Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 21/03/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-514271)
Les souris utilisées développent spontanément un diabète, perdent du poids et s’affaiblissent jusqu’à la mort en trois semaines environ. 802 d’entre elles vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent six injections dans la peau du dos sous anesthésie en trois semaines, jusqu’à six administrations intranasales d’insuline modifiée, une injection rétro-orbitaire et un prélèvement de sang, pour mettre au point une allergie cutanée à l’insuline que le porteur décrit comme jamais décrite dans la littérature. L’apparition du diabète, d’érythèmes sévères ou d’un état général affaibli déclenche la mise à mort anticipée.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’allergie à l’insuline est une complication rare mais qui pose de sérieux problèmes pour la prise en charge des patients diabétiques. Les manifestations allergiques incluent urticaire, éruption cutanée, hypotension, essouflement. Dans des cas extrêmes, ces réactions intenses et rapides sont susceptibles de provoquer la mort. Elles sont induites par des anticorps IgE dirigés contre l’insuline injectée. Les traitements actuels consistent en l’utilisation d’agents anti-histaminiques, de corticoïdes, mais également la sélection de préparations d’insuline moins allergènes et des pompes à insuline intrapéritonéale plus invasives. Cependant, aucun traitement de référence n’existe ciblant les causes immunologiques de cette maladie. Notre objectif est d’évaluer l’effet d’une nouvelle stratégie visant à diminuer les réponses allergiques, et induire ainsi une désensibilisation vis-à-vis de l’insuline. Nous utiliserons de l’insuline modifiée qui sera administrée par voie intranasale, ayant comme objectif d’être le moins invasif possible pour à terme facifiter le transfert à la clinique de cette stratégie. Ce choix a été motivé par un intérêt clinique grandissant pour cette voie d’administration pour délivrer des anticorps, combattre l’inflammation et bénéficier des mécanismes de tolérance immunitaire associés aux muqueuses. Dans ce projet, nous travaillerons dans un modèle de souris qui développe un diabète. Tout d’abord, nous mettrons au point un modèle de réaction allergique cutanée induite par sensibilisation d’insuline (mimant ainsi ce qui se passe chez les patients diabétiques), modèle qui n’a jamais été décrit dans la littérature. Nous testerons ensuite notre approche thérapeutique avec l’insuline modifiée administrée par voie intranasale et nous analyserons les mécanismes immuntaires induits.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet nous permettra d’apporter la preuve de concept des effets thérapeutiques de notre insuline administrée par voie intranasale dans le contexte de l’allergie à l’insuline. Ainsi, en cas de succès, ces recherches pourraient aboutir rapidement à des essais cliniques chez les patients diabétiques présentant une allergie à l’insuline, pour laquelle il n’existe aucun traitement de référence à l’heure actuelle. Des résultats positifs sur les manifestations allergiques pourraient à plus long terme permettre d’envisager une application de la thérapie intranasale par insuline dans d’autres indications, en particulier le diabète de type 1 qui touche principalement les enfants et adolescents. En effet, des efforts sont développés pour la mise en place de nouvelles stratégies thérapeutiques visant à prévenir cette maladie. Les thérapies envisagées doivent montrer une grande spécificité d’action et l’utilisation d’une voie d’administration non invasive pour être attractives pour une application clinique. Notre insuline intranasale remplit ces exigences.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Injection intradermiques (au niveau de la peau du dos) sous anesthésie générale pendant 5 minutes, effectuée 6 fois, 2 fois par semaines pendant 3 semaines. Administration intranasale sous anesthésie générale pendant 5 minutes, effectuée 6 fois maximum (1/jour). Injection intraveineuse (rétro-orbitaire) sous anesthésie généralependant 5 minutes, effectuée seule 1 fois. Prélèvement de sang sous anesthésie générale pendant 5 minutes, effectué 1 seule fois.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les souris femelles que nous utilisons développent un diabète (hyperglycémie). Elles perdent alors du poids et s’affaiblissent jusqu’au décès en environ 3 semaines. L’allergie cutanée à l’insuline, développée par le protocole mis en place, peut se manifester par des démangeaisons locales modérées et de courte durée (quelques minutes) ou des irritations légères de la peau. Enfin, les souris peuvent subir un léger stress lié aux injections intradermiques ou à l’anesthésie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les souris sont mises à mort pour récupération de différents organes nécessaires pour répondre à la question scientifique.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Des tests in vitro appropriés seront utilisés pour répondre à des questions mécanistiques précises visant à analyser l’impact de notre protéine sur les réponses immunitaires. Cependant l’expérimentation animale est indispensable pour évaluer in vivo l’efficacité thérapeutique de la stratégie proposée pour le traitement de l’allergie à l’insuline et comprendre les mécanismes immunitaires responsables de la pathologie et de l’effet thérapeutique observé. Les espérimentations sur animal vigile ne peuvent pas être substituées par des approches in vitro, qui par ailleurs ne peuvent reproduire les différents stades de la réponse allergique.
2. Réduction
Le nombre de souris utilisé sera réduit au minimum tout en permettant une analyse statistique fiable des résultats. Pour chaque souris allergique, plusieurs organes seront prélevés, incluant le tissue nasal, poumons, rate, ganglions, et peau pour de multiples analyses afin d’obtenir le maximum d’information biologiques et mécanistiques. Aussi, afin de diminuer le nombre de souris utilisé nous ferons un premier élevage très restreint des souris afin de définir quelle est la lignée la plus adaptée pour l’induction de l’allergie à l’insuline avant de lancer un plus grand élevage pour les expériences d’immunothérapie avec l’insuline intranasale.
3. Raffinement
La réponse allergique cutanée sera induite par injections intradermiques d’insuline sur la peau rasée des souris. Afin de réduire au minimum la douleur et le stress des animaux, cet acte se fera sous anesthésie générale. Les souris sont sujettes à une surveillance accrue pendant les 20 minutes suivant l’anesthésie avec un réveil complet et une récupération de la mobilité. Aussi l’endroit de l’injection sera surveillé plusieurs fois par semaine afin de s’assurer qu’il n’y a pas d’irritation majeure de la peau suite à l’injection. De plus, travaillant sur un modèle de souris susceptible au diabète, des tests de glucosurie (concentration du glucose dans les urines) seront réalisés une fois par semaine afin de suivre l’évolution de la maladie. Enfin, de manière générale, la consommation d’eau, de nourriture, la motricité et le comportement de l’animal seront surveillés de manière hebdomadaire par les soigneurs et les expérimentateurs. La survenue du diabète (hyperglycémie), d’érythèmes sévères ou l’observation d’un état général affaibli entraineront la mise à mort anticipée de l’animal.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est un modèle de choix dans les études de l’allergie cutanée étant donné la bibliographie existente sur le sujet et la caractérisation des réponses allergiques chez cette espèce, et leur similitude avec les observations chez l’homme. Nos expériences seront réalisées chez des souris adultes (entre 8 et 15 semaines d’âge) avec un système immunitaire mature..