Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-04-03 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-047028)
Des souriceaux de 7 à 10 jours ont l’extrémité de la queue coupée sur moins de 2 mm, à vif, pour être génotypés. D’autres, nouveau-nés, sont endormis par hypothermie dans la glace avant un geste chirurgical sans réveil. 11 712 souris vont être utilisées au total, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour comprendre comment trois gènes provoquent les mouvements miroirs congénitaux, une maladie humaine rare sans traitement. Le porteur chiffre à dix le nombre d’animaux par génotype, sans préciser en quoi consiste le geste chirurgical pratiqué sur les nouveau-nés.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le syndrome des mouvements miroirs congénitaux (MMC) induit chez le sujet un mouvement incontrôlé d’une main qui mime le mouvement volontaire réalisé par la main opposée. Les personnes présentant des mouvements miroirs ne sont pas capables d’effectuer des tâches motrices unimanuelles pures, comme écrire et ont des difficultés pour les tâches bimanuelles nécessitant un contrôle indépendant des deux mains, comme ouvrir un pot de confiture. Il s’agit d’une maladie génétique rare dans laquelle les mouvements miroirs sont la seule manifestation clinique. Trois gènes sont connus à ce jour pour être impliqués dans cette maladie mais leur rôle n’est pas clairement identifié. L’objectif de ce projet sera d’identifier le mécanisme par lequel ils influent sur l’apparition de cette pathologie.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra des avancées importantes dans la compréhension des mécanismes de mise en place des axones des neurones impliqués dans le contrôle des mouvements volontaires et des fonctions dans le système nerveux central d’une protéine impliquée dans la réparation de l’ADN (constituant principal des chromosomes). A plus long terme et au-delà des connaissances fondamentales sur le développement du système permettant la réalisation des mouvements volontaires, nous espérons clarifier la pathogenèse des Mouvements en Miroir Congénitaux (MMC) et proposer de nouvelles hypothèses de travail pour la recherche clinique dans le champ des maladies du mouvement. En effet, l’étude de modèles animaux et cellulaires reproduisant les défauts génétiques impliqués dans les MMC clarifiera la pathogenèse de ce trouble. Cela est important car il n’existe actuellement aucun traitement, et certains patients ont une incapacité significative dans les activités de la vie quotidienne, des douleurs aux membres supérieurs, une inhibition psychosociale et une perte d’estime de soi en raison de la maladie. Enfin, l’étude des mutations détectées chez les patients atteints de MMC de la protéine connue pour son rôle dans la réparation de l’ADN pourrait également intéresser le domaine de la réparation de l’ADN et du cancer.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Un prélèvement de moins de 2mm de l’extrémité de la queue sera réalisé sur animaux vigiles entre leur 7ème et leur 10ème jour de vie postnatale pour identification génique. Ce geste sera réalisé une seule fois et n’excèdera pas 2 minutes par animal. Certains animaux de ce projet présentent une ataxie (altération de la coordination des mouvements), ils seront euthanasiés dès l’apparition des signes. Les animaux seront euthanasiés par une méthode règlementaire. Les nouveau-nés recevront un antalgique avant d’être profondément endormis par hypothermie dans la glace et d’être soumis à un geste chirurgical sans réveil (durée moins de 2 minutes). Ils ne seront pas en contact direct de la glace. Certains mâles seront isolés entre deux accouplements (4 mois maximum, isolement intermittent avec mise en accouplement 1 fois par semaine au moment de la génération des petits), cela pourra générer un stress.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Lors de la génération des animaux expérimentaux, l’isolement des mâles pour la réalisation des accouplements contrôlés pourra générer un stress. Le prélèvement de l’extrémité de la queue, pour connaitre le patrimoine génétique des animaux, peut générer une légère et brève douleur. Certains animaux de ce projet présentent une ataxie (altération de la coordination des mouvements). Ils ont ainsi des difficultés à maintenir leur posture et à se déplacer, ce qui peut générer un stress. Ils seront euthanasiés dès l’apparition des signes. L’anesthésie par le froid même sous analgésie pourra générer un stress. Toutes les contentions des animaux lors des manipulations engendreront un stress pour les animaux.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin du projet soit parce que ce sont : i) des animaux non porteurs des génotypes d’intérêt pour notre étude, des reproducteurs qui atteindront un âge avancé (12 mois) et ne pourront donc plus être des reproducteurs, iii) des animaux expérimentaux pour l’analyse de leur cerveau.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les neurones impliqués dans ce syndrome et qui contrôlent les mouvements volontaires ont leur corps cellulaire dans le cortex et leur axone va jusque dans la moelle épinière. Pendant le développement, ces axones traversent de nombreuses régions du cerveau. Il n’est pas possible d’étudier un faisceau qui traverse d’aussi nombreuses régions dans des modèles de culture cellulaire. Une fois les acteurs déterminés, nous étudierons les mécanismes moléculaires à l’aide de modèles de cultures cellulaires pour limiter le nombre d’animaux utilisés.
2. Réduction
Le nombre total d’animaux du projet sera de 11712. Pour le maintien de lignées et l’expérimentation, nous avons adapté les croisements en fonction de la complexité des lignées et des objectifs pour générer le moins d’animaux possible. Dès le nombre d’animaux reproducteurs ou expérimentaux atteint, nous arrêterons de générer de nouveaux animaux. Pour la partie expérimentale, des expériences préliminaires ont permis d’estimer à 10 le nombre d’animaux par génotype (calcul de puissance) pour obtenir des résultats statistiquement concluants. Nous optimisons ainsi la composition des groupes d’animaux en restreignant leur effectif tout en garantissant l’obtention de résultats statistiquement concluants. Par exemple dès que nous aurons obtenus le nombre de 10 petits par génotype et par âge, nous ne générerons plus d’animaux pour la partie expérimentale. Nous avons calculé un nombre théorique d’animaux pour le rafraîchissement en suivant les bonnes pratiques en élevage. Les souris d’une même lignée sont comme une grande famille avec des caractéristiques spécifiques héritées. Si une mutation génétique survient dans cette famille, elle peut devenir plus importante à cause des croisements entre membres de cette famille. Pour éviter cela, nous ajoutons de nouveaux membres à la famille avec un patrimoine génétique connu. Pour chaque croisement, le calcul du nombre de petits à générer a été optimisé.
3. Raffinement
Les animaux seront hébergés sous la surveillance de zootechniciens et du vétérinaire désigné. L’hébergement des animaux sera réalisé conformément à la directive européenne 2010/63/UE en termes d’espace et d’environnement, à savoir pas plus de 5 souris adultes par cage, la température et l’hygrométrie sont contrôlées journellement, les souris seront soumises à un cycle lumière- obscurité de 12h avec transitions progressives avec un accès libre à la nourriture et à l’eau. Pour l’enrichissement, du matériel pour réaliser un nid végétal sera placé dans la cage ainsi que du matériel à ronger (bâtonnet en bois). Pour les accouplements, une maisonnette est ajoutée. Les souris seront observées quotidiennement. Des points limites sont définis et respectés de manière à éviter toute souffrance des animaux. Dans le cadre des mâles isolés des maisonnettes voire du kraft seront ajoutés comme enrichissement complémentaire. Les 2 manipulations pour l’identification et le prélèvement de l’extrémité de la queue des animaux sont réalisées au même moment pour limiter le nombre de manipulations des souriceaux. Elles seront sont réalisés par des personnes compétentes dans un endroit calme et dédié. Les souriceaux des portées de la lignée présentant un phénotype dommageable seront surveillés plus spécifiquement au moment de la mise en place de la locomotion. En effet, certains petits de cette souche mutante peuvent présenter un problème de coordination de leur mouvement qui les empêchent de se déplacer correctement. Les petits présentant ce signe clinique seront systématiquement euthanasiés. Les souriceaux endormis par le froid ne seront pas en contact direct avec la glace, ils seront dans un gant nitrile et recevront au préalable une injection d’analgésique. Pour assurer la reproductibilité et la validité de nos études, nous rafraîchirons régulièrement le patrimoine génétique de nos lignées afin de les garder aussi génétiquement similaire que possible aux lignées contrôles.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les souris sont des rongeurs, et comme les écureuils, elles utilisent leurs deux pattes avant pour effectuer des tâches complexes, comme manipuler de la nourriture. Les neurones qui contrôlent les mouvements volontaires fins chez les souris sont similaires à ceux que nous avons chez les humains. L’étude de ces neurones chez la souris représente un bon modèle pour mieux comprendre le syndrome des mouvements en miroir. Chez les souris, nous pouvons créer des modèles génétiques spéciaux qui nous permettent de comprendre comment certains gènes influencent certaines parties de leur cerveau. Ces modèles sont utiles car ils nous aident à éviter des mutations génétiques trop graves, tout en nous permettant d’analyser précisément comment un gène particulier fonctionne dans une région spécifique du cerveau. Dans cette étude, des souris femelles ou mâles seront étudiées à 3 stades. Pendant la période embryonnaire, moment où les premiers axones du faisceau que nous étudions traversent des régions importantes du cerveau pour leur développement. A la naissance l’âge où ces premiers axones traversent la ligne médiane et arrivent dans la moelle épinière. A l’âge adulte entre 3-4 mois. Les animaux reproducteurs auront entre 3 et 12 mois (maximum).