Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 28/03/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-730559)
220 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Un diabète leur est provoqué par injection de streptozotocine, puis elles passent sept jours plus tard une séance d’IRM d’une heure au maximum sous anesthésie gazeuse, avec pose d’un cathéter et injections de glucose et d’agent de contraste. Le porteur décrit les effets attendus, hyperglycémie, urines abondantes, soif intense et perte de poids, et indique n’administrer aucun antalgique pour l’injection de l’agent de contraste, qu’il juge équivalente à une piqûre d’aiguille. Il retient le modèle diabétique pharmacologique parce qu’il est « simple de réalisation » et le plus homogène, la souris obèse n’entrant pas dans son imageur.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les ions métalliques sont impliqués dans de nombreux processus biologiques fondamentaux et sont des éléments essentiels pour la croissance et le développement de tous les organismes vivants. Les cellules régulent étroitement l’accumulation, le transport, la distribution et l’exportation de métaux, et une mauvaise régulation de la quantité d’ions métalliques peut être signe de pathologie comme les maladies cardiaques, le cancer et les maladies neurodégénératives. Le zinc revêt un intérêt particulier car il s’agit d’un micronutriment essentiel requis pour plus de 300 processus cellulaires différents, notamment l’activité enzymatique, la synthèse de l’ADN et des protéines et la signalisation cellulaire. Il est connu que la carence en zinc entraîne une augmentation du stress oxydatif contribuant à des maladies telles que le diabète. La teneur en zinc est particulièrement importante dans la prostate, le sein mais surtout le pancréas. Une mauvaise régulation du zinc a été clairement associée au diabète même si son rôle n’est pas complètement compris. Dans ce projet nous nous focalisons sur la variation de contenu en zinc au niveau du pancréas en cas de diabète de type 1. L’objectif de ce projet est de valider l’efficacité d’agents de contraste IRM sensibles au zinc pour une détection précoce du diabète de type I en utilisant un modèle de souris diabétique
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La détection du zinc in vivo par IRM est un challenge important afin de mieux caractériser et comprendre son rôle physiologique, mais également de pouvoir réaliser un diagnostic précoce dans lequel cet ion métallique est impliqué. Nous avons développé un premier agent de contraste biocompatible qui a montré son intérêt dans la détection du zinc in vivo sur des pathologies de type diabète (projet précédent 18668). Nous avons maintenant une nouvelle famille d’agents optimisés en terme d’affinité pour le zinc et de réponse IRM. Ces agents permettront une mesure très sensible de la quantité de zinc dans le pancréas dans le but d’un diagnostic précoce.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les souris seront imagées une fois en IRM 7 jours après induction du diabète. Cette technique est totalement atraumatique et non invasive. Les souris sont anesthésiées (par anesthésie gazeuse) pour l’ensemble des interventions prévues : injections de glucose ou d’agent de contraste ainsi que pendant la procédure d’imagerie IRM. Les injections durent quelques secondes. La pose du cathéter se fait en moins d’une minute. Les acquisitions d’images IRM durent 1 heure au maximum.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les effets indésirables que nous avons constatés dans le précédent projet au bout de 7 jours sont liés au développement du diabète (hyperglycémie, polyurie, polydipsie, perte de poids). Par ailleurs aucun point limite n’a été atteint pendant ces 7 jours d’expérimentation. Pas d’effets indésirables liés à l’IRM qui est une technique d’imagerie totalement non invasive et atraumatique. De plus les souris sont sous anesthésie gazeuse pendant toute la durée des acquisitions IRM. Leur respiration, rythmes cardiaque et respiratoire sont contrôlés pendant les acquisitions IRM. L’injection IV d’ agents de contraste ne provoque pas de douleur, juste celle équivalent à une piqure d’aiguille. Notre expérience de l’injection d’agents de contraste fait que nous n’utilisons pas d’antalgiques pour ce geste.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Toutes les souris encore sous anesthésie (pour prélèvement sanguin) seront par la suite mises à mort à la fin des procédures pour prélèvement d’organes.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le modèle animal est fondamental dans notre cas, puisque l’étude préclinique en particulier d’induction du diabète et l’étude de l’efficacité d’agents de contraste ne peut se faire que sur un organisme vivant entier. De plus il est nécessaire que le pancréas soit dans un organisme vivant.
2. Réduction
Le nombre d’animaux utilisés sera réduit au minimum nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement pertinents et reproductibles. Ce projet nécessitera 220 souris. Une seule expérience sera réalisée avec des lots de 5 souris par condition.
3. Raffinement
Pendant toute la durée de l’expérimentation (7 jours), les souris sont hébergées par groupes sociaux de 5 dans les cages en portoir ventilé, avec un accès à l’eau et la nourriture ad libitum et un cycle jour/nuit 12h/12h. Divers objets d’enrichissement du milieu (maison transparente rouge, celluron, granulés ainsi que bâtonnets de bois à ronger) sont utilisés . Les souris auront une période d’acclimatation avant la première série d’images (avant l’injection de streptozotocine) de 7 jours minimum avant le début des études IRM. Elles sont manipulées par du personnel formé et entraîné. Les animaux sont observés quotidiennement afin de déceler toute souffrance. Une grille de scoring est mise en place (aspect général, mobilité et amaigrissement) et des points limites sont définis. Les animaux sont observés quotidiennement afin de déceler un éventuel mal être ou signe de souffrance. L’hygiène de la cage sera contrôlée en raison de la polyurie des souris diabétique (quantité d’urine et odeur particulière de l’urine). Le niveau des biberons sera contrôlé tous les jours en raison de la polydipsie des souris diabétiques.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est un modèle adapté à notre imageur IRM (taille de l’ouverture). Le modèle de souris diabétique pharmacologique par injection est largement décrit et utilisé dans la littérature. Nous avons choisi ce modèle pour plusieurs raisons : 1) la souris obèse n’est pas adaptée à notre imageur, 2) le modèle NOD est un modèle auto immun et nous ne souhaitions pas être confronté à la complexité de compréhension de la réponse immunitaire 3) le modèle pharmacologique est simple de réalisation et 3) c’est le modèle qui est le plus homogène en terme de progression de la pathologie.