Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 21/02/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-544402)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’hypothèse principale du projet est que l’altération du microbiote intestinal dans les maladies inflammatoires de l’intestin (MICI) contribue à l’altération du métabolisme énergétique des cellules humaines intestinales et immunitaires, et au développement de la maladie. Les objectifs sont donc (i) d’identifier les composants du microbiote ayant un impact sur le métabolisme énergétique des cellules et les mécanismes impliqués, (ii) de déchiffrer les conséquences des altérations du microbiote intestinal sur le métabolisme énergétique dans les maladies inflammatoires de l’intestin, et (iii) de concevoir de nouvelles stratégies thérapeutiques basées sur le microbiote pour manipuler l’état énergétique cellulaire. La compréhension du rôle du microbiote intestinal dans la physiologie humaine est d’une importance cruciale, car il est impliqué dans de nombreuses maladies humaines, notamment les MICI, mais aussi, le cancer, le syndrome métabolique et les troubles neuropsychiatriques.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet représente un programme de recherche complet aux multiples bénéfices susceptibles de découler de ces travaux : – la caractérisation de la modulation fine du métabolisme énergétique des cellules hôtes par le microbiote intestinal ; – l’identification des principaux acteurs microbiens dans ces processus ; – l’identification de nouvelles stratégies thérapeutiques potentielles dans les maladies inflammatoires de l’intestin et probablement dans plusieurs autres maladies humaines affectées par le microbiote intestinal (maladies inflammatoires rhumatologiques, maladies métaboliques, cancer…). Les résultats obtenus chez la souris seront confrontés à des données obtenues à partir d’échantillons humains, ce qui ouvrira la voie aux développements de nouvelles interventions thérapeutiques. Ce projet va donc relever des défis importants en produisant des résultats d’avant-garde pour une meilleure compréhension du dialogue entre microbiote et cellules humaines. Ces résultats ouvriront la voie au développement de nouveaux traitements pour les dans les maladies inflammatoires de l’intestin d’abord, puis pour de nombreuses autres maladies affectées par une altération du microbiote.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
*Transplantation fécale : un gavage intragastrique (2 secondes) par jour, trois jours de suite +/- un gavage intragastrique unique (2 secondes) *Colite induite par traitement dans l’eau de boisson pendant 7 jours +/- un gavage intragastrique unique (2 secondes) *Colite induite par le transfert adoptif : une injection intrapéritonéale unique (2 secondes) +/- un gavage intragastrique unique (2 secondes) *Transplantation fécale: un gavage intragastrique (2 secondes) par jour, trois jours de suite +/- Colite induite par traitement dans l’eau de boisson pendant 7 jours *Transplantation fécale : un gavage intragastrique (2 secondes) par jour, trois jours de suite +/- Colite induite par le transfert adoptif : une injection intrapéritonéale unique (2 secondes) *Gavage intragastrique (2 secondes) une fois par jour durant 4 à 5 semaines ou 8-12 semaines +/- Colite induite par le transfert adoptif : une injection intrapéritonéale unique (2 secondes) Chaque point (*) représente une trajectoire de vie pour un groupe d’animaux et donc le maximum d’actes effectués sur ce même groupe.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le projet comprend différentes techniques d’administration basique (gavages, injections intrapéritonéales ou encore intraveineuse) pouvant causer un stress et un inconfort pour l’animal lors de la contention et de la réalisation du geste. Les modèles de colites sont associés à des effets indésirables attendus. Dans ces modèles la douleur imposée aux animaux est liée à l’inflammation intestinale qui n’entraîne pas la mort de l’animal. On peut estimer que son intensité sera légère ou modérée au maximum et qu’à ce niveau, sa durée sera de quelques heures au maximum.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
L’ensemble des animaux (n= 2340) sera euthanasié à la fin de la période de maintien afin de pouvoir réaliser les différents prélèvements d’organes et réaliser les analyses nécessaires au projet de recherche. Sur chaque animal, plusieurs organes sont prélevés en entier pour analyse ce qui impose une euthanasie.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Malgré le développement et l’utilisation de modèles non animaux tels que les organoïdes ou les systèmes d’intestin artificiel, un système vivant est nécessaire pour étudier les acteurs mis en jeu dans les interactions complexes entre le microbiote intestinal et son hôte en situation basales et inflammatoires. A l’heure actuelle il n’est donc pas possible de recréer in vitro la complexité d’un organisme entier avec tous les acteurs cellulaires et microbiens rentrant en jeu.
2. Réduction
Nous limiterons au maximum le nombre d’animaux par groupe de façon à obtenir des résultats statistiquement fiables. Du fait des variabilités inter-animales et intergroupes, un nombre trop restreint d’animaux engendrerait des résultats trop variables et non valides. Le nombre d’animaux utilisés par groupe est basé sur notre expérience de plus de 15 ans d’utilisation des modèles en question. Pour prendre en compte la variabilité biologique et assurer la robustesse des résultats obtenus, nous avons besoin de réaliser les expériences décrites dans des groupes expérimentaux de 10 souris et ce dans au minimum 2 expériences indépendantes (10 x2 = 20 souris en tout par condition). Le recours à une troisième expérience indépendante ne sera réalisé qu’en cas d’interprétation impossible des résultats après la 2eme expérience. Ce projet impliquera donc un maximum de 2340 animaux. Nous adapterons chaque test statistique en fonction du type de résultats et d’analyse à effectuer. D’une façon générale, les modèles seront testés avec un seuil de validité de 5%. Nous utiliserons des tests statistiques non paramétriques car les conditions de normalités ne sont fréquemment pas remplies.
3. Raffinement
Dans la réalisation de ce projet, l’ensemble des procédures a été mis au point afin de permettre une interprétation fiable dans le respect du bien-être animal, en limitant la douleur et le stress. Le personnel impliqué dans le projet est formé en continu pour garantir leur compétence et une veille scientifique et technique en continue. Il y aura une vérification quotidienne des animaux et une observation individuelle hebdomadaire à l’occasion des interventions d’entretien (litière/abreuvement/nourriture). Les animaux seront hébergés en isolateur dans des cages standards par groupes de sexe identique (4-6 souris/cage). Du papier absorbant à déchiqueter, des buchettes de bois à grignoter et des tunnels en plastique pour se cacher seront ajoutés dans les cages. Les souris recevront à volonté un aliment standard et de l’eau stérilisé. La litière sera constituée de copeaux stérilisés. Points limites en dehors des situations d’inflammation intestinale: Si l’expérimentateur observe les critères suivants, une euthanasie sera pratiquée : – Perte de poids > 15% par rapport à la première mesure – Dégradation de l’état général de l’animal : difficulté de mobilité, dos vouté, état du pelage (poil hérissé). – Problème lors du gavage ou de l’injection avec agitation anormale ou trouble de la respiration/saignement après le geste. Points limites dans les deux modèles d’inflammation intestinale : Si l’expérimentateur observe les critères suivants, une euthanasie sera pratiquée : – Perte de poids >20% sur la durée de l’expérimentation en comparaison avec le poids de J0 (début de la procédure DSS ou injection cellules). – Dégradation de l’état général de l’animal : difficulté de mobilité, dos vouté, état du pelage (poil hérissé). – Problème lors du gavage ou de l’injection IP avec agitation anormal ou trouble de la respiration/saignement après le geste.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est une espèce de référence en immunologie, microbiologie et métabolisme, qui sont les thématiques de notre projet. La souris est un modèle d’étude très largement utilisé dans le cadre de l’étude de pathologies intestinales humaines. Les souris seront utilisées à l’âge adulte, entre 6 et 14 semaines. Les souris axéniques seront colonisées avec les microbiotes d’intérêt dès leur sevrage (3-4 semaine de vie) mais les autres étapes ne se feront qu’à partir de l’âge adulte (minimum 6 semaines de vie). La colonisation le plus proche possible du sevrage permet d’éviter les altérations du système immunitaire observée chez les souris axéniques colonisées à l’âge adulte Apres colonisation de souris axéniques, il est nécessaire d’attendre 3 semaines pour que le microbiote et le système immunitaire se stabilise.