Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 21/09/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-731289)
3720 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Une inflammation est déclenchée pendant la gestation par injection, avec un risque de fausse-couche pouvant atteindre 40 %, puis la descendance subit une série de tests comportementaux dont un conditionnement de peur, pour étudier le rôle des microglies dans les troubles neurodéveloppementaux. Le porteur indique que ces tests provoquent un stress léger à modéré et prélève ensuite les structures cérébrales après mise à mort. Il conclut que les modèles in vitro ne reproduisent pas ces étapes du développement et qu’un recours à des animaux non-humains vivants est nécessaire.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les troubles neurodéveloppementaux ont des causes multiples y compris environnementales. Un lien entre des épisodes inflammatoires pendant la gestation et une augmentation du risque de développer des troubles neurodeveloppementaux chez le descendant ont été démontrés. Récemment, le rôle des microglies (cellules immunitaires du cerveau) dans ces troubles a été mis en évidence chez la descendance mâle. Cependant, aucune donnée sur la descendance femelle, ni sur les troubles cognitifs de la descendance n’ont été générées. Ce projet se base sur un modèle d’inflammation gestationnelle couramment utilisé et maîtrisé par les porteurs du projet. L’objectif est d’étudier le rôle des microglies dans les troubles cognitifs neurodéveloppementaux chez le mâle et la femelle.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra d’établir le rôle des microglies dans la mise en place des troubles cognitifs à l’âge adulte des descendants mâles et femelles après inflammation gestationnelle. Cette étude permettra d’obtenir des données concrètes sur les deux sexes, ce qui n’est actuellement pas disponible mais également sur la sphère cognitive, très peu documentée à ce jour. L’approche par renouvellement des microglies permettra par ailleurs d’établir une nouvelle approche thérapeutique dans le traitement des troubles neurodéveloppementaux.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Prélèvement de sang unique de quelques secondes sur animal vigile pour la présélection des femelles. Injection unique de quelques secondes durant la gestation pour la mère gestante. Tests comportementaux à la période juvénile quotidien durant en tout moins de 15 minutes afin d’évaluer les comportements émotionnels et le développement général (6 tests en juvénile), pouvant engender un léger stress chez l’animal. Tests comportementaux à l’âge adulte afin d’évaluer les capacités de mémoire et les comportements émotionnels ( 5 tests, un test par jour, espacés d’au moins un jour entre les tests, sur une période de 2 semaines– quelques minutes par test), pouvant engender un léger stress, voir modéré lors de l’apprentissage de peur conditionné chez l’animal.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le modèle d’inflammation gestationnelle présente un risque de fausse-couche pouvant atteindre 40% sans impacter la survie des mères. Les mères gestantes injectées peuvent présenter une baisse de leur prise de poids sans signe majeurs de comportement de maladie. Les bébés mâles présentent généralement un poids inférieur par rapport aux contrôles. Aucune différence de poids n’est trouvée chez les femelles. Aucune mortalité après mise bas n’est documentée sur ce modèle. Les autres tests comportementaux réalisés ne durent que quelques minutes, peuvent entraîner un léger stress notamment durant les deux tests sur les réponses émotionnelles, mais n’induisent pas d’altération de l’état général des animaux.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront mis à mort pour récupérer les structures et/ou cellules et/ou vésicules extracellulaires nécessaires pour les études cellulaires et moléculaires.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’étude des phénotypes microgliaux au cours du développement nécessite des modèles non humains. L’étude des effets de l’inflammation maternelle ne peut se faire de manière fine chez l’homme et nécessite de fait l’utilisation d’animaux vivants. Les modèles in vitro ne permettent pas de modéliser ces étapes du développement cérébral et la recherche bibliographique indique que la réponse inflammatoire correspondant à nos modèles n’est pas développée in vitro à ce jour. La proximité des signatures microgliales entre l’homme et l’animal permettra un transfert à l’homme à la suite de ce projet, ce qui reste notre priorité et notre objectif scientifique premier : comprendre chez l’homme le développement des microglies durant les phases développementales.
2. Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés pour ces expériences, nous avons utilisé le site Idele.fr permettant de calculer la taille des effectifs en prenant en compte le nombre de groupes, une significativité à 5%, une puissance statistique à 80% et des moyennes et écarts types fictifs basés sur nos expériences passées. Nous avons alors choisi un nombre permettant un équilibre entre la robustesse des données omiques générées malgré la faible puissance statistique liée au nombre de groupes générés. Réduire ce nombre serait prendre le risque de générer des données non concluantes, ce qui pousserait à reproduire ces expériences avec un nombre plus grand et donc à terme consommerait plus d’animaux. La pertinence du nombre de destinations expérimentales repose sur la limite de détection du matériel que nous cherchons à évaluer sur une population cellulaire triée à partir de structures cérébrales. Nous ne pouvons réduire ce nombre au risque de passer sous la limite de détection des appareils de mesure. Les femelles sont également étudiées, ce qui nous permet d’utiliser tous les animaux générés durant cette étude.
3. Raffinement
Les expérimentateurs formés porteront une attention particulière au raffinement des procédures afin de limiter la douleur et la soulager si elle ne peut être évitée par l’utilisation d’antalgiques (buprénorphine à 0.1 mg/kg) les plus adaptés à chaque procédure, optimiser les procédures, soulager le stress des animaux et leur fournir les meilleures conditions de vie tout au long du projet. Une anesthésie par injection intrapéritonéale de pentobarbital (Exagon 300 mg/kg, 100ul/10g de poids corporel) avec une prise en charge de la douleur préalable par utilisation de buprénorphine (0.1 mg/kg) 30 min avant sera utilisée pour réduire la douleur des animaux. Pour leur bien-être, les animaux vivent en groupes sociaux le plus longtemps possible. Ils auront à leur disposition des éléments d’enrichissement de leur milieu. L’ensemble des animaux est surveillé quotidiennement avec une surveillance renforcée après les différentes expérimentations. Des points limites suffisamment précoces seront définis pour éviter des souffrances aux animaux avec la mise en place de mesures pour les soulager comme une réhydratation, le réchauffement, des traitements vétérinaires si nécessaire. Enfin, nous avons déjà inscrit ce projet dans un consortium de travail international visant à partager les données afin de limiter les doublons expérimentaux et de conduire à un raffinement des approches de recherche dans la communauté scientifique.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Ce projet s’inscrit dans la continuité des recherches menées par les porteurs du projet. Leurs données préliminaires ont été générées chez la souris et l’accrétion de données nouvelles sur modèle murin permettra de raffiner les données existantes par leur analyse commune avec les nouvelles données générées. De plus, les microglies de la souris et de l’homme partagent de nombreux gènes en commun et permettent de conduire à une valorisation des données chez l’animal par transfert chez l’homme, rendant cette étude pertinente au vu du choix du modèle animal. Les analyses seront conduites au cours de la période post-natale pour le comportement juvénile et à l’âge adulte pour l’évaluation comportementale et les études biologiques subséquentes.