Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/02/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-314965)
120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles reçoivent pendant quatre à six semaines une alimentation à la cuprizone reproduisant une sclérose en plaques, qui peut provoquer crises d’épilepsie induites, perte de poids et difficultés locomotrices, avant euthanasie pour études post mortem de l’hippocampe. Le porteur fixe des points limites, dont une perte de poids de 20 % et l’apparition de crises spontanées, déclenchant la mise à mort. Les pistes thérapeutiques pour les patients épileptiques atteints de sclérose en plaques sont renvoyées au long terme.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’épilepsie chez les personnes atteintes de sclérose en plaque est un véritable enjeu de santé publique, comprendre ses mécanismes neurophysiologiques aiderait à mieux traiter cette pathologie. Ce projet durerait 3 ans.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La sclérose en plaques est une maladie auto-immune très invalidante qui atteint généralement de jeunes adultes (20 à 40 ans). Elle se caractérise par la destruction progressive, par les cellules du système immunitaire, de la gaine de myéline des axones, ce qui aboutit à une dégénérescence neuronale provoquant des perturbations à la fois motrices, sensitives et cognitives. Les patients atteints de sclérose en plaques ont 3 à 6 fois plus de risque de développer de l’épilepsie. Le lien entre sclérose en plaques et épilepsie n’ayant été que peu étudié, l’épilepsie en cas de sclérose en plaques n’a pas de traitement de premier choix clairement établi et son pronostic est souvent défavorable. L’objectif de cette étude à court terme est de définir les mécanismes neuronaux sous-jacents à cette propension à l’épilepsie en cas de sclérose en plaques. L’objectif à long terme de ce projet est d’obtenir des pistes de traitements thérapeutiques de l’épilepsie chez les personnes atteintes de sclérose en plaques.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Pour reproduire la sclérose en plaques, un régime alimentaire à la cuprizone sera donné aux animaux pendant 4 à 6 semaines. Les animaux seront pesés une fois par semaine. Le cerveau des animaux est utilisé après leur euthanasie pour des études post mortem.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Nous nourrirons les souris à la cuprizone pendant moins de 7 semaines. La souris peut développer des crises d’épilepsie induites et non spontanées si la durée du régime à la cuprizone est inférieure à 7 semaines ce qui est le cas dans notre étude. Ces crises induites sont des crises tonico-cloniques se caractérisant par une perte des réflexes de redressement. Le régime alimentaire à la cuprizone peut entraîner une perte de poids. Les souris nourries à la cuprizone sont moins sujettes à la douleur que des souris exposées à un régime normal. Cependant, elles peuvent développer des difficultés locomotrices et de l’anxiété.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront euthanasiés pour des études post mortem.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il n’existe aucune méthode de substitution n’utilisant pas l’animal de laboratoire et permettant la compréhension des mécanismes complexes mis en jeu dans cette pathologie humaine invalidante. En effet, les organoïdes présentent de nombreuses limites telles que : – le manque d’une haute fidélité pour chaque type cellulaire, alors que dans ce projet nous voulons étudier des neurones avec des caractéristiques spécifiques très prononcées – une maturation limitée, alors que dans ce projet nous voulons étudier une pathologie qui se déclare quand le cerveau est mature – une physiologie atypique et des problèmes de développement d’aires neuronales adéquates, alors que dans ce projet nous voulons étudier une partie cérébrale spécifique, l’hippocampe, dont la structure neuronale est extrêmement organisée.
2. Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux au maximum, différentes expériences seront effectuées à partir de tranches d’hippocampe provenant d’une même souris. Le nombre estimé de souris nécessaires à cette étude en fonction des conditions expérimentales et des tests statistiques est de 120 souris dont la moitié nourrie à la cuprizone. Les souris mâles et femelles présentant le même degré de dégradation cérébrale à la suite d’un régime à la cuprizone, nous utiliserons des mâles et des femelles indifféremment ce qui nous permettra de réduire le nombre d’animaux (pas de tri négatif dans les portées). Les données seront traitées avec des tests statistiques non paramétriques afin de réduire le nombre d’animaux utilisés. 20 neurones par condition seront nécessaires. Nous prévoyons 4 conditions expérimentales (a,b, c, d) à tester pour 2 temps de nourriture (4 et 6 semaines) avec et sans cuprizone. Chaque condition expérimentale nécessitera 15 souris pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Afin de réduire le nombre d’animaux, 2 conditions expérimentales seront testées sur le même animal. Seront ainsi nécessaires : expériences a/b ; 15 souris cuprizone-4sem + 15 souris cuprizone-6sem + 15 souris contrôle-4sem + 15 souris contrôle-6sem = 60 ; expériences c/d ; 15 souris cuprizone-4sem + 15 souris cuprizone-6sem + 15 souris contrôle-4sem + 15 souris contrôle-6sem =60. Total 120 souris.
3. Raffinement
Nous nourrirons les souris à la cuprizone pendant moins de 7 semaines afin d’éviter que les animaux ne développent des crises d’épilepsie spontanées. Un examen quotidien permettra de suivre la progression des signes cliniques. La présence de crises d’épilepsie spontanées constitue un point limite : tout animal développant des crises d’épilepsie spontanées sera euthanasié. Ces souris peuvent développer des crises d’épilepsie induites et non spontanées. Il faudra donc impérativement veiller à un silence environnant, à manipuler les souris le moins possible à partir du début du régime à la cuprizone et, au contraire, les manipuler le plus souvent possible avant le début du régime pour qu’une certaine habituation de la manipulation par le même expérimentateur puisse être établie. Un deuxième point limite déterminé est le poids : ce régime alimentaire peut entraîner une perte de poids. Une pesée hebdomadaire sera effectuée. Les animaux présentant une perte de poids supérieure à 20% de leurs poids initiaux seront euthanasiés. Il est possible que certains animaux développent des crises d’épilepsie lors de cette manipulation. Si cette crise tonico-clonique (avec une perte des réflexes de redressement) dure plus de 15 secondes, l’animal sera euthanasié. Les souris nourries à la cuprizone sont moins sujettes à la douleur que des souris exposées à un régime normal. Cependant, elles peuvent développer des difficultés locomotrices et de l’anxiété. Nous surveillerons donc les souris tous les jours. Si elles sont prostrées et que leur score de « mouse grimace scale » du NC3R est de 2, nous les euthanasierons. Les euthanasies se feront par décapitation après anesthésie à l’isoflurane 5% pendant 5 minutes.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est le modèle animal le plus utilisé actuellement dans la littérature pour l’étude des mécanismes neuronaux en cas de sclérose en plaques. L’objectif de l’étude est de déterminer le rôle d’interneurones de l’hippocampe dans l’épilepsie de modèles de sclérose en plaques. L’induction de la sclérose en plaques se fera via un régime de croquettes contenant de la cuprizone. Présentant une propension au développement des crises d’épilepsie, ce modèle constitue un sujet d’étude concordant. Intéressés par les mécanismes cérébraux expliquant le développement futur de crises, nous avons choisi d’utilisé ce modèle avant le développement de crises d’épilepsie spontanées afin d’éviter une souffrance animale. Ce modèle a déjà été détaillé dans la littérature antérieure ce qui nous a permis de cibler des fenêtres de temps d’étude précises en fonction du taux de dégradation de l’hippocampe caractérisées par différentes études. Le laboratoire UNIS a acquis depuis plusieurs années une grande expertise dans le domaine de l’électrophysiologie neuronale, en particulier chez les souris au travers des différents projets. De plus, cette équipe de recherche a l’habitude, depuis quelques années, de travailler sur des modèles épileptiques telles que les souris KO Lgi1. Des souris de 8 semaines seront nourries pendant 4 ou 6 semaines à la cuprizone (0.3%). Les animaux présentent à ces stades une dégradation partielle et totale de l’hippocampe selon des études antérieures.