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Les 3R Fondements d�une éthique utilitariste
en expérimentation animale
Dr Brigitte Rault
Ethique, Morale et Action ! L'éthique est la théorie de l'action que l'homme doit
mener pour bien conduire sa vie et parvenir au bonheur (épicure)
! L'éthique est une théorie rationnelle de la conduite de la vie individuelle tandis que la morale représente la dimension collective, sociale, de la détermination du comportement humain, (Nietzche)
! L'éthique de la rationalité et du devoir: l'homme est un être totalement libre et capable de bien agir par le recours à la seule puissance de sa raison (Kant)
! Ce qui est bien et juste ce n'est pas ce qui est utile à une personne en particulier mais ce qui est utile au plus grand nombre (J. Stuart Mill) (pb du côut bénéfice)
Utilitarisme (J. Bentham, J.S. Mill)
! « Agis toujours de manière à ce qu'il en résulte la plus grande quantité de bonheur »
! Par principe d'utilité, on entend le principe selon lequel toute action, quelle qu'elle soit, doit être approuvée ou désavouée en fonction de sa tendance à augmenter ou à réduire le bonheur des parties affectées par l'action.
! On désigne par utilité la tendance de quelque chose à engendrer bien-être, avantages, joie, biens ou bonheur.
Le plus grand bonheur du plus grand nombre
ETHIQUE UTILITARISTE
! Unanimiste ? ! Déterminée par la majorité? (coca-cola ou chambertin) ! Déterminée par les plus «compétents» ? ! Déterminée par le « risque d�opinion » ! Varie en fonction de la sensibilité du corps social
Les 3 R 1959: Burch et Russell, « The Principles of
Humane Experimental Technique »
Reduce (quantitatif et qualitatif)
Replace (in vitro, bioinformatique, modélisation
mathématique) Refine
(optimisation)
Méthodes alternatives Ne pas confondre :
! méthode alternatives permettant soit le remplacement, soit
la diminution du nombre, soit l�amélioration de conditions de
l�expérimentation animale (3R)
! méthode substitutives = méthode d�expérimentation n�ayant
pas recours à l�animal vertébré vivant (replacement)
Le recours à l�animal n�est autorisé que lorsqu�il n�y a pas de méthode substitutive possible, et nous devons alors favoriser le recours à des méthodes alternatives
Plus de 90% de la recherche actuelle s�effectue in vitro
Directive 2010/63 ! S�il est souhaitable de remplacer l�utilisation d�animaux
vivants dans les procédures par d�autres méthodes qui n�impliquent pas leur utilisation, l�utilisation d�animaux vivants demeure nécessaire pour protéger la santé humaine et animale ainsi que l�environnement. Cependant, la présente directive représente une étape importante vers la réalisation de l�objectif final que constitue le remplacement total des procédures appliquées à des animaux vivants à des fins scientifiques et éducatives, dès que ce sera possible sur un plan scientifique. À cette fin, elle cherche à faciliter et à promouvoir les progrès dans la mise au point d�approches alternatives. Elle vise également à assurer un niveau élevé de protection des animaux qui doivent encore être utilisés dans des procédures.
Principales catégories des méthodes alternatives …
" Méthodes substitutives replacement
" Essais sur les organismes inférieurs dans la classification
phylogénique reduction
" Optimisation des études in vivo reduction refinement
" Méthodes non invasives refinement
Remplacer…
Avant:
Construction éthique du protocole
Remplacer…
Par les modèles non-vivants (entraînement)
Modèles in vitro (culture cellulaire…)
Organes isolés
Modélisation informatique, vidéo, logiciels interactifs
Principales catégories des méthodes substitutives …
In Silico Méthodes physico-chimiques
Technologies de modélisation moléculaire
Modélisation mathématique des processus du vivant
Bioinformatique Recours aux banques de données chimiques, biologiques, pharmacologiques et toxicologiques (limite des modèles heuristiques) Optimisation des données épidémiologiques existantes Harmonisation au niveau international des essais biologiques et de dossiers d�enregistrement des médicaments
Modèles in vitro
# Organes isolés # Explants # culture de cellules primaires # culture de cellules
immortalisées # lignées saines # lignées tumorales # sphéroïdes
# co-cultures
Avantages
! Meilleur contrôle des paramètres ! Pas de souffrance en cours
d�expérimentation ! Technologie requérant un environnement
plus réduit et moins coûteux que l�expérimentation animale
! Possibilité de répéter rapidement les séries expérimentales
Limites ! Cellules animales/cellules humaines? ! Disparition de la notion d�organisme ! Remplacement partiel seulement de l�animal ! Cultures primaires: pb de la source et de la
reproductibilité ! Lignées: pb de la représentativité (cellules
immortalisées) ! Influence des milieux de culture (difficulté de
reproductibilité) ! Pb de la validation
Culture cellulaire…
Détermination et quantification des paramètres
cellulaires de:
! Nutrition
! Prolifération
! Transcription
! Respiration
! Intégrité membranaire
! Activité lysosomiale
Activité biologique
…Culture cellulaire… Cytotoxicité basale
Propriétés toxicologiques générales:
" criblage de molécules cytotoxiques
" étude d�interactions agonistes et antagonistes
indice d�inhibition (DI50)
dose sans effet (DES)
temps d�inhibition (TI50)
http://www.incytotox.com/
…Culture cellulaire…
Cytotoxicité organospécifique
" Recherche du ou des tissus cibles
" Identification du mécanisme de toxicité au
niveau tissulaire
" Étude de capacité anti-cancéreuse (lignées
cancéreuses ou sphéroïdes)
" Détermination d�indices
d�hépathotoxicité, néphrotoxicité,
dermotoxicité, neurotoxicité
…Culture cellulaire…
Stress cellulaire
Détermination de la tolérance, résistance ou récupération
cellulaire suite à un stress
! choc thermique
! irradiation laser ou spectre (UV ou visible)
! hypoxie / hyperoxie
Organes isolés
Avantages: ! étude précise de fonctionnement sans interférence ! diminution de souffrance (animal anesthésié, opéré et sacrifié ensuite)
Organe prélevé et maintenu sous perfusion (quelques heures)
Inconvénients: sacrifice d�un animal durée d�utilisation relativement courte très technique
Explants
! Tranches de système nerveux
Avantages Permet d�étudier des fonctions intégrées (synaptogénèse, Myélinisation), des mécanismes physiologiques (conduction nerveuse) Pas de contrainte en cour d�expérimentation
Limites Limitation dans le temps Système pauvre Sacrifice d�un animal
…Modèles in vitro Avantages Inconvénients
Explants approche fine des mécanismes dans un tissu donné
échantillonnage fréquent
Culture primaire
étude des mécanismes dans un type cellulaire plusieurs tests à partir d�un animal
prélèvement chez l�animal, étude d'un seul type cellulaire, résultats parcellaires Sources chez l’homme
Lignées cellulaires
bien caractérisé, disponibilité
cellules modifiées, différenciation incomplète
Co-cultures modèles plus complets; paramètres relativement bien contrôlés
en générale assez délicat, demande une maîtrise technique
ECVAM Centre Européen de Validation des méthodes Alternatives, 1986
But:
Reconnaissance des protocoles expérimentaux entre
les établissements => éviter la multiplication des tests,
diminuer le nombre d�animaux utilisés, validation des
tests in vitro
ELISA test for batch potency testing of erysipelas vaccines Date of the ESAC statement: 28 June 2002 Embryonic stem cell test for embryotoxicity Date of the ESAC statement: 01 May 2002 Micromass embryotoxicity assay Date of the ESAC statement: 01 May 2002 Whole rat embryo embryotoxicity assay Date of the ESAC statement: 01 May 2002 CORROSITEX assay for skin corrosivity Date of the ESAC statement: 06 December 2000 Remarks: The ESAC statement is based on the outcome of the US NTP-NICEATM study. ELISA test for batch potency testing of tetanus vaccines for human use Date of the ESAC statement: 06 December 2000 Toxin Binding Inhibition (ToBI) test for batch potency testing of tetanus vaccines for human use Date of the ESAC statement: 06 December 2000
http://ecvam.jrc.it/index.htm
Méthodes validées…
Règlement REACH
! Entrée en vigueur en 2007 ! 30 000 molécules à évaluer d�ici 2018
REDUIRE Avant:
Construction éthique du protocole
Réduire…
Voies:
" Expériences indispensables
" Éviter les répétitions inutiles
" Planification rigoureuse des expériences
" Partage d�animaux et de matériel biologique
" Diminution de la variabilité
" Exploitation maximale des données
Utiliser moins d�animaux sans perte d�information
…Réduire…
Expériences indispensables: rôle du comité d�éthique Rejet d�investigations discutables
exemples:
! objectifs pas clairs
! procédures insuffisamment détaillées
! modèles animaux non pertinents
! Mauvais choix des témoins
! nombre d�animaux inadéquat
…Réduire…
Éviter les répétitions inutiles
Moyens:
" Harmonisation européenne / internationale des normes de sécurité
" (ICH, International Conference on Harmonisation, 1990)
" Rapprochement des normes en vigueur
" Reconnaissance mutuelle de la validité des protocoles et des
données scientifiques
" Publication des résultats négatifs
Autorisation de mise sur le marché, vérification d�innocuité / toxicité
…Réduire…
Rédaction du protocole expérimental avant toute expérimentation
$ but de l�étude
$ modèle animal
$ durée et conditions de l�expérience (points limites)
$ groupe expérimental
$ groupe témoin
$ conditions d�hébergement
$ méthodologie expérimentale
$ analyse des résultats
Réduire…
" Vérifier la faisabilité technique
" Vérifier l�existence des moyens
" Vérifier la disponibilité de toute les composantes du modèle
Planification rigoureuse
…Réduire…
Partager les animaux en expérimentation ( témoins, Centres de ressources biologiques)
Attention aux recommandations légales (pas de répétition d�expériences douloureuses ou stressantes)
…Réduire…
Diminution de la variabilité individuelle Réduction du nombre d�animaux
Homogénéité de réponse
Diminution de la variabilité entre groupes
Reproductibilité de réponse Réduction du nombre d�animaux
…Réduire…
! caractères biologiques: composante génétique (fonds génétiques = lignées consanguines et congéniques, panmictiques etc..) ! statut sanitaire (conditions d�hébergement)
! Conditions d�environnement ( milieu, aliment, enrichissement)
…Réduire
Exploitation maximale des données obtenues
Ne pas commencer de nouvelles expériences avant d�avoir exploités les résultats des précédents
Recherche bibliographique préalable (intérêt des espèces référencées mais
limitation du choix des modèles)
Attention!!! La réduction ne doit pas se traduire
par des résultats moins fiables
Expérimentations indispensables => résultats exploitables avec le plus
petit nombre d’animaux possible
Analyse statistique
Evolution du nombre d'animaux vertébrés utilisés en France entre 1984 et 2007.
Utilisation des animaux en Europe en 2008
! 27 états membres ! 12 millions d�animaux ! 80 % = rongeurs et lapins ! France , Royaume-Uni, Allemagne
Les animaux de compagnie en France
! 60 millions ! 1 foyer sur 2
Consommation alimentaire mondiale d�animaux (stat FAO 1998)
Total 45 milliards d�animaux dont:
290 M de bovins 1.1 milliard porcs 802 M moutons et chèvres 41 milliards poulets, canard, oies, dindes
Optimiser….
Avant:
Conception éthique des procédures
Optimiser, raffiner
(refine) … Expérimenter mieux
Réduire, supprimer ou soulager
l�inconfort, la douleur, la détresse ou
l�angoisse. Obtenir plus d�informations pertinentes
Avant:
Conception éthique des procédures :
(mise en œuvre de méthodes alternatives )
Rédaction du projet (préalable à l� expérimentation)
$ but de l�étude/ pertinence des paramètres mesurés
$ Pertinence du modèles animal choisi
$ Vérification de la faisabilité
$ Taille des lots/pertinence des témoins
$ Maitrise des éléments parasites (environnement, statut sanitaire,
enrichissement, hébergement, facteurs sociaux)
$ Mise en œuvre de méthodes non invasives
$ Définition, mise en œuvre des points limites
$ Réalisation d�une étude pilote
Procédures non invasives
! Définition et maîtrise d�une clinique de l�espèce et de la perturbation étudiée
! Etudes comportementales ! Miniaturisation des mesures biochimiques ! Télémétrie ! Imagerie In Vivo ! Imagerie interventionnelle
Notion de « bientraitance »
! Ne fait pas référence à la conscience ou à l�état naturel. ! S�inscrit, au sein de la réflexion éthique menée par les
expérimentateurs, dans la démarche du "comment", celle de l�éthique de moyens et d�action.
! Se conçoit aux travers d�attitudes ou de mesures spécifiques et évolutives, permettant d�intégrer au fur et à mesure toutes les avancées enregistrées dans la recherche biologique et éthologique.
! Acceptation sociale facilitée permettant un dialogue ouvert, fructueux et apaisé entre le législateur, les "protecteurs" et les expérimentateurs.
! Indépendante juridiquement de la maltraitance.
Élaboration et mise en œuvre de points limites
Points limites
« moment auquel la souffrance et/ou la détresse de l�animal d�expérimentation doit être arrêtée, minimisée ou diminuée à l�aide de mesures telles que l�euthanasie, l�arrêt du processus qui le fait souffrir ou par un traitement visant à le soulager »
Points limites: objectif
Eviter: ! La mort ou un état moribond comme
critère d�interruption ! La douleur et la souffrance inutiles ! Les données invalidées par des animaux
stressés ou souffrants
Optimiser
! Pendant: ! Pertinence et multiplicité des paramètres
mesurés ! soins per per et post-op, anesthésie/analgésie, ! étude en situations aigues plutôt que
chroniques,. ! procédures non invasives,
Optimiser
# Après: # méthode d�euthanasie # Enregistrement des données même non
exploitées # Optimisation de l�exploitation des
données (outil statistique pertinent) # Devenir des animaux
R comme … RESPONSABILITE de
l�expérimentateur
Quelques sites d�intérêt
! http://extranet.inserm.fr/recherche-pre-clinique ! http://ethique.ipbs.fr/sdv/ethiqueexp.html ! http://www.bvet.admin.ch/tierschutz/00237/
index.html?lang=fr ! http://altweb.jhsph.edu/publications/humane_exp/het-
toc.htm ! http://www.nc3rs.org.uk/ ! http://gircor.net/qui/guideEvaluationEthique.pdf
