Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/02/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-655890)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La glande mammaire subit des changements importants pendant le cycle de reproduction. Sous l’influence des hormones, les cellules se multiplient et se transforment pour permettre la production de lait. Après la lactation, certaines cellules meurent pour que le tissu mammaire puisse revenir à son état initial. Pendant ce processus, les cellules du système immunitaire présentes dans le sein aident à éliminer les cellules mortes. Cependant la manière dont les cellules du sein et les cellules immunitaires communiquent entre elles pendant ce processus est inconnue. Nous avons observé la présence d’un cil primaire, une antenne sensorielle présente à la surface des cellules mammaires, à la surface d’interaction entre les cellules. Le but de cette étude est de comprendre le rôle de ce cil dans la communication entre les cellules mammaires et immunitaires, ainsi que dans le remodelage de la glande mammaire après la lactation. Pour ce faire, nous perturberons la formation de des cils primaires dans des cellules mammaires de souris et observer les effets. Cela pourrait nous donner de nouvelles informations sur la lactation, l’involution, et le rôle des cils dans ces processus.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le but de ce projet est de révéler de nouveau mécanismes cellulaires et moléculaires qui coordonnent la lactation et l’involution mammaire. Le bon déroulement de ces deux processus physiologiques est nécessaire à l’allaitement et au remodelage de la glande mammaire au cours du cycle de reproduction. Des anomalies de lactation et d’involution mammaire post-lactation peuvent conduire à des défauts d’allaitement et des cancers du sein agressifs. Les résultats du projet permettront le développement de nos connaissances sur la biologie de la lactation et du remodelage de la glande mammaire au cours du cycle de reproduction. Ils révéleront de nouvelles informations sur l’étiologie des maladies qui y sont associées et pourraient à long-terme révéler de nouvelles pistes pour améliorer l’allaitement et prévenir les cancers du seins associés à une gestation. Le développement d’un modèle murin est essentiel pour comprendre la biologie de la glande mammaire, un écosystème cellulaire complexe qui répond à des stimuli hormonaux. Le modèle murin que nous allons développer n’est pas commercialement disponible et nous permettra d’étudier la physiologie de la glande mammaire dans l’organisme entier dans un contexte pertinent.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Du tamoxifène (un médicament qui est utilisé chez l’homme pour le traitement de certains cancers) sera administré par gavage aux souris du protocole 1 fois par jour pendant 5 jours consécutifs. La durée de l’acte est d’environ 1 minute par souris. Les animaux seront également pesés quotidiennement lors de l’administration du tamoxifène et dans la semaine qui suit. La durée de l’acte est d’environ 1 minute par souris.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’administration du traitement par gavage présente des risques, comme la possibilité de percer l’œsophage ou que la solution pénètre dans les poumons, ce qui peut entraîner des problèmes respiratoires. Le traitement au tamoxifène sur une courte période ne produit pas d’effet indésirable, à la fois chez les souris adultes et les nouveau-nés d’après la littérature scientifique. L’ablation du cil primaire dans la glande mammaire mènera sans doute à une réorganisation de la glande, mais aucun effet indésirable n’est attendu sur une courte période.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux qui détiennent les modifications génétiques souhaitées qui auront été au contact du tamoxifène pour nos expériences seront mis à mort pour les analyses qui concernent nos expériences. Les animaux qui auront été exposés au tamoxifène avant leur sevrage (par allaitement) seront mis à mort au sevrage.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le projet vise à identifier des nouvelles bases moléculaires et cellulaires de la physiologie de la glande mammaire au cours du cycle de reproduction. Notre objectif est d’étudier les communications intercellulaires et l’implication du cil primaire dans un écosystème cellulaire complexe qui répond à des signaux hormonaux dans un organisme entier. Il n’existe pas à ce jour de modèle alternatif à l’animal pour la culture de divers types cellulaire (épithélium/stroma) qui répondent aux hormones et miment le cycle de reproduction in vitro. L’utilisation de la souris est essentielle à la compréhension fine de la physiologie de la lactation. Toutefois, nous travaillons sur la culture d’organoïdes mammaires qui contiennent les différents types cellulaires épithéliaux in vitro. Nous nous efforçons d’utiliser ces modèles alternatifs pour répondre à nos questions scientifiques qui ne concernent que la biologie du tissu épithélial en absence de stroma. Nous avons par exemple utilisé ces modèles ex vivo pour démontrer que l’invalidation génétique d’IFT20 est suffisante pour l’inhibition de la ciliogénèse des cellules mammaires. Ces travaux in vitro nous permettent de limiter autant que possible le recours à la souris et de proposer des stratégies pertinentes et optimisées lorsque le recours à la souris est indispensable.
2. Réduction
Afin de réduire au maximum le nombres d’animaux utilisés, le personnel est formé aux outils statistiques appliqués à l’expérimentation animale, notamment pour optimiser la planification et les analyses. Le nombre d’animaux utilisé est réduit au minimum permettant d’obtenir des résultats fiables. Le protocole d’administration du tamoxifène, issu de la littérature scientifique, est validé et robuste pour l’invalidation génétique. Nous anticipons donc que notre stratégie mènera à une bonne invalidation génétique dans la glande mammaire des individus de la cohorte, limitant l’utilisation d’animaux dont les prélèvements se révèlent non analysables. Enfin, le personnel travaillera avec d’autres équipes pour partager les animaux (si certains ne sont pas adaptés ou disponibles) et pour échanger des données et des connaissances sur l’analyse des résultats.
3. Raffinement
Le bien-être des animaux de l’étude sera particulièrement porté à l’attention du personnel qui veillera aux meilleures conditions d’hébergement possible. La gestion du stress des animaux sera maximisée, par une contention la plus rapide et la moins fréquente possible. Afin de réduire le traumatisme lié aux gavages et réduire les risques de perforation de l’œsophage, des sondes de gavage à bout arrondie seront utilisées. Différents lieux accueilleront les animaux pour une distanciation maximale entre les lieux d’hébergement, de soins et de sacrifice. Enfin, la douleur des animaux utilisés sera fréquemment monitorée par un examen clinique des animaux tous les jours lors de l’administration du tamoxifène ou tous les 2-3 jours autrement, tout en assurant un passage quotidien afin de déterminer le plus précocement possible les points critiques chez un animal et d’adapter le protocole. Si des douleurs mineures sont constatées, des protocoles d’analgésie seront engagés sur la souris.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est l’espèce de choix pour cette étude du fait de : – Phases du cycle de reproduction bien décrites dans le temps (publiées) – Rapidité du cycle de reproduction chez la souris – Similitude de la physiologie de la glande mammaire murine et humaine – Résultats préliminaires sur la dynamique de ciliogénèse obtenus chez la souris – Disponibilité de souches génétiquement modifiées (commercialement disponible) Pour la procédure 1, l’administration de tamoxifène sera réalisée sur des animaux de 6 semaines environ pendant 5 jours consécutifs par gavage et une mise à mort 4 jours plus tard (cf. annexe 1). Concernant la procédure 2, pour le groupe « vierge », les animaux seront âgés de 8 à 10 semaines, avec une induction du Tamoxifène pendant 5 jours consécutifs par gavage et une mise à mort 4 jours plus tard (cf. annexe 2). Pour les groupes « involution » et « 2ème gestation », les croisements permettant d’induire chez des femelles un cycle de reproduction seront lancés à l’âge de 7 semaines. L’induction au Tamoxifène sera réalisée du jour 17 au jour 21 de lactation. Les nouveaux nés seront sevrés à 21 jours de lactation. Une partie des animaux sera sacrifié au jour 4 d’involution. Ce jour correspond à l’initiation de la phase irréversible de l’involution et au moment où la ciliogénèse est induite dans le tissu mammaire. Le dernier groupe de femelle sera croisé de nouveau après 15 jours d’involution pour induire un nouveau cycle de mammogénèse. Les animaux seront sacrifiés à 15 jours de gestation. Une phase à laquelle une forte alvéologénèse a lieu et afin de juger de l’impact de l’inhibition du cil à ce stade. A la suite du sacrifice de l’animal, les embryons seront décapités.