Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 02/10/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-072471)
Privés des cinq sixièmes de leurs reins en trente minutes d’opération, contrôlés quatre semaines plus tard par prélèvement sanguin pour vérifier que l’insuffisance rénale s’est bien installée, puis gavés et échographiés cinq fois, 315 rats vont être utilisés dans des procédures d’un niveau de souffrance modéré à sévère. La néphrectomie concerne 288 d’entre eux et le porteur la classe sévère, avec une perte de poids attendue après l’opération. L’objectif déclaré est de tester si le blocage d’une enzyme, Ezh2, ralentit la calcification de la valve aortique, sur la base de résultats obtenus in vitro et non publiés. Les rats qui perdent 20 % de leur poids ou dont le score de suivi dépasse 5 sont tués par surdose anesthésique, les autres à l’issue du protocole pour le prélèvement de leurs organes.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le rétrécissement aortique calcifié (RAC) est la valvulopathie la plus fréquente dans les pays occidentaux et sa prévalence augmente avec l’âge. Elle est caractérisée par une calcification progressive des tissus de la valve aortique. Cependant, il n’existe actuellement aucun traitement pharmacologique permettant de stopper le développement de la maladie. La seule issue thérapeutique consiste en une intervention chirurgicale de remplacement de la valve aortique ou en l’implantation d’une prothèse biologique dans la valve aortique par voie percutanée (TAVI). Nos travaux préliminaires sur modèles cellulaires, au laboratoire, ont montré l’intérêt du ciblage thérapeutique d’une enzyme spécifique appelée Ezh2, afin de réduire les phénomènes inflammatoires liés à la formation de calcifications dans la valve aortique. L’objectif central de ce projet est de comprendre le rôle de cette enzyme dans les processus associés à la calcification valvulaire aortique dans le contexte du RAC, en travaillant sur un organisme biologique complet.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Dans cette étude nous souhaitons démontrer l’intérêt thérapeutique du ciblage de notre enzyme d’intérêt, Ezh2, pour réduire et ralentir le développement des calcifications valvulaires aortique associées au développement du rétrécissement aortique calcifié.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
1. Pour l’étude cinétique, prélèvement répété (4 fois par rats) de sang, pour effectuer la cinétique des différentes doses de notre traitement administré par gavage, animal vigile mais contentionné, durée du prélèvement par animal = 1minute, classe modérée 2. Néphrectomie des 5/6ème, durée 30 minutes, classée sévère, une fois au cours de l’étude 3. Pour s’assurer de l’induction de l’insuffisance rénale chronique (IRC), un prélèvement sanguin sera réalisé à la 4ème semaine post-néphrectomie afin de mesurer les paramètres plasmatiques de la dysfonction rénale (créatinine, urée) pour n=288 rats, classe modérée 4. Échocardiographie, 30minutes, classée légère, 5 fois au cours de l’étude.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les prélèvements sanguins entraineront de la fatigue et l’administration du traitement par gavage une prostration de l’animal. La procédure de néphrectomie des 5/6ème est classée sévère. Une perte du poids corporel est attendu après la procédure.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Mise à mort dans l’objectif de prélever les organes afin d’étudier sur le plan histologique les effets de la maladie et la réponse aux différents agents pharmacologiques utilisés. Cela permettra de mieux comprendre le développement du rétrécissement aortique et les effets des substances utilisés pour lutter contre le processus pathologique de la maladie.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Des résultats non publiés de notre laboratoire ont montré que le ciblage, in vitro, de l’enzyme épigénétique Ezh2 dans les cellules inflammatoires permet de réduire leur potentiel participant au développement de la calcification de la valve aortique. Dans cette étude nous voulons évaluer, in vivo, dans un système biologique entier, l’effet du ciblage spécifique d’Ezh2 sur les processus associés au développement du RAC. De plus, travailler sur modèle animal est une étape indispensable si l’on souhaite développer par la suite un médicament chez l’Homme.
2. Réduction
Pour réduire au maximum le nombre d’animaux nécessaires à cette étude nous avons mis en place une stratégie d’optimisation des prélèvements et des analyses ex vivo durant la procédure et au moment de la mise à mort. Des mesures non-invasives de la fonction cardiaque ainsi que des analyses histologiques seront mises en place. Le choix des inhibiteurs pharmacologiques de Ezh2 est issu d’expériences préalablement réalisées dans des modèles cellulaires de rétrécissement aortique calcifié. A l’aide d’un logiciel qui s’appuie sur la variabilité statistique des résultats obtenus le nombre d’animaux nécessaire est ajusté. Des animaux des deux sexes seront utilisés dans nos procédures afin de s’affranchir d’un effet du genre.
3. Raffinement
Les animaux sont hébergés aux normes requises et un enrichissement des cages est mis en place. Des points limites adaptés grâce à notre grille de score s’appuyant sur le comportement de l’animal, son apparence, sa perte de poids (≥20%) et des signes cliniques spécifiques associés à une stratégie d’anesthésie, d’analgésie et de réhydratation seront mise en place avec un suivi quotidien du bien-être animal. Si les points limites sont atteints ou si la somme des paramètres de suivi atteint un score supérieur à 5, la méthode mise à mort prévue est la surdose anesthésique. Pour permettre une meilleure récupération après la chirurgie, l’animal sera placé sous lampe chauffante jusqu’à son réveil dans une cage contenant de la nourriture en gel. Par ailleurs les expérimentateurs auront des contacts pluri hebdomadaires avec les animaux afin de tendre à une habituation.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le choix du rat Sprague Dawley se justifie par l’expérience du laboratoire à la fois pour la chirurgie de néphrectomie mais également pour l’étude des fonctions cardiaque par échocardiographie. Par ailleurs, le rapprochement des espèces humaines et des rongeurs sur le plan phylogénétique rend pertinent le choix de cette espèce en garantissant une bonne extrapolation des résultats chez l’homme. Nous allons inclure des rats mâle et femelle (sexe ratio 1/1) de 10 semaines pour l’étude. La taille des rats à cet âge permet une réalisation facilitée des chirurgies et correspond à un âge habituel dans la littérature pour l’induction du modèle.