Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 21/08/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-098997)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’objectif central de ce projet est le développement de thérapies pour l’œil. Physiologiquement, les cellules de la cornée assurent le maintien de sa transparence et participent à la préservation de la surface oculaire. Dans certaines maladies de la cornée (qu’elles soient génétiques ou inflammatoires) ou dans les cas de blessures cornéennes, ces cellules ne remplissent pas leur rôle ou peuvent être complètement détruites, ce qui entraine une opacification de la cornée et une perte – partielle ou totale – de la vision. Pour remplacer ces cellules détruites ou pathologiques, nous souhaitons évaluer le potentiel régénératif de cellules souches génétiquement modifiées et de dérivés de ces cellules (qu’on appelle vésicules), que ce soit pour le traitement de cicatrices cornéennes ou la préservation de la surface oculaire pathologique. Plus précisément, nous souhaitons valider la capacité des vésicules issues cellules souches modifiées génétiquement à (i) intégrer la structure de la cornée, (ii) limiter ou traiter les cicatrices cornéennes et (iii) évaluer leur capacité à restaurer un profil génétique normal dans un modèle d’atteinte de la surface oculaire. L’un des avantages d’une thérapie basée sur les vésicules par rapport à la thérapie cellulaire est que les vésicules peuvent être utilisées comme un médicament standard et ne présentent pas de risque de rejet. Afin de mettre à bien ce projet, nous aurons recours au modèle murin. La souris est en effet un modèle particulièrement adapté aux études des pathologies oculaires liées à la cornée. Malgré sa petite taille, la souris est proche de l’homme sur le plan de la physiopathologie des affections cornéennes, de la formation de cicatrices cornéennes ainsi que du renouvellement des cellules de la surface oculaire.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’objectif de ce projet de recherche est d’établir la possibilité de stabiliser, voire restaurer la transparence cornéenne dans un contexte pathologique. Le bénéfice de mettre en évidence la potentialité thérapeutique de nos particules génétiquement modifiées est multiple ; il permettra d’améliorer d’une part la description et compréhension des mécanismes biologiques impliqués dans la régénération cornéenne et d’envisager de nouvelles voies thérapeutiques pour des pathologies oculaires non ou mal prises en charge. Il s’agit d’une problématique de grande importance : en effet, on estime que les plaies de cornée représentent environ 7 à 14 pourcents des blessures traumatiques oculaires vues en unité d’urgence ophtalmologique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
La chirurgie de l’œil sera réalisée une unique fois sur chacun des animaux sous anesthésie générale. La durée moyenne de l’intervention est d’environ 30 minutes (valable pour l’ensemble des animaux qui seront inclus dans le projet). Outre l’anesthésie générale, une anesthésie locale sous forme de goutte sera appliquée sur l’œil étudié et, en fin de chirurgie, des analgésiques seront administrés à l’animal. Les imageries seront réalisées sur tous les animaux. Le temps moyen d’une imagerie se situe entre 5 et 20 minutes. Les imageries d’une partie des animaux seront réalisées immédiatement après la chirurgie, puis à 24h et 48h, et enfin à 1, 2 et 4 semaines, soit au maximum 6 fois/animal et pour le restant des animaux avec d’autres techniques d’imageries 2 fois par jour les trois premiers jours suivant la chirurgie, puis à 1, 2 et 4 semaines ; soit au maximum 9 fois/animal (valable pour l’ensemble des animaux qui seront inclus dans le projet). Le traitement (à base de cellules ou de vésicules) est applicable localement, typiquement sous forme de gel ou de collyre. En gel, le traitement sera appliqué une unique fois suite à la chirurgie. En collyre, le traitement sera appliqué 2 fois par jours les 3 premiers jours puis une unique fois à 1 semaine puis 2 semaines. Le temps d’une application de collyre est inférieur à 1 minute, celui du gel autour de 5 min (durée typique de polymérisation du gel). (Valable pour l’ensemble des animaux qui seront inclus dans le projet). En fin de procédure, les animaux seront systématiquement euthanasiés par une méthode réglementaire en vue des prélèvements pour analyse.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le modèle étant celui d’une blessure cornéenne, il est attendu des nuisances similaires à celles de la pathologie humaine, à savoir une opacification de la cornée, entraînant sur cet œil une baisse de l’acuité visuelle. Les anesthésies générales gazeuses, ou fixes pour les expérimentations le nécessitant, peuvent générer un court stress à l’endormissement. Pour les anesthésies fixes, les animaux recevront une unique injection au niveau de l’abdomen ; cette injection peut générer une légère douleur au moment de l’introduction de l’aiguille. Il existe un risque très léger de péritonite en cas d’injections répétées. De plus, l’anesthésie peut entraîner un risque d’hypothermie ou, dans de très rares cas, un risque de décès. A la suite de la chirurgie, il peut arriver que les animaux ressentent transitoirement de légères démangeaisons au niveau de l’œil.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux de la procédure seront euthanasiés immédiatement après la dernière session d’imagerie et des prélèvements seront systématiquement effectués pour des analyses post-mortem complémentaires.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
En parallèle, des études in vitro sur des modèles cellulaires cornéens sont actuellement en cours : nous avons déjà mis en évidence que les cellules cornéennes étaient capables de capter correctement les vésicules et leur contenu. Toujours in vitro, nous avons également montré le bénéfice thérapeutique des vésicules (en particulier, leur activité cicatrisante et anti-fibrotique). Cependant, la complexité de la cornée et, a fortiori, sa régénération ne peut être complètement récapitulée in vitro. Il n’existe en effet pas à ce jour de modèles capables de reproduire l’ensemble des structures complexes cornéennes. Ainsi, afin de pouvoir prendre en compte la globalité des mécanismes de régénération (entre autres, les interactions cellules-cellules, la réponse immunitaire, etc.) et d’établir les mécanismes biologiques de cicatrisation impliqués, l’utilisation de l’animal nous est indispensable. De plus, la finalité de cette étude étant le développement de stratégies thérapeutiques, la mise en place des voies d’administration adéquates des composés et leur biodisponibilité ne peuvent être seulement étudiées sur un modèle animal.
2. Réduction
Le nombre d’animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire afin de pouvoir mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés et de pouvoir répondre à la question scientifique posée, tout en tenant compte de la volonté de limiter au maximum le nombre requis. Ce projet impliquera au maximum un total de 1450 souris. Le nombre d’animaux a été estimé à l’aide d’un logiciel statistique adapté. Toutes nos expériences seront analysées grâce à des logiciels statistiques dédiés.
3. Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des cages avec un enrichissement tel qu’un tunnel en carton, des bâtons en bois, du coton,), avec nourriture et eau à volonté. Le nombre d’animaux par cage est limité à 5. La température et l’hygrométrie sont contrôlées. Un seul œil sera traité durant l’expérimentation. Le second œil sera systématiquement utilisé comme contrôle de référence. Un suivi quotidien des animaux sera réalisé par le personnel qualifié de l’animalerie et/ou les expérimentateurs afin de s’assurer de leur bien-être. Toute modification physique/comportementale anormale ou point limite atteint sera noté dans le logiciel de gestion des animaux. L’application de l’échelle décisionnelle définie par notre Structure Chargée du Bien-Etre des Animaux permettra de modifier la procédure en cours avec l’administration d’un traitement anti-douleur, et/ou de décaler dans le temps les actes prévus par la suite ou enfin d’euthanasier l’animal en dernier recours. De plus, afin de limiter tout stress et toute souffrance, les procédures de chirurgie se feront sous anesthésie générale associée à un protocole analgésique en pré-, per- et post-opératoire.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est un modèle particulièrement adapté aux pathologies liées à la cornée. Malgré sa petite taille, la souris est proche de l’homme sur le plan de la physiopathologie et des affections de la cornée mais également sur la formation des cicatrices cornéennes. De plus, il existe déjà un modèle murin de la pathologie ayant montré d’importantes similitudes physiopathologiques avec l’homme lors d’études histologiques préalables de leurs cornées. Au sein de notre équipe, nous possédons une bonne connaissance du comportement des souris et sommes donc aptes à juger de leur bien-être. La structure dans laquelle nous travaillerons est une structure possédant tout l’équipement spécifique pour réaliser l’imagerie de l’œil des souris. Les expérimentations se dérouleront sur des souris adultes (6-8 semaines) car il s’agit d’une période optimale pour la fonction cornéenne et sa régénération. De plus, à partir de 6 semaines, le tissu cornéen est mature et la taille de la cornée maximale.