Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 16/06/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-777031)
1 130 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère, pour étudier les atteintes de la rétine dans des maladies neurodégénératives. Elles subissent des prélèvements de larmes, des injections intrapéritonéales et des injections dans l’œil de vecteurs viraux sous anesthésie, avant mise à mort pour prélever le système nerveux central. Le porteur indique que l’injection dans l’œil provoque une douleur locale et une sécheresse oculaire, traitées par gel et antalgique, et que les modèles de Parkinson restent asymptomatiques sur la période étudiée. Il affirme que le remplacement n’est pas applicable, tout en prévoyant d’approfondir ensuite les analyses sur des cultures de rétine.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’impact des handicaps visuels (atrophies optiques, glaucome, dégénérescence maculaire) s’accroît dans nos pays développés avec l’augmentation de la communication visuelle et le vieillissement de la population. Des déficiences du système visuel sont également retrouvées dans des pathologies neurodégénératives, qu’elles ciblent directement le système visuel comme dans le cas de l’Atrophie Optique Dominante (AOD), ou indirectement comme la Maladie de Parkinson (MP). En effet, la patients atteints de MP subissent des troubles visuels très précocement, avant même l’apparition des premiers symptômes moteurs. De ce fait, l’étude des mécanismes moléculaires et cellulaires expliquant ces défaillances visuelles pourrait permettre de déterminer des facteurs prédictifs ou pronostiques de l’évolution de ces pathologies. L’AOD et la MP ont des étiologies très différentes mais présentent toutes 2 des troubles dans la physiologie de la rétine et/ou du nerf optique, liées à des défauts de l’activité des mitochondries. Ces dysfonctions mitochondriales produisent un stress cellulaire auquel les cellules tentent de répondre en modifiant leur activité métabolique et ceci passe par une reprogrammation de l’expression de certains gènes. Ainsi, notre projet vise à étudier le remodelage métabolique et transcriptionnel de la rétine et du nerf optique au cours de l’évolution des processus dégénératifs dans le but d’étudier la sensibilité particulière de la rétine dans le processus neurodégénératif et de déterminer de potentiels biomarqueurs pronostiques précoces pour ces pathologies.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Notre projet, validé par différentes instances scientifiques et financeurs, permettra d’améliorer les connaissances sur les mécanismes physiopathologiques de ces maladies, notamment dans leurs étapes précoces impliquant des dysfonctionnements mitochondriaux dans les neurones. Nos résultats permettront également de définir des biomarqueurs pronostiques précoces, voire des cibles thérapeutiques pour ces pathologies pour lesquelles il n’existe encore à l’heure actuelle que très peu de prise en charge.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à (1) des prélèvements non-invasifs sur animaux vigiles (larmes), de facon hébodmadaire tout au cours de lexpérimentation – ces prélèvements sont réalisés à l’aide de papier buvard (30 secondes) ; (2) injections intrapéritonéales sur animaux vigiles (1ml/100g, 5 secondes) ; (3) des procédures chirurgicales sous anesthésie : injections intravitréennes de vecteurs viraux (2ul, 1 min). Tous les animaux sont concernés.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les injections intravitréennes de vecteurs viraux induisent une douleur locale et transitoire qui sera gérée par l’application de d’un antalgique oculaire juste après l’injection. Une sécheresse oculaire peut également être observée dans les 2 à 3 jours qui suivent l’injections. Nous appliquerons systématiquement et quotidiennement un gel lubrifiant sur les yeux des souris les 3 premiers jours après l’injection. Les modèles de Parkinson que nous utiliserons dans ce projet sont asymptomatiques pour les périodes étudiées, les souris ne devraient donc pas présenter de stress, douleur ou de souffrance particulière en dehors des procédures d’injection et chirurgie, qui seront elles réalisées sous analgésie/anesthésie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanisés en fin de procédure car les études porteront sur les tissus frais du système nerveux central.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le recours à l’expérimentation animale dans le cadre de cette étude se fait après de nombreuses études in vitro dans des modèles cellulaires. Le principe de remplacement n’est pas applicable à ce projet car les études in vitro ne reproduiraient pas l’ensemble des voies et des interactions cellulaires impliquées dans des modèles physiologiques intégrés et par conséquent ne permettent pas l’obtention de résultats scientifiques exploitables et pertinents de la pathologie humaine. Néanmoins, une fois que nous aurons validé ces points chez l’animal, l’analyse des mécanismes moléculaires sera approfondie à partir de cultures organotypiques de rétines murines que nous avons également mis en place au laboratoire.
2. Réduction
Nous planifierons chaque expérience pour minimiser le nombre d’animaux tout en permettant une analyse statistique fiable de nos résultats. Pour le modèle d’AOD, la déplétion d’OPA1 induite avec une injection de vecteur viral sera réalisée sur un œil, tandis que l’autre œil recevra le vecteur contrôle, minimisant ainsi à la fois le nombre de souris et le risque de variabilité inter-groupes. Les modèles d’induction de Parkinson choisis ont été déjà validés par nous-mêmes et nos collaborateurs et nous savons que des groupes de 5 souris sont en général suffisants pour pouvoir exploiter les résultats. Chaque fois que cela sera possible, nous analyserons un maximum de paramètres cellulaires et moléculaires sur les mêmes individus afin de limiter le nombre d’expériences in vivo.
3. Raffinement
Le bien-être de l’animal est un facteur de variabilité expérimentale que nous prenons en considération grâce au suivi rapproché quotidien des animaux dès l’initiation des différents modèles. Ce suivi nous permettra d’évaluer l’état général des animaux (prise de nourriture, toilettage, mouvements), l’aide à l’alimentation en cas de besoin, l’enrichissement de leur environnement et le respect de l’aspect social du groupe (pas d’isolement ni de changement de cage). L’expérimentation sera arrêtée et l’animal euthanasié en cas de dégradation trop importante de la santé d’un animal selon les points limites définis en accord avec le comité local de suivi du bien-être animal. De plus, les personnes responsables du projet ont été formées à l’utilisation des animaux à des fins scientifiques ; elles garantissent la formation et l’encadrement des autres expérimentateurs impliqués dans les procédures expérimentales. L’apprentissage et la maîtrise des gestes techniques sont reportés dans les livrets de compétences tenus à jour des personnes concernées.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris a été choisie pour le développement de ces modèles pathologiques du fait de son faible coût, de sa facilité de manipulation et de son adaptabilité aux conditions expérimentales. De plus, notre projet de recherche est basé sur l’utilisation d’animaux génétiquement modifiés pour être déficients en Foxo3 ou exprimer une sous unité ribosomique taguée qui n’existent que chez la souris. Enfin, les caractéristiques des modèles de MP et d’AOD utilisés dans ce projet ont été établis chez cet animal, et nous disposons chez la souris d’outils précieux (anticorps monoclonaux, plasmides, etc …) qui sont indispensables pour disséquer les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués. Nous utiliserons des souris âgées de 6 à 10 semaines au début de l’expérience. A ce stade, les souris ont terminé leur croissance et possèdent un système neuronal et immunitaire mature et fonctionnel.