Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 01/04/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-751368)
120 rats vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chaque rat est sédaté, intubé et ventilé, puis reçoit une injection intraveineuse de LPS provoquant un choc endotoxinique et une défaillance cardiaque, avant une échographie du coeur puis la mise à mort pour prélever les organes. Le porteur affirme qu’il n’existe aucun traitement de cette cardiomyopathie en médecine humaine et renvoie l’intérêt thérapeutique à une validation ultérieure sur un « gros animal » puis chez l’humain. Il décrit le modèle rat comme « incontournable » et juge les cultures cellulaires non pertinentes.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’objectif du projet est d’identifier des molécules qui pourraient traiter la cardiomyopathie induite par le sepsis (CMIS) qui est la dysfonction cardiaque causée par une infection sévère. Plusieurs études chez l’animal ont permis de mettre en avant l’implication des voies de l’inflammation, de modifications redox et des troubles de l’homéostasie calcique. Des travaux précédents ont mis en évidence l’existence de dysrégulations des RyR dans la CMIS. Notre objectif est de montrer que certaines molécules pourraient protéger de la CMIS par leur impact sur une régulation des RyR. On s’intéressera particulièrement aux molécules connues pour avoir un impact sur l’homéostasie calcique (notamment via les récepteurs de la ryanodine, RyR) en les évaluant sur un modèle de rat après induction d’un choc septique (ou plus précisément endotoxinique) par injection d’un fragment de bactérie (le LPS d’Escherichia coli).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Dans nos précédents travaux nous avons mis en évidence l’implication des RyR parmi les mécanismes physiopathologiques de la CMIS. Ceci laisse entrevoir de nouvelles possibilités thérapeutiques qui doivent être validées chez l’animal avant de pouvoir envisager leur utilisation en médecine humaine. La mise en évidence d’une potentielle efficacité sur l’atténuation de la CMIS par une ou plusieurs molécules, en monothéréapie ou en association, permettra son ou leur évaluation sur un modèle de gros animal puis en médecine humaine. Le bénéfice attendu in fine est la mise à disposition de thérapeutique active contre la CMIS, alors qu’il n’en existe aucune disponible en médecine humaine aujourd’hui.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Chaque journée d’expérimentation est dédiée à un seul animal. L’individu est sédaté (hypnotique et morphinique), intubé, ventilé, et monitoré en continue (ecg, pression artérielle, échelle de sédation). Un choc endotoxinique (LPS) est ensuite réalisé par injection intraveineuse de LPS afin de générer une CMIS. Une échographie cardiaque est réalisée à la phase initiale puis après 4 heures. L’individu est ensuite euthanasié et les tissus et le matériel biologique destinés aux analyses sont prélevés pour réalisation des analyses biochimiques (immunoprécipitation et Western blot) et analyses fonctionnelles avec la mesure des propriétés biophysiques (bilayer) des canaux calciques, issus de microsomes des tissus. On appliquera cette procédure à 10 groupes de 12 rats, soit 120 animaux au total.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Décés (les animaux sont euthanasiés en fin d’expérimentation)
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
L’ensemble des animaux de ce projet seront mis à mort. Les organes, tout particulièrement le coeur, seront prélevés pour des analyses immunohistologiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le développement et la caractérisation d’un modèle de rat est incontournable pour l’analyse physiopathologique de la CMIS. Il est important de souligner que les cultures cellulaires de cardiomyocyte, déjà réalisées dans d’autres laboratoires, ne permettent pas d’appréhender l’impact des interactions entre le cœur et les différents organes, le cœur et la ventilation, et les effets des variations de volémie. L’utilisation de méthodes alternatives ou substitutives n’est donc pas pertinente. Le modèle rat après sédation, intubation et ventilation devrait permettre d’obtenir des résultats extrapolables au patient de réanimation.
2. Réduction
Le nombre d’animaux utilisés pour ce projet a été défini au plus juste pour nous permettre d’atteindre nos objectifs scientifiques et être statistiquement significatif. Nous avons défini une stratégie d’expérimentation que nous espérons la plus optimale possible. Nous réaliserons dans la mesure du possible les exploration electrophysiologique, la mesure de pression, les mesures échographiques et les analyses anatomique, tissulaire, cellulaire, sur les mêmes animaux. Pour définir statistiquement la taille des lots d’animaux à tester, nous nous appuyons sur des travaux publiés, ainsi que sur l’utilisation de logiciel approprié pour l’évaluation statistique du nombre d’animaux requis.
3. Raffinement
Le suivi de l’évaluation de l’état de santé des animaux sera strictement respecté et effectué quotidiennement avant l’expérimentation et de façon rapprochée, toutes les heures durant l’expérimentation. Des points limites spécifiques ont été définis et le raffinement s’appliquera selon une grille de score pour une prise en charge adaptée des animaux. Cette prise en charge comprend l’utilisation d’analgésique et pour les scores les plus important, la mise à mort.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Pour ce projet de recherche le rat wistar est l’espèce retenue. Cette espèce a déjà été utilisée dans la litérature pour étudier la CMIS. D’après d’autres études sur des modèles animaux variés, les mécanismes physiopathologiques de la CMIS semblent être généralisables entre les espèces de mammifères. De plus, un certain nombre d’études réalisées chez l’homme confirment les similitudes physiopathologiques avec les autres espèces de mammifère et notamment les rats. Ainsi, les résultats du modèle rat devraient permettre une extrapolation chez le gros animal et chez l’homme. Afin d’obtenir des résultats représentatifs de notre cohorte clinique et comparable à la littérature existante, les rats seront utilisés à un stade adulte (8-10 semaines).