Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-07-10 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-965127)
D’abord une échographie cardiaque de vingt minutes sous anesthésie, puis une opération de cent dix minutes pour provoquer un infarctus, puis des échographies à deux jours et à deux, quatre, huit, douze et seize semaines. Selon le groupe, chaque souris reçoit aussi jusqu’à vingt-six injections sous-cutanées. 1 504 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue pour les prélèvements, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, le porteur indiquant que l’insuffisance cardiaque installée provoque une baisse d’énergie, une perte de poids et un essoufflement modérés sur le long terme. Le bénéfice annoncé, un meilleur pronostic pour les patients ischémiques, reste au conditionnel, quand les seize semaines de défaillance cardiaque, elles, sont programmées.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’infarctus cardiaque est caractérisé par une quantité de sang insuffisante transportée jusqu’au muscle cardiaque ce qui entraîne une réduction d’apport en oxygène aux cellules du cœur. Il est une cause importante du développement vers l’insuffisance cardiaque. Malgré des progrès significatifs dans la prise en charge des patients, l’insuffisance cardiaque continue d’avoir des taux de mortalité élevés. Avec une disponibilité limitée d’options de traitement, un pronostic précis reste un objectif thérapeutique important, en particulier dans la compréhension des mécanismes impliqués dans le remodelage cardiaque, qui devrait avoir un effet protecteur contre le développement progressif vers l’insuffisance cardiaque. L’infarctus induit des modifications de la taille, de forme et de fonction du cœur qui sont considérées comme des indices précurseurs dans le développement de l’insuffisance cardiaque. Par conséquent, il est primordial de clarifier les mécanismes moléculaires sous-jacents afin de comprendre le développement de l’insuffisance cardiaque et d’améliorer le pronostic des patients atteints d’un infarctus du myocarde. Dans ces conditions, notre projet vise dans un premier temps à corréler la dysfonction du coeur, aux différentes atteintes tissulaires et cellulaires après un infarctus. Dans un deuxième temps, différentes stratégies seront testées pour proposer de nouveaux traitements pour les patients atteints d’insuffisance cardiaque.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les bénéfices de notre projet se situent à différents niveaux : 1) Répondre aux besoins des cliniciens et des chercheurs sur la compréhension des mécanismes moléculaires impliqués dans le développement de l’insuffisance cardiaque après un infarctus. 2) Élaborer la preuve de concept de nouvelles stratégies thérapeutiques et d’en expliquer les mécanismes. À terme, la compréhension de la pathologie de l’insuffisance cardiaque grâce à notre approche qui combine plusieurs niveaux d’analyses (fonctionnelle et structurelle), devrait aider à concevoir des stratégies thérapeutiques pertinentes pour traiter précocement les patients ischémiques et éviter d’évoluer vers une insuffisance cardiaque sévère invalidante.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux insuffisants cardiaques seront suivis jusqu’à 16 semaines. Chaque animal sera soumis sous anesthésie profonde à : 1) une échographie cardiaque préopératoire (20 min), 2) une procédure chirurgicale (110 minutes), 3) une échographie cardiaque à 2 jours, 2-4-8-12-16 semaines postopératoire (20 min). Selon le groupe d’étude, les animaux recevront à la reperfusion : 1) une injection intracardiaque et intraveineuse de chlorure de sodium (1 minute, 2 injections totales) 2) une injection intracardiaque et intraveineuse de vecteurs viraux (1 minute, 2 injections totales) 3) une injection intracardiaque et intraveineuse d’un peptide (1 minute, 2 injections totales) 4) une injection sous cutanée du traitement classique contre l’insuffisance cardiaque (
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La contention de l’animal induit un stress léger de courte durée. Les piqures de l’aiguille pour les traitements entrainent une douleur légère de courte durée. L’incision de la peau entraine une douleur légère de courte durée. L’incision musculaire entraine une douleur légère, de courte durée. Les piqures des sutures entrainent une douleur légère, de courte durée. Le réveil de l’animal après chirurgie entraine un stress léger, de courte durée. Le développement de l’insuffisance cardiaque entraîne une baisse d’énergie, une perte de poids et une dyspnée modérées à long terme.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issu des procédures 1 et 2 du projet, tous les animaux seront mis à mort par un personnel compétent pour effectuer les prélèvements et les analyses prévus dans le protocole.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L‘étude d’un modèle de souris d’insuffisance cardiaque mimant la pathologie clinique est cruciale pour comprendre la pathologie et mettre en place de nouvelles stratégies thérapeutiques. À l’heure actuelle, aucune approche in vitro ne permet de reproduire de façon satisfaisante l’ensemble des phénomènes impliqués dans le processus de développement de la maladie. Ces différents arguments soulignent la nécessité de réaliser notre étude in vivo avec des modèles animaux. Par ailleurs, l’isolement de cellules contractiles du cœur des souris de cette étude permettra de réaliser de nombreuses analyses en limitant le nombre d’animaux.
2. Réduction
Le nombre d’animaux de cette étude a été déterminé à l’aide d’un logiciel statistique. Le nombre d’animaux du projet de recherche tient compte également de la perte d’animaux liée au stress ischémique. Par conséquent, au maximum 1504 animaux seront utilisés dans ce projet pour caractériser finement le développement de l’infarctus vers l’insuffisance cardiaque et proposer de potentielles thérapeutiques. Une première cohorte aura pour but de tester le pouvoir thérapeutique des traitements testés sur la fonction cardiaque de l’animal. Le nombre d’animaux a été évalué à 32 animaux par groupe, soit pour 9 groupes (dont 1 groupe sham opéré), un total de 288 souris. En cas de réussite du traitement testé, une seconde cohorte sera envisagée pour déterminer les mécanismes moléculaires impliquées. Le nombre d’animaux a été évalué à 16 animaux par groupe (sauf les basales n=12) pour chacune des deux cohortes, soit pour 8 groupes, un total de 1216 souris au maximum. Les prélèvements prévus pour le dernier temps du protocole (16 semaines) seront issus des animaux en fin de protocole de la première cohorte, optimisant de ce fait les animaux étudiés. Pour chaque expérience des groupes homogènes d’animaux seront constitués pour permettre une évaluation statistique plus pertinente. Dans la mesure du possible, le groupe d’animaux utilisé pour l’étude de la fonction cardiaque va également contribuer à l’étude des aspects moléculaires.
3. Raffinement
Pour pallier toute perte de poids durant la première semaine d’hébergement après chirurgie, de la nourriture hydratée sera mise à disposition. La chirurgie utilisera une voie d’abord par une ouverture du muscle du thorax limitant la douleur et l’inflammation dues à la chirurgie. Le réveil de l’animal sera fait en couveuse, pour permettre une meilleure récupération après la chirurgie. L’utilisation de fils résorbable permettra une meilleure acquisition et quantification de la fonction cardiaque par échographie réduisant de ce fait la variabilité et le nombre d’animaux nécessaire pour montrer des différences statistiques. Les souris en expérimentation seront observées quotidiennement par le personnel formé et qualifié en charge de l’expérimentation. L’état général de la souris fera l’objet d’une observation minutieuse : aspect des yeux, apparence physique, modification du comportement et respiration. Tous ces signes, une fois combinés et pondérés par la grille de score, nous renseigneront sur le niveau de souffrance de l’animal. L’expérimentation est optimisée en amont par le choix de modèle utilisé, dont la planification de protocole pour éviter le stress et la mise en place des points limites (ou critère d’arrêt anticipé) de la procédure utilisée. Le raffinement est également mis en place pendant l’expérimentation et il concerne les méthodes et les procédures des soins adéquats pendant et après l’infection, l’anesthésie/analgésie et les procédures d’euthanasie appropriées.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La physiologie de la souris étant proche de celle de l’Homme nous avons choisi de réaliser l’ensemble de nos expériences chez cette espèce animale. Par ailleurs, pour la problématique de ce projet, tous les modèles ont déjà fait leurs preuves pour l’insuffisance cardiaque. Au sein de notre laboratoire et dans la communauté scientifique, la souris est largement utilisée pour étudier les maladies cardiovasculaires, ce qui supporte notre choix. Nous prévoyons d’utiliser des animaux âgés de 10 à 16 semaines au moment de la chirurgie. Il s’agit ici d’un âge moyen le plus souvent utilisé pour les études dans le domaine dans la littérature.