Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale, reproduit depuis ALURES
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-855918)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les cancers du foie se développent souvent sur un foie gras (stéatose) qui est souvent associé à l’obésité et/ou au diabète de type 2. La pathologie peut évoluer vers une cirrhose, et/ou vers un cancer du foie. Il a été noté que ces maladies métaboliques apparaissaient plutôt chez les hommes, alors que les femmes sont protégées jusqu’à la ménopause. Ces différences pourraient s’expliquer en partie par le rôle protecteur des œstrogènes, hormones féminines, contre l’accumulation de graisses dans le foie. Cet effet passerait par la liaison des œstrogènes sur leurs récepteurs spécifiques localisés sur les cellules du foie. Dans une autre maladie métabolique rare, appelée glycogénose, le développement de tumeurs du foie est observé avec la même incidence entre les femmes et les hommes. Cette maladie se caractérise par la perte de la capacité à produire du sucre par le foie, les reins et les intestins, engendrant des hypoglycémies pouvant causer la mort du patient. De plus, les patients développent aussi un foie gras mais qui ne va pas évoluer vers la cirrhose. L’accumulation de graisses dans le foie va toutefois entrainer le développement de tumeurs du foie qui sont généralement bénignes. Ces tumeurs ont cependant un fort taux de transformation en cancer. Ce schéma de développement tumoral est encore mal caractérisé, et a aussi été décrit chez certains patients diabétiques et/ou obèses. Grâce au développement d’un modèle de souris viables reproduisant toute la pathologie du foie de la glycogénose, il a été montré une augmentation de la quantité de récepteurs aux œstrogènes dans le foie des souris mâles et femelles atteintes de cette maladie. Nous proposons d’étudier l’effet de la perte de ces récepteurs dans le foie de souris atteintes de glycogénose sur le développement de tumeurs du foie. Les souris seront produites puis élevées pendant 5 mois après l’induction de la maladie dans un premier établissement utilisateur (EU1), et le suivi du développement des tumeurs sera ensuite réalisé dans un 2ème établissement (EU2).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
A terme ce projet devrait permettre de mieux caractériser le rôle des œstrogènes et de leur récepteur dans la pathologie du foie de la glycogénose, notamment son rôle dans le développement tumoral au stade tardif de la pathologie. Ainsi, cette étude pourrait mettre en évidence une nouvelle cible thérapeutique, les récepteurs aux œstrogènes, dans la prévention et le traitement des cancers hépatiques du foie dans la glycogénose. Ces récepteurs sont déjà ciblés dans le cadre de cancers œstrogéno-dépendants (cancer du sein notamment). Ces traitements pourraient par la suite être testés sur le modèle animal reproduisant la glycogénose pour valider leur efficacité sur la prévention de tumeurs. Ces avancées pourraient éviter la transplantation hépatique car, en absence de traitement curatif, seule la transplantation hépatique permet de contrôler la glycémie et prévenir les dommages du foie.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Dans l’établissement 1 (EU1) : Afin de sélectionner les souris transgéniques nécessaires au projet, un petit morceau (
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les souris transgéniques sont obtenues après une série d’injections pouvant engendrer une légère douleur. L’immobilisation de la souris ne nécessite pas de contention en main mais peut induire un léger stress. Ces souris peuvent développer des hypoglycémies sévères si elles ne s’alimentent pas régulièrement. Actuellement, la gestion de l’élevage permet de limiter les décès liés aux hypoglycémies sévères, mais 1 à 2% de décès peuvent être rencontrés généralement durant la nuit. Il est à noter que sous régime riche en graisses et en sucre, aucune souris ne développe d’hypoglycémie si elles ont accès à la nourriture. Ce régime est connu pour induire le développement d’une obésité et d’un diabète, environ 4 à 5 mois après l’introduction du régime, chez les souris non transgéniques. L’obésité peut entrainer une Réduction de la mobilité des souris. Les souris diabétiques boivent en général plus et urinent plus. Les souris atteintes de glycogénose développent des tumeurs hépatiques millimétriques après 6 mois de régime riche en graisses et en sucre. Un produit de contraste sera injecté une seule fois en veine caudale pour réaliser les analyses d’imagerie du foie chez des animaux immobilisé dans un tube ; cette injection peut engendrer une légère douleur, un léger saignement au niveau de la piqure et un stress dû à la contention en tube. L’apparition de tumeurs hépatiques peut entrainer une altération du comportement et de la prise alimentaire, avec une perte de poids, une diminution de la mobilité, ou une prostration des animaux. Elle peut s’accompagner du développement d’une ascite (accumulation de liquide dans l’abdomen) et éventuellement d’un ictère (jaunissement). La pathologie hépatique devrait être impactée par la suppression des récepteurs aux œstrogènes avec le développement probable de dommages cellulaires. Pour évaluer ces dommages (dosages des transaminases), toutes les souris subiront des prélèvements sanguins (5 prélèvements = 1 par mois à partir du 5ème mois), ce qui peut engendrer une légère douleur lors de la piqure et un stress lié à la contention de l’animal.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
`Tous les animaux seront mis à mort pour prélèvement du foie, de l’hypophyse, du cerveau (hypothalamus) et des organes reproducteurs (ovaires, testicules) afin de réaliser des analyses anatomo-pathologiques et moléculaires.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Même s’il est maintenant possible de produire des petits organes en culture qui intègrent les différents types de cellules du foie, la pathologie hépatique de la glycogénose de type 1a met en jeu un dialogue complexe entre ces cellules du foie et les cellules du système immunitaires de la circulation sanguin ainsi que des régulations hormonales. La sécrétion des hormones sexuelles comme les œstrogènes dépend de signaux passant par le cerveau. Ces régulations ne peuvent pas être reproduites en culture cellulaire. Ce projet nécessite de travailler avec un modèle animal permettant de maintenir les interactions inter organes. Dans le cadre de cette étude, l’hypothalamus, l’hypophyse, les ovaires/testicules et le foie seront prélevés pour étudier en détail l’ensemble des régulations à l’échelle de l’organisme.
2. Réduction
-Le nombre de souris a été calculé au plus juste à partir des connaissances de la pathologie étudiée, des modèles animaux, du métabolisme et grâce aux connaissances acquises par les études précédentes. Afin de réaliser une analyse statistique, des groupes de 12 souris maximum par sexe et par génotype, permettront de réaliser à la fois l’étude du développement tumoral hépatique et des études moléculaires et histologiques. Des tests statistiques permettront de comparer les différents groupes de souris entre eux. -Au total, ce projet réalisé sur 3 ans nécessitera l’obtention de 48 souris transgéniques et 24 souris contrôles (mâles et femelles).
3. Raffinement
-La pathologie est induite uniquement dans le foie des souris à l’âge adulte ; ceci permet d’éviter les hypoglycémies sévères qui peuvent être fatales et de passer la période néonatale. -Contrôle des risques d’hypoglycémie en limitant les efforts des souris pour accéder à la mangeoire (croquettes dans la cage et tétines de biberon longue). En cas d’hypoglycémie, une solution de sucre sera administrée à la souris et une partie de la cage sera placée sur une plaque chauffante pour maintenir sa température corporelle. – Lors des prises de sang, l’arrêt du saignement sera rapidement maitrisé par un point compressif. -Afin de limiter la douleur, une crème anesthésiante sera appliquée sur les zones qui peuvent être douloureuses. -Lorsque les animaux deviennent diabétiques (après 5 mois de régime gras), la litière sera changée plus régulièrement pour assurer leur bien-être car les souris peuvent uriner plus. -Le suivi du développement tumoral par des imageries sera réalisé sous anesthésie. -La mise en place d’une grille de score et l’utilisation de points limites adaptés a permis de déterminer les critères d’arrêt de souffrance à tout moment du projet. -Le transfert des animaux entre le 2 établissements situés à moins de 1 km sera effectué en voiture. Et une période d’adaptation de 15 jours sera respectée avant le début de l’expérimentation.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
En ce qui concerne la régulation de la glycémie, les études réalisées sur des vertébrés inférieurs tels que le poisson, montrent que les régulations ne sont pas les mêmes que chez les mammifères. Nous souhaitons donc réaliser nos expériences avec des modèles animaux, comme la souris, dont les systèmes de régulation sont semblables à l’Homme. Le modèle de souris transgéniques reproduit toute la pathologie humaine de la glycogénose, y compris le développement de tumeurs. Par ailleurs, le modèle souris est compatible avec une étude en laboratoire en raison de sa petite taille, de sa manipulation aisée et de nombreux outils d’analyse disponibles (anticorps, kits biochimiques…). Le protocole sera réalisé chez des souris adultes âgées d’au minimum 6 à 8 semaines, après l’induction de la glycogénose hépatique ce qui permet d’éviter l’apparition de retard de croissance dû à la maladie et de passer la période périnatale sans dommages. Les animaux seront mis à mort à l’âge de 11 mois.