Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 09/01/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-574865)
224 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Modifiées génétiquement pour modéliser la maladie d’Alzheimer, elles reçoivent des injections sous anesthésie, passent six tests de comportement mesurant l’anxiété, l’anhédonie, la sociabilité, l’apprentissage et la mémoire, et subissent pour certaines un prélèvement de liquide céphalo-rachidien et de sang avant mise à mort. Le porteur vise à évaluer le bénéfice thérapeutique de deux protéines des cellules gliales, mais les retombées pour les 900 000 personnes concernées restent renvoyées à un horizon lointain. Sur le remplacement, il affirme que les interactions entre neurones et cellules gliales ne sont pas reproduites in vitro et conclut à la nécessité de comparer ces régions sur l' »organe entier ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La maladie d’Alzheimer (MA) est une maladie neurodégénérative encore incurable, et dont l’apparition semble liée à des phénomènes d’inflammation dans le cerveau auquel participent les cellules gliales (astrocytes et microglies), qui sont des partenaires essentiels aux neurones. Ce projet vise à évaluer le bénéfice thérapeutique de deux protéines exprimées par les cellules gliales à des stades différents du développement de la MA, l’une étant exprimée lors de la phase précoce de la MA, l’autre ayant un rôle dans l’inflammation observée lors de la MA. La première protéine ciblée est exprimée à la surface des cellules microgliales, les cellules immunitaires du cerveau, c’est un récepteur microglial. La deuxième protéine ciblée est exprimée par les astrocytes. Ce projet cherche à évaluer l’impact d’une part de la perte d’expression du récepteur microglial et d’autre part de la surexpression de la protéine astrocytaire sur le comportement, et les atteintes affectant les tissus et organes, dans un modèle souris de la MA. L’objectif est de prévenir et ralentir le développement de certains symptômes comportementaux, déficits de la mémoire et altérations des cellules et du cerveau observés chez les personnes atteintes de la MA.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La MA touche plus de 900 000 personnes en France et représente un problème sociétal majeur. Jusqu’à présent, la plupart des stratégies thérapeutiques ont ciblé directement les neurones et ont malheureusement échoué en clinique. Les cellules gliales assurent des fonctions clés dans le cerveau qui peuvent être perturbées dans la MA. Cibler ces cellules pour les rendre plus bénéfiques aux neurones apparaît comme une stratégie alternative potentielle. Cette étude préclinique dans un modèle souris de la MA à de multiples niveaux (biochimique, cellulaire, tissulaire, comportemental), permettra d’établir le bénéfice thérapeutique à cibler les cellules gliales pour la MA.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Certaines souris recevront une injection sous anesthésie gazeuse de cinq minutes et seront analysées quatre mois plus tard par des tests de comportement. Certaines souris passeront six tests de comportement à deux âges espacés de 3 mois. Ces tests visent à évaluer l’anxiété, l’anhédonie (incapacité à ressentir le plaisir), la sociabilité, l’apprentissage et la mémoire des souris, ils durent entre cinq minutes et une heure chacun et seront réalisés sur six semaines en laissant deux-trois jours de repos entre chaque test. Enfin, toutes les souris seront euthanasiées par une méthode validée pour la réalisation d’une analyse post-mortem histologique ou biochimique. Certaines souris auront un prélèvement de liquide céphalo rachidien et de sang sous anesthésie et analgésie avant leur euthanasie (prélèvement de trente minutes maximum)
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les effets indésirables attendus sur les animaux utilisés sont une douleur limitée (en intensité et dans le temps) liée à l’injection intraperitonéale avant l’euthanasie ou l’injection intraveineuse sous anesthésie, ainsi que le stress lié à la contention et des tests comportementaux. Le stress sera réduit au minimum par l’habituation à l’expérimentateur avant chaque session de comportement. Le stress sera réduit au minimum par l’habituation à l’expérimentateur avant chaque session de comportement. La douleur lors des prélèvements de liquide céphalo-rachidien et de sang et avant perfusion sera pris en charge par la mise en place de procédures d’analgésie et d’anesthésie adaptées. Les changements comportementaux liés à la modélisation de la MA (réduction fine de la mémoire, légère anxiété mesurées sur des dispositifs dédiés et sensibles) représentent des nuisances extrêmement légères, qui n’entravent pas la capacité des souris à se nourrir, déplacer, et réaliser leurs comportement habituels…
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A la fin de chaque procédure les animaux seront euthanasiés par des méthodes adaptées et validées, pour la réalisation d’une analyse post mortem complète des tissus.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le cerveau est un organe complexe dans lequel interviennent de nombreuses interactions entre neurones (les cellules vulnérables dans la MA) et les cellules gliales partenaires. Ces interactions cellulaires ne sont pour le moment pas fidèlement reproduites dans des modèles in vitro ou in silico, ce qui nécessite l’utilisation de modèles animaux. De plus la vulnérabilité de certaines régions cérébrales (ici préfrontal cortex et hippocampe) nécessite de comparer sur l’organe entier ces différentes régions qui ont parfois des connections anatomiques et fonctionnelles cruciales pour expliquer cette vulnérabilité sélective, et ne sont pas reproduite in vitro dans toute leur complexité. Les souris utilisées dans ce projet, permettent d’étudier les interactions neurones-astrocytes-cellules microgliales dans le contexte génétique de la MA. Elles reproduisent le phénomène d’agrégation de peptides amyloïdes et différents symptômes histologiques, biochimiques et cognitifs caractéristiques de la MA.
2. Réduction
Le projet prévoit au maximum 224 souris nées dans une animalerie agrée ou dans notre élevage. Le nombre d’animaux dans chacun des groupes expérimentaux est réduit au minimum nécessaire permettant une interprétation statistique fiable des résultats. Plusieurs paramètres sont mesurés sur les mêmes souris. Par exemple certaines souris auront une analyse sanguine et du liquide céphalorachidien ainsi qu’une évaluation histologique complète de plusieurs régions du cerveau avec quantification de plusieurs paramètres par souris. Ceci permet d’exploiter au mieux les informations biologiques de chaque souris, et de réduire le nombre total d’animaux utilisés, selon le principe des 3R.
3. Raffinement
Le suivi quotidien des souris hébergées en groupe dans un milieu enrichi et l’application de critères d’arrêt en élevage et en expérimentation, permettra de garantir leur bien-être. En cas d’apparition d’effets inattendus, le vétérinaire de l’installation sera alerté afin de mettre en œuvre des traitements appropriés. Des points limites sont établis pour chaque procédure, pour lesquels les souris seront euthanasiées. La gestion de la douleur et de l’inconfort liés aux procédures expérimentales mettra en œuvre des méthodes d’anesthésie et d’analgésie pré- et post-opératoire, un soutien nutritionnel et thermique, ainsi qu’un suivi clinique post-opératoire incluant la prolongation des traitements analgésiques si besoin. L’habituation des souris à l’expérimentateur avant chacune des sessions de tests comportementaux permet de réduire le stress des souris à la manipulation. Un soutien thermique sera mis en place lors des anesthésies.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Ce projet vise à étudier les interactions entre neurones et cellules gliales ; les organismes modèles simples possèdent des cellules gliales ressemblantes mais pas identiques aux astrocytes du cerveau mammifère. Les souris modèles de la MA, utilisées pour ce projet, permettent d’étudier les interactions neurones-cellules gliales dans le contexte génétique de la MA. Elles présentent aussi des altérations cognitives et comportementales caractéristiques de MA. La MA est une maladie qui se déclare chez l’adulte. Les altérations histologiques et biochimiques, ainsi que les altérations du comportement apparaissant dans ce modèle de la MA vers 6-9 mois. Les souris seront analysées entre 6 et 10.5 mois en fonction de l’évolution des symptômes analysés.