Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 08/11/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-376388)
50 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Souris transgéniques modèles de trisomie 21 et témoins, elles reçoivent un cathéter dans la veine caudale sous anesthésie puis une heure d’imagerie TEP avec traceur radioactif, avant d’être tuées 48 heures plus tard pour prélever le cerveau. Le porteur cherche à valider cette méthode d’imagerie de la neuroinflammation dans ce modèle. Il affirme qu’il est indispensable de tester les composés dans un organisme vivant entier et qu’aucune méthode alternative ne peut s’y substituer.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’objectif est de développer une nouvelle stratégie thérapeutique pour la trisomie 21 basée sur des nouveaux composés capables d’agir sur l’inflammation du cerveau. Dans une 1ère étape, les propriétés anti-inflammatoires de ces nouveaux composés ont été évaluées par différents tests in vitro, permettant de sélectionner les plus performants. A ce stade, les études alternatives (in-silico/ in-vitro/ex-vivo) ne permettent plus de répondre à l’objectif puisqu’il est indispensable de tester les composés dans un organisme vivant entier (barrière hématoencéphalique, environnemement vasculaire métabolisme hépatique etc) mimant la maladie. Les composés sélectionnés ont été évalués chez l’animal afin de confirmer (ou non) leurs effets bénéfiques ainsi que le schéma expérimental optimal (dose, administration, etc) par l’un des partenaires du projet, dans un modèle animal de trisomie 21 (souris transgénique). Les modalités mises au point précédemment seront utilisées dans le même modèle animal dans notre laboratoire. Nous disposons d’une méthode d’imagerie in vivo chez l’animal qui permet de quantifier l’inflammation cérébrale à l’aide d’un traceur radioactif utilisé dans différents modèles animaux ainsi que chez l’humain. Ce type d’étude ne peut être substitué par une méthode alternative in vitro car l’objectif final est d’utiliser ces mêmes traceurs en imagerie clinique. Dans la demande présente, nous souhaitons valider la méthode d’imagerie que nous avons prévue dans ce modèle animal de trisomie 21, ce qui n’a jamais été réalisé jusqu’à présent. C’est pourquoi notre demande porte sur l’exploration par imagerie d’un groupe d’animaux transgéniques (« Tg », porteur de la trisomie 21) comparé à un groupe de souris témoins (« wildtype »,WT, non porteur de la trisomie 21), afin de vérifier que notre méthode permet bien de mesurer l’inflammation cérébrale des animaux « trisomie 21 ». Cette étape permettra d’évoluer vers un protocole de traitement avec les composés sélectionnés, protocole pour lequel nous ferons une nouvelle demande d’autorisation. Cette neuroinflammation sera explorée par imagerie in vivo en TEP (tomographie par emission de positons), avec une méthode parfaitement maîtrisée au laboratoire.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
A court terme, les résultats du présent projet permettront d’établir le schéma expérimental qui sera utilisé dans la suite du programme ANR : dose de traitement(s), durée, délai entre traitement et imagerie. A plus long terme, le bénéfice attendu est de progresser dans la mise eu point d’un nouveau traitement pour la trisomie 21.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Cette procédure durera environ 1h10, elle sera réalisée une seule fois sur l’animal sous anesthésie générale. Les animaux seront soumis à la mise en place d’un cathéter à la veine caudale sous anesthésie générale, la durée est de 10 min. Les souris seront ensuite imagées pendant 60 min. Pour la mise au point du geste technique, l’expérimentateur aura 3 essais pour la veine caudale de l’animal . La souris sera anesthésiée, , une crème anesthésiante sera appliquée sur la queue de l’animal avant le geste technique. La durée du geste sera d’une durée max de 15 min.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le stress est minimisé par l’implication d’un personnel qualifié pour l’expérimentation animale. Les souris sont facilement stréssées, la contention nécessaire à l’induction de l’anesthésie rajoute une source de stress supplémentaire. Après la phase d’acclimatation, les animaux seront habitués à être sortis de leur cage et à être manipulés en préhension. Les nuisances ou effets indésirables de la procédure 1 peuvent-être des hématomes suite à la l’introduction du cathéter dans la veine de la queue et un stress suite à la préhension et les bruits ambiants de la salle d’expérimentation. Les animaux seront habitués pendant la phase d’acclimation à la salle de l’imageur. Durant l’expérimentation la respiration, la température et le poids seront mesurés. Les souris seront observées deux fois par jour par la personne en charge de l’étude.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de la procédure, les animaux sont réveillés et surveillés. A la suite de la décroissance radioactive (48h ), les souris seront mis à mort. En effet, il est indispensable de prélever les cerveaux 48h après l’imagerie afin de confirmer les résultats obtenus en imagerie avec des mesures ex-vivo ( immunohistochimie et autoradiographie).
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
A ce jour aucune expérience de ce type n’a été réalisée dans l’espèce humaine. Ce type d’étude ne peut être substitué par une méthode alternative in vitro ou sur cellules. Le recours à l’expérimentation animale est donc nécessaire, et cela d’autant plus que les études alternatives (in-silico/ in-vitro/ex-vivo) ne permettent plus de répondre à l’objectif puisqu’il est indispensable de tester les composés dans un organisme vivant entier (barrière hématoencéphalique, environnemement vasculaire métabolisme hépatique etc) mimant la maladie de la trisomie 21.
2. Réduction
L’utilisation de méthode d’imagerie au cours de ce protocole va permettre de réduire le nombre d’animaux utilisé qui est néanmmoins dicté par les groupes expérimentaux réquis pour l’obtention de résultats permettant de répondre à la question scientifique posée (degré de neuroinflammation). De plus, les animaux pourront être suivis par imagerie de manière longitudinale dans les prochaines étapes du projet, afin d’évaluer au mieux les nouveaux traitements en utilisant un nombre réduit d’individu.
3. Raffinement
Après la phase d’acclimatation, les animaux seront habitués à la salle d’expérimention pour diminuer leur stress. Ils seront hébergés en groupe avec présence d’enrichissement (bâton à ronger, papier absorbant, maison ou tube en plastique). Les souris seront observées une à 2 fois par jour. Toutes les stratégies d’analgésie, d’anesthésie et de soin seront mises en oeuvre pour réduire au maximum tout inconfort qui pourrait être induit par le modèle. Les animaux seront anesthésiés à 4% dans une cuve d’induction. Lors de l’imagerie les animaux seront maintenus à 2%. Une protection occulaire sera apliquée lors de l’installation du cathéter à la veine caudale. Nous appliquerons également une crème anesthésiante sur la queue de l’animal. L’animal sera maintenu durant toute l’expérimentation sur un tapis chauffant. Nous assurerons une surveillance accrue du rythme respiratoire et de la température corporelle de l’animal. En cas de detresse respiratoire, l’anesthesie est arrêtée et l’animal réveillé. Si l’animal est en hypothermie, nous procéderons à une augmentation de la température du lit thermorégulé de l’imageur. Si malgré ces actions, l’état général de l’animal ne s’améliore pas, nous arrêterons l’expérimentation.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris Tg Dp1Yey est actuellement le meilleur modèle animal de trisomie 21. De plus, la taille du cerveau de la souris est compatible avec la sensibilité et la résolution spatiale de la caméra microTEP (environ 1 mm). Adulte afin d’avoir une taille de cerveau compatible avec la technique d’imagerie utilisée dans ce protocole.