Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 13/05/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-101158)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Chez les mammifères femelles, un des deux chromosomes X est rendu silencieux, c’est-à-dire que la majorité des gènes ont une expression « éteinte ». On dit alors que le chromosome X est inactivé. Ce phénomène permet d’éviter que l’ensemble des gènes présents sur le chromosome X soient deux fois plus exprimés chez les mammifères femelles par rapport aux individus mâles qui n’ont qu’un seul chromosome X. A l’heure actuelle, il devient clair que l’échappement à l’inactivation du chromosome X contribue à la différence physiologique entre les sexes ainsi qu’à la susceptibilité à de très nombreuses maladies. Il est donc important de mieux comprendre les mécanismes de régulation d’inactivation du chromosome X afin de mieux aborder les différences de pathologies entre hommes et femmes et leurs traitements. L’objectif du projet est d’évaluer chez la souris l’impact de la perte de l’inactivation du chromosome X dans le développement embryonnaire de femelles. Nous génèrerons des embryons où cette inactivation est bloquée et leur analyse permettra de comprendre quels sont les gènes du chromosomes X qui doivent être rendus silencieux afin d’avoir un niveau d’expression équivalent dans des embryons mâles. Nous souhaitons notamment comprendre si ce processus est nécessaire au développement de certains ou de tous les types de cellules d’un embryon. Ces analyses permettront d’appréhender l’importance du dosage de ces mêmes gènes dans l’espèce humaine, en conditions normales comme pathologiques.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Chez l’être humain, un défaut d’inactivation du chromosome X peut être associée à certaines pathologies tel que des maladies auto-immunes, des cancers du sein et de l’ovaire ou des troubles psychiatriques. De plus, chez la souris, des études ont montré que l’absence d’inactivation du chromosome X peut induire des malformations au niveau du système nerveux ou induire une inflammation. Notre projet vise à bloquer le processus d’inactivation du chromosome X dans la totalité d’un embryon de souris et d’en analyser son impact au cours du développement embryonnaire. Nous souhaitons comprendre si ce processus est nécessaire au développement de certains ou de tous les types de cellules d’un embryon. A court terme, cette étude nous permettra également d’identifier les gènes du chromosome X dont le niveau d’expression doit être impérativement régulé en comparant les résultats de cette étude avec ceux obtenus lors d’expériences réalisées in vitro. L’identification des gènes dont le niveau est modifié par l’absence d’inactivation du chromosome X permettra de comprendre à plus long terme les causes de pathologies liées au chromosome X.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Des souris femelles vigiles recevront deux injections d’hormones pour induire une superovulation afin de collecter des embryons. D’autres souris, analgésiées et anesthésiées recevront une chirurgie pour implanter des embryons.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Un stress léger lié à la contention et à l’introduction d’une aiguille pendant moins de 5 secondes pourra être engendré sur les animaux. Des douleurs d’intensité modérée d’une durée de 24 heures en lien avec la chirurgie pourront également être observées.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Toutes les souris seront mises-à-mort afin de collecter les embryons.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les méthodes alternatives in vitro disponibles ne permettent pas de répondre à toutes les questions posées par ce projet. En effet, ces approches ne permettent pas d’étudier le rôle de l’inactivation du chromosome X dans tous les types de cellules d’un embryon, ou tout au long de son développement. De plus, elles ne récapitulent pas non plus les effets sur l’ensemble d’un organisme. Bien que nos méthodes in vitro ne permettent pas encore de remplacer totalement l’utilisation de la souris, elles en réduisent son utilisation. Ces méthodes sont donc complémentaires
2. Réduction
Pour notre étude, nous utiliserons un protocole permettant de modifier des embryons sans établir des lignées de souris transgéniques Le nombre de souris nécessaires et subissant un acte invasif sera donc réduit. Plusieurs études ont montré que l’utilisation de ce protocole permettait de réduire d’un facteur 5 l’utilisation d’animaux par rapport à une approche traditionnelle. De plus, afin de limiter leur nombre, nous avons déterminé le nombre minimal d’animaux à utiliser sur la base d’une analyse bibliographique d’études similaires. Enfin, nous utiliserons des tests statistiques adaptés pour comparer les différents échantillons.
3. Raffinement
Les souris donneuse d’embryons ou les souris porteuses seront sélectionnées sur la base d’un scoring de leur état de santé. La chirurgie permettant l’implantation des embryons sera réalisée par un personnel expérimenté ayant une formation en chirurgie. La durée d’isolement de l’animal au moment du réveil sera réduite à un maximum d’une heure. La douleur de l’animal sera prise en compte et atténuée par un traitement analgésique au cours de la procédure et sera adapté en post-opératoire en fonction d’un scoring. Les souris ayant atteint un point limite seront mises-à-mort. Le protocole sera arrêté avant les 2/3 du développement embryonnaire permettant de limiter les effets dommageables induits par la mutation.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est un modèle couramment utilisé en recherche biomédicale pour comprendre les mécanismes régulant le développement embryonnaire. En effet, l’embryon de souris présente une organisation similaire à celui de l’homme et les mécanismes régulant sa formation sont proches. De plus, la souris donne accès à une grande variété d’outils génétiques et à des lignées de cellules souches embryonnaires cultivées en laboratoire qui permettent de remplacer partiellement l’utilisation d’animaux. Enfin, l’utilisation de la souris permet d’analyser également l’impact d’une modification génétique sur l’ensemble d’un organisme. Au cours de ce projet, nous étudierons le rôle de l’inactivation du chromosome X, un processus spécifique aux mammifères, au cours du développement embryonnaire. La souris est donc l’espèce mammifère la plus adaptée pour réaliser notre étude. Nous utiliserons d’une part des souris femelles prépubères de 4 à 6 semaines pour collecter des embryons et d’autre part, nous utiliserons des souris femelles de 8 à 20 semaines comme mères porteuses. Les embryons collectés et analysés ne dépasseront pas 12 jours de développement.