Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/11/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-328324)
279 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent une ischémie-reperfusion rénale d’environ 45 minutes sous anesthésie, six injections intraveineuses d’anticorps sur trois semaines, une biopsie de 2 mm pour génotypage, des échocardiographies hebdomadaires pendant quatre semaines, des prélèvements sanguins et urinaires à cinq dates, des passages en cage métabolique et un transport de douze heures entre deux établissements. Le porteur affirme qu’aucune alternative à l’animal n’existe dans la littérature pour étudier ce syndrome qui touche à la fois le cœur et le rein, et que la protéine visée deviendrait une cible thérapeutique si son hypothèse se vérifie. L’effectif se déduit d’un calcul de puissance fixant dix souris par groupe, auquel s’ajoutent 3 % de mortalité chirurgicale attendue, et une perte de poids d’environ 10 % est prévue dans les deux jours suivant l’ischémie.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Nous étudions la survenue et l’évolution d’une atteinte cardiaque aiguë en conséquence d’une atteinte rénale aiguë initiale. Nos récents travaux ont permis d’identifier le rôle important d’une première protéine nommée P1 dans cette atteinte cardiaque aigüe ; en effet, lorsque P1 est augmentée dans l’organisme, il y a augmentation de l’inflammation et de la fibrose dans le myocarde. Néanmoins, lorsque P1 est génétiquement ou pharmacologiquement diminué, l’inflammation et la fibrose sont également moindres. Nos travaux ont également montré que cette protéine P1 interagissait avec une deuxième protéine (P2) et que cette interaction favorisait la sécrétion de cytokines (protéines inflammatoires). Il semblerait donc que cette protéine P2 ait également un rôle important dans l’atteinte cardiaque aigüe suite à une atteinte rénale aigüe. Notre projet a donc pour but d’étudier l’inhibition de cette protéine P2 afin de voir si nous réduisons l’inflammation et la fibrose cardiaque suite à une atteinte rénale aigüe. Cette protéine P2 est retrouvée dans la membrane des cellules des vaisseaux sanguins mais elle peut également se détacher de la membrane et se présenter sous forme soluble pour se retrouver dans la circulation sanguine. Nous essaierons donc, dans une première procédure, de bloquer génétiquement l’expression de P2 grâce à une molécule T qui se fixe directement dans les cellules des vaisseaux sanguins, et dans une seconde procédure de bloquer la forme soluble de P2 grâce à un anticorps. Ensuite nous procéderons à une atteinte rénale aigue sur les souris et nous observerons l’apparition et l’évolution de la dysfonction cardiaque. Si notre hypothèse s’avère exacte, la protéine P2 deviendrait alors une potentielle cible thérapeutique dans cette pathologie cardio rénale. Ces travaux de recherche se dérouleront dans 2 établissements utilisateurs.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Cette étude nous permettra de déterminer l’intérêt de la protéine P2 dans l’atteinte cardiaque aigüe suite à une atteinte rénale aigüe. Si nos hypothèses s’avèrent exactes, nous pourrions considérer cette molécule comme une cible thérapeutique potentielle pour cette pathologie.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux subiront différents types d’injections : – Injections intraveineuses pour l’anticorps (2 fois par semaine pendant 3 semaines, soit 6 injections au total ; une injection dure 1min), elles seront effectuées dans l’EU1 – Injections intrapéritonéales pour l’anesthésie chimique avant les chirurgies d’ischémie-reperfusion rénale ou contrôles (durée de la chirurgie : environ 45min pour les ischémies et 15 min pour les contrôles), avant chaque échocardiographie prévues toutes les semaines durant 4 semaines (une échocardiographie dure environ 15min par souris) ainsi qu’avant chaque prélèvement sanguin (un prélèvement dure 1min), ces interventions seront menées dans l’EU1 – Injections intrapéritonéales de la molécule de délétion génétique durant 3 jours à raison d’une injection par jour, elles seront effectuées au sein de l’EU2. Les animaux subiront également des prélèvements : -biopsies d’environ 2mm afin d’identifier les animaux d’intérêt pour la procédure 1, une biopsie dure 30 secondes. Ces prélèvements seront réalisés dans l’EU2. – sanguins à J-14 avant la chirurgie ainsi qu’à 24h, 72h et 28j post-chirurgie pour la procédure 1. A J14 avant chirurgie, puis à J10, J17, J24, J28 post chirurgie pour la procédure 2. – urinaires à J-14 avant la chirurgie ainsi qu’à 24h, 48h, 72h et 28j post-chirurgie pour la procédure 1. A J14 avant chirurgie, puis à J10, J17, J24, J28 post chirurgie pour la procédure 2. Pour les prélèvements urinaires, les souris ne resteront pas plus de 2h dans les cages métaboliques. Après chacun des prélèvements sanguins, du sérum physiologique sera injectée à chacune des souris pour les aider à récuperer. Tous ces prélèvements se dérouleront dans l’EU1.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les animaux subiront des biopsies de 2mm afin d’identifier les animaux d’intérêt pour la procédure 1. La douleur sera légère mais de courte durée. Les animaux subiront une ischémie reperfusion rénale qui pourrait engendrer une douleur. Une perte de poids d’environ 10% est attendue dans les 2 jours suite à cette intervention. De plus, ils subiront différents types d’injections : injections intraveineuses pour l’anticorps, intrapéritonéales pour l’anesthésie chimique. Bien que ces injections ne soient pas douloureuses, elles pourraient tout de même causer une gêne à l’animal ou un stress du fait de leur répétition. Le transport de l’établissement 1 vers l’établissement 2 pourrait également être une source de stress. Les souris subiront également des prélèvements sanguins et urinaires à différents temps, ce qui pourrait engendrer un stress.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanasiés pour pouvoir évaluer les conséquences physiopathologiques par de l’histologie, l’étude de l’expression protéique et génétique des marqueurs de dommages tissulaires et inflammation à partir des organes et des tissus d’intérêt.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Nous étudions un syndrome qui implique 2 organes différents, à savoir le cœur et le rein, ainsi que les interactions biochimiques et biologiques qu’il existe entre eux. Malheureusement, il est impossible de reproduire un système aussi complexe dans un modèle cellulaire, le recours à l’animal est donc nécessaire. A ce jour, dans la littérature, il n’existe aucune alternative à l’animal pour étudier ce syndrome.
2. Réduction
Le nombre de souris nécessaire est calculé au vu des différences obtenues lors de nos précédents travaux afin d’obtenir une différence de 20% entre les groupes contrôle et ischémie, soit 10 souris par groupe sachant que la mortalité imputable à la chirurgie est estimée à 3%. Le calcul a été obtenu en utilisant un logiciel de puissance statistique, prenant en compte les différences observées, la puissance de comparaison et la mortalité imputable au modèle.
3. Raffinement
Une période d’acclimatation de 10 jours sera observée après l’arrivée des animaux en provenance de l’établissement secondaire. Le transfert sera effectué par un transporteur agréé et durera 12h. Un relevé de température de l’environnement sera fourni pour vérifier les bonnes conditions de transport. Les animaux déjà blessés, stressés ou malades au sein de l’établissement secondaire ne seront pas transférés. Une administration d’analgésique en sous-cutanée, en prémédication (45min avant l’opération) puis une anesthésie en intra-péritonéale seront effectuées pour toutes les opérations chirurgicales. Du gel ophtalmique sera appliqué sur les yeux des animaux avant la chirurgie pour éviter l’asséchement de leurs yeux. La prise en charge de la douleur post-opératoire durera tout l’après-midi (les opérations étant effectuées le matin) et une injection d’analgésie en sous-cutanée sera effectuée 6h après la fin de l’intervention. Une surveillance accrue (6h post chirurgie) sera réalisée après la chirurgie pour vérifier la bonne cicatrisation des animaux. Si toutefois des douleurs apparaissaient, une deuxième dose d’analgésique serait administrée avec ajout de nourriture gélifiée dans la cage. Nous utiliserons une anesthésie locale pour les prélèvements sanguins rétro-orbitaires et les injections intraveineuses. En cas de complications impossibles à traiter, l’animal serait retiré de l’étude et euthanasié.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle de souris présente de nombreux avantages pour notre protocole expérimental. Outre sa petite taille et son coût avantageux, la souris permet de générer un grand nombre de descendants très rapidement. Par ailleurs, son potentiel génétique permet d’analyser l’effet d’une absence/surexpression d’un gène cible. Nous disposons de tous les outils permettant une exploration physiopathologique complète. Par ailleurs, les souris utilisées pour nos procédures expérimentales auront un fond génétique très utilisé dans la littérature pour étudier la pathologie qui nous intéresse. Les souris utilisées auront entre 2 et 4 mois pour caractériser au mieux le syndrome cardio-rénal tel qu’il existe chez l’Homme adulte. De plus, ce stade permet aux animaux une récupération optimale après les chirurgies d’ischémie reperfusion rénale.