
Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/10/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-907710)
630 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent des injections d’inhibiteurs et de molécules inflammatoires, dont une instillation intra-rectale par cathéter provoquant une inflammation intestinale, et un prélèvement de sang, pour tester des inhibiteurs des NADPH oxydases dans des modèles d’inflammation chronique. Le porteur annonce une douleur modérée, une perte de poids et des selles molles. Il évoque des systèmes de co-cultures capables d’imiter certaines fonctions d’organes, tout en les jugeant limités par l’absence de flux sanguin.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les maladies inflammatoires sont des causes majeures de mortalité dans le monde développé. Au cours de la réponse inflammatoire pathologique, c’est-à-dire lorsque la réponse inflammatoire est non résolue, devient prolongée et chronique, les cellules du microenvironnement produisent de manière accrue des dérivés toxiques de l’oxygène. Ces dérivés sont des substances chimiques qui sont formées à partir de l’interaction de l’oxygène avec d’autres composés et peuvent endommager les cellules car ils sont toxiques. La production excessive de ces dérivés peut donc entraîner des lésions tissulaires contribuant à la progression des maladies inflammatoires chroniques. Dans l’organisme, les dérivés toxiques de l’oxygène sont produits principalement par une famille de protéines spécialisées appelées NADPH oxydases (NOXs). Le dysfonctionnement ou l’expression anormale de ces protéines pourrait donc contribuer aux maladies inflammatoires. Pour de nombreuses maladies inflammatoires chroniques, les solutions thérapeutiques restent insuffisantes. C’est dans ce contexte de santé publique que se tient notre projet d’étude qui visera à valider in vivo, c’est-à-dire dans un organisme vivant, les NOXs comme cibles thérapeutiques clés pour le traitement des maladies inflammatoires, et à évaluer in vivo, dans des modèles murins d’inflammation chronique l’action anti-inflammatoire de nouvelles molécules qui inhibent les NOXs ou leurs voies d’activation que nous avons récemment identifiées in vitro.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Notre étude permettra d’identifier de nouvelles molécules capables d’inhiber in vivo la progression des maladies inflammatoires chroniques apportant ainsi la preuve du concept. Elle permettra d’envisager des essais cliniques chez des patients atteints de maladie inflammatoires chroniques.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les principaux types d’interventions auxquels les animaux seront soumis sont : des injections intra-péritonéales (administration directement dans la cavité abdominale) et sous-cutanées à l’aide d’une aiguille fine, une instillation (administration lente goutte à goutte) de molécules inflammatoires à l’aide d’un cathéter fin par voie intra-rectale, et un prélèvement de sang par ponction au niveau de la queue avec une aiguille fine. Excepté le prélèvement de sang qui sera effectué une seule fois sur tous les animaux à la fin de l’expérience, le nombre des interventions variera selon les modèles expérimentaux (3 modèles expérimentaux). Dans le 1er modèle expérimental, d’une durée de 3 jours, les souris vont subir: 1 injection en sous-cutanée pour l’anesthésie, 2 en intrapéritonéales pour l’administration de l’inhibiteur (substance qui a la capacité de bloquer un processus biologique spécifique, ici l’inflammation), 1 en intra-rectale pour l’administration de la molécule inflammatoire. Dans le 2ème modèle expérimental d’une durée de 11 jours les souris vont subir uniquement 4 injections en intrapéritonéales pour l’administration de l’inhibiteur, la molécule inflammatoire est ajoutée dans la boisson. Finalement dans le 3éme modèle expérimental d’une durée de 8 jours, les souris vont subir 2 injections en intrapéritonéales pour l’administration des molécules inflammatoires et 4 injections en intrapéritonéales pour l’administration de l’inhibiteur.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les modèles d’inflammation utilisés dans cette étude sont des modèles de sévérité modérée. L’animal sera susceptible d’éprouver une douleur modérée de courte durée et son bien être pourra être impacté de façon modérée. Les animaux pourront présenter une perte de poids, les fèces pourront apparaître inconsistantes. Ils pourront également présenter une mobilité réduite. Les animaux seront suivis quotidiennement par le personnel de zootechnie et les points limites seront surveillés (état général, poids, consistance des fèces, mobilité). Un analgésique sera administré si nécessaire toutes les 12 heures. Si l’animal présente des points limites atteints, il sera euthanasié. A la fin des procédures tous les animaux seront euthanasiés.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés et les tissus seront prélevés pour analyse.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les connaissances issues de cette étude in vivo ne peuvent pas être obtenues actuellement par d’autres méthodes compte-tenu de la complexité physiologique de la réponse inflammatoire qui fait intervenir plusieurs types cellulaires, ce qui nous oblige à travailler à l’échelle d’un organisme. Il sera cependant possible d’envisager des systèmes de co-cultures entre les cellules immunitaires et des structures tridimensionnelles cultivées en laboratoire pouvant imiter certaines caractéristiques et fonctions d’organes humains ou animaux tel que l’intestin. Ces co-cultures pourront reproduire les interactions entre les différents types cellulaires au cours de la réponse inflammatoire de la même manière que dans un organisme vivant. Cependant ce modèle reste limité par le fait de l’absence de flux sanguin ou de déformations mécaniques (modification de la structure d’un organe en réponse à des forces mécaniques) qui sont essentiels pour la modélisation des maladies.
2. Réduction
Dans ces différents modèles le taux de mortalité est faible (moins de 10%), nous avons déterminé le nombre d’animaux nécessaires et suffisants dans chaque sous-groupe pour avoir des résultats statistiquement exploitables à 6 par sous-groupe. Cette démarche a été validée lors de la demande d’autorisation de projet utilisant des animaux à des fins scientifiques précédente.. Les organes (intestins, pattes, plasma) seront conservés de façon adéquate pour des études ultérieures en cas de besoin sans avoir à recourir à de nouvelles expérimentations animales.
3. Raffinement
Les méthodes et les mesures choisies visent à diminuer au maximum les contraintes et le stress imposées aux animaux : hébergement en groupe, portoirs ventilés, période d’acclimatation d’au moins 5 jours dans les mêmes conditions environnementales que celles qui prévaudront lors du protocole expérimental afin de stabiliser les animaux au point de vue physiologique et comportemental et de diminuer leur stress. Un enrichissement sera proposé aux animaux tout au long de l’expérience (coton et lanières cartonnées pour la confection de nids). Des critères comportementaux, physiologiques et cliniques seront observés pour définir le point limite précoce adapté. Les animaux seront suivis quotidiennement par le personnel de zootechnie et les points limites seront surveillés (état général, poids, consistance des fèces, mobilité). Un analgésique sera administré si nécessaire toutes les 12 heures. Si l’animal présente des points limites atteints, il sera euthanasié. A la fin des procédures tous les animaux seront euthanasiés.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous avons choisi d’utiliser l’espèce souris dans notre projet de recherche car la physiologie de l’inflammation intestinale et de l’arthrite induite dans cette espèce animale est proche de celle de l’homme. De plus la taille et le poids limité de l’animal permet de restreindre les traitements à administrer et de nombreux outils biologiques sont disponibles pour caractériser l’inflammation chez la souris. L’espèce souris est donc la plus susceptible de fournir des résultats satisfaisants. Les souris âgés de 8 à 12 semaines seront utilisés car les publications ayant validé les différents modèles utilisés, ont montré que ces stades sont les plus susceptibles de fournir des résultats satisfaisants (souris adultes de poids suffisant).