Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 03/06/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-308497)
Une minipompe implantée sous la peau du dos pour faire monter la pression artérielle, ou une aorte resserrée chirurgicalement pour provoquer une insuffisance cardiaque, puis une injection de virus derrière l’œil et une échocardiographie sous anesthésie tous les sept jours pendant six semaines. 404 souris vont être utilisées ainsi, toutes tuées à l’issue, dont 244 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Le porteur décrit l’hypertrophie du cœur qui évolue vers l’insuffisance cardiaque, l’œdème pulmonaire, la fatigue, la difficulté respiratoire et la prostration, et reconnaît des douleurs importantes pour la constriction de l’aorte. Il écrit aussi que l’injection derrière l’œil « ne provoque aucune nuisance notable » et que l’entretien des animaux est conduit de façon à « s’assurer qu’ils ne subissent aucun stress ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’objectif du projet est de 1: Démontrer in vivo par l’utilisation de modèles d’hypertension provoquée chez la souris, qu’une thérapie génique réalisée par injection intraveineuse de virus qui cible le coeur et permettent l’augmentation de l’expression d’une enzyme dans le coeur, améliorerait l’activité cardiaque des patients atteints d’hypertension artérielle et éviterait que leur pathologie amène à l’insuffisance cardiaque. Des mesures de la fonction cardiaque par échocardiographie, de la mesure de pression artérielle et des analyses biochimiques réalisées ex vivo fourniront des éléments de réponse à ce sujet. 2: Ce projet permettra de caractériser également les effets protecteurs de notre traitement ex vivo à l’échelle cellulaire et moléculaire.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra d’apporter des connaissances essentielles pour la compréhension des mécanismes sous-jacents aux effets cardioprotecteurs d’une thérapie génique de l’insuffisance cardiaque ; ii/ A court terme ce projet nous permettra de valider notre concept thérapeutique innovant ouvrant la voie à une éventuelle thérapie génique de l’insuffisance cardiaque par une enzyme. A plus long terme il permettra de développer une alternative prometteuse ou un complément aux traitements actuels de l’insuffisance cardiaque induite par l’hypertension artérielle qui pour l’instant reste inefficace pour de nombreux patients.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Un groupe d’animaux sera traité pharmacologiquement pour induire une hypertension. Pour cela, une minipompe délivrant des produits induisant une hypertension est placée sous la peau du dos de l’animal anesthésié et analgésié. Une deuxième groupe est soumis à une contriction de l’aorte pour induire une insuffisance cardiaque. Ces procédures chirurgicales réalisées sous anesthésie générale durent 10 minutes environ. Les animaux sont ensuite soumis à une seule injection rétro-orbitale des virus qui est réalisée en 1 minute sous anesthésie générale et qui ne provoque aucune nuisance notable. L’activité cardiaque et la pression artérielle des animaux est suivie régulièrement par échocardiographie tout les 7 jours sous anesthésie générale pendant 6 semaines. Ces mesures sont réalisées en 10 minutes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’hypertension et l’éventuelle insuffisance cardiaque qui vont ensuite s’installer dans le groupe soumis au traitement pharmacologique pour élever la pression artérielle ou l’autre, subissant la constriction de l’aorte, vont s’accompagner des signes cliniques de ces pathologies. L’apparition d’un œdème pulmonaire, qui provoquent fatigue, difficulté respiratoire, perte de poids et une prostration sera surveillée. Les chirurgies réalisées entraineront des douleurs peu importantes (pour le modèle induit pharmacologiquement) ou importantes (pour le modèle de constriction de l’aorte) qui seront prises en charge par un traitement analgésique approprié. Les modèles provoquent dans les 14 jours après traitement pharmacologique ou 2 jours après constriction de l’aorte, une hypertrophie du coeur qui évolue vers l’insuffisance cardiaque caractérisée par une diminution de sa capacité à pomper le sang et l’apparition d’un œdème pulmonaire caractéristique de la maladie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
L’insuffisance cardiaque est une pathologie irréversible, les animaux sont donc euthanasiés en fin de procédure. L’ensemble des animaux sera euthanasié pour prélèvements d’organes, ce qui est nécessaire pour permettre l’évaluation du potentiel thérapeutique de la thérapie génique que nous testons.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il n’existe pas de modèle cellulaire permettant de récapituler le phénotype d’une cellule cardiaque adulte. Les tests cellulaires ne peuvent donc être réalisés que sur des cellules fraichement isolées de cœurs. De plus, dans l’hypertension artérielle et l’insuffisance cardiaque, le corps met en place des régulations physiologiques impliquant le système neuro-hormonal. Ces régulations neuro-hormonales ne peuvent pas être reproduites in vitro ce qui rend indispensable l’expérimentation dans un modèle préclinique intégré.
2. Réduction
(i) une planification minutieuse basée sur un calcul de puissance et l’expertise de l’équipe ont permis l’estimation de la taille d’échantillon optimale. Ceci a permis de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en préservant la validité statistique de l’étude, et de conserver une puissance statistique suffisante pour observer un effet de 40% obtenu sur la diminution de la fonction cardiaque (ii) les fonctions cardiovasculaires sont étudiées par des méthodes non invasives permettant de limiter le nombre d’animaux, (iii) afin de minimiser encore le nombre d’animaux utilisés, en fin d’expérimentation les tissus prélevés sont partagés entre les domaines explorés.
3. Raffinement
Les animaux seront surveillés quotidiennement et leur entretien sera effectué dans des conditions soigneusement contrôlées pour s’assurer qu’ils ne subissent aucun stress. Afin d’améliorer leurs conditions d’hébergement de l’enrichissement sera ajouté dans leurs cages. Les souris sont mises en cage et observées tous les jours. Les cages sont changées 2 fois par semaine afin de minimiser une éventuelle infection. L’hypertension artérielle sera induite en respectant au maximum les procédures de bien-être animal et en limitant la souffrance par le respect des méthodes anesthésiques et analgésiques. Un suivi rigoureux des animaux engagés dans les procédures est mis en place. Des points limites ont été scrupuleusement déterminés et sont soigneusement évalués quotidiennement. Si ces points limites sont atteints, les animaux sont euthanasiés pour limiter leur souffrance et leurs organes sont prélevés.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est choisie car c’est un mammifère qui constitue un modèle courant et classique pour l’étude de la fonction cardiovasculaire y compris dans un contexte pathologique. Il est un modèle de choix car il offre la possibilité d’induire l’insuffisance cardiaque par des procédures chirurgicales. Des souris mâles et femelles de 6 semaines (30g ) jeunes adultes sont utilisées car les maladies cardiovasculaires se déclarent essentiellement à l’âge adulte.