Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 03/04/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-237744)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les maladies inflammatoires chroniques liées à l’âge sont associées à des perturbations multi-paramétriques entraînant progressivement une architecture tissulaire défectueuse menant à une perte fonctionnelle. Cela conduit à un point critique où le tissu perd sa capacité à se régénérer, qui peut être causée par une perte d’efficacité des cellules conjonctives structurelles appelées MSC. La transplantation de MSC cultivées est une stratégie bien étudiée dans le monde et prometteuse pour le traitement de ces maladies, en raison de leurs diverses capacités. Cependant leur administration dispersée en solution est parfois un échec sur le long terme dans les essais cliniques actuels. Ces éléments soulignent la nécessité i) d’identifier la fenêtre temporelle de thérapie appropriée et ii) de démontrer qu’un environnement 3D permet d’optimiser l’effet de cette thérapie cellulaire. D’autre part, il a été montré que l’administration de certaines molécules pharmacologique après une ablation chirurgicale apportaient un bénéfice sur le potentiel de régénération, montrant ainsi qu’il est possible de redonner du potentiel de régénération chez le mammifère adulte. Un autre objectif de ce projet est donc d’étudier au cours de la vie du mammifère adulte les processus biologiques qui permettent le rétablissement des capacités structuro-fonctionnelle d’un organe après une lésion. Ainsi, nous pensons que le parodonte, ensemble des tissus de soutien des dents, est un bon modèle pour valider nos hypothèses et tester des traitements suite à une lésion aigüe ou chronique chez le rongeur. En effet c’est un organe facile d’accès, multi-tissulaire, qui récapitule la physiopathologie observée chez l’Homme et qui nous permettra d’étudier : 1)le rôle des MSC et de ses partenaires dans la perte des capacités régénératives au cours du vieillissement, qui est permise chez le jeune adulte et altérée chez un sujet âgé ; 2)la cinétique des évènements qui conduisent à l’apparition d’une maladie inflammatoire chronique liée à l’âge, la parodontite ; 3)l’impact et les modalités d’un traitement pharmacologique ou cellulaire efficace dans les deux situations précitées.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La parodontite est une maladie orale invalidante majeure en impasse thérapeutique, entraînant perte de dents, douleur, altération de la qualité de vie et de l’esthétique, avec une prévalence et un coût de santé publique croissants. La concrétisation de ce projet apportera une meilleure connaissance des processus biologiques conduisant à cette maladie, et identifiera des cibles et une méthodologie permettant de la traiter. D’autre part dans un contexte mondial de population vieillissante, entrainant de plus en plus de perte d’autonomie, tout ce qui pourra être observé et publié dans cette étude contribuera à la compréhension sur le plan général de la perte des capacités régénératives chez le mammifère adulte, ainsi qu’à la physiopathologie des maladies inflammatoires chroniques liée à l’âge.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Ablation d’1 mm² de gencive (10min, 1seule fois) sous anesthésie. Injection de molécules pharmacologiques (3min, maximum 1 fois par jour – 7 jours) ou implantation d’un médicament de thérapie innovante sous anesthésie générale (10min, 1 seule fois)
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Diminution de la prise alimentaire pendant 2-3 jours associée à une perte de poids qui est comblée en moins d’une semaine.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de chaque procédure les animaux sont euthanaisés afin d’effectuer les prélèvements d’intérêt et explorer les effets cellulaires et tisssulaires des différents traitements testés, en fonction de l’âge des individus.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’étude d’une maladie inflammatoire chronique liée à l’âge, ainsi que la perte de capacités régénérative d’un organe sont des processus complexes faisant intervenir des acteurs cellulaires et des signaux moléculaires qui paraissent très difficiles à reproduire dans un modèle ex vivo, d’autant plus lorsque l’âge devient le facteur de risque le plus important à prendre en compte. Cependant, nous travaillons également in vitro sur la composition du produit cellulaire qui sera implanté chez la souris afin de sélectionner les formulations les plus pertinentes pour la phase in vivo. De plus, l’une des stratégies pharmacologiques proposées dans cette étude est issue d’une étude de modélisation in silico qui a permis de déterminer quel type de molécules était le plus relevant pour rendre possible la régénération dans un organe ayant perdu cette capacité.
2. Réduction
Les études sur l’animal sont réalisées après une étude bibliographique détaillée et une analyse statistique adaptée aux petits échantillons, optimisant ainsi nos protocoles et réduisant au maximum le nombre d’animaux utilisés. Les travaux antérieurs nous aident à déterminer le nombre minimum de souris nécessaires pour chaque type d’exploration pour garantir la valeur scientifique de l’expérience et éviter qu’elle ne doive être reproduite. De plus, les études in vitro et les modélisations numériques réalisées nous permettent de réduire significativement le nombre d’animaux nécessaires. Lorsque cela est possible (sur les lots contrôle par exemple) nous rendons accessibles les tissus inexploités à la communauté.
3. Raffinement
Nous avons choisi ici de privilégier une mise en place spontanée de la parodontite en laissant les animaux vieillir afin de se situer au plus proche de la physiopathologie observée chez l’Homme, contrairement à la majorité des études actuellement publiées qui induisent cette pathologie sur des souris jeunes par des actes plus invasifs tels que l’instillation d’une flore bactérienne agressive, ou par ligature des molaires. Les animaux bénéficient d’un enrichissement environnemental comprenant l’utilisation de cylindres de carton ou d’igloo, de matériaux de nidifications, afin de réduire le stress potentiel et offrir un abri sécurisé. Un soin particulier est apporté à la préhension des animaux lors du change en utilisant un tunnel. Les chirurgies sont réalisées sous anesthésie générale et analgésie, avec une application de gel oculaire. Les animaux sont placés sur une plaque chauffante et surveillés attentivement jusqu’à leur réveil. Le poids est surveillé après chaque chirurgie, jusqu’à reprise du poids initial préopératoire, et consignés dans un cahier de laboratoire. Si la perte de poids atteint 10%, des soins appropriés sont alors prodigués, avec un accès facilité à la nourriture si nécessaire, ou l’apport d’une gelée nutritive en cas de déshydratation. Les personnes effectuant les procédures sont compétentes et formées aux techniques employées.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Dans ces deux mammifères, l’Homme et la souris, la maladie parodontale et la perte des capacités régénérative de la gencive au cours du temps sont semblables. Il nous parait donc tout à fait pertinent de décrypter les processus biologiques, rechercher des cibles thérapeutiques, puis déterminer leur efficacité chez l’un avant de les mettre en application chez l’autre. Les animaux utilisés auront de 3 à 18 mois, puisque notre étude s’intéresse au développement d’une pathologie et aux pertes de fonctions associées au vieillissement.