Souris

Pour tester un traitement censé préserver les muscles pendant un amaigrissement médicamenteux, 82 souris rendues obèses vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue. Elles subissent une quarantaine d'administrations, des courses forcées sur tapis roulant, des tests de force et des prélèvements sanguins, dont deux mesures de force musculaire sous anesthésie avec réveil. Les muscles sont prélevés après la mise à mort. Les bénéfices annoncés, des traitements "plus sûrs et mieux tolérés" pour les patients, restent au conditionnel alors que l'amaigrissement forcé et les tests sont, eux, immédiats.

Objectifs

L’obésité constitue un problème majeur de santé publique, avec une augmentation importante de sa prévalence au niveau mondial depuis plusieurs décennies. Selon l’Organisation mondiale de la santé, plus d’un milliard de personnes étaient concernées en 2022. Malgré l’existence de traitements récemment autorisés, tels que la sémaglutide, certaines limitations ont été rapportées, notamment une perte concomitante de masse musculaire, susceptible d’aggraver la faiblesse musculaire chez les sujets obèses. Cette étude a pour objectif d’évaluer, chez la souris, l’efficacité d’un traitement expérimental destiné à protéger les muscles lors d’une perte de poids induite par un médicament. En situation d’obésité, la perte de poids peut s’accompagner d’une diminution de la masse musculaire et de ses capacités fonctionnelles, ce qui peut avoir des conséquences négatives sur la santé. Le projet vise à déterminer si ce traitement permet de préserver la masse et la fonction musculaires tout en conservant les effets bénéfiques de la perte de masse grasse. Cette étude contribuera également à une meilleure compréhension des mécanismes responsables de la fragilisation des muscles lors d’une perte de poids, dans le but de développer à terme des stratégies thérapeutiques plus sûres et plus efficaces.

Bénéfices attendus

L’obésité représente un problème majeur de santé publique, souvent associé à des complications graves. Certaines stratégies de perte de poids peuvent entraîner une diminution de la masse et de la force musculaires, ce qui peut fragiliser les patients et limiter les bénéfices du traitement. Ce projet vise à identifier une approche thérapeutique permettant de préserver ou de restaurer les muscles tout en maintenant les effets positifs de la perte de masse grasse. Les résultats attendus pourraient contribuer au développement de traitements plus sûrs et mieux tolérés, améliorant ainsi la capacité fonctionnelle et la qualité de vie des personnes concernées.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (24 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Analyse non invasive de composition corporelle (6 mesures; durée de la mesure: 2 minutes); 3) Administration de traitements (49 administrations; durée : 1 minute); 4) Mesures de la force musculaire sous anesthésie avec réveil (2 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 20 minutes), 5) Prélèvements sanguins (2 prélèvements, durée du prélèvement : 5 minutes); 6) Mesures de l'endurance sur tapis roulant (2 mesures; durée du test : 20 à 30 minutes); 7) Test de force de préhension (2 mesures; durée du test : 2 minutes); 8) Anesthésie générale avant euthanasie et prélèvement d'organes (durée: 10 minutes).

Impact sur les animaux

Les mesures de poids corporel et autres manipulations ainsi que les mesures de composition corporelle, les prélèvements sanguins, le test de force de préhension et les administrations des traitements pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les administrations des traitements et les prélèvements sanguins occasionneront également une douleur de faible intensité et de faible durée aux animaux. Les mesures de force musculaire nécessiteront une anesthésie avec réveil qui peut être source de stress. Les mesures de l'endurance des animaux pourront être source de stress du fait du caractère forcé de la course, ainsi que d'une fatigue musculaire. Enfin, le caractère obèse des souris sera source d'inconfort en réduisant légèrement leur capacité de mouvement.

Devenir

A l'issue de la procédure, les animaux seront mis à mort afin de récupérer les muscles pour analyses.

Remplacement

L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant l’étude de l’impact d’un composé sur le poids corporel, la composition corporelle, et les paramètres de performance musculaire dans le cadre des troubles métaboliques. Par ailleurs, bien que le composé testé ait fait l'objet de plusieurs études réalisées in vitro dans les premières phases de son développement, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).

Réduction

Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de l'expérience acquise par notre laboratoire sur le modèle de souris obèse et l'analyse des paramètres d'intérêt de l’étude. Ainsi, le nombre de 12 animaux par groupe pour les souris obèses a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Le groupe témoins non obèse a été réduit à 10 animaux compte tenu de la moindre variabilité dans les paramètres étudiés.

Raffinement

Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les traitements seront administrés à l'aide d'une sonde avec embout souple et par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Les animaux seront hébergés en cages individuelles et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Une crème analgésiante sera appliquée sur la queue des animaux 30 minute avant chaque prélèvement sanguin et seront limités au volume minimum nécesaire aux dosages ultérieurs. Durant la phase d'habituation les animaux seront habitués aux tubes de contention nécessaire à la mesure de composition corporelle et aux prélèvements sanguins ainsi qu'aux tapis de course (à faible vitesse) utilisés pour les tests d'endurance. Les mesure de force musculaire in vivo seront réalisées sur animal anesthésié et une attention particulière sera apportée pendant la phase de réveil. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée. Il est a noter que des études préalables de toxicité seront réalisée avant chaque étude par le laboratoire développant les candidats médicaments afin de déterminer une dose de composé non toxique à employer pour chaque étape du présent projet.

Choix des espèces

Le modèle de souris nourris avec une alimentation enrichie en graisses (60% de l'apport calorique provenant des graisses) est un des modèles de souris les plus classiquement utilisés et les mieux documenté dans le cadre d'études précliniques menées dans le contexte des troubles métaboliques. Les animaux seront utilisés au stade adulte de 18 semaines. Le choix de ce stade de développement est guidé par la population humaine ciblée par les composés testés, à savoir une population adulte.

Mises sous régime gras dès le vingtième jour de vie, prélevées à la queue chaque semaine, soumises à des injections de glucose et d'insuline puis à une échocardiographie et à un cathétérisme cardiaque sous anesthésie, 965 souris vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Le projet cherche à comprendre comment l'obésité de l'adolescence perturbe la maturation du cœur et augmente le risque d'insuffisance cardiaque. Les retombées annoncées pour les patients, un diagnostic plus précoce et des pistes de prévention, restent renvoyées au conditionnel et au long terme. Toutes sont tuées à l'issue pour prélever leur cœur, et les mères sont tuées au sevrage parce qu'elles sont jugées trop âgées pour l'étude.

Objectifs

L’insuffisance cardiaque est une maladie grave et fréquente. L’une de ses formes, l’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée (ICFEp), concerne aujourd’hui plus d’un patient sur deux et pourrait représenter jusqu’à 80 % des cas d’ici 2035. Cette pathologie touche principalement les femmes âgées et se caractérise par une altération de la relaxation du cœur, sans modification de sa capacité de contraction. À ce jour, il n’existe aucun traitement curatif ou préventif efficace, en grande partie en raison d’une compréhension encore limitée des mécanismes biologiques impliqués. L’obésité constitue un facteur de risque majeur de l’ICFEp, près de 80 % des patients étant en surpoids ou obèses. Or, la prévalence de l’obésité augmente fortement chez les enfants et les adolescents. Pourtant, l’impact d’une obésité précoce sur le développement du cœur et sur le risque ultérieur d’insuffisance cardiaque demeure peu étudié. Nos travaux récents ont mis en évidence, chez la souris, une phase de développement cardiaque jusque-là méconnue, survenant après le sevrage, entre le 20ème (P20) et le 60ème jour (P60) de vie. Cette période est marquée par l’apparition de structures spécifiques au sein des cellules musculaires cardiaques, essentielles à la maturation de la fonction de relaxation. Leur altération ou leur absence est associée à une dysfonction diastolique conduisant au développement d’une ICFEp. De manière originale, nous avons montré que ces structures sont régulées selon le moment de la journée, suggérant un lien étroit entre développement cardiaque et horloge biologique. Nous avons également identifié un dimorphisme sexuel de ce développement, influencé par les hormones féminines, pouvant contribuer à la plus forte prévalence de l’ICFEp chez les femmes. La période P20–P60 chez la souris correspondant à l’adolescence et au début de l’âge adulte chez l’Homme, ce projet vise à étudier comment l’obésité perturbe le développement cardiaque durant cette fenêtre critique et augmente le risque de dysfonction cardiaque précoce. L’objectif est d’identifier des marqueurs précoces ouvrant la voie à de nouvelles stratégies de prévention et de traitement.

Bénéfices attendus

L’étude de l’impact d’un régime obésogène sur la maturation du cœur au cours de la transition adolescence–jeune adulte permettra de mieux comprendre les mécanismes biologiques impliqués dans la perturbation du développement normal de la fonction cardiaque en situation pathologique. Ces connaissances sont particulièrement pertinentes dans un contexte où les régimes alimentaires riches en graisses et en sucres, de type « fast-food », sont de plus en plus répandus chez les adolescents. Les résultats de ce projet contribueront à l’identification de mécanismes précoces associés à la dysfonction cardiaque (ICFEp), susceptibles d’améliorer le diagnostic précoce et d’orienter une prise en charge plus personnalisée, en tenant compte des différences liées au sexe ainsi que des variations biologiques dépendantes du moment de la journée. À plus long terme, ces travaux pourraient participer à l’élaboration de stratégies de prévention visant à réduire le risque de développer une ICFEp à l’âge adulte.

Procédures

Dans le 1er établissement utilisateur, la 1ère intervention sur l’animal au 20ème jour de naissance est une anesthésie sous anesthésie gazeuse pour l’échocardiographie cardiaque. Ensuite, entre le 20ème (P20) et le 40ème (P40) jour de naissance, il y a un prélèvement à la queue sur animal vigile une fois par semaine (moins de 15sec chaque prélèvement). A P40, 2 tests métaboliques (espacés chacun d’une semaine) sont réalisés chez la souris. Cela implique, 1 injection d’insuline (moins de 15 sec) ou 1 injection de glucose (moins de 15 sec) en injection intrapéritonéale à l'aide d'aiguille 30G et neuf prélèvements à la queue pour chaque test selon la cinétique suivante : 15 minutes avant l’injection puis au moment de l’injection puis 15 min après l’injection et ainsi de suite toutes les 15 minutes jusqu’à 120 minutes (un total de 9 prélèvements). Au 60ème jours de naissance, l'échocardiographie nécessite une anesthésie gazeuse et une chirurgie est réalisée impliquant une injection intrapéritonéale avec une aiguille de 30G d’analgésie et 1 une injection sous cutanée au niveau du cou d'anesthésique à l'aide d'une aiguille de 30G. Dans le second établissement, l’euthanasie des souris implique, de la même manière, une injection d’analgésie (moins de 15 sec) au niveau de la cage thoracique en sous cutanées à l'aide d'une aiguille de 30G.

Impact sur les animaux

Lors de la mise sous régime à P20 : modifications digestives (diarrhée, constipation), modification comportementale (légère léthargie). Lors des échocardiographies doppler ou pendant le cathétérisme ventriculaire : une mauvaise gestion de l'anesthésie pourrait entrainer soit la mort prématurée de la souris ou, au contraire, un réveil de cette dernière en cours de chirurgie. Par ailleurs, lors de la dissection de la carotide commune lors de la cathétérisation, il est possible de léser des vaisseaux adjacents entraînant une hémorrhagie légère et un risque d'inconfort. Les effets indésirables potentiels liés aux expérimentations métaboliques : stress de jeûne limité à 2h avant les tests in vivo pour normaliser la glycémie, inconfort et douleur liés à l'injection d'insuline ou glucose (une fois, durée max 15 sec), inconfort et douleur lors des prélèvements sanguins à l’extrémités de la queue et au niveau mandibulaire.

Devenir

À l’issue de chaque procédure expérimentale, les animaux sont tous euthanasiés. Lorsqu'il est nécessaire, un prélèvement du cœur est effectué à des fins d’analyses cellulaires et moléculaires sous anesthésie profonde et analgésie, puis une méthode secondaire réglementaire d'euthanasie est utilisée pour la mise à mort. Les petits arrivant à 15 jours de naissance, ils sont avec leur mère qui est euthanasiée dés le sévrage. En effet, ces femelles sont trop âgées pour entrer dans notre étude.

Remplacement

Ces investigations doivent être réalisées sur des modèles animaux vivants, car elles nécessitent l’étude du cœur en fonctionnement. En particulier, l’impact d’un régime obésogène initié à l’adolescence (20 jours après la naissance) sur la fonction diastolique à l’âge adulte (60 jours après la naissance) ne peut être évalué que dans un organisme vivant, compte tenu de la complexité des mécanismes de développement cardiaque impliqués. Les altérations structurelles et fonctionnelles associées à l’insuffisance cardiaque à fraction d’éjection préservée (ICFEp), ainsi que l’influence de facteurs environnementaux tels que l’alimentation ou l’alternance jour/nuit, ne peuvent être étudiées à l’aide de modèles alternatifs. Elles nécessitent à la fois des analyses fonctionnelles in vivo et, lorsque requis, un prélèvement cardiaque permettant un accès direct au tissu et à l’architecture des cellules contractiles cardiaques.

Réduction

L’équipe a développé une méthode de prélèvement cardiaque optimisée permettant de préserver au mieux l’architecture des cardiomyocytes, notre centre d’intérêt dans ce projet, et d’analyser un même échantillon par plusieurs techniques complémentaires. Cette approche optimise l’utilisation des animaux en permettant d’obtenir, à partir d’un seul animal, différents types de données structurales et fonctionnelles. Par ailleurs, l’utilisation de techniques d’imagerie fonctionnelle non invasives, telles que l’échocardiographie Doppler, permet de réaliser un suivi longitudinal de la fonction cardiaque, et ce avant le prélèvement terminal du tissu si nécessaire. Ainsi, un même animal peut être utilisé successivement pour des analyses fonctionnelles in vivo et pour des analyses tissulaires post-mortem. Ces stratégies expérimentales permettent de maximiser l’exploitation des données obtenues, de réduire le nombre d’animaux utilisés au strict nécessaire et de garantir une analyse statistiquement robuste et une évaluation complète de l'architecture cardiaque et de sa fonction, tout en tenant compte des différents facteurs biologiques étudiés.

Raffinement

Les animaux sont hébergés dans des cages ventilées conformes à la directive 2010/63/UE, dans le respect des cinq libertés fondamentales. Des enrichissements du milieu (papier, carton, tunnels) sont fournis afin de favoriser la construction de nids, l’expression des comportements naturels, l’activité physique et les interactions sociales. Un test des pièces d’hébergement des animaux est effectué tous les 3 mois pour garantir leur statut sanitaire SPF. Une grille de suivi (grille de scoring de notre projet), élaborée en collaboration avec les zootechniciens, permet une surveillance régulière de l’état de santé des animaux et une adaptation rapide des conditions expérimentales si nécessaire, afin de limiter au maximum toute douleur, souffrance ou détresse (analgésie et anesthésie ont été définies pour éliminer toutes douleurs).

Choix des espèces

La souris constitue un modèle particulièrement pertinent pour nos études en raison de sa forte similitude avec la physiologie humaine, notamment pour les processus cardiaques. En effet, notre équipe a mis en évidence l’impact du jour et de la nuit sur la fonction cardiaque chez l’Homme et la souris, justifiant l’utilisation de ce modèle pour étudier les mécanismes sous-jacents à cette fonction et ses altérations. Par ailleurs, la majorité des travaux portant sur l’impact du sexe sur le fonctionnement cardiaque et sur l’impact de l’obésité ont été réalisés chez la souris, fournissant un cadre méthodologique et conceptuel solide. Ce modèle nous permet donc de poursuivre des recherches en cohérence avec la littérature existante et de capitaliser sur des données validées. Enfin, les techniques employées dans ce projet ont été optimisées pour la souris, garantissant la fiabilité et la reproductibilité des résultats obtenus. Les animaux seront utilisés à différents stades de développement selon les objectifs spécifiques de chaque expérience, afin d’évaluer les effets du régime obésogène sur le développement et la fonction cardiaque. Au 20ème jour après la naissance, le cœur est encore en pleine maturation. Des processus essentiels, tels que la formation et la structuration des cardiomyocytes sont alors actifs. Ce stade est crucial pour étudier l’impact de facteurs environnementaux précoces, notamment alimentaires, sur le développement du cœur. Comme montré par notre équipe, ce stade de développement est déterminant pour la fonction cardiaque adulte. Au 60ème jour après la naissance, correspondant au jeune adulte, le cœur a terminé son développement structural et fonctionnel. Ce stade permet d’évaluer les conséquences du régime obésogène instauré précocement sur la fonction cardiaque et sur l’architecture des cardiomyocytes à l’âge adulte.

9 000 souris et rats vont être utilisés pour des tests de sécurité réglementaires exigés avant les essais cliniques de médicaments, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent des molécules candidates, subissent des prélèvements, sont isolés jusqu'à douze heures pour mesurer leur respiration, et une partie porte un émetteur cardiaque implanté par chirurgie. Le porteur présente l'établissement comme spécialisé dans ces études commandées par des clients, et affirme qu'aucun modèle ne remplace l'animal pour prédire la toxicité. La plupart sont tués à l'issue, une partie des rats réutilisée dans des procédures sans réveil, quelques témoins adoptés.

Objectifs

L’établissement utilisateur est spécialisé dans la conduite d’études de toxicologie/pharmacologie réglementaires, lesquelles sont indispensables pour initier l’évaluation clinique d’un xénobiotique. La pharmacologie de sécurité est un élément réglementaire indispensable dans le développement préclinique d’un futur médicament. Préalablement aux études cliniques, les effets d’une molécule sur les fonctions vitales (respiratoires, neurologiques et cardiovasculaires) doivent être caractérisés chez l’animal en respectant les Bonnes Pratiques de Laboratoire. Du fait de la complexité des organismes vivants, il n’existe actuellement aucun modèle de remplacement pour prédire les effets pharmacologiques d’une molécule. Seule l’expérimentation animale permet de définir leur innocuité afin de sécuriser les premiers essais chez l’humain. Pour atteindre cet objectif, et en accord avec les recommandations internationales, la présente autorisation de projet permettra de caractériser les effets adverses de molécules sur les systèmes respiratoire, nerveux central et cardiovasculaire chez le rongeur. L’évaluation de la fonction respiratoire (rat/souris) se fera par pléthysmographie corporelle. Cette méthode permettra de déterminer les fréquences et volumes respiratoires.L'évaluation de la fonction neurologique (rat/souris) se fera par évaluation neurocomportementale. L'évaluation cardiologique (rat uniquement) se fera par électrocardiographie implantée ou externe (non invasive). La conduite de ces études de pharmacologie de sécurité conduira à la production d’un rapport décrivant les effets adverses du composé testé.

Bénéfices attendus

Actuellement dans le monde, les maladies cardiovasculaires font 17,9 millions (M) de morts par an, les cancers 10 M/an, les maladies neurologiques 9 M/an, les maladies infectieuses 7,7 M/an, les maladies respiratoires chroniques 3,9 M/an, le diabète 1,5 M/an. Pour un grand nombre de ces pathologies, il n’existe aucune solution thérapeutique satisfaisante. Cette demande d’autorisation de projet permettra de couvrir une étape importante, et indispensable sur le plan réglementaire, du développement de composés innovants. La pharmacologie de sécurité est un élément réglementaire indispensable dans le développement préclinique d’une molécule. Préalablement aux études cliniques, les effets d’un composé thérapeutique sur les fonctions vitales (respiratoires, neurologiques et cardiovasculaires) doivent être caractérisés chez l’animal en respectant les Bonnes Pratiques de Laboratoire. La conduite d’études de pharmacologie de sécurité permettra : 1. d’améliorer la qualité de vie des patients, en permettant à de nouvelles molécules d’entrer en clinique 2. d’améliorer la sécurité des patients, en identifiant et caractérisant les effets indésirables d’une molécule 3. d’optimiser les doses thérapeutiques en identifiant précocement les doses efficaces optimales et les effets secondaires 4. de contribuer à la recherche scientifique. Les résultats de ces projets enrichiront les connaissances scientifiques sur les mécanismes d'action et les profils de sécurité de nouvelles familles de molécules 5. de réduire les coûts de santé en améliorant la sécurité et l'efficacité des traitements 6. de répondre aux exigences réglementaires en matière de sécurité afin d’obtenir l’autorisation d’essais cliniques Donc, à court terme, le bénéfice premier de la mise en œuvre de ce projet sera l’établissement du profil toxicologique/pharmacologique d’une molécule. A plus long terme, les données obtenues au travers des études de pharmacologie de sécurité feront partie intégrante des dossiers règlementaires qui permettront de motiver une demande d’essai clinique qui débouchera potentiellement sur la commercialisation d’un nouveau médicament.

Procédures

Les animaux seront soumis à l'administration d'un composé thérapeutique par différentes voies selon les caractéristiques du composé testé ainsi que des prélèvements saugins. Les volumes et fréquences d'administration et de prélèvements sont établies en fonction des caractéristiques de chaque composé testé, dans le respect des recommandations des instances pharmacologiques et médicales internationales. Les animaux sont généralement anesthésiés pour ces prélèvements, mais peuvent être vigiable pour les administrations. Chaque geste dure généralement quelques minutes. Pour évaluer la fonction respiratoire, les animaux sont isolés dans un plesthymographe après une période d'habituation, au moins 30 minutes, généralement 6h et jusqu'à 12h maximum. Pour évaluer la fonction neurologique, des contentions et tests neurologiques sont effectués vigiles, pendant 10 minutes environ. Pour évaluer la fonction cardiovasculaire, les animaux utilisés auront un émétteur télémétrique implanté par chirurgie avec la procédure décrite dans cette autorisation, ou bien auront un gilet (système non invasif) pouvant être porté en continue pusieurs jours d'affilée.

Impact sur les animaux

Quatres catégories de nuisances peuvent être provoqués chez les animaux utilisés dans ce projet. Elles sont toutes prises de manière préventives pour réduire leur impact. 1) Liées aux manipulations vigiles : en cours d’étude, les observations cliniques, ainsi que certaines voies d’administration, peuvent nécessiter d’une manipulation et une contention manuelle des animaux. Elles sont faites selon les bonnes pratiques vétérinaires mais cela peut néanmoins engendrer un stress modéré. 2) Liées aux prélèvements/administration : la réalisation de prélèvements de sang et l’administration de la molécule testée peut provoquer des lésions locales et un stress des animaux en cas de réalisation incorrectes, d’individus plus fragiles ou bien de l’immobilisation nécessaire pour certaines voies d’administration. 3) Liés à l'isolement physique pendant les enregistrements cardiovasculaires (24 à 72h maximum, généralement moins de 30 heures ; 4) Liées à une toxicité de la molécule testée : ce projet vise à évaluer les effets pharmacologiques, y compris délétères, d’une molécule. Cependant, les recommandations internationnales des agences de santé qui sont appliqué par l'établissement sont de choisir une dose ne produisant que des effets indésirables au maximum modérés, il n’est donc pas attendu d’effets toxiques majeurs dans les études de pharmacologie.

Devenir

Afin d'éviter tout risque pour l'animal ou la santé publique, les animaux sont en 1er intention euthanasiés en fin de procédure. Une partie des animaux, généralement les rats disposant d'un émétteur télémétrique, peuvent être réutilisé dans des procédures sans réveil (ex : prélèvement d'organes). Dans certains cas, les animaux des groupes témoins peuvent être adopté, après avis vétérinaire et validation de la SBEA. La décision est prise au cas par cas, en fonction du protocole expérimentale de l'étude et du composé utilisé dans le groupe témoin.

Remplacement

La pharmacologie de sécurité étudie les interactions entre une molécule extérieur au corps et une ou plusieurs cibles en lien avec les systèmes respiratoires, neurologiques et cardiovasculaires. Ces interactions recouvrent les effets potentiels de la molécules, ou de ses produits de dégradation sur les fonctions étudiées. Une bonne compréhension des mécanismes de toxicité est donc indissociable d’une bonne connaissance des mécanismes physiologiques, développementaux, cellulaires et moléculaires. Actuellement, l’ensemble des cibles potentielles et les mécanismes conduisant à une toxicité ne sont pas complètement élucidés et ne peuvent donc pas être modélisés. Il n’existe donc pas de modèle de remplacement. C’est pour cela que la règlementation impose d’évaluer la toxicité potentielle d’un composé thérapeutique avant tout essais chez l’humain.

Réduction

Afin de réduire le nombre d’animaux dans les études de pharmacologie de sécurité : • nous nous assurerons de la validité et de la prédictivité des données acquises avant de démarrer toute expérimentation, pour ne pas évaluer des composés non pertinents • si nécessaire, des études pilotes seront réalisées. Elles auront pour objectif d’évaluer graduellement la toxicité des composés et de rechercher les doses les plus prometteuses sur un nombre limité d’animaux Concernant les études de pharmacologie de sécurité : le nombre d’animaux est fixé au minimum permettant de détecter statistiquement des effets adverses.

Raffinement

Le raffinement de nos procédures inclue : • la gestion du stress et de l’angoisse : les animaux seront acclimatés (animalerie, nouveaux congénères, environnements de test) pendant 5 à 15 jours selon le protocole, et habitués à la manipulation et à la contention. Ils seront également hébergés à au moins par cage, pour augmenter les interactions sociales, dans un environnement enrichi • la prise en charge précoce de la douleur : un même opérateur observera matin et soir chaque animal. La douleur sera objectivée en fonction de modifications de l'apparence, de la posture et du comportement. En parallèle, une échelle de douleur sera employée et un analgésique sera mis en place si nécessaire, après validation par un vétérinaire. • des soins vétérinaires adaptés seront mis en place si nécessaires : compléments alimentaires, sérum physiologique, antibiotique, analgésique • l’intégration de points limites stricts : une grille précise d’évaluation sera utilisée afin d’anticiper la mise à mort si nécessaire. Dans tous les cas, l’ensemble des animaux seront mis à mort à la fin de l’expérimentation, exception faite des animaux implantés avec un boitier de télémétrie. Spécifiquement pour les études de cardiologie, la méthode validée nécessite l'implantation chirurgicale d'un module de télémétrie. Afin de rendre cette technique moins invasive, l'utilisation d'un module externe avec des électrodes de surface placé dans un gilet est en cours d'évaluation. MODIFICATION : en cas d'isolement pour des mesures télémétriques de plus de 24h, l'enrichissement est doublé et des friandises apétentes sont rajoutées aux copeaux.

Choix des espèces

Les études de pharmacologie réglementaire in vivo sont régies par des textes internationnaux. Ces études peuvent être réalisées sur des espèces rongeur et non rongeur. Le rat et la souris sont 2 espèces retenues pour ces études du fait de leur prédictivité et font l’objet de cette DAP. Les animaux sont utilisés à partir de 5 semaines. Les données récuillies sur les études de la fonction neurologique et la fonction respiratoire sont plus robuste sur des animaux de 5-8 semaines et 8-12 semaines respectivement.

Deuxième volet mené dans un autre établissement, ce projet utilise 1 491 souris supplémentaires, toutes tuées à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Comme dans son jumeau, elles sont irradiées, greffées de moelle osseuse, puis soumises à des prélèvements de sang répétés et à des gavages, pour étudier les mégacaryocytes dans des cancers du sang. Le porteur reprend la même justification, l'absence de modèle in vitro reproduisant la fibrose de la moelle. Les pistes thérapeutiques annoncées pour les patients restent lointaines.

Objectifs

Introduction : Les néoplasmes myéloprolifératifs (NMP) sont des cancers du sang où la moelle osseuse fabrique trop de cellules, notamment trop de globules rouges et de plaquettes. Avec le temps, cette surproduction abîme la moelle et crée des cicatrices (myélofibrose), ce qui empêche de produire correctement le sang. Cela peut provoquer de la fatigue, un risque d’infections plus élevé, et parfois même une évolution d’autres types plus graves de cancers du sang. Les mégacaryocytes, les cellules qui fabriquent les plaquettes, jouent un rôle clé dans cette dégradation de la moelle. Pourtant, les traitements actuels n’agissent pas spécifiquement sur ces cellules, ce qui limite leur efficacité. Trouver des traitements capables de cibler directement les mégacaryocytes pourrait permettre d’améliorer la santé et la qualité de vie des patients atteints de NMP. Objectif général : Identifier de nouvelles pistes thérapeutiques ciblant spécifiquement les mégacaryocytes, en étudiant leur fonctionnement dans les NMP. Le projet sera réalisé dans deux établissements.

Bénéfices attendus

En plus d’améliorer nos connaissances sur le rôle des mégacaryocytes dans les NMP, l’objectif final de cette étude est d’identifier de nouvelles pistes thérapeutiques capables de freiner la progression de la myélofibrose et, à terme, d’améliorer la prise en charge des patients.

Procédures

Des prélèvements sanguins seront réalisés chez des souris vigiles, à raison d’un maximum de dix prélèvements par animal sur une durée totale de 36 à 40 semaines (soit un prélèvement toutes les quatre semaines). Chaque prélèvement aura une durée inférieure à cinq minutes. Certaines souris recevront des traitements administrés par injection et/ou par gavage, à raison d’un maximum de deux injections et de deux gavages par jour, sur une durée maximale de huit semaines consécutives. Ces gestes seront réalisés chez des animaux vigiles et auront une durée inférieure à une minute chacun. Certaines souris vigiles seront préalablement irradiées et transplantées (moelle osseuse). Le geste, réalisé sur animal vigile, dure au maximum 10 minutes. Enfin, un prélèvement sanguin terminal sera effectué chez certains animaux, sous anesthésie profonde sans réveil, pour une durée totale estimée à environ dix minutes

Impact sur les animaux

La manipulation et la contention des souris, nécessaires pour la réalisation des gestes ci-après, entraînent un léger stress de courte durée : - Injections: la piqûre entraîne une douleur légère et passagère. - Prélèvement sanguin à la queue : l’entaille d’une veine va provoquer une douleur aigue et passagère. - Irradiation des souris : l’irradiation entraîne une destruction transitoire de la moelle osseuse, provoquant une fatigue passagère et une activité réduite pendant quelques jours. Les symptômes seront corrigés par une transplantation de moelle osseuse. Le transport vers l’irradiateur et l’espace restreint dans les boîtes d’irradiation peut induire un stress léger et temporaire. - Gavage oral : le passage de la sonde peut provoquer une irritation légère et transitoire de l’œsophage. - Modèles de souris NMP : Pas de nuisance lors du développement de la maladie, qui est indolore.

Devenir

Les animaux sont mis à mort pour pouvoir collecter les principaux échantillons nécessaires aux différentes analyses mises en œuvre dans ce projet (os, rate, poumons…).

Remplacement

Les néoplasmes myéloprolifératifs (NMP) sont des cancers du sang dans lesquelles certaines cellules deviennent anormales et perturbent le fonctionnement de la moelle osseuse, le lieu de production de toutes les cellules sanguines. Aujourd’hui, il n’existe pas de modèle in vitro en laboratoire capable de reproduire correctement ce qui se passe dans l’organisme, notamment l’apparition progressive de la fibrose (cicatrisation) dans la moelle. L’utilisation de modèles de souris est donc indispensable pour permettre de mieux comprendre l’évolution de ces maladies et, à terme, d’identifier de nouvelles pistes de traitement plus efficaces pour les patients.

Réduction

Les effectifs ont été définis en amont grâce à une approche statistique, afin d’utiliser le nombre minimum d’animaux tout en garantissant des résultats fiables. Cette estimation tient compte de la variabilité attendue et des objectifs scientifiques du projet.

Raffinement

Une période d’acclimatation de 2 semaines entre l’arrivée des souris dans l’animalerie et leur utilisation sera respectée (valable uniquement pour les souris achetées). Une habituation à la manipulation et à la contention sera réalisée 5 jours avant le début des expérimentations. Le stress et la douleur des animaux utilisés dans ce projet seront diminués au minimum : - Par l’hébergement dans des cages en groupes sociaux. - Par un enrichissement dans la cage de nids, coton compressé et de frisure de papier kraft afin de permettre aux animaux de construire un nid et augmenter la diversité de leur comportement. - Par l’utilisation de boites de transport dédiées en conservant la composition des cages d’origine, et contenant une litière propre, du matériel d’enrichissement comme des nids ainsi que de la nourriture liquide et du gel d’hydratation, afin de limiter le stress et de garantir leur confort pendant le déplacement vers et au retour de l’irradiateur. - Par une anesthésie de l’animal avant et pendant la durée de gestes invasifs. - Par l’installation de l’animal dans une enceinte thermostatée après administration de l’anesthésie, puis sur une plaque chauffée, afin lutter contre l’hypothermie pendant les gestes invasifs. - Par l’injection d’analgésique avant les gestes invasifs.

Choix des espèces

La souris est l’espèce la plus adaptée car la formation du sang et le fonctionnement de la moelle osseuse y sont bien connus et très proches de ceux de l’être humain. C’est également la seule espèce pour laquelle il existe des modèles génétiquement modifiés reproduisant les NMP. Ces modèles permettent d’observer l’ensemble des caractéristiques de la maladie telles qu’elles apparaissent chez les patients, y compris la fibrose de la moelle osseuse et les réponses aux traitements utilisés en clinique. Les souris seront utilisées à l’âge adulte (entre 6 et 40 semaines), période durant laquelle il est possible d’étudier à la fois l’apparition de la maladie et son évolution vers des formes plus sévères.