Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 08/10/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-683905)
Soumises à six heures de chirurgie et d’enregistrements électrophysiologiques sous anesthésie profonde, une partie des 820 souris utilisées est tuée sans reprise de conscience, 340 d’entre elles relevant de procédures sans réveil et 480 d’un niveau de souffrance modéré. D’autres reçoivent une injection de virus dans un muscle ou une stimulation électrique de la moelle épinière de quinze minutes. Toutes portent une mutation reproduisant la sclérose latérale amyotrophique et sont tuées entre 45 et 55 jours pour que la moelle épinière soit prélevée, le porteur précisant aussi que la mise à mort évite de « laisser les symptômes moteurs se développer ». La stimulation transpinale est présentée comme une méthode « non-invasive et non douloureuse » pour de futurs patients, alors que l’évaluer suppose ici d’ouvrir et de tuer des souris.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA), appelée aussi Maladie de Charcot, est une maladie neurodégénérative touchant spécifiquement des cellules de la moelle épinière, appelées motoneurones, qui commandent les muscles. La maladie se déclare à l’âge adulte, elle provoque la paralysie du patient et son issue est fatale. Il n’existe à ce jour aucun traitement curatif. La stimulation électrique transpinale à courant continu (tsDCS) est une méthode non-invasive et non-pharmacologique, qui agit sur les cellules de la moelle épinière, et dont les effets bénéfiques ont déjà été montrés en réhabilitation motrice, dans le traitement du syndrome de la jambe sans repos, et dans le traitement de la douleur. Le présent projet a pour objectif d’étudier si la tsDCS peut aussi avoir une éffet bénéfique dans le traitement de la SLA. Cette étude sera réalisée dans un modèle murin de la SLA. Comme cette étude implique non seulement les cellules qui commandent les muscles mais aussi les cellules environnantes qui jouent un rôle important dans l’évolution de la maladie (autres neurones et cellules gliales dans la moelle épinière, cellules musculaires), il est nécessaire d’effectuer l’étude sur des animaux afin de préserver les relations anatomiques et fonctionnelles entre ces différents types de cellules. Il n’y a pas, pour ce projet, d’alternative à l’utilisation d’animaux.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet nous permettra de démontrer si la tsDCS a un effet bénéfique ou non sur les cellules de la moelle épinière qui commandent les muscles (motoneurones) à un stade précoce de la SLA. Dans le cas où l’évolution de la maladie serait ralentie dans les motoneurones par la tsDCS, nous pourrions proposer cette méthode non-invasive et non douloureuse comme moyen thérapeutique utile dans la prise en charge des patients SLA.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Stimulation électrique transpinale à courant continu (tsDCS) sous analgésie et anesthésie profondes: cette intervention dure 15 minutes et ne sera réalisée qu’une seule fois par animal. Chirurgie et enregistrements électrophysiologiques sous analgésie et anesthésie profondes: cette intervention dure au total 6 heures environ et ne sera réalisée qu’une seule fois par animal. Injection intramusculaire d’un virus sous analgésie et anesthésie profondes: cette intervention dure 15 minutes et ne sera réalisée qu’une seule fois par animal.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Certains animaux recevront une injection intramusculaire. La douleur éventuelle générée par cette injection sera prévenue par un traitement antidouleur qui sera donné systématiquement avant l’injection, et pendant les deux jours qui suivent durant lesquels les animaux seront surveillés afin de vérifier qu’ils ne présentent aucun signe de souffrance. Toutes les autres interventions (chirurgie et électrophysiologie, tsDCS) seront réalisées sous analgésie et anesthésie profondes pour éviter toute douleur, et les animaux seront mis à mort dès la fin de l’intervention en maintenant la profondeur de l’analgésie et l’anesthésie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront mis à mort à l’issue de chaque procédure afin de pouvoir prélever la moelle épinière et l’étudier, et pour ne pas laisser les symptômes moteurs se développer.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’étude des effets de la tsDSC sur les propriétés électriques des motoneurones ne peuvent s’étudier que sur l’animal vivant entier pour plusieurs raisons: 1°) la SLA est une maladie de l’adulte, or à ce stade les motoneurones spinaux, qui sont les plus grandes cellules du système nerveux central, ne peuvent pas s’étudier dans des systèmes cellulaires in vitro dans lesquels ils ne survivent pas (tranches de moelle épinière, moelle épinière entière ex-vivo). 2°) Les propriétés des motoneurones spinaux dépendent étroitement de leur environnement cellulaire en particulier des circuits spinaux, des astrocytes (mais aussi des oligodendrocytes et des cellules gliales) et de leur interaction avec les fibres musculaires à la périphérie. 3°) Les lignes de champ électrique produites par la tsDSCT dépend étroitement des propriétés électriques et géométriques des tissus environnants les motoneurones et la moelle épinière.
2. Réduction
Chaque procédure est conçue pour apporter le plus possible de résultats avec des lots dont les effectifs ont été réduits au minimum pour obtenir des résultats fiables. Les données obtenues dans chaque procédure seront soumises à des analyses statistiques modernes qui permettront de déterminer quels sont les effets de la stimulation tsDCS sur les différents paramètres considérés.
3. Raffinement
Les expériences sont conçues pour apporter le moins d’inconfort possible aux animaux. Toutes les interventions (stimulation électrique transpinale à courant continu, injection intramusculaire de virus, chirurgie et enregistrements électrophysiologiques) seront réalisées sous analgésie et anesthésie profondes. Un traitement antidouleur sera donné systématiquement avant l’injection intramusculaire d’un virus, et pendant les deux jours qui suivent l’injection pendant lesquels les animaux seront surveillés afin de vérifier qu’ils ne présentent aucun signe de souffrance. Dans les autres interventions, sans réveil, la profondeur de l’analgésie et de l’anesthésie seront surveillées en continu en utilisant des points limites appropriés. Si la souffrance ne pouvait pas être soulagée, les animaux seraient immédiatement mis à mort. De plus, les expériences sont conçues pour obtenir le plus d’informations possibles sur chaque animal.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La découverte d’un lien génétique chez certains patients a permis de développer des modèles murins de la SLA. Nous utiliserons ici des souris transgéniques modèles de la SLA. Histologiquement, ces souris présentent une dégénérescence progressive des neurones moteurs spinaux et aussi des neurones du cortex moteur, reproduisant les atteintes spinales et corticales caractéristiques de cette maladie. Cette souris est un modèle de choix pour étudier les mécanismes physiopathologiques de la SLA et l’effet de thérapies potentielles, comme dans ce projet, la stimulation électrique transpinale à courant continu (tsDCS). Les trois procédures du projet se termineront lorsque les souris seront âgées de 45 à 55 jours. Dans cette tranche d’âge, les animaux sont adultes mais les symptômes moteurs de la SLA ne sont pas encore apparus. Nous voulons en effet étudier les conséquences électrophysiologiques et cellulaires d’une stimulation tsDCS chez un animal mature (adulte) avant l’apparition des symptômes.