Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 13/02/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-574607)
170 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance allant jusqu’au sévère. Elles reçoivent cinq injections pour induire une modification génétique, subissent une chirurgie cardiaque d’une heure provoquant un infarctus, puis une mesure de la fonction rénale de deux heures, avant une mise à mort échelonnée à un, sept ou vingt-huit jours. Le porteur indique des douleurs post-opératoires et présente l’axe IL33/ST2 comme une cible thérapeutique déjà accessible via des anticorps. Il affirme qu’aucun modèle in vitro ne reproduit le dialogue entre le cœur et le rein et juge le modèle animal « indispensable ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le syndrome cardio-rénal est un état de santé où une maladie du cœur ou des reins affecte négativement l’autre organe. C’est un phénomène complexe et nous n’avons pas encore une compréhension complète de comment les deux organes interagissent en cas de maladie. Certains progrès ont été faits pour comprendre cela. Par exemple, des recherches récentes ont mis en lumière certaines voies de communication entre le cœur et les reins en cas de maladie. Une molécule appelée Galectin-3 semble jouer un rôle important lorsqu’il y a une maladie rénale qui affecte le cœur, et cette molécule a été associée à un risque accru de maladie et de décès chez les patients atteints d’insuffisance cardiaque. Une autre découverte récente concerne une molécule appelée IL33 et son récepteur, ST2. Cette molécule semble jouer un rôle important lorsque les reins sont malades et affectent le cœur, mais de manière surprenante, elle semble avoir un effet néfaste sur le cœur, ce qui est contraire à ce que d’autres études avaient suggéré auparavant. Ces découvertes montrent qu’il existe un lien complexe entre le cœur et les reins lorsqu’une maladie se produit, et que comprendre ce lien pourrait être la clé pour traiter ces maladies plus efficacement. Ainsi, l’objectif de ce travail est d’évaluer l’impact d’une crise cardiaque sur la santé des reins à long terme, et d’étudier plus précisément comment la molécule IL33 et son récepteur ST2 jouent un rôle dans les changements que subissent le cœur et les reins en cas de maladie.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Dans nos précédents travaux, nous avons mis en évidence que l’axe IL33/ST2 était un axe central dans la survenue de remodelage cardiaque à distance d’une agression rénale aiguë. Ce projet permettra d’une part de caractériser les modifications architecturales qui surviennent au niveau rénal après la maladie coronaire aiguë et de mesure l’impact de cet axe sur ces modifications. Il existe déjà un certain nombre de thérapeutiques déjà disponibles pour la modulation de cet axe (anticorps monoclonaux anti-IL33 ou anti-ST2). L’application clinique et son bénéfice pourront donc rapidement être évalués si les hypothèses de travail sont concluantes. Le pool de patient potentiellement traitables est énorme car il s’agit d’un des problèmes de santé publique le plus important et la cause de morbi-mortalité la plus importante de nos sociétés occidentales.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à 5 injections de substance nécessaire à l’obtention du modèle génétiquement modifié d’une minute 5 jours de suite. Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale d’une durée d’une heure. Les animaux seront soumis à une mesure du débit de filtration glomérulaire (fonction de filtration du rein) d’une durée de 2 heures. Les souris recevant le tamoxifène auront un intervalle libre entre la dernière injection et la chirurgie d’une semaine. Certains animaux subiront une micro-puncture de l’oreille vers J6 pour déterminer leur génotype.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Durant l’ischémie reperfusion, les nuisances sont une inflammation au niveau des points d’incision pour la thoracotomie et de la douleur à ces mêmes endroits. Les nuisances liées à l’infarctus du myocarde sont essentiellement marquées par les douleurs post opératoires, le modèle n’étant pas un modèle d’insuffisance cardiaque sévère. Pas de nuisances liées à l’atteinte rénale potentielle. Durant l’injection de la substance pour la recombinaison génétique, on peut avoir une douleur au point d’injection et une irritation abdominale transitoire. La procédure de mesure de la fonction rénale n’est pas source de nuisance en soit sinon une gène pour l’animal de porter le dispositif sur le dos pendant la mesure. Durant la puncture pour le génotypage, la nuisance liée à la puncture est de très courte durée et très peu douloureuse.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux sont tous mis à mort à l’issue de la procédure afin de réaliser des prélèvements d’organes et de plasma pour analyse. Le temps de mise à mort varie selon le groupe entre J+1, J+7 et J+28.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il n’existe à l’heure actuelle aucun modèle de substitution in vitro permettant d’évaluer le dialogue entre le cœur et le rein, puisque par essence, il s’agit d’un modèle physiologique intégré. Par ailleurs, l’utilisation d’animaux permet d’étudier des mécanismes cellulaires plus complexes qui ne peuvent pas être étudiés sur des modèles ex vivo ou in silico. Par conséquent, l’utilisation du modèle animal apparait comme indispensable à la réalisation de ce protocole. Néanmoins, le laboratoire travail en parallèle sur des modèles cellulaires permettant de mimmer ces conditions et à terme remplacer l’utilisation d’animaux, néanmoins ces modèles n’ont à ce jour pas démontré de résultats satisfaisants.
2. Réduction
Le nombre d’animaux utilisé dans le projet a été calculé pour permette d’obtenir des résultats fiables et robustes. Ceci, plus notre expérience préalable dans le domaine nous ont permis de déterminer le nombre minimal d’animaux pour ces expérimentations protocole, l’avantage d’utiliser un processus non invasif de mesure de la fonction rénale permet de limiter le recours extensif à un nombre important d’animaux.
3. Raffinement
La procédure de raffinement a été établie et discutée avec le responsable du bien-être des animaux au sein de notre unité. Les animaux sont stabulés dix jours après leur arrivée, avant toute procédure, afin de s’acclimater à leurs conditions d’hébergement. Afin de permettre la formation de groupes sociaux, les souris sont hébergées en cages de 5 individus avec un enrichissement du milieu (tubes, coton, bâtons à ronger). Les animaux sont contrôlés quotidiennement par un animalier formé (afin de s’assurer de leur bien-être), à l’aide d’une fiche intégrant les différents points limites. Lors de la procédure, les animaux sont anesthésiés et une analgésie avant l’intervention sera réalisée pour limiter un peu plus les risques de douleurs ressenties. La phase de réveil se fait dans un incubateur à 37°C pendant toute la nuit. Des points limites clairs ont été établies afin de soustraitre les animaux à la souffrance.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Notre équipe a développé les différents modèles d’ischémie-reperfusion sur la souris afin d’éviter de réaliser des expérimentations sur des gros animaux et pour avoir la possibilité de réaliser le modèle sur des souris transgéniques. Les souris utilisées seront âgées de 8 à 10 semaines afin d’obtenir un poids de 20-25 grammes.