Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 01/04/2026
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-909901)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Des situations accidentelles, incidentelles ou des actes de malveillance peuvent entraîner une contamination interne par des actinides (uranium, thorium ou plutonium). Ces éléments, utilisés dans les domaines civil, industriel et militaire, présentent à la fois une toxicité chimique et radiologique. À court terme, une contamination peut provoquer des effets graves comme une anémie (diminution de la capacité du sang à transporter l’oxygène), des atteintes des cellules, voire le décès. À plus long terme, elle peut favoriser le développement de cancers. Les actinides ont en outre une affinité pour certains organes, notamment le foie, les os et les reins, où ils peuvent rester stockés pendant des périodes allant de quelques jours à plusieurs dizaines d’années. La prise en charge des contaminations internes repose sur l’utilisation de traitements dits décorporants. Ces traitements consistent à administrer des molécules capables de se lier fortement aux actinides afin de favoriser leur élimination par les voies naturelles (urines et selles). Il s’agit actuellement de la seule stratégie permettant de limiter les dommages aux organes et la rétention prolongée de ces éléments dans l’organisme. À ce jour, les options thérapeutiques restent limitées. Le DTPA (Acide Diéthylène-Triamine-Pentaacétique ou pentétate), seul traitement spécifique disponible, présente une efficacité partielle et peut entraîner des effets indésirables, ce qui justifie le développement de nouvelles molécules plus efficaces et mieux tolérées. L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité et la tolérance de nouvelles molécules conçues pour améliorer la prise en charge des contaminations internes par les actinides. Dans les deux premières parties du projet, des essais préliminaires en laboratoire permettront de sélectionner les molécules les plus prometteuses, sur la base de leur capacité à se lier aux actinides et de leur faible toxicité cellulaire (via des études d’efficacité et de toxicité « in vitro »). Dans la dernière partie du projet, les molécules retenues seront ensuite évaluées chez le rat (= in vivo) afin de déterminer leur capacité à réduire la rétention des actinides dans les organes et à en favoriser l’élimination. Le recours à un modèle animal est nécessaire pour étudier ces phénomènes à l’échelle de l’organisme entier, ce qui ne peut être réalisé uniquement par des approches in vitro.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
En contribuant au développement et à l’évaluation de nouvelles molécules capables de favoriser l’élimination d’actinides de l’organisme, ce projet vise à améliorer la prise en charge des personnes exposées à une contamination interne en situation d’urgence nucléaire ou radiologique. A plus long terme, ces travaux s’inscrivent dans une démarche de préparation et de réponse aux situations accidentelles ou intentionnelles, telles que des incidents/accidents en centrale nucléaire, l’utilisation d’armes nucléaires ou des actes de malveillance impliquant des « bombes sales » (= dispositif de dispersion radiologique). Ce projet participe ainsi à la protection de la santé des populations et s’inscrit pleinement dans le contexte géopolitique actuel.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les interventions suivies par tous les animaux sont les suivantes : – Chirurgie d’implantation d’un cathéter (réalisée chez le fournisseur) – Pesée des animaux vigiles sur balance (1 min, trois fois) – Administration des actinides par voie intraveineuse sur animal vigile puis 30 minutes après, le traitement, également par voie intraveineuse (deux contentions de 1-2 min, espacées de 30 minutes) – Placement en cage à métabolisme afin de collecter les excreta et permettre la mesure des actinides dans les urines et les fèces (durée 48 heures). Les cages à métabolisme sont conçues de manière à permettre la séparation et la collecte des urines et des fèces, grâce à un système de support adapté, tout en permettant à l’animal de se déplacer librement.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances attendues au cours du projet sont principalement liées aux manipulations nécessaires pour les injections et le suivi biologique des animaux. Les animaux porteront un cathéter pour faciliter l’administration des actinides et des traitements, qui pourrait entrainer un inconfort local, une gêne modérée ou un risque d’inflammation. Les injections pourront induire un stress ponctuel, lors de la contention notamment. Ces nuisances resteront modérées et de courte durée. Il n’est pas attendu d’effet toxique majeur des actinides et des molécules. La collecte des urines et de fèces pour la mesure de l’excrétion des actinides nécessite le placement en cage à métabolisme pendant une durée maximale de 48h. Cela peut générer un stress lié à l’isolement temporaire et à la réduction de l’enrichissement.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Pour évaluer l’efficacité des molécules, il sera nécessaire d’euthanasier les animaux à la fin de la procédure. En effet, en administrant les molécules après contamination par les actinides, l’objectif sera d’observer une diminution de la présence des actinides dans l’organisme et une augmentation de l’excrétion des actinides par rapport à l’absence de traitement. Pour cela, il sera nécessaire de mesurer les actinides dans les urines, les fèces, le sang, les reins, le foie et un fémur. La collecte des fèces et des urines lors du passage en cage à métabolisme se fera de manière non invasive et permettra de récolter une partie des échantillons biologiques. Cependant, la collecte du sang, des reins, du foie et d’un fémur, requerra l’euthanasie des animaux.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le projet intègre pleinement le principe de remplacement. Plus particulièrement, les deux premières étapes du projet constituent des méthodes alternatives à l’expérimentation animale : – L’évaluation de l’affinité d’une dizaine de molécules est réalisée in vitro, dans des milieux synthétiques mimant des compartiments biologiques pertinents en cas de contamination interne (sérum de rat, cellules osseuses). Cette approche permet d’étudier les interactions molécule-actinide sans recours à l’animal et de sélectionner les molécules les plus prometteuses. – Les études réalisées sur les cellules permettent une évaluation précoce de la toxicité des molécules afin d’exclure les molécules présentant un profil de sécurité défavorable, évitant ainsi leur évaluation chez l’animal. A l’issue de ces étapes, les molécules les plus prometteuses (plus efficaces et peu toxiques) seront retenus pour les études de décorporation in vivo. Ainsi, le recours à l’expérimentation animale intervient en dernier ressort et constitue la dernière étape du projet. L’approche in vivo vient combler les limites des approches in vitro qui ne permettent pas d’appréhender des paramètres complexes tels que la biodistribution, la pharmacocinétique (= devenir d’une molécule dans l’organisme), la pharmacodynamie (= effet d’une molécule sur l’organisme) et l’excrétion des actinides et des molécules, qui nécessitent un modèle intégré, à l’échelle de l’organisme entier. L’ensemble de la stratégie expérimentale permet de limiter le recours à l’expérimentation animale tout en garantissant la pertinence et la qualité des données scientifiques qui seront obtenues.
2. Réduction
La stratégie du projet, articulée en étapes successives, participe également au principe de réduction du nombre d’animaux utilisés. En effet, les études d’affinité et de toxicité in vitro, permettent une sélection initiale des molécules, en écartant les molécules présentant une affinité insuffisante et un profil de sécurité défavorable, évitant leur évaluation in vivo, et réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés. Ensuite, le nombre d’animaux par condition/groupe a été déterminé à l’aide d’outils statistiques afin d’obtenir une puissance suffisante pour exploiter correctement les données qui seront obtenues. Les résultats de l’analyse indiquent que 10 animaux par condition sont nécessaires pour pouvoir mettre en évidence des différences statistiquement significatives entre les groupes. En prévoyant une marge supplémentaire pour prendre en compte une éventuelle mortalité ou des échantillons non exploitables/analysables, le nombre d’animaux nécessaire par groupe est fixé à 14 et à 20 pour les animaux témoins. Par ailleurs, le choix d’injecter une partie des actinides en mélange permet d’évaluer plusieurs situations de contamination au sein d’un même protocole expérimental, contribuant également à la réduction du nombre total d’animaux nécessaires. Enfin, les animaux font l’objet de plusieurs prélèvements au terme de la procédure expérimentale, permettant l’analyse de plusieurs paramètres chez un même individu : excrétion urinaire et fécale, rétention tissulaire, marqueurs biologiques sanguins d’atteinte du foie et des reins … Les tissus et échantillons collectés seront conservés et pourront être partagés ou réutilisés pour des analyses complémentaires, évitant le recours à de nouveaux animaux.
3. Raffinement
Le projet a été conçu en intégrant le principe de raffinement afin de limiter au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux. Les animaux seront reçus à l’animalerie avec un cathéter déjà en place. Ce geste sera réalisé chez le fournisseur par des personnes formées et habituées à cette technique. Lorsque les animaux seront réceptionnés, ils feront l’objet d’une attention spécifique de la part des soigneurs, et les cathéters feront l’objet d’une surveillance renforcée afin de limiter toute complication ou douleur. En cas de besoin, un produit désinfectant ou anti-inflammatoire sera appliqué. Par ailleurs, l’utilisation de cathéters permet une contention et une manipulation efficace (plus facile et plus rapide) pour l’injection des actinides et ensuite du traitement dans le délai de 30 minutes. Cette technique, moins invasive que deux injections proches avec seringue et aiguille, permettra ainsi de réduire le stress des animaux. Par ailleurs, le port du cathéter impose un hébergement individuel afin de limiter le risque d’arrachage du cathéter par les animaux entre eux (toilette, bagarre). Pour limiter l’isolement et l’impact sur le bien-être, ils seront hébergés par groupe de 2 par cage, avec un plexiglas transparent séparant la cage pour maintenir un contact visuel et olfactif. Chacun des deux rats possédera son enrichissement (petite maison rouge + morceau de bois à ronger). Un suivi clinique quotidien sera mis en place, incluant la surveillance de l’état général, du comportement et du site d’implantation du cathéter.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Ce projet s’inscrivant dans le cadre de premières études d’efficacité pharmacologique, les animaux utilisés seront des rats adultes dont la physiologie, les fonctions rénales, hépatiques et osseuses sont matures. Par ailleurs, cela assure une cohérence les conditions expérimentales choisies pour les études in vitro. Pour ce projet, seuls des rats mâles seront utilisés. Cela permet notamment de limiter la variabilité biologique liée aux fluctuations hormonales associées au cycle de la femelle, susceptibles d’influencer la pharmacocinétique, la biodistribution et l’excrétion des actinides. L’inclusion d’un seul sexe permet de réduire la variabilité entre les animaux et de limiter le nombre total d’animaux nécessaires. Par ailleurs, l’utilisation de rat mâles est cohérente avec une grande partie des données disponibles dans la littérature sur la décorporation des radionucléides (= famille d’éléments dont font partie les actinides). Dans un second temps et en fonction des résultats obtenus, il pourra être envisagé de poursuivre l’étude des ligands en incluant des animaux femelles. Ce projet s’inscrivant dans le cadre de premières études d’affinité et d’efficacité pharmacologique, les animaux utilisés seront des rats adultes dont la physiologie, les fonctions rénales, hépatiques et osseuses sont matures. Par ailleurs, cela assure une cohérence avec le sérum de rat utilisé dans les études d’affinité in vitro, provenant d’animaux âgés de 8 à 12 semaines.