Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 25/11/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-024762)
Jusqu’à trois heures par jour sur une roue d’activité, six fois par semaine pendant huit semaines : 2 976 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l’issue par une chirurgie terminale destinée à prélever des échantillons. Chacune subit d’abord une opération du crâne de moins de deux heures, puis, pour une partie d’entre elles, une injection de colorant sous anesthésie tous les six jours pendant trois à quatre semaines, avec un risque de lésion, de saignement et de dépression cardio-respiratoire. L’objet réel du projet reste la caractérisation de protéines fluorescentes servant à lire l’activité électrique des neurones, présélectionnées parmi plusieurs centaines de milliers de variants criblés en culture cellulaire. Le porteur affirme que la souris est le seul mammifère aisément modifiable génétiquement et retient l’espèce parce que la taille de son cortex correspond au champ du microscope et qu’elle est « assez résiliente » à ce type de chirurgie, avec « une appétence certaine pour courir sur une roue d’activité ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
De nouvelles méthodes consistent a utiliser des protéines sensibles à la lumière pour « lire » ou « écrire » l’activité électrique grâce à des nouvelles méthodes dites optiques, c’est-à-dire basées sur la lumière. En utilisant l’imagerie de l’activité électrique des neurones, nous pouvons comprendre la communication entre différents types de neurones. Ceci est possible grâce à de nouvelles protéines fluorescentes Les stratégies utilisées pour obtenir une présence minimale de ces protéines sur le neurone se basent sur l’existence et la disponibilité de modèles transgéniques. Les souris constituent le seul mammifère aisément modifiable génétiquement et leur utilisation ne peut pas être remplacé par des systèmes in silico ou in vitro pour évaluer le potentiel de ces nouvelles protéines. L’objectif de ce projet est de caractériser in vivo ces nouvelles protéines dont la sensibilité est améliorée et peuvent être combinées grâce à la diversité de leur propriété, notamment la couleur qui les rende fluorescente. Afin de réduire l’utilisation d’animaux, le maximum de tests in vitro a été réalisé afin de présélectionner le plus petit nombre de protéines candidates à partir d’une base de plusieurs centaines de millier de protéines. Les expériences d’imagerie neuronale in-vivo permettent de tester plusieurs conditions et d’obtenir beaucoup d’information par animal afin de réduire le nombre d’animaux utilisés par protéine ou couple de protéines testé.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra de donner accès à de nouveaux outils qui serviront pour mieux comprendre les mécanismes de fonctionnement des neurones. Les méthodes optiques comportent divers avantages y compris le fait qu’a partir d’un animal une grande quantité de données sont obtenues. Et en même temps, cette méthode est peu invasive par rapport à des approches d’insertions d’électrodes. Par ailleurs, ces animaux serviront à la fois à la recherche et à la formation des étudiant.e.s pour la recherche. Enfin, l’émergence et la validation de ces nouveaux outils permettront à terme, grâce à cette nouvelle façon précise et directe de mesurer l’activité cérébrale, de raffiner la compréhension du développement de maladies et des mécanismes d’actions de candidats médicaments.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux subiront une chirurgie sous analgésie et anesthésie qui durera moins de 2 heures et sera réalisée une seule fois par animal. Certains animaux seront positionnés sur une roue d’activité au maximum 6 fois par semaine pendant au maximum 3 heures sur 8 semaines (au maximum) pour les expériences d’imagerie. Certains de ces animaux subiront une fois tout les six jours une injection de colorant (moins de quelques secondes) sous anesthésie sur 3 ou 4 semaines. Tous les animaux subiront une chirurgie terminale sous analgésie et anesthésie pour récupérer des échantillons.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Lors des injections d’analgésiques et anesthésiques, les animaux pourront subir un stress lors de la contention et de l’induction de l’anesthésie. Pour ces injections d’analgésiques et anesthésiques, l’animal pourrait ressentir une douleur lors du franchissement de la peau par l’aiguille. Lors du réveil post-chirurgical, les animaux pourront subir une hypothermie transitoire ainsi que des douleurs post opératoires. Un risque de lésion et de saignement est possible à la suite de l’injection du colorant ainsi qu’une dépression cardio-respiratoire de moins de 10 secondes. Lors de l’expérimentation d’imagerie intravitale, le maintien de l’animal sur la roue d’activité pourra durant les premières dizaines de secondes conduire à un stress.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront donc euthanasiés par une méthode réglementaire pour prélèvement afin de répondre à une question scientifique.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Des études préalables in vitro ont été réalisées pour limiter grandement le nombre d’expérimentations in vivo. Ainsi des centaines de milliers de variants ont été évalués lors de screening réalisés sur des cellules, dites immortalisées, en culture. Nous essayons également de développer des méthodes in silico afin de raffiner la prédictibilité de la fonctionnalité de ces protéines candidates en fonction de leur séquence et des résultats obtenus in vitro. Cependant pour évaluer le potentiel de ces sondes dans différents types cellulaires, à différentes profondeurs et dans le cerveau d’un animal en comportement, l’utilisation de souris en expérimentation in vivo ne peut pas être remplacé par des systèmes in vitro.
2. Réduction
Les effectifs ont été réduits au maximum grâce à un calcul de puissance. De plus, un faible nombre d’animaux (2-3 souris par condition) est suffisant pour fournir un nombre élevé de neurones. Par conséquent, nous utiliserons au maximum 2976 souris. Des tests statistiques adéquats seront utilisés pour l’analyse des résultats.
3. Raffinement
Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation. La température et l’hygrométrie sont contrôlées et monitorées, le cycle jour nuit est automatique. Les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à l’eau et la nourriture. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères. Le milieu est enrichi (nidification, rongement). Une période d’acclimatation de 7 jours sera systématiquement pour les animaux provenant du fournisseur agrée défini ou pour les animaux provenant de notre animalerie centrale et transférés dans la pièce de stabulation. Toute chirurgie sera précédée d’une analgésie et anesthésie adéquat. Le maintien de la température est assuré. Un suivi post opératoire est effectué quotidiennement et toutes les mesures sont prises pour veiller au bien-être animal. Des points limites ont été défini et seront appliqués afin de garantir la minimisation de risque de souffrance des souris les atteignant. La mise en place systématique d’une période de manipulation préalable à l’expérimentation ainsi qu’une habituation progressive du dispositif expérimentale permet de réduire le stress de l’animal.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est choisie pour plusieurs raisons dont les plus importantes sont la disponibilité de modèles transgéniques et de manipulations génétiques multiples, la taille des circuits neuronaux et domaines fonctionnels du cortex, de l’hippocampe et du cervelet est en adéquation avec la taille de l’image accessible par le microscope et la validation d’outils optogénétiques sera comparative vis-à-vis des outils antérieurs précédemment validé chez la souris. Par ailleurs, la souris est assez résiliente à ce type de chirurgie et à une appétence certaine pour courir sur une roue d’activité. Des animaux adultes seront utilisés. Leur âge sera supérieur ou égale à 6 semaines car à cet age les conditions pour faire de la microscopie sont réunies et que nous souhaitons comprendre le fonctionnement des neurones dans le cerveau adulte.