Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 08/02/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-544858)
24 rats vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur décrit une injection d’azoxyméthane déclenchant une cancérogenèse du côlon, suivie cent jours plus tard d’un jeûne de seize heures, d’un gavage et d’une prise de sang sous anesthésie, avant la mise à mort et le prélèvement du côlon. Il indique que les interventions peuvent provoquer du stress mais « pas de douleur » et que les lésions précancéreuses restent indolores. Sur le remplacement, il affirme qu’aucune étude in vitro ne reproduit l’ensemble du développement d’un cancer colique.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le contrôle de la perméabilité intestinale joue un rôle crucial dans le maintien d’une intégrité fonctionnelle et protectrice de l’intestin, face à de nombreux intrants alimentaires ou toxiques et face au contact permanent entre le microbiome et le tube digestif. De nombreux cas de fragilité ou de pathologies intestinales ont été associés à une augmentation de la perméabilité intestinale qui peut être observée de façon transitoire ou permanente. Cette perméabilité augmentée a été largement observée suite à des situations de stress, d’inflammations ou de cancers colorectaux (CRC) mais sa contribution dans la genèse ou l’entretien de pathologies intestinales reste à préciser. Ce projet étudiera la perméabilité intestinale de façon globale, in vivo mais aussi ex vivo sur des côlons prélevés post mortem, en comparant des rats mâles témoins à des rats dont la cancérogénèse colorectale a été chimio-induite 100 jours plus tôt par une injection d’azoxyméthane. Chez ces animaux traités, des lésions prénéoplasiques indolores se seront développées dans les côlons sans aller jusqu’au stade tumoral et sont de bons marqueurs de cancérogenèse qui sont largement acceptés par la communauté scientifique. Ces lésions seront dénombrées après mise à mort des animaux et la perméabilité intestinale sera détectée in vitro. Nous chercherons notamment à préciser en précisant l’abondance des zones perméables et leur proximité avec des lésions précancéreuses.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les bénéfices attendus sont de préciser, notamment sur les côlons prélevés post mortem, où se situent les zones perméables du côlon et leur proximité des zones prénéoplasiques afin de mieux comprendre en quoi la perméabilité intestinale peut participer au processus de cancérisation du colon. La comparaison de la structure des côlons sains par rapport à celle des rats chimio-induits nous permettra d’identifier les lésions prénéoplasiques et de potentielles différences de perméabilité intestinale dans les zones saines ou précancéreuses.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Sur une durée d’expérience de 100 jours, les rats vigiles seront soumis à J0 à une injection intrapéritonéale d’AOM, à J90 à une mise à jeun, avec accès libre à l’eau de boisson, puis gavage au FD4 et prélèvement de sang à la queue sous anesthésie à l’isoflurane, à J100 mise à mort sous anesthésie, par dislocation cervicale.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Seules quelques interventions sur les animaux seront effectuées pouvant provoquer un peu de stress mais pas de douleur. A J0, 12 rats recevront une injection intrapéritonéale d’azoxyméthane (AOM) dilué dans du sérum physiologique sera effectué par une personne qualifiée, afin de réduire la douleur et le stress de l’animal. A J90, le gavage de FD4 sera effectué par un utilisateur expérimenté ainsi que la prise de sang qui sera effectuée sur animaux anesthésiés à l’isoflurane. Le jeûne de 16h, avant l’administration orale est long mais nécessaire pour vider le côlon de ses fèces et le rendre ainsi accessible au FD4. Avant cette expérience les animaux auront été habitués à la contention et au gavage pendant quelques jours pour diminuer leur ressenti de stress.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront anesthésiés et mis à mort à la fin de l’expérimentation (J100 après injection d’azoxyméthane) et leur côlon sera prélevé.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Aucune étude in vitro ne permet d’évaluer l’ensemble des étapes de développement des cancers, au niveau de l’écosystème colique. Seule une approche in vivo nous permettra de prendre en compte la complexité physiologique du côlon, dans les différentes étapes de son fonctionnement et du développement de foyers cancéreux qui sont influencés par la consommation alimentaire, la formation de composés toxiques, le microbiote et qui sont en permanence régulés par les systèmes immunitaires, sanguins et nerveux.
2. Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au maximum (12 rats témoins et 12 rats traités à l’AOM) pour obtenir des résultats statistiquement solides et fiables dans l’appréciation de la relation entre l’installation de foyer prénéoplasiques dans le côlon et des modifications potentielles de la perméabilité intestinale.
3. Raffinement
Les rats seront maintenus à 2 par cage qui sera transparente pour ne pas souffrir d’isolement et dans laquelle un tunnel pour s’abriter sera ajouté pour raffinement. La température et l’hygrométrie seront maintenues constantes avec un cycle constant de lumière et obscurité de 12h chacune, un accès illimité à la nourriture et à l’eau et un change de litière hebdomadaire, pour leur confort. Les interventions sur les animaux (contention, injection d’AOM et gavage au FD4) seront réalisées par des techniciens expérimentés et après une habituation des rats, afin de limiter leur stress. La prise de sang sera effectuée sous anesthésie brève à l’isoflurane.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le traitement de rats de la souche F344 à l’AOM induit dans leur côlon des carcinomes qui sont similaires aux carcinomes coliques humains sur de nombreux aspects comme la formation de foyers de cryptes aberrantes (ACF pour aberrant crypt foci) qui sont des lésions prénéoplasiques. Ces lésions sont précurseurs des adénomes ou carcinomes coliques chez l’homme et, chez le rat, permettent d’étudier la raison de la genèse des cancers colorectaux et de développer des thérapies préventives ou curatives. Rats adultes L’ensemble des études précédentes du laboratoire ont été menées sur des rats adultes. Ce projet vise à compléter les études précédentes des stratégies préventives sur le rôle du fer héminique dans l’effet promoteur de la cancérogenèse colorectale, il est important de rester au même stade de développement.