Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 20/03/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-977024)
2 210 souris pour un protocole qui, sur chaque animal, tient en une biopsie de queue de moins d’une minute et un tatouage de deux doigts. Toutes sont tuées à différents âges pour prélever des tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le projet suit le développement du cortex chez des souris porteuses de la mutation de l’ataxie spinocérébelleuse de type 7, du stade embryonnaire à trois mois. Le porteur fixe la mise à mort avant six mois pour devancer les difficultés locomotrices, la prostration et la perte de poids que la mutation provoque ensuite.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet vise à étudier le développement cérébral dans un trouble moteur appelé l’ataxie cérébelleuse de type 7. Cette maladie est causée par une mutation génétique, avec un risque de transmission de 50 pour cent pour un parent porteur d’une version de cette mutation. Cette mutation provoque une neurodégénérescence progressive qui a de lourdes conséquences sur la qualité de vie des patients, car elle affecte non seulement la coordination motrice, mais aussi la vision et peut entraîner une cécité totale. Dans cette étude, nous évaluerons les conséquences de cette mutation sur la génération des différents types cellulaires du cortex cérébral depuis le développement embryonnaire jusqu’au cortex mature adulte. Nous étudierons également les stratégies de compensations qui pourraient se mettre en place pour pallier à l’impact de la mutation jusqu’au début des symptômes. Cette étude permettra la découverte de marqueurs permettant de suivre l’évolution de la maladie à des stades très précoces et d’identifier des cibles thérapeutiques pour corriger les symptômes associés à cette maladie.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Cette étude permettra de mieux comprendre l’effet de cette mutation sur le développement du cerveau et les potentiels mécanismes compensatoires. Cela permettra de mettre en évidence des marqueurs spécifiques, permettant de suivre l’évolution de la maladie à des stades précoces. De plus, elle vise à long terme à identifier des cibles thérapeutiques afin de corriger les symptômes associés à la maladie.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Un prélèvement de l’extrémité de la queue sera réalisé pour déterminer la présence de la mutation (génotypage) et un tatouage (sur la pulpe digitale sur 2 doigts maximum) sera réalisé sur animaux vigiles. Ces deux actes seront réalisés rapidement (moins d’une minute) et une seule fois sur chaque animal. Afin de récupérer des tissus à des stades très précis nous aurons besoin de réaliser des accouplements contrôlés d’une nuit. Les souris mâles et femelles sont mises ensemble une seule nuit pour accouplement. Dans ce cadre il peut arriver qu’un mâle soit en hébergement individuel le temps d’une nuit avant d’être remis avec un de ses frères dans une cage.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le prélèvement pour génotypage peut générer une légère douleur chez l’animal. Une biopsie de queue sera réalisé, la procédure est rapide et dure moins d’une minute. Les souris étant des animaux grégaires, l’hébergement individuel de certains mâles pourra générer un stress.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront euthanasiés à différents âges afin de récupérer des tissus post-mortem pour analyses histologiques et biochimiques. Les animaux seront euthanasiés avant 6 mois pour éviter les nuisances du au phénotype dommageable.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’étude du développement du cerveau nécessite le recours au modèle murin car il permet de préserver l’environnement du développement du cortex qui implique l’interaction de différents types cellulaires entre eux, ce qui ne peut pas être reproduit en culture cellulaire. L’influence d’un développement cérébral anormal sur le cerveau adulte ne peut se faire qu’avec des modèles murins. Il n’existe pas d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas d’animaux et permettant d’étudier le développement et la complexité du cortex. Ces analyses nécessitent l’utilisation d’animaux pour trois raisons majeures : le comportement des neurones corticaux diffère selon leur environnement puisqu’ils adoptent un comportement migratoire dans le cerveau et un comportement de croissance une fois mis en culture ; la mise en place des couches du cortex, ainsi que les connexions neuronales qui y sont formées, ne peuvent être reproduits en culture cellulaire. Ainsi les modèles de culture cellulaire ne permettent pas d’étudier la complexité et la mise en place des réseaux neuronaux dans le cortex.
2. Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au minimum pour pouvoir atteindre l’objectif scientifique fixé. Il a été déterminé en réduisant au plus petit nombre le nombre d’animaux tout en obtenant des résultats significativement exploitables. Pour cela nous utiliserons des tests statistiques adaptés en fonction du type d’analyses réalisés. Afin d’extraire le plus de données possibles sur un nombre minimum d’animaux, le matériel biologique sera utilisé au maximum et différentes expériences seront combinées. Si les résultats sont concluants avant l’utilisation de tous les animaux alors ils ne seront pas tous utilisés. La variabilité interindividuelle peut être élevée il est donc nécessaire de tester 13 souris par génotype et par sexe (en deux réplicas). Nous utiliserons 2210 souris au cours des 5 années du projet. Les tissus collectés pour les analyses histologiques et biomoléculaire seront pris sur ces 2210 souris.
3. Raffinement
Les cages sont maintenues en portoirs ventilés avec un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau (biberon). La nourriture est adaptée au stade physiologique. Les conditions de température et d’hygrométrie seront contrôlées et monitorées. Le cycle d’éclairage est de 12h par jour (8h-20h). Les animaux seront hébergés avec leurs congénères (5 par cage maximum). Toutes les cages sont enrichies d’un nid et de stick en bois. Les cages d’accouplements bénéficient également d’une maison et/ou de papier kraft. Dans le cadre du maintien courant de la lignée les souris seront examinées quotidiennement par le personnel qualifié des animaleries. Dans le cadre du maintien de la lignée, les accouplements de maintien de lignée sont réalisés avec des femelles sans mutation d’un fournisseur agréé afin d’éviter toute dérive génétique qui pourrait aggraver le phénotype dommageable. Les animaux seront euthanasiés avant 6 mois afin que les effets dommageables de la mutation ne soient pas atteints. Les animaux seront également particulièrement surveillés à l’approche des 6 mois afin de reconnaitre des potentiels signes précoces de souffrance dû à la mutation. Seront particulièrement surveillé : une perte de poids anormal, des difficultés locomotrices et une prostration qui sont 3 signes caractéristiques de souffrance lié à la mutation. Des points limites sont établis et seront respectés pour éviter toute souffrance aux animaux. Concernant la procédure d’euthanasie des souris un protocole d’analgésie sera utilisé afin que l’euthanasie médicamenteuse de l’animal se fasse sans douleur. De plus les animaux seront surveillés quotidiennement par un personnel expérimenté.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le but de ce projet est de suivre le développement du cerveau aux âges suivants : • Stade embryonnaire, donc femelle gestante : pour suivre la mise en place des couches du cortex • Jour post-natal 0, 7 et 10 : Il s’agit de stade critiques pour la maturation du cerveau. • Jour post natal 21 : à ce stade on estime que le cortex est mature. Enfin nous utiliserons des souris adultes à 3 mois pour considérer des effets de la maladie sur un cerveau adulte. L’étude du développement du cerveau nécessite le recours au modèle murin car il permet de préserver l’environnement du développement du cortex qui implique l’interaction de différents types cellulaires entre eux, ce qui ne peut être reproduit en culture cellulaire. L’influence d’un développement cérébral anormal sur le cerveau adulte ne peut se faire qu’avec des modèles murins.