Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 12/04/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-046640)
420 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une chirurgie abdominale reproduisant une ischémie-reperfusion rénale, plusieurs anesthésies générales, des injections et des prélèvements sanguins, avant la mise à mort pour prélever organes et tissus. Le projet étudie une molécule censée limiter les lésions rénales lors d’une transplantation. Le porteur annonce des atteintes transitoires de la fonction rénale et une perte de poids, et affirme que seul un protocole in vivo reproduit la complexité de ces mécanismes.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La transplantation rénale est le traitement de choix de l’insuffisance rénale terminale. Lors d’une transplantation, les phénomènes liés à l’ischémie-reperfusion (séquence indissociable de la transplantation d’organes solides) sont à l’origine de lésions qui peuvent contribuer au dysfonctionnement et au rejet du greffon. L’ischémie correspond à la phase où l’organe est privé de la circulation sanguine et donc des apports en oxygène et en métabolites (tels que le glucose et le lactate). La reperfusion de l’organe se traduit par la reprise de la circulation sanguine et donc des apports en métabolites et oxygène. Il est nécessaire de développer des thérapies afin de limiter les lésions d’ischémie-reperfusion, tels que les troubles métaboliques (notamment la dérégulation des voies du métabolisme énergétique dépendantes du glucose et du lactate), et donc d’améliorer la qualité du greffon. Des travaux récents ont montré qu’un traitement avec une molécule thérapeutique, ayant une action sur la régulation du métabolisme du lactate, a permis de limiter les lésions d’ischémie-reperfusion et ainsi améliorer la qualité du greffon rénal. L’objectif de notre projet est de décrypter le mécanisme d’action, en lien avec le lactate et ses transporteurs, induit par le traitement thérapeutique. Nous proposons de réaliser cette étude dans un modèle d’ischémie reperfusion rénale chez la souris.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
A court terme, ce projet nous permettra d’identifier les mécanismes cellulaires et tissulaires mis en jeu par un traitement avec une molécule protectrice des lésions l’ischémie-reperfusion. A plus long terme, ce projet nous permettra d’identifier de nouvelles voies et cibles thérapeutiques permettant de limiter les lésions d’ischémie-reperfusion et donc d’améliorer notamment les taux de réussite en transplantation rénale. Ces résultats pourront être étendus à d’autres organes, tels que le foie, le cœur, le cerveau. Ces cibles thérapeutiques pourront ensuite être évaluées dans d’autres contextes pathologiques impliquant une ischémie/hypoxie, tels que l’infarctus, l’accident vasculaire ischémique ou la chirurgie vasculaire chez l’homme.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Chez les animaux vigiles : 2 à 13 pesées par animal, acte d’une durée de 1 minute. 1 à 5 injections sous-cutanées d’antalgique par animal, acte d’une durée de 1 minute. 2 à 5 anesthésies générales par voie gazeuse par animal, avec : Sur animal sous anesthésie générale par voie gazeuse + anesthésie locale : 1 à 2 injections intraveineuses d’un traceur fluorescent et 1 à 2 poses et retraits d’un capteur cutané de fluorescence par animal, pour analyse de la fonction rénale, acte d’une durée de 2 fois 10 min. 2 prélèvements sanguins par voie intraveineuse par animal, acte d’une durée de moins de 1 minute et 1 injection sous-cutanée de sérum physiologique par animal, acte d’une durée de moins de 1 minute. 1 injection intraveineuse d’une molécule thérapeutique par animal, acte d’une durée de 1 minute. Et sur animal sous anesthésie générale par voie gazeuse + antalgie locale : 1 chirurgie abdominale par animal (au cours de laquelle sera réalisée l’ischémie-reperfusion) avec 2 injections d’anesthésique local par voie dermique, acte d’une durée de 1 heure.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’acte de pesée et l’injection sous cutanée d’analgésique sur animal vigile pourront induire un léger stress très transitoire. Suite à l’anesthésie générale, l’effet attendu est un inconfort transitoire au réveil. Suite à la chirurgie et à l’ischémie/reperfusion rénale, les effets indésirables attendus sur les animaux sont : une atteinte partielle de la fonction rénale, une mobilité très légèrement réduite, ainsi qu’une légère perte de poids, ces effets indésirables seront transitoires et ne dureront pas plus de 72h après chirurgie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure. Des prélèvements d’organe et tissus, incompatibles avec le maintien en vie des animaux, seront réalisés afin d’effectuer des analyses biochimiques, moléculaires et histologiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’étude de l’ischémie-reperfusion in vitro est limitée par l’absence de vascularisation des cellules en culture et l’impossibilité d’étudier les multiples conséquences qui impliquent des interactions entre les différents types cellulaires. A ce jour, il existe des modèles in silico ou in vitro permettant de recréer un rein, cependant ces modèles sont très limités et ne permettent pas de reproduire parfaitement la physiologie rénale notamment associée à une modulation du métabolisme d’un rein vascularisé. Seul un protocole in vivo peut reproduire la complexité des mécanismes physiologiques impliqués lors d’une séquence d’ischémie-reperfusion. Il est donc nécessaire d’utiliser un modèle animal.
2. Réduction
Le nombre d’animaux, défini pour répondre aux objectifs du projet, est réduit au minimum afin d’obtenir des résultats statistiquement significatifs. Il s’agit d’un nombre maximum d’animaux qui pourra être réduit; en effet certaines procédures ne seront pas réalisées selon les premiers résultats obtenus. Les tissus prélevés chez les animaux seront placés dans une banque d’organes/tissus murins afin de mutualiser les échantillons au sein du laboratoire.
3. Raffinement
Durant toute l’expérimentation, le bien-être des animaux sera respecté en réduisant au maximum l’inconfort, la douleur, la détresse ou l’angoisse. Pour ce faire, les conditions d’élevage et d’hébergement seront optimisées (hébergement en groupe dans des locaux adaptés avec enrichissement du milieu adapté à l’espèce : matériel de nidification et tunnel). Les animaux feront l’objet d’un suivi de leur état de santé (alimentation, apparence, comportement, cicatrisation) et des « actions » seront mises en place en cas de « problème(s) » observé(s), avec la mise en place d’une grille de score, avec l’utilisation de points limites adaptés et gradés, d’un arbre décisionnel et de critères d’arrêt de souffrance. Les prélèvements sanguins, les injections intraveineuses et les chirurgies seront réalisées en asepsie stricte sous anesthésie générale + anesthésie locale et/ou antalgie sur tapis chauffant, une prise en charge antalgique sera mise en place en post-chirurgie. Durant toute la procédure, les animaux seront manipulés par la même personne afin de diminuer leur stress (personnel compétent et expérimenté à l’expérimentation animale).
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le choix de la souris repose sur les critères principaux suivants : 1) Le modèle d’ischémie-reperfusion rénale chez la souris, est un modèle validé et adapté pour répondre aux objectifs du projet. 2) La disponibilité dans cette espèce de l’ensemble des outils d’études biologiques. La procédure débutera chez des souris mâles âgées d’environ 11 semaines, puis la chirurgie sera réalisée chez des souris âgées d’environ 12 semaines, ce qui correspond à un âge adulte approprié pour l’expérimentation.