Les expériences sur les animaux sont généralement menées dans des conditions de laboratoire hautement normalisées. Alors que la normalisation vise à améliorer la reproductibilité des résultats scientifiques, en réalité la reproductibilité est étonnamment faible. Pour produire des résultats plus robustes, des experts de différents domaines de recherche recommandent désormais d'introduire la variation biologique dans la conception des expérimentations animales.
« La capacité de reproduire les résultats scientifiques grâce à une étude de réplication indépendante est le test d'acide par lequel les scientifiques distinguent les faits des simples anecdotes », explique l'auteur principal Bernhard Voelkl, qui a animé l'atelier avec Hanno Würbel, professeur de bien-être animal à l'Université de Berne . Würbel ajoute: « Une mauvaise reproductibilité entraîne des coûts économiques et une incertitude scientifique – et soulève également des préoccupations éthiques, si elle entrave le progrès médical et que les animaux sont utilisés pour des études non concluantes. »
L'année dernière, Voelkl, Würbel et d'autres experts en biologie animale, en conception expérimentale et en biostatistique se sont réunis pour discuter des stratégies pour relever ce défi. Ils ont conclu qu'un changement de paradigme dans la conception expérimentale est nécessaire et présentent leurs considérations dans la revue « Nature Reviews Neuroscience ».
Besoin de plus de variations biologiques
Une standardisation stricte des caractéristiques des animaux et de leur environnement est la norme lors de l'étude des effets d'une intervention expérimentale, telle que l'administration d'un médicament candidat. L'élimination de toutes les sources de variation autres que l'intervention expérimentale vise à augmenter la précision des résultats, tout en réduisant le nombre d'animaux par expérience. Cependant, cette standardisation rigoureuse réduit la gamme d'animaux et les conditions auxquelles les résultats peuvent être généralisés de manière fiable.
De nombreuses expériences sur des animaux sont menées dans une gamme de conditions si étroite qu'il existe un risque important d'obtenir des résultats qui ne sont probablement pas reproductibles. «
Hanno Würbel, professeur de bien-être animal, Université de Berne
L'équipe préconise donc «l'hétérogénéisation», l'inclusion délibérée de variations biologiques dans la conception des expériences sur les animaux pour améliorer la gamme de conditions dans lesquelles les résultats peuvent être généralisés et ainsi améliorer la reproductibilité.
Maximiser le gain de connaissances par animal et par expérience
« Avec cette conception, nous pouvons équilibrer la nécessité de comparer les interventions dans des conditions similaires avec la capacité d'introduire l'hétérogénéité, ce qui nous permet de déterminer si les effets sont robustes dans une gamme de conditions », explique Naomi Altman, professeur émérite de statistiques à Penn State. Les chercheurs peuvent introduire des variations biologiques pour étudier les populations de nombreuses manières, par exemple en incluant différentes souches d'animaux, des groupes d'âge ou des animaux hébergés dans des conditions d'hébergement différentes. Alternativement, ils peuvent diviser les expériences en plusieurs lots d'animaux indépendants ou mener des études multi-laboratoires.
« Il n'y a pas de meilleure solution unique pour chaque expérience », explique Voelkl. « Par conséquent, nous recommandons l'hétérogénéisation des animaux et des conditions environnementales en termes généraux. Les chercheurs devraient justifier leurs choix en ce qui concerne la gamme d'animaux et les conditions auxquelles leurs résultats devraient se généraliser. » Des stratégies potentielles devraient être explorées dans les futures études pour fournir aux chercheurs de meilleures orientations. dans leurs choix.
Les experts sont convaincus qu'en introduisant des variations biologiques dans la conception des études, moins d'études, et donc moins d'animaux, seront nécessaires pour produire des résultats solides. Par conséquent, bien que dans certains cas le nombre d'animaux utilisés dans une seule étude puisse augmenter, le nombre total d'animaux utilisés dans la recherche sera réduit, soulignent les auteurs. «Nous proposons un changement de paradigme pour accroître les avantages de la recherche et réduire le nombre d'animaux utilisés dans la recherche», explique Würbel. « Au lieu de minimiser le nombre d'animaux par expérience, nous devrions maximiser la quantité de connaissances que nous acquérons par animal et par expérience. »
Réexamen par les bailleurs de fonds et les régulateurs
Pour promouvoir ce changement de paradigme, l'équipe recommande que les bailleurs de fonds, les régulateurs et les éditeurs de revues scientifiques considèrent l'hétérogénéisation comme l'option par défaut et demandent aux chercheurs de justifier les plans d'étude en termes de la gamme de conditions auxquelles leurs résultats devraient s'appliquer.
L'atelier a été financé par le Fonds national suisse (FNS) et la Division du bien-être animal de l'Université de Berne.
La source:
Référence de la revue:
Voelkl, B., et al. (2020) Reproductibilité de la recherche animale à la lumière des variations biologiques. Avis sur la nature Neuroscience. doi.org/10.1038/s41583-020-0313-3.
