Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 02/08/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-159127)
360 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent du tamoxifène par gavage puis une injection de toxine diphtérique destinée à détruire les cellules de leur épithélium intestinal, pour étudier la régénération de la paroi de l’intestin. Le porteur décrit une simple étude pilote visant à établir la dose de toxine, en amont d’un projet ultérieur. Il affirme que l’infection provoque une colite modérée et transitoire et qu’aucune alternative non animale n’est possible pour ce processus.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Il s’agit d’une étude pilote visant à évaluer les effets de la toxine diphtérique chez les animaux sauvages par rapport aux animaux déficients en molécule SUMO (Small Ubiquitin-like MOdifier), vise à déterminer l’importance de la sumoylation dans le processus de régénération de l’épithélium intestinal après une lésion induite. Dans un contexte pathologique où des lésions mal réparées de l’épithélium conduisent à des maladies intestinales chroniques, telles que la maladie de Crohn ou la rectocolite hémorragique, ce projet participera également dans le futur à contribuer à l’avancée des recherches pour l’élaboration de nouveaux traitements.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Grâce à cette étude pilote, nous allons déterminer la cinétique de la toxine diphtérique dans le modèle de souris déficient en SUMO (Small Ubiquitin-like MOdifier). Cela nous permettra de réaliser un projet ultérieur, dans lequel nous administrerons de la toxine diphtérique à ce modèle pour générer une lésion intestinale, ce qui nous permettra de déterminer le rôle de SUMO dans la régénération intestinale. En effet, on sait que ces maladies sont dues à des lésions de la paroi intestinale qui ne sont pas réparées efficacement et qui conduisent ainsi à une inflammation chronique de l’intestin. Mais les mécanismes exacts à l’origine de ces maladies sont encore mal compris et les traitements actuels, qui soignent uniquement les symptômes, ne permettent pas de guérir réellement les patients. Ce modèle murin offre ainsi une bonne opportunité pour explorer les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans la maladie puisqu’il permet d’induire une lésion ponctuelle et ciblée dans l’intestin, qui entraînera la mort des cellules épithéliales associée à une inflammation marquée et d’ainsi reproduire chez la souris un phénotype proche de la maladie.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à une administration orale de tamoxifène par gavage (20s), trois frois ; une tous les 5 jours puis il y aura une seule injection intrapéritonéale de toxine diphtérique à J17 (5s).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le projet soumis est basé sur l’étude de la régénération intestinale à la suite d’une lésion induite par injection de toxine diphtérique, qui entraîne l’élimination de tous les types de cellules épithéliales de l’intestin. Les effets attendus seront ceux provoqués par la perte de l’épithélium intestinal. Comme aucun autre type cellulaire n’est affecté par la toxine, nous n’attendons ainsi que des effets indésirables de nature modérée. Il est possible que les animaux puissent néanmoins souffrir d’une légère colite, dérivée de la perte transitoire de la capacité d’absorption de l’intestin. Cependant, l’épithélium intestinal a la capacité de se régénérer complètement en seulement 3 jours à la suite d’une blessure, de telle sorte que les animaux ne subiront pas d’effets indésirables sur une durée prolongée. De plus, comme aucun effet secondaire n’est induit par le tamoxifène ou son véhicule et que les animaux seront maintenus en expérience seulement une semaine au maximum après l’administration de toxine diphtérique, nous n’attendons pas de perte de poids des animaux ni d’effets secondaires additionnels durant cette courte période. Le stress lié au gavage/contention, douleur au point de piqure.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de cette procédure afin de récupérer les organes pour étudier les effets de la toxine diphtérique en fonction des doses sur l’animal. Dans le but de déterminer pour l’avenir, la dose idéale à utiliser afin d’étudier les processus de régénération musculaire sans induire de souffrance aux souris.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il n’existe pas et il ne peut y avoir d’alternatives non animales dans l’étude du processus de régénération de l’épithélium intestinal, car il s’agit d’un processus auquel participent une multitude d’organes et de types de cellules, ainsi que le microbiote lui-même, présent à l’intérieur de l’intestin lumen, qui joue un rôle clé. Pour cette étude, des animaux vivants sont nécessaires car le maintien de l’ensemble du microenvironnement intestinal est essentiel, afin d’établir le rôle de chaque élément dans le dit processus.
2. Réduction
Les animaux auront le même fond génétique pour limiter les variations entre les lignées. – Le plus grand nombre d’analyses possible sera effectué sur chaque animal, afin d’éviter d’en utiliser inutilement. – Chaque expérience sera réalisée 3 fois, à des jours différents, pour assurer la reproductibilité des expériences. Cependant, si les deux premières expériences génèrent des résultats identiques, la troisième ne sera pas effectuée. – Les analyses statistiques seront effectuées en prenant en compte la structure des données (cages et répétition principalement) en utilisant es modèles à effets mixtes. Les animaux témoins seront comparés aux animaux de laboratoire expérimentaux par groupes de 10 (5 mâles + 5 femelles), ce qui permettra de mettre en évidence les effets attendus avec suffisamment de puissance. – La deuxième répétition d’une expérience ne sera réalisée que si les effets néfastes sur l’animal sont minimes. En cas de découverte d’effets secondaires sévères au cours d’une expérience, le traitement sera interrompu. Les animaux ne peuvent pas être réutilisés car ils seront mis à mort au cours du processus.
3. Raffinement
En ce qui concerne le futur projet, cette procédure nous permettra d’effectuer un affinage important puisque, grâce à cette étude pilote, nous connaîtrons la cinétique de la toxine diphtérique dans notre modèle, et nous établirons les temps d’étude et le dosage, de sorte que dans le projet sur l’étude du rôle de SUMO (Small Ubiquitin-like MOdifier), dans la régénération intestinale, les animaux auront les conditions optimales impliquant moins de souffrance, sans effets secondaires attendus. En ce qui concerne cette procédure : – Les animaux seront gardés dans un nombre maximum de 5 par cage. – Les injections et gavages seront administrés par une personne formée et compétente dans ce type de techniques. – Un criblage de différentes doses de toxine diphtérique sera effectué afin d’établir une dose minimale de toxine qui ne cause ni douleur ni stress aux animaux. – L’état de santé des animaux sera contrôlé 2 fois par jour tous les jours pendant toute la durée de l’expérience. Des points limites seront mis en place, basés sur une observation clinique de l’animal, des seuils d’intervention et des interventions adaptées (utilisation d’analgésique, mise à mort).
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris de laboratoire Mus musculus est l’espèce indispensable dans la réalisation de ce projet. Il s’agit tout d’abord d’un mammifère, dont le système digestif est essentiellement composé des mêmes structures et des mêmes types de cellules que ceux de l’Homme. L’étude de la régénération intestinale dans cette espèce est donc tout appropriée. De plus, la création de lignées génétiquement modifiées est un processus établi et relativement facile à mettre en place. Elle génère ainsi des modèles spécifiques pour étudier par exemple des types cellulaires donnés, ici cellules épithéliales intestinales et cellules souches, nous permettant ainsi de répondre à plusieurs questions. Les souris sont également faciles à entretenir et à manipuler et se reproduisent relativement rapidement. Toutes ces caractéristiques font de la souris de laboratoire un modèle idéal pour nos besoins. De jeunes souris adultes (entre 8 et 12 semaines) seront utilisées car il est nécessaire que le développement et la maturation de l’animal soient terminés, afin qu’il n’interfère en aucune façon dans l’obtention de résultats, ainsi qu’ils soient pas trop âgé, de sorte que, de la même manière, le processus de vieillissement ne le fasse pas.