Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 10/06/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-064620)
Chaque rat reçoit une seule molécule par une seule voie, soit dix injections sous la conjonctive en un mois, soit six injections dans le vitré étalées sur six mois, soit une injection unique sous la rétine. 3 000 rats vont être utilisés sur cinq ans, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. L’électrorétinogramme final dure quarante minutes, avec des électrodes plantées sous la peau des joues et du bas du dos et des lentilles posées sur l’œil, après une nuit passée dans le noir. Le porteur estime que dix rats traités et dix témoins suffisent par molécule, et retient le rat parce que la taille de son cristallin rend l’abord chirurgical de l’œil plus commode.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La dégénérescence maculaire lié à l’âge (DMLA) est une maladie neurodégénérative de la macula, zone centrale de la rétine où sont concentrés les photorécepteurs à cônes. Ces derniers sont indispensables à la vision fine, des couleurs et du contraste. S’ils dégénèrent, le sujet perd l’information visuelle centrale. La DMLA est la première cause de handicap visuel chez les personnes de plus de 50 ans dans les pays développés. Il existe deux formes de DMLA : sèche et humide. A l’heure actuelle, il n’existe aucun traitement curatif efficace pour la forme sèche, qui représente 80 pourcents des cas de DMLA. De nouveaux traitements sont actuellement en essai clinique. Ces traitements sont des antioxydants (vitamine E) ou agissant sur le système immunitaire, mais aucun de ces traitements ne cible spécifiquement le mécanisme de mort cellulaire des photorécepteurs. Ainsi, le but de ce projet est de trouver des molécules protégeant les photorécepteurs à cônes de la dégénérescence. Avant de passer sur un modèle vivant, des tests préalables in vitro (photorécepteurs en culture et explants de tissu rétinien) ont été réalisés pour évaluer les effets neuroprotecteurs potentiels de certaines molécules. Les molécules qui ont démontré un sauvetage des photorécepteurs à cônes ont été sélectionnées. Ces molécules seront testées in vivo sur différents modèles de rat présentant une dégénérescence de la rétine, et seront administrées selon différents modes d’injections oculaires déjà pratiqués en clinique. En fin de traitement, un examen électrorétinographique sera réalisé afin de mesurer l’activité des photorécepteurs à cônes après un stimulus lumineux. La réponse obtenue à cet examen permet une première évaluation de l’éventuel effet neuroprotecteur sur les cônes in vivo. Suite à cet examen, les animaux seront euthanasiés et les yeux prélevés afin de corréler les résultats du premier examen avec une analyse histologique des photorécepteurs à cône ex vivo.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet a pour but d’identifier des molécules qui préviennent la dégénérescence des photorécepteurs à cône. Si une ou plusieurs molécule(s) sont identifiée(s), un traitement pourra ensuite être envisagé pour soigner les millions de patients atteints de dégénérescence maculaire liée à l’âge (DMLA), de rétinopathie pigmentaire autres dystrophies rétiniennes.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Etape 1 : administration des molécules Nous allons administrer des molécules aux rats, par différentes voies oculaires selon leur pharmacologie. Chaque animal se verra administrer 1 seule molécule par 1 seule voie d’administration au cours de la procédure. -Collyres (sans anesthésie, animal vigile) : 1 goutte 1 à 3 fois par jour en fonction des molécules, pendant 3 mois -Injection sous-rétinienne : sous anesthésie générale, 1 seule injection par animal (durée de la procédure chirurgicale : 15 minutes) -Injection supra-choroïdienne : sous anesthésie générale, 1 seule injection par animal (durée de la procédure chirurgicale : 10 minutes) -Injections intravitréennes : sous anesthésie générale, 1 injection mensuelle pendant 6 mois (soit 6 injections au total par animal) (durée de la procédure chirurgicale : 10 minutes) -Injections sous-conjonctivales : sous anesthésie générale, 1 injection tous les 3 jours pendant 1 mois (soit 10 injections au total par animal) (durée de la procédure chirurgicale : 5 minutes). Suite aux administrations, un examen électrorétinographique (fonctionnement de la rétine sur animal vivant) sera réalisé, sous anesthésie générale, après mise en chambre noire pendant 1 nuit. Etape 2 : électrorétinogramme Des électrodes seront placées lors de l’électrorétinogramme en sous-cutané dans les joues et dans le bas du dos du rat comme prise de terre. Des lentilles cornéennes placées sur l’œil de l’animal enregistreront les réponses rétiniennes. Les électrodes sous cutanées se retirent comme une aiguille. La durée d’un examen électrorétinographique est de 40 minutes par animal. Suite à cet examen, l’animal sera directement euthanasié par une méthode règlementaire, puis des prélèvements oculaires seront réalisés.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les animaux pourront ressentir de la peur/détresse au moment des injections intra-péritonéales d’anesthésiants. Les animaux subiront un stress physique/thermique au moment des interventions chirurgicales. Dans les suites post-opératoires, une douleur oculaire du côté de l’intervention pourra survenir et la vision pourra être altérée, pendant quelques jours au maximum.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanasiés, par une méthode réglementaire, puis les yeux seront prélevés pour permettre des analyses histologiques complémentaires.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les molécules qui seront administrées in vivo ont préalablement été sélectionnées in vitro sur cultures cellulaires et explants de rétines de porc. Ces modèles présentent une dégénérescence des photorécepteurs à cône. Grâce à ces modèles, nous avons sélectionné des molécules ayant une double action : 1) de protection contre la mort cellulaire et 2) de préservation de la structure des photorécepteurs à cône. La fonctionnalité des photorécepteurs ne peut quant à elle être évaluée uniquement sur un modèle vivant permettant un abord thérapeutique local facilement accessible et contrôlable (œil de rat). Dans le cas présent, les tests seront effectués sur un modèle de rat présentant des signes de dégénérescence similaires à celui de l’homme, induite ou congénitale.
2. Réduction
Dans un souci de réduction, nous avons établi préalablement à l’étude la taille des effectifs utilisés grâce à un calcul de puissance. Nous estimons ainsi que 10 rats traités et 10 rats contrôles seront suffisants. Le nombre d’animaux par groupe est le minimum requis pour obtenir des résultats interprétables et atteindre l’objectif scientifique défini dans ce projet. Toujours dans un esprit de réduction, nous regrouperons les témoins pour les molécules ayant le même véhicule si les expérimentations ne sont pas trop asynchrones. Au total, 3000 animaux seront nécessaires à notre étude sur 5 ans.
3. Raffinement
Les animaux seront examinés quotidiennement par le personnel qualifié de l’animalerie et/ou les expérimentateurs. Les animaux seront hébergés dans des cages de stabulation avec enrichissement (coton pour le nid, rouleaux en carton), alimentation et abreuvement à volonté. Pour la réalisation des injections oculaires et des électrorétinogrammes, les animaux bénéficieront d’une anesthésie générale associée à une anesthésie locale appliquée directement sur le site opératoire (œil). Un gel hydratant sera utilisé pour protéger la surface cornéenne pendant la procédure. L’anesthésie pouvant provoquer une hypothermie, les rats seront placés sur un tapis chauffant durant toute la durée de l’intervention et en chambre thermostatée de 32 degrés Celsius jusqu’à leur réveil complet. Une nouvelle aiguille stérile sera utilisée pour chaque animal afin de limiter la douleur induite lors des injections. Les animaux seront réveillés de l’anesthésie par administration d’un antidote en fin d’intervention. Nous appliquerons une pommade anti-inflammatoire et antibactérienne suite aux injections intra et péri-oculaires et à l’électrorétinogramme. Pour limiter le stress des animaux lors du changement d’environnement (mise en chambre noire la veille de l’électrorétinogramme), les rats resteront dans leur cage habituelle d’hébergement, avec leurs congénères et l’enrichissement habituel (coton pour le nid, rouleaux en carton), ainsi que nourriture et eau à volonté. Une signalétique particulière pour les animaux en expérimentation est utilisée. Elle permettra une surveillance adaptée des animaux en fonction des points limites définis à chaque procédure afin de s’assurer de leur bien-être. Des critères d’arrêt ou points limites ont été déterminés pour chaque étape de la procédure expérimentale.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
L’anatomie oculaire chez le rat (notamment taille et volume du cristallin) est beaucoup plus favorable à un abord chirurgical pour délivrance intra- et péri-oculaire des molécules testées, permettant de réduire le nombre d’animaux et d’expérimentations étant donné une diminution du nombre d’échecs. Nous utiliserons des rats chez qui nous induirons une dégénérescence rétinienne et d’autres présentant une dégénérescence congénitale. Les administrations oculaires seront réalisées entre le 6ème et la 8ème semaine de vie pour les rats chez qui nous induisons la dégénérescence. Les administrations oculaires chez les rats avec dégénérescence congénitale auront lieu entre P21 et P45 ou entre 1 et 8 mois de vie en fonction de la lignée (âges respectifs correspondant à la dégénérescence des cônes dans ces modèles).