Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 18/03/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-245858)
Gavées une fois, injectées une fois, traitées par l’eau de boisson, 2 508 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les femelles gestantes, leurs embryons prélevés aux 14e, 16e et 18e jours de gestation, les souriceaux et les adultes sont tous tués pour prélèvement d’organes. L’objet est de comprendre comment les péricytes, cellules qui bordent les vaisseaux du cerveau, influencent la formation des cellules immunitaires cérébrales pendant le développement. Le porteur écrit avoir établi que huit animaux suffisent à obtenir des résultats significatifs, et déclare 2 508 animaux pour ce projet.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet vise à explorer comment certaines cellules cérébrales interagissent durant les premières étapes de la vie pour assurer le bon développement du cerveau. Plus précisément, il s’intéresse aux péricytes, des cellules situées autour des petits vaisseaux sanguins du cerveau, et aux microglies, des cellules immunitaires résidant dans le cerveau. Les péricytes protègent le cerveau en régulant les échanges entre le sang et les tissus cérébraux, tandis que les microglies jouent un rôle de « gardiens », aidant au développement, au nettoyage des débris et au maintien de l’équilibre du système nerveux. Bien que ces cellules aient des fonctions distinctes, elles semblent interagir et collaborer, en particulier durant le développement prénatal. Ce projet cherche à comprendre comment les péricytes influencent les microglies : leur formation, leur localisation dans le cerveau et leurs fonctions. Les chercheurs étudient également les signaux échangés entre ces deux types de cellules et leur impact sur la diversité des microglies, qui ne remplissent pas toutes les mêmes rôles. En combinant des techniques avancées sur des modèles murins, nous souhaitons mieux comprendre les mécanismes clés dans ce dialogue cellulaire et les conséquences sur la mise en place du cerveau. Ces travaux pourraient permettre de mieux comprendre certaines maladies du cerveau, notamment celles liées à des dysfonctionnements immunitaires ou vasculaires, et offrir des pistes pour des avancées médicales.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet pourrait offrir des bénéfices importants pour notre compréhension de certaines maladies mentales et neurologiques, qui représentent un enjeu majeur de santé publique. Des troubles comme l’autisme et la schizophrénie touchent une grande partie de la population et ont des conséquences profondes sur le quotidien des personnes affectées. Ces maladies se manifestent souvent par des difficultés cognitives, comme des problèmes de mémoire et d’attention, qui sont liées à des anomalies dans le développement du cerveau. Cependant, les traitements actuels ne sont que partiellement efficaces. Mieux comprendre les origines de ces troubles pourrait nous aider à développer de nouvelles approches thérapeutiques. En se concentrant sur les interactions entre deux types de cellules clés du cerveau – les péricytes et les microglies – ce projet vise à mieux comprendre comment ces interactions influencent la formation et le fonctionnement du cerveau dès les premières étapes de la vie. Ces cellules jouent un rôle essentiel dans la protection et le développement du cerveau, notamment en contribuant au bon fonctionnement des vaisseaux sanguins et des structures associées. Des anomalies dans ces mécanismes pourraient contribuer à certaines pathologies cérébrales, particulièrement celles qui apparaissent précocement, comme les troubles neurodéveloppementaux. Ainsi, ce projet pourrait contribuer à éclairer des processus fondamentaux du développement du cerveau et offrir des pistes pour mieux comprendre certains troubles, ouvrant potentiellement de nouvelles voies pour leur prévention et leur traitement.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Gavage de molécule une fois. La durée est estimée à 2 minutes. Injection de molécule une fois. La durée de l’injection est estimée à 2 minutes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Lorsqu’un animal doit recevoir une injection dans l’abdomen ou un gavage avec une sonde, il est parfois nécessaire de le maintenir immobile pendant un court instant. Cette manipulation peut provoquer un stress temporaire chez l’animal, qui pourrait perturber son comportement habituel et entraîner des signes d’anxiété. De plus, l’ajout de certains traitements dans l’eau de son biberon peut parfois réduire la quantité d’eau qu’il boit, ce qui pourrait éventuellement affecter son poids. Ces aspects sont attentivement surveillés pour garantir le bien-être des animaux tout au long des procédures.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Toutes les mères traitées ainsi que les embryons, souriceaux et adultes seront euthanasiés en fin de procédures afin de réaliser un prélèvement d’organes.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’étude du rôle des péricytes, acteurs clés de la barrière hémato-encéphalique (BHE), dans le dévelopement des microglies pendant les périodes prénatale et périnatale nécessite l’utilisation d’un organisme entier, comme la souris. En effet, les microglies et la BHE sont influencées par de nombreux signaux provenant du reste du corps, comme des hormones, des facteurs immunitaires et la circulation sanguine, qui modulent de manière dynamique leurs fonctions. Ces signaux influencent le comportement des microglies, leur migration et leur intégration dans le cerveau ainsi que la création d’une barrière efficace et sélective, capable de protéger le cerveau des substances indésirables. Les interactions entre les microglies et les péricytes dépendent de nombreux facteurs du corps entier, qui sont difficiles à reproduire dans des expériences en laboratoire. Les systèmes en culture cellulaire (in vitro) ou les modèles réduits (organoïdes) ne peuvent pas reproduire les interactions complexes et les signaux venant de l’ensemble de l’organisme, ce qui ne permet pas d’étudier en profondeur des processus encore mal compris. Dans le cadre de ce projet, nous poursuivrons nos recherches précédentes sur la façon dont les différentes cellules du cerveau se développent et interagissent pour former des circuits neuronaux et gliaux complexes. Pour observer ces processus dans leur contexte naturel et complet, un modèle vivant, comme la souris, est essentiel. Ce modèle nous permettra d’étudier comment les microglies et les péricytes interagissent et réagissent aux signaux provenant du reste du corps pendant le développement. Toutefois, dès que cela sera possible et avant d’étudier ces mécanismes dans l’organisme vivant, nous testerons certains gènes candidats sur des cellules en culture pour mieux comprendre les mécanismes sous-jacents aux phénotypes que nous observerons, avant de les analyser plus en détail in vivo.
2. Réduction
Notre projet est conçu pour réduire au maximum le nombre de souris utilisées, tout en garantissant des résultats fiables et précis. Nous avons pris en compte la nécessité d’obtenir plusieurs échantillons pour vérifier que les résultats sont cohérents et reproductibles, tout en limitant les influences des différences biologiques (comme le sexe ou les caractéristiques génétiques) et environnementales (par exemple, les effets de l’interaction avec la mère). Pour garantir la stabilité génétique des souris et lorsque cela est possible, nous réalisons ces croisements de manière à obtenir à la fois des animaux témoins et des mutants issus de la même portée. Cette méthode permet de comparer des animaux génétiquement similaires, réduisant ainsi les variations liées à la génétique, et évite les risques de dérive génétique que pourrait engendrer des croisements consanguins. En optimisant cette approche, nous réduisons la variabilité des résultats, ce qui permet de diminuer le nombre d’animaux nécessaires. Nous avons également optimisé la taille des groupes expérimentaux pour garantir des résultats statistiquement fiables avec un nombre réduit d’animaux. Grâce à notre expérience passée, nous avons déterminé que 8 animaux (4 de chaque sexe) suffisent pour obtenir des résultats significatifs tout en respectant les critères de rigueur scientifique. Cela permet de minimiser l’impact sur les animaux tout en maintenant la robustesse des conclusions. De plus, dans nos différentes expériences, si les premiers tests (comme l’observation des tissus au microscope ou l’analyse de la barrière qui protège le cerveau) ne donnent pas de résultats clairs, nous ne réaliserons pas les autres expériences prévues (comme les analyses biochimiques, génétiques ou sur des cellules en laboratoire). Cette approche permet d’utiliser moins d’animaux tout en conservant la rigueur de nos recherches. Enfin, après le sevrage des souriceaux, les mères qui n’ont pas été traitées pourront être réutilisées pour de nouveaux accouplements, ce qui contribue également à réduire le nombre total d’animaux nécessaires, tout en respectant les normes éthiques et scientifiques de notre projet.
3. Raffinement
Les conditions dans lesquelles les souris sont élevées, hébergées et soignées sont soigneusement optimisées pour minimiser au maximum toute douleur, souffrance, stress ou dommage à long terme. Notre priorité est de réduire l’inconfort des animaux. Par exemple, des éléments comme des dômes en carton, du coton et des baguettes en bois seront ajoutés pour permettre aux femelles de construire un nid plus confortable, réduire leur stress et favoriser l’usure naturelle de leurs dents. De plus, en dehors des périodes d’accouplement, les souris seront maintenues en groupes pour favoriser leur bien-être social. Pendant les périodes d’accouplement, les souris sont dès que possible groupées par lot de deux pour ne pas qu’elles soient isolées. Les animaux traités, ou dont la mère a été traitée, seront quotidiennement surveillés jusqu’à leur euthanasie. Si une souris ou un souriceau présente des signes de souffrance ou de stress, tels que des souriceaux hors du nid, des difficultés à se nourrir (absence de lait dans l’estomac), une posture anormale, des problèmes de croissance, de la léthargie, l’absence de nid ou un pelage négligé, l’expérimentateur pourra consulter l’équipe de l’animalerie ou un vétérinaire pour évaluer la situation et, si possible, administrer un traitement approprié. En cas de souffrance grave ne pouvant pas être traitée, l’animal sera immédiatement retiré du projet et euthanasié, sur décision de l’expérimentateur ou du personnel de l’animalerie, si l’expérimentateur n’est pas disponible. Cette approche garantit que le bien-être des animaux est toujours une priorité.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les souris sont des animaux de laboratoire largement utilisées pour étudier le fonctionnement du corps et les effets de ses dysfonctionnements à différents niveaux, que ce soit au niveau du comportement, du fonctionnement physiologique ou des organes. Elles sont également essentielles pour créer des modèles qui nous aident à mieux comprendre certaines maladies humaines. Leur grande similarité génétique avec l’homme, combinée à la possibilité d’utiliser un grand nombre de souris modifiées génétiquement, en fait un excellent choix pour répondre à nos questions de recherche. En outre, leur cycle de reproduction rapide et leur petite taille facilitent leur gestion tout en permettant d’étudier une espèce ayant un développement proche de celui des humains. La courte période de gestation des souris, ainsi que le nombre élevé d’embryons, nous permettent de générer suffisamment d’animaux pour mener plusieurs expériences à partir de quelques parents seulement. Dans le cadre de nos recherches en cours et pour tirer parti des outils génétiques disponibles dans notre laboratoire, nous continuerons à utiliser ce modèle de souris. Dans le cadre de notre projet, nous étudierons les animaux à différents stades de leur développement, en fonction des objectifs de nos expériences. Les embryons seront examinés à des étapes précises de la gestation (14ème, 16ème et 18ème jour de gestation), qui correspondent à des moments clés de la formation des microglies, des cellules du système immunitaire du cerveau. Ces étapes nous permettront de mieux comprendre les interactions entre les microglies et d’autres cellules du cerveau, ainsi que les mécanismes biologiques impliqués. Après la naissance, les souriceaux seront observés à différents moments de leur développement (1er, 3ème, 7ème et 14ème jour de vie postnatale). Ces périodes sont particulièrement importantes car elles marquent la maturation des microglies et leur intégration dans le cerveau en croissance. Enfin, nous étudierons des souris jeunes, à un stade plus avancé (20ème jour de vie postnatale), pour explorer comment les interactions précoces influencent les microglies à l’âge adulte, dans un cerveau mature. Ce plan d’étude a été conçu pour nous offrir une vision complète des étapes qui mènent au développement et à la maturation des microglies, depuis les débuts embryonnaires jusqu’à l’âge adulte.