Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 25/09/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-020859)
305 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, la plupart tués à l’issue et une partie réutilisée. Lors de travaux pratiques, des étudiants leur injectent un neuroleptique par voie intrapéritonéale puis mesurent la catalepsie induite par le test du croisement des pattes homolatérales. Ces rats ont déjà servi une semaine plus tôt à un TP d’anesthésie, et après l’étude de la catalepsie ils sont tués puis congelés pour des TP de dissection en première année. Le porteur affirme qu’aucune méthode de remplacement ne permet une formation appropriée à la manipulation du rat vigile et à la pharmacologie in vivo.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ces travaux pratiques (TP) chez le rat sont destinés à des étudiants dont la formation peut conduire à des métiers en lien avec le domaine de l’expérimentation animale. Dans ce contexte, les étudiants doivent acquérir un savoir-faire pour participer aux essais chez l’animal vigile et être en mesure de réaliser entre autres les traitements et les observations cliniques des animaux, afin de pouvoir candidater sur les postes proposés par les organismes publics ou privés de recherche. D’autre part, cet enseignement pratique participe à une meilleure orientation de nos étudiants par la découverte concrète des exigences et responsabilités liées à l’utilisation de l’animal. Les objectifs pédagogiques de ces travaux pratiques sont les suivants : – Mettre en pratique l’enseignement théorique à la fois d’un point vue pharmacologique concernant les effets des neuroleptiques classiques (médicaments psychotropes) et d’un point de vue éthique vis-à-vis de l’utilisation de l’animal en expérimentation. – Savoir mettre en application un protocole expérimental de pharmacologie in vivo comme demandé dans le programme pédagogique et réaliser un tableau de recueil de données approprié au déroulement de ce protocole pour garantir la traçabilité des données brutes expérimentales. – Utiliser un test de comportement chez l’animal pour mettre en évidence la propriété caractéristique des neuroleptiques classiques à induire une catalepsie. Quantifier l’activité pharmacologique d’un neuroleptique classique de référence selon une relation dose/effet dans le cas d’un test répondant à loi du tout ou rien (absence ou présence de catalepsie). – Consolider la manipulation du rat vigile (contention, administration par voie intrapéritonéale) avant de réaliser un TP comportemental chez le rat au semestre suivant.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet a pour but d’apprendre à nos étudiants à réaliser des expérimentations in vivo de physiologie et pharmacologie. En effet, les enseignements de ce diplôme sont définis selon un programme pédagogique national. Dans le cadre de ce programme, les étudiants doivent acquérir différentes compétences, notamment celle de « mener des études à l’échelle du vivant ». En deuxième année, l’acquisition de cette compétence doit se faire notamment lors d’un ensemble d’enseignements destinés à apprendre aux étudiants comment « Explorer les dysfonctionnements cellulaires, mesurer les effets de molécules toxiques et l’efficacité de thérapies ». C’est dans le cadre de ces enseignements que ce TP a lieu. En effet, mesurer l’efficacité de thérapies nécessite de savoir établir notamment la dose efficace 50 d’une molécule, ce qui est l’objet de cet enseignement. Ainsi ce projet en formant de futurs techniciens à l’expérimentation animale, notamment à la réalisation de gestes techniques respectant au mieux le bien-être animal, et au respect de l’éthique lors de leur exercice, amènera sur le marché du travail un personnel qualifié et bien formé au respect du bien-être animal.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à deux types d’intervention: 1. Injection intrapéritonéale d’un neuroleptique de référence à l’une des trois doses choisies. Cette injection reprend la voie classiquement utilisée pour l’étude des effets des neuroleptiques chez le rat. 2. Réalisation du test de croisement des pattes homolatérales, 20, 40, 60, 80 et 100 minutes après administration du produit. Ce test consiste à imposer une position à l’animal et à observer s’il la conserve pendant une durée de 30 secondes. A la fin du protocole, les animaux ayant participé aux travaux pratiques seront mis à mort par surdosage de CO2. Les animaux surnuméraires s’ils n’ont pas suivi la procédure pourront être inclus dans des procédures hors champs.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Tout d’abord, la contention et la manipulation des rats entrainent du stress chez les animaux, les injections par voie intrapéritonéale engendrent une légère douleur au site d’injection. Par ailleurs, le neuroleptique testé peut provoquer chez l’homme un dépôt brunâtre au niveau de l’oeil dû à l’accumulation du produit mais indépendamment de la dose administrée, car une partie du médicament est éliminée par voie lacrymale.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux recevant la molécule de référence testée auront déjà été utilisé lors d’une précédente séance de TP, pendant laquelle ils auront reçu une anesthésie générale par injection de molécules par voie intrapéritonéale. Après l’étude de la catalepsie, ils auront donc été inclus dans deux procédures. De plus, le Programme Pédagogique National de notre formation prévoit, en première année, la réalisation de dissection afin d’étudier les grandes fonctions de mammifères. A cette fin, des rats sont classiquement utilisés. Pour ces TP de dissection, nous utilisons exclusivement des animaux ayant été inclus dans un ou deux protocoles in vivo, afin de ne pas produire d’animaux uniquement dédiés à la réalisation de dissections. Ainsi les animaux mis à mort suite à ce TP seront réutilisés pour les dissections par des étudiants de 1ère année. Les animaux n’ayant pas reçu la molécule testée (animaux de démonstration et surnuméraires issus de la première séance de TP) seront conservés afin d’être utilisés dans des protocoles hors champ tels que des études sur organe isolé. De la même manière que pour les TP de dissection, nous cherchons à ne pas produire d’animaux pour nos protocoles hors champ mais uniquement à réutiliser des animaux ayant été impliqués dans des procédures in vivo.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Dans le cadre de la formation de nos étudiants, le programme national prévoit, en pharmacologie, l’évaluation in vivo des effets et du mode d’action de molécules de référence par la mise en oeuvre de protocoles expérimentaux. Ce TP doit permettre d’une part d’illustrer les effets de la classe des neuroleptiques classiques et d’évaluer in vivo la relation effet/dose de la molécule étudiée et d’autre part de renforcer l’apprentissage par nos étudiants de la manipulation du rat vigile (contention, administration par voie intrapéritonéale, test comportemental). Il n’existe à l’heure actuelle aucune méthode de remplacement permettant une formation appropriée de nos étudiants tant sur le plan pharmacologique (observation et quantification des effets de la substance étudiée) que sur le plan technique (manipulation de l’animal vigile, administration de substances chez l’animal vigile…).
2. Réduction
Chaque promotion, de 52 étudiants au maximum, est divisée en 4 groupes de 13 étudiants en moyenne. Par conséquent, ce TP aura lieu sur 4 séances (1 séance par groupe d’étudiants, encadrés par 1 enseignant). Les étudiants seront répartis par binôme et un seul animal sera utilisé par étudiant. A chaque séance, 3 lots expérimentaux seront constitués (1 lot pour chaque dose testée du neuroleptique). Les étudiants exploiteront les résultats obtenus par plusieurs groupes d’étudiants afin d’établir correctement la dose efficace 50 de la molécule testée tout en utilisant un seul animal par étudiant. Au besoin nous complèterons les données annuelles avec des résultats antérieurs. Comme un animal non traité par la molécule test ne peut être cataleptique, aucun lot de rats contrôles ne sera constitué. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés dans notre établissement, les rats inclus dans ce TP proviendront d’un 1er protocole réalisé une semaine auparavant concernant le suivi d’une anesthésie générale. Cette réutilisation des animaux dans les présentes conditions a été validée par la Structure chargée du Bien-Être Animal, dont nous dépendons, au regard des procédures prévues dans les 2 protocoles et de la demi-vie des molécules utilisées dans le 1er TP. De même les rats supplémentaires du 1er TP (maximum 5 rats) ainsi que les 4 rats affectés à la démonstration des gestes techniques par les enseignants pourront être réutilisés au cours du présent protocole en cas de problème particulier (exemple : rat dont l’état de santé ne permettrait pas son intégration à ce nouveau protocole expérimental). Ainsi tous les animaux utilisés dans ce TP (61 par an pour 52 étudiants soit 305 pour 5 ans) seront issus du 1er TP concernant l’anesthésie générale. Ces chiffres seront évidemment revus à la baisse si le nombre d’étudiants est inférieur à 52 par promotion. Ces animaux proviendront de notre propre élevage et afin de limiter au maximum la naissance d’animaux surnuméraires, des rats et des femelles seront utilisés indifféremment dans ce protocole tout en respectant l’attribution d’un sexe par séance de TP. Enfin, après euthanasie des animaux ayant reçu la molécule, ils seront congelés et utilisés pour les TP de dissection réalisés en 1ère année. Les animaux de démonstration (issus de la première séance de TP) ou surnuméraires pourront être conservés et utilisés dans des protocoles hors champs (euthanasie et prélèvement d’organes).
3. Raffinement
Les animaux seront hébergés par groupes socialement harmonieux et en présence d’un enrichissement comprenant 2 éléments (tunnel en plastique noir et bâtonnet en bois ou noix à ronger). Préalablement aux séances de TP, les animaux seront habitués à la préhension et à la contention afin de limiter leur stress lors de leur utilisation par les étudiants et seront récompensés après chaque acte en amont, pendant et après le protocole. Afin de limiter le stress des animaux, les étudiants seront sensibilisés au fait de rester calmes et de ne pas être bruyants lors des séances de TP impliquant l’utilisation des animaux. Ces animaux ayant été utilisés dans un précédent protocole, une semaine de récupération sera laissée aux animaux avant de les introduire dans le présent TP, comme cela été validée par la Structure chargée du Bien-Être Animal. Si un dépôt brunâtre apparaît au niveau de l’oeil des rats, (dû à l’accumulation de la molécule testée et à son élimniation en partie par voie lacrymale), un nettoyage des yeux des rats concernés sera réalisé avec du sérum physiologique afin d’éviter tout inconfort. Enfin, toujours pour diminuer le stress des rats après le protocole, la répartition des animaux dans leur cage d’hébergement initial sera conservée jusqu’à leur euthanasie.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le rat est une des principales espèces utilisées en recherche, notamment en pharmacologie par exemple pour la réalisation des tests de catalepsie tel celui du croisement des pattes homolatérales. Il est donc important que nos étudiants soient formés à la manipulation de celui-ci. Stade adulte (6 à 8 semaines) correspondant au stade d’utilisation classique de ces animaux lors des essais de pharmacologie précliniques.