Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 09/01/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-681554)
685 souris porteuses d’un modèle de trisomie 21 vont être utilisées, toutes tuées à l’issue pour prélèvement du cerveau, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent des injections répétées par voie intra-péritonéale ou sous-cutanée, jusqu’à cinq pour une partie d’entre elles, et sont hébergées en cage individuelle, source de stress que le porteur reconnaît. L’objectif est d’étudier la modulation d’un récepteur aux cannabinoïdes sur les réseaux de neurones, les pistes thérapeutiques annoncées restant qualifiées d' »inexplorées à ce jour ». Sur le remplacement, le porteur indique avoir mené des analyses in silico et in vitro en amont, mais affirme qu’il n’existe « pas de méthode alternative » pour l’étude de systèmes intégrés.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La trisomie 21 ou syndrome de Down est une maladie grave caractérisée par la triplication de tout ou partie du chromosome 21. La trisomie 21 est la première cause de retard mental d’origine génétique affectant 60 millions de personnes dans le monde. Découvrir une thérapie pouvant atténuer les déficits intellectuels, notamment cognitifs, est donc un enjeu de santé publique. Le but de notre projet de recherche est d’ordre préclinique en utilisant un modèle animal. Des modèles du syndrome de Down ont été développés chez la souris et la lignée Ts65Dn est, à ce jour, la plus étudiée car ces souris ont une triplication de chromosomes (équivalent au chromosome 21), sont viables avec un développement non dommageable, et présentent des caractéristiques proches des symptômes observés chez les individus atteints de trisomie 21. Notamment, les souris Ts65Dn sont caractérisées par des déficits cognitifs (différents types de mémoire et apparition précoce de la maladie d’Alzheimer) et psychomoteurs. Des données scientifiques suggèrent un dysfonctionnement des réseaux de neurones chez les souris Ts65Dn et proposent des cibles potentielles pour le traitement des symptômes. L’objectif général de notre projet de recherche consiste donc à étudier les modifications des réseaux neuronaux chez les souris Ts65Dn présentant un syndrome de Down. Cette étude contribuera ainsi à mieux comprendre les mécanismes de régulation sur les réseaux de neurones dans le cadre la trisomie 21 afin d’identidier de nouvelles cibles thérapeutiques.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La trisomie 21 est une maladie génétique causée par la triplication de tout ou partie du chromosome 21. Elle se manifeste par différents symptômes dont les plus fréquents sont le retard mental et les déficiences cognitives. Des données issues de la littérature mettent en évidences de nouvelles cibles thérapeutiques potentielles pour le traitement de ces symptômes, bien qu’inexplorée à ce jour. En effet, une classes de composés pharmaceutiques sont capables d’inverser certains déficits d’apprentissage chez les souris trisomiques. Ce projet consistera ici à produire une meilleure connaissance des mécanismes fondamentaux sous-tendant la régulation des réseaux monoaminergiques par les récepteurs CB1 dans le cadre du syndrome de Down.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
L’ensemble des gestes techniques décrits ci-après sera réalisé par une personne compétente formée à l’expérimentation animale et aux gestes techniques, qui sera sous la responsabilité du porteur de projet et sera en contact régulier avec le personnel zootechnique de l’animalerie d’expérimentation et les responsables du bien-être animal. Dans ce projet, 400 animaux recevront une seule injection au cours de la procédure et 160 autres animaux recevront un total de 5 injections : une injection quoditienne pendant 4 jours puis une dernière injection 24h après ou 4 semaines après pour induire une anesthésie générale. Ces injections seront réalisées sur animal vigiles dans la limite des volumes d’injections préconisés pour la taille et l’espèce des animaux. La durée du geste technique pour effectuer une injection est d’environ 30 secondes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’administration des substances par voie intra-péritonéale et sous cutanée, ainsi que la contention nécessaire à la réalisation des administrations entrainent des douleurs et du stress. Des nuisances pourraient survenir à la mise en cage individuelle des animaux en raison du stress lié à l’hébergement individuel
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Au cours de ce projet tous les animaux seront mis à mort pour le prélèvement du cerveau afin de réaliser des analyses ex vivo immunohistochimique ultérieures.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Dans le cadre de la stratégie de remplacement, des approches substitutives à l’expérimentation animale ont été réalisées en amont de ce projet. Des analyses in silico nous ont permis d’identifier le site de fixation allostérique de la pregnenolone sur le récepteur CB1. De plus, des études in vitro ont permis de montrer l’effet régulateur de la PREG sur le récepteur CB1. Ce projet s’applique maintenant à l’étude de systèmes intégrés qui ne peuvent être réalisés que chez l’animal. En effet, il n’existe actuellement pas de modèle in vitro et donc de méthode alternative à l’utilisation des animaux. De plus, l’organisation du système nerveux central de la souris est assez proche de celle de l’homme, ce qui permettra une extrapolation à l’homme des résultats obtenus dans le projet de recherche.
2. Réduction
Dans le cadre de la stratégie de réduction, notre expérience au sein du laboratoire nous a permis de déterminer qu’un nombre de 10 souris par groupe expérimental est nécéssaire pour les prélèvements et analyses ex vivo, afin d’obtenir des données représentatives de l’échantillon de population. De plus, nous utiliserons des souris mâles et femelles afin de déterminer d’éventuelles différences liées au sexe. Le cas contraire, les données des mâles et femelles seront regroupées de sorte à augmenter le nombre d’individu par groupe pour étudier les effets traitement. Enfin, les études réalisées au cours du projet précédent et une connaissance accrue de la bilbiographie sur la pregnénolone et le récepteur CB1 nous permet de proposer des groupes expérimentaux pertinants avec des conditions témoins appropriées.
3. Raffinement
Les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne, et ce dès leur réception. La manipulation des animaux et les soins éventuels seront prodigués par des personnes habilitées à l’expérimentation animale et compétentes, en accord avec la grille de score des points limites. De plus, une personne habilitée sera en charge de vérifier le pourcentage d’humidité dans l’air et la température, ainsi que le niveau sonore (si un bruit anormal survient) dans les pièces d’hébergement et d’expérimentation afin de détecter d’éventuelles nuisances et alerter les personnes compétentes pour pallier à celles-ci. A leur réception, les souris seront maintenues en cages d’hébergement collectives en présence d’enrichissement (carrés de cellulose, sizzle, tunnels en carton), et ce jusqu’à une semaine avant le début des expériences. Les animaux seront alors placés dans des cages individuelles transparentes et rapprochées les unes des autres afin de maintenir des contacts olfactifs et visuels entre les animaux et en présence du même enrichissement. La mise en cage individuelle est ici nécéssaire afin de minimiser l’impact potentiel de la hierarchie sociale sur le phénotype des et afin de reproduire les conditions d’hébergement dans le projet précédent. De plus, les animaux seront manipulés par un expérimentateur habilité à l’aide des tunnels en carton, afin de réduire le stress lié à cette manipulation. Les expériences seront réalisées dans une pièce dédiée dans l’animalerie. Le cas échéant, un enrichissement supplémentaire pourra être apporté dans les cages d’hébergement afin d’optimiser le bien-être des animaux.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle de trisomie 21 chez la souris Ts65Dn est très bien caractérisé dans la littérature et représente le modèle de choix pour les études d’efficacité préclinique. En effet, c’est un des modèles génétiques les plus largement utilisés du syndrome de Down car les souris Ts65Dn sont trisomiques pour environ 2/3 des gènes orthologues au chromosome 21 humain. Ces souris triploïdes présentent les avantages d’être viables, d’avoir un développement non dommageable et d’exprimer plusieurs phénotypes qui reproduisent les symptômes des individus trisomiques, comme des déficits d’apprentissage et de mémoire; et elles développent précocement les signes pathologiques de la maladie d’Alzheimer. Les expériences seront réalisées sur des animaux jeunes-adultes (entre 2 et 5 mois de vie) présentant des déficits cognitifs d’apprentissage et de mémoire et avant le développement de signes pathologiques précoces comme la maladie d’Alzheimer.