Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 29/09/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-764501)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les structures lymphoïdes tertiaires (TLS) sont des agrégats immunitaires de quelques centaines de micromètres qui se développent dans les tissus sous l’effet d’une inflammation chronique. En temps normal, ces TLS possèdent probablement de nombreux avantages en permettant de générer une réponse immunitaire locale. Néanmoins, dans des situations d’inflammation chronique ces structures entretiennent la pathologie présentée. Il a ainsi pu être démontré chez l’homme que la présence de TLS était associé à un mauvais contrôle de la pathologie au cours de rhumatismes inflammatoires, de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin ou de pathologies auto-immunes. Afin de visualiser l’inflammation en imagerie, il est possible d’utiliser des agents de contraste magnétiques pouvant être détectés par des techniques d’IRM ou d’imagerie à particules magnétiques (une modalité d’imagerie récemment introduite qui repose sur la détection du signal émis uniquement par les microparticules d’oxyde de fer, et qui permet la réalisation d’une étude corps entier, contrairement à l’IRM) et sélectivement dirigées contre un marqueur inflammatoire spécifique de la structure d’intérêt. Les TLS sont entourées de cellules vasculaires très spécialisées, qui expriment un motif appelé PNAd. Ce motif est reconnu par un anticorps spécifique, qu’il est alors possible de coupler à l’agent de contraste afin de permettre la visualisation des TLS par une approche d’imagerie. Un nouvel agent de contraste biocompatible a récemment pu être développé, ouvrant ainsi la voie à une translation à l’homme. Nous souhaitons donc valider cette approche d’imagerie moléculaire des TLS en utilisant ce nouvel agent de contraste couplé à un anticorps dirigé spécifiquement contre PNAd dans différents modèles précliniques de pathologies inflammatoires ou auto-immunes. Ceci permettrait de valider la possibilité d’une imagerie moléculaire de l’inflammation chez l’homme, par l’utilisation de ce nouvel agent de contraste.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La présence de TLS au sein des sites inflammatoire a pu être démontrée comme associée à un mauvais pronostic, y compris sous traitement immunomodulateur. L’évolution de la présence et du nombre de TLS a également pu être associée à la réponse thérapeutique. Actuellement, l’identification des TLS au sein d’un organe d’intérêt repose sur l’analyse microscopique du tissu après réalisation d’une biopsie. Cette technique présente de nombreuses limites. Il s’agit en effet d’un examen invasif, avec un risque de complication (hémorragie du site de ponction, perforation…) non négligeable, ce d’autant plus si l’on souhaite évaluer l’évolution des TLS au cours du temps et donc répéter les examens. De plus, l’analyse d’une biopsie n’apporte qu’une information parcellaire et ne permet pas une analyse complète de l’organe d’intérêt. Outre l’absence de vision d’ensemble, le risque de faux négatif est donc important. Enfin, la réalisation d’une biopsie est un examen destructeur, qui empêche donc le suivi d’une structure donnée au cours du temps. Pour toutes ces limites, il apparaît aujourd’hui nécessaire de développer une technique non invasive permettant l’étude, le suivi et la caractérisation des TLS. Le développement et la validation de notre agent de contraste utilisable en IRM dans différents modèles de pathologies inflammatoires permettrait ainsi d’ouvrir la voie de l’imagerie non invasive de l’inflammation en pratique clinique humaine.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront suivis aux interventions suivantes : induction d’un modèle de lupus par injection intra-péritonéale unique (30 secondes) ou induction d’un modèle d’arthrite par deux injections intradermiques sous anesthésie profonde (5 minutes chaque) ; pesées quotidiennes (durée inférieure à 5 minutes) ; pose d’un cathéter pour l’administration de l’agent de contraste sous anesthésie profonde (environ 15 minutes) ; réalisation d’examens d’imagerie avec injection de l’agent de contraste (environ 30 minutes) ; injection d’un traitement par voie intra-péritonéale (30 secondes)
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les modèles de colite utilisés sont susceptibles d’occasionner des effets indésirables chez les animaux. Compte-tenu de notre expérience dans l’utilisation de ce modèle et des données de la littérature, nous savons que le modèle de colite est susceptible de produire une diarrhée et des des saignements. Il est susceptible d’entraîner une perte de poids chez les animaux, un inconfort physique et une souffrance de durée possiblement prolongée (quelques jours). Le modèle de lupus est susceptible d’entraîner une ascite, puis l’apparition de douleurs articulaires. L’effet le plus sévère de ce modèle rapporté dans la littérature est la survenue d’un saignement pulmonaire. Néanmoins, les souris utilisées ici, ne présentant pas ce type d’évènement. Le modèle de polyarthrite est susceptible de produire des douleurs et gonflements articulaires. La réalisation de l’imagerie, accompagnée de la pose d’un cathéter veineux peut se traduire par une douleur au point d’injection, une inflammation, une infection du site, une perte de poids.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront mis à mort à la fin des procédures pour ne pas laisser une éventuelle souffrance méconnue perdurer.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Des tests in vitro ont été réalisés pour évaluer l’affinité de l’agent de contraste ciblant PNAd sur des cultures de cellules endothéliales. Néanmoins, il reste nécessaire d’étudier l’affinité de l’agent de contraste pour sa cible moléculaire à l’échelle de l’organisme, d’étudier le rapport signal/bruit à l’échelle de l’organisme, de comparer les données obtenues avec celles d’une imagerie sans produit de contraste spécifique. Les procédures expérimentales décrites ci-après sont donc nécessaires afin de pouvoir valider la faisabilité de notre approche à l’échelle d’un organisme complexe, avant de pouvoir envisager une translation à l’homme. D’autres méthodologies expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux ne permettraient pas l’obtention du même niveau d’information.
2. Réduction
Le nombre d’animaux à utiliser dans ce projet a été évalué au regard de nos données antérieures utilisant le même type d’animaux et les mêmes modèles de colite, ainsi que selon les données de la littérature et la sensibilité/spécificité des méthodes utilisées. En fonction de l’expérimentateur (expérience, habitilité) et du taux de mortalité obtenu (notamment pour les modèles de colite), le nombre d’animaux pourra être revu à la baisse. Enfin, l’utilisation de techniques non invasives permet de réduire le nombre d’animaux utilisés en répétant les analyses d’image à différents temps. Pour le modèle de colite, un calcul du nombre de sujets nécessaire a pu être réalisé à partir des données antérieures de l’équipe (8 sujets par groupe, inflaté à 12 pour tenir compte de pertes potentielles ; 16 sujets pour la modulation par un traitement) pour une puissance de 80% et un risque de première espèce de 5%. Concernant les autres modèles, l’utilisation d’une telle modalité d’imagerie n’y a jamais été réalisée. Nous considérons donc qu’il s’agit d’une étude pilote, et qu’il n’est pas possible de réaliser un calcul du nombre de sujets nécessaires.
3. Raffinement
Les animaux bénéficieront d’un temps d’acclimation d’une semaine afin de permettre une réduction du stress. Les animaux seront hébergés par groupe de 5 afin de conserver les interactions sociales. Le milieu sera enrichi par l’utilisation de matériel type boîte à oeufs, tunnel ou igloo, et coton. Dès l’initiation de la procédure, le suivi des animaux sera assuré deux fois par jour afin de rechercher l’apparition de signes de souffrance et de les prendre en charge (points limites cités plus loin). La douleur sera évaluée par utilisation de la par l’utilisation de la mouse grimace scale. Les animaux seront pesés quotidiennement (points limites cités plus loin). Les animaux des groupes colites ou présentant des arthrites bénéficieront d’une coupelle de croquettes humidifiées pour permettre une hydratation et une alimentation facilitée. Tous les animaux bénéficieront d’eau et de nourriture ad libitum. Les animaux seront mis à mort à la fin des procédures afin de ne pas laisser une éventuelle souffrance méconnue perdurer. Les animaux seront mis à mort si : perte de poids > 20% ; le score moyen de la mouse grimace scale est supérieur à 1.5 ; l’animal est horripilé et recroquevillé ; l’animal est agité et/ou non alerte ; l’animal présente une respiration abdominale ; la provocation de l’applicateur n’entraîne pas ou peu de changement comportemental ; pendant la pose du cathéter, l’injection des particules ou la perfusion intracardiaque, un problème d’anesthésie survient, l’animal présente des saignement abondant, ou un arrêt respiratoire. Les animaux présentant une déshydratation seront réhydratés. Les animaux présentant des signes de douleur ou d’inconfort (mouse grimace scale > 0.5, isolement, horripilation, respiration rapide) recevront une antalgie. Au cours des différentes procédures expérimentales, les animaux recevront une antalgie, une anesthésie générale, une anesthésie locale.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est l’espèce animale qui a le plus été étudiée dans le domaine des pathologies inflammatoires. L’anatomie et la physiologie sont, dans ces pathologies, globalement transposables à l’homme. L’ensemble des connaissances acquises au laboratoire et dans la littérature rendent cette espèce particulièrement intéressante pour l’étude des TLS en conditions inflammatoires. Il faut également noter que la cible de notre traceur (PNAd) est un motif conservé entres espèces, autorisant une translation rapide des résultats obtenus de la souris à l’homme. Dans les modèles de colite, les souris utilisées seront des souris mâles âgées de 8 semaines, stade optimal pour l’induction du modèle. Le modèle de lupus utilisera des souris femelles de souche BALB/c ou C57BL6/J âgées de 8 semaines. En effet, les souris mâles ne présentent pas de phénotype lupique. Le modèle d’arthrite fera appel à des souris DBA/1 de 8 semaines, selon les données de la littérature. Le modèle de vieillissement fera appel à des souris Swiss âgées de 68 semaines, et de 8 semaines pour les contrôles.