Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 18/04/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-598619)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Augmenter l’arsenal des approches thérapeutiques pour les maladies allergiques comme l’asthme est crucial pour répondre aux besoins cliniques et proposer des traitements thérapeutiques personnalisés. Dans l’asthme, des cellules immunitaires, les lymphocytes Th2, contribuent à l’inflammation des voies respiratoires et aux symptômes tels que la production de mucus et la bronchoconstriction. Nous avons publié que l’enzyme ASB2α joue un rôle critique dans ces lymphocytes Th2 et favorise l’asthme. Nous avons aussi identifié des petites molécules qui agissent comme un inhibiteur d’ASB2α qui pourraient correspondre à des molécules intéressantes d’un point de vue thérapeutique. Outre ASB2α, nous avons identifié 6 autres enzymes présentent dans les lymphocytes Th2. Les objectifs du projet sont d’évaluer l’effet de molécules identifiées et le rôle des 6 enzymes sur l’inflammation des voies respiratoires, l’hyperréactivité bronchique et la sévérité de la pathologie de l’asthme.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet qui repose sur des approches in vitro et de l’expérimentation in vivo chez la souris permettra d’améliorer nos connaissances de base sur les mécanismes moléculaires et cellulaires qui contrôlent les fonctions de cellules immunitaires, les lymphocytes Th2, impliquées dans le développement de l’asthme. Ce projet permettra aussi de mettre en évidence des enzymes qui pourraient être exploitées pour la médecine dans ces maladies allergiques dont l’asthme. En effet, la connaissance générée par nos travaux pourrait être exploitée en santé humaine puisque ces enzymes (comme ASB2α) peuvent être ciblées d’un point de vue pharmacologique. Nous nous attendons à ce que les molécules identifiées comme inhibiteurs d’ASB2α et le ciblage de nouvelles enzymes identifiées diminue la réaction inflammatoire au niveau des voies respiratoires. Et donc nous anticipons que ces travaux pourraient donc avoir des répercussions sur le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques dans l’asthme notamment chez les patients asthmatiques atteints de formes sévères. Il est important de noter que ces petites molécules sont moins coûteuses que les stratégies utilisant des anticorps thérapeutiques et donc plus accessible en termes de santé publique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Ce projet inclut des injections intraveineuses (durée d’intervention : 5 min/animal) ou intrapéritonéales (durée d’intervention : 1 min/animal) et des administrations intranasales (durée d’intervention : 5 min/animal). Toutes les souris impliquées dans ce projet recevront une seule injection en intraveineux (sinus rétro-orbital) sous anesthésie générale volatile et 1 ou 5 administrations intranasales sous anesthésie générale volatile. Les souris impliquées dans la mesure de l’hyperréactivité bronchique par pléthysmographie recevront en plus une injection intrapéritonéale sur animal vigile pour induire une anesthésie générale profonde, une trachéotomie et mesure de l’hyperréactivité bronchique (durée d’intervention : 30 min/animal au total).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les protocoles mis en place dans ce projet ont été établis pour limiter au maximum les nuisances ou effets indésirables sur les animaux. Les protocoles induisant l’inflammation des voies respiratoires n’induisent pas de nuisances importantes sur les animaux. Ils pourraient conduire à une perte de poids des animaux de 5 à 10 % ainsi qu’à une baisse d’activité légère des animaux. Les injections intraveineuses et administrations intranasale ne dureront pas plus de 5 minutes par animal et n’engendreront pas de nuisances particulières car les animaux seront anesthésiés et surveillés jusqu’à leur réveil. L’analyse de l’hyperréactivité bronchique par pléthysmographie n’engendrera pas de nuisances car les animaux seront anesthésiés de manière profonde, sans réveil de l’animal.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux intégrés dans les procédures expérimentales seront euthanasiés en fin d’étude, afin de prélever les organes nécessaires aux analyses.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’étude des mécanismes physiologiques reliés à l’immunité nécessite des modèles in vivo capables d’intégrer différents processus cellulaires telles que l’activation des cellules immunitaires suite à des stimulation de l’environnement, la migration cellulaire et l’infiltration dans différents tissus. Il n’existe pas actuellement de méthodes alternatives à cette étude in vivo pour l’obtention de résultats scientifiques exploitables, pertinents pour la pathologie humaine. Le remplacement par substitution n’est actuellement pas envisageable, aucun modèle cellulaire in vitro ne permet de mener les études proposées, puisque ces mécanismes impliquent des micro- et macro-environnements cellulaires, incluant de nombreux types cellulaires notamment dans des modèles d’inflammation respiratoires. Cependant, ce projet est basé sur une étude de preuve de concept réalisée in vitro qui justifie cette étude in vivo. D’autre part, ce projet utilise un modèle d’invalidation de gène ou de modification de gène chez la souris. C’est pourquoi ce projet de recherche ne peut se faire qu’en utilisant la souris comme modèle d’étude afin de comprendre les mécanismes d’activation des cellules immunitaires en condition d’inflammation des voies respiratoires. Les résultats de ces travaux devraient contribuer à optimiser les traitements chez les patients.
2. Réduction
Dans les différentes expérimentations et pour réduire la variabilité expérimentale, la détermination sexuelle étant importante, les souris des 2 sexes seront utilisés, mais indépendamment. Une étude rétrospective sera effectuée à la fin de chaque expérience pour déterminer les possibilités de diminution du nombre d’animaux. D’autre part, nous optimiserons l’utilisation de chaque animal et maximiserons le nombre de données à partir d’un seul animal. Nous mettrons également en banque des données utilisables a posteriori par d’autres utilisateurs notamment des blocs de tissus, des analyses de large base de données. Analyse statistique : Les niveaux de significativités permettant la comparaison entre les échantillons seront déterminés par un test statistique. Nous utiliserons pour chaque procédure le nombre minimal d’individus permettant la réalisation de ce test statistique, tout en assurant la fiabilité des résultats (reproductibilité et significativité).
3. Raffinement
Les points limites ont été anticipés mais toute souris ayant atteint un point limite sera euthanasiée. Tout traitement anti-inflammatoire n’est pas compatible avec les études menées (perturbation de la réponse immunitaire et inflammatoire) cependant un traitement visant à réduire ou supprimer la douleur (par exemple, par traitement avec des analgésiques) sera proposé notamment en local après injections intraveineuses. Pour les pléthysmographies, un gel occulo-protecteur ainsi qu’un tapis chauffant seront utilisés. Une étude rétrospective sera effectuée à la fin de chaque expérience pour déterminer les possibilités d’amélioration des procédures. Le design expérimental a été établi en vue de limiter au maximum toute douleur ou souffrance de l’animal, le nombre et le volume des administrations intranasales. D’autres part, les conditions d’hébergement permettent l’utilisation de méthodes d’enrichissement adaptées et les animaux seront suivis régulièrement.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris (Mus musculus) est un modèle adapté à la complexité de la physiologie humaine, elle a de grandes similitudes génétiques avec l’homme. La souris offre la possibilité de développer de nombreux modèles mimant de multiples pathologies humaines comme l’asthme. Par ailleurs, cette espèce présente certains intérêts pratiques décisifs justifiant l’utilisation des souris comme modèles dans ce type de projet : faibles coûts, cycles de reproduction courts, croissance rapide, facilité de transport, facilité de manipulation et une bonne adaptabilité aux conditions expérimentales. La souris est aussi le modèle de choix pour réaliser l’invalidation de gènes spécifiques afin d’en étudier la fonction. Il est également important de souligner que nous disposons chez la souris d’outils précieux comme les anticorps qui sont indispensables pour disséquer les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués. Enfin, il est important de mentionner que les modèles expérimentaux proposés miment des situations physiologiques, pathologiques ou physiopathologiques de l’Homme. L’ensemble de ces critères font que la souris est le modèle le mieux adapté à notre activité d’expérimentation animale. Des souris de 8-14 semaines seront utilisées pour réaliser les différents traitements proposés dans ces procédures expérimentales correspondant au stade optimal de développement pour étudier les réponses immunitaires en particulier dans l’asthme.