Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 11/12/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-447376)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La maladie rénale chronique (MRC) touche environ 3 millions de Français. Elle se manifeste par un mauvais fonctionnement des reins, ce qui entraîne l’accumulation de substances dans le corps qui ne sont plus éliminées correctement. Ces substances peuvent être toxiques et contribuer à divers problèmes de santé associés à la maladie. Une attention particulière est portée à certaines molécules issues de la dégradation des acides aminés. Des études récentes chez les humains ont montré que ces molécules sont liées à la progression de la MRC. Cependant, leur effet direct sur le fonctionnement des reins n’a jamais été étudié. L’objectif de ce projet est d’évaluer la toxicité de deux molécules (appelées molécules 1 et 2) sur les reins de souris. Le projet sera divisé en deux parties : (1) La première partie vérifiera si les molécules 1 et 2 peuvent être administrées via l’eau de boisson des souris, ce qui permettrait d’éviter les gavages ; (2) La seconde partie mesurera la toxicité de ces molécules chez des souris atteintes de MRC. Plusieurs paramètres seront analysés pour évaluer leur impact sur le fonctionnement rénal et le métabolisme général.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet vise à mieux comprendre comment les molécules issues de la dégradation des acides aminés affectent la progression de la maladie rénale. Si ces molécules sont liées à une aggravation des problèmes rénaux, il serait possible d’utiliser des inhibiteurs pour réduire leur production. Cela pourrait offrir de nouvelles options de traitement pour ralentir la progression de la maladie chez les humains.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Première partie : Les 8 souris recevront de l’eau normale pendant 3 jours, suivis de 3 jours d’eau contenant les molécules à tester. Pendant ces 6 jours, toutes les souris seront pesées quotidiennement. Si la consommation d’eau diminue en présence des molécules, un nouveau test sera effectué : les 8 souris recevront de l’eau normale pendant 3 jours, puis de l’eau avec un édulcorant et les molécules pendant 3 jours. Elles seront pesées tous les jours durant cette période. Deuxième partie: Pour induire la maladie rénale, 36 souris recevront une nourriture riche en adénine pendant 4 semaines, avec des pauses chaque week-end où elles recevront des croquettes normales. Les 6 autres souris auront une alimentation normale pendant cette période. Pendant 4 semaines, 18 souris auront de l’eau du robinet, 12 souris recevront de l’eau du robinet supplémentée avec la molécule 1, et 12 souris recevront de l’eau du robinet avec la molécule 2. Si les résultats de la 1ère partie montrent que les molécules 1 et 2 ne peuvent pas être administrées via le biberon, elles seront administrées par gavage. Dans ce cas, pendant 3 semaines (5 jours/semaine), 18 souris recevront de l’eau du robinet par gavage, 12 souris recevront la molécule 1 par gavage, et 12 souris recevront la molécule 2 par gavage. Chaque administration sera faite sur un animal vigile et durera 30 secondes, y compris la contention. Tous les 42 animaux subiront un test de tolérance au glucose. Le matin à 8h, ils seront mis à jeun pendant 6 heures pour mesurer la glycémie à jeun (les 6 heures de jeune permettent d’équilibrer les glycémies et de mesurer correctement la réponse de l’organisme au glucose). Une incision de – de 1 mm sera réalisée à l’extrémité de la queue avec un scalpel, et une goutte de sang sera déposée sur une bandelette pour mesurer la concentration de glucose. Ensuite, une injection de glucose sera faite dans l’abdomen, et la glycémie sera mesurée en prélevant une goutte de sang à la queue à différents moments après l’injection (15, 30, 45, 60 et 90 min). Les 42 souris seront également placées, 2 par 2, dans des cages métaboliques pendant 24h pour recueillir leurs urines et leurs fèces. À la fin du traitement, les 42 souris seront anesthésiées par une injection dans l’abdomen (durée : 15 sec, contention incluse) pour effectuer un dernier prélèvement sanguin (20 sec). Les souris anesthésiées seront immédiatement mises à mort après le prélèvement (2 sec).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La première partie du projet pourrait causer des nuisances légères. Ajouter des métabolites dans l’eau de boisson peut réduire la consommation d’eau, entraînant une légère déshydratation et un inconfort pour les animaux. De plus, les pesées quotidiennes peuvent provoquer du stress. La seconde partie pourrait entraîner des nuisances modérées. Une alimentation riche en adénine peut diminuer la consommation de nourriture et ralentir la prise de poids des souris pendant les 4 semaines d’induction de la maladie rénale chronique (MRC). Si les métabolites doivent être administrés par gavage, cela nécessitera une contention des animaux chaque jour pendant 3 semaines (sauf samedi et dimanche), ce qui peut être stressant, même si la manipulation dure moins d’une minute. Les gavages répétés peuvent irriter l’œsophage et causer une douleur. Pour le test de tolérance au glucose, une petite incision à la queue sera faite pour prélever une goutte de sang afin de mesurer la glycémie. Cette incision sera réalisée une seule fois au début du test, suivie de six prélèvements de sang à différents moments. Une injection de glucose sera également faite ce qui peut causer du stress et une douleur. Pour recueillir les urines sur 24 heures, les souris seront placées par deux dans des cages métaboliques, ce qui peut également les stresser. Avant le prélèvement final de sang, les souris recevront une injection d’anesthésiques, qui peut provoquer de la douleur. Il est important de noter qu’aucun comportement anormal n’a été observé lors de protocoles similaires.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les 50 animaux de ce projet seront mis à mort afin de collecter les tissus et répondre aux questions scientifiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les mécanismes de toxicité des molécules issues de la dégradation des acides aminés sont complexes et impliquent plusieurs organes. Ni la modélisation informatique ni les études en laboratoire ne peuvent répondre à cette question. Une étude chez l’Homme est impossible à ce stade, car il n’existe pas de moyens non invasifs pour étudier en détail la fonction rénale et le métabolisme. L’utilisation d’un modèle animal est donc actuellement indispensable pour étudier l’impact de ces molécules sur la progression de la MRC.
2. Réduction
Les molécules étudiées dans ce projet n’ont jamais été testées dans le cadre de la MRC. Première partie du projet : Le nombre de souris a été réduit au minimum pour tester l’appétence de l’eau contenant les molécules, avec 4 souris par molécule. Chaque groupe est son propre contrôle pour éviter de multiplier les groupes inutilement. Étant donné le caractère exploratoire de cette phase, un calcul formel de l’effectif n’est pas possible. Deuxième partie du projet : Le nombre de souris par groupe a été déterminé à l’aide d’un logiciel, basé sur des données de précédents protocoles avec des souris atteintes de MRC. Un effectif de 12 souris par groupe est nécessaire pour obtenir des résultats significatifs, tandis que 6 souris suffisent pour le groupe contrôle non malade. Un maximum de tissus sera collecté lors de la mise à mort et conservé, afin de répondre à d’éventuelles nouvelles questions et d’éviter de répéter inutilement l’expérience. Ces échantillons pourront également être partagés avec d’autres équipes.
3. Raffinement
Première partie du projet : Pour éviter l’administration des molécules par gavage, cette phase testera leur administration via l’eau de boisson. Les animaux seront surveillés quotidiennement, avec un suivi de leur prise d’eau et de leur poids. Si nécessaire, un édulcorant sera ajouté à l’eau pour améliorer l’appétence et garantir une hydratation optimale. Deuxième partie du projet : Une méthode non chirurgicale sera utilisée pour induire la MRC, évitant ainsi l’anesthésie et les douleurs. Le régime riche en adénine sera interrompu chaque week-end pour limiter la perte de poids et assurer le bien-être des animaux. Si le gavage est nécessaire (selon les résultats de la première phase), la durée du traitement sera réduite d’une semaine et le gavage se fera uniquement en semaine pour minimiser le stress et les irritations œsophagiennes. Les concentrations des solutions seront optimisées pour limiter les volumes administrés. Pour la collecte d’urine, les souris seront placées par paires dans des cages métaboliques pour limiter le stress. Une période d’habituation de 15 minutes sera prévue un ou deux jours avant. Concernant le test de sensibilité au glucose, une seule petite incision sera faite au bout de la queue pour recueillir une goutte de sang. Les souris resteront dans leur cage d’origine, et la glycémie sera surveillée jusqu’à son retour à la normale. Les animaux seront observés trois fois par semaine pendant l’induction de la MRC, deux fois par semaine pendant le retour à un régime normal, et cinq jours par semaine lors des administrations de molécules. Ils seront pesés deux fois par semaine tout au long de cette phase. Le prélèvement sanguin terminal sera réalisé sous anesthésie, et tous les gestes seront effectués par une personne expérimentée pour minimiser le stress. Des point limites prédéfinis, prédictifs et précoces ont été établis pour éviter toute souffrance animale. Lors de protocoles précédents similaires, aucun signe de mal-être, douleur ou souffrance n’a été observé.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Bien que la souris ait certaines limites par rapport à la physiologie humaine, elle reste un excellent modèle pour étudier la maladie rénale et la toxicité de certaines molécules associées. Sa physiologie est proche de celle de l’humain, ce qui permet de reproduire les altérations de la fonction rénale observées chez les patients. Des souris de 8 semaines seront utilisées, car à cet âge, elles tolèrent bien le régime riche en adénine, qui permet le développement d’une maladie rénale modérée.