Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 23/05/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-362831)
Nourris pendant l’étude avec un aliment mélangé à un composé qui blanchit et érode leurs dents, 210 rats subissent quatre prises de sang sur animal vigile, la dernière le jour de leur mise à mort. Les procédures sont déclarées d’un niveau de souffrance léger et tous les rats sont tués, sous analgésie et anesthésie, pour que leur thyroïde et d’autres organes cibles soient prélevés. Le porteur indique que les doses ont été choisies pour ne pas casser les dents au point de gêner la prise alimentaire, et qu’une perte de gain de poids est attendue en début d’étude par refus de l’aliment. L’objet du travail est méthodologique, extrapoler un effet observé in vitro sur la synthèse des hormones thyroïdiennes vers des seuils d’exposition acceptables pour les autorités, sur un composé dont le développement a été arrêté et qui n’est jamais nommé.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le projet vise à caractériser les relations quantitatives et dynamiques entre l’exposition à un composé et son métabolite principal et les effets induits par ce métabolite sur la thyroide, après la démonstration de l’inhibition d’une enzyme de la synthèse des hormones thyroïdiennes par le métabolite dans un test in vitro. Ce projet soutient la mise en place d’une évaluation toxicologique au-delà du danger, prenant en considération le risque et la corrélation entre la démonstration d’une activité in vitro et le potentiel adverse de cette activité in vivo. Ce projet concerne le cas d’un composé arrêté (bénéficiant de nombreuses données vitro et vivo) pour soutenir par des données expérimentales, une méthodologie visant à identifier un seuil d’exposition d’administration acceptable prenant en considération l’accumulation potentielle du métabolite toxique au niveau du tissu thyroïdien (exposition) et la diminution des hormones thyroïdiennes induite au cours du temps (effet). Cette approche a pour but d’être potentiellement appliquée dans le futur à des composés en développement dont le parent ou un de ses métabolites aurait un effet in vitro, et ainsi établir une extrapolation vitro vivo des résultats contribuant à l’évaluation du risque pour les autorités réglementaires.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le bénéfice de cette étude est de caractériser la relation quantitative et dynamique entre exposition (dose administrée, exposition plasmatique, exposition tissulaire) et effets (diminution des hormones thyroïdiennes dans le serum, dans la glande thyroïdienne et aux niveaux de certains de leurs organes cibles) liée à l’administration d’un composé dont le métabolite inhibe une enzyme de la synthèse des hormones thyroïdienne documentée in vitro qui mène à une adversité in vivo (diminution de la synthèse des hormones thyroïdiennes). Cette étude apportera des informations sur la méthodologie à avoir pour extrapoler des résultats vitro à des effets vivo et ainsi évaluer la toxicité du produit en prenant en compte l’exposition dans le cas d’un composé présentant des effets toxiques vitro (c’est-à-dire : quelle concentration de composé administré mène à une concentration dans le tissu cible qui est responsable d’un effet considéré adverse par les autorités règlementaires ?). Ce travail confirmera ou infirmera les résultats des modélisations quantitatives de toxicocinétique. L’objectif est de partager avec la communauté scientifique les résultats à travers des publications ou communications scientifiques.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
– 4 prises de sang chacune sur animaux vigiles au cours de l’étude, pendant environ 2 minutes par prise de sang – 3 prises de sang (en respectant une période d’au moins 1 semaine de récupération entre chaque prélèvement) la dernière aura lieu le jour de la mise à mort de l’animal – Mise à mort précédée par administration d’un analgésique et d’une anesthésie
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Aucun effet toxique majeur n’est attendu sur ce projet. La sélection des doses est fondée sur les résultats des études précédentes. La forte dose choisie ne doit pas excéder la dose bien tolérée chez l’animal (et définie au préalable dans une étude 90 jours en mélange nourriture). Au début d’étude, une perte de gain de poids peut être observée liée à la perte d’appétence pour la nourriture mélangée au composé. En cours d’étude, les prélèvements d’échantillons de sang peuvent induire une douleur légère et de légers hématomes au point de prélèvement ainsi qu’une perte de sang un peu plus importante que prévue. L’administration du produit induit des effets dentaires avec blanchiment et érosion. Les doses sont choisies pour ne pas atteindre une toxicité dentaire avec cassure des dents affectant la prise alimentaire. Aucun effet toxique n’est attendu suite à l’administration d’une alimentation riche en iode.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux sont mis à mort pour permettre la collecte d’organes pour quantifier l’exposition interne du produit et du métabolite au niveau des organes cibles, principalement la thyroide.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
La compréhension actuelle de la cinétique au niveau de la thyroïde des composés parents et de leurs métabolites est limitée. Ainsi, les outils de modélisation cinétique émergeant présentent des limitations pour prédire convenablement les résultats expérimentaux observés, en particulier pour les composés avec des cinétiques dont le mécanisme de potentielle accumulation dans le tissu thyroïdien n’est pas caractérisé. Ce projet a pour but de contribuer à l’établissement d’une meilleure connaissance de la cinétique des composés ayant une toxicité thyroïdienne vitro documentée, comme publié par l’agence américaine de protection de l’environnement. L’emploi d’un modèle complexe type organoïde de thyroïde pour identifier les composés qui s’accumulent dans la thyroïde est à l’étude dans notre unité de recherche et les potentiels premiers essais seront vis en regard de résultats expérimentaux d’études vivo.
2. Réduction
Un total d’environ 210 rats est estimé nécessaire en se fondant sur l’expérience des tests réalisés récemment avec la molécule et sur le site, et sur le design d’étude disponible dans la littérature scientifique. Ce nombre d’animaux doit permettre de tirer des conclusions pour lier exposition et effet en mitigeant les variabilités interindividuelles liées à l’exposition en mélange nourriture (utilisée dans les études réglementaires long-terme ; le processus potentiel d’accumulation tissulaire pouvant différer en cas d’administration par gavage) et à des valeurs hormonales (qui définissent l’adversité pour les autorités).
3. Raffinement
Le composé sera administré à des doses maximales n’excédant pas les doses bien tolérées durant l’étude 90 jours, ainsi il n’est pas attendu de signes de toxicité devant générer de la souffrance chez les animaux. Toutefois, une attention particulière sera portée aux points limites suivants : à la perte du gain de poids en début d’étude due à la perte d’appétence pour la nourriture mélangée avec le composé d’essai, aux effets secondaires aux prises de sang pouvant induire une douleur légère et de petits hématomes qui disparaissent rapidement, et aux effets sur les dents (blanchiment, érosion par exemple). La mise à mort sera précédée d’une analgésie et d’une anesthésie.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les études sont réalisées chez le rat pour permettre d’avoir le bon niveau d’information sur la cinétique du produit. Le rat est l’espèce la plus appropriée pour étudier les aspects abordés dans le projet actuel, les autres études de toxicologie étant réalisées notamment sur le rat permettant un volume sanguin compatible avec plusieurs investigations et des données expérimentales documentées au cours des études précédentes (exposition plasmatique au parent et métabolites, hormonologie). Le composé sera administré à des animaux adultes dont l’âge minimal au début de l’étude sera de 6-7 semaines. L’âge maximal au début de l’étude sera de 45 semaines dans l’optique d’éviter les variations liées à la croissance de jeunes animaux.