Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 12/08/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-445817)
Tués pour que leur pancréas soit prélevé, 2 400 rats vont être utilisés comme source d’îlots pancréatiques, opérés sous anesthésie et jamais réveillés. L’intervention dure cinq minutes et comporte un risque hémorragique lors du cathétérisme du canal cholédoque, les animaux étant habitués à la contention une minute par jour la semaine précédente. Le laboratoire cherche des îlots frais pour y tester des myokines, ces facteurs sécrétés par le muscle dont l’un, déjà breveté, a montré un effet sur la survie des cellules à insuline. Le porteur explique que les îlots humains sont difficiles à obtenir parce qu’ils vont en priorité aux greffes de patients diabétiques, et que les lignées cellulaires disponibles ne répondent pas au glucose, d’où un recours aux rats qu’il juge « indispensable ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le diabète est une maladie chronique grave qui se déclare lorsque le pancréas ne produit pas suffisamment d’insuline (hormone hypoglycémiante), ou lorsque les organes cibles de l’insuline ne sont pas capable de l’utiliser correctement pour stocker et/ou utiliser le sucre. Il en résulte alors une augmentation du sucre dans le sang, c’est l’hyperglycémie. Un diabète non maîtrisé, peut, au fil du temps, provoquer de graves lésions cardiaques, vasculaires, oculaires, rénales et nerveuses. Le muscle squelettique constitue l’organe le plus sensible à l’insuline de l’organisme afin de stocker le glucose circulant. De plus, le muscle squelettique est un organe qui peut sécréter de multiples facteurs, appelés myokines, pouvant avoir un impact favorable ou défavorable sur le fonctionnement des organes/tissus. En effet, nous avons mis en évidence une nouvelle voie de communication entre le muscle squelettique et le pancréas qui est susceptible de contribuer au bon fonctionnement des cellules à insuline et à la prévention du diabète. Lors d’études antérieures menées sur cellules musculaires saines et diabétiques, un ensemble de myokines sécrété par le muscle a été identifié et pourrait constituer des molécules d’intérêts pour traiter le diabète. L’une d’entre elles, IL-V001, a démontré son efficacité et un brevet est déposé. Ainsi, les autres myokines identifiées pourraient constituer les traitements de demain pour le patient diabétique et doivent être étudiées. L’objectif de cette demande est de déterminer l’effet des myokines identifiées sur le fonctionnement des îlots pancréatiques contenant, notamment, les cellules à insuline et d’étudier les mécanismes impliqués. Cette étude sera réalisée sur 5 ans et au maximum 2 myokines seront étudiées par an.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Nous avons démontré que les myokines constituaient des facteurs thérapeutiques d’intérêt pour traiter le diabète. Plus particulièrement, nous avons montré qu’IL-V001 (breveté), une myokine sécrétée par le triceps, améliorait la survie et la fonction des cellules β et des îlots pancréatiques in vitro mais également in vivo dans le cadre d’une transplantation intraportale d’îlots chez le rat rendu diabétique. Ainsi, l’étude des autres myokines également identifiées avec ILV-001, permettrait de sélectionner d’autres candidats thérapeutiques du diabète pouvant avoir des effets bénéfiques sur les îlots pancréatiques.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Seul une chirurgie sans réveil (prélèvement de pancréas) d’une durée de 5 min sera réalisée sur animal sous anesthésie générale et analgésie.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les principaux effets indésirables attendus sont: – Stress lors de la prise en main de l’animal. – Risque hémorragique lors de la cathétérisation du canal cholédoque. – Stress et douleur légers de courte durée pour injection intrapéritonéale et sous-cutanées d’anesthésiques/analgésiques. – Hypothermie due à l’anesthésie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort pour la collecte des îlots pancréatiques afin de tester nos molécules et analyser les résultats obtenus.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’îlot pancréatique est la source première de toute étude concernant la thématique du diabète. Par ailleurs, au vu de la pénurie d’organe, il est, à ce jour, difficile de travailler sur les îlots humains, qui sont prioritairement utilisé pour les greffes de patients diabétiques (îlots ou pancréas entier). Enfin, les lignées cellulaires connues aujourd’hui (Rinm5F, INS-1, Min-6), ne répondent pas à une stimulation au glucose en terme de sécrétion d’insuline. Ainsi, le recours à des îlots pancréatiques, et donc à des animaux, est indispensable.
2. Réduction
Le nombre d’animaux utilisés sera réduit au minimum tout en permettant, grâce à des tests statistiques adaptés, de mettre en évidence des différences significatives au niveau des paramètres étudiés. De plus, ce nombre est basé sur les différences interindividuelles des animaux et sur notre longue expérience obtenue au cours des nombreuses études in vitro réalisées sur les cultures primaire d’îlots pancréatique. Cette étude nécessitera 2400 rats.
3. Raffinement
Le raffinement intervient au niveau de l’hébergement avec un enrichissement des cages à l’aide de cylindres en PVC rouge, qui servent de refuge aux animaux et permet ainsi de diminuer leur stress, ainsi qu’à l’aide de bâtons en bois qui leur permettent de reproduire leur comportement naturel de rongeurs. Le raffinement est aussi présent dans le suivi des animaux réalisé quotidiennement durant toute la durée de l’étude, avec l’utilisation d’une grille d’évaluation qui permet de détecter rapidement la souffrance, la douleur chez les animaux et de mettre en place les traitements adaptés voir la mise à mort en cas d’atteinte de points limites (En accord avec le responsable de la mise en oeuvre du projet et la SBEA). En accord avec cette grille, des points limites prédictifs ont été déterminé afin de soustraire les animaux de la procédure expérimentale prévue. La semaine avant le début des expérimentations, les animaux seront habitués à la contention pendant 1 min tous les jours. Enfin, le prélèvement de pancréas sera réalisé sous anesthésie / analgésie profonde.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le rat est la principale espèce utilisée dans de nombreuses études sur le diabète. Les rats employés pour ces études seront de souche Wistar, Sprague Dawley (souche non consanguine) ou Lewis (souche consanguine) classiquement utilisées pour les études menées sur l’îlot pancréatique. Ils ont été préférés aux souris à cause de leur taille qui permet une aisance de manipulations et facilite les interventions chirurgicales. Par ailleurs, l’ensemble des protocoles réalisés jusqu’à présent au laboratoire nous ont permis de caractériser, de comprendre et de maîtriser ce modèle et sa physiopathologie. Les rats seront utilisés à un stade jeune adulte âgés de 8 semaines. Ce choix est justifié d’un point de vue anatomique, puisque c’est à partir de cet âge que le canal cholédoque possède une taille suffisamment grande pour réaliser facilement la cathéterisation permettant l’injection de l’enzyme utilisée pour la digestion du pancréas. Cela permettra d’obtenir un rendement d’isolement optimal. Les rats seront utilisés à un stade jeune adulte âgés de 8 semaines. Ce choix est justifié d’un point de vue anatomique, puisque c’est à partir de cet âge que le canal cholédoque possède une taille suffisamment grande pour réaliser facilement la cathéterisation permettant l’injection de l’enzyme utilisée pour la digestion du pancréas. Cela permettra d’obtenir un rendement d’isolement optimal.