Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 25/09/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-513317)
Deux injections dans le vitré des deux yeux, des injections intrapéritonéales quotidiennes pendant 14 jours et un examen à la lampe à fente chaque jour à partir du huitième : 796 rats et 720 souris vont être utilisés, tous tués à des moments échelonnés du protocole. Les procédures relèvent d’un niveau de souffrance léger pour 316 animaux et modéré pour 1 200, avec une uvéite auto-immune déclenchée par immunisation, des dégénérescences rétiniennes provoquées par agents chimiques et une néovascularisation choroïdienne induite au laser. Le porteur annonce détresse, fièvre et perte de poids au pic inflammatoire, une baisse de vision dans tous les modèles, des hémorragies intraoculaires possibles et des lésions de la cornée en cas d’anesthésie prolongée. Il indique n’utiliser les rats que pour l’évaluation thérapeutique parce que leurs yeux sont plus grands, ce qui permet d’injecter une dose précise et de récupérer assez de matériel, argument qu’il présente comme une réduction du nombre d’animaux tués.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les maladies rétiniennes inflammatoires sont les causes principales de cécité dans les pays industrialisés. Les traitements anti-inflammatoires actuels, tels que les glucocorticoïdes, peuvent entraîner de graves effets secondaires. Il n’existe pas non plus de traitement pour la neuroprotection. Dans ce projet, nous évaluerons le potentiel thérapeutique de deux molécules candidates : une nouvelle molécule anti-inflammatoire prometteuse et un médicament existant que nous voulons repositionner dans l’œil. Les objectifs du projet sont : 1) d’évaluer les effets thérapeutiques de ces deux molécules en utilisant des modèles expérimentaux d’inflammation oculaire et de neurodégénérescence rétinienne de rat, et 2) d’étudier les mécanismes moléculaires en utilisant des modèles murins transgéniques.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Une des deux molécules à tester est un nouveau type de médicament anti-inflammatoire, qui a un grand potentiel dans le traitement des maladies oculaires inflammatoires cécitantes chez l’homme. L’autre molécule est un médicament déjà sur le marché aux propriétés pharmaceutiques connues, Il peut être repositionné pour traiter les maladies oculaires grâce à leurs effets anti-inflammatoires. Les résultats de ce projet serviront à déterminer les pathologies pour lesquelles ces traitements seront bénéfiques et à identifier les mécanismes d’action. Ils permettront également de comparer les voies d’administration afin de développer des traitements ciblés optimisés pour les patients souffrant de diverses inflammations oculaires. Ce projet contribuera à approfondir nos connaissances sur la pathogenèse de la neuro-inflammation oculaire et à promouvoir la santé publique à long terme en fournissant de nouveaux traitements fondés sur des preuves.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
L’induction des modèles pathologiques prend entre 5 à 10 minutes. Les expériences sont réalisées sous anesthésie générale et locale sur tous les animaux. Un analgésique est administré pendant 3 jours après l’induction de l’uvéite autoimmune expérimentale (EAU). Dans cette procédure, l’administration systémique des médicaments est réalisée par injection intrapéritonéale (IP) une fois par jour pendant 14 jours sur les animaux éveillés. Pour tous les modèles pathologiques, l’administration intraoculaire des médicaments est effectuée par injection intravitréenne (IVT) dans les 2 yeux sous anesthésie générale et locale. Cet acte dure quelques secondes. Pour le modèle EAU, deux IVT sont effectuées aux jours 7 et 15 après l’immunisation. Pour les modèles de dégénérescence rétinienne induits par des agents chimiques, une seule IVT est réalisée au jour 0. Tous les animaux sont suivis par des examens morphologiques et fonctionnels. L’observation de l’uvéite avec une lampe à fente, qui prend environ 1 minute, est réalisée quotidiennement à partir du jour 8 jusqu’à la fin de la procédure EAU, sur les animaux éveillés. De différents examens in vivo permettant d’évaluer la morphologique et la fonction de la rétine sont réalisés sous anesthésie générale et locale et durent entre 10 à 30 minutes. L’examen de la morphologie de la rétine est effectué aux jours 7, 15 et 24 après l’immunisation dans le modèle EAU chez le rat ; avant, puis aux jours 3, 7 et 14 après l’injection des agents chimiques dans les modèles de dégénérescence rétinienne chez le rat ; tous les 3 et 4 jours dans le modèle EAU chez la souris ; et avant et 10 jours après le traitement au laser dans le modèle de néovascularisation choroïdienne (CNV) chez la souris. L’examen de la fonction de la rétine est réalisé au jour 15 dans le modèle EAU chez le rat ; au jour 3 ou jours 7 et 14 dans les modèle de dégénérescence rétinienne, et au jour 21 dans le modèle EAU chez la souris. L’angiographie permettant de visualiser des néovaisseaux est effectuée une seule fois dans le modèle CNV. Enfin, un prélèvement sanguin est réalisé au jour 15 après l’immunisation chez les rats traités systématiquement dans le modèle EAU. Cet acte dure une dizaine de secondes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux incluent : 1) Pendant la manipulation, notamment lors des examens des yeux, les animaux peuvent éprouver du stress. 2) L’anesthésie présente des risques tels que l’hypothermie, la détresse respiratoire et, dans des cas extrêmes, le décès. 3) Dans le cadre du modèle d’uvéite autoimmune expérimentale, les animaux sont susceptibles de souffrir de détresse, de fièvre et de perte de poids pendant la phase de pic inflammatoire. 4) Tous les modèles étudiés pourraient entraîner une baisse de vision. 5) Des complications spécifiques, comme une hémorragie intraoculaire, peuvent survenir lors des injections intravitréennes et des traitements au laser. 6) Enfin, la prolongation de l’anesthésie ou une protection insuffisante de la cornée peuvent causer des lésions cornéennes.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux impliqués dans ce projet seront euthanasiés à des moments différents, selon les besoins spécifiques des questions scientifiques posées. Les tissus oculaires seront ensuite prélevés pour réaliser des analyses histologique, immunohistochimique, ainsi que des études cellulaires et moléculaires.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet concerne 1) d’une part l’évaluation des effets thérapeutiques de deux catégories de médicaments, 2) d’autre part l’identification des mécanismes moléculaire et la cascade de signalisation impliquée dans la régulation du système immunitaire locale et systémique, de la barrière hémato-rétinienne et la neuroprotection. Face à la complexité des systèmes étudiés, aucun système accessible pour le moment in vitro ou ex vivo ne reproduit totalement le modèle intégré dont nous avons besoin. Le but principal reste le transfert des techniques mises en œuvre vers l’évaluation thérapeutique des traitements chez l’homme.
2. Réduction
Les examens morphologiques et fonctionnels in vivo assurent un suivi du même animal et permettent une réduction du nombre d’animaux euthanasiés. Les mécanismes d’action des médicaments seront évalués secondairement dans des modèles où les traitements sont bénéfiques. Les souris transgéniques sont partagées entre plusieurs équipes qui travaillent sur d’autres sujets de recherche et sur d’autres organes. Le nombre total d’animaux établi pour ce projet est de 1516 grâce à un calcul de puissance. Il sera également nécessaire de procéder à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats.
3. Raffinement
Les procédures utilisées dans le projet pouvant entraîner une souffrance modérée pour les animaux, des mesures de prévention et des points limites précoces sont mis en place pour réduire ou éviter la douleur. Toutes les procédures seront réalisées sous anesthésie générale et locale. Une analgésie sera administrée avant les interventions potentiellement douloureuses et sera renouvelée pendant 3 jours. Afin d’éviter l’hypothermie pendant l’anesthésie, les animaux sont placés sur un tapis chauffant et surveillés jusqu’à leur réveil. Pour protéger la cornée du dessèchement et éviter les lésions cornéennes consécutives, des gouttes de larmes artificielles sont instillés jusqu’au réveil de l’animal. Des points limites précoces sont définis en amont et seront contrôlés tout au long du projet, impliquant des actions pouvant aller jusqu’à l’euthanasie en cas de souffrance trop importante. Le chercheur observe les différents signes permettant d’évaluer une souffrance animale avérée : le comportement, l’activité locomotrice, qualité du poil, la prise alimentaire et la perte de poids. Pour assurer de bonnes conditions de stabulation pour les animaux, les conditions d’hébergements (température, hygrométrie) sont contrôlées conformément aux exigences réglementaires de l’espèce. La litière, l’abreuvement et la nourriture sont changés une fois par semaine et vérifiés quotidiennement. Le milieu est enrichi pour les souris : coton de nidification, tunnels et niches, maison en plastique accrochée à la grille ; et pour les rats : tunnels en cartons ou plastique et/ou maison en plastique au sol. Des recherches régulières dans la littérature et la participation à la formation continue de l’expérimentation animale permettront d’apprendre et mettre en œuvre de nouvelles techniques de raffinement.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les espèces rat et souris ont été choisies car il s’agit des modèles établis pour le développement de différentes pathologies dont des maladies oculaires humaines. Seuls les rats sont utilisés pour tester les effets thérapeutiques des médicaments, car leurs yeux sont plus grands, et une dose précise de médicament peut facilement être injectée dans l’œil. De plus, nous pouvons récupérer suffisamment de matériel pour effectuer les analyses, ce qui réduit le nombre d’animaux euthanasiés. Les souris transgéniques sont utilisées pour étudier les mécanismes, car le génome de souris est similaire à celui de l’homme, et la fonction des gènes dans les maladies humaines peut être analysée à l’aide de ces modèles murins. Dans le cas d’animaux achetés, les rats et souris auront 5-7 semaines à leur livraison, une phase d’acclimatation d’au moins une semaine sera respectée avant que les animaux ne rentrent dans le protocole. Dans le cas où nous élevons les animaux au sein de notre propre établissement, les animaux auront 6-8 semaines. L’âge choisi est en accord avec ce qui est fait dans la littérature pour ce type de modèles expérimentaux. Il s’agit de modèles de pathologie survenant à l’âge adulte.