Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 10/04/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-601343)
980 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, chacune ayant une patte immobilisée deux à dix jours sous anesthésie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Le porteur indique que la souris peut boiter, chercher à se libérer du dispositif, réduire son alimentation et perdre du poids faute de pouvoir se déplacer. S’ajoutent trois à sept injections sous-cutanées sur animal vigile, des injections intramusculaires et des mesures de force sous anesthésie profonde, avec un risque d’hypothermie et d’arrêt cardio-respiratoire qu’il reconnaît. Les retombées annoncées restent au long terme, des essais cliniques chez la personne âgée immobilisée ou chez le spationaute exposé à la microgravité, quand l’immobilisation des souris, elle, commence maintenant.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La sarcopénie est un syndrome caractérisé par une perte progressive de la force, de la masse et de la qualité des muscles squelettiques à partir de l’âge de 50 ans, et qui peut conduire à terme à une diminution de la masse musculaire initiale. La sarcopénie est à l’origine d’une détérioration générale de la condition physique qui se traduit par un risque accru de chutes, un allongement de la durée d’hospitalisation, une perte d’autonomie et conduit à une augmentation du taux de morbidité et de mortalité. La protéine à laquelle nous nous interressons permet un maintien de la masse et de la fonction musculaire en particulier chez des souris âgées. Nous émettons l’hypothèse qu’elle pourrait contreccarer la perte de masse musculaire et améliorer la récupération suite à une immobilisation prolongée, en particulier chez la souris âgée. Pour valider cette hypothèse, nous établirons la dose thérapeutique optimale de cette protéine et les conditions d’immobilisation chez des souris jeunes puis nous évalueront son efficacité en testant deux voies d’aministration différentes chez des souris âgées immobilisées.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Nous attendons, comme bénéfices à court terme, chez les souris immobilisées jeunes et âgées traitées avec protéine optimisée, une perte de masse musculaire moins importante suite à l’immobilisation et une meilleure récupération de la masse et de la force musculaire après 14 jours de libération. A long terme, nous envisageons la mise en place d’études cliniques afin d’étudier les effets bénéfiques de l’administration de cette protéine optimisée dans la lutte contre la perte de masse et de force musculaire dans un contexte d’immobilisation chez le sujet agé (chutes, blessures, hospitalisations prolongées) ou chez le sujet jeune exposé à la microgravité lors de missions spatiales prolongées en apesanteur.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à plusieurs types d’interventions: -Injections intramusculaires sur animaux anesthésiés (10 minutes avec analgésique-1 à 2 fois maximum). Injections sous-cutanées sur animaux vigiles (injections effectuées en 20 secondes-2 fois par semaine pendant 10 à 24 jours au maximum, soit entre 3 et 7 injections au total). -Immobilisation d’une seule patte sur animaux anesthésiés (pose en 10 minutes- reveil dans la cage-durée d’immobilisation entre 2 et 10 jours maximum- libération des animaux-1 fois). -Mesure de l’influx nerveux sur animaux anesthésiés (10 minutes avec analgésique -1 fois). -Mesure de force musculaire animaux sur animaux anesthésiés (20 minutes avec analgésique -1 fois). -Prélèvement de sang sous anesthésie (20 secondes suivi immédiatement d’une euthanasie de l’animal par une méthode réglementaire).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Au moment des injections sous-cutanées, les animaux peuvent subir un stress lorsqu’ils sont maintenus en contention et une douleur/inconfort équivalent à l’introduction d’une aiguille lors de l’administration du traitement. Avant les injections intramusculaires, la mise en place du dispositif d’immobilisation et les mesures de l’influx nerveux et de force, les animaux subissent un stress lorsqu’ils sont placés dans la cage à induction pour l’anesthésie gazeuse. Suite à l’injection intramusculaire et à mesure de l’influx nerveux, une gêne et/ou une anomalie au niveau du site d’injection de l’aiguille/sonde pourrait éventuellement apparaître mais nous administrerons un analgésique avant la procédure et surveillerons les animaux pour réagir au plus vite. Au cours de la procédure d’immobilisation sur une seule des deux pattes, la souris pourrait boiter et avoir des diffucultés de déambulation. La souris peut montrer des signes de stress en essayant de se libérer de l’immobilisation. A cause d’une mobilité réduite la souris pourrait réduire son apport alimentaire et donc perdre du poids. Nous veillerons à disposer de la nourriture directement sur le plancher de la cage. Au cours de l’anesthésie profonde nécessaire pour réaliser pour les mesures de force musculaire, il existe un risque d’hypothermie et d’arrêt cardio-respiratoire mais nous surveillerons les animaux et veillerons à ce que leur température reste constante tout au long de la mesure.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanasiés pour récupérer les prélèvements nécessaires aux analyses histologiques, et moléculaires nécessaires.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le but de notre projet est de développer une stratégie thérapeutique qui permettrait de limiter la perte de la masse et de la force musculaire pendant une immobilisation prolongée et permettre une meilleure récupération une fois libérée. Pour cela il est nécessaire d’étudier le rôle de notre protéine d’intérêt et les effets du traitement dans un modèle animal tel que la souris pour avoir accès à la masse et à la fonction musculaire. Pour réaliser cette étude, l’utilisation du modèle murin est donc indispensable. La finalité de cette étude est de développer des stratégies thérapeutiques, ce qui ne peut se faire que sur un modèle animal. Néanmoins, autant que possible et si la question posée peut être résolue ainsi, des expériences in vitro avec des lignées cellulaires seront réalisées pour limiter au maximum le recours à l’utilisation de souris.
2. Réduction
Les processus expérimentaux seront conçus de façon à utiliser un nombre de souris limité mais suffisant pour garantir la fiabilité des résultats. La taille des effectifs a été établie grâce à des tests statistiques. D’après ces tests, il faudrait entre 5 à 8 animaux au minimum par groupe pour obtenir des résultats statistiquement analysables. Pour les expériences réalisées chez les souris jeunes, nous avons donc fait le choix de limiter à 5 le nombre de souris par groupe et par sexe. Néanmoins, considérant une forte hétérogénéité chez les souris âgées (variabilité des paramètres biologiques liée à l’âge et taux de mortalité naturelle plus élevé), nous avons choisi d’utiliser des groupes de 10 souris par sexe et par condition. Les protocoles sont rigoureusement élaborés et réfléchis en avance pour que l’expérience soit interprétable et pour éviter de les répéter. Au total, nous prévoyons d’utiliser 980 animaux.
3. Raffinement
Nous respecterons une période d’acclimatation de 2 semaines pour les animaux en provenance de l’établissement éleveur ou fournisseurs agréés. Les conditions d’hébergement et l’enrichissement du milieu sont gérés par l’animalerie. Elles consistent en un contrôle quotidien des cages, un changement régulier, un nombre réduit d’animaux par cage (5 maximum) et pas d’animaux isolés. Le changement des cages se fait sous hotte aspirante et les cages possèdent des filtres. L’enrichissement du milieu consiste en l’ajout de laine de bois afin que les souris puissent faire un nid ainsi que de lanières de papier Kraft. Enfin, si nécessaire, la nourriture pourra être mise à disposition sur le plancher de la cage. Pour limiter la souffrance et l’angoisse, les procédures qui le nécessiteront seront réalisées sous anesthésie et sous analgésiques. Au cours des différentes procédures, la température des souris est maintenue constante à 37 degrés à l’aide d’une plate-forme chauffante. Les animaux seront ensuite suivis quotidiennement afin de relever le moindre signe de souffrance. Nous mettrons en place des points limites adaptés, suffisamment prédictifs et précoces pour permettre de limiter la douleur à son minimum. Nous procèderons à l’euthanasie compassionnelle de l’animal avant qu’il ne souffre. Le suivi des animaux sera conduit par un personnel autorisé et compétent pour reconnaître, quantifier et atténuer ou supprimer les signes de douleur ressentie chez les animaux.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle souris permet de travailler avec des cohortes de taille suffisante dans un laps de temps raisonnable pour obtenir des résultats ayant une réelle validité statistique. De plus, la souris est l’espèce de choix pour la caractérisation de l’homéostasie musculaire notamment au cours du veillissement. Cette espèce permet de combiner les études moléculaires et fonctionnelles du muscle squelettique. Nous utiliserons des animaux jeunes âgés de 10 semaines pour que la croissance du muscle soit terminée mais qu’il n’y ait pas de paramètres supplémentaires liés au vieillissement. Des souris agées de 22 mois pour évaluer l’effet du traitement sur la perte de masse et de fonction musculaires liée à l’âge dans un contexte d’immobilisation. Pour valider nos résultats et comprendre les mécanismes moléculaires à l’origine des effets bénifiques potentiels de notre protéine d’interêt, nous utiliserons également des souris agées (22 mois) naturellement déficientes pour cette protéine.