Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 22/07/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-719954)
2 014 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré pour 588 d’entre elles et sévère pour 1 426. Elles sont infectées par la bactérie de la tuberculose alors qu’elles sont éveillées, maintenues dans des tubes de contention pendant une nébulisation qui dure quarante à quarante-cinq minutes par groupe de vingt. Certaines reçoivent chaque jour pendant deux à trois semaines des molécules par gavage ou par voie intrapéritonéale, d’autres subissent une ouverture de la cage thoracique et restent jusqu’à cinq heures sous respiration artificielle, en hypothermie et déshydratation, sans être réveillées. Parmi les atteintes sévères, le porteur cite la perte de poids, la perte de pelage, l’isolement social et la difficulté à respirer, et conclut que le projet « nécessite » un « organisme entier » faute de culture cellulaire reproduisant ces interactions.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La tuberculose est l’une des maladies les plus meurtrières au monde, causant près de 1,5 millions de décès chaque année. Elle reste difficile à diagnostiquer et à suivre chez les patients, et il est encore compliqué de la prévenir par la vaccination ou de la traiter efficacement avec des médicaments. Même si l’on sait que le système immunitaire joue un rôle clé dans cette maladie, notre compréhension actuelle est encore limitée, ce qui complique les efforts pour améliorer le dépistage, le suivi et le traitement. Ce projet de recherche s’appuie sur des découvertes récentes qui montrent des différences dans les cellules immunitaires présentes dans les poumons de souris infectées par la tuberculose, selon qu’elles y sont plutôt sensibles ou plutôt résistantes. L’objectif est de tester de nouvelles approches, soit par des traitements qui renforcent le système immunitaire, soit par des vaccins, pour stimuler une réponse protectrice des cellules T (un type de cellules immunitaires) chez la souris. Plus précisément, le projet cherche à renforcer certaines cellules immunitaires, les cellules T « mémoires », qui pourraient jouer un rôle crucial dans la protection contre la tuberculose.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Il est attendu du projet un gain de connaissances fondamentales concernant le rôle de cellules T mémoires du système immunitaire dans le contrôle de l’infection. A partir de ces travaux, nous espérons des retombées indirectes comme par exemple le fait de pouvoir exploiter ces connaissances en proposant de possibles nouvelles approches préventives ou thérapeutiques, et ce, à partir de l’identification de stratégies vaccinales et/ou de l’utilisation de molécules pharmacologiques favorisant la résolution de l’infection en favorisant l’action des cellules T mémoires du système immunitaire. Ces démarches s’inscrivent dans la perspective de l’Organisation Mondiale de la Santé de mettre fin à la tuberculose.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Dans ce projet, les souris seront infectées par la bactérie responsable de la tuberculose ; ceci se produit sur des animaux vigiles par l’utilisation d’aérosol et se déroule en une fois en quelques minutes. Certaines souris recevront l’administration d’un vaccin prophylactique (une seule injection dans une étape qui dure quelques minutes et qui est réalisée chez l’animal endormi) et d’autres recevront l’administration répétée de molécules thérapeutiques, réalisée sur des animaux vigiles de façon répétée (au maximum une fois par jour) pendant 2 à 3 semaines. Certaines souris seulement infectées subiront une chirurgie au niveau de la cage thoracique (une seule fois sous anesthésie générale et pour une durée de 5 heures au maximum).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Pour les souris recevant la vaccination (procédure 2), un stress faible lié à l’injection et à l’anesthésie est attendu, depuis l’endormissement jusqu’à la vaccination, qui ne durera pas plus de trois minutes au total. Pour les souris recevant les anticorps ou molécules thérapeutiques (procédure 3 et 4), un stress léger est attendu pour les administrations qui se feront par voie intrapéritonéale ou par gavage. Pour les souris infectées par M. tuberculosis (procédures 1, 2, 3 et 4), les nuisances attendues sur les animaux seront engendrées suite à la nébulisation et à l’induction de la pathologie pulmonaire. Les nuisances liées à la nébulisation sont : un stress modéré depuis leur installation et leur désinstallation dans les tubes de contention. L’ensemble de la nébulisation durera entre 40 et 45 minutes pour une infection de 20 souris (la mise en place de toutes les souris dans les tubes de contention, le cycle de l’infection et le démontage des tubes de contention). Les nuisances sévères observées durant la période d’infection sont : la perte de poids ou de pelage, l’isolement social ainsi que la tachypnée ou la dyspnée. Pour l’imagerie intravitale (procédure 1), les souris subiront un stress faible lors de injections IV par voie retro-orbitale qui ne dureront pas plus que 10 secondes. L’anesthésie provoquera une hypothermie et une déshydratation chez la souris durant la procédure chirurgicale qui ne durera pas plus de 20 minutes. Une fois sous respiration artificielle, la souris subira les mêmes nuisances (hypothermie et déshydratation) lesquelles dureront pendant la phase d’acquisition au microscope ne dépassera pas une durée de cinq heures.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux sont mis à mort à la fin des expériences car celles-ci sont réalisées dans un environnement infectieux et que le poumon doit être analysé comme point final.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Nous nous intéressons à l’impact des cellules T mémoires dans la tuberculose. Etant donné que les populations de lymphocytes d’intérêt sont assez rares, qu’elles sont pour certaines accessibles seulement dans les poumons et qu’il n’existe aucun modèle cellulaire ni de possibilité de culture ex vivo, nous devons utiliser un système intégré dans lequel la circulation sanguine, la présence de ganglions lymphatiques et les poumons sont nécessaires (ce qui exclut les modèles multicellulaires du type « organoïde »). Une partie de l’étude porte sur le comportement des lymphocytes notamment leur dynamique de déplacement, leur localisation pulmonaire et leurs interactions avec les cellules infectées dans l’environnement pulmonaire. L’autre partie vise à mobiliser ces cellules sur le site infectieux dans un cadre de thérapies ciblant l’hôte ou de vaccinations. L’ensemble de ces événements sont étroitement liés à certains paramètres physiologiques tels que la circulation sanguine, la présence de ganglions lymphatiques et le microenvironnement des poumons. Il n’existe aucun modèle cellulaire de culture ex vivo à ce jour qui recapitule cette complexité d’interactions. De ce fait, afin de répondre à nos questions biologiques, nous avons besoin de travailler sur des organismes vivants ayant une réponse immunitaire et un tissu pulmonaire suffisamment proche de l’homme. Ainsi notre projet nécessite l’utilisation d’un organisme entier telles les souris vivantes.
2. Réduction
Dans ce projet, un nombre maximum de 2014 animaux sera utilisé. Afin de s’inscrire dans la logique de réduction, nous avons intégré trois étapes dans notre raisonnement. Tout d’abord, certaines étapes de nos projets pourront en effet être suivies de décisions de poursuite ou d’arrêt de l’étude en fonction des promesses offertes par les résultats. Nous possédons une forte expertise dans le domaine de la microscopie intravitale des poumons ce qui nous a fourni des indications sur la taille des lots d’animaux à respecter pour obtenir en première intention des résultats statistiquement significatifs. Pour les thérapies ciblant l’hôte et la vaccination, nous disposons là aussi d’une forte expertise qui nous a permis de développer des approches expérimentales permettant d’analyser sur un même lot d’animaux, des paramètres qui étaient avant mesurés sur des lots d’animaux séparés. Finalement, l’expérience des années précédentes nous a fourni des indications sur la taille minimale des lots d’animaux à respecter pour obtenir en première intention des résultats statistiquement significatifs. Des tests statistiques seront utilisés sur des lots de 6 animaux par test.
3. Raffinement
Dans ce projet, plusieurs étapes peuvent causer de la douleur, du stress ou de l’inconfort aux animaux, et nous les prenons en compte pour minimiser ces effets : • Vaccination : Elle se fait sous anesthésie pour éviter la douleur. • Administration de substances : Nous privilégions des méthodes non douloureuses, comme les aérosols ou la prise d’eau, ou faiblement douloureuses comme certaines injections. • Injections spéciales : Elles sont réalisées sous anesthésie et avec un analgésique pour éviter toute douleur. • Suivi des souris infectées : Les souris sont surveillées quotidiennement pour repérer tout signe de souffrance. Si leur état se dégrade, elles sont mises à mort pour éviter toute souffrance inutile. • Chirurgie pour l’observation au microscope : Les souris reçoivent des anesthésiques et des analgésiques pour éviter la douleur, et leur confort est surveillé pendant toute la procédure. Elles ne sont pas réveillées après l’intervention. Ainsi, chaque étape est encadrée pour assurer le bien-être des animaux autant que possible.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Il existe plusieurs modèles animaux pour étudier la tuberculose, comme les singes, les poissons ou les rongeurs. Nous avons choisi d’utiliser des souris, car elles réagissent de manière similaire aux humains en termes de réponse immunitaire et de développement de la maladie. En particulier, certaines souris développent des lésions pulmonaires ressemblant à celles observées chez l’homme, ce qui permet une étude plus représentative. Les souris offrent aussi l’avantage de pouvoir utiliser des outils précis pour suivre les cellules du système immunitaire. Dans ce projet, nous utiliserons des souris d’un groupe génétique commun, ce qui permet d’éviter des différences qui pourraient fausser les résultats. Pour ce projet, seules des souris adultes de 6 à 12 semaines seront utilisées, car leur système immunitaire est suffisamment développé à cet âge pour fournir des résultats pertinents.