Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 16/01/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-192454)
960 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La moitié subit une ischémie oculaire chirurgicale de 90 minutes par augmentation de la pression, avec injections virales intravitréennes, tests visuels et électrorétinogrammes, pour étudier le rôle d’un récepteur des cannabinoïdes dans la protection des neurones de la rétine. Le porteur indique que la manipulation de l’œil peut provoquer douleurs, cataractes et baisse de l’acuité visuelle. Il affirme qu’une caractérisation in vitro a été menée mais que le mécanisme ne peut être étudié que sur un modèle de lésion in vivo, les yeux étant prélevés après la mise à mort.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La rétine, située dans l’œil, transforme la lumière en signaux électriques pour nous permettre de voir. Bien qu’elle se trouve en périphérie, la rétine fait partie du système nerveux central, composé de neurones et de cellules gliales, qui soutiennent les neurones. La perte de ces neurones peut entraîner une cécité irréversible. Le glaucome et la rétinopathie diabétique, qui sont les principales causes de cécité dans le monde, surviennent lorsque les neurones meurent à la suite d’une augmentation de la pression ou de l’obstruction d’un vaisseau. Les traitements actuels atténuent les symptômes sans se concentrer sur la protection des neurones. Des études montrent que certains composés dérivés du cannabis peuvent contribuer à sauver ces cellules en agissant sur des récepteurs spécifiques de l’organisme. Ce projet vise à comprendre comment cela fonctionne, offrant ainsi un espoir pour le traitement des maladies oculaires.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’ischémie oculaire, présente dans des maladies rétiniennes telles que le glaucome et le diabète rétinopathique, provoque la mort des cellules responsables de la transmission visuelle au cerveau, entraînant une cécité incurable. Actuellement, le glaucome est la principale cause de cécité irréversible, touchant 3,5% des personnes de 40 à 80 ans. Un défi majeur est que la perte de vision commence en périphérie du champ visuel, souvent imperceptible, d’où son surnom de « maladie silencieuse ». Lorsqu’elle est détectée, environ la moitié des neurones sont déjà perdus, irrécupérables comme dans la maladie d’Alzheimer. Les cellules de Müller, abondantes dans la rétine, jouent un rôle clé. Normalement, elles sécrètent des facteurs protégeant les neurones rétiniens, mais en cas de dommages, ces facteurs altérés déclenchent la mort des cellules ganglionnaires de la rétine, induisant la cécité glaucomateuse. Ce projet vise à élucider le rôle neuroprotecteur des cannabinoïdes dans la rétine pour développer des traitements sauvant les cellules ganglionnaires de la rétine de la mort en cas de dommages rétiniens, notamment l’ischémie oculaire. Avec de nombreux patients affectés, des traitements efficaces auront un impact social et économique majeur, améliorant la qualité de vie et économisant des ressources. À court terme, le projet permettra d’explorer le système endocannabinoïde rétinien. Le récepteur cannabinoïde, crucial dans divers processus physiologiques et pathologiques, reste peu étudié dans l’organe visuel. Bien que la fonction neuroprotectrice des cannabinoïdes dans la rétine soit établie, le mécanisme précis reste inconnu. Comprendre cette neuroprotection permettrait le développement de traitements spécifiques pour les maladies cellules ganglionnaires de la rétine-induites, offrant un espoir crucial pour ceux confrontés à une cécité irréversible.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Ischémie oculaire (90min). Tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale visant à provoquer une ischémie oculaire. La moitié d’entre eux appartiendra au groupe sham (seul l’œil sera canulé mais la pression ne sera pas augmentée) et l’autre moitié appartiendra au groupe ischémie oculaire (la pression sera augmentée). Cette procédure ne sera réalisée qu’une seule fois sur chaque animal et l’opération durera 90 minutes. Injection virale intravitréenne. A réaliser sur certains génotype d´animaux. Elle sera réalisée une seule fois et la procédure durera moins de 15 minutes. Test comportemental visuel (40min) et électrorétinogramme (25min). À effectuer sur tous les animaux à deux reprises : en préopératoire et en postopératoire. Traitement local aux cannabinoïdes (7jours) . À effectuer sur tous les animaux une fois par jour pendant 7 jours après l’opération. Traitement pharmacologique (8jours). À administrer à certains animaux, une fois par jour pendant 8 jours.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les procédures expérimentales prévues sont généralement douces, à l’exception de l’ischémie oculaire, et ne devraient pas causer d’inconfort ou d’effets indésirables significatifs. Les procédures peuvent être regroupées en fonction de la similitude des effets indésirables. L’ischémie oculaire aiguë et l’injection intravitréenne sont des procédures chirurgicales au cours desquelles la chambre antérieure et la chambre postérieure de l’œil seront manipulées, respectivement. Les deux procédures ainsi que l’électrorétinogramme seront effectués sous anesthésie, ce qui pourrait entraîner une hypothermie. En outre, la manipulation de l’œil peut provoquer des douleurs, des cataractes et une baisse de l’acuité visuelle. Le traitement intrapéritonéal peut provoquer un stress aigu chez les animaux injectés. Enfin, les tests comportementaux visuels peuvent être stressants pour les animaux, même s’ils ont été habitués à ces tests. Afin de minimiser les effets négatifs des tests effectués, toutes les précautions possibles doivent être prises pour assurer le bien-être des animaux tout au long de l’expérience.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort et les yeux seront récupérés.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
D’un point de vue méthodologique, nous nous sommes engagés à respecter les règles de remplacement, de réduction et de raffinement. Par conséquent, nous avons effectué une première caractérisation du système in vitro, où l’expression du récepteur CB1 dans les cellules d’intérêt : les cellules de Müller et les cellules ganglionnaires de la rétine a été testée. En outre, la littérature et l’expérience antérieure des deux groupes démontrent le rôle neuroprotecteur des cannabinoïdes dans un modèle de lésions. Cependant, le mécanisme détaillé par lequel les cannabinoïdes sauvent les cellules ganglionnaires de la rétine de la mort n’a jamais été étudié. Malheureusement, cette question ne peut être résolue qu’avec un modèle de dommage in vivo, car il n’est pas possible de reproduire in vitro la complexité des interactions rétiniennes d’une part et, d’autre part, l’ischémie oculaire due à l’augmentation de la pression intraoculaire.
2. Réduction
Afin de respecter le principe de réduction, nous nous engageons à utiliser le nombre minimum d’animaux strictement nécessaire pour tirer une conclusion statistiquement valable de cette population. Le laboratoire collabore avec des experts des pathologies oculaires et en particulier des maladies de la rétine, et possède donc une grande expérience dans leur étude et dans la création de modèles animaux de pathologies oculaires telles que l’ischémie. Lors d’une expérience pilote réalisée dans son laboratoire, le protocole d’ischémie oculaire a été affiné, ce qui permet de réduire le nombre d’animaux à utiliser. Les groupes expérimentaux ne doivent pas dépasser 12 animaux. Ce nombre de souris est le minimum requis pour obtenir une signification statistique et est cohérent avec les études précédentes utilisant des méthodologies similaires. Toutefois, si nos premières expériences démontrent qu’il est possible de réduire le nombre de souris, ce nombre sera réduit en conséquence. Ce nombre d’animaux/groupe a été fixé (i) par des calculs de puissance qui nous permettraient d’obtenir une différence significative pour les différentes variables d’intérêt à évaluer dans l’étude et de rejeter une hypothèse nulle, et (ii) en se référant à des publications dans le domaine (iii) en tenant compte de la variabilité que nous trouvons habituellement dans le comportement d’intérêt. En outre, nous essaierons de minimiser le nombre d’animaux en étudiant le comportement visuel avant et après le dommage et après le traitement. Le traitement statistique des données suit les conventions traditionnelles dans ce domaine. Les méthodes d’analyse statistique sont choisies de manière à minimiser le nombre d’animaux par groupe.
3. Raffinement
Les animaux de cette étude bénéficient d’une surveillance constante par un personnel qualifié et l’expérimentateur. Hébergées dans des cages collectives, elles ont accès à la nourriture et à l’eau, assurant leur bien-être physique. À leur arrivée à l’animalerie, elles ont une semaine pour s’acclimater au cycle jour/nuit.Tous les animaux seront opérés soit dans le groupe sham, soit dans le groupe ischémie oculaire. À cette fin, une anesthésie générale est appliquée. La température corporelle est surveillée, évitant l’hypothermie avec une couverture thermique. Avant l’opération, de l´analgésique est injectée aux animaux pour atténuer la douleur causée par l’opération. Pendant la chirurgie, l’œil opéré est maintenu humide avec du sérum physiologique. Après, une anesthésie locale est appliquée et elles sont logées dans des cages collectives enrichies. Une injection intrapéritonéale de médicament anti-inflammatoire est administrée pour prévenir la douleur et répétée pendant deux jours. Le suivi quotidien rigoureux par du personnel qualifié et l’expérimentateur permet de détecter toute douleur ou détresse. Le poids est enregistré à l’arrivée et une fois par semaine, avec des mesures quotidiennes les trois jours suivant l’opération. Une perte de poids excessive sur deux jours ou des signes graves déclenchent des mesures appropriées. Les animaux sont habitués aux procédures pour minimiser la souffrance. Des précautions sont prises pour assurer le respect maximal des procédures, garantissant le bien-être et la santé des animaux tout au long de l’expérimentation. Pour toutes les procédures, des seuils ont été fixés pour arrêter la procédure si le bien-être de l’animal ne peut être assuré.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est le modèle animal privilégié en raison de ses nombreux avantages. Les circuits neuronaux de la rétine sont conservés entre les rongeurs et les humains, assurant la pertinence des résultats obtenus. De plus, le système visuel est bien caractérisé fonctionnellement et histologiquement, facilitant l’affinement des procédures et la comparaison des résultats avec la littérature existante. La disponibilité de souris transgéniques CB1 permettra d’explorer en détail le mécanisme d’action des cannabinoïdes dans la neuroprotection rétinienne, en identifiant les cellules cruciales pour cette protection. Enfin, les installations sont équipées pour l’étude systématique des souris, garantissant leur bien-être conforme aux normes requises. Les souris utilisées seront des souris adultes âgées de 7 à 16 semaines. Le modèle d’ischémie et son traitement seront réalisés sur des animaux adultes car l’organe visuel est entièrement développé pour l’étude.