Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 25/06/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-826588)
799 souris vont être utilisées entre les deux établissements de ce projet, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 394 d’entre elles et modéré pour 405. Sur ce second site, une partie des animaux subit une chirurgie terminale sous anesthésie, quand les autres passent par une biopsie de queue puis une série de tests comportementaux répétés sur plusieurs semaines. Il s’agit de caractériser une lignée porteuse d’une mutation identifiée chez des personnes autistes, en suivant la formation des circuits corticaux du stade fœtal à l’âge adulte. Des expériences en éprouvette ont déjà établi que la mutation altère la fonction du gène, mais le porteur affirme que l’approche in vivo est « une nécessité » et que l’étude des circuits corticaux « empêche le remplacement par un modèle invertébré ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Contexte de l’étude : La perturbation de la formation des réseaux neuronaux pendant le développement embryonnaire est une cause de troubles graves du neurodéveloppement tels que les troubles du spectre autistique (TSA), le retard mental, l’épilepsie ou les déficits cognitifs. Les TSA concernent aujourd’hui près de 1% des naissances et sont considérés comme l’un des troubles les plus répandus de l’enfance. Cette étude a pour but d’étudier un gène muté dans les TSA et important pour le développement du cortex cérébral de la souris. Des travaux précédents ont permis de décrire les conséquences de l’inactivation complète de ce gène sur le développement cérébral et le comportement chez la souris. Mais à ce jour aucun modèle avec une mutation liée à l’autisme n’a été étudié. Objectif principal : Les modèles d’étude actuellement disponibles pour ce gène ne sont pas adaptés à l’étude des mutations retrouvées dans les troubles autistiques. Ce projet a pour but de caractériser un nouveau modèle de souris possédant une mutation identifiée à l’origine chez les patients autistes. Ce projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs nommés EU1 et EU2.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Il est important de comprendre comment les gènes, lorsqu’ils sont mutés, entraînent des maladies, pour améliorer le diagnostic et le conseil aux familles, et imaginer des pistes thérapeutiques. La création d’un nouveau modèle de souris permet de suivre quelles étapes du développement embryonnaire sont affectées et conduisent à l’installation de la maladie. Ceci ne peut pas être réalisé chez l’homme car ces mutations sont détectées après le diagnostic, quand la maladie est déclarée. Ce projet étudiera donc un nouveau modèle murin qui mime mieux la pathologie humaine et permettra 1) de valider le caractère pathologique des mutations de ce gène dans les troubles du neurodéveloppement et plus largement 2) une meilleure connaissance des causes des pathologies neurodéveloppementales.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Dans l’EU1, l’essentiel des expériences seront observationnelles. Tous les animaux subiront une biopsie, une seule fois, pour le génotypage. La biopsie dure moins d’une minute. Les animaux seront de plus soumis à des tests d’exploration des fonctions comportementales, non invasifs, et non douloureux, mais qui nécessiteront de manipuler régulièrement les animaux. Chaque test sera réalisé une fois par animal, au maximum 4 test par animal. Chaque test dure quelques minutes. L’ensemble des tests se déroule sur plusieurs semaines. Ces procédures peuvent entraîner un stress léger. Certaines femelles subiront une chirurgie avec réveil, sous anesthésie gazeuse (isoflurane) et en respectant les règles d’analgésie et d’asepsie chirurgicale. La chirurgie dure environ 30 minutes et sera réalisée une seule fois. La procédure peut entraîner une douleur et du stress dans les heures suivant la chirurgie. Dans l’EU2, certains animaux subiront une procédure chirurgicale terminale, sous anesthésie et analgésie.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances les plus sévères qui aient jamais été observées pour le gène d’intérêt chez la souris sont un retard de croissance, et des changements des fonctions cognitives comme par exemple une perturbation de la mémoire à long terme. Dans ce projet, nous nous attendons à des manifestations moins sévères car la mutation étudiée n’abolit qu’une partie des fonctions du gène. Les animaux subiront une biopsie, une seule fois, entraînant un stress et une douleur passagers. Certains animaux subiront une procédure chirurgicale avec réveil, selon une procédure bien maîtrisée par les expérimentateurs. Elle sera réalisée sous anesthésie générale avec analgésie péri- et post-opératoire, ainsi qu’un suivi post-opératoire adapté. Dans de très rares cas, cette technique peut entraîner une difficulté à la mise bas ou une mortalité intra-utérine d’embryons. Les tests d’exploration du comportement sont non invasifs mais peuvent entraîner un stress lié à la manipulation.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux sont des souris génétiquement modifiées, nous ne pouvons donc pas les replacer à l’issue de ce projet. Par conséquent tous les animaux seront euthanasiés.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet a pour objectif de mieux caractériser un modèle murin possédant une mutation retrouvée chez des patients autistes . En préalable à ce projet, nous avons réalisé des expériences in vitro prouvant que la mutation étudiée altère la fonction du gène , ce qui nous permet de nous assurer que l’étude est pertinente. Néanmoins dans l’état actuel des connaissances scientifiques, les étapes de développement du cerveau ne peuvent être modélisées entièrement in vitro. L’approche in vivo est une nécessité afin d’aborder des troubles complexes de la cognition et du comportement. L’étude de circuits corticaux nécessite d’avoir recours à un animal possédant une structure corticale et par conséquent empêche le remplacement par un modèle invertébré.
2. Réduction
Les accouplements seront optimisés afin de produire strictement le nombre nécessaire d’animaux pour la caractérisation initiale du modèle. Une partie des animaux qui ont subi uniquement des observations (par exemple pesée) pourront être utilisés dans des tests de comportement, pour réduire le nombre total d’animaux Le nombre d’animaux utilisés est limité au minimum nécessaire pour déterminer la significativité statistique des résultats, et a été déterminé par un calcul préalable de puissance statistique.
3. Raffinement
Pour l’ensemble des procédures, nous avons défini des points limites prédictifs et précoces afin de prédire au mieux et le plus tôt possible des manifestations conduisant à la mise en place de traitements ou à l’arrêt de la procédure. Nous veillerons à adapter les conditions d’élevage aux phénotypes observés. La procédure chirurgicale est bien maîtrisée par les expérimentateurs et sera réalisée uniquement par un chercheur expérimenté. Un recours à l’analgésie péri-opératoire, ainsi qu’à une analgésie post-opératoire (calibrée par rapport à une grille d’évaluation de la douleur) nous permettra de limiter le stress et la douleur subis par les animaux. Concernant les évaluations comportementales, les animaux sujets aux tests de comportement seront acclimatés à la salle de test au préalable afin de réduire le stress causé par un nouvel environnement. Les différents tests seront réalisés les uns à la suite des autres, avec un temps de pause suffisant entre chaque test pour limiter un stress éventuel des animaux. A noter que les tests de comportement ne sont pas invasifs et ne portent pas atteinte à l’intégrité de l’animal.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
L’architecture du cerveau de la souris est très proche de l’architecture du cerveau humain dans sa structure et son fonctionnement. Le modèle murin est un modèle animal reconnu dans le cadre des études des pathologies neurodéveloppementales tels l’autisme et/ou les déficiences mentales. Par ailleurs, nos précédents travaux nous ont permis de décrire que des mutations dans notre gène d’intérêt et associées à la pathologie autistique perturbent le développement cérébral et le comportement chez la souris (. Dans ce projet qui s’intéresse au neurodéveloppement, nous observerons des animaux depuis la naissance jusqu’à un stade adulte. L’étude de la formation des réseaux neuronaux se fera chez des fœtus au 3ème tiers de la gestation chez la souris. Les tests de comportement seront réalisés sur des animaux jeunes adultes, idéalement entre 60 et 90 jours mais cet âge peut différer légèrement selon la disponibilité des animaux et la composition des cohortes.