Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 17/10/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-466057)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les podocytopathies héréditaires sont des maladies rares du rein qui touchent des cellules essentielles à sa fonction de filtration, appelées podocytes. Ces maladies entraînent souvent une perte importante de protéines dans les urines et peuvent mener à une insuffisance rénale sévère dès l’enfance. À ce jour, aucun traitement spécifique n’existe. L’objectif de ce projet est de tester une nouvelle méthode pour délivrer localement un traitement génique directement dans le rein, en utilisant une machine de perfusion habituellement employée en transplantation. Cette méthode permettrait de mieux cibler les cellules malades, d’utiliser moins de produit, et de limiter les effets indésirables sur d’autres organes. À terme, cela pourrait ouvrir la voie à un traitement pour ces maladies actuellement incurables. La 1ère étape du projet consistera à mettre au point l’approche chirurgicale pour cibler localement l’injection du rein, isolé de façon transitoire de la circulation générale. La 2ème étape du projet consistera ensuite à valider l’efficacité de cette approche chirurgicale avec des vecteurs de thérapie génique transportant un gène « rapporteur » (gène capable de produire un composé fluorescent visible ensuite au niveau des tissus).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet vise à développer une méthode plus ciblée pour délivrer un traitement génique dans le rein, en particulier vers les cellules appelées podocytes, qui sont altérées dans certaines maladies rares. Grâce à une machine de perfusion, on espère améliorer l’efficacité du traitement tout en réduisant les doses nécessaires et en évitant les effets secondaires sur d’autres organes. À plus long terme, cette approche pourrait non seulement ouvrir la voie à une thérapie pour des maladies génétiques du rein actuellement incurables, mais aussi permettre d’agir sur des mécanismes généraux (comme l’inflammation ou la fibrose) impliqués dans de nombreuses maladies rénales chroniques.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : Une procédure chirurgicale unique sous anesthésie générale, comprenant une ouverture abdominale et une perfusion rénale, d’une durée de 2 heures, suivi soit d’une euthanasie immédiate (1ère étape de mise au point de l’approche chirurgicale), soit suivie d’une prise en charge en soins intensifs pour une observation post-opératoire de 48 à 72 heures, puis un suivi sur 3 semaines post-injection du (2ème étape d’évaluation de l’efficacité du vecteur de thérapie génique). Des prélèvements sanguins seront réalisés à différents moments, avant, pendant et après la procédure chirurgicale, selon les points suivants : 2 semaines avant l’intervention, au moment de l’incision, puis à 10 min, à 20 min, à 30 min, et à la fin de la chirurgie. Des prélèvements supplémentaires seront effectués pour les animaux suivis après injection (2ème partie du projet): jour 1, Jour 7, Jour 14 et Jour 21. Chaque prélèvement nécessite 5 minutes. Des traitements post-opératoires seront administrés sur des animaux vigiles (durée entre 5 et 10 minutes). Les animaux seront anesthésiés de manière générale avant l’euthanasie de fin de protocole.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Un stress lié à l’injection intramusculaire réalisée en pré-médication peut être généré (durée 2-3 minutes). Une douleur pourrait survenir si la couverture analgésique est insuffisante (durée de quelques minutes). Une douleur post-opératoire due au traumatisme chirurgical peut survenir (durée de quelques minutes). En cas de rupture de l’asepsie lors de l’intervention chirurgicale, malgré l’antibiothérapie préventive, une infection du site opératoire accompagnée d’hyperthermie, de perte d’appétit et de douleur légère peut être observée. Un stress lié à la manipulation de l’animal pour l’administration des traitements et des prises de sang sera généré (durée inférieure à 5 min). La stabulation individuelle de l’animal en phase post-opératoire immédiate sera obligatoire (pendant 3 à 5 jours).
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de ce projet. Des prélèvements de divers organes et tissus, y compris les reins seront effectués pour des analyses post-mortem.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les podocytes, qui jouent un rôle clé dans la fonction rénale, présentent une grande complexité, ce qui les rend difficilement reproductibles de manière parfaite en dehors d’un organisme vivant. Malgré les progrès biotechnologiques, notamment le développement des organoïdes (structures cellulaires créées en laboratoires imitant les caractéristiques et les fonctions des organes), permettant de recréer des conditions tissulaires simplifiées, ceux-ci ne suffisent pas à eux seuls pour étudier la pathophysiologie et le transfert des gènes dans une étude globale. Si un maximum d’informations a été obtenu à partir d’organoïdes rénaux et de cultures cellulaires en laboratoires avant de passer à cette étude sur des êtres vivant, l’utilisation de modèles animaux reste indispensable pour développer ce mode d’administration sur un organisme entier avec un système vasculaire. En effet, compte tenu de la complexité du rein, tant structurelle que fonctionnelle, les paramètres issus de processus complexes qui doivent être contrôlés lors de la perfusion rénale ne peuvent pas être simulés par des modèles cellulaires ou d’organes isolés. D’autre part, l’étude de la transduction du rein par le vecteur de thérapie génique en comparaison avec la transduction d’autres organes non-ciblés permettant d’évaluer l’efficacité et la sécurité du futur produit thérapeutique ne peut être réalisée que sur un organisme entier, et donc sur animal vivant.
2. Réduction
Pour la 1ère étape du projet, le nombre d’animaux a été réduit au minimum sachant que le but est de valider le transfert d’une méthode chirurgicale d’une animalerie à une autre (formation des chirurgiens, validation de l’équipement utilisé et du suivi à spécifiquement mettre en place). Pour la 2ème étape du projet, le vecteur de thérapie génique testé dans ce projet a été validé au préalable, pour sa capacité à infecter des cellules rénales, dans des organoïdes rénaux et des cultures cellulaires. Par cette approche, nous avons réduit le nombre d’animaux à évaluer en perfusion rénale avec le vecteur de thérapie génique à 5 au maximum + maximum 2 animaux contrôles en perfusion rénale avec sérum physiologique + 3 animaux contrôles injectés par voie artérielle (systémique). Ce nombre a été déterminé en accord avec notre expérience antérieure, qui a montré qu’il était suffisant pour obtenir des résultats d’analyse fiables et interprétables, ainsi qu’une évaluation de la variabilité inter-animaux. Les reins étant très vascularisés, toute intervention chirurgicale, même peu invasive, reste délicate et entraine un risque accru pour l’animal. Il en résulte la possibilité d’une interruption prématurée de l’expérience et le risque de ne pas avoir assez d’animaux soumis à une perfusion rénale complète. Ainsi, nous avons compté 2 animaux « de subtitution » pour la partie perfusion rénale avec le vecteur de thérapie génique et 1 animal « de subtitution » pour la perfusion rénale avec sérum physiologique. En l’absence de nécessité, ces animaux « de subtitution » seront épargnés. Les résultats obtenus dans les différents groupes expérimentaux (notamment perfusion rénale avec le vecteur de thérapie génique versus voie artérielle avec le vecteur de thérapie génique) seront comparés à l’aide d’un test statistique non paramétrique.
3. Raffinement
La chirurgie sera réalisée par un vétérinaire assisté d’un chirurgien vasculaire, et l’anesthésie sera supervisée par un vétérinaire également. Toutes les interventions chirurgicales sur les animaux seront effectuées sous anesthésie générale, accompagnée d’une anesthésie locale renforcée si nécessaire, ainsi que de compléments analgésiques appropriés et d’un soutien hémodynamique tout au long de l’intervention, afin de minimiser la contrainte sur les animaux. Un soutien thermique (couverture chauffante) sera assuré durant toute la durée de l’anesthésie, et les fonctions vitales seront surveillées. La surveillance des paramètres métaboliques et biochimiques sera mise en place selon les besoins. Des critères d’arrêt seront appliqués pour permettre une intervention immédiate dès les premiers signes de souffrance ou de défaillance physiologique, afin d’administrer des traitements antalgiques et/ou de soutien hémodynamique appropriés, ou de décider de l’euthanasie si nécessaire. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation et les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum. Pour leur bien-être, les animaux sont hébergés à deux par box dans un milieu enrichi comprenant des enrichissements alimentaires, physiques, sonores et visuels variés (box équipés de planche anti-démangeaisons, mise à disposition d’objets d’enrichissement en matériaux flexibles, destructibles et aisément manipulables (e.g. balles à secouer et faire rouler, Kong dental…)) et l’enrichissement sera renforcé quand un animal est hébergé seul.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le porc est un modèle animal répandu dans la recherche médicale de par certaines caractéristiques physiologiques, anatomiques et génétiques proches de celles de l’être humain. C’est notamment le cas de ses fonctions cardiaques, pulmonaires et rénales. Le choix du porc est donc optimal pour le développement d’une méthode de perfusion rénale, qui est transférable à l’homme du fait de son anatomie, de sa taille et de la possibilité d’utiliser un matériel identique à celui utilisé chez l’homme et donc permettant de favoriser rapidement son utilisation thérapeutique potentielle chez le patient. Des animaux d’environ 4-5 mois d’âge (pesant 70 à 100 kg) seront choisis. Bien que leur poids élevé rende leur manipulation plus complexe par rapport à d’autres modèles porcins, nous avons opté pour des animaux dont la taille des reins et des vaisseaux, entre autres, présentent une taille comparable à celle des patients humains. Cette sélection vise à optimiser la transposition des techniques chirurgicales.