Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-04-08 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-299823)
Cinq jours de traitement destiné à enflammer l’intestin, quatre injections ou quatre gavages selon le groupe, puis une coloscopie sous anesthésie au dixième jour. 45 souris mâles de neuf à dix semaines traversent ce protocole, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, avec pertes de poids et saignements possibles. Le porteur qualifie l’induction de l’inflammation de traitement sévère mais « nécessaire », et s’appuie sur une dose largement utilisée dans la littérature et sur un modèle qu’il décrit comme maîtrisé depuis longtemps. La coloscopie terminée, elles sont tuées sans reprendre conscience, et le foie, le cœur, la rate, l’intestin entier, les ganglions, le sang, les urines et les selles sont prélevés.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Nous développons une nouvelle méthode d’administration de traitement anti-inflammatoire dans les Maladies Inflammatoires Chroniques de l’Intestin (MICI) comme la maladie de Crohn et la Rectocolite Hemorragique. Les études in vitro et in vivo ont d’ores et déjà montré des résultats prometteurs, permettant le dépôt d’un premier brevet. L’objectif général est de développer une stratégie alternative aux produits biologiques (anticorps administrés actuellement par voie injectable) dans le traitement des MICI modérées à sévères, par l’administration locale de petites molécules à base d’ARN, enveloppés dans des microcapsules qui peuvent être administrées par voie orale. Cette nouvelle technologie présente de nombreux avantages par rapport aux traitements conventionnels : (1) réduction des effets indésirables grâce à une action locale ; (2) diminution des effets secondaires par rapport aux anticorps injectés largement utilisés à l’heure actuelle (3) action simultanée possible sur plusieurs cibles en délivrant différentes petites molécules en une seule fois, à l’instar des stratégies biologiques doubles utilisées chez les patients atteints de MICI réfractaires (4) administration orale beaucoup moins contraignante par rapport aux voies injectables, permettant une meilleure observance thérapeutique. Pour optimiser et valider la stratégie d’administration orale de nos molécules à l’aide de microcapsules, les objectifs sont maintenant l’évaluation préclinique, sécurité et efficacité de nos microparticules par rapport aux produits biologiques conventionnels dans un modèle bien caractérisé d’inflammation intestinale.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les petites molécules à base d’ARN vont inhiber localement l’expression de protéines cibles impliquées dans la réponse inflammatoire. Ce projet permettra donc à long terme de développer une stratégie alternative aux produits biologiques afin de traiter les MICI modérées à sévères. Grâce à l’administration orale de petites molécules permettant d’améliorer l’observance thérapeutique des patients puisque la voie orale est beaucoup moins contraignante et risquée que les traitements injectables utilisés aujourd’hui chez les patients souffrants de maladies inflammatoires chroniques de l’intestin.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
4 interventions seront réalisées durant ce projet : (1) Le traitement pro-inflammatoire pour « imiter » les symptômes d’une Maladie Inflammatoire Chronique Intestinale sera réalisé sur tous les animaux (45 souris) durant 5 jours. (2) Les injections du traitement de référence chez 9 animaux ou d’une solution tampon chez les autres animaux seront réalisées sur animal vigile 4 fois au cours du protocole (durée : quelques secondes). (3) L’administration par voie orale des microcapsules ou d’une solution tampon sera réalisée sur animal vigile 4 fois au cours du protocole (durée quelques secondes). (4) L’endoscopie rectale : examen de quelques minutes (10 min maximum) réalisé le dernier jour du protocole (10ème jour) sous anesthésie générale sur la totalité des animaux juste avant la mise à mort.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’induction d’une inflammation de l’intestin (intervention n°1) réalisée sur tous les animaux est un traitement sévère pour les animaux mais nécessaire pour étudier l’inflammation intestinale. Les souris pourront perdre du poids ou présenter des saignements pendant la durée du traitement. Cependant, la dose administrée est une dose très largement utilisée dans la littérature scientifique. C’est un modèle maîtrisé depuis longtemps. Il est à noter que la sévérité de la réponse au traitement est aussi très dépendante de l’environnement de l’animal et que de par nos protocoles antérieurs, les symptômes sont rapidement identifiés afin d’intervenir sans délai et ainsi limiter la souffrance des animaux. Aucun effet indésirable n’est attendu concernant l’administration des molécules anti-inflammatoires aussi bien par voie injectable (intervention n°2), en s’appuyant sur la littérature scientifique ; que par voie orale (intervention n°3) en s’appuyant sur le protocole initialement réalisé dans un modèle similaire d’inflammation chez la souris. L’administration par gavage ou par injection étant réalisé par un zootechnicien qualifié maîtrisant les gestes interventionnels, ceci limite le risque de nuisance pour les animaux. Enfin, concernant la coloscopie (intervention n°4), elle est réalisée sous anesthésie générale et suivie de la mise à mort des animaux donc sans nuisance ni effets indésirables.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les interventions successives sont réalisées sur animal vigile, seule la dernière (coloscopie) est réalisée sous anesthésie générale et à l’issue de celle-ci les animaux sont mis à mort sans réveil afin que tous les organes (foie, cœur, rate, intestin entier, ganglions mésentériques) ainsi que le sang, les urines et les selles soient prélevés.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
A ce jour, les maladies intestinales ne peuvent pas être entièrement reproduites par des modèles cellulaires. En effet, la physiologie intestinale est complexe car elle implique plusieurs systèmes distincts notamment le système digestif, le système immunitaire et la flore intestinale. Aussi, les réponses inflammatoires sont des processus temporels et évolutifs impliquant des organes extérieurs au tube digestif, il n’existe donc pas de remplacement possible du modèle animal pour explorer l’effet thérapeutique de notre nouvelle technologique d’administration d’un traitement anti-inflammatoire.
2. Réduction
Afin de réduire au strict nécessaire le nombre d’animaux nécessaires à cette étude, 45 souris (4 groupes expérimentaux de 9 animaux et un groupe témoin de 9 animaux également) seront nécessaires dans cette étude afin d’obtenir une puissance statistique suffisante tout en réduisant au maximum le nombre d’animaux. Le nombre de souris nécessaires a été calculé par une approche statistique sur la base d’études antérieures menées au sein du laboratoire, dans la même animalerie et sur le même modèle expériemntal pour permettre les analyses statistiques a postériori.
3. Raffinement
Les animaux seront hébergés par groupe de 4 à 5 animaux, dans des cages ventilées, avec à disposition du papier, des cabanes en carton pour se cacher et grimper, des buchettes de bois pour usure des dents et autres matériaux d’enrichissement tout au long du protocole. Toutes les interventions expérimentales seront réalisées par des personnes formées et expérimentées. Elles auront lieu dans l’animalerie du laboratoire, dans un environnement sécurisant pour l’animal et les coloscopies se feront sous anesthésie générale. Une procédure d’estimation et suppression de la douleur est mise en place. Le point limite est fixé selon un score défini au préalable et en tenant compte des signes éventuels de mal-être. En fin de protocole, les animaux seront mis à mort et des organes prélevés pour permettre des analyses biologiques. Le modèle d’inflammation est un modèle bien maîtrisé et les symptômes sévères sont repérés rapidement afin de limiter la souffrance des animaux et intervenir sans délai.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Il n’existe pas d’alternative pour étudier l’effet d’une nouvelle molécule dans le cadre des maladies inflammatoires chroniques de l’intestin car : – La physiologie de l’intestin est complexe d’une part, et la réponse inflammatoire implique de nombreux acteurs présents dans l’ensemble de l’organisme. Les cultures cellulaires ont montré des résultats intéressants mais ne sont donc pas suffisantes pour valider l’effet anti-inflammatoire sur organisme entier. – La sévérité de l’inflammation étant évaluée notamment par endoscopie rectable, l’utilisation de l’animal comme modèle d’étude est donc indispensable. – Le choix du modèle murin permettra de comparer nos résultats avec d’autres études réalisées avec des modèles transgéniques (modèle de colite spontanée Il10-/- où l’inflammation est chronique et non aiguë). Les animaux utilisés sont des souris mâles car la réponse à la colite est plus variable chez les femelles. L’âge fixé des animaux est de de 9 à 10 semaines correspondant au passage à la maturité sexuelle chez la souris soit au stade « jeune adulte » car les MICI sont des maladies du jeune adulte donc cela correspond aux besoins du projet.