Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 16/05/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-045860)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La néphronophtise est une maladie rénale héréditaire rare affectant l’enfant et le jeune adulte. La maladie se révèle par une augmentation du volume des urines et une soif excessive. En parallèle, le rein subit de nombreuses modifications qui conduisent au développement de petits kystes, associés à une inflammation du rein aboutissant à sa transformation en un tissu fibreux non fonctionnel. A terme, la maladie aboutit à l’insuffisance rénale terminale nécessitant le recours à la dialyse ou la transplantation rénale, deux procédures lourdes et coûteuses. Actuellement, aucun traitement ne permet d’éviter aux patients d’évoluer vers l’insuffisance rénale terminale. La néphronophtise est une maladie rénale dont les mutations affectent le cil primaire. Dans le rein, le cil primaire baigne dans l’urine et agit comme une antenne de signalisation. Les mécanismes liant les altérations du cil primaire à la destruction du rein ne sont pas bien compris. L’étude proposée ici a pour objectif d’évaluer le rôle du cil primaire sur le développement de la maladie rénale. A cette fin, nous générerons des lignées de souris génétiquement modifiées permettant de développer un modèle murin qui récapitule la néphronophtise humaine et d’enlever le cil primaire spécifiquement dans le rein dans ce même modèle. Ceci sera obtenu par gavage sur des souris adultes. Le phénotype rénal sera observé à différents temps après le gavage (1, 2, 3, 5 et 11 mois).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’ensemble des résultats de ce projet permettra une meilleure compréhension de la physiopathologie de la néphronophtise.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les 600 animaux seront soumis à l’âge de 4 semaines à un gavage sur 5 jours consécutifs à l’aide de sondes de gavage à bout arrondie adaptées à la taille de l’animal. La durée de l’acte de gavage est d’environ 1 minute. Chaque semaine les animaux seront pesés. Pendant la durée de la procédure, chaque mois, un spot urinaire sera prélevé par massage ventral pour évaluer le défaut de concentration urinaire. Si ce défaut est observé chez certains animaux à un temps donné, l’ensemble des animaux sera soumis à une mise en cage métabolique, dans le calme dans une pièce dédiée, pendant 48 h : 24h d’adaptation et 24h de recueil des urines. Pendant les 48h, les souris ont accès à l’eau et à la nourriture. A la fin du recueil, les souris sont regroupées dans leur cage d’origine dont la litière n’a pas été changée. Enfin, l’ensemble des animaux sera soumis à un prélèvement rétro-orbital sous anesthésie générale le jour de la mise à mort à l’aide de micro-capillaires héparinés. A la fin du prélèvement, les animaux sont mis à mort par dislocation cervicale.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les patients atteints de néphronophtise souffrent de polydipsie (consommation excessive d’eau) et de polyurie (volume d’urine augmenté). Les animaux utilisés dans ce projet sont donc susceptible de développer ces symptômes après gavage au tamoxifène. Chez l’homme l’évolution des maladies rénales chroniques est indolore. A un stade très avancé lorsque la fonction rénale est très altérée (nécessitant le recours à la dialyse ou la transplantation rénale), ces maladies induisent une baisse de l’appétit et une diminution de la masse musculaire. Le protocole établit dans ce projet ne va pas jusqu’à ce stade. L’administration par gavage comporte un risque de perforation de l’œsophage ainsi qu’un risque d’arrivée de la solution dans les poumons, entrainant des signes de détresse respiratoire. Par ailleurs, la mise en cages métaboliques des animaux pendant 48h peut générer un stress lié à l’isolement.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de la Procédure 1, les 600 animaux seront euthanasiés afin de collecter les organes postmortem pour analyses histologiques et moléculaires.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
La maladie rénale chronique met en jeu des phénomènes complexes faisant intervenir différents types cellulaires (cellules épithéliales, cellules endothéliales, fibroblastes et cellules immunitaires) ainsi que des modifications structurales du tissu rénal. Nous nous intéressons particulièrement à la communication entre les cellules épithéliales rénales, les fibroblastes et les cellules immunitaires. Toutes les expériences préalables à l’élaboration de ce projet ont déjà été réalisées dans des lignées cellulaires de tubules rénaux. Malheureusement, à ce jour, les modèles cellulaires in vitro (y compris les organoides rénaux) ne permettent pas l’étude d’un rein in vitro ayant une vascularisation, un flux urinaire, des fibroblastes et des cellules immunitaires. Compte tenu de l’absence de modèle cellulaire complet, il n’est pas possible du substituer des approches in vitro aux modèles murins impliqués dans ce projet.
2. Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est réduit au minimum permettant d’atteindre des résultats statistiquement significatifs. Pour l’étude statistique, nous utiliserons une ANOVA à 1 facteur suivi d’un test de Tukey pour comparer les groupes d’animaux deux à deux.
3. Raffinement
Les souris seront surveillées quotidiennement par les membres qualifiés de l’animalerie afin de détecter tout signe de douleur ou de maladie. Tout comportement anormal sera directement communiqué à la personne en charge du projet. Afin de réduire le traumatisme lié aux gavages répétés et réduire les risques de perforation de l’oesophage, des sondes de gavage à bout arrondie adaptées à la taille de l’animal seront utilisées. Afin de limiter les nuisances induites par le développement de la néphronophtise (polyurie, polydispie), une attention particulière sera portée à l’accès en eau avec vérification et remplacement des biberons d’eau régulièrement pour éviter toute souffrance hydrique. La propreté des cages sera également contrôlée régulièrement. Afin de limiter les nuisances induites par la mise en cage métabolique, une période d’adaptation de 24h est réalisée. De plus, la mise en cage métabolique s’effectue dans le calme dans une pièce dédiée afin de diminuer au maximum le stress occasionné. Les souris ont accès à l’eau et à la nourriture. A la fin du recueil, les souris sont regroupées dans leur cage d’origine dont la litière n’a pas été changée. Ces souris seront mises à mort 3/4 jours suivant la fin du recueil et une attention particulière sera portée sur les mâles remis ensemble pendant cette période. Afin d’assurer aux animaux les meilleures conditions d’hébergement, nous ajouterons dans la cage du coton, des maisonnettes en carton ou des tunnels ainsi que des bâtonnets de bois à ronger. Les souris seront hébergées par 5 en cage ventilée. Des points limites spécifiques à la procédure ont été définis. Tout animal en souffrance sans possibilité de le soulager sera mis à mort par inhalation de CO2 dans un système dédié.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est préférée comme espèce car elle permet l’étude d’animaux génétiquement modifiés particulièrement informatifs pour la compréhension des mécanismes physiopathologiques. De plus, de nombreux outils d’analyses ont été développés et bien caractérisés dans cette espèce animale. Enfin, à la différence des poissons ou des insectes, la souris partage avec l’homme un nombre de néphrons (unités fonctionnelles du rein) fixés après la fin de la néphrogenèse et développe des maladies rénales très semblables à celles observées chez l’homme. Le développement du rein se termine, chez la souris, aux alentours du 14ème jour après la naissance. La procédure décrite dans ce projet sera réalisée sur des souris âgées de 4 semaines donc après la fin du développement rénal. Les souris seront sacrifiées à l’âge adulte à différents temps après l’induction de la délétion (1 mois, 2 mois, 3mois, 5 mois et 11 mois), temps qui ont déjà été étudiés dans d’autres pathologies rénales.