Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 28/05/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-982752)
1 920 souris portant une mutation qui reproduit un variant génétique humain vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, certaines isolées jusqu’à deux semaines dans une cage de calorimétrie. Elles subissent une chirurgie abdominale pour implanter une puce de température ou une chirurgie du crâne, portent des fibres optiques fixées sur la tête pendant les enregistrements, reçoivent un régime engraissant jusqu’à trois mois et sont maintenues à 90 % de leur poids normal pendant l’apprentissage des tâches de motivation. Des mesures à 30 et à 13 degrés complètent le protocole. Le porteur annonce à terme des approches nutritionnelles et pharmacologiques personnalisées contre les troubles alimentaires et l’obésité, quand ce qui est certain ici est l’isolement, la restriction alimentaire et la mort de 1 920 souris.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La surconsommation d’aliments à forte densité énergétique est aujourd’hui clairement identifiée comme l’un des principaux responsables de l’obésité. Cependant, dans ce contexte, tous les individus ne deviennent pas obèses, suggérant que nos gènes entrent également en interaction avec notre environnement et influencent notre santé. C’est dans ce contexte que l’on porte de plus en plus d’attention aux facteurs génétiques qui pourraient influencer nos comportements. Le polymorphisme génétique correspond aux variations naturelles dans la séquence d’ADN qui existent dans la population ; l’un des plus étudiés dans les maladies psychiatriques est appelé TaqIA. Affectant environ 50% de la population, ce polymorphisme est corrélé à une vulnérabilité accrue au développement de comportements addictifs, mais également aux troubles des comportements alimentaires et à l’obésité. Cependant, ce polymorphisme n’est observé que chez l’espèce humaine, ce qui empêche de comprendre son rôle causal dans les troubles neuropsychiatriques et métaboliques. Nous avons ainsi généré une mutation ponctuelle chez le rongeur reproduisant le contexte humain du polymorphisme TaqIA et permettant d’enfin étudier son rôle causal dans le développement de l’addiction, des troubles du comportements et de l’obésité. Un total de 1920 animaux sur 5 ans sera utilisé pour répondre à ces questions. La règle des trois R sera respectée, le nombre d’animaux sera réduit au minimum en optimisant au maximum les groupes expérimentaux (réutilisation des animaux dans différentes procédures n’entrainant pas de douleur ou de stress) et en raffinant les procédures pour réduire au minimum la douleur, la souffrance et l’angoisse des animaux.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra à court terme une meilleure connaissance du rôle du système de la récompense dans le contrôle du comportement et du métabolisme, ainsi que du rôle du polymorphisme TaqIA dans la modulation de l’activité des neurones dopaminergiques dans un environnement alimentaire normal ou obésogène. A moyen et long terme, l’objectif sera de développer et valider des approches nutritionnelles et/ou pharmacologiques personnalisées basées sur le polymorphisme génétique humain pour traiter les troubles psychiatriques, alimentaires et métaboliques.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
– Pour deux lots, les animaux seront soumis à des études de calorimétrie et/ou de métabolisme du glucose. Pour les études calorimétriques, les animaux resteront isolés au maximum 2 semaines lors d’une première exposition aux cages. Ces mesures en cages de calorimétrie indirecte pourront être répétées plusieurs fois sur un même animal, mais la durée d’exposition aux cages sera limitée à une semaine maximum dans ce cadre. Une partie des animaux sera également exposée à une chirurgie abdominale (15 min) pour implanter une puce de relevé de température. Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles pourront également être également réalisés après un gavage de glucose ou l’injection d’insuline (environ 4h pour chaque test). Enfin la moitié de ces animaux réaliseront ces tests après l’exposition à un régime hyperlipidique (maximum 3 mois). – Pour deux lots, les animaux seront soumis à des études comportementales visant à étudier les comportements alimentaires, les comportements motivés et les comportements de type anxieux. Dans le cas où les animaux sont évalués dans plusieurs tests, chaque test est espacé a minima de 7 jours. Enfin la moitié de ces animaux réaliseront ces tests après l’exposition à un régime hyperlipidique (maximum 3 mois). – Enfin, pour deux lots, les animaux seront soumis à une chirurgie (1 h), suivie d’une période de repos. Les animaux effectueront ensuite des tâches comportementales visant à étudier les comportements alimentaires, les comportements motivés et les comportements de type anxieux. Dans le cas où les animaux sont évalués dans plusieurs tests, chaque test est espacé a minima de 7 jours. Enfin la moitié de ces animaux réaliseront ces tests après l’exposition à un régime hyperlipidique (maximum 3 mois).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
– La prise de poids induite par l’exposition chronique au régime hyperlipidique et les désordres métaboliques associés pourront être cause de nuisance pour les souris (nuisance modérée). – La calorimétrie indirecte demande un hébergement individuel des animaux pendant 7 jours maximum (nuisance modérée). Une partie des expérimentations se fera à 30°C et 13°C pour évaluer l’adaptation themrique des animaux pendant 3 jours au maximum (nuisance modérée). – Les tests comportementaux réalisés ne durent que quelques minutes et n’induisent pas de stress majeur induisant une altération de l’état général des animaux (nuisance légère). Enfin, les procédures de conditionnement opérant nécessitent une restriction alimentaire légère limitée à la phase d’apprentissage (maintien à 90% du poids ad libitum, nuisance modérée). – Les nuisances attendues suite à la chirurgie (badominale ou stéréotaxique) sont bien identifiées au laboratoire, après plusieurs années d’expérience de cette procédure (nuisance modérée). Notamment, la baisse de température corporelle induite par l’anesthésie est contrôlée par l’installation des souris sur un tapis chauffant assurant le contrôle de température. Ainsi, la température est maintenue en permanence à 37°C. Le dessèchement oculaire potentiel est prévenu par l’application d’un gel ophtalmique. – Le fait de porter des fibres optiques sur la tête de l’animal pendant les enregistrements peut initialement induire un stress (nuisance modérée). Cela peut entraîner une immobilité ou une mobilité réduite, ce qui constitue un comportement initialement indésirable. Cependant les fibres étant légères, les animaux s’habituent très rapidement. De plus avant d’imager l’activité neuronale, l’animal sera soumis à plusieurs séances d’habituation d’une durée de 30 min pendant 2 à 3 jours, ce qui lui permettra de s’habituer aux procédures d’enregistrement.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort pour effectuer des prélèvements de tissus.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Dans le cadre de notre projet , nous devons utiliser des souris in vivo. Tout d’abord, nous ne pouvons pas réaliser ces expériences in vitro ou sur cultures de cellules puisque pour notre étude nous avons besoin d’observer les paramètres comportementaux et de physiologie intégrée. Nous nutiliserons pas également les invértébrés, car ils ne possèdent pas les structures cérébrales et endocrines équivalentes aux mammifères pour le contrôle de l’homéostasie énergétique et la régulation de la récompense alimentaire.
2. Réduction
Les groupes expérimentaux ont été créés en considérant la variabilité biologique entre individus et la complexité des procédures envisagées. Le nombre d’animaux utilisé est fortement lié à la puissance statistique afin de s’assurer avec certitude de la validité des résultats obtenus. Afin d’optimiser nos cohortes et réduire le nombre d’animaux transgéniques générés par croisements, nous utiliserons l’ensemble des portées (mâles et femelles). De même, un maximum de mesures biologiques (périphériques et cérébrales) sera réalisé sur chaque animal dans la limite de compatibilité entre les différentes techniques.
3. Raffinement
Les soins apportés aux animaux par le personnel zootechnique et les expérimentateurs a pour but d’améliorer le bien-être des souris en général, et, de réduire, supprimer ou soulager les douleurs dans les procédures invasives en particulier. Pour chaque source potentielle de stress, des mesures bioéthiques sont prises afin de minimiser toute gêne pour l’animal. Les sources de souffrance et l’angoisse des animaux pourraient provenir des conditions d’hébergement et du régime alimentaire. L’accueil est effectué dans une structure d’animalerie agréée en matériel et en personnel. Le milieu de vie en cages d’hébergement est enrichi par des objets adéquats, comme un nid en coton, des bâtons de bois ou des tunnels en carton. Une visite quotidienne de l’animalerie est organisée pour vérifier l’absence d’anomalie pour les cages, les biberons, les rations alimentaires et le comportement des animaux. Nos protocoles ont été mis au point de façon à veiller au bien-être animal en améliorant leur environnement et en surveillant leur état de santé : notamment nous chercherons à éviter et limiter la douleur et la souffrance, à assurer des soins pré-, per- et post-opératoires adéquats, à recourir à l’anesthésie et à l’analgésie, à appliquer les points limites établis préalablement et, enfin, à utiliser les procédures réglementaires et appropriées de mise à mort.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
L’espèce animale utilisée ici est la souris, dont la petite taille et la facilité de manipulation permettent un hébergement facile au sein de l’animalerie du laboratoire, dans le respect des règles d’éthique. Les manipulations nutritionnelles sont également faciles à conduire chez la souris et les expériences de comportement sont faciles à mettre en œuvre et très bien maitrisées au laboratoire qui possède tout l’équipement dédié. De plus, ce projet nécessite l’utilisation de stratégies transgéniques et virales disponibles uniquement dans des modèles murins. Toutes les souris seront utilisées à l’âge adulte (au moins 9 semaines) afin que les réseaux neuronaux soient bien en place.