Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2023-03-14 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-959336)
1753 souriceaux vont être utilisés, tous tués à l’issue, dont 1728 dans des procédures classées de souffrance sévère. Dès les premiers jours de vie, ils reçoivent des injections d’un produit chimique, le DSS, directement dans l’estomac à travers la peau pour reproduire une entérocolite nécrosante du prématuré, puis certains subissent une insufflation de CO2 dans l’abdomen sous anesthésie, avant d’être tués à divers âges pour prélever intestin, sang et cerveau. Le porteur reconnaît des douleurs abdominales, un retard de croissance, le stress de la séparation d’avec la mère et une mortalité importante, et renvoie les bénéfices pour les nourrissons au conditionnel. Sur le remplacement, il affirme qu’aucune alternative in vitro ou in silico n’est possible et que seule l’étude d’un « organisme entier » permet de mener ce projet.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’entérocolite ulcéro-nécrosante (ECUN) est une pathologie infectieuse et inflammatoire intestinale du nouveau-né souvent prématuré ayant une morbidité et une mortalité de 15-30% (100% dans les formes sévères). Elle peut également entraîner des lésions cérébrales chez les grands prématurés, par les voies de transmission qui existent entre l’intestin et le cerveau. La prise en charge en urgence de l’ECUN est cruciale, parfois chirurgicale. Dans ce cas, l’abdomen est d’abord gonflé avec du CO2 pour permettre l’exploration par de petites incisions dans lesquelles sont insérées une caméra et des instruments de chirurgie adaptés. Cette procédure est appelée cœlioscopie. Or, des études chez l’animal et chez l’homme montrent que le CO2 a des propriétés anti-inflammatoires qui pourraient avoir un effet bénéfique sur l’inflammation de l’intestin, et indirectement du cerveau. Le but de notre étude est donc de mettre au point un modèle d’ECUN chez le souriceau, pour correspondre à la situation clinique de la prématurité. Pour cela, nous ferons ingérer à des souriceaux un produit chimique, le dextran sodium sulfate (DSS), au cours des 5 premiers jours de vie. Le DSS est connu pour induire des lésions de l’intestin proches de celles observées lors de l’ECUN chez l’homme. Comme les souriceaux sont allaités par leur mère, l’estomac de ces petits ressemble à une poche de lait facilement visible et accessible à ce stade sous la peau. Le DSS sera ainsi administré par injection à travers la peau, directement dans l’estomac. Lorsque la dose optimale de DSS sera déterminée, nous l’utiliserons pour en étudier les conséquences sur l’intestin, les cellules immunitaires et le cerveau, et tester l’effet de l’insufflation abdominale de CO2. Les analyses seront faites dès le 3ème jour de vie (P3), puis à P5, P8, et P30, stade équivalent à l’adolescence.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les lésions provoquées par le DSS sont très similaires à celles observées dans l’ECUN humaine. Nous souhaitons dans ce projet démontrer que les lésions intestinales s‘accompagnent de lésions cérébrales, entrainées par l’inflammation induite par la colite, puis que l’insufflation de CO2 a des effets bénéfiques. Les résultats de ces expériences précliniques, s’ils s’avèrent positifs, constitueraient un prérequis indispensable à la généralisation de l’exploration coelioscopique chez les nourrissons atteints d’ECUN.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
La première partie du projet permettra la mise au point du modèle d’ECUN chez le souriceau. Le DSS sera injecté dans l’estomac (intervention non chirurgicale sur animal vigile), le matin et en fin d’après-midi les 4 premiers jours de vie, et le matin seulement le 5ème jour. L’injection dure quelques secondes. Trois doses de DSS seront testées. La présence de l’ECUN sera vérifiée par prélèvement post-mortem de l’intestin aux 3ème, 5ème et 8ème jours. La seconde partie du projet permettra la mise au point de l’insufflation abdominale de CO2 chez des souriceaux de 3 et 5 jours, sous anesthésie générale et analgésie, pour déterminer le débit de gaz optimal. L’insufflation sera appliquée pendant 10 minutes, la durée totale de l’intervention (anesthésie, mise en place de l’appareil, insufflation) sera d’environ 30 minutes. Les animaux seront seront mis à mort sans être réveillés, et l’abdomen ouvert pour vérifier l’absence de lésions. Dans la troisième partie du projet les animaux recevront la dose de DSS déterminée précédemment, et une insufflation de CO2 le 3ème ou le 5ème jour. Ils seront mis à mort au 3ème, 5ème, 8ème ou 30ème jour pour prélèvement post mortem du sang, de l’intestin et du cerveau et analyses biologiques.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les études cliniques et expérimentales décrivent une morbidité et une mortalité importante de l’ECUN. Les effets indésirables attendus sont : – Des douleurs abdominales et une mortalité importante pendant la période d’administration du DSS – Une infection locale dans la zone d’injection intra-gastrique – Un stress dû à la séparation avec la mère lors des injections – Une mortalité induite par l’anesthésie générale et l’insufflation de gaz dans l’abdomen – Un retard de croissance chez les animaux recevant le DSS
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux sont mis à mort à la fin des procédures pour permettre le prélèvement des organes et du sang, qui serviront à caractériser la présence de l’ECUN, celle de lésions éventuelles dans le cerveau, des modifications du système immunitaire dans le sang, et l’effet potentiellement bénéfique du CO2.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les conséquences cérébrales et immunologiques de l’ECUN et l’effet de l’insufflation de CO2 sur l’inflammation induite par la colite ne peuvent être mis en évidence autrement que par le modèle animal, sur un organisme entier. Aucune solution alternative n’est possible pour conduire ce projet de recherche. Il est impossible d’évaluer l’effet thérapeutique de l’insufflation de CO2 sur un modèle in vitro ou in silico. Aucun modèle cellulaire ne permet de reproduire la complexité d’une entérocolite, et seul le modèle animal permet de conduire ce projet. La souris est un modèle animal communément utilisé par les laboratoires car adapté à ce travail en raison de sa viabilité et de sa résistance aux facteurs de stress utilisés pour l’induction de l’ECUN, avec une littérature validant ce choix.
2. Réduction
L’effectif proposé tient compte de la mortalité possible provoquée par les injections de DSS, que de précédentes études ont pu montrer, et par l’insufflation de CO2. Un effectif plus réduit ne permettrait pas de démontrer une différence statistique fiable.
3. Raffinement
Avant sevrage, les cages des animaux seront enrichies avec du papier doux et absorbant pour la réalisation du nid, comme dans leur milieu naturel. Une marche à suivre écrite et basée sur des signes précis sera utilisée pour s’assurer du bien-être des animaux et déterminer l’atteinte éventuelle des points limites. La surveillance quotidienne réglementaire sera réalisée. De plus: – Durant la période d’injection du DSS, on surveillera deux fois par jour l’apparence et le tonus des animaux. – Aux 2 temps d’insufflation du CO2, on surveillera le réveil des souriceaux. – De P5 à P30, on surveillera deux fois par semaine l’aspect, le comportement, et le poids des animaux. Si le point limite est atteint, l’animal sera euthanasié. Chez les souris mises à mort aux 3ème, 5ème et 8ème jours, l’anesthésie générale est rapidement létale, et le cœur ne bat plus lorsque le thorax est ouvert pour prélever le sang. A P30, le cœur bat encore, et une analgésie supplémentaire sera donc réalisée.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Parmi les modèles animaux d’ECUN, le rongeur est largement utilisé. Plusieurs études sur les conséquences de l’insufflation du CO2 dans la littérature ont également été réalisées sur ce type de modèle. L’insufflation abdominale de CO2 chez la souris est facilement réalisable, reproductible et ne nécessite que deux points d’ouverture pour l’insertion de petits cathéters. Les souris seront utilisée de P1 à P30. L’ECUN sera induite entre P1 et P5 pour mimer la survenue en clinique chez les prématurés. L’exploration sera réalisée de P3 à P30 pour suivre l’apparition des lésions intestinales, et potentiellement cérébrales, jusqu’à un stade équivalent à l’adolescence humaine.