Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 21/02/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-419272)
840 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Génétiquement modifiées pour développer une drépanocytose, elles présentent anémie, atteintes du foie, des reins et de la rate et troubles respiratoires liés aux crises douloureuses, et reçoivent des prélèvements sanguins répétés ainsi qu’une injection d’hémine dans le sinus de l’œil sous anesthésie, avant d’être tuées. Le porteur indique que la fréquence, la durée et la voie d’administration des composés testés dépendent de la demande d’un « sponsor ». Il conclut que le remplacement par culture cellulaire est impossible et que le recours à ce modèle est « indispensable ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Il est aujourd’hui estimé qu’il naît chaque année dans le monde, plus de 300 000 enfants atteints de drépanocytose. La drépanocytose (parfois appelée « anémie falciforme ») est une maladie génétique qui touche l’hémoglobine, la protéine contenue dans les globules rouges qui sert à transporter l’oxygène à travers le corps. Dans la drépanocytose, la forme anormale adoptée par cette protéine engendre des déformations des globules rouges qui deviennent fragiles, rigides et qui bouchent les capillaires sanguins. Ces anomalies favorisent l’anémie, les crises vaso-occlusives douloureuses causées par une mauvaise circulation sanguine et un risque accru d’infections. La complication la plus grave de ces crises est la survenue d’un syndrome thoracique aigu dans environ 20 % des cas, se manifestant par des douleurs thoraciques pouvant aboutir rapidement à une situation de détresse respiratoire. Le caractère imprévisible des crises vaso-occlusives et les dommages tissulaires sévères rendent extrêmement difficile l’établissement d’un traitement efficace, expliquant pourquoi, à ce jour, il n’existe encore aucun traitement curatif applicable à l’ensemble de la population drépanocytaire. La complexité de cette maladie nécessite de pouvoir faire la preuve de concept et d’efficacité dans un organisme intégré comme l’animal. Ce projet a pour objectif d’étudier l’effet de nouvelles molécules contre les crises vaso-occlusives dans un modèle murin transgénique développant la maladie (modèle Townes). Ce travail permettra également de comparer les candidats médicaments au traitement de référence de cette maladie. Plusieurs voies d’administration de ces composés seront envisagées afin de couvrir au mieux les potentiels effets recherchés sur la sévérité et la progression de cette maladie dans le modèle murin utilisé.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La crises vaso-occlusive étant la première cause de consultations aux urgences et d’hospitalisation des patients atteints de drépanocytose, ce projet propose d’évaluer de nouvelles stratégies thérapeutiques afin d’améliorer la prise en charge des patients drépanocytaires. Ce projet permettra également de comparer de futurs candidats médicaments aux traitements actuels. Plusieurs voies d’administration de ces composés seront envisagés afin de couvrir au mieux les effets potentiels sur la sévérité et la progression des manifestations cliniques de la drépanocytose telles que les crises vaso-occlusives.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à des prélèvement sanguins suivant une cinétique de prélèvement définis par le sponsor (en sachant qu’un prélèvement sanguin de 7,5% du volume total nécessite une semaine de récupération). Les animaux recevront l’administration des composés à tester. La fréquence, la durée et la voie d’administration des composés dépendra de la demande du sponsor. Sur animal anesthésié à l’isoflurane 3%, une injection intraveineuse d’hémine au niveau du sinus rétro-orbital sera réalisée. Enfin, un prélèvement en point final de sang sera effectué puis un prélèvement d’organes (selon la demande du sponsor) aura lieu après mise à mort de l’animal pour histologie, analyse cellulaire, moléculaire et fonctionnelle ex- vivo.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les effets indésiréables attendus sont ceux induits par le phénotype drépanocytaire spontanné des souris transgéniques Townes. Les souris Townes présentent une anémie, une demi-vie érythrocytaire raccourcie, une atteinte hépatique, rénale et splénique, une augmentation de l’érythropoïèse et des troubles respiratoires induits par les crises vaso-occlusives. Ces souris présentent un phénotype drépanocytaire dont l’ensemble des manifestations cliniques de la maladie serviront de paramètres d’évaluation d’efficacité de l’ensemble des composés pharmacologiques à tester. Ce projet étant classé à un stade sévère, il fera l’objet d’une évaluation rétrospective.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure 1 et des prélèvements sont réalisés pour étudier l’effet des composés testés.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Lorsque cela est possible les composés sont évalués sur culture cellulaire ou organe isolé préalablement aux tests animaux afin de remplacer ou de réduire le nombre d’animaux impliqués dans ce protocole. Cependant, le remplacement total de l’expérimentation animale par des essais sur culture cellulaire n’est pas possible pour l’étude de la drépanocytose. En effet, les modifications physiopathologiques nécessaires au développement de la maladie sont très complexes et nécessitent la mobilisation d’effecteurs moléculaires et cellulaires nombreux. Il est impossible d’explorer l’ensemble de ces événements par une approche subsitutive de culture cellulaire. Il est donc important de pouvoir disposer de modèles physiologiques pertinents (modèle Townes) pour permettre une recherche fondamentale et appliquée tout en évaluant l’efficacité de nouvelles molécules à visée thérapeutique.
2. Réduction
Le nombre de souris nécessaires a été défini de façon à obtenir une puissance statistique suffisante (test non-paramétriques de Mann-Whitney et Kruskal Wallis) pour pouvoir interpréter et valider les résultats d’expérience, tout en prenant en compte la disponibilité et la fragilité du modèle transgénique Townes.
3. Raffinement
Les expérimentateurs et les animaliers sont formés aux différentes manipulations garantissant le bien-être animal. Le suivi des compétences est reporté de manière individuelle sur un livret de compétence mis à jour régulièrement. Les souris seront hébergés selon les conditions de la réglementation 2010/63, à raison de 6 animaux par cage maximum, en unités ventilées. Un cycle jour/nuit de 12h/24 est assuré de façon automatique et la température est maintenue constante à 22°C. Leur environnement sera enrichi (igloo, buchette) afin d’éveiller leur sens, leur curiosité, leur activité physique. Les animaux seront pesés et leur aspect général sera suivi quotidiennement en accord avec le comité de suivi du bien-être animal de notre établissement et reporté sur une feuille clinique par les animaliers et les expérimentateurs. L’atteinte d’un point limite défini dans la procédure avant la fin de l’expérimentation entrainera la mise à mort de l’animal. Ce projet étant classé à un grade sévère, la Structure en charge du Bien-Etre Animal sera impliquée dans le bon déroulé de l’expérience et ce projet fera l’objet d’une évaluation rétrospective.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Dans ce projet, les expériences in vivo sont indispensables car il n’existe pas de procédé in vitro ou in silico pour évaluer d’une part la délivrance des composés mais également leur efficacité sur les manifestations les plus fréquentes de la drépanocytoses telles que les crises vaso-occlusives. La modèle murin Townes a été choisi car il reproduit au mieux génétiquement et cliniquement la pathologie drépanocytose. Les souris utilisées auront entre 7-12 semaines au début de la procédure afin d’avoir des souris adultes avec un système immunitaire mature et ayant développé la pathologie.