Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 08/02/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-435581)
960 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Un syndrome inflammatoire généralisé leur est provoqué par injection de TNF-alpha, entraînant une chute rapide de la température corporelle, les souris étant mises à mort au plus tard six heures après l’induction ou dès 33 degrés. Le porteur décrit une longue liste de points limites, hémorragie, détresse respiratoire, convulsions, avant l’euthanasie. Il affirme qu’aucune donnée in vitro ne suffit à prédire l’efficacité des molécules et que le modèle vivant est requis.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’objectif de ce projet est de développer un modèle de syndrome de réponse inflammatoire systémique (SRIS). Il s’agit d’un syndrome grave lié à une réponse inflammatoire généralisée secondaire à une septicémie, un traumatisme ou un état de choc. Il se caractérise par une hypo ou hyperthermie, une tachycardie, une tachypnée et une hyperleucocytose, et conduit rapidement à la défaillance de plusieurs organes vitaux (foie, cœur, poumons…), à un collapsus cardio-vasculaire, et à la mort du patient. A ce jour, les traitements de ce syndrome sont majoritairement symptomatiques (réanimation, remplissage vasculaire, gestion de l’infection le cas échéant) et de nombreux patients en décèdent. Il est donc critique de développer un modèle animal de ce syndrome afin de tester de nouvelles molécules utilisables en prévention (chez des patients présentant un haut risque de sepsis par exemple) ou en thérapeutique (une fois le syndrome installé).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra de tester de nouvelles molécules candidates pour une utilisation en préventif ou en curatif sur le SRIS. A terme, cela permettra l’introduction en clinique de nouvelles stratégies thérapeutiques pour ce syndrome hautement létal pour lequel les options sont pour le moment limitées.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Implantation de transpondeur mesurant la température en sous cutané, sous anesthésie générale (Isoflurane 3-5%) en conditions d’asepsie, réalisée une semaine avant l’induction par le TNFα. Induction de SRIS : – T-15 minutes : éventuellement administration de zVAD-fmk (0.25-0.4mg, IP) – T0 : Administration de TNF-α (5 à 30 µg, IV) Ces administrations s’effectuent si possible uniquement sous contention pour éviter une chute de température due à l’anesthésie. Les animaux seront euthanasiés au plus tard 6h après l’administration de TNF-α. Test de composés chimiques ou biologiques : – Administrations intra-nasales sous anesthésie générale (isoflurane 3-5%), maximum 25µL par narine. – Administrations intratrachéales sous anesthésie générale (isoflurane 3-5%). – Administrations IV, IM, IP, SC et ID sous anesthésie générale (isoflurane 3-5%) si nécessaire, si possible sous contention. – Administrations PO sous contention Suivi de température 4 à 6 fois au cours de la procédure. Prélèvements : – Sang : o prélèvements peu invasifs sous anesthésie générale à l’isoflurane (exemple non exhaustif : veine faciale, jugulaire, caudale, ou sinus rétro-orbitaire). o prélèvement par piqure à la veine caudale potentiellement uniquement sous contention. o prélèvement terminal (grand volume de sang) par ponction cardiaque ou par prélèvement sinusal sous anesthésie générale profonde. Ensuite, constat de la mort de l’animal et si nécessaire dislocation cervicale. – Prélèvements de tissus (foie, cœur, poumons etc…) post mortem. Euthanasie : – Overdose d’anesthésique, confirmée par une deuxième méthode physique. Le pentobarbital sera évité en cas de prélèvement des poumons du fait de son caractère irritant. – Mise à mort par le CO2, confirmée par une deuxième méthode physique. Cette méthode sera évitée en cas de prélèvement des poumons. – Dislocation cervicale – Sur animaux inconscients, sans reprise de conscience avant de mourir : prélèvement de sang terminal et dislocation cervicale
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Nous nous attendons en cas d’induction d’un SRIS à observer une chute de température corporelle intervenant dans un délai très bref après l’administration intraveineuse de TNF-α (avec ou sans zVAD-fmk IP) : moins de 6 heures. L’atteinte de la température corporelle de 33°C constituera un point limite.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Après les deux procédures, les animaux seront mis à mort afin de pouvoir procéder à la récupération des organes et de grands volumes de sang, nécessaires pour évaluer l’efficacité des composés testés sur le syndrome d’intérêt.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Toutes les molécules chimiques ou biologiques qui seront évaluées dans ce projet auront été au préalable sélectionnées, dans la mesure du possible, dans des tests in vitro afin de s’assurer de leur efficacité, de leur spécificité et de leur absence de toxicité apparente. Elles auront aussi été sélectionnées, si possible, sur leurs propriétés pharmacocinétiques in vivo. Cependant, l’ensemble de ces données est insuffisant pour prédire l’efficacité in vivo des molécules, car recréer in vitro une pathologie complexe est difficile, notamment lorsque différents types cellules et/ou tissus sont impliqués. L’efficacité réelle des meilleures molécules devra donc être vérifiée in vivo en choisissant le modèle animal se rapprochant le plus de la pathologie telle que décrite chez l’homme.
2. Réduction
D’après la littérature, nous avons estimé qu’un nombre minimum de 8-10 animaux adultes par groupe sera nécessaire si une réduction significative de la chute de température et/ou de l’inflammation dans les organes prélevés doit être observée suite à un traitement préventif ou curatif. Ce nombre sera réévalué après les résultats de l’étude pilote. Cette analyse sera effectuée au moyen du test ANOVA.
3. Raffinement
La température corporelle des animaux sera suivie au moyen de transpondeurs mesurant la température, implantés stérilement en sous cutané, sous anesthésie générale. Ces transpondeurs sont en mesure de détecter précisément des températures comprises entre 33°C et 43°C, et placés au moins 1 semaine avant l’induction du SRIS. Des prises de température seront effectuées (4 à 6 mesures sur la période de 6 heures). Pour évaluer d’une façon sensible l’état de souffrance et établir les points limites, la spécificité des modèles et des procédures est prise en compte. Les expérimentateurs sont formés pour reconnaître ces signes. Les personnes en charge du bien-être et du soin des animaux veillent au respect des points limites. Un système d’alerte est mis en place pour statuer sur la mise à mort de l’animal. Les principaux points limites ci-dessous concernent l’état général de l’animal. – Toute prise de température
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
– L’induction de SRIS par le TNF-α en intraveineuse en association éventuelle avec le zVAD-fmk en intrapéritonéal est bien décrite chez la souris. – Les études de toxicité pour toute nouvelle molécule chimique ou biologique devant être réalisées à minima sur une espèce rongeur (rat ou souris), la connaissance de la dose active dans un modèle rongeur est une donnée critique qui permet de calculer la fenêtre thérapeutique entre la dose active sur le syndrome étudié et la dose toxique dans la même espèce. Des animaux sevrés (jeunes adultes de plus de 6 semaines) seront utilisés pour les procédures d’induction de SRIS, ces modèles étant bien décrits chez les animaux adultes.