Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 23/10/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-190562)
650 rats vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Une injection de cristaux d’urate dans une articulation déclenche une crise de goutte, puis leurs pattes subissent des stimulations mécaniques et thermiques répétées jusqu’à six fois par jour et des administrations de composés par de multiples voies, pour tester des candidats analgésiques. Le porteur indique que l’inflammation peut provoquer douleur, gonflement, ulcères et automutilation, et que ce modèle sévère laisse les animaux douloureux, ce qui exclut selon lui de les garder en vie. Sur le remplacement, il affirme que les méthodes in vitro n’étudient que la nociception et non la douleur avec sa composante émotionnelle, et conclut que l’animal vigile reste la « seule option » avant l’humain.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet répond à un besoin important de santé, celui du traitement des poussées aiguës d’arthrite goutteuse, qui occasionnent une souffrance importante, un handicap, et des séquelles à terme. Les dépôts de cristaux d’urate de sodium au sein des articulations sont fréquents et touchent plus de 17.5% des personnes âgées de plus de 75 ans. Ils peuvent être responsables d’inflammation articulaire aiguë récidivante Certains médicaments utilisés pour contrer cette pathologie induisent des effets secondaires parfois mortels, en particulier chez des patients avec insuffisance rénale. Les anti-inflammatoires non stéroïdiens ou les corticoïdes sont aussi capables de contrôler l’inflammation goutteuse. Enfin, de nombreux patients ne peuvent pas utiliser ces médicaments en raison des comorbidités. Ainsi, il existe un réel besoin de traitement local efficace, et rapidement actif sur la douleur, qui est intense au cours d’un accès goutteux. Les modèles expérimentaux d’arthrite sont utilisés depuis longtemps pour comprendre les mécanismes physiopathologiques de la maladie. Les études pré-cliniques sont menées principalement pour évaluer la capacité de nouveaux traitements à inhiber l’inflammation et la destruction des articulations, et non à inhiber la douleur. Celle-ci est très rarement étudiée dans les modèles animaux d’arthrite, or c’est d’un intérêt clinique majeur pour les patients. L’objectif de ce projet est d’évaluer de nouveaux candidats médicaments innovants dans un modèle d’arthrite induite par des cristaux d’urate.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet a pour objectif d’améliorer la prise en charge des patients par la mise au point de nouveaux traitements. Il répond à un besoin important de santé, celui du traitement des poussées aiguës d’arthrite goutteuse, qui occasionnent une souffrance importante, un handicap, et des séquelles à terme.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Induction du modèle : injection intra-articulaire afin d’induire le modèle (quelques secondes à 2-3 minutes). Tests : stimulation mécanique ou thermique d’une durée inférieure à 1 min par stimulation. La stimulation est stoppée dès réaction de l’animal. Les tests peuvent être répétés plusieurs fois sur une même journée dans la limité de 6 points de mesure par jour. Ils peuvent être réalisés sur plusieurs jours. Les animaux recevront des traitements de composés (voie intrapéritonéale, intra-articulaire, orale, sous-cutanée, intramusculaire, intranasale, intra-rectale, intra-colonique, intraveineuse, intrathécale, intra-articulaire). Ces actes durent quelques secondes. Ils pourront être réalisés une seule fois, ou plusieurs fois par jour espacé de 0min (simultanément) à plusieurs heures (2-4-6-8-12) ou même de plusieurs jours (une fois par semaine, un jour sur deux) Ceci est dépendant de la pharmacocinétique du composé testé. De plus, les animaux pourront subir des prélèvements de sang en répétés ou en prélèvement unique afin de suivre la pharmacocinétique du composé testé. Les prélèvements de sang durent maximum 3 minutes et les animaux peuvent être sous anesthésie pendant 5minutes. Les prélèvements sont limités à un maximum par jour selon les recommandations en vigueur.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’injection de cristaux d’urate est faite au niveau d’une articulation : Ceci peut entrainer une douleur articulaire ainsi que les symptômes d’une inflammation locale : rougeur, gonflement, chaleur. Quand l’inflammation est trop importante, les animaux peuvent se mutiler ou des zones ulcéreuses peuvent apparaître. – Nuisances liées aux tests : les animaux sont isolés en compartiments plexiglas, et leurs pattes arrière sont stimulées à plusieurs reprises. Les tests peuvent être répétés plusieurs fois sur une même journée dans la limité de 6 points de cinétique par jour. Ils peuvent être réalisés sur plusieurs jours. – Nuisances liées à l’administration de composés clients. Les composés administrés peuvent induire des effets secondaires qui sont listés dans les points limites (sédatio, posture anormale..)
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Le modèle d’arthrite est un modèle sévère. Les animaux restent donc douloureux. Il n’est donc pas concevable de les replacer. De ce fait, dès la fin de la phase expérimentale, les animaux sont mis à mort par le personnel habilité.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité de candidats médicaments analgésiques. Les modèles in silico et in vitro permettent seulement d’étudier les effets de ces molécules sur la nociception, c’est-à-dire les mécanismes biologiques encodant les stimuli endommageant, ou susceptibles d’endommager les tissus. Selon sa définition, la douleur est une « expérience sensorielle et émotionnelle ». L’étude de potentiels traitements analgésiques doit donc être conduite dans des modèles restituant à la fois la composante sensorielle et émotionnelle et permettant l’analyse du comportement en plus de la physiologie; faute de quoi c’est la nociception et non la douleur qui est étudiée. L’étude des candidats médicaments analgésiques chez l’animal vigile reste la seule option pour démontrer l’efficacité sur la douleur avant le passage chez l’homme.
2. Réduction
Une expérience préliminaire permettra de valider le modèle et de déterminer le nombre d’injections nécessaires afin de réduire le nombre de groupes et donc d’animaux dans l’expérience principale. Pour chaque étude, le nombre d’animaux utilisé est réduit au minimum nécessaire pour l’obtention d’informations robustes et statistiquement pertinentes. Le nombre d’animaux par groupe de traitement a été fixé à n=10 en se basant sur les données bibliographiques disponibles. En fonction du design de chaque étude des analyses statistiques seront réalisées.
3. Raffinement
Les animaux ont accès dès leur arrivée dans l’animalerie à de l’enrichissement (briquettes en bois, tunnel en polycarbonate rouge transparent) et sont habitués à la salle d’expérimentation et aux tests (contention, enceinte…) afin de limiter leur stress. Lors des tests, des valeurs dites de cut-off sont fixées et correspondent à la stimulation maximale que peut subir l’animal. Ceci permet d’éviter les lésions dues au test ou les stimulus plus douloureux que nécessaire. Dans le cadre des tests thermiques, le choix des températures est fait afin de limiter la douleur et de mesurer une allodynie (stimulus non douloureux pouvant être ressentie comme douloureux par des animaux pathologiques). Une anesthésie est appliquée avant chaque acte le nécessitant/le permettant : prélèvements, traitements particuliers, … Une surveillance accrue des animaux est mise en place au vu de la thématique de la recherche. Des points limites sont clairement établis et des mesures sont mise en place suite à l’induction du modèle : aliments placés dans la cage de l’animal si difficultés à se nourrir, sous cutanée de NaCl ou de Glucose en cas de déshydratation. Un système de fiche de scoring est également mis en place afin de donner une vision objective des paramètres à suivre.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La question du remplacement des rongeurs par d’autres espèces est critique et suivie avec attention au sein de l’entreprise. Chez ces espèces la démonstration la capacité à ressentir la douleur telle que définie par l’IASP (International Association for the Study of Pain) est récente et les modèles in vitro d’étude de la pharmacologie de la douleur à visée clinique ne sont pas encore développés. Le rat a été sélectionné pour ce projet en se basant sur plusieurs critères : a) sensibilité aux stimuli nociceptifs utilisés dans ce projet ; b) large caractérisation du comportement et des modèles dans la littérature ; c) efficacité dans cette espèce des médicaments utilisés chez l’homme sont efficaces pour soulager une douleur équivalente suggérant l’existence de mécanismes biologiques communs. Les animaux utilisés pour l’ensemble des procédures sont des animaux péri-adolescents à adolescents. (5-7semaines ; 190-240g le jour d’induction du modèle). Ce stade a été choisi car il est adapté au développement du modèle, il permet un suivi sur plusieurs semaines des animaux, évitant d’avoir des animaux âgés pour lesquels des pathologies liées à l’âge pourraient interférer avec nos résultats. Ce stade de développement permet aussi d’avoir des animaux dans une gamme de poids adaptée aux tests réalisés ce qui limite le stress engendré par la contention.