Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/02/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-031825)
80 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. La moitié reçoit un régime riche en graisse jusqu’à l’âge de vingt ou trente semaines, avec deux prises de sang sous anesthésie précédées chacune de quatre heures sans nourriture. Le porteur qualifie le projet d' »indispensable » et renvoie ses retombées pour les patients, un outil de pronostic et de nouveaux traitements, au long terme. Sur le remplacement, il indique que la culture cellulaire reste utile pour comprendre les calcifications mais ne reproduit pas les relations entre le foie, le cœur et les vaisseaux.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les personnes atteintes d’un syndrome métabolique, en particulier celles atteintes d’athérosclérose, de diabète de type 2 et/ou d’une maladie hépatique sont confrontées à un risque élevé de mortalité cardiovasculaire, possiblement à cause du développement de calcifications vasculaires. Il n’existe pas actuellement de traitement pour empêcher ces calcifications. Comme dans la minéralisation physiologique, la minéralisation pathologique, qui inclut les calcifications vasculaires, implique quelques facteurs sanguins circulants. Dans la circulation sanguine, le régulateur le plus puissant de la minéralisation connu est le pyrophosphate, qui est libéré dans la circulation sanguine par le foie. Chez les patients atteints d’une maladie hépatique, l’augmentation des calcifications vasculaires peut être le résultat d’une diminution de la production hépatique de pyrophosphate et/ou d’une augmentation de la dégradation de ce composé dans le foie, dans la circulation sanguine ou dans les artères. L’objectif global de ce projet est de découvrir les mécanismes d’action du pyrophosphate en lien avec le développement des calcifications vasculaires dans le contexte d’un syndrome métabolique. Une meilleure compréhension du mode d’action du pyrophosphate pourrait permettre d’identifier des cibles thérapeutiques potentielles capables de contrecarrer ses effets.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet est indispensable pour comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires d’action du pyrophosphate dans les calcifications vasculaires dans un syndrome métabolique hépatique, les calcifications vasculaires étant un facteur de mortalité important dans ce syndrome. Les bénéfices à court terme de cette étude seront, autant pour les scientifiques que pour les médecins, une meilleure compréhension des mécanismes impliqués dans la formation des calcifications artérielles dans le syndrome métabolique et l’identification de nouvelles cibles thérapeutiques visant à limiter le développement des calcifications. A plus long terme, l’ensemble de ces résultats pourraient conduire à la détermination d’un outil de pronostic pour identifier les patients atteints de syndrome métabolique et à risque de mortalité cardiovasculaire, ainsi qu’au développement de nouveaux traitements bénéfiques pour les patients.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux impliqués dans cette étude, âgés de 10 semaines, seront alimentés avec un régime normal pour moitié et par un régime riche en graisse pour l’autre moitié des animaux pour des durées variables (jusqu’à l’âge de 20 ou 30 semaines), pour étudier l’impact du régime sur l’apparition de la maladie hépatique et des calcifications vasculaires. Pendant cette période, toutes les souris auront 2 prises de sang (prélèvements effectués sous anesthésie en 5 min par un manipulateur expérimenté) afin de mesurer différents composés sanguins et de suivre l’évolution de la pathologie. Ces prélèvements auront lieu à l’âge de 10 et 15 semaines, pour moitié des animaux et à l’âge de 20 et 25 semaines pour l’autre moitié. Les souris seront ensuite anesthésiées avant une euthanasie à l’âge de 20 ou 30 semaines, afin de permettre le dernier prélèvement de sang et le prélèvement de tous les organes nécessaires pour réaliser les analyses histologiques et complémentaires requises pour le projet.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les animaux sont exposés, pour la moitié des groupes, à un régime riche en graisse. Ce régime, en soi, n’entraine pas de douleurs mais en induisant les désordres métaboliques pourrait générer un inconfort pour ces animaux. L’état général des animaux n’est pas altéré (locomotion et vivacité non modifiées, prises de boisson et de nourriture normales, prise de poids équivalente à celle des souris en régime normal). Le développement de la maladie reste modéré, est bien toléré chez la souris, et ne compromet pas la survie des animaux qui ne seront pas conservés à des stades très avancés de la maladie (euthanasie au plus tard à un âge de 30 semaines, sachant que la pathologie peut évoluer jusqu’à l’âge de 60-70 semaines chez la souris). Un épisode passager de dermatite peut être observé chez certains animaux, dû au régime riche en gras. Lors de la prise de sang, une gêne au point de prélèvement peut être ressentie. La nature des analyses sanguines réalisées le nécessitant, les animaux seront mis à jeun 4 heures avant les prélèvements sanguins (2 fois pour chaque souris au cours de la procédure, en plus du prélèvement terminal), qui sont sources de stress transitoire.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les souris nécessaires aux expériences prévues dans ce projet seront euthanasiées à la fin de la procédure afin de prélever les échantillons sanguins et tissulaires. Ces prélèvements sont nécessaires pour réaliser les analyses biologiques du sang et les examens au microscope des tissus qui permettront de repérer le début et d’analyser le développement de la maladie, et par la suite de comprendre les mécanismes de formation des calcifications dans le cadre du syndrome métabolique hépatique.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
La culture cellulaire in vitro est très utile pour déterminer les mécanismes impliqués dans la formation des calcifications, mais elle est inadaptée pour reproduire les mécanismes de syndrome métabolique complexe in vivo impliquant des facteurs sanguins. Les relations entre les organes (foie-cœur, foie-vaisseaux sanguins…) et entre les cellules à l’intérieur des organes, dans ce contexte, sont très complexes. Le développement de la maladie faisant intervenir différents organes ne peut donc être étudié que grâce à un modèle animal in vivo.
2. Réduction
Nous avons pris soin d’optimiser au mieux nos expérimentations en choisissant les lignées murines les plus adaptées à l’étude. Le nombre d’animaux réduit au juste nécessaire à cette étude a été calculé afin d’obtenir néanmoins la puissance statistique maximum. En utilisant un outil statistique adapté, un nombre de 10 souris par groupe a été jugé suffisant pour obtenir des valeurs exploitables en fin d’expérimentation. De nombreux échantillons (sang et organes) seront prélevés sur chaque animal, afin d’assurer qu’un maximum de données seront obtenues en une seule procédure.
3. Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures a été défini dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress. Lors de leur arrivée à l’animalerie, une période de deux semaines d’acclimatation sera réalisée afin que les souris s’habituent à leur nouveau lieu d’hébergement. Les animaux sont dans une salle d’hébergement avec un passage quotidien, ils disposent d’enrichissement physique et social (cage transparente 3-4 souris par cage, copeaux de bois, tunnel en carton, frisottis pour se fabriquer un nid, igloo …). Les croquettes du régime riche en gras sont bien tolérées par les animaux mais sont néanmoins un peu plus humides que les croquettes du régime normal. Un enrichissement supplémentaire en copeaux de bois et en bâtonnets durs à ronger sera apporté aux animaux. Les animaux qui pourraient être incommodés par une dermatite recevront les soins appropriés (crème apaisante tous les jours). Les actes qui pourront produire un stress chez les animaux (prélèvements de sang) seront réalisés dans des salles dédiées et par un expérimentateur habilité, sous anesthésie et analgésie. La mise à jeun de 4 heures, nécessaire avant les prélèvements sanguins, peut également être source de stress. Elle sera réalisée en tout début de journée (à l’allumage de la lumière), les souris étant des animaux nocturnes, le jeûne devrait moins les affecter à cette période. L’état général des animaux chez qui la pathologie est induite sera suivi sur une grille de score permettant de s’assurer que l’état des animaux n’est pas altéré. Si un des points limites retenus est atteint au cours du protocole, les animaux concernés seront euthanasiés.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
L’objectif de ce projet est de déterminer les conditions qui permettent de déclencher un syndrome hépatique en présence d’une athérosclérose, provoquant par la suite des calcifications vasculaires. Le recours à des souris se justifie par la disponibilité des modèles spécifiques qui présentent des caractéristiques de la maladie équivalentes à celles observées chez l’Homme. L’étude est menée sur des animaux âgés de 20 à 30 semaines, ce qui correspond à des adultes matures, chez qui l’athérosclérose et/ou l’atteinte hépatique est induite par un régime riche en gras. Ces souris présentent alors des concentrations en cholestérol et en LDL dans le sang plus élevées, ainsi que des plaques athérosclérotiques dans les artères, en cohérence avec ce qui est observé chez l’Homme. A cet âge chez la souris, la maladie est suffisamment établie pour obtenir des résultats représentatifs de la pathologie, sans compromettre grandement le bien-être des animaux.