Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 03/08/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-572505)
129 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent chaque jour, pendant dix à trente jours, des bactéries dans le creux de la joue ou des injections sous la peau, avant un prélèvement sanguin terminal sous anesthésie, pour vérifier si des analogues d’un facteur de croissance augmentent la taille des muscles. Le porteur rappelle que le facteur d’origine favorise le développement de tumeurs du foie et affirme que ses analogues en seraient dépourvus. Il conclut qu’aucune alternative non animale ne peut répondre à cette question et prévoit d’arrêter le projet si les analogues n’agissent pas sur des cellules en culture.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le facteur X est un facteur de croissance décrit pour son rôle dans le métabolisme et reconnu pour son abilité à lutter contre la sarcopénie. La sarcopénie est une perte progressive de la masse et de la force musculaire liée au vieillissement et/ou à la maladie. C’est un facteur de risque pour la santé des sujets atteints puisque le degré de la sarcopénie est lié à la mortalité. Il n’existe actuellement aucun traitement efficace contre la sarcopénie. Dans ce contexte, le facteur X apparaît comme une solution prometteuse. Cependant, deux inconvénients sont liés à son utilisation. Premièrement, sur le long terme, il favorise le développement de tumeurs du foie. Deuxièment, il requiert d’être administré par injections. Ces deux inconvénients altèrent son potentiel comme outil thérapeutique. Récemment, des équipes ont développé des analogues de ce facteur X. Ces analogues ne sont plus capables de favoriser le développement des tumeurs mais conservent les propriétés de régulation du métabolisme. Un des objectifs de ce projet est donc de montrer que ces analogues ont également conservé la capacité à lutter contre la sarcopénie en augmentant la taille des muscles chez la souris. L’autre objectif du projet est de développer une méthode innovante d’administration des analogues du facteur X afin d’éviter les injections. Pour cela, des bactéries probiotiques (bactéries non pathogènes) contenant la séquence d’ADN du facteur X ou de ses analogues seront préparées puis données par voie orale aux souris afin que les cellules de leur intestin produisent elles-mêmes le facteur X et ses analogues. En résumé, les objectifs de ce projet sont (1) de montrer que l’ingestion de bactéries probiotiques contenant les séquences ADN est bien suivie de la production du facteur X et de ses analogues par l’intestin de la souris et (2) que les analogues une fois produits sont ensuite bien capables d’augmenter la taille des muscles comme cela est le cas lorsque le facteur X est injecté.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Plusieurs bénéfices pourront être tirés de ce projet. Premièrement, aucune équipe à ce jour n’a vérifié que les analogues possédaient toujours la capacité d’augmenter la taille des muscles. Les résultats permettront donc de faire progresser la connaissance. De plus, s’il est mis en évidence que les analogues sont capables d’augmenter la taille des muscles cela permettra de faire émerger deux nouvelles molécules candidates pour la prise en charge de la sarcopénie, avancée non négligeable puisqu’il n’existe à l’heure actuelle aucune solution thérapeutique. Enfin, les résultats pourront également permettre de valider une nouvelle approche d’administration des analogues du facteur X via les bactéries probiotiques, méthode moins invasive et bien plus physiologique que les injections.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
54 souris recevront des bactéries dans le creux de la joue : souris vigiles, une seule administration dans le creux de la joue par jour pendant 10, 20 ou 30 jours selon les groupes. La durée de l’administration (contention comprise) est de 30 secondes maximum par animal. 15 souris recevront des injections sous la peau du facteur X : souris vigiles, une seule injection par jour, pendant 10, 20 ou 30 jours. La durée de l’injection (contention comprise) est de 20 secondes maximum par animal. 60 souris recevront des bactéries par administration dans le creux de la joue : souris vigiles, une seule administration par jour pendant 10, 20 ou 30 jours. La durée de l’administration (contention comprise) est de 30 secondes maximum par animal. A l’issue des procédures, toutes les souris (maximum 129 au total) seront profondément anesthésiées par une injection dans l’abdomen (une fois 15 secondes contention comprise par animal) pour effectuer un dernier prélèvement sanguin (20 secondes). Les souris anesthésiées seront mises à mort immédiatement après le prélèvement sanguin (2 secondes).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Ce projet devrait entraîner des nuisances légères à modérées sur les animaux. Une contention quotidienne des animaux sera nécessaire pour réaliser l’administration des bactéries dans le creux de la joue. Cela peut générer un léger stress chez l’animal le temps de la manipulation. Pour les animaux recevant le facteur par injection, une contention quotidienne sera nécessaire pour réaliser l’injection au niveau du flanc sous la peau. La contention peut générer un léger stress chez l’animal le temps de la manipulation. Les injections répétées quotidiennement sur plusieurs jours peuvent conduire à une légère douleur au niveau des sites d’injection. Il est important de noter qu’au cours de protocoles similaires réalisés avec le facteur X, il n’a pas été observé de comportements anormaux traduisant une souffrance, une douleur ou une anxiété des animaux. Aucun effet néfaste des formes analogues du facteur X n’est attendu. De plus, les effets pro-tumoraux du facteur se déploient à l’issue de traitements bien plus longs que 30 jours. Aucun phénotype dommageable n’est donc attendu.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les 129 animaux de ce projet seront mis à mort à l’issue du prélèvement sanguin terminal afin de collecter les tissus et répondre aux questions scientifiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le but de ce projet est d’étudier la capacité des probiotiques données par voie orale à transmettre les séquences ADN aux cellules de l’intestin des souris, puis la capacité de ces cellules à produire le facteur X et ses analogues, et enfin la capacité de ces molécules à agir sur les muscles. Il s’agit d’une problématique scientifique complexe impliquant une cascade d’évènements et la communication entre plusieurs organes. Aucune alternative non animale n’est disponible pour répondre à une telle problématique. Ainsi ce projet requiert l’utilisation d’animaux vivants. Cependant, il est important de mentionner que les analogues sont testés en amont sur des cellules en culture afin de valider leurs propriétés. En toute cohérence avec les règles d’éthique animale, si l’un des analogues ne montrait aucune efficacité sur les cellules, il ne serait pas testé dans le modèle animal. Si aucun des deux analogues ne montrent des effets positifs sur les cellules en culture alors aucune étude animale ne sera réalisée, le projet sera stoppé.
2. Réduction
Le nombre de souris a été calculé au plus juste pour offrir la puissance statistique maximum. Il est basé sur des études précédentes chez des souris injectées avec le facteur X. Un effectif de 5 animaux/groupe (sauf dans les groupes contrôles où 3 animaux suffisent) est suffisant pour mesurer la production du facteur X et des analogues. Si tous les analogues sont testés (fonction des données recueillies sur les cellules) cette procédure utilisera au maximum 54 animaux. Ensuite, pour observer une différence significative dans la taille des muscles, compte tenu de la variabilité et de la fragilité des muscles prélevés, il faut compter 15 souris/groupe. Si tous les analogues sont testés (fonction des données recueillies sur les cellules) cette procédure utilisera au maximum 75 animaux. Ainsi, le nombre d’animaux s’élèvera à 129 au maximum. Un maximum de tissus seront récoltés lors de la mise à mort des animaux puis stockés. Ces tissus seront disponibles pour répondre à d’autres questions qui pourront émerger suite l’analyse des muslces ou pourront être partager avec d’autres équipes. Cela permettra de ne pas répéter inutilement l’expérience.
3. Raffinement
Afin de limiter les nuisances, les animaux seront surveillés tous les jours par la personne qui réalisera les injections et les administrations de bactéries. Les animaux seront pesés tous les 5 jours pour surveiller leur croissance. Les bactéries seront administrées dans le creux de la joue et non par gavage pour limiter tout stress ou blessures qui pourraient être liés aux gavages. Les injections seront réalisées en alternant les sites afin d’éviter tout inconfort ou douleur au niveau du point d’injection. Les volumes d’injection et de solution de bactéries ont été réduits au maximum. Les animaux seront profondément anesthésiés avant le prélèvement sanguin terminal. Les gestes techniques seront réalisés par une personne expérimentée (toujours la même) afin de limiter la durée des gestes et le stress de l’animal. Des points limites suffisamment précis, prédictifs et précoces ont été définis afin de mettre à mort tout animal le nécessitant. Lors de précédents protocoles utilisant ce facteur X ou l’administration dans le creux de la joue de bactéries, aucun mal-être n’a été observé.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris, bien que présentant certaines limites par rapport à la physiologie humaine, reste un bon modèle pour étudier les effets des facteurs de croissance sur les muscles. Cette espèce possède une physiologie proche de celle de l’Homme et permet d’étudier la production du facteur X (et de ses analogues) par les cellules de l’intestin ainsi que leurs effets sur la taille des muscles. Des souris âgées de 4 semaines seront utilisées. A cet âge là, les muscles sont en pleine croissance et les effets du facteur X sur leur taille sont importants, plus robustes et plus faciles à mettre en évidence que chez la souris adulte.