Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 25/10/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-024216)
50 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Témoins ou privées d’un récepteur, elles subissent trois séances d’imagerie cérébrale d’environ une heure sous anesthésie, avec pose d’un cathéter caudal et injection d’un radiotraceur, avant d’être tuées par surdosage pour prélever leur cerveau, afin d’étudier le rôle de récepteurs sérotoninergiques dans la neuroinflammation d’un modèle de sclérose en plaques. Le porteur indique qu’un produit ajouté à l’alimentation peut faire perdre 11 à 15 % du poids corporel les premières semaines, et signale un possible stress, une hypothermie légère et des hématomes. Il annonce une nouvelle piste thérapeutique au conditionnel et au long terme, et affirme que seules des études chez l’animal vivant reproduisent cette complexité.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le projet porte sur la découverte de nouveaux traitements de la sclérose en plaque (SEP). Comme dans un grand nombre de maladies neurologiques, la SEP est associée à un processus inflammatoire à l’origine d’un déséquilibre des interactions entre les cellules du système nerveux central (SNC) et périphérique (SNP). Le projet est focalisé sur un neurotransmetteur (messager chimique permettant aux cellules nerveuses de communiquer avec d’autres cellules) majeur du SNC qui est aussi impliqué dans la communication avec le SNP. Ce neurotransmetteur agit en se liant sur différents récepteurs exprimés par les cellules, dont le rôle précis est encore mal élucidé. L’hypothèse innovante de notre projet est que des récepteurs sont impliqués dans les mécanismes inflammatoires associés au système neurotransmission. L’objectif général est de mieux comprendre ces mécanismes et d’ouvrir une nouvelle piste thérapeutique pour les maladies neuroinflammatoires dont la SEP, avec un médicament qui, via un effet sur ces récepteurs, permettra de moduler le processus d’inflammation dans le cerveau (neuroinflammation, NI). Pour cela, nous allons explorer cette NI en utilisant une méthode d’imagerie in vivo parfaitement validée dans le laboratoire, dans un modèle connu de SEP chez la souris. Ce modèle sera mis en œuvre chez des souris témoins et des souris n’exprimant pas le récepteur. L’hypothèse est que la NI induite dans le modèle sera exacerbée chez les souris transgéniques par rapport aux souris Témoins. Les résultats de cette étude nous permettra, dans une étape suivante du projet, d’évaluer les effets de nouveaux composés agissant sur ces récepteurs.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La finalité du projet est d’apporter de nouvelles connaissances dans le domaine des neurosciences et plus particulièrement celui des maladies neuroinflammatoires. Le bénéfice attendu à court terme est de mieux comprendre le rôle des récepteurs dans les mécanismes de neuroinflammation associés à une affection telle que la SEP. A plus long terme, il est de faire émerger une nouvelle piste thérapeutique pour la SEP, maladie neurodégénérative qui touche plus de 110 000 personnes en France, affecte le cerveau, la moëlle épinière et les nerfs optiques, et pour laquelle aucun traitement permettant de la guérir n’est actutellement disponible.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
L’imagerie durera environ 1h11, cette étude sera réalisée sous anesthésie générale, 3 fois sur chaque l’animal à trois âges différents. Les animaux seront soumis à la mise en place d’un cathéter à la veine caudale sous anesthésie générale, la durée est de 10 min. Les souris recevront une injection en intra-veineuse d’un radiotraceur d’une durée d’une minute et seront ensuite imagées pendant 60 min. L’étape suivante sera réalisée par surdosage d’anesthesie. A la suite de la constatation de l’arrêt des battements cardiaques, la chirurgie sera réalisée sur tous les animaux, elle durera 10 min.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les explorations seront réalisées chez des souris témoins et trangéniques. Nuisances liés à l’administration d’une produit pharmacologique dans l’alimentation : les données connues indiquent une possible légère perte de poids. Dans une publication scientifique, il a été décrit que les animaux recevant une prise alimentaire avec le produit pharmacologique peut entraîner une diminution significative du poids corporel de 11 à 15% au cours des 5 premières semaines de traitement, avec un retour à la non significativité la 6ème semaine . Dans une publicartion scientifique plus récente utilisant les mêmes conditions expérimentales, il est mentionné qu’aucune souris n’est morte durant la période de traitement pour les souris transgéniques. Aucune différence en terme de développement, croissance, température corporelle, reproduction, fonctionnement neurologique n’a été décrite chez les souris transgéniques vs souris témoins. Nuisances liées à l’imagerie: possible stress lié à la manipulation des animaux, légère hypothermie induite par l’anesthésie générale et possibilité d’hématome suite au placement du cathéter poyur les souris trangéniques et témoins.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Quarante huit heures après la 3ème séquence d’imagerie, tous les animaux seront mis à mort et leur cerveau prélevé afin de réaliser des études d’immuniohistochimie sur coupes.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Au cours d’une affection neurologique telle que la sclérose en plaque, les processus neuroinflammatoires résultent d’interactions complexes entre différents types cellulaires (neurones, cellules gliales) et moléculaires (libérations d’un grand nombre de facteurs chimiques), et sont intriquement liés au fonctionnement de la barrière hémato-encéphalique (interface cerveau/circulation sanguine). Seules des études chez l’animal vivant peuvent reproduire cette compléxité. De plus, la méthode d’imagerie que nous allons utiliser l’est également chez l’humain (même traceur radioactif), d’où une transposition plus facile des résultats que nous obtiendrons.
2. Réduction
L’utilisation de la méthode d’imagerie in vivo au cours de ce protocole va permettre de réduire le nombre d’animaux utilisé qui est néanmmoins dicté par les groupes expérimentaux réquis pour l’obtention de résultats permettant de répondre à la question scientifique posée. Ainsi, chaque animal sera exploré par imagerie 3 fois au cours de sa vie. Nous prévoyons de réaliser les protocoles d’imagerie dans 2 séries expérimentales qui ne comporteront que des mâles ou que des femelles. En effet, le sexe semble être un facteur à prendre en compte dans ce projet car : – Il est connu que la SEP affecte deux à trois fois plus de femmes que d’hommes . Dans le modèle, on trouve des informations variées, indiquant une démyélinisation identique chez les mâles et les femelles , mais aussi une réponse fonctionnelle différente en fonction du sexe . Nous explorerons ainsi 2 groupes d’animaux / sexe, soit 15 mâles + 10 femelles transgéniques et 15 mâles + 10 femelles témoins, (afin d’assurer un minimum de 8 animaux à exploiter, par exemple en cas d’échec de l’injection intra-veineuse du traceur ou de mort au cours de l’imagerie). Les résultats seront analysés en utilisant des test stastiques appropriés.
3. Raffinement
Après la phase d’acclimatation, les animaux seront hébergés en groupe avec présence d’enrichissement (bâton à ronger, papier absorbant, maison ou tube en plastique). Les souris seront observées une à 2 fois par jour. Toutes les stratégies d’analgésie, d’anesthésie et de soin seront mises en oeuvre pour réduire au maximum tout inconfort. Pour l’imagerie, les animaux auront une anesthésie gazeuse. Une protection occulaire sera appliquée pendant toute la durée de l’imagerie. L’animal sera maintenu durant toute l’expérimentation sur un tapis chauffant. Nous assurerons une surveillance continue du rythme respiratoire et de la température corporelle de l’animal et le surveillerons jusqu’à son réveil complet.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
– La souris est un modèle de choix car les mécanismes inflammatoires responsables des dysfonctionnements neurologiques sont très similaires à ceux présents chez l’humain. – Le récepteur étudié est présent dans les deux espèces. – Le modèle de SEP que nous utiliserons est largement décrit et validé dans la littérature. – La taille du cerveau de la souris est compatible avec la résolution spatiale de la caméra microTEP (environ 1 mm). Nous utilisons des souris d’age adulte car : – la SEP touche une population adulte – le modèle étudié est déjà décrit à ce stade de la vie chez la souris