Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-02-07 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-995729)
40 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Rendues démyélinisées par une alimentation spéciale pendant douze semaines, elles reçoivent des injections intramusculaires d’une molécule puis passent des examens d’imagerie par résonance magnétique de deux à quatre heures sous anesthésie, transportées entre deux établissements. Le projet suit la régénération de la myéline dans un modèle de sclérose en plaques. Le porteur affirme que la remyélinisation ne peut être reproduite in vitro et impose le test dans un « organisme entier ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Dans le système nerveux central, le prolongement majeur des neurones que l’on appelle l’axone est entouré d’une gaine de lipides, ou myéline, qui permet d’optimiser la réponse du neurone et participe au fonctionnement correct des différents tissus et organes du corps humain. Les maladies qui détruisent la myéline dans le système nerveux central sont dites démyélinisantes. La plus commune est la sclérose en plaques (SEP) qui atteint une majorité d’adultes jeunes entre 20 et 40 ans. Les troubles neurologiques associés touchent diverses fonctions comme la motricité, la sensibilité, la vision. Une régénération spontanée de la myéline détruite existe au cours des premières étapes de la maladie, mais le processus finit par s’épuiser conduisant donc à des handicaps irréversibles. Les traitements actuellement disponibles permettent de réduire l’inflammation déclenchée par le système de défense de l’organisme contre les agressions extérieures, mais aucun ne favorise la régénération de la myéline indispensable pour éviter une maladie très invalidante. Nous avons précédemment mis en évidence des propriétés remyélinisantes (régénération de la myéline) intéressantes pour une molécule dans des modèles de démyélinisation (perte de myéline) focale. L’objectif de ce projet est la mise en place d’une étude longitudinale destinée à visualiser par imagerie par résonance magnétique (IRM) la régénération de la myéline induite par cette molécule en utilisant un modèle chronique de démyélinisation chez la souris, classiquement utilisé pour refléter plusieurs caractéristiques des phases tardives de la SEP. La présente demande concerne donc un projet multi-sites (2 établissements utilisateurs). La première partie (établissement utilisateur 1/2) a été préalablement autorisé par le ministère. La deuxième partie est réalisée dans un deuxième établissement utilisateur car elle nécessite une expertise et un équipement spécifiques indisponibles dans le premier établissement utilisateur (l’imagerie par résonance magnétique chez la souris). Aucun animal supplémentaire n’est donc ajouté par rapport au projet initial autorisé dans le premier établissement utilisateur.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Du point de vue scientifique, ce projet pourrait permettre d’identifier une molécule remyélinisante qui comblerait le vide thérapeutique actuel dans le domaine de la sclérose en plaques. Cette molécule pourrait permettre d’éviter les handicaps neurologiques irréversibles qui finissent par apparaître au cours du temps chez les malades.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Dans le premier établissement utilisateur (EU 1/2) : les souris traitées auront reçu un traitement dans leur nourriture pendant 12 semaines afin de mettre le modèle de la maladie en place. Tous les animaux (traités et contrôles) seront transportés de leur établissement utilisateur d’origine vers un deuxième établissement utilisateur (EU 2/2). Dans le second établissement utilisateur (EU 2/2) : les souris traitées recevront la molécule à tester ou son contrôle, vigiles, tous les 4 jours pendant 21 jours (6 injections au total par animal), par voie intramusculaire après une anesthésie locale (le temps d’une injection dure environ 30 secondes). Trois examens IRM seront réalisées sur une partie de ces souris traitées sous anesthésie gazeuse à 0, 3 et 6 semaines après le début du traitement. Les autres souris traitées seront imagées si besoin pour obtenir nos effectifs statistiques si nous rencontrons un problème. Les souris contrôles seront quant à elles soumises à un unique examen IRM sous anesthésie gazeuse. La procédure IRM dure 4h maximum par animal, 2h30 en moyenne (de l’induction de l’anesthésie au réveil de l’animal).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Avant leur arrivée dans notre établissement les animaux (32 souris) auront ingéré une nourriture en poudre supplémentée par une molécule entraînant une perte de myéline (gaine de lipide présente autour des prolongement des neurones) mais cette perte est restreinte au cerveau sans atteinte de la moelle épinière et n’entraîne donc pas de troubles moteurs. A l’issue du transport entre l’établissement d’origine et d’accueil, la période d’acclimatation sera inférieure à 7 jours pour 16 animaux, pouvant causer du stress. La période d’acclimatation est réduite pour ces animaux, car il est nécessaire de pouvoir établir le niveau de démyélinisation basal le plus rapidement possible après la préparation du modèle, avant de commencer le traitement par la molécule ou le véhicule. La molécule à évaluer dans ce projet, tout comme le véhicule contrôle, sera administré par voie intramusculaire (I.M.), car les connaissances pharmacocinétiques actuelles ne permettent pas d’utiliser une autre voie. Il est possible que cela provoque une gêne et une légère douleur au niveau du site d’injection se traduisant par un léger boitillement des animaux à la suite de l’injection. Aucun effet indésirable n’est attendu par la molécule elle-même, car il s’agit d’une molécule déjà testée à la même dose chez d’autres modèles rongeurs, dans le cadre d’autres applications thérapeutiques, sans reporter de toxicité. Les animaux subiront une anesthésie générale unique (8 souris) ou à jusqu’à 3 reprises lors des sessions d’IRM (20 minmum à 32 maximum) pouvant causer un stress thermique (hypothermie), des difficultés cardio-respiratoires et une non récupération de la vigilance suite à l’anesthésie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de la procédure, tous les animaux (40 souris) seront euthanasiés au sein du deuxième établissement utilisateur. Ce projet est réalisé sur deux établissements utilisateurs et n’ajoute aucun animal supplémentaire. Pour les animaux ayant effectué au moins un examen par imagerie par résonance magnétique (IRM) (au minimum 28 animaux, au maximum 40 animaux), le cerveau sera prélevé pour réaliser des analyses histologiques dans le cadre de l’évaluation de l’efficacité de notre molécule d’intérêt.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le processus de remyélinisation (regénération de la myéline) met en jeu plusieurs types cellulaires en dehors des cellules qui synthétisent la myéline, en particulier des cellules inflammatoires. L’évaluation sur culture de ces cellules a permis de déterminer l’effet pro-myélinisant in vitro de la molécule. Mais le processus de remyélinisation qui a lieu dans un organisme à l’issue d’un processus de démyélinisation (perte de myéline) se fait au sein d’un environnement inflammatoire mettant en jeu d’autres types de cellules et des neurones qui sont tous impliqués de manière complexe dans la remyélinisation, ce que l’on ne peut pas reproduire in vitro. Aussi le test de la molécule dans un organisme entier est nécessaire.
2. Réduction
Le nombre total d’animaux utilisés est de 40 souris, dont 8 souris contrôles non traitées (4 mâles et 4 femelles) et 4 groupes de 8 animaux traités avec une molécule permettant d’établir notre modèle pathologique, puis par un véhicule ou la molécule d’intérêt à tester. L’étude longitudinale nous permet de réduire le nombre d’animaux tout en examinant 3 temps successifs. Notre expertise dans le domaine nous permet de dire que 5 animaux par groupe seront suffisants pour visualiser l’effet remyélinisant (regénération de la myéline) si l’on considère les valeurs moyennes dans les conditions ‘tests’ et ‘contrôles’ classiquement observées dans nos analyses histologiques. Nous traiterons 8 animaux par groupe pour créer notre modèle, étant donné la durée de l’expérience (18 semaines) et la nécessité de 3 anesthésies générales successives, espacées de 3 semaines, qui pourraient conduire à la perte prématurée de certains animaux. Les 3 animaux supplémentaires viendront en remplacement des éventuels animaux perdus. Nous pourrons ainsi maintenir un effectif suffisant pour notre interprétation statistique. Pour les animaux contrôles, 4 animaux de chaque sexe nous permettent de mesurer un niveau basal de myélinisation pour les comparer par la suite avec les animaux traités.
3. Raffinement
Dans l’établissement utilisateur 1 sur 2: Les injections intramusculaires (I.M.) sont effectuées par du personnel maîtrisant ce geste, après anesthésie locale avec un système de contention adapté. La molécule injectée a déjà été testée chez des modèles rongeurs à la même dose, sans reporter d’effet toxique. Les 4 dernières semaines de traitement, les animaux seront habitués au système de contention (1 fois par semaine). Dans l’établissement utilisateur 2 sur 2: Le jour du transfert tous les animaux repassent à la nourriture classique avec de la nourriture pulvérisée non supplémentée pour assurer la transition. Le transport est réalisé par un transporteur agréé au calme dans une boîte de transport (trajet inférieur à 30 min) avec leurs congénères, de quoi boire et s’alimenter ainsi que de l’enrichissement. Les animaux seront observés à leur arrivée et transférés en zone d’hébergement avec les mêmes congénères et de l’enrichissement dans des cages ventilées et dans des conditions contrôlées de température, hygrométrie, éclairage afin de garantir le respect des normes sanitaires. Avant l’imagerie, les souris sont laissées 30 min dans la pièce de préparation puis observés pour vérifier leur état. Lors de l’imagerie (sous anesthésie générale), l’animal est positionné dans un système de contention dédié au système d’imagerie. Un anesthésique local est appliqué au niveau des points d’appui pour éviter toute douleur, un gel ophtalmique est appliqué pour éviter la déshydratation oculaire. La température de l’animal est maintenue à température physiologique grâce à un tapis chauffant placé sous la cage d’induction puis avec un système de circulation d’eau chaude intégré au berceau IRM. Un contrôle des paramètres physiologiques est réalisé avec une sonde rectale et un capteur de pression respiratoire. De la vaseline sera appliquée avant d’introduire la sonde de température. La profondeur de narcose est contrôlée pendant l’examen (4h maximum) via le rythme cardio-respiratoire. La procédure sera immédiatement arrêtée et l’animal sorti pour vérification en cas d’atteinte de points limites établis (respiration trop lente ou rapide, température corporelle anormale). Pour le réveil l’animal sera placé dans une chambre thermostatée à 37 degrés, sous surveillance et stimulation régulière. La remise en zone d’hébergement sera faite avec des animaux ayant repris une activité normale dans leur cage.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les rongeurs sont les principales espèces utilisées sur notre plateforme d’imagerie, leur taille permet de les utiliser dans ce type de scanner par imagerie par résonance magnétique (IRM) pour acquérir des images 2D, 3D ou 4D (dimension temporelle) capables de donner des détails anatomiques et fonctionnels qui contribuent à répondre aux questions scientifiques posées. Nous disposons d’un modèle souris de démyélinisation (perte de myéline) classiquement utilisé pour refléter plusieurs caractéristiques des phases tardives de la sclérose en plaques (SEP) chez lequel nous souhaitons tester un traitement via l’injection intramusculaire d’une molécule pour ses capacités remyélinisantes (regénération de la myéline). Les souris (mâles et femelles) seront âgées entre 20-21 semaines (correspondant à l’âge du début du traitement par la molécule et au pic de démyélinisation) à 26-27 semaines (soit à 6,5 mois, 3 semaines après la fin du traitement par la molécule d’intérêt pour étudier les effets à long termes après l’arrêt du traitement).