Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 04/05/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-413511)
200 xénopes femelles vont être utilisées, réutilisées et non tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent une stimulation hormonale pour produire des ovocytes, jusqu’à trois fois par an sur une période reproductive de quinze ans, sans autre geste. Le porteur mentionne par ailleurs que les mâles sont tués pour prélever leurs testicules destinés à la fécondation in vitro, sans que ces mises à mort soient comptées dans le projet. Il affirme que l’usage d’animaux vivants revêt un caractère de « stricte nécessité » faute de lignée cellulaire et d’ovocytes commerciaux.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La crête neurale (CN) est une population cellulaire spécifique de l’embryon des Vertébrés, qui donne naissance à différentes structures telles que le système nerveux périphérique, les cellules pigmentaires, les os et cartilages de la face et du crâne. Des anomalies du développement ou de fonctionnement de la CN sont responsables d’un grand nombre de syndromes ou malformations néonataux. De même, certains cancers résultent de la transformation tumorale de cellules issues de la CN. L’étude des mécanismes qui contrôlent la formation de la CN et sa différenciation est donc cruciale pour en comprendre les dérégulations. De plus, précocement dans l’embryon, les cellules de la CN subissent un processus appelé « transition épithelio-mésenchymateuse (TEM) », qui leur permet de migrer à travers l’embryon vers de multiples organes ou tissus cibles, où elles se différencient en cellules spécifiques. La TEM est un mécanisme général complexe, permettant à des cellules migrer en petits groupes ou de devenir des cellules migrantes individuelles et c’est ce processus que l’on retrouve lors de la formation de métastases. La CN est donc un modèle de choix pour étudier le contrôle de la TEM, comprendre comment ce phénomène est activé et régulé dans l’embryon et comparer ces régulations aux phénomènes de TEM tumorale. Le projet proposé concerne l’analyse des molécules qui contrôlent le développement de la crête neurale et notamment la mise en place de la TEM. Ce programme tire parti d’outils moléculaires sophistiqués créés spécifiquement chez l’embryon d’amphibien. Le projet utilisera des embryons de Xenopus laevis.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Xenopus laevis, espèce tétrapode non mammifère, est un organisme modèle important pour l’étude du développement des vertébrés en général car ces mécanismes sont fortement conservés évolutivement. De plus cette espèce est évolutivement plus proche des mammifères que le poisson téléostéen. Les études réalisées à partir de ce modèle permettent de mieux comprendre les processus développementaux des modèles tétrapodes mammaliens dont l’homme, comme ceux des autres vertébrés. En outre, l’analyse du génome de Xenopus montre d’importantes similitudes avec le génome humain, notamment 79% des gènes identifiés dans des maladies humaines ont des orthologues chez Xenopus laevis et tropicalis. Notre projet permet donc d’identifier des mécanismes moléculaires, cellulaires et tissulaires qui éclairent les mécanismes d’induction et de diversification cellulaires au cours du développement et des cancers, ainsi que les migrations cellulaire normales et pathologiques (métastases, fibrose). Ces recherches éclairent directement la compréhension des malformations congénitales et des cancers ainsi que, à terme, les stratégies de diagnostique et de prise en charge des patients. Le modèle amphibien présente de nombreux avantages techniques tels que la facilité d’accès à ses ovocytes (ponte externe, conservation des femelles), l’accessibilité à l’expérimentation dans le milieu de culture des embryons et l’abondance du matériel d’expérimentation (milliers d’œufs par ponte). L’utilisation de cette espèce permet donc de réduire le nombre de femelles adultes utilisées et de remplacer l’emploi de femelles mammifères.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Injection sous cutanée d’une substance non toxique et indolore en une seule administration sur animaux vigiles tous les 4 mois.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les femelles seront utilisées uniquement pour la production d’ovocytes. En dehors de la stimulation hormonale, les animaux ne subiront aucun geste. Aucune nuisance n’est donc attendue ici.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
les femelles retournent en élevage dans les animaleries.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’utilisation d’animaux vivants revêt un caractère de stricte nécessité pour les raisons suivantes : – il n’existe pas de lignée cellulaire immortalisée de cellules de CN, nécessitant de préparer des cellules primaires issues d’embryons ; de plus les analyses en culture ne donnent que des réponses incomplètes des mécanismes in vivo – les analyses in vivo sont indispensable à l’analyse des signalisations endogènes et des migrations cellulaires – il n’existe pas de solution commerciale pour la fourniture d’ovocyte. – le but étant d’étudier le développement des cellules de la crête neurale et la TEM in vivo, il est nécessaire que cela se fasse à l’échelle de l’organisme
2. Réduction
Pour réduire à son minimum le nombre d’animaux utilisés sans compromettre les objectifs du projet, nous prenons en compte que : – Nos analyses fonctionnelles sont restreintes aux stades embryonnaires antérieurs à la forme larvaire autonome. – Les femelles ont une période reproductive longue (15 ans et plus), et peuvent donc être induites à pondre de nombreuses fois pendant cette période. Ceci permet donc de restreindre le nombre d’animaux utilisés. Par ailleurs, l’induction hormonale de la ponte constitue la seule méthode pour obtenir en grande quantité des embryons. De plus le recours à la fécondation in vitro permet d’obtenir le développement synchrone des embryons et des stades précis, en nombre suffisant pour satisfaire aux analyses statistiques (tests de conformité à un standard). Il s’agit de la seule façon d’obtenir des ovocytes matures de manière non invasive (sans chirurgie). – De plus, bien que le sacrifice d’animaux qui n’ont subi aucun geste expérimental et qui ne présentent pas de phénotype dommageable ne nécessite pas d’autorisation de projet, il est à noter que les testicules des mâles euthanasiés disséqués pour la fécondation in vitro sont utilisés pour plusieurs expériences et par plusieurs expérimentateurs minimisant ainsi le nombre de mâles sacrifiés.
3. Raffinement
Dans le but de réduire le plus possible toute douleur, souffrance ou stress, nous utilisons les femelles par roulement. Nous limitons les stimulations hormonales à 3 par an (une tous les 4 mois).
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
L’amphibien Xenopus laevis est un organisme modèle important pour l’étude du développement des vertébrés. Il occupe une place phylogénétique-clé (vertébré tétrapode non-mammifère). Le génome est séquencé. Nous disposons à présent des génomes pour deux espèces : X.tropicalis et X.laevis et l’analyse montre d’importantes similitudes avec le génome humain, notamment 79% des gènes identifiés dans des maladies humaines ont des orthologues chez Xenopus laevis ou tropicalis. X.laevis est un modèle de choix en biologie du développement. En effet, il est facile à élever et à maintenir en laboratoire. Les ovocytes sont récupérés par pontes externes (i.e. par une procédure non invasive) qui peuvent être obtenues toute l’année après stimulation hormonale. Les embryons sont nombreux et robustes. Le développement externe permet des analyses d’embryologie expérimentale dès la fécondation et une observation non-invasive à tous les stades. Tout comme le poisson zèbré, le xénope fait partie d’une sélection de modèles pour lesquels les approches de génomique fonctionnelle sont réalisables. Il s’agit d’animaux adultes ayant atteint la maturité sexuelle pour qu’ils puissent se reproduire.