Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 23/05/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-401339)
Les deux nerfs optiques de 1 127 souris sont écrasés par pincement, trois minutes par œil, ce qui les rend aveugles. 2 975 souris au total vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec jusqu’à trois injections dans le péritoine et deux injections d’un vecteur viral dans chaque œil par animal. Le porteur écrit n’observer aucune nuisance ni effet indésirable sur la capacité de ces souris aveugles à explorer leur environnement, à se nourrir, à boire ou à sociabiliser. Toutes sont tuées, 1 681 d’entre elles par une thoracotomie suivie d’une perfusion intracardiaque, pour analyser la repousse des axones dans la rétine, le nerf optique et le cerveau.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Chez les mammifères adultes, les neurones du système nerveux central (SNC) n’ont pas la capacité de repousser spontanément lorsqu’ils sont endommagés, ce qui conduit à des pertes irréversibles et permanentes des fonctions neuronales. Pour promouvoir la repousse des neurones du SNC, il est essentiel d’élucider les mécanismes moléculaires et cellulaires de régénération. L’objectif global du projet est de comprendre comment les neurones du système nerveux central (SNC) peuvent être réparés après une lésion. Pour cela, nous nous concentrons sur les mécanismes cellulaires et moléculaires au sein des neurones eux-mêmes. Le projet étudiera comment les neurones régulent l’expression des gènes en réponse à une lésion, puis identifiera des facteurs-clefs de cette régulation nécessaires à la régénération. Enfin, nous chercherons des moyens de promouvoir la régénération des neurones en manipulant certains de ces facteurs-clefs.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les résultats de ce projet nous permettront d’identifier des mécanismes qui permettent à un neurone lésé de repousser et de se reconnecter après une lésion. Ils ouvriront des opportunités de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques pour la réparation du système nerveux central. Ils permettront d’identifier de nouvelles cibles moléculaires pour déclencher la régénération des neurones de manière efficace et reproductible, et par la suite une reconnexion fonctionnelle. Ces résultats concerneront les patients atteints de maladies de l’œil (telles que le glaucome), mais aussi les patients ayant subi une lésion traumatique du cerveau ou de la moelle épinière (accident de la route, accident du sport, agression) et les patients atteints de maladies neurodégénératives (par exemple la maladie de Parkinson et la maladie d’Alzheimer qui affectent certains neurones dans le cerveau).
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les souris recevront une injection intrapéritonéale d’anesthésiant et de myorelaxant, suivie d’une injection dans l’œil d’un vecteur viral. Cette procédure dure au maximum 1 min par œil. Une partie des souris recevra une lésion des nerfs optiques par pincement. Cette procédure dure 3 min par œil. Les souris subiront une thoracotomie dans le cadre de leur euthanasie par perfusion intra-cardiaque. Cette procédure dure 5 min et est réalisée une seule fois car elle conduit à la mort de l’animal. Nombre d’animaux concernés par l’injection intrapéritonéale : 2975, dont 1294 1 fois, 554 2 fois, 1127 3 fois. Nombre d’animaux concernés par l’injection intravitréale : 2975, dont 1848 1 fois chaque œil, et 1127 2 fois chaque œil. Nombre d’animaux concernés par la lésion du nerf optique : 1127, 1 fois chaque œil. Nombre d’animaux concernés par la perfusion intra-cardiaque : 1681.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’injection par voie intrapéritonéale entraîne probablement un stress des animaux au moment de leur contention et de l’introduction de l’aiguille. Cependant, au regard de la durée extrêmement courte de l’intervention (moins d’une minute) nous pouvons estimer que le stress et la douleur induits par l’introduction de l’aiguille sont très limités dans le temps. Les éventuelles douleurs ressenties pendant l’injection dans l’œil ou pendant l’incision de la membrane conjonctive sont prises en charge en pré- et post-opératoire par l’administration d’anesthésiant local et d’analgésique. La lésion des deux nerfs optiques entraîne la cécité des souris. Cependant, nous n’observons aucune nuisance ou aucun effet indésirable sur la capacité des souris à explorer leur environnement, à se nourrir, à s’abreuver ou à sociabiliser.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A la fin de chaque procédure, les animaux seront mis à mort soit pour prélèvement des tissus rétiniens et leur mise en culture ; soit pour analyse histologique de la régénération dans la rétine, le nerf optique et le cerveau.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’étude de processus cellulaires et moléculaires complexes impliqués dans la régénération du SNC mammifére adulte nécessite l’utilisation d’animaux et ne nous permet pas de recourir à des stratégies de remplacement par des méthodes in vitro. En effet, à l’heure actuelle, il n’existe aucun modèle de culture de neurones de rétine adulte ni de système d’organoide qui pourrait être utilisé en remplacement du système visuel de la souris.
2. Réduction
La très grande reproducibilité du modèle expérimental permet de réduire le nombre d’animaux utilisés dans l’analyse de la régénération. La qualité de notre plan expérimental ainsi que l’étude détaillée du nombre d’animaux nécessaires à l’obtention de résultats scientifiques statistiquement valables nous permettent d’optimiser le nombre d’animaux utilisés. Les procédures décrites sont maîtrisées depuis plusieurs années au sein de l’équipe par les expérimentateurs responsables du projet. Nos approches peu invasives et peu incapacitantes, ainsi que la parfaite maîtrise des procédures chirurgicales réduisent la variabilité et les pertes post-expérimentation. Enfin, le contrôle des paramètres environnementaux mais également du statut sanitaire des animaux permet de limiter la variabilité des résultats expérimentaux obtenus, et ainsi de réduire le nombre d’animaux nécessaires à l’obtention de résultats statistiquement valables.
3. Raffinement
Dans l’équipe, les expérimentateurs maîtrisent parfaitement les chirurgies d’injection intravitréale et de lésion du nerf optique. La maîtrise des procédures ainsi que leur courte durée contribuent à limiter l’inconfort des souris. Les élevages sont effectués au sein de notre établissement agréé et 5 personnes s’assurent quotidiennement du bien-être des animaux. Les procédures expérimentales seront planifiées (disponibilité des locaux d’expérimentation, du matériel, période d’acclimatation des animaux aux pièces d’expérimentation), ce qui permettra de diminuer le stress des animaux et de favoriser la validité des expériences. Les souris seront hébergées dans une zone dédiée aux périodes post-expérimentation. Des points limites les plus précoces possibles seront établis en fonction des procédures. Une grille de score servira de repère pour vérifier l’état de l’animal pendant la période post-opératoire, permettant l’idenditification des critères d’arrêt des souffrances et la décision à prendre. Les stratégies d’optimisation ainsi qu’une médication adaptée en pré- et post-expérimentation sont mises en place dans le but de réduire au maximum la douleur, la souffrance et l’angoisse chez les animaux.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les souris sont appropriées pour ce projet car le système visuel de la souris est similaire à celui de l’humain et permet d’étudier tous les aspects de la repousse axonale et de la reconnexion (aux niveaux moléculaire, cellulaire et des circuits). En tant qu’organisme mammifère, les souris partagent de nombreuses caractéristiques avec les humains, notamment l’échec de la régénération du SNC adulte. Dans le domaine de la régénération axonale, l’avantage d’utiliser des souris est de dépasser la compréhension in vitro des systèmes moléculaires et d’avoir une vue d’ensemble dans le cadre d’un organisme entier. Cela est crucial si nous voulons que les résultats soient éventuellement traduits en une approche thérapeutique pour les lésions du SNC adulte chez l’humain. Dans le projet, nous utiliserons des souris à l’âge adulte (au moins 4 semaines d’âge).