Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/03/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-939559)
39 345 poissons zèbres vont être utilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 17 275 d’entre eux et modéré pour 22 070. Certains subissent une lésion cardiaque sous anesthésie, d’autres des injections dans le ventre ou dans l’enveloppe du cœur, d’autres encore un maintien d’une heure en eau tiède. 2 770 retournent à l’élevage, tous les autres sont tués pour analyses post-mortem. Le porteur écarte l’analgésie après la chirurgie cardiaque au motif qu’elle interfère avec la régénération, en s’appuyant sur des recommandations et des méta-analyses portant sur des patients humains opérés du cœur.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les crises cardiaques sont la principale cause de décès dans le monde. Une blessure au cœur humain entraîne la perte de millions de cellules cardiaques et est remplacée par une cicatrice raide qui limite les battements du cœur. Il n’existe actuellement aucune option thérapeutique pour guérir une crise cardiaque. Le poisson zèbre, en revanche, peut se remettre efficacement d’une lésion cardiaque. L’objectif général du projet est donc d’identifier et de comprendre comment le poisson zèbre peut régénérer son cœur après une blessure.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le cœur humain réagit mal à une crise cardiaque. Il n’existe actuellement aucun traitement pour traiter la cause de la maladie, mais uniquement les symptômes et les complications dus à la blessure. Il est donc nécessaire de développer de nouvelles stratégies pour améliorer les résultats pour les patients. Ce projet examine comment le poisson zèbre peut régénérer son cœur de manière robuste après une blessure. Le projet identifiera les facteurs responsables de cette guérison réussie après une blessure. Ces facteurs identifiés peuvent potentiellement être utilisés dans le contexte humain pour développer de nouvelles thérapies pour traiter les patients atteints de crise cardiaque. Ce projet améliorera nos connaissances sur la façon dont le poisson zèbre peut régénérer naturellement et avec succès son cœur. Ces connaissances permettront d’expliquer pourquoi le cœur humain a une capacité de régénération très limitée. Les chercheurs bénéficieront directement de ce projet puisqu’il peut constituer la base de futures études scientifiques et peut être appliqué au domaine de la cardiologie, de la régénération tissulaire chez le poisson zèbre et de la régénération dans d’autres modèles animaux. Ce sera également un avantage à court terme. Le bénéfice à long terme sera la contribution des connaissances à la science médicale. Les résultats précliniques du projet pourraient fournir de nouvelles stratégies de traitement visant à améliorer la régénération du cœur humain blessé. De plus, ces connaissances pourraient être utilisées pour améliorer davantage les stratégies diagnostiques et thérapeutiques actuelles.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
La collecte des spermatozoïdes et des ovules implique une légère pression sur le ventre des poissons anesthésiés et la procédure prend moins d’une minute. Certains poissons zèbres subiront des blessures cardiaques sous anesthésie. La procédure prend 5 minutes. Certains poissons seront injectés dans le ventre ou le sac qui recouvre le cœur (la procédure prend moins d’une minute sur animal anesthésié), ou recevront leur traitement directement dans l’eau d’un aquarium (la procédure peut durer de 1 jour jusqu’à 60 jours) ou en maintenant le poisson dans de l’eau tiède (la procédure dure 1 heure).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le poisson zèbre blessé développera une douleur aiguë directement après la blessure. La procédure prend 5 minutes et les effets de la blessure durent moins d’une heure, car le poisson zèbre présente des comportements normaux en matière de nage, d’alimentation et social après cette période. Une surveillance des comportements anormaux est donc effectuée pendant cette période. Il n’y a aucun dommage indirect après 24 heures de blessure, car le poisson zèbre peut se régénérer naturellement et le cœur se rétablira complètement dans les 60 à 90 jours suivant la blessure.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Animaux retournés à l’élevage ou mis à mort pour des analyses post-mortem
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Des études très en amont ont porté sur des cœurs de porc issus d’abattoirs. Cependant, la régénération est une interaction complexe entre les éléments moléculaires, cellulaires et environnementaux. Ceci ne peut pas être transposé dans les cellules et il n’existe pas d’alternative non animale. Les cellules cardiaques humaines cultivées dans une boîte sont une bonne source de cellules cardiaques pures. Cependant, elles se comportent comme des cellules cardiaques de bébés. Puisque les crises cardiaques sont presque exclusivement observées chez les patients adultes, il est difficile pour ces cellules cardiaques de modéliser la situation des adultes.
2. Réduction
Certaines expériences utiliseront tout le cœur et ne pourront donc pas être réutilisées. Lorsque les expériences n’utilisent pas la totalité du cœur, le cœur restant sera conservé indéfiniment au congélateur pour de futures expériences. Ainsi, le tissu peut être utilisé au maximum et éviter tout gaspillage inutile. Les femelles et les mâles seront utilisés pour des expériences Le nombre d’animaux requis est basé sur l’expérience antérieure et la littérature publiée. Ces chiffres sont désormais largement utilisés dans le domaine de la régénération cardiaque à des fins d’analyse statistique. La cryoconservation réduit le nombre d’animaux Afin d’identifier les modifications génétiques du poisson zèbre, la coupe des nageoires était auparavant utilisée pour prélever un petit morceau de la nageoire pour analyse (génotypage). Nous utilisons désormais la méthode du prélèvement cutané qui consiste à frotter doucement la peau et à prélever un peu de mucus pour analyse (geste non invasif). Cela ne nécessite aucune intervention et donc aucun dommage pour le poisson. Cette méthode d’identification des poisson positifs a réduit la quantité de poisson utilisée.
3. Raffinement
Le chercheur se tiendra au courant de la littérature pour garantir que les techniques utilisées sont appliquées de la manière la plus précise et la plus humaine possible. Par exemple, les fabricants fabriquent continuellement des aiguilles plus petites pour les injections. Ce qui crée donc des blessures plus petites. Les techniques utilisées dans ce projet ont été bien documentées, décrites et publiées. Par conséquent, les taux de mortalité, les comportements et la santé globale du poisson zèbre sont connus. Ceux-ci serviront de base au suivi et aux soins postopératoires et grâce à une grille de score déterminé pour le projet. Cette grille de score permettra de suivre objectivement l’état des animaux. En cas d’atteinte d’un point-limite sans possibilité de soulager l’animal, celui-ci sera alors mis à mort. Pour minimiser la douleur, la souffrance et la détresse, une molécule agissant à la fois comme anesthésique et analgésique sera utilisée pendant la chirurgie ). Les analgésiques postopératoires actuels interfèrent avec la régénération et la fonction cardiaque. Pour l’Homme, la recommandation actuelle est de surveiller étroitement les patients après une chirurgie cardiaque et d’administrer des analgésiques uniquement si nécessaire (Grant et al. 2023). Seuls 1,8 % des patients ont ressenti un soulagement bénéfique de la douleur avec les opioïdes (Wagner et al. 2021), ce qui ne justifie pas le risque d’addiction (Grant et al. 2023). Une méta-analyse des données des patients a montré que le traitement par AINS (anti-inflammatoire non stéroïdien) augmente le risque d’infarctus du myocarde plus tard dans la vie (Bally 2017), annulant ainsi le bénéfice temporel de l’utilisation des AINS après la chirurgie cardiaque. Au vu de ces résultats obtenus chez l’homme, nous adopterons les mêmes mesures pour la chirurgie cardiaque chez le poisson zèbre. Le chercheur se tiendra au courant de la littérature et modifiera les procédures si le consensus change. Le génotypage des animaux sera réalisé par écouvillonnage cutané. Cette méthode est moins nocive que la coupe des nageoires, qu’elle ne nécessite pas d’anesthésie et qu’elle n’est pas invasive Avec cette nouvelle méthode de génotypage, aucun animal n’est blessé et il y a donc une réduction des contraintes sur les animaux utilisés.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le poisson zèbre (Danio rerio) est le modèle de choix pour étudier la régénération cardiaque. Des souches de poisson zèbre de type sauvage seront utilisées car ce sont les plus courantes dans le domaine de la régénération cardiaque. Le poisson zèbre génétiquement modifié sera également utilisé pour tester l’importance de signaux spécifiques dans le contrôle de la régénération. Le poisson zèbre affiche une réponse robuste et naturelle suite à une lésion cardiaque. Par conséquent, déterminer les signaux qui permettent à cette régénération naturelle de se produire sera précieux pour comprendre et potentiellement appliquer les connaissances à la situation humaine où les patients sont incapables de se remettre d’une lésion cardiaque. Le poisson zèbre adulte âgé de 6 à 12 mois est utilisé pour les études de régénération. Cet âge se situe dans la même fourchette que celle à laquelle les humains commencent à présenter des lésions cardiaques.