Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 02/06/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-052555)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le diabète de type 1 (DT1) est une maladie auto-immune se manifestant par une destruction sélective des cellules beta du pancréas qui sécrètent l’insuline, causant une diminution de la production d’insuline et une hyperglycémie. À ce jour, l’injection régulière d’insuline est largement pratiquée mais peut-être limitée par le risque d’hypoglycémie, ou de maladie chronique rénale associée. Alternativement, des ilots pancréatiques contenant les cellules beta peuvent être préparés à partir de pancréas de donneurs décédés et être injectés (greffés) dans la veine « porte » des patients pour pouvoir se loger dans le foie. Ce type de greffe entre personnes différentes nécessitent un traitement immunosuppresseur à vie, problème d’autant plus important pour la greffe d’ilots qui doit être reproduite 3 fois pour un même patient. Ces greffes d’ilots ont fourni des résultats cliniques spectaculaires et sont maintenant autorisées par la Haute Autorité de Santé, mais reste freinées par la rareté des donneurs, le faible nombre d’îlots récoltés d’un pancréas et le risque de rejet lié au système immunitaire du patient. Nous avons pu démontrer que le traitement du pancréas de souris par un inhibiteur de la traduction des protéines permettait d’augmenter la qualité des ilots récupérés à partir d’un pancréas. Dans des expériences de transplantation d’ilots entre souris de même souche (pour éviter le rejet de greffe), nous avons démontré que les ilots préparés avec notre molécule permettaient de traiter le diabète des souris de manière beaucoup plus efficace que des ilots préparés sans la molécule. Notre objectif est maintenant de démontrer l’efficacité de notre approche dans des conditions où les ilots peuvent être rejetés. Nous préparerons des ilots pancréatiques de souris, de porc et humains et nous les grefferons dans des souris diabétiques présentant ou non un système immunitaire fonctionnel. Nous utiliserons une procédure de greffe utilisée en clinique (transplantation dans la veine porte du foie) et des traitements immunosuppresseurs limitant le rejet. Cela nous permettra d’obtenir les dernières données nécessaires pour envisager un passage en clinique. En raison de la nécessité d’utiliser une nouvelle lignée de souris immunodéprimées, plutôt que des animaux irradiés, il a été nécessaire de modifier le projet initial avec un ajout de 100 animaux supplémentaires.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les résultats de ce projet fourniront les bases pour transposer notre procédure de préparation d’ilots pancréatiques en clinique humaine pour le traitement du diabète de type I, ce qui permettra d’augmenter le nombre d’îlots disponible à la greffe et en plus avec une meilleure efficacité par rapport au protocoles actuels. Grâce à cela, beaucoup plus de patients présentant un diabète de type 1 pourraient recevoir ces ilots et cela pourrait même être proposé à d’autres types de patients comme ceux ayant subit une pancréatectomie.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les interventions sont présentées selon l’ordre chronologique. Pour le transfert des îlots: (1) 2 injections intraperitonéales (5-10 secondes) à 1 semaine d’écart. (2) 1 semaine après la deuxième injection, chirurgie abdominale sur animaux anesthésiés (20-30 minutes). (3) à 2, 4, 6 et 8 semaines après la chirurgie, 7 prises de sang (goutte à la queue) sur une durée de 4 heures sur souris vigile (10-15 second par prise). (4) 4 prises de sang effectuées sur souris vigile au niveau de leur mandibule, seront réalisées dans la semaine de la chirurgie et 1, 3, 6 et 8 semaines après celle-ci (10-15 second par prise). (5) 1 goutte de sang obtenue par une piqure au niveau de la queue sur souris vigile (10-15 second par prise) 2 fois par semaine pendant 10 semaines. A noter que les prises de sang réalisée en « (3) » et « (4) » seront également utilisées pour le suivi hebdomadaire « (5) ».
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances et complications éventuelles de la procédure incluent : (1) Stress et angoisse, voire des douleurs, liés aux contentions multiples auxquelles s’additionnent les actions d’injections et de prélèvements sanguins. Les opérateurs sont formés aux dernières méthodes de contention et de prélèvement moins traumatiques pour l’animal. (2) Des complications éventuelles peuvent survenir au cours et après la procédure chirurgicale et notamment une mauvaise cicatrisation, un saignement ou une infection du site de la greffe ou du site de l’injection. Ces complications sont rares (
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
180 animaux seront euthanasiés en tant que vieux reproducteurs ou de sexe non désirés et seront utilisés pour des prélèvements de tissus. A cela s’ajoute 480 animaux qui seront euthanasiés en fin de procédure pour des analyses histologiques et métaboliques des animaux.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
De nombreuses études en utilisant des lignées cellulaires et des îlots primaires isolés de souris nous ont permis 1) d’établir la concentration optimale du produit pour obtenir la meilleure survie et fonctionnalité des îlots pancréatiques, 2) de démontrer la capacité de notre composé à protéger les îlots en culture de l’absence d’oxygène et 3) d’établir les mécanismes mis en jeu. Toutes ces étapes d’optimisation ont été effectuées in vitro avec un nombre très limité d’îlots par rapport aux expériences de transplantation. Néanmoins, aucune méthode alternative au modèle in vivo n’existait pour aller plus loin dans notre étude et démontrer l’efficacité de notre approche pour soigner le diabète de type 1. Ainsi, d’autres études préalables à ce projet ont permis de montrer l’efficacité de notre approche pour normaliser la glycémie de souris diabétiques quand des ilots traités par notre molécule sont greffés au niveau de la capsule rénale ou de la veine porte de souris diabétique de la même souche. Néanmoins, à cette étape du projet et comme aucune méthode alternative n’existe pour reproduire la complexité cellulaire d’un ilot pancréatique , ni pour reproduire la réponse inflammatoire multiple et spécifique du rejet de greffe au niveau de la veine porte et du foie, nous sommes obligés de déterminer maintenant in vivo 1) l’efficacité de la procédure dans un environnement ou le rejet de greffe est possible et 2) à déterminer l’efficacité de la procédure quand les ilots sont d’origine porcine ou humaine dans un environnement ou le système immunitaire fonctionne ou ne fonctionne pas.
2. Réduction
Les études d’optimisation in vitro nous ont permis de réduire le nombre de souris nécessaire pour les procédures chirurgicales. A noter, l’effet de notre molécule sur la qualité des ilots de porcs et humains sera évaluée in vitro avant de réaliser les expériences de greffes, pour n’utiliser que des conditions optimales de récupération fonctionnelle. Le nombre de souris utilisées dans l’étude est strictement calculé pour obtenir des résultats statistiquement concluants, tout en réduisant au maximum le nombre de souris nécessaires.
3. Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe de 5 ou 6 selon leur poids et en milieu enrichi. Ils seront surveillés quotidiennement (comportement, apparence, signes cliniques) par le personnel animalier d’une part, et par les personnes en charge de l’expérimentation d’autre part. Les animaux immunodéficients sont élevés en cage ventilée, manipulés sous une hotte stérile et ont une procédure de change de litière et de suivi sanitaire spécifique et indépendant des animaux possédant un système immunitaire fonctionnel pour les protéger des pathogènes environnants. Toute apparition de signes de douleur tels que prostration, dos vouté, isolement et poil hérissé entrainera l’ouverture d’une fiche de score avec des points limites bien définis. Une attention particulière sera portée aux différents points d’injection, au suivi des souris diabétiques (poids, glycémie) et à la zone de chirurgie pour les animaux transplantés. Lors des chirurgies, les animaux sont injectés au moment de l’anesthésie avec de la solution saline pour prévenir la déshydratation et un analgésique pour prévenir au mieux les douleurs inhérentes à la procédure de chirurgie. L’ensemble de la procédure de chirurgie est réalisée sous une hotte stérile, sur tapie chauffant et avec un champ opératoire et une désinfection préalable et post-chirurgie avec un antiseptique. Lors des mises à mort, une sédation préalable est réalisée pour limiter le stress au moment de la dislocation.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Aucune méthode alternative ou modèle in vitro n’est disponible pour aller plus loin dans notre étude, car la complexité du système immunitaire ne peut être récapitulée in vitro. Cette étude de transplantation, dans des conditions ou le rejet pat le receveur est possible, est essentielle pour étudier in vivo le comportement de nos ilots vis-à-vis du système immunitaire humain. Cette étape est primordiale avant de pouvoir proposer notre approche aux procédures cliniques. De plus, l’ensemble des protocoles pour cette espèce est maîtrisé par les opérateurs et les outils de suivi et d’analyses sont déjà disponibles. Les animaux entreront dans les procédures entre 8 et 18 semaines d’âge.