Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 10/10/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-257921)
Tués parce que le retrait de la canule implantée dans leur crâne provoquerait des lésions incompatibles avec une vie dans de bonnes conditions, 1 000 rats et 500 souris vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit une chirurgie cérébrale de une heure à une heure trente pour l’implantation de canules en profondeur, puis six à sept heures relié par des câbles à une seringue et à un collecteur, dans un espace restreint, séance qui peut être répétée une seconde fois à deux ou trois jours d’intervalle. Des candidats médicaments leur sont administrés en bolus, en une fois ou chaque jour pendant une semaine, pour mesurer leur effet sur des neurotransmetteurs. Le porteur indique que les modèles alternatifs développés au laboratoire ne mesurent que certaines molécules sécrétées par des cultures de neurones, et que le choix entre rat et souris dépend aussi de la quantité de molécule disponible.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La concentration de molécules (e.g. neurotransmetteurs) spécifiques dans des régions cérébrales précises est modifiée dans certaines maladies psychiatriques ou neurologiques ; étudier ces facteurs peut informer sur l’efficacité de candidats traitements dans le traitement de ces pathologies, ou sur leur mécanisme d’action. Le projet consiste à évaluer l’effet de nouveaux candidats médicaments sur l’activité métabolique cérébrale chez le rongeur. La méthode de microdialyse cérébrale peut être réalisée sur animal anesthésié ou vigile. Cette méthode consiste à recueillir et à analyser des substances chimiques présentes dans le milieu extra cellulaire interstitiel du parenchyme cérébral. Outre l’évaluation de l’efficacité de nouvelles thérapies, la microdialyse cérébrale peut aider à la compréhension d’événements neurologiques.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La recherche de nouvelles thérapies est indispensable pour améliorer les conditions ou l’espérance de vie des patients atteints de maladies psychiatriques ou neurologiques. La technique de microdialyse est une méthode translationnelle qui permet d’évaluer l’effet de nouvelles substances pharmacologiques sur les concentrations de substrats cérébraux telles que des neurotransmetteurs ou des acides aminés sans avoir recours à une extraction tissulaire. Cette méthode permet de mieux comprendre les relations entre neurotransmission et modifications comportementales chez le rongeur.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
La collecte de dialysats cérébraux nécessite une intervention chirurgicale sous anesthésie générale (entre 1h et 1h30) afin de placer la ou les canules dans des régions cérébrales situées en profondeur. La phase de collecte des échantillons est en général de l’ordre de 6 à 7 h (animal connecté en permanence pour la collecte de dialysat) et peut être répétée maximum 2 fois à intervalles de 2 à 3 jours. Les animaux recevront des administrations de candidats traitements en général par bolus (durée de l’ordre de la seconde), de manière aigue ou chronique (une administration par jour sur une durée de 7 jours maximum).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La phase d’anesthésie peut induire un léger stress. Des douleurs peuvent être liées à l’implantation du ou des guides canules au niveau cérébral (ces animaux seront placés sous traitement analgésique qui sera adapté sous contrôle vétérinaire). Des problèmes de cicatrisation peuvent également être observés, notamment si l’animal se gratte. Les phases d’administration et de prélèvement peuvent induire un léger stress chez l’animal, notamment du fait de la contention de ce dernier. Il n’est pas attendu d’effets néfastes suite à l’administration d’un candidat médicament. Pendant le test, les animaux sont reliés à une seringue et un collecteur de fraction par l’intermédiaire de câbles/cathéters en polyéthylène, sur plusieurs heures dans un espace restreint. Les cables sont légers mais limitent le déplacement de l’animal pendant toute la durée du test ce qui peut générer un stress chez l’animal.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les rongeurs seront mis à mort à la fin des expériences car des prélèvements de tissu (cerveau) seront réalisés, pour dosage de biomarqueurs ou pour vérifier le placement de la sonde. De même, le retrait du guide canule implanté pourrait entraîner des lésions non compatibles avec une vie dans de bonnes conditions.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Afin de limiter le nombre d’animaux utilisés, des modèles alternatifs ont été développés au laboratoire mais ne permettent de mesurer que la présence de certaines molécules secrétées par des cultures primaires de neurones. Néanmoins, l’efficacité de nouveaux traitements doit également être démontrée sur des modèles plus complexes (modèles animaux) permettant ainsi d’évaluer l’effet de substances pharmacologiques sur l’activité métabolique cérébrale.
2. Réduction
Les analyses statistiques seront affinées pour utiliser le nombre minimum d’animaux. Les tests qui seront appliqués ne sont pas encore complétement définis car la technique d’analyse des dialysats est toujours en cours de développement (bien que la partie in vivo chez le rongeur soit mise en place). Des études de variabilité et d’homogénéité seront réalisées pour déterminer les analyses les plus pertinentes (paramétriques ou non paramétriques). Des essais ont été réalisés pour tester le même animal à deux reprises et limiter le nombre d’animaux utilisés. Cependant, les animaux ne pourront pas être utilisés plus de deux fois pour garantir une diffusion homogène des molécules entre deux tests. Des prélèvements de sang ou d’organes peuvent être également ajoutés à la fin des expériences pour compléter les analyses et éviter l’utilisation d’autres animaux.
3. Raffinement
Les procédures décrites ont été optimisées pour limiter la douleur chez l’animal. Pour la phase chirugicale, une anesthésie sera associée à un protocole d’analgésie. Un gel ophtalmique est appliqué sur les yeux pour éviter le dessèchement oculaire. Une solution analgésique est également injectée au niveau de la zone à inciser au niveau du crâne. L’animal sera placé sur une couverture chauffante au début de l’anesthésie jusqu’à reprise de la marche pour maintenir sa température corporelle. Les animaux sont maintenus en 2 par 2 pendant toute la durée de l’étude (excepté la phase de test), avec un environnement enrichi dans les cages d’hébergement. Des points limites stricts ont été définis pour chaque procédure.. Dans certains modèles, l’activité métabolique permet de compléter l’analyse comportementale et raffiner le modèle.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les études de mesure de l’activité métabolique cérébrale sont effectuées chez le rongeur (souris ou rat) car ces modèles sont translationnels. Le choix de l’espèce (souris ou rat) est souvent lié aux études préalables réalisées (études de pharmacocinétique par exemple) et aussi en fonction de la disponibilité de la molécule. On utilisera de préférence la souris lorsque la molécule est en quantité limitée. Les voies métaboliques peuvent également être différentes entre les espèces, les spécificités de chaque candidat médicament peuvent amener à choisir une espèce plutôt que l’autre. Les rongeurs (rats, souris) sont testés une fois sevrés, l’âge peut varier entre 3 semaines et 2 ans, conformément aux données historiques et à la bibliographie scientifique.