Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 16/01/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-333856)
5 800 souris vont être utilisées pour caractériser une lignée présentée comme modèle de la maladie d’Alzheimer, 4 192 dans des procédures d’un niveau de souffrance léger et 1 608 dans des procédures modérées, toutes tuées pour prélever leur cerveau. Chaque animal testé reçoit dix-huit injections intra-abdominales quotidiennes, répétées à 6 et 12 mois pour une partie des groupes, passe 48 heures seul en cage métabolique à 3, 6, 12 et 16 mois, et doit nager dans un liquide opaque quatre fois par jour pendant cinq jours pour retrouver une plateforme. Les femelles reproductrices reçoivent deux injections d’hormones de superovulation, leurs embryons et leurs nouveau-nés étant prélevés pour des cultures de cellules. Le porteur écrit vouloir mettre en place des cellules issues de patients « dès que cela sera possible » pour remplacer le modèle murin, tout en programmant 5 800 souris sur cinq ans.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La maladie d’Alzheimer entraîne une disparition progressive des neurones dans les régions du cerveau qui gèrent certaines capacités, comme la mémoire, le langage, le raisonnement ou encore l’attention. Les cellules perdent leurs fonctions, puis meurent. En disparaissant, les neurones ne peuvent plus programmer efficacement un certain nombre d’actions, les pertes de mémoire, troubles du comportement et autres symptômes apparaissent alors. Ainsi, certaines facultés sont altérées et réduisent peu à peu l’autonomie de la personne. Mais si la maladie d’Alzheimer apparaît plus souvent chez les personnes âgées, elle n’est pas pour autant une conséquence normale du vieillissement. Notre projet d’étude consiste à caractériser un nouveau modèle de souris de maladie d’Alzheimer pour mimer au mieux la maladie et donc essayer de comprendre plus précisement tous les acteurs qui sont en jeu. Ce projet de caractérisation comprendra l’élevage du modèle de souris qui nous permettra de définir s’il est affecté ou non par la mort neuronale décrite chez les patients, l’étude de la maladie à l’aide de cultures de neurones et de microglie (les cellules protectrices des neurones) issues des embryons ou nouveau-nés de ces souris et sa caractérisation comportementale, c’est-à-dire le manque de motivation ou de mémorisation des animaux, retrouvées chez les patients, et biochimique (l’étude de tous les acteurs impliqués dans la maladie d’Alzheimer).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet devrait apporter des informations importantes sur tous les acteurs impliqués dans la maladie d’Alzheimer dans un modèle de souris mimant au mieux la maladie. Son but est de caractériser une nouvelle lignée, d’un point de vue comportemental (manque de motivation et de mémorisation) mais aussi en étudiant d’importantes étapes de la maladie d’Alzheimer dans le cerveau comme la mort neuronale. A partir de neurones et de microglie (les cellules protectrices des neurones) provenant des embryons ou des nouveau-nés du modèle de souris, nous étudierons également ces mécanismes de dégénérescence. Ce nouveau modèle, encore peu décrit, nous permettra sur le long terme d’étudier plus en profondeur les dysfonctions impliquées dans la maladie d’Alzheimer pour au final une meilleure compréhension de son développement.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les femelles utilisées pour le recueil d’embryons ou de nouveau-nés subiront un traitement par injection intra-abdominale (2 injections de 10 secondes à 48 heures d’intervalle) d’hormones de superovulation pour optiminer la fécondation, soit 2 injections x 1 dans sa vie. Les animaux impliqués dans la caractérisation comportementale (manque de motivation ou de mémorisation) subiront un traitement par injection intra-abdominale (10 secondes) 1x/jour pendant 18 jours (à 6 et 12 mois), soit 18 injections x 2 dans sa vie. Un autre groupe sera traité à 16 mois, soit 18 injections x 1 dans sa vie. Ces animaux subiront également des mesures d’activité et de distance parcourue dans la roue à l’aide de cages métaboliques (à 3, 6, 12 et 16 mois, 2 jours/2 nuits, 48 heures) pour mesurer le manque de motivation. Ils subiront aussi un test de mémoire qui consiste en 5 jours d’apprentissage (4 essais/jour de 60 secondes maximum) où l’animal devra mémoriser où se situe une plateforme dans un récipient avec un liquide opaque, puis un test où la plateforme est retirée, comportant 3 essais d’une minute le même jour. Enfin, 7 animaux de chaque âge et de chaque groupe subiront une anesthésie/analgésie par injection intra-abdominale qui permet d’obtenir rapidement une anesthésie très profonde qui dure entre 30 et 40 minutes pour des perfusions intracardiaques de produits fixants les tissus de l’animal permettant de récupérer leurs cerveaux et d’observer différents acteurs impliqués dans la maladie d’Alzheimer.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Notre nouveau modèle de souris de maladie d’Alzheimer devrait présenter des défauts cognitifs à un âge tardif. Nous ne savons pas encore si ce modèle est suceptible d’engendrer des effets indésirables au cours du vieillissement. Nous évaluerons donc la mort neuronale chez ces animaux jusqu’à l’âge de 16 mois. Les femelles utilisées pour le recueil d’embryons ou de nouveau-nés subiront un traitement par injection intra-abdominale (2 injections de 10 secondes à 48 heures d’intervalle) d’hormones de superovulation. Ces gestes entraineront de la contention (maintien de l’animal immobile pour l’injection) et peuvent entrainer de la douleur. Les mesures d’activité à l’aide de cages métaboliques, pour évaluer le manque de motivation, consistent à isoler les souris dans des cages individuelles 2 jours et 2 nuits consécutifs (48 heures) pour comptabiliser leurs mouvements. Ce test peut générer un état d’anxiété lié à l’isolement social. Au cours du test de mémorisation, les souris sont contraintes à nager dans l’eau, pour trouver une plateforme, qui est un environnement stressant pour les souris. La durée de chaque mesure est d’une minute, 4 fois par jour pendant 5 jours durant la phase d’apprentissage où la plateforme est présente. Et une minute, 3 fois par jour pendant 1 jour pendant la phase de test où la plateforme est retirée. Les animaux subiront un traitement par injection intra-abdominale (1x par jour pendant 18 jours à 6 et 12 mois ; 1x par jour pendant 18 jours à 16 mois pour un autre groupe d’animaux). Ce geste entrainera également de la contention et peut entrainer de la douleur. Enfin pour les perfusions intracardiaques de fixateurs permettant de récupérer leurs cerveaux et d’observer différents acteurs impliqués dans la maladie d’Alzheimer, les animaux seront profondément anesthésiés et l’exsanguination (perte d’une grande quantité de sang) entrainera la mort.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort afin de récupérer leur cerveau et effectuer les analyses biochimiques et histologiques nécéssaires au projet scientifique.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Pour caractériser notre nouvelle lignée de souris, nous ne pouvons pas remplacer les animaux. De plus notre projet de recherche comportent des études comportementales (manque de motivation et de mémorisation), que nous devons effectuer sur les animaux. Cependant, dès que cela sera possible, notre laboratoire souhaite mettre en place l’utilisation de fibroblastes (cellules de la peau) ou de cellules souches (capables de se transformer en n’importe quelles cellules) de patients atteints de la maladie d’Alzheimer pour compléter puis remplacer notre modèle de souris.
2. Réduction
L’ensemble des animaux produits pendant ces 5 années servira pour les cultures de neurones et de microglie (les cellules protectrices des neurones) et pour la caractérisation comportementale (manque de motivation et de mémorisation) et biochimique (étude de tous les acteurs impliqués dans la maladie d’Alzheimer). Nous utiliserons des tailles d’échantillons garantissant une puissance statistique suffisante tout en minimisant le nombre d’animaux utilisés dans le respect éthique de la règle des 3R (remplacement, réduction et raffinement). Le nombre de souris pour chaque procédure est déterminé avec un logiciel. Notre étude comportementale requiert des groupes de 15 à 18 animaux minimum. Cependant, pour réduire le nombre d’animaux, quand cela est possible, les mêmes groupes de souris seront utilisés pour plusieurs tests comportementaux et pour les analyses biochimiques. De plus, nous utiliserons les mêmes mâles et femelles en accouplement jusqu’à ce que les naissances diminuent. Pour les cultures de neurones et de microglie, nous accouplerons 2 femelles pour 1 mâle. Les femelles non prises seront réutilisées pour l’accouplement suivant, tout comme les mâles seront réutilisés jusqu’à une baisse de fertilité généralement attendue à 12 mois.
3. Raffinement
Les souris sont hébergées collectivement (jusqu’à 5) dans la zone de production de l’animalerie dans des cages comportant une maisonnette ainsi que de la ouate favorisant la nidification avec un cycle d’éclairage normal. Elles sont nourries et abreuvées à volonté. Les animaux sont régulièrement manipulés et observés par les animaliers lors du change ou par les expérimentateurs lors des pesées. La mise en place d’une grille de score et des points limites adaptés à l’hébergement et aux procédures seront appliqués. Les animaux qui auront atteint le point limite seront retirés de l’élevage ou de la procédure, traités à l’aide d’antalgique ou sérum physiologique en cas de déshydratation. Si les symptômes persistent plus d’une journée, ils seront mis à mort. Les femelles utilisées pour le recueil d’embryons ou de nouveau-nés seront habitués à l’expérimentateur 1 fois par jour pendant une semaine avant les injections. Pour tester les souris isolées dans les cages métaboliques, nous utiliserons un dispositif où les souris peuvent s’apercevoir d’une cage à l’autre. De plus chaque cage possède une roue ce qui est un enrichissement de l’environnement. Enfin, pour les souris contraintes à nager dans l’eau, une phase d’habituation sera réalisée avant le début du test. La température de l’eau sera fixée à 22°C et dès la sortie de l’eau, les souris seront séchées sur un papier absorbant.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La maladie d’Alzheimer est une maladie complexe caractérisée notamment par des altérations comportementales et cognitives. Plusieurs modèles chez la souris existent et sont largement utilisés. Ils reproduisent très bien les symptômes observés chez les patients humains. Utiliser ces modèles mimant au mieux la maladie d’Alzheimer reste pertinent et indispensable pour une meilleure compréhention de la pathologie. Ce projet ayant pour but la caractérisation d’une nouvelle lignée de souris (très peu de publications existent actuellement), nous utiliserons des embryons pour les cultures de neurones, des souriceaux pour les cultures de microglie (les cellules protectrices des neurones) et des souris adultes de 3, 6, 12 et 16 mois pour la caractérisation comportementale (manque de motivation et de mémorisation) et biochimique (étude de tous les acteurs impliqués dans la maladie d’Alzheimer). Ce projet nous permettra par la suite de cibler une fourchette d’âges plus précise pour les projets à venir.