Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 03/06/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-046935)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le fentanyl est un antidouleur puissant qui, en cas de surdosage, peut ralentir dangereusement la respiration, voire entraîner la mort. Récemment, on a découvert qu’il est souvent mélangé à d’autres substances, telles que les relaxants musculaires, les traitements contre l’épilepsie ou encore les stimulants, comme la cocaïne. Le traitement habituel pour reverser ses effets, la naloxone, pourrait devoir être utilisé en plus grande quantité lorsqu’il est combiné à ces autres drogues. Cependant, à ce jour on ne connaît pas encore la dose de naloxone nécessaire dans ces cas de polyintoxications. Ainsi, nous menons une étude expérimentale sur le rat afin d’évaluer l’impact de ces substances sur la respiration et sur le diaphragme, principal muscle impliqué dans la ventilation, dans un contexte d’intoxication. Nous analyserons ensuite leur distribution cérébrale et étudierons d’éventuelles interactions entre ces molécules. Enfin, nous évaluerons l’efficacité de la naloxone pour reverser leurs effets. Ce projet contribuera à optimiser les stratégies thérapeutiques actuelles et à développer de nouvelles approches pour une prise en charge plus efficace des intoxications au fentanyl et aux substances associées.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les résultats de ce projet permettront de mieux caractériser les mécanismes de toxicité mis en jeu par le fentanyl en association aux substances psychotropes les plus souvent retrouvées en co-consommation aujourd’hui et d’optimiser ou de développer de nouvelles thérapeutiques au-delà du simple traitement symptomatologique pour la prise en charge des patients intoxiqués disponible à ce jour.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Une première partie des animaux subiront : Procédure chirurgicale sous anesthésie gazeuse (20 mins) + port d’une sonde de télémétrie (7 jours) + injection de substances (1–2 injections, 5-10 secondes) + mise en boite de mesure isolée (6h). Une seconde partie des animaux subiront : Procédure chirurgicale sous anesthésie gazeuse (30 mins) + port d’un cathéter (48h) + injection de substances (1 injection, 5 secondes) + prélèvements de sang sur animaux vigiles (9 prélèvements ; 30 secondes/ prélèvement sur 24h). Une autre partie des animaux subiront: Procédure chirurgicale sous anesthésie gazeuse (45 mins) + port d’une sonde et isolement en cage individuelle (7 jours) + injection de substances (1–2 injections, 5-10 secondes) + mise en cage de mesure isolé (6h). Une quatrième partie des animaux subiront : Procédure chirurgicale sous anesthésie gazeuse (30 mins) + port d’un cathéter (48h) + injection de substances (1 injection, 5 secondes) + prélèvements de sang sur animaux vigiles (13 prélèvements ; 30 secondes/ prélèvement sur 24h). Enfin, la dernière partie des animaux subiront: injection de substances (1 injection, 5 secondes); perfusion intracardiaque sous pentobarbital sodique (15 mins).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Stress de quelques secondes lors des injections. Isolement du rat dans une enceinte hermétique en plexiglas pendant 6 heures durant les mesures de la ventilation. Hébergement des rats pendant une semaine en cage individuelle à la suite de la chirurgie jusqu’à la fin de la procédure évaluant les effets respiratoires périphériques. Isolement du rat dans un cylindre de plexiglas pendant 6h pour réaliser les prélèvements sanguins. Léger risque de thrombose et d’hypolocomotion pour certains animaux lors de la mise en place de cathéters. Chirurgie de 10 min à 35 min après anesthésie générale précédée d’une analgésie. Forte sédation par les analgésiques étudiés pouvant entrainer une réduction de l’activité locomotrice, une rigidité musculaire, une hypothermie et une dépression respiratoire pouvant aller jusqu’au coma et au décès. Variabilité de la durée et de l’intensité de ces effets en fonction des molécules et des associations administrées.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
La réutilisation des animaux est impossible en raison de la récupération post-mortem de l’appareillage de télémétrie ou de l’atteinte d’un point limite qui requiert la mise à mort des animaux. Par ailleurs, les rats manipulés dans la procédure évaluant les effets des molécules sur le système nerveux central seront mis à mort à différents temps de mesure empêchant une étude longitudinale dans cette procédure.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’ensemble des procédures ne sont pas remplaçables par des expériences in silico ou in vitro, en raison d’une approche physiopathologique du système respiratoire intégrée sur animal entier ainsi que la caractérisation du comportement pharmacocinétique des différentes molécules dont les différentes phases ne peuvent être évaluées dans leur intégralité que par l’utilisation d’animaux, en particulier le rat dont la taille est la plus adaptée aux procédures expérimentales.
2. Réduction
Les effectifs ont été determinés comme nécessitant 6 à 9 rats par groupe à l’aide de tests statistiques permettant une analyse des résultats obtenus adaptée. De plus, si aucun effet ventilatoire significatif n’est observé à la suite des associations médicamenteuses, la suite des expériences ne seront pas réalisées dans le but de réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés.
3. Raffinement
L’ensemble des procédures sont réalisés par un personnel compétent. Pour améliorer leur bien-être, les animaux sont hébergés en groupes sociaux dans des cages contenant de l’enrichissement. La surveillance quotidienne des animaux sera assurée par un personnel qualifié, et des points limites spécifiques adaptés aux différentes procédures seront mis en place pour détecter et réduire toute souffrance ou douleur. Si nécessaire, des analgésiques seront administrés, tout en veillant à ne pas perturber le déroulement de l’expérience. En cas de besoin, des procédures réglementaires de mise à mort anticipée seront appliquées. Toutes les interventions chirurgicales prévues dans ce projet seront réalisées sous anesthésie générale et accompagnées d’une gestion adéquate de la douleur pendant la période périopératoire. De plus, une ouate en silicone sera utilisée après la chirurgie pour favoriser une meilleure cicatrisation et une prise en charge plus rapide en cas de saignement. Enfin, l’étude pharmacocinétique sera réalisée à l’aide de microprélèvements dans le but de réduire au maximum le volume sanguin à prélever.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le rat, est un modèle de référence dans notre champ d’étude du fait de sa physiologie respiratoire très proche de la physiologie humaine. En plus de sa taille adéquate qui permet une facilité et une répétition des prélèvements, son métabolisme est très semblable à celui de l’Homme, ce qui facilitera la translation des données pharmacocinétiques à l’Homme. La pose de sondes indispensables à la réalisation de nos procédures est plus aisée sur le rat permettant l’obtention des résultats plus reproductibles. La population jeune étant la plus affectée par les problèmes de mésusage de substance, des rats jeunes adultes âgés de 6 à 8 semaines seront utilisés. Ceci nous permettra en plus de pouvoir faire l’analogie avec les résultats déjà obtenus et les articles publiés dans la littérature.