Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 01/08/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-926126)
Choisies pour une longévité de dix à vingt ans et une fertilité qui ne décline pas avec l’âge, 80 femelles xénopes vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Tous les quatre mois, chacune reçoit une injection hormonale dans les sacs lymphatiques, puis est maintenue en contention pendant que l’expérimentateur presse ses flancs pour faire sortir les ovocytes, un geste que le porteur décrit comme la reproduction de l’amplexus du mâle. Elles passent ensuite 48 heures seules, le temps de se vider, pour éviter que leurs congénères ne les mordent en voulant manger les œufs. Aucune n’est tuée dans ce projet : le porteur prévoit jusqu’à vingt stimulations par femelle sur cinq ans et écrit qu’elles peuvent être réutilisées jusqu’à leur fin de vie naturelle.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet s’intéresse à une voie de communication entre les cellules, très importante pour le développement de l’embryon, la multiplication des cellules et l’équilibre général des tissus. En particulier, l’étude se concentre sur une région spécifique du cerveau chez les vertébrés. Des recherches antérieures ont montré que des dérèglements de cette voie peuvent favoriser l’apparition de tumeurs. Récemment, l’équipe a identifié de nouveaux éléments clés qui contrôlent cette voie de signalisation. Nous avons aussi confirmé que certaines espèces de grenouilles, comme Xenopus laevis et Xenopus tropicalis, sont de bons modèles pour comprendre comment cette zone du cerveau se forme. À long terme, ces travaux pourraient aider à développer de nouveaux outils pour mieux comprendre certaines maladies génétiques humaines.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Certaines maladies génétiques et certains cancers, en particulier ceux qui touchent les enfants, sont liés à un mauvais fonctionnement d’un mécanisme de communication entre les cellules que nous étudions. Notre but est de créer un nouveau modèle simple et fiable pour mieux comprendre comment certaines maladies du cerveau apparaissent très tôt, dès le développement de l’embryon, ainsi que comment certains cancers, notamment les cancers pédiatriques, se forment. Grâce à ce projet, nous espérons découvrir de nouveaux éléments qui contrôlent cette voie cellulaire et mieux comprendre les erreurs qui peuvent conduire au développement de tumeurs.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à une administration d’hormone sur animal vigile en contention afin de stimuler la ponte qui dure de 5 à 10 secondes et ce tous les 4 mois. 18h après l’injection, les animaux sont maintenus en contention pour récolter les ovocytes avec un maximum de 3 pontes de 10 secondes chacune. Les animaux sont ensuite maintenus en hébergement individuel durant 48h pour surveillance. Cette période permet à la femelle de se vider de ses ovocytes matures ce qui évite que ces congénères ne la mordent en voulant manger les ovocytes. Les animaux retournent ensuite dans leur groupe d’origine. Pendant une période de 5 ans les femelles seront stimulées au maximum 20 fois.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Nous effectuons une stimulation hormonale sur femelles vigiles en contention. Les nuisances attendues sont essentiellement de type inconfort/ stress et douleur légère et transitoire. Le stress et l’inconfort peuvent être provoqué par 1) le prélèvement de l’animal dans l’aquarium, 2) le maintien en contention qui dure de 10 à 30 secondes, 3) la récolte des ovocytes qui se fait en mimant le geste d’amplexus du mâle, i.e. en saisissant la femelle de façon à la maintenir en contention tout en dirigeant le cloaque vers une boite de pétri pour déposer les œufs. Une douleur légère et transitoire peut être induite par l’injection avec une aiguille très fine en sous-cutanée, dans les sacs lymphatiques. À noter que le stress social n’est applicable. Le Xenope est un animal poïkilotherme « à sang froid », à vie solitaire, et nourri tous les 3 jours en conditions normales
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
La ponte est induite chez la femelle Xenopus adulte ayant atteint la maturité sexuelle par injection. Si le délai entre les pontes est respecté (4 mois) les animaux peuvent être stimulés à pondre sans impact négatif sur leur santé jusqu’à leur décès soit au maximum 20 fois sur une période de 5 ans. Comme la durée de vie d’une X. laevis est de l’ordre de 20 ans et celle d’un X. tropicalis de l’ordre de 10 ans, les animaux peuvent être réutilisées jusqu’à leur fin de vie naturelle.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Nous intervenons sur les animaux adultes dans un seul but : stimulation hormonale de l’ovulation et ponte des femelles vivantes dans le but de récolter les ovocytes qui seront ensuite fécondés in vitro pour la production des embryons. Cette méthode est la seule technique non invasive (sans chirurgie). De fait nous reproduisons le geste d’amphioxus du male qui dans la nature presse les flancs de la femelle pour faire sortir les ovocytes. Nous utilisons aussi des approches in silico et dans des cellules en culture en complément de nos approches in vivo. Il n’y a pas de méthode de substitution possible. Le vertébré tétrapode non mammifère Xenopus laevis et Xenopus tropicalis répondent idéalement aux recommandations des 3R : Remplacer, Réduire et Raffiner. Ces espèces possèdent une longévité et une période de reproduction remarquables (15-20 ans Xenopus laevis et 8-10 ans Xenopus tropicalis) ce qui en fait un excellent modèle pérenne. Les femelles peuvent être stimulées hormonalement plusieurs fois sans impact négatif sur leur santé et sans compromettre les resultats expérimentaux. Cela permet une exploration des étapes du développement qui ne pourraient pas être abordées aussi efficacement et simplement dans un modèle mammifère. Lors des périodes d’isolement aucun stress social n’est induit car le Xénope est une espèce solitaire.
2. Réduction
Pour réduire à son minimum le nombre d’animaux utilisés sans compromettre les objectifs du projet, nous prenons en compte que plusieurs milliers d’embryons sont obtenus par fécondation in vitro à partir d’un nombre limité d’individus adultes. Plusieurs expérimentateurs peuvent travailler simultanément, et nous optimisons l’utilisation des embryons et des femelles. Nous procédons à une veille bibliographique régulière. Quand l’expérimentation directe est irremplaçable nous utilisons le nombre minimum d’embryons en nous appuyant sur des analyses statistiques nous permettant de calculer au plus près le nombre d’animaux nécessaires à notre projet. En moyenne nous procédons à une et exceptionnellement deux séries d’injections par semaine en utilisant 3-4 femelles à chaque fois. Les femelles peuvent être induites à pondre plusieurs fois en respectant un intervalle de 4 mois entre chaque ponte, ce qui permet de restreindre le nombre d’animaux utilisés. Ainsi nous avons besoin d’un cheptel de 80 femelles (48 femelles X. laevis et 32 femelles X. tropicalis) pour une période de 5 ans. Finalement des femelles provenant de projets précédents peuvent être réutilisées ce qui contribue aussi à l’objectif de réduction.
3. Raffinement
Les Xenopus laevis sont maintenus dans des aquariums ayant une capacité de 60L par aquarium contenant de l’eau déchlorée, filtrée, oxygénée, à 20 degrés qui s’approchent des conditions optimales. Des sondes surveillent en temps réel température, pH et conductivité. Les aquariums sont enrichis par des tubes PVC où certains animaux aiment à se cacher, ainsi que d’aménagements intérieurs (plantes artificielles et petites billes) bien que le comportement préféré soit de rester allongé sur le fond de l’aquarium. La nourriture non consommée et les fèces sont éliminées quotidiennement. Un nettoyage des parois des aquariums est effectué tous les 15 jours. 6 à 15 animaux sont regroupés par aquarium. Aucun stress n’est relevé si le groupe est réduit ou l’individu isolé, car les individus sont solitaires chez cette espèce. Pour l’installation des Xénopes tropicalis les conditions sont similaires avec des aquariums ayant une capacité de 10L et pas plus de 8 animaux par aquarium. Lors de la réception d’animaux, les animaux sont placés dans des bacs individuels et observés pendant 2 semaines avant d’être introduits dans le circuit fermé. Ensuite, les animaux sont acclimatés pendant 2 semaines avant d’être intégrés à un protocole expérimental. Les xénopes adultes sont nourris 2 fois par semaine à satiété avec des granulés de poisson et des vers de vase et du cœur de bœuf. Ils sont prélevés à la main ou avec une épuisette, en évitant tout mouvement brusque afin de ne pas les stresser. Une grille de cotation répertorie toute anomalie et lui attribue un score pour évaluation tous les 3 jours de l’état de l’animal.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le xénope est un vertébré tétrapode non-mammifère et un modèle important pour l’étude du développement des vertébrés. Les génomes de X. tropicalis et X. laevis sont connus et montre d’importantes similitudes avec le génome humain. Les deux espèces sont faciles à maintenir en laboratoire. Le xénope fait partie des modèles pour lesquels les approches de génomique fonctionnelle sont réalisables. Les amphibiens constituent un modèle pertinent pour l’étude du développement du cervelet et peuvent être un bon modèle pour étudier des mutations délétères chez l’homme. Nous utilisons une ligne rapportrice de la voie Wnt qui n’induit aucun phénotype dommageable. Cette lignée ne présente aucun risque de transmission, aucun danger pour les autres animaux, pour l’homme ou pour l’environnement. L’amphibien Xenopus laevis et Xenopus tropicalis possèdent une longévité et une période de reproduction remarquablement longues et la fertilité ne diminue pas avec l’âge. La période de fertilité les femelles que nous utilisons commence à 18 mois pour les femelles de X. lævis et à 1 an pour les femelles de X. tropicalis. Elles produisent des œufs jusqu’à leur mort soit 20 ans pour les femelles de X. lævis et 10 ans pour les femelles de X. tropicalis.