode a aussi été utilisée avec des peaux de rats pour des études de transcriptomiques et recherche de biomarqueurs. Cependant, ce système dépourvu d’autres organes et de structures immunologiques clés (rate, système lymphatique, hépatique, rénale et circulatoire) ne peuvent pas à ce jour constituer un environnement fiable pour des études de pharmacologie in vivo. Seul un modèle animal peut permettre d’étudier les interactions entre des composés à potentiel thérapeutique et ces différents systèmes biologiques très complexes.
Réduction
Les entités thérapeutiques auront préalablement été évaluées de manière extensive sur une batterie de tests in silico et in vitro. Ces tests permettent par exemple de prédire le profil pharmacocinétique d’un composé (ex : lipophilie, absorption, distribution, métabolisme), de déterminer les caractéristiques d’interaction du composé avec la cible d’intérêt (ex. un récepteur, un canal ionique, une enzyme). De nombreux composés auront donc été éliminés du fait de leur faible performance sur ces tests. Chaque étude comprendra en moyenne 60 animaux (10 animaux par groupe : Ctrl-Naif, Vehicle et 4 groupes traités avec des composés). Chaque projet de développement nécessite en moyenne l’évaluation de 5 entités thérapeutique expérimentale. Nous estimons réaliser 2 projets par an dans le domaine de la GvHD. Le nombre d’animaux est donc 60 (animaux par étude) x 5 (composé par projet) x 2 (projet par an) x 5 ans. Ainsi, les tests sur animaux sont réduits au minimum nécessaire (3100 animaux estimés).
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des locaux conformes aux exigences règlementaires de la directive n°2010/63/UE. Ils seront hébergés en groupe dans des cages contenant de l’enrichissement afin de satisfaire la manifestation de leur comportement naturelle (nidification, instinct grégaire, recherche de nourriture,..). Les procédures potentiellement douloureuses ou source d’inconfort ou de stress se feront sous anesthésie générale gazeuse. Les animaux feront l’objet d’une surveillance clinique à minima journalière sur la durée des procédures. Les locaux d'hébergement et les systèmes d’hébergement suivront un programme d’hygiène et sanitaires (programme sanitaires) afin de prévenir tout biais. Les conditions d’ambiance seront contrôlées sur la durée des procédures. Un programme de soins adaptés sera mis en œuvre pour l’ensemble des animaux affectés à ce projet, par ou sous l'autorité du vétérinaire ou mis à mort selon les recommandations définis dans la consigne en vigueur. Un plan d'action incluant la communication sera établi et mis en place lors d'apparition d'évènements inattendus. Le nombre de manipulations sur l’animal sera réduit au strict nécessaire car Le stress lié à la manipulation peut être une nuisance pour l’animal, et aussi avoir un impact sur la réponse inflammatoire et immunitaire. Des critères d'arrêt anticipé seront mis en place pour chaque procédure afin de réduire tout inconfort, stress, souffrance ou douleur inutile.
Choix des espèces
La grande majorité des modèles et des techniques utilisés dans le cadre de la recherche médicale et pharmaceutique ont été décrits chez les espèces rats et souris qui sont communément utilisées en pharmacologie. De nombreuses données sur les modèles de GvHD chez le rongeur existent déjà dans la littérature et peuvent être utilisées pour la mise en place des modèles et aider à l’avancement des projets. Adulte : Les données de la littérature indiquent clairement que les rats (4-5 semaines) et les souris adultes (7-8 semaines) représentent des modèles fiables pour l’évaluation de l’efficacité de composés dans le domaine de la GvHD car ils doivent disposer d'une système immunitaire mature
Développement de vaccins optimisés contre les infections respiratoires aéroportées
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
- Troubles immunitaires
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système respiratoire
3 052 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 1 456 d'entre elles et modéré pour 1 596. Elles subissent un génotypage par phalangectomie, de trois à douze prises de sang sur animal vigile, jusqu'à trois administrations intranasales et trois injections intramusculaires sous anesthésie, puis de sept à quatorze séances d'imagerie réparties sur cinq à sept semaines. Une partie est infectée par la grippe ou le SARS-CoV-2, à doses non létales ou létales, avec abattement, poils hérissés, dos voûté et perte de poids attendus chez les souris non traitées. Le porteur écrit qu'il privilégiera la culture cellulaire ou les organoïdes dès que ce sera possible, tout en concluant que les méthodes actuelles ne permettent pas d'étudier la mise en place d'une réponse immunitaire locale.
Objectifs
Notre projet a pour objectif de développer un vecteur vaccinal optimisé pour une délivrance intranasale contre les infections respiratoires (virus Influenza A (IAV) et SARS-Cov-2) avec une efficacité accrue par rapport aux vaccins actuels administrés en intramusculaire. Une administration intranasale améliora grandement la mise en place d’une mémoire immunitaire forte, durable, et localisée, nécessaire à l’élimination rapide et efficace du virus, et évitant sa dissémination à d’autres individus. Dans notre stratégie, le vaccin sera administré à des souris de laboratoire sous forme de microgouttes dans le nez de souris de laboratoire. L’objectif sera, d’une part, d’analyser la capacité de notre vaccin à activer le système immunitaire et à induire une mémoire immunologique locale forte dans le nez des souris vaccinées. D’autre part, nous allons étudier la capacité du vaccin à protéger durablement et efficacement ces souris contre une infection par diverses souches de IAV et du SARS-Cov-2. La mise en place d’une mémoire immunologique lors d’une vaccination est un processus complexe qui nécessite l’utilisation d’un modèle souris pour son étude. La souris est un animal qui permet de modéliser de nombreux mécanismes physiopathologiques rencontrés dans l’infection respiratoire chez l’homme.
Bénéfices attendus
Les maladies respiratoires ont des impacts sociaux et économiques majeurs, tant au niveau individuel que sociétal, et ciblent particulièrement les populations à risque du monde (i.e., nourrissons, personnes âgées et patients immunodéprimés). De nombreux experts prédisent que de nouvelles pandémies de grippe seront très probables l’année prochaine, alors que le SARS-CoV-2 circule toujours avec de nouveaux variants. Même si des vaccins existent, aucun vaccin administré par voie nasale n'est disponible utilisant la technologie de l’ARN messager. Or, une forte réponse immunitaire dès l’arrivée du virus au lieu d’infection, i.e., le nez, favorise significativement l’élimination plus rapide du virus, évitant ainsi la propagation de la maladie d’un individu à l’autre. L’augmentation de l'efficacité des vaccins actuels aura un impact sur les questions économiques ainsi que sur les domaines sociaux et culturels, avec un impact majeur sur la santé et des conséquences sociales. De plus, dans ce projet, nous sélectionnons des antigènes très conservés par des souches de virus différentes et ainsi développerons des vaccins « universels » qui protégera chaque individu contre différentes souches d’un même virus et évitera le besoin d’une vaccination répétée pour des variants différents. D’un point de vue scientifique et technologique, ce projet apportera de nouvelles connaissances sur le fonctionnement des réponses immunitaires associées à la muqueuse nasale. D’autre part, les équipes de recherche impliquées dans ce projet ont à cœur de sensibiliser le public et participent activement à accroître l'exposition de la recherche immunologique sur les vaccins à un large public. Un meilleur accès à la recherche sur les vaccins sans aiguille, mais en spray nasal, pourrait aussi accroître l’acceptation du vaccin au sein de la population. Par ce projet, nous espérons ouvrir de nouvelles perspectives dans le développement de vaccins, qui pourrait également être utilisée pour la conception de nouveaux vaccins contre d’autres virus aéroportés et/ ou dans la lutte contre les cancers du système respiratoire et du cerveau par exemple.
Procédures
Le génotypage est réalisé sur les fragments tissulaires issus de l’identification par phalangectomie (une seule fois). De trois à douze prises de sang seront effectuées (quelques secondes par animal par prise de sang) sur animaux vigiles. Jusqu’à trois administrations intranasales (quelques secondes par animal) sur animal anesthésié. Jusqu’à trois injections intramusculaires (quelques secondes par animal) sur animal anesthésié. L’imagerie non-invasive in vivo sera réalisée sur animaux anesthésiés à l’isoflurane (quelques minutes) avec le système IVIS de 7 à 14 fois sur 5 à 7 semaines via une injection intrapéritonéale de D-luciférine.
Impact sur les animaux
Des souris de laboratoire seront utilisées pour ce modèle d’infection pour imiter les infections chez l’Homme. L’instillation intranasale du virus de la grippe ou du SARS-CoV-2 permet le développement d’une infection chez la souris. La période critique chez la souris avec les souches virales et les doses infectieuses utilisées sera à partir de J6 post-infection pour des doses non-létales et à partir de l’infection pour des doses létales. Les signes cliniques attendus sur les souris non traitées sont les suivants : abattement, poils hérissés, dos voûté, perte de poids et manque d’appétit, selon les doses virales. L’imagerie non-invasive in vivo sera réalisée sur animaux anesthésiés à l’isoflurane via une injection intrapéritonéale de D-luciférine, pas de nuisance attendue sauf une sensation de piqure lors de l'intrapéritonélae.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni remplacés, ni adoptés car la plupart d’entre eux seront infectés. De plus les animaux “contrôles” non-infectés devront être mis à mort car nous nous intéressons aux cellules présentes dans les organes et nous devons absolument mettre les animaux à mort pour récupérer ces organes.
Remplacement
Nous reconnaissons que les avancées dans les techniques de recherche et les technologies alternatives permettent un remplacement et/ou une réduction de l’utilisation d’animaux. Dès qu’il sera possible de remplacer un modèle murin par une modélisation in vitro, via de la culture cellulaire ou la conception d’organoïdes 3D nous privilégierons cette solution, comme nous l’avons déjà fait par le passé. Il est important de noter que nos diverses formulations vaccinales seront systématiquement soumises à une caractérisation in vitro et à une validation sur des modèles de cultures cellulaires avant toute autre étape. Cependant, les méthodes alternatives actuelles, comme la modélisation mathématique ou les systèmes in vitro, ne permettent pas d’étudier la mise en place d’une réponse immunitaire lors d’une vaccination, notamment au niveau systémique, en préservant l'intégrité scientifique. De plus, l’infection par voie respiratoire fait intervenir de nombreux mécanismes physiopathologiques rencontrés dans l’infection humaine que nous ne pouvons pas reproduire par le biais de techniques in vitro. Par conséquent, nous utiliserons un modèle murin, le seul à permettre l'étude approfondie du mécanisme de transport du vaccin et des réponses immunitaires qu'il engendre. L'utilisation de modèle murin est essentielle pour tester nos vaccins réactivant localement et de manière systémique le système immunitaire, ouvrant ainsi la voie à des avancées significatives dans la lutte contre les infections respiratoires.
Réduction
Nous avons développé des méthodes permettant l'analyse d'un nombre élevé de paramètres immunologiques dans différents organes. Ces expériences permettent de réduire le nombre d’animaux impliqués dans les expériences en augmentant le nombre de données par animaux. La taille d'effet est calculée pour un certain niveau de risque et de puissance . Les animaux seront répartis en lots de 7 individus maximum par cage. Nous estimons qu’un effet cage peut représenter une part de la variabilité totale des données, ce qui nous amène à augmenter le nombre d’individus d’un certain facteur par rapport à un cas où aucun effet cage n’est observé. Les effectifs proposés devraient nous permettre d'obtenir, pour chaque répétition de l'expérimentation, des résultats significatifs . Le plan expérimental mis en œuvre est emboîté. Le problème de dépendance statistique des individus appartenant à une même cage sera minimisé lors de l’analyse des données en ayant recours à des modèles statistiques à effets mixtes. Les résultats seront analysés par tests statistiques non paramétriques ou l’analyse de la variance.
Raffinement
Pour l’administration par voie intranasale, les souris seront soumises à une anesthésie légère et de courte durée à l’isoflurane pour assurer une respiration calme et ample. Le raffinement sera aussi assuré par l’expérimentateur par un suivi clinique des animaux (observation et pesée). Les expériences pratiquées dans ce protocole seront réalisées en accord avec les points limites acceptables définis dans la littérature. Les signes cliniques permettant d’évaluer l’état de douleur ou détresse seront évalués afin de mettre à mort les animaux dépassant un certain niveau de souffrance défini par un point limite intégrant plusieurs critères. Pratiquement, 2 types de critères (a et b) sont mesurés systématiquement. Le point limite est défini par l’occurrence d’un critère (b) minimum ou de 4 critères (a). Si le score limite est atteint, les animaux seront mis à mort immédiatement.
Choix des espèces
La souris est le modèle privilégié pour les expérimentations dans le domaine du développement de vaccins et de la réponse immunitaire. Ceci est principalement dû à la connaissance approfondie du génome murin, ce qui permet de tirer parti de nombreux outils soigneusement caractérisés. Parmi ceux-ci figurent les souris génétiquement modifiées pour exprimer des protéines spécifiques d'intérêt. De plus, la souris présente des avantages pratiques significatifs. Elle est aisément manipulable, dispose d'une courte période de gestation et peut donner naissance à plusieurs individus par portée, ce qui crée des conditions d'élevage optimales pour les expériences. Grâce à sa grande similitude génétique avec l'Homme, il est envisageable de transférer les résultats obtenus chez la souris vers des applications cliniques. Cette corrélation renforce la pertinence des découvertes réalisées avec les souris, ouvrant la voie à des avancées cliniques prometteuses dans la lutte contre les maladies infectieuses. Les animaux seront accueillis à 6-7 semaines d’âge (âge constituant un compromis adéquat entre maturité suffisante du système immunitaire et mis en expérimentation à partir de 7-8 semaines d’âge).
Etude pour l’évaluation de l’efficacité d’induction d’un gène de mort et de la destruction de lymphocytes T humains greffés chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
Greffées avec des lymphocytes T humains modifiés, puis traitées par un médicament censé déclencher un gène de mort dans ces cellules, 80 souris immunodéficientes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélèvement de tissus. Chaque souris est pesée trois fois, reçoit au maximum deux injections sous anesthésie, et vingt-quatre d'entre elles subissent en plus un prélèvement de sang. L'enjeu déclaré est de valider chez l'animal vivant un système de sécurité destiné à éliminer des cellules CAR-T chez des patients en cas d'effets secondaires graves. Les nuisances décrites se limitent au stress de la contention et à la douleur des piqûres, sans que le RNT indique ce que provoque, chez la souris, la destruction massive des lymphocytes greffés.
Objectifs
Les lymphocytes T (LT) font partie d’une catégorie de globules blancs qui jouent un rôle très important pour les défenses de l’organisme. Ces cellules sont responsables de la réponse immunitaire cellulaire visant à détruire les agents pathogènes, aussi bien les bactéries que les cellules cancéreuses. L’idée d’utiliser ces LT pour le traitement de maladies est en plein développement. Le principe de ces thérapies consiste à prélever les LT des patients pour les modifier génétiquement et les leurs réinjecter dans le but de reconnaître puis d'éliminer les cellules cancéreuses. Leur efficacité est contrebalancée par de fréquents effets secondaires indésirables tels que la production massive de cytokines suivie par des neurotoxicités. Pour contrôler ces cellules CAR-T, en clinique chez l’homme, elles peuvent être équipées de gènes « dit suicide » qui sont activables par des médicaments cliniquement approuvés. Les cellules CAR-T activées par le médicament meurent. Dans une étude précédente chez la souris, nous avons démontré que nous pouvions éliminer de façon contrôlée les cellules CAR-T génétiquement modifiées avec un médicament utilisé en clinique chez l'homme. Ce médicament est un immunosuppresseur, il ne peut donc pas être utilisé chez tous les patients notamment ceux qui sont déjà immunodéprimés. L’objectif de ce projet est de tester l'efficacité de deux autres médicaments non immunosuppresseurs cliniquement approuvés chez l'homme et capables d'induire la mort de LT humains équipés d'un gène suicide après une greffe chez la souris.
Bénéfices attendus
Le bénéfice est la validation de systèmes de sécurité, inductibles et contrôlés, permettant d'éliminer des cellules CAR-T greffées chez un patient en cas d’effets secondaires graves pour le traitement de pathologies. Cette sécurité vise à perfectionner considérablement les protocoles actuels de cellules CAR-T et favorisera leurs utilisations en première intention améliorant ainsi la prise en charge des cancers et le traitement de certaines pathologies auto-immunes.
Procédures
Les souris seront soumises à 3 pesées d'une durée de moins de 30 secondes (réalisées sur animal vigile) à J0, J5 et J10. Deux injections maximum sur animal anesthésié et analgésié, d'une durée de moins de 30 secondes, seront réalisées. Un prélèvement de sang sur animal anesthésié sera réalisé sur 24 animaux.
Impact sur les animaux
Un stress, de courte durée de moins de 30 secondes, pourra être généré au moment des contentions des souris et lors des pesées hebdomadaires. Du stress sera également généré lors des anesthésies d'une durée de 5 à 10 minutes maximum. Les injections pour l'inoculation des lymphocytes et du médicament ainsi que le prélèvement de sang pourront également générer une douleur d'intensité légère de courte durée (10 à 15 secondes).
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour effectuer des prélèvements de tissus et d'organes pour des analyses tissulaires.
Remplacement
Des tests réalisés in vitro ont montré que les médicaments utilisés sont capables d'activer le signal de mort dans des lymphocytes T humains modifiés. Nous souhaitons maintenant valider in vivo cette capacité d'induire le signal de mort, aussi, l'utilisation du modèle souris est indispensable.
Réduction
Il s'agit d'une étude comportant un effectif de 80 animaux au total. Afin de limiter le nombre d'animaux utilisés, les groupes comporteront 10 animaux maximum tout en permettant une analyse à l'aide d’outils statistiques appropriés sur les prélèvements analysés.
Raffinement
Les souris seront acclimatées au moins 7 jours à l'animalerie avant d'être incluses dans la procédure. La procédure expérimentale a été conçue de manière à minimiser les dommages causés aux animaux. Les 3 pesées seront réalisées sur animal vigile par contre tous les autres gestes techniques seront réalisés sur animal anesthésié/analgésié afin de diminuer le stress et l'inconfort de l'animal. Durant les 10 jours de la procédure, les souris sont suivies quotidiennement, le registre de soins est complété en se rapportant à la grille de suivi de soins adaptée.
Choix des espèces
Afin de pouvoir greffer des LT humains, une immunodéficience est nécessaire. Nous utiliserons comme modèle une souris imunodéficiente. Cette mutation se caractérise par une absence des cellules T fonctionnelles et des cellules B, une diminution des activités des cellules présentatrices d’antigènes, des cellules myéloïdes et des cellules Natural Killer. Ces caractéristiques évitent le rejet des lymphocytes T humains. Les animaux utilisés seront âgés de 7 à 8 semaines dont le poids varie entre 15-25 grammes. C'est l'âge des souris adultes couramment utilisées dans la littérature lors de la greffe de cellules humaines.
Développement pré-clinique du traitement d’une maladie immunitaire génétique rare par thérapie génique chez la souris
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
Neuf injections dans l'abdomen, treize sous la peau, six prélèvements sanguins à la veine mandibulaire et six séances d'imagerie sous anesthésie prolongée par animal : 1 176 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes tuées à l'issue pour le prélèvement d'organes. Les altérations génétiques de ces souris provoquent une immunodéficience sévère qui les expose aux infections, et l'injection de cellules humaines y déclenche une maladie du greffon contre l'hôte, décrite comme douloureuse au niveau cutané, digestif et pulmonaire. L'objet réel est de satisfaire une exigence réglementaire, l'agence du médicament demandant une étape animale avant le dépôt d'un essai clinique de thérapie génique. Le RNT ne nomme ni la maladie visée, ni le gène en cause, ni le vecteur testé, et s'en tient à une maladie auto-immune sévère touchant les garçons et à un gène "essentiel dans la régulation des cellules immunitaires".
Objectifs
Ce projet étudie une maladie auto immune sévère se manifestant chez les garçons, souvent fatale dans la petite enfance. Cette pathologie est la conséquence de mutations dans un gène essentiel dans la régulation des cellules immunitaires, entrainant une déficience des lymphocytes régulateurs. Les traitements actuels ne sont que partiellement efficaces, aussi nous proposons de développer une nouvelle alternative thérapeutique pour contrôler les manifestations autoimmunes chez ces patients. Celle-ci repose sur une thérapie génique des lymphocytes, grâce au transfert d'une copie saine du gène essentiel dans la régulation des cellules immunitaire pour restaurer le compartiment de lymphocytes régulateurs. Nous avons développé un vecteur viral permettant l’expression de ce gène thérapeutique et montré son efficacité dans des tests in vitro ainsi que dans le modèle murin de la pathologie. La dernière étape pour permettre le dépôt de l’essai clinique chez l’homme (requise par l’Agence Nationale de Sécurité du Medicament) est la validation de l’efficacité et de l’absence de toxicité des lymphocytes humains ainsi modifiées, chez la souris humanisée. Pour ce faire nous utiliserons l’un des modèles classiques pour évaluer la fonctionnalité des lymphocytes régulateurs humains, qui est le modèle de « maladie du greffon contre l’hôte ».
Bénéfices attendus
A terme, ces expériences permettront d'établir l'efficacité suppressive des lymphocytes modifiées avec le gène thérapeutique essentiel dans la régulation des cellules immunitaires à prévenir la maladie du greffon contre l’hôte dans un modèle pré- clinique de souris humanisées. Il s’agit d’un prérequis nécessaire au développement clinique de cette nouvelle stratégie thérapeutique pour les patients atteints de ette maladie auto-immune sévère.
Procédures
Injection intraveineuse : 1x, 1min par intervention Injection intrapéritonéale: 9X , 30s par intervention. Injection en sous-cutanée:13X, 10s par intervention. Prelevement sanguin en vigile: 6X, 30s à 2min. Imagerie intravitale : 6X, 10min par intervention
Impact sur les animaux
Les altérations génétiques des animaux utilisés dans le projet provoquent une immunodéficience sévère qui les rend vulnérables aux infections microbiennes. Le traitement appliqué aux souris peut provoquer une douleur transitoire durant les heures qui suivent l’injection intrapéritonéale. L’anesthésie gazeuse ou par injection intrapéritonéale peut provoquer une baisse de la température corporelle et un assèchement des yeux. L’injection de cellules en intraveineuse et sous anesthésie peut provoquer un stress transitoire. Les prélèvements de sangs réalisés sur la veine mandibulaire peuvent provoquer une légère douleur et du stress. L’administration par injection sous-cutanée ou intrapéritonéale peut provoquer une douleur légère et un stress. L’imagerie intravitale peut provoquer chez les animaux un stress et une baisse de la température corporelle liée à l’anesthésie gazeuse prolongée nécessaire à sa mise en œuvre. La maladie du greffon contre l’hote peut provoquer une douleur modérée au niveau cutanée, digestif, pulmonaire. Les manifestations de douleurs peuvent se traduire par des troubles comportementaux, physiologiques et une perte de poids. Pour limiter cette souffrance les animaux seront surveillés quotidiennement à l'aide du score clinique et les souris seront mises a mort si le point limite est atteint.
Devenir
Tous les animaux inclus dans ce projet seront mis à mort à la fin de cette procédure car nous avons besoin de prélever leurs organes afin de realiser plusieurs analyses moléculaires et histologiques. Les animaux non inclus dans la procédure seront mis à mort quand il dépasse l'âge prévu de la procédure.
Remplacement
Afin de caractériser le vecteur de thérapie génique et les cellules humaines corrigées à l’aide de celui-ci, nous avons réalisé plusieurs études in vitro afin d’optimiser la préparation du produit thérapeutique. La dernière étape requise pour le dépôt de l’essai clinique auprès des agences réglementaires est une étude chez l’animal afin de s’assurer de l’efficacité et l’absence de toxicité dans un modèle animal proche de l’homme.
Réduction
Nous avons développé un score d’évaluation clinique de la maladie dans ce modèle de souris, afin de réduire les variations entre animaux et leur nombre requis par les exigences statistiques. Sur la base de nos résultats préliminaires et les données de la littérature nous avons réalisé une étude statistique sur le nombre d'animaux requis pour mesurer une différence significative de score entre les groupes, afin de déterminer le nombre d’animaux nécessaires pour notre étude. Nous aurons recours à plusieurs tests statistiques destinés à réduire les lots du projet de manière optimale. Par ailleurs, nos élevages de souris seront synchronisés en amont de chaque expérience de manière à utiliser au maximum les animaux de chaque portée.
Raffinement
Afin de limiter la souffrance et l’angoisse des animaux, une surveillance rapprochée et l’utilisation d’antalgiques sont prévues. Les animaux seront hebergés sur portoir ventilé avec un accès à la nourriture et à la boisson ad libitum. Chaque cage bénéficie d’un enrichissement matérialisé par un tunnel translucide rouge destiné à diminuer le stress et stimuler leur activité, des carrés de cellulose afin de favoriser la nidification et un bâtonnet en bois pour répondre aux besoins naturels des rongeurs. Chaque procédure douloureuse sera précédée d’une anesthésie gazeuse ou une anesthésie par injection. Lors des prélèvements de sang, un anesthésique local sera appliqué à l’œil afin de diminuer la douleur qui suit la manipulation. Les animaux seront pesés trois fois par semaine en même temps que le suivi du score de la maladie afin de surveiller toute perte de poids ou comportement anormal. Des points limites ont été établis afin d’anticiper la mise a mort de l’animal si nécessaire. Une surveillance quotidienne sera réalisée par le personnel compétent de l’animalerie ainsi qu’une surveillance trois fois par semaine par les responsables du projet.
Choix des espèces
La souris est un modèle de référence pour étudier le devenir et le comportement de cellules du système immunitaires humaines. L’induction de maladie du greffon contre l’hôte est reconnu comme un modèle pertinent et robuste, avec une pathologie proche de celle survenant chez l’homme. Ce modèle est très utilisé pour tester l’efficacité de traitements de cellules régulatrices. Des souris agées de 8 à 12 semaines seront utilisées pour harmoniser les poids et les suivis entre les expériences. C’est le stade de développement classiquement rapporté dans la littérature pour ce modèle. Ce stade est justifié aussi dans le cadre du développement d’un modèle d’évaluation de traitement pour une pathologie auto-immune pédiatrique.
Évaluation du profil pharmacocinétique et pharmacodynamique d’un candidat-médicament chez le primate non humain
- Recherche appliquée
- Cancers
- Maladies infectieuses
- Troubles cardiaques
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles immunitaires
150 macaques à longue queue vont recevoir un ou plusieurs candidats-médicaments par voie intraveineuse, sous-cutanée, intramusculaire ou orale, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Chaque administration peut être suivie de quinze prélèvements de sang, sans dépasser dix par tranche de vingt-quatre heures, avec des contentions de trois à quinze minutes en chaise ou à la main, et un isolement pouvant durer vingt-quatre heures pour la récolte des urines et des fèces. Aucune mise à mort n'est prévue et les animaux seront gardés vivants à la fin de l'étude, ce que le porteur présente comme une mesure de réduction. Il conclut à des études de pharmacocinétique "indispensables" chez le primate, tout en indiquant qu'aucune approche statistique n'a servi à fixer l'effectif, calé sur les 142 individus utilisés dans l'établissement entre 2019 et 2023.
Objectifs
Ce projet consiste à étudier les effets et le devenir de candidats médicaments humains chez le primate non humain (PNH). L’objectif est d’établir le profil pharmacocinétique et pharmacodynamique de ces molécules dans le but de : 1) Connaître leur biodisponibilité ; 2) Étudier les relations dose-concentration et/ou dose-effet ; 3) Prédire la voie et la dose d’administration pour l'Homme ; 4) Déterminer la forme galénique à utiliser. Ce projet constitue donc une étape importante et indispensable dans le processus de développement d’un candidat médicament. Des prélèvements sanguins répétés seront réalisés après l’administration de la molécule test dans le but d’établir les relations dose-effet et/ou dose-concentration du candidat médicament et/ou de ses métabolites. Ils pourront être associés aux prélèvements d'autres échantillons biologiques (ex : urines, fécès). Différents paramètres physiologiques pertinents pourront également être relevés (ex : température corporelle, poids). L’objectif scientifique de ce type d’étude n’est pas de déterminer une dose toxique. C’est pourquoi, toutes les doses utilisées dans ce projet sont, a priori, efficaces pharmacologiquement mais non toxiques (d’après des études préliminaires in sillico, in vitro et/ou in vivo). Cependant, il sera possible de surveiller certains biomarqueurs d’activité ou de toxicité potentielle sur les échantillons sanguins prélevés (ex : biochimie, coagulation, hématologie, marqueurs de surface cellulaire (cytométrie), cytokines, …). Enfin, aucune mise à mort n’est prévue pour raison scientifique dans le cadre de ce projet.
Bénéfices attendus
Les études qui seront réalisées dans ce projet s'inscrivent dans un stade de développement du candidat médicament bien défini. En effet, elles sont mises en œuvre après les preuves de concept (in vitro et in vivo) dans le but de caractériser au mieux la pharmacocinétique du médicament dans l'organisme (ADME) ainsi que sa pharmacodynamie (effet/dose). Elles permettent aussi souvent de comprendre et de définir l'exposition de l'espèce à la molécule testée afin de préparer de futurs protocoles de toxicité réglementaire. Elles génèrent donc des données scientifiques qui permettront d’affiner les protocoles des études règlementaires sur le PNH. Ces données préliminaires permettront également de réduire le nombre d’animaux mais aussi d’adapter les méthodes de suivi et de raffinement spécifiques aux PNH. Les bénéfices attendus du projet sont donc, à terme, la validation et la mise sur le marché de nouveaux médicaments humain pour des indications ciblées par les substance(s) active(s) testée(s).
Procédures
La durée totale du protocole n’excèdera pas 4 mois. Avant tout acte et dans le but de diminuer leur stress, les animaux bénéficieront d'une période d'acclimatation, d’habituation à l’Homme et de conditionnement aux actes techniques (15 jours minimum). Ils pourront recevoir un ou plusieurs candidat(s) médicament(s) par voie intraveineuse (durée de quelques secondes pour une injection bolus et >1 minute pour une injection lente), sous-cutanée, intramusculaire ou par voie orale (contention qui dure entre 3 et 5 minutes en moyenne). 1 à 3 administrations espacées au minimum de 7 jours pourront être réalisée(s). Après la/les administration(s), des prélèvements (contention qui dure entre 3 et 5 minutes en moyenne en module d'isolement ou entre 5 et 15 minute en contention manuelle ou en chaise à contention) ou récolte (sang, urine, fèces) et un suivi des paramètres physiologiques (poids et/ou température corporelle, temps de manipulation entre 3 et 5 minutes en moyenne) pourront être réalisés à intervalles de temps définis afin d'étudier le devenir et les effets de la/les molécule(s) dans l’organisme. Des mesures basales de ces données pourront être réalisées pour les comparer avec celles obtenues post-administration dans le but de détecter toute variation physiologique après administration du candidat médicament. Au maximum, 15 prélèvements sanguins pourront-être réalisés par administration (sans dépasser la limite de 10 prélèvements par 24 heures). Les volumes prélevés et administrés aux animaux tout au long du projet ainsi que les temps de repos accordés entre ces différents actes respecteront les recommandations éthiques en vigueur. Si nécessaire, les animaux pourront être mis à jeun avant la réalisation de prélèvements ou d’administrations. Les différents actes réalisés au cours de ce projet peuvent être moins traumatisants pour les animaux qu'une anesthésie et pourront donc réalisés sur animal vigile. Une sédation pourra être envisagée en cas de besoin. Les animaux seront récompensés à la fin de toute manipulation. Enfin, pour le confort des animaux, certains prélèvements et suivis pourront être réalisés simultanément (ce qui diminuera le nombre de manipulations et de contentions).
Impact sur les animaux
Si nécessaire, les animaux pourront être mis à jeun avant la réalisation de prélèvements ou d’administrations, ce qui peut engendrer un stress léger. La durée de cette mise à jeun sera limitée à 16 heures maximum pour le bien-être des animaux. Des réactions locales au niveau des sites d'administration et une réaction systémique de type fièvre peuvent éventuellement apparaître les jours suivant les administrations. Un suivi de la température corporelle et des sites d'administration sera donc réalisé pendant plusieurs jours post-administration. La réalisation de prélèvements de sang pourra également provoquer un stress, une douleur légère et/ou l'apparition de réactions locales (du type hématome ou œdème léger par exemple) au niveau de la zone de ponction. Les prélèvements d'urine/de fécès sont réalisés directement dans le module d'isolement présent dans les volières d'hébergement. Ils n'infligent aucune douleur à l'animal car les urines/fécès sont récoltés dans un bac collecteur situé sous le module d'isolement. Cependant, pendant la récolte, l'animal peut être physiquement isolé de ses congénères pendant maximum 24h, ce qui peut induire un stress léger. Cette nuisance est limitée par le fait que l'animal garde un contact olfactif, visuel et sonore avec ses congénères.
Devenir
Les animaux seront gardés en vie à la fin de l'étude dans le but de réduire le nombre d'animaux utilisés à des fins scientifiques. Cette décision sera validée par un vétérinaire en consultation avec la structure du bien être animal.
Remplacement
Les études de pharmacocinétique et de pharmacodynamie chez l’animal sont indispensables au développement de nouvelles molécules pharmaceutiques. En effet, celles-ci permettent de : 1) Déterminer la biodisponibilité de candidats médicaments ; 2) Étudier les relations dose-concentration et/ou dose-effet ; 3) Prédire la voie et la dose d’administration chez l'Homme; 4) Déterminer la forme galénique à utiliser. Actuellement, aucune méthode alternative à l'utilisation des animaux (ex : in-vitro, in silico...) n'est susceptible d'apporter le même niveau d'information qu'un organisme vivant entier et complexe dans ce projet.
Réduction
Le nombre estimé d'animaux utilisés dans ce projet a été défini en se basant sur une analyse rétrospective des études de pharmacocinétique et de pharmacodynamie réalisées au sein de l'installation d'essai sur les 5 dernières années (142 animaux utilisés de 2019 à 2023), aucune approche statistique n'a été réalisée. Le nombre d'animaux inclut dans chaque étude sera réduit au minimum sans compromettre les objectifs scientifiques du projet. Au maximum, 4 lots de 4 animaux pourront être utilisés par étude. Ce nombre permettra l’obtention de résultats fiables, transposables et de détecter : 1) Une tendance dans le groupe ; 2) Une valeur extrême ; 3) Des différences inter-sexe (si le groupe contient des mâles et des femelles). Enfin, comme le protocole le permet, les animaux seront gardés en vie à la fin de l'étude dans le but de réduire le nombre d'animaux utilisés à des fins scientifiques (cette décision sera validée par un vétérinaire en consultation avec la structure du bien être animal).
Raffinement
Afin d'optimiser leur bien-être et de leur permettre d'exprimer leurs besoins comportementaux, les animaux sont hébergés en groupes sociaux de même sexe dans des volières respectant les recommandations de la Directive Européenne 2010/63/UE. De l'eau fraîche ad libitum est mise à leur disposition et un aliment adapté à l'espèce et au poids de chaque individu est distribué quotidiennement. Les paramètres environnementaux de l'animalerie sont également suivis et contrôlés afin de répondre aux exigences physiologiques de l'espèce (ex : température, hygrométrie, intensité lumineuse, cycle d'éclairage, renouvellement d'air). En parallèle, un programme d'enrichissement complet est mis en place au sein de l'animalerie. Ce dernier comprend: 1) Des enrichissements structuraux permettant aux primates d'évoluer dans un environnement tridimensionnel (perchoirs, barres transversales, grillages...) ; 2) De la litière pour leur permettre de fourrager; 3) Des jouets variés faisant l'objet d'une rotation une fois par semaine pour éviter que les animaux ne se lassent; 4) Des friandises (ex: céréales, fruits secs) et des fruits et légumes frais distribués quotidiennement (cachés dans la litière ou dans des jouets distributeurs) ; 5) De la musique d'ambiance diffusée pendant la journée à un volume raisonnable dans le but de réduire le stress en couvrant le bruit causé par les activités du personnel dans les salles adjacentes et en habituant les animaux à la voix humaine. Une période d'acclimatation de 15 jours minimum sera mise en place avant le début de l’étude pour permettre aux animaux de se familiariser avec leur environnement. Un programme d'habituation à l'Homme et de conditionnement aux actes techniques associés à du renforcement positif permettra de réduire le stress des animaux lié aux manipulations (contention, prise de sang, de température rectale). Les animaux seront suivis individuellement et bi-quotidiennement tout au long de l'étude pour détecter tout signe de stress ou de douleur (à l’aide d’une grille d'évaluation de l'état clinique des animaux). De même, le personnel veillera à garder une interaction quotidienne avec chaque animal. Les temps de repos accordés aux animaux entre les prélèvements et les volumes prélevés respecteront les recommandations éthiques en vigueur. Des mesures préventives et correctives de diminution de la douleur et du stress seront déterminées au préalable, anesthésie et analgésie pourront être utilisés, au besoin sur avis vétérinaire.
Choix des espèces
Les candidats médicaments étudiés dans ce projet étant à visée humaine, il est important d'avoir recours à un modèle animal pertinent et prédictif. En raison de sa proximité phylogénétique et physiologique avec l'Homme, le primate non humain, plus précisément le macaque cynomolgus, a été retenu dans le cadre de ce projet. En effet, le macaque cynomolgus partage de nombreuses similitudes avec l'Homme, notamment en termes de patrimoine génétique, de processus épigénétiques, d’organisation fonctionnelle de son système nerveux et immunitaire, et de ses principales caractéristiques physiologiques, cognitives et comportementales. Par conséquent, les données obtenues avec ce modèle sont communément plus prédictives des réponses observées chez l'Homme vis à vis d'un candidat médicament. Des juvéniles ou des adultes matures pourront être utilisés dans ce projet. Le choix entre les deux stades de développement sera défini avant le début de l'étude selon les spécificités de chaque candidat médicament et selon l'âge de population cible du traitement.
Evaluation de l’efficacité de composés d’intérêts dans des pathologies inflammatoires cutanées chez le rongeur
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
Rats : 900
Évaluer pour un laboratoire l'efficacité de composés contre le psoriasis, l'acné et la rosacée conduit à utiliser 10 010 souris et 900 rats, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L'inflammation cutanée est provoquée par dix injections sous-cutanées quotidiennes sur deux semaines, puis deux à trois injections intradermiques ou des applications sur la peau, avant l'administration des composés à tester jusqu'à trois fois par jour. Le porteur décrit des atteintes possibles (érythème, œdème, épaississement de la peau, lésions, croûtes, saignements) ainsi qu'une inactivité, une absence de réaction aux stimuli et des vocalisations, qu'il qualifie de transitoires. Il rappelle par ailleurs que ces maladies sont le plus souvent bénignes et provoquent surtout une "gêne esthétique".
Objectifs
L’objectif de ce projet consiste à évaluer l’efficacité thérapeutique de nouveaux composés dans des modèles rongeurs mimant la physiopathologie humaine de maladies inflammatoires cutanées telles que le psoriasis, l’acné et la rosacée. Ces pathologies sont le plus souvent bénignes, elles affectent pour le psoriasis et la rosacée 2 à 3% de la population alors que l’acné vulgaire affecte 80% des adolescents et concerne plus de la moitié des consultations en dermatologie. Ces pathologies inflammatoires chroniques progressent par poussée d’intensité variable et de période de rémission inconnue et engendre ainsi du fait de leurs symptômes une gêne esthétique. Par ailleurs, elles peuvent également dans certains cas évoluer vers des formes modérées voir sévères conduisant à des rhumatismes psoriasiques (20% des cas de psoriasis) ou des hypertrophies au niveau du visage dans 5% des cas de patients atteint de rosacée. De nombreux modèles animaux ont été générés pour mimer la physiopathologie de ces maladies inflammatoires cutanées. Ils ont permis de développer des traitements visant à réduire les symptômes (démangeaisons, rougeurs, présence de squames de pustules, d’œdèmes, …), la gêne occasionnée et ainsi d’améliorer la qualité de vie des patients. Néanmoins aucun traitement curatif n’est à ce jour disponible. Notre objectif premier consiste à développer des modèles de choix permettant de reproduire le plus fidèlement possible la pathologie humaine afin d’évaluer l’efficacité de thérapies innovantes ou de nouvelles combinaisons thérapeutiques. En effet, la découverte récente de nouveaux acteurs cellulaires et moléculaires, l’influence du microbiote cutanée, impliqués dans les diverses phases de la réponse inflammatoire ouvre de nouvelles perspectives de traitement. Notre second objectif sera d’identifier, grâce à ces modèles de choix translationnels avec la clinique, de nouveaux biomarqueurs systémiques ou cutanés, de nouvelles cibles thérapeutiques ou de nouvelles voies de signalisation permettant d’adapter les futures thérapies.
Bénéfices attendus
A ce jour il n’existe pas de traitements curatifs de l’acné, de la rosacée ou du psoriasis. Les traitements actuels sont utilisés pour réduire les symptômes ou la gêne esthétique. Par ailleurs, des récidives aux traitements actuels ou des complications observées dans le cadre des thérapies biologiques soutiennent la recherche de solutions thérapeutiques innovantes. Notre projet s’inscrit dans le cadre d’une recherche innovante et translationnelle. L’utilisation de modèle de choix récapitulant la physiopathologie humaine, nous permettra de prédire l'efficacité de nouveaux candidats médicament dans ces pathologies. A plus long terme, les données générées seront utilisées pour déterminer les doses efficaces qui seront évaluées chez les patients dans les phases d’investigation cliniques. L’identification de nouveaux biomarqueurs permettra d’adapter les nouvelles thérapies ou réaliser des combinaisons de traitements efficaces menant ainsi à de la médecine personnalisée pour des patients atteints de formes sévères ou récidivant aux thérapies actuelles.
Procédures
Les gestes techniques concernent tous les animaux : •Immunisation: 10 administrations sous-cutanées quotidiennes sur 2 semaines, durée 30 secondes par administration; •Induction du modèle : 2 à 3 administrations intra-dermiques (durée 30 secondes), séparées de 24h à 72h, ou une application cutanée (durée 30 secondes) une fois par jour, sur une semaine maximum, selon les modèles •Pesées : Durée 30 secondes sur animal vigile, jusqu’à une fois par jour sur la durée des études. •Mesures d’épaisseurs cutanées quotidiennes : durée de 4 minutes maximum sous anesthésie générale, maximum 7 fois. •Mesure de la dilatation des vaisseaux : durée de 1 minute sous anesthésie générale •Prélèvements de sang sur animal vigile ou anesthésié : Durée 30 secondes à une minute; maximum 4 prélèvements par animal sur la durée de la procédure et des périodes de récupération seront mises en place pouvant aller jusqu'à une semaine. •Administrations de composés à potentiel thérapeutique : durée 30 secondes par animal sur animaux vigiles. Fréquence selon voie d’administration, 1 à 3 fois par jour sur une semaine.
Impact sur les animaux
Ces procédures peuvent engendrer chez quelques individus une dégradation de l’état de santé de l’animal pouvant se traduire par une modification du comportement animal (inactivité, absence de réaction aux stimuli, des vocalisations), des atteintes cutanées sévères (érythème, œdème, épaississement de la peau, lésions, croutes, saignements, …) et une perte de poids. Ces effets surviennent suite au développement de pathologies inflammatoires chroniques cutanées suite à l’application continue de substances maintenant cette inflammation. Néanmoins ces effets sont transitoires. Des points d'intervention anticipés et des points-limites adaptés sont appliqués pour limiter au maximum l'inconfort des animaux.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue des études. Les modèles décrits ne permettent pas la réutilisation des animaux.
Remplacement
Il n'existe pas de modèles in silico ou in vitro qui permettent d’évaluer une potentielle efficacité thérapeutique de composés dans des pathologies inflammatoires cutanées. Seul un modèle animal peut permettre de mimer de manière séquentielle le développement de la pathologie et contenir tous les acteurs cellulaires et moléculaires nécessaires à ces diverses étapes.
Réduction
Les composés auront préalablement été évalués de manière extensive sur une batterie de tests in silico et in vitro. Ces tests permettent de prédire le profil pharmacocinétique du composé (ex : lipophilie, absorption, distribution, métabolisme), de déterminer les caractéristiques d'interaction du composé avec la cible d'intérêt (ex. un récepteur, un canal ionique, une enzyme). En outre, le profil pharmacocinétique chez le rongeur aura aussi été déterminé. De nombreux composés auront donc été éliminés du fait de leur faible performance sur ces tests. La probabilité d'observer une activité sur les modèles qui font l’objet des procédures de ce projet sera par conséquent élevée. Le nombre d'animaux prévu pour ce projet se base sur les données de la littérature et les données de mise en place des modèles. Des tests d’analyses de puissance seront utilisés pour la détermination de la taille des groupes expérimentaux. A posteriori des analyses de puissance rétrospectives seront conduites pour s'assurer de la bonne adéquation du nombre d'animaux par groupe et de la puissance statistique recherchée Ce dernier sera révisé pour les futures études en fonction des résultats obtenus.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des locaux conformes aux standards réglementaires de la directive n°2010/63/UE. Ils seront groupés dans des cages contenant de l'enrichissement et des matériaux spécialisés pour faciliter la nidification. Les procédures potentiellement douloureuses ou source d'inconfort ou de stress se feront sous anesthésie. Les animaux feront l'objet d'une surveillance clinique et sanitaire journalière sur la durée de la procédure. Les locaux d'hébergement font l'objet de surveillance sanitaire régulière par le biais de contrôles environnementaux des systèmes d'hébergement et d'animaux sentinelles. Des soins adaptés seront donnés aux animaux affectés, par ou sous l'autorité du vétérinaire, ou les animaux seront mis à mort selon les méthodes règlementaires et recommandations internes à l'établissement. Un plan d'action sera établi et mis en place lors d'apparition d'évènements inattendus. Le nombre de manipulations sur l'animal sera réduit au strict nécessaire. Le stress lié à la manipulation peut avoir un impact sur la réponse inflammatoire et immunitaire. Des critères d'arrêt anticipés seront mis en place pour chaque procédure afin de réduire tout inconfort, stress, souffrance ou douleur inutile.
Choix des espèces
La grande majorité des modèles et techniques utilisés dans la recherche médicale et pharmaceutique ont été décrits chez le rat et la souris. De nombreuses données sur les modèles de pathologies inflammatoires cutanées chez le rongeur existent déjà dans la littérature et peuvent être utilisées pour la mise en place des modèles et aider à l'avancement des projets (doses de l'agent inflammatoire, effets de molécules de références etc.) Des souris seront utilisées en majorité car c'est l'espèce la plus décrite et pour laquelle les outils d'analyse sont les plus nombreux. Des rats seraient utilisés si la souris s'avérait ne pas être adaptée pour un projet (par exemple une différence significative d'homologie de séquence de la protéine cible entre la souris et l'homme). Le stade adulte est utilisé : Les données de la littérature indique clairement que les rats et les souris adultes représentent des modèles fiables pour l'évaluation de l'efficacité de composés dans le domaine des pathologies inflammatoires cutanées.
Etude des propriétés immunorégulatrices de métabolites d’origine tumorale et leur application dans les pathologies auto-immunes
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
930 souris vont être utilisées, chacune recevant cinq injections en dix jours puis deux par semaine pendant dix semaines, avec un prélèvement de sang au coin de l'œil sous anesthésie chaque semaine du traitement. Ces procédures impliquent un niveau de souffrance modéré et toutes les souris sont tuées à l'issue, pour l'analyse de leur système immunitaire et de leurs organes. La plupart développent spontanément un lupus, avec des atteintes rénales possibles dans les formes avancées, un autre groupe recevant une injection d'huile pour déclencher la maladie. Le porteur indique que le nombre d'animaux nécessaire à la puissance statistique est de dix par groupe, sans expliquer comment il parvient à 930.
Objectifs
Pour qu'un cancer puisse se dévelloper les cellules tumorales doivent produire des composés inhibant le système immunitaire. Partant de ce constat notre équipe a réussi à isoler, à partir de secretion de cellule tumorale, des composés ayant des capacités inhibitrice de l'immunité et permettre de trouver de nouveau outils thérapeutiques dans les maladies caractérisé par un excés d'activation de l'immunité contre son hote, les maladies auto-immune. Un composé a démontré une efficacité particulierement efficace dans des systèmes simplifié de l'immunité notamment sur les lymphocytes B. Le but de se projet et de montrer l'efficacité de cette molécule dans des modèles plus complet récapitulant toute la complexité du système immun. Afin de mieux comprendre les mécanismes d'actions de ce composé les souris seront vacciné contre différentes substance, le but étant d'induire différent type de réponse vaccinal et voir quelles types de cellules sont impactés par ce composé et comment est modulé la réponse vaccinale. Du fait de son potentiel sur les lymphocytes B nous allons nous concentré sur le lupus qui est une maladie auto-immune ou l'implication des lymphocytes B n'est plus a démontré. Le lupus étant une maladie complexe dépendant d'énormément de facteur nous allons utilisé différent modèle murins de lupus permettant de modéliser different aspect de la maladie et essayer de les traiter avec notre composé.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet seront d’une part de comprendre les mécanismes par lesquelles les cellules tumorales peuvent inhiber le système immunitaire et proliférer et potentiellement développer de nouvelle thérapeutique afin de lever cette inhibition. D'autre part la description des ces mécanismes permettront de dévellopé de nouveaux outils thérapeutiques pour pathologies avec un excès d'activation du système immunitaire tel que les pathologies auto-immunes. En effet les thérapies actuellement disponibles, non spécifiques ou spécifiques du lymphocytes B vont engendrer de sérieux effets secondaires mais ont aussi un coût socio-économique non négligeable. Il y a donc une nécessité à développer de nouvelles voies thérapeutique à cibler.
Procédures
L'injection dans le ventre, dite intra-péritonéal est un moyen efficace pour diffuser un produit dans le système de la souris en n'entrainant quasiment pas d'incomfort et peut donc être effectué sur souris vigile. C'est cette voie qui est prévilégié pour toutes les injections dans nos différentes expériences. Pour la partie vaccination, les souris seront injecté 1 fois avec le vaccin et traité avec 5 injections pendant 10 jours. La majorité des souris vont dévellopé spontanément un lupus, cependant l'un des modèles va nécessiter une fois l'injection d'une huile pour induire un lupus. Les souris seront traité par notre composé par 5 injections pendant 10 jours puis 2 fois par semaines pendant 10 semaines. De plus afin de suivre l'évolution de la maladie le sang des souris sera prélévé 1 fois par semaine pendant toutes la durée du traitement. Ce prélévement se faisant au niveau du sinus au coin de l'oeil et pouvant être désagréable pour les souris, ils seront effectué sur souris sous anethésie générale par des professionnels formés. De plus afin de limité toutes séquelles sur l'animal une altéranance d'oeil gauche-droite sera effectué.
Impact sur les animaux
Les injections répétées peuvent entraîner une legère douleur de courte durée. Les modèles murins de lupus vont modéliser différents aspects de la maladie avec des degrés de sévérité variables en fonction des modèles. Dans les cas les plus avancé de la pathologie les souris peuvent dévelloper des atteintes rénales. Les souris seront prélevées une fois par mois pour l'urine sur la souris vigile et pour le sang par prélèvement rétro-orbital sous anesthésie générale. Ce geste peut entraîner une legère douleur de courte durée.
Devenir
Les animaux à l'issue de chaque procédure seront euthanasié afin de permettre d'une part une analyse détaillé du système immunitaire et évaluer l'inflammation ainsi que l'activité de la maladie et les atteintes d'organes.
Remplacement
Des études préliminaires de culture cellulaire in vitro ont été mises en place afin de minimiser au maximum l’utilisation de souris. Cependant seuls des modèles in vivo permettront d’une part d’étudier l’effet de ces nouvelles thérapeutique sur un organisme complet. D’autre part seuls des modèles in vivo permette de récapituler la dérégulation d’un système immunitaire complet ainsi que le phénotype délétère des pathologies auto-immune et donc de pouvoir d'évaluer l’intérêts thérapeutiques de ces nouveaux outils.
Réduction
Les test statistiques approprié seront utilisé pour comparer les différents groupes. et le nombre d’animaux nécessaires pour avoir la puissance statistique necessaire est de 10. La cinétique des réponses immunitaires ainsi que les modèles murins de lupus présentent de la variabilité expérimentale, elles seront répétées pour renforcer l'approche statistique. Nous avons déterminé le nombre minimum d’animaux à utiliser afin de pouvoir conclure avec une confiance suffisante. Afin d’éviter tout biais expérimentaux les cohortes seront randomisées et afin d’éviter les effet cage les animaux d’une même cage recevront des traitements différents en fonction des groupes expérimentaux. De plus afin de réduire le plus possible le nombre d’animaux tous les organes d’intérêt seront recueillis à chaque fois et utilisé ou congelé.
Raffinement
Le principe de raffinement décrit au second de l'article R. 214-105 du code rural et de la pêche maritime sera appliqué. Le bien-être des souris sera prise en compte tout au long de la procédure expérimentale. Les souris seront hébergées dans des cages de 2L à 5 animaux par cage. Chaque cage recevra un enrichissement du milieu de type nids de woodwoll. Pour réduire la douleur et la souffrance, les gestes techniques effectués sur les animaux seront réalisés par du personnel habilité et chevronné. De plus tout le long des procédure l’état générale des animaux sera évalué selon une grille de score objective permettant d’évaluer le stress et la détresse des animaux.
Choix des espèces
Les modèles murins de lupus sont les seuls disponibles permettant de récapituler certains aspects de la physiopathologie humaine. De plus, les modèles murins offrent le meilleur équilibre entre la capacité de produire des résultats satisfaisants et la susceptibilité à induire de la douleur, du stress ou des dommages durables. Les stades de développement ont été choisis afin de modéliser différents moments dans l'évolution de la maladie. Ainsi, dans certains cas, des souris jeunes seront utilisées afin de modéliser l'apparition de la pathologie, tandis que pour modéliser des états plus avancés de la pathologie, nous utiliserons des souris âgées.
Identification des mécanismes responsables du pemphigus vulgaire et de ses rechutes après traitement
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Après un transfert de cellules T qui déclenche chez elles une maladie auto-immune de la peau, 714 souris sont saignées sous anesthésie à J0, J7, J14, J21 puis J28, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La maladie provoque des érosions sur le museau, autour des yeux et des oreilles, sur le dos, la poitrine, l'abdomen, les quatre pattes et la queue, une perte de poils et un allongement des dents. Le porteur écrit que cette inflammation ne peut pas être atténuée, puisque la réduire modifierait le phénotype recherché. Toutes sont tuées à l'issue, pour mesurer dans leurs tissus le niveau d'inflammation et la réponse immunitaire.
Objectifs
Les maladies bulleuses auto-immunes sont un groupe de maladies inflammatoires chroniques de la peau rares avec des bulles et des érosions de la peau. Parmi ces maladies, le pemphigus vulgaire (PV) est caractérisé par la production d’auto-anticorps (auto-Ac) dirigés contre deux protéines desmosomales. Les traitements des formes modérées à sévères de PV sont efficaces, cependant, il y a environ 40 % de patients en rechute. Par conséquent, il existe un besoin médical non satisfait afin de prédire et de guérir les rechutes de PV. Les réponses Ac sont contrôlées par des globules particuliers appelés lymphocytes T. Nous avons observé chez les patients PV une diminution de ces cellules T après traitement corrélée à une baisse prolongée des auto-Ac.
Bénéfices attendus
Notre objectif est de tester le rôle causal et mécanistique des lymphocytes T dans la physiopathologie du PV à l’aide de modèles murins pré-cliniques de PV déficients pour la population de lymphocyte T afin de développer de nouvelles thérapies.
Procédures
Prélèvement sanguin à J0, J7, J14, J21 et J28 après transfert des cellules T afin d'évaluer la mise en place de la pathologie autoimmune de PV par mesure de la quantité d'auto-anticorps sérique. Les prélèvements de sang auront lieu sous anesthésie gazeuse (durée de l'anesthésie = 2 min). Nombre total d'interventions chez les animaux = 5.
Impact sur les animaux
Développement d'une pathologie équivalente au PV : erosion (Museau, Région périorbitaire, Région périoriculaire, Dos, Poitrine, Abdomen, Patte avant droite, Patte avant gauche, Patte arrière droite, Patte arrière gauche, Queue), alopécie (face, dos, cou et abdomen), allongement des dents avants
Devenir
Les souris seront euthanasiées afin que nous prélevions et analysions dans les tissus le niveau d'inflammation et la réponse immunitaire dans le contexte du pemphigus
Remplacement
Les maladies inflammatoires chroniques cutanées sont des maladies multifactorielles complexes dans lesquelles plusieurs organes du corps jouent un rôle important (p.ex., les structures épithéliales, les organes lymphoïdes secondaires ou encore le système vasculaires etc). Ce projet est multidisciplinaire et vise à mieux comprendre le rôle des cellules du système immunitaire dans le contrôle d'un modèle murin mimant le PV. De ce fait nous devrons travailler avec des animaux vivants afin de pouvoir analyser le rôle des différents organes et différents types cellulaires suspectés d'être impliqués dans le développement de cette pathologie étudiée.
Réduction
Nous avons calculé que le nombre minimum pour obtenir des résultats reproductibles et statistiquement interprétables est de 7 souris/groupe et que les expériences seront reproduites 3 fois. Au total 10 lots experimentaux réalisés, ce qui correspond à 102 groupes experimentaux. Nous essayons d'effectuer le maximum d'analyse sur le même animal : analyse des tissus inflammés par histologie, analyse multiparamétrique en cytométrie en flux pour analyser la nature, le phenotype et la fonctionnalité des cellules immunitaires
Raffinement
Les animaux seront attentivement observés après induction du PV. Le poids des animaux sera suivi et si les souris devaient perdre 20% de leur poids initial ou si nous observons des signes de douleurs apparentes, l'animal sera mis à mort. Les animaux seront placés dans des cages (5 souris par cage) avec enrichissement : igloo/maison, papier kraft pour nidification. L'objectif de ce projet est de tester de nouvelles approches thérapeutiques, donc l'inflammation induite ne pourra être réduite car elle impacterait le phénotype.
Choix des espèces
La souris représente le modèle animal le plus utilisé pour étudier la physiopathologie des maladies humaines. En effet, l’élevage de souris est très productif (avec une variation possible en fonction des fonds génétiques étudiés) et nécessite peu de place. Les connaissances et avancées technologiques actuelles permettent de disposer de nombreux modèles sophistiqués. D’ailleurs, la majorité des animaux transgéniques nécessaires à la réalisation de ce projet sont uniquement disponible chez la souris. Enfin, la physiologie des différents organes chez la souris présentent de nombreuses similarités avec celle des organes humains, ce qui permet l’induction de modèles pathologiques mimant les maladies humaines observées chez les patients. Pour la majorité des expériences, les animaux seront utilisés entre 8 et 12 semaines ce qui correspond à de jeunes adultes qui possèdent un système immunitaire bien développé et mature.