Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 04/06/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-947210)
Rendues diabétiques par une à cinq injections d’un agent chimique, 8 403 souris reçoivent ensuite des administrations jusqu’à quatre fois par semaine pendant quinze semaines, des mesures de glycémie une à deux fois par semaine et jusqu’à dix séances d’imagerie sous anesthésie. Les procédures vont d’un niveau de souffrance léger à sévère, avec perte de poids marquée, déshydratation, inactivité, et pour les souris humanisées une réaction du greffon contre l’hôte qui provoque diarrhées et alopécie. Une mortalité soudaine est annoncée comme possible dans le modèle induit par injection unique à forte dose, alors que le porteur écrit instaurer ces mesures « afin d’assurer le bien-être optimal des animaux ». Toutes les souris sont tuées pour prélever leurs organes, au rythme d’une quinzaine d’études par an.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le diabète de type 1 est une maladie auto-immune (5-10% de la population mondiale) où le système immunitaire attaque par erreur les cellules bêta du pancréas, responsables de la production d’insuline. Cette destruction entraîne une carence en insuline, essentielle pour réguler la glycémie. Il est nécessaire de trouver des traitements empêchant la destruction du pancréas par les cellules immunitaires. Ce projet vise à développer de nouvelles approches thérapeutiques pour les maladies auto-immunes en utilisant des modèles murins spontanément diabétiques ou des modèles induits. Les modèles murins de diabète de type 1 sont essentiels pour la recherche car ils permettent de mieux comprendre les mécanismes sous-jacents de cette maladie auto-immune. Ces modèles offrent une approche pour tester de nouvelles thérapies et interventions avant de les appliquer chez l’homme, De plus, ils aident à identifier les facteurs génétiques et environnementaux qui contribuent au développement du diabète de type 1, facilitant ainsi la mise au point de stratégies de prévention et de traitement plus efficaces. Les objectifs du projet sont : Étude des mécanismes pathogéniques, le développement et l’identification de nouvelles cibles et stratégies thérapeutiques, les études précliniques et la compréhension des facteurs de risques. Nous estimons à 15 études par an. Ces objectifs font des modèles murins un outil indispensable pour la recherche sur le diabète de type 1, contribuant à des avancées significatives dans la compréhension et le traitement de cette maladie complexe.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le développement de modèles murins diabétiques type 1 peut offrir de nombreux bénéfices significatifs. Tout d’abord, il permet de mieux comprendre les mécanismes immunologiques et génétiques sous-jacents à la maladie, en identifiant les facteurs déclencheurs et les processus de destruction des cellules β des îlots de Langerhans. De plus, ces études permettront de tester de nouveaux traitements et thérapies, y compris les immunothérapies et des interventions géniques, avant de passer aux essais cliniques chez l’homme. Enfin, les modèles murins permettent d’explorer les effets à long terme des traitements et de surveiller les complications associées au diabète, contribuant ainsi à l’amélioration des stratégies de gestion et de prévention de la maladie. A plus long terme, les données générées grâce à ce projet permettent d’augmenter les connaissances scientifiques sur les processus immunologiques ou inflammatoires impliqués dans le diabète de type 1 et feront l’objet de publications et de partage des données collectées avec la communauté scientifique. Ces recherches sont essentielles pour progresser vers des traitements plus efficaces et, éventuellement, une cure pour le diabète de type 1.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Pour l’induction du modèle par agent chimique, injection unique ou répété (jusqu’à 5 fois) sur animal vigile, environ 10 secondes Administrations réalisées, sur animal vigile, environ 10 secondes, réalisée au maximum 4 fois par semaine jusqu’à la fin de l’étude (maximum 15 semaines) Test de glycémie par prise de goutte de sang, 1 à 2 fois par semaine sur animal vigile, environ 15 secondes et pour le test de tolérance au glucose 6 fois sur 2 h, répété 2 fois dans l’étude Prélèvements de sang, sur animal vigile, environ 15-20 secondes, au maximum 1 fois toutes les 2 semaines. Analyse par imagerie sur animal anesthésié : environ 5-15 minutes par session d’imagerie sur 10 temps en longitudinal, au maximum.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Perte de poids : significative, en raison de l’hyperglycémie et la déshydratation. Mortalité soudaine possible dans le modèle de diabète induit par injection unique à forte dose d’un agent chimique. Inactivité et réduction de la mobilité : souvent liée à la faiblesse générale et à la fatigue causées par le diabète. Déshydratation : un effet indésirable courant chez les souris diabétiques, en raison de la polyurie (augmentation de la production d’urine) causée par l’hyperglycémie. Réponse de greffe contre l’hôte due à l’hyperactivation des cellules immunitaires et à une production excessive de cytokines inflammatoires dans le cas des modèles humanisés et qui se traduit perte de poids, baisse activité, diarrhées, alopécie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux sont euthanasiés pour les prélèvements d’organes nécessaires à l’atteinte des objectifs de l’étude.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’utilisation des modèles de diabète de type 1 est cruciale pour le développement et l’évaluation de nouvelles thérapies. Ces modèles permettent d’étudier les réponses immunitaires dans un environnement contrôlé, offrant une approche unique pour comprendre les interactions cellulaires et les mécanismes pathologiques spécifiques. Ils surmontent les limitations des systèmes in vitro et in silico, qui ne peuvent reproduire la complexité d’un organisme entier. L’évaluation in silico identifie des cibles pertinentes à valider expérimentalement. Les tests in vitro étudient certaines réponses cellulaires et testent des molécules immunomodulatrices, mais ne simulent pas les interactions dynamiques entre organes. Les modèles animaux, eux, offrent des avantages uniques : – Complexité physiologique : Ils permettent d’étudier les interactions entre le système immunitaire, le pancréas et d’autres organes, impossible à reproduire in vitro ou in silico. – Progression de la maladie : Ces modèles permettent d’observer l’évolution du diabète sur une longue période, crucial pour comprendre la maladie et évaluer l’efficacité des traitements. – Biomarqueurs et diagnostic : Ils facilitent l’identification de nouveaux biomarqueurs pour le diagnostic précoce et le suivi de la progression. – Évaluation de la sécurité : Essentiels pour tester la sécurité des nouvelles thérapies avant les essais cliniques humains. – Étude des complications : Ils permettent d’étudier les complications à long terme, comme les problèmes cardiovasculaires ou rénaux. – Personnalisation des traitements : Ces modèles aident à identifier des sous-groupes de patients répondant différemment aux traitements. Les modèles animaux reproduisent des aspects cruciaux comme la présentation des auto-antigènes dans les organes lymphoïdes et les mécanismes de l’activité cytotoxique des cellules T sur les cellules bêta du pancréas.
2. Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est préalablement basé sur les publications scientifiques. Ensuite, sur la base des données expérimentales, un biostatisticien est consulté pour optimiser le nombre d’animaux à utiliser selon le type de mesures effectuées. Seules les molécules ayant montré en amont une activité anti-inflammatoire in vitro sont testées sur les animaux (in vivo). L’utilisation de techniques précises comme la cytométrie en flux, l’analyse de biomarqueurs, l’histologie et l’imagerie permettra d’obtenir des données détaillées à partir de petits échantillons. De plus, le recours aux techniques d’imagerie permet un suivi non invasif et multiparamétrique des animaux pour mesurer la distribution des composés et l’évolution de la réponse inflammatoire, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaires. Les modèles décrits dans ce projet sont choisis pour leur pertinence clinique, réduisant ainsi le besoin de tests supplémentaires sur d’autres animaux.
3. Raffinement
Les souris seront hébergées dans des conditions garantissant l’absence de contaminations. En raison de la polyurie et de la polydipsie caractéristiques du phénotype diabétique de type 1, nous mettrons en place un protocole de soins adapté. Celui-ci comprendra un changement de litière (douce, non-poussiéreuse) plus fréquent, trois fois par semaine et une surveillance accrue de la consommation d’eau. Ces mesures seront instaurées dès l’apparition des premiers signes cliniques du diabète, afin d’assurer le bien-être optimal des animaux et la fiabilité des données expérimentales. Les techniques de manipulation douce, telles que l’utilisation de tunnels et la préhension dans le creux des mains, sont mises en œuvre pour réduire le stress et l’inconfort des animaux. Un apport nutritif sous forme de gel hydrique ou alimentaire pourra être mis en place 1 semaine avant le début de l’étude pour faciliter l’accès des animaux. Les animaux pourront être hébergés dans des cages spéciales permettent de détecter 24h/24 toute anomalie dans l’activité des animaux (hypoactivité ou hyperactivité ou stéréotypies, litière humide due à la polyurie) permettant de mettre en place très rapidement les actions pour la prise en charge vétérinaire. Une grille de score a été mise en place afin de permettre la définition et l’application de points limites, généraux et spécifiques à la procédure, et ainsi intervenir de manière anticipée pour éviter toute douleur ou dommages pour les animaux au-delà de la classe de gravité définie pour la procédure. Le phénotype dommageable de risque accru d’infection lié à l’immunodéficience sera maitrisé par hébergement des souris en rack ventilé et manipulation sous hotte. Pour les souris humanisées pouvant présenter un risque de rejet du greffon contre l’hôte à partir de 40 semaines environ après humanisation, les études seront réalisées entre 8 semaines et 35 semaines après humanisation.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
LLa souris est le modèle de choix en pharmacologie. Elles partagent une grande partie de leur génome avec les humains, permettant de modéliser les maladies humaines et d’étudier les effets des médicaments. Leur petite taille et leur cycle de reproduction rapide facilitent les études à long terme et les expériences génétiques. Les souris, étant des mammifères, ont des systèmes biologiques comparables à ceux des humains, rendant les résultats plus pertinents. Les souris adultes (à partir de 8 semaines d’âge) sont utilisées dans ce projet pour mimer la pathologie chez les patients adultes car l’immunité varie fortement en fonction de l’âge. De plus le système immunitaire est complètement mature à partir de 6 semaines d’âge chez la souris.