Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 29/02/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-136310)
520 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Le porteur décrit une lésion chirurgicale du nerf sciatique qui induit une douleur qu’il qualifie d’irréversible, avec perte de mobilité et perte de poids, suivie d’injections sur animal vigile, de prélèvements sanguins répétés à la queue et, pour certains groupes, d’une chirurgie terminale. Les tests de sensibilité ne sont pas nommés, le résumé mentionnant seulement une mesure du seuil de douleur de dix minutes. Le nombre de prélèvements caudaux varie d’une rubrique à l’autre, neuf dans la description des procédures et dix-neuf sur trois heures dans celle du raffinement, et le porteur justifie le recours aux souris en affirmant que les cultures cellulaires ne modélisent pas la dégradation de la morphine dans un « organisme entier ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La douleur neuropathique (atteinte des nerfs provoquant une douleur persistante) affecte 10% de la population et est traitée par des antidépresseurs qui sont peu ou pas efficaces. Les morphiniques sont alors utilisés pour soulager ces douleurs. Or, en comparaison d’autres types de douleur, il est nécessaire d’injecter plus de morphine car celle-ci est moins efficace sur la douleur neuropathique. Lors d’une neuropathie, une voie de signalisation intracellulaire particulière induit une augmentation des quantités d’enzymes de dégradation de la morphine. Il en résulterait une dégradation accrue de la morphine et donc de son effet analgésique. Nos manipulations in vitro montrent que l’inhibition de cette voie diminue la dégradation de la morphine. Notre but est de montrer que l’inhibition de du Récepteur de l’Aryl hydrocarbone (AhR) impliqué dans la détoxification des molécules exogènes) permettrait d’augmenter l’activité analgésique de la morphine lors d’une neuropathie. Ces résultats permettraient de développer de nouveaux traitement pour soulager les patients neuropathiques
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Nous avons montré sur des cellules et chez la souris que l’inhibition du Récepteur de l’Aryl hydrocarbone (AhR) diminuait l’expression des enzymes de détoxification et donc la dégradation de la morphine. Il en résulte une augmentation de l’analgésie de la morphine. L’inhibition d’une nouvelle voie métabolique impliquée dans la dégradation. Il en résulterait beaucoup moins d’effets secondaires. Une telle démonstration permettrait d’envisager de nouveaux traitements contre la douleur neuropathique qui est partiellement résistante à l’effet analgésique de la morphine. Les trois premières procédures permettront de prouver l’implication de l’AhR dans la faible analgésie de la morphine lors de neuropathies, permettant de cibler l’AhR lors du développement de traitements. Les deux dernières procédures mettront en évidence d’une enzyme de dégradation de la morphine qui pourrait aussi représenter une nouvelle cible thérapeutique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Un 1er groupe de souris subira une intervention chirurgicale sous anesthésie (10 min), puis une injection sur animal vigile (30sec) et 1 test de mesure du seuil de douleur (10min). Un 2ème groupe de souris subira une intervention chirurgicale sous anesthésie (10min), puis une injection sur animal vigile (30sec), ainsi que 9 prélèvements de sang à la queue sur animal vigile (30sec). Un 3ème groupe de souris subira une intervention chirurgicale sous anesthésie (10 min), puis une injection sur animal vigile (30sec) et une chirurgie terminale sur animal anesthésié (10min). Un 4ème groupe de souris subira une intervention chirurgicale sous anesthésie (10 min), une injection sur animal anesthésié (5min), une injection i.p. sur animal vigile (30sec) et 1 test de mesure du seuil de douleur (10min). Un 5ème groupe de souris subira une intervention chirurgicale sous anesthésie (10 min), une injection sur animal anesthésié (5min), une injection i.p. sur animal vigile (30sec) et une chirurgie terminale sur animal anesthésié (10min).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La lésion du nerf sciatique induit une douleur irréversible. La chirurgie peut provoquer des œdèmes, une inflammation ou une infection locale. Cette lésion conduit à une perte de mobilité, ainsi qu’à une perte de poids. Concernant les injections, elles peuvent entrainer une douleur aiguë, une inflammation locale et une infection. Concernant les prises de sang à la queue, celles-ci peuvent aboutir à des saignements, une inflammation locale.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Pour chaque procédure, les animaux seront mis à mort pour réaliser des prélèvements de tissus.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
La chirurgie permettant la mise en place d’une douleur chronique provoque des problèmes moteurs importants. Nos travaux ont montré qu’un composé est capable d’amplifier l’effet analgésique de la morphine via une inhibition du Récepteur de l’aryl hydrocarbone (AhR). Le but de notre projet est de montrer chez la souris que l’AhR qui induit une enzyme de dégradation diminue les quantités de morphine et donc l’analgésie. Nos études nécessitent des animaux car (1) les modèles cellulaires ne permettent pas de caractériser l’action d’un composé sur douleur. (2) les cultures cellulaires ne permettent pas de modéliser la dégradation de la morphine dans l’organisme entier.
2. Réduction
520 animaux (260 souris mâles et 260 femelles) sont nécessaires à la réalisation des études statistiques. L’effet attendu étant inconnu, une analyse de puissance n’est pas possible. Toutefois, nos études antérieures ont montré que des effectifs de 10 animaux par groupe étaient généralement suffisants pour obtenir la significativité statistique de l’effet d’un traitement antiallodynique en conditions neuropathiques. Les effectifs de 10 animaux tiennent également compte de la possibilité de devoir écarter un animal en cours de procédure (par exemple suite à des blessures consécutives à des bagarres) ou de la possibilité d’un problème technique (décès pendant la chirurgie). Si ces éléments ne sont pas anticipés, une nouvelle cohorte avec tous les groupes contrôles devra être ajoutée ce qui va à l’encontre de la réduction du nombre d’animaux. Les expériences sont réalisées en plusieurs lots successifs avec un maximum de 40 animaux répartis sur les différentes conditions à tester chaque lot. Les tests statistiques ANOVA à 2 facteurs, suivis de comparaisons multiples, permettront de mettre en évidence des différences statistiques.
3. Raffinement
d’interactions sociales et leur cage enrichie avec des carrés de coton pour favoriser le comportement de nidation. Le changement de litière se fait avec des tunnels pour éviter la prise par la queue et réduire le stress des animaux. Pour aider à la reprise de poids, des aliments sous forme de gel sont déposés dans la cage. Les blessures superficielles sont désinfectées avec une solution de chlorhexidine. Avant toute procédure expérimentale, une phase d’habituation à l’expérimentateur et au contexte du test (i.e. boites du test) est réalisée. Dans les tests comportementaux où on évalue la sensibilité à un stimulus nociceptif, un seuil maximal de stimulation est déterminé (point limite afin d’éviter une souffrance à l’animal ou des dommages tissulaires) même en absence de réaction de l’animal. Par ailleurs des points-limites ont été établies pour pour chacune des procédures réalisées. Les chirurgies sont effectuées sous anesthésie générale et sous analgésie et du gel oculaire est appliqué durant la procédure. Nous réaliserons des injections dans la moelle sous une anesthésie totale. Concernant les prises de sang à la queue des souris, nous réaliserons une anesthésie du bout de la queue 10min avant le 1er prélèvement de sang, puis 19 prélèvement seront réalisés sur 3h. Une veille de la littérature et la participation à des séminaires dans le cadre de la formation continue en expérimentation animale permettent d’intégrer aux procédures tout nouvel élément contribuant au bien-être animal. Par ailleurs, lors des tests comportementaux de mesure de seuil de douleur, l’animal peut retirer sa patte librement.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Dans notre cas, l’utilisation du modèle de la souris permet une comparaison avec les autres études précédemment effectuées. En effet, 70% des études portant sur l’analgésie aux opiacés sont réalisées chez la souris . Par ailleurs, l’utilisation de cette souche est cohérente avec nos derniers travaux sur l’effet de la morphine et de son métabolisme ainsi que sur les résultats préliminaires obtenus sur le modèle de douleur chronique. Par ailleurs, nous nous sommes focalisé sur cette espèce car c’est le prérequis avant une application des hypothèses chez l’homme qui possède des voie métaboliques similaires. Le modèle de souris jeune adulte reste la référence dans les études pré-cliniques. Ces études seront réalisées sur des souris mâles et femelles âgées de 10 semaines afin d’avoir des animaux qui sont physiologiquement matures. D’autre part, la mise en place du système opioïdergique est uniquement mature chez l’adulte (i.e., expression des récepteurs Mu à la morphine).