Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 14/02/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-995619)
240 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit sous anesthésie une double injection d’une solution qui dégrade l’articulation du genou pour provoquer une arthrose, puis une injection de la thérapie testée, avant d’être tué pour prélever le genou. Le projet vise à évaluer une combinaison de cellules-médicament et d’une molécule anti-vieillissement chez des souris jeunes et âgées, les bénéfices pour les patients arthrosiques restant formulés au conditionnel. Sur le remplacement, le porteur affirme que les organoïdes et les organes sur puce sont des pistes prometteuses mais encore trop peu maîtrisées pour remplacer le modèle animal.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’arthrose est la maladie la plus répandue en rhumatologie. Elle consiste en une dégradation progressive du cartilage pour laquelle, aucun traitement curatif n’est disponible. Parmi les propositions thérapeutiques applicables à l’arthrose, l’injection de cellules-médicament dans le genou a démontré des effets prometteurs chez le modèle de souris d’arthrose traumatique. Néanmoins, les essais cliniques chez les patients arthrosiques âgés n’ont présenté que des résultats très limités. Dans de nombreuses pathologies liées à l’âge telle que l’arthrose, il a été démontré que les tissus âgés malades accumulaient des cellules dites « sénescentes ». Ces dernières sont responsables de la dégénérescence du tissu, et peuvent induire le vieillissement prématuré des cellules environnantes par effet domino. In- vitro, ce même profil de sécrétion a un impact négatif sur les propriétés régénératrices des cellules-médicament. L’environnement articulaire du sujet âgé pourrait donc expliquer le manque d’efficacité de ces thérapies cellulaires chez le patient arthrosique. Cependant, à notre connaissance, aucune étude concernant ce dernier aspect n’a été menée dans le cas de l’arthrose chez la souris âgée. Au laboratoire, nous avons pu démontrer in- vitro que la combinaison d’agents anti-vieillissement cliniquement approuvés et de cellules-médicament, induisait des effets synergiques favorables à la régénération du cartilage. Ce projet de 2 ans a pour but d’étudier in- vivo, l’action d’une telle combinaison afin de développer une biothérapie 2.0 pour le traitement de l’arthrose du sujet âgé. Nous proposons : 1- d’identifier la présence de cellules sénescentes dans un modèle d’arthrose induite par la collagénase chez les souris jeunes et âgées, 2- d’évaluer l’efficacité thérapeutique d’une combinaison cellules-médicament/médicament anti-vieillissement, 3- de déterminer l’impact de l’âge sur ces mêmes conditions.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les bénéfices de ce projet sont multiples. Dans un premier temps, il permettrait d’évaluer les propriétés thérapeutiques, de manière séparée ou combinée, d’une drogue anti-vieillissement et de cellules-médicament, sur un modèle expérimental et maitrisé d’arthrose. Ensuite, ce projet permettrait une étude de l’effet de l’âge de la souris sur l’efficacité des thérapies cellulaires. Nous envisageons une perte du potentiel de nos cellules-médicament chez la souris âgée, qui pourrait être contrebalancée par l’action d’une molécule anti-vieillissement. En effet, nous avons démontré in- vitro que ce type de drogue réduit l’impact négatifs des cellules sénescentes, favorise la régénération et accroit les propriétés régénératrices des cellule-médicament. Le but de ce projet est donc de proposer une thérapie cellulaire 2.0 en ciblant l’environnement articulaire âgé du patient arthrosique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Toutes les procédures chirurgicales seront effectuées sur des animaux anesthésiés à l’isoflurane avec application d’une analgesie locale avant chirurgie. Nos procédures, depuis l’endormissement au réveil des animaux, prennent environ 5 minutes par souris. Chaque animal recevra trois injections prenant en moyenne 30sec par souris : une double injection de solution dégradant l’articulation à j0 et à j2 et une injection de la thérapie à j7.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’injection de la solution dégradant l’articulation peut induire une douleur passagère au niveau du genou
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A la fin du projet, les souris seront euthanasiées pour permettre le prélevement de l’articulation du genou.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’arthrose est une maladie de l’ensemble de l’articulation impliquant les cellules qui y résident mais également le système immunitaire circulant dans le sang. En effet, les différents tissus qui composent une articulation sont atteints et par conséquent, l’analyse du rôle de la senescence cellulaire et de son traitement sur un modèle d’arthrose ne peut se faire que sur animaux vivants. Parmi les alternatives aux modèles animaux, les organoïdes et les organes artificiels sur puces sont des pistes prometteuses néanmoins, ces systèmes sont encore peu maitrisés/caractérisés et ne peuvent remplacer, à l’heure actuelle, un modèle animal.
2. Réduction
Le nombre d’animaux a été calculé en se basant sur l’expérience acquise au laboratoire en termes d’incidence de l’arthrose chez la souris (~75%) et de mise en évidence d’effet significatif sur les paramètres histologiques mesurés en fin d’expérience. A l’origine du projet, 5 candidats médicaments ont été présélectionnés. Nos expériences in-vitro nous ont permis de réduire à une seule molécule pour éviter d’accroitre le nombre de souris nécessaires pour ce projet.
3. Raffinement
Toutes les mesures seront prises pour réduire la souffrance des animaux. Les injections intra-articulaires se feront sous anesthésie gazeuse pour limiter au maximum la douleur infligée aux animaux. Le milieu d’hébergement sera enrichi (carrés de cellulose, copeaux de litière) et les animaux seront surveillés quotidiennement. Les points limites seront déterminés à l’aide d’une grille d’évaluation permettant d’identifier les signes de douleur ou d’inconfort des animaux. Ces points limites se basent sur un score obtenu en évaluant comportement, la respiration, l’alimentation ou encore, les expressions faciales des animaux. et sont décidés d’un commun d’accord avec la service du Bien-Etre Animal (SBEA). L’échelle de cette grille, allant de 0 à 23, nécessite une intervention analgésique dès le grade 6 et une consultation de la SBEA à partir du grade 12 pour décider des modes de soulagement.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle murin d’arthrose induite chimiquement présente l’avantage de reproduire fidèlement les caractéristiques cliniques observées chez l’Homme, c’est-à-dire chez le sujet jeune après le traumatisme articulaire ou chez le sujet âgé par une arthrose spontanée. Afin de montrer les effets thérapeutiques synergiques d’une combinaison drogue anti-vieillissement/cellules-médicament mais également l’impact de l’âge sur ces mêmes propriétés, les souris seront utilisées à 2-3 mois (groupe jeune) et à 18-20 mois (groupe âgé).