Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 12/03/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-240508)
Toutes tuées à l’issue parce qu’elles ne sont plus « naïves » et ne peuvent servir à d’autres projets, 720 souris subissent des douleurs inflammatoires et neuropathiques provoquées, dans des procédures d’un niveau de souffrance modéré. Un agent inflammatoire est injecté dans leur queue, une chirurgie de vingt minutes lèse la patte d’un autre groupe, puis viennent jusqu’à dix-sept tests de douleur thermique et huit tests de douleur mécanique, avec sept injections quotidiennes du composé testé. Le porteur indique attendre un abaissement du seuil douloureux, des œdèmes, des infections et des troubles de la locomotion. Il affirme que la nociception ne s’évalue que sur « l’animal entier et vigile » et présente la souris comme un modèle « incontournable » en neurosciences.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La douleur chronique est un problème de santé publique majeur. Elle diminue la qualité de vie des patients et son traitement a un impact économique considérable. Bien que des progrès importants aient été réalisés dans la compréhension des mécanismes de la douleur, peu de progrès ont été faits dans le développement de nouveaux analgésiques. Dans le cadre d’une douleur modérée à sévère, les opiacés restent à ce jour le moyen le plus efficace de traiter ces douleurs malgré leurs nombreux effets indésirables. Des résultats récents indiquent que les récepteurs à neuropeptides RFamide, et notamment le récepteur GPR103, sont impliqués dans ces effets indésirables. Ce projet est un projet de recherche préclinique qui vise à développer de nouvelles voies thérapeutiques analgésiques et anti-hyperalgésiques sur cette cible peu ou pas caractérisée jusqu’à présent le récepteur GPR103. Pour ce faire, nous avons récemment identifié deux composés capables de bloquer sélectivement ce récepteur RFamide. L’évaluation de l’activité de ces molécules dans différents modèles de douleur (inflammatoire et neuropathique), et parfois en co-administration avec la morphine, chez la souris nous permettra notamment de mieux comprendre l’implication de ce récepteur dans la modulation du signal nociceptif. Nous espérons que ces nouveaux traitements permettront seuls de soulager la douleur chronique et/ou de diminuer les effets secondaires de la morphine lorsqu’ils sont donnés en co-administration avec cette dernière. Ce projet est un projet complémentaire d’un autre projet déjà autorisé.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Dans l’ensemble, les résultats de ce projet permettront d’affiner le rôle du récepteur GPR103 dans la modulation de la nociception et le développement de la tolérance induite par un traitement chronique par les opiacés. Ils pourraient permettre à terme d’établir de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement de la douleur notamment en combinant l’utilisation de morphine à l’un de ces 2 composés afin de réduire les effets indésirables de cette dernière.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Un lot d’animaux subira une injection d’agent inflammatoire dans la queue sous anesthésie générale (10 secondes) puis 3 jours après ils auront au total 7 injections sous-cutanées de composé (sur animal vigile) espacées de 24 heures ainsi que 17 tests nociceptifs thermique d’une durée de 30 secondes espacés de 1h minimum. Un second lot d’animaux subira une injection d’agent inflammatoire dans la queue sous anesthésie générale (10 secondes) puis 3 jours après 1 test nociceptif thermique d’une durée de 30 secondes puis une injection sous-cutanée de composé (sur animal vigile). 30 min après cette injection sous-cutanée, ils subiront 7 prélèvements sanguins de 5 µL, à la queue, sous anesthésie locale, espacés d’au minimum 30 min. Un troisième lot d’animaux subira des tests nociceptifs mécaniques pendant une semaine (20 min environ, espacés de 24h minimum) puis une chirurgie sous anesthésie générale au niveau de la patte d’une durée de 20 minutes environ. Puis 10 jours après ils auront au total 7 injections sous-cutanées de composé (sur animal vigile) espacées de 24 heures ainsi que 8 tests nociceptifs mécaniques d’une durée de 20 min environ, espacés de 24h. Un quatrième lot d’animaux subira 2 injections par jour (10 secondes) espacées de 4h pendant 3 jours.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les effets indésirables pouvant apparaitre après application de nos procédures, sont l’abaissement du seuil douloureux, l’apparition d’inflammation / œdème / infection au niveau des points d’injection ou des sutures chirurgicales, comportements anormaux, problème de locomotion, d’alimentation. Nous pouvons aussi nous attendre à une amélioration du niveau de douleur pour les molécules qui s’avéreront efficaces.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issu de chaque procédure les animaux seront mis à mort car ce sont des animaux non naïfs qui ne peuvent être réutilisés dans des projets ultérieurs.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les 2 molécules testées in vivo sont au préalable sélectionnées sur la base d’évaluations in vitro afin de déterminer leur affinité et leur activité sur le récepteur d’intérêt ainsi que leurs caractéristiques physicochimiques. Ces expériences permettent de limiter fortement le nombre de molécules à tester sur l’animal. Cependant l’évaluation de leurs effets sur la nociception n’est réalisable que sur l’animal entier et vigile ; il n’existe, à ce jour, pas de modèles in vitro permettant de réaliser ce travail. Nous avons choisi la souris pour pouvoir comparer les résultats obtenus avec le phénotype des souris knockout pour le récepteur RFamide GPR103 disponible au laboratoire collaborateur de ce projet dans les mêmes modèles de douleur.
2. Réduction
En raison de la variabilité dans les différentes expériences prévues et de nos résultats antérieurs, nous avons pu estimer par une analyse statistique que 12 animaux sont requis pour obtenir une analyse statistiquement robuste au vu du pourcentage de variation attendu. L’évaluation préalable in vitro de nos molécules permet de réduire grandement le nombre de molécules à évaluer in vivo et par conséquent réduit également fortement le nombre d’animaux nécessaires pour leur évaluation. Les expériences seront menées sur les mâles et les femelles.
3. Raffinement
Les animaux sont hébergés en cohorte de 4 ou 5 individus pour respecter leurs besoins sociaux. Des carrés de coton seront placés dans la cage pour favoriser la nidation, et des barreaux de bois à ronger pour limiter les comportements d’agressivité. Une acclimatation et une habituation à l’expérimentateur (handling) et aux tests comportementaux de 2 semaines sont systématiquement réalisés. Les animaux seront observés tous les jours et leur comportement sera suivi afin de déceler tout signe d’inconfort ou de stress. Durant les chirurgies des méthodes d’anesthésie et d’analgésie sont systématiquement utilisées, un gel ophtalmique sera appliqué et un tapis chauffant servira à réduire l’hypothermie des animaux. Un suivi post-chirurgical rapproché sera réalisé. Une analgésie sera mise en place pour les prélèvements sanguins. Des points limites sont mis en place pour l’ensemble des procédures expérimentales. Si de nouvelles approches moins stressantes ou douloureuses pour l’animal venaient à être mises au point après le début de ce projet, une concertation avec la SBEA de l’institut pourra être réalisée afin d’intégrer ces nouvelles pratiques dans nos procédures.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les objectifs du projet consistent à étudier les effets de ligands du récepteur RFamide GPR103 la tolérance induite par les opiacées ou associée aux douleurs persistantes. Pour ce faire, il nous est indispensable de travailler sur un modèle entier et complexe prenant en compte les cascades de réactions, les voies de signalisation, la communication entre les organes afin d’être dans des conditions au plus proche de la complexité humaine. Le modèle murin présente une forte homologie structurale du cerveau avec l’Homme le rendant incontournable dans la recherche en neurosciences et notamment dans la compréhension des mécanismes de la douleur. En plus de sa proximité physiologique avec l’Homme, la souris possède également une forte homologie génétique faisant d’elle un bon modèle d’étude de la douleur. Etant donné que l’étude de comportements nécessite des systèmes neurobiologiques matures, des animaux adultes seront utilisés (arrivée des animaux à 8 semaines lorsqu’ils sont jeunes adultes puis début des procédures à partir de 10 semaines).