Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 04/11/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-091659)
160 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, non pour produire des connaissances mais pour former des étudiants de BUT aux techniques d’expérimentation. Chaque souris reçoit quatre injections d’une neurotoxine provoquant une neurodégénérescence dopaminergique, avant une perfusion transcardiaque réalisée par l’enseignant puis le prélèvement du cerveau. Le porteur indique que le modèle s’accompagne de troubles moteurs, réduction et lenteur des déplacements, qu’il juge modérés au vu de la dose et de la durée. Il affirme qu’il n’existe pas de modèle non animal capable de mimer cette neurodégénérescence et justifie le projet par la « nécessité » pédagogique de la formation.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les objectifs du projet sont de permettre à nos étudiants, futurs techniciens de laboratoire de recherche, de faire l’apprentissage de la mise en place d’une procédure expérimentale dans un contexte physiopathologique sur animaux de laboratoire, et ce dans le respect de la réglementation et des lois d’éthique sur l’utilisation d’animaux vivants. Ce projet comprendra la caractérisation d’un dysfonctionnement moléculaire et cellulaire dans ce contexte physiopathologique qui est celui de la neurodégénerescence dopaminergique induite par l’administration systémique d’une neurotoxine chez la souris. Il permettra aux étudiants de maitriser certaines techniques d’études de ces dysfonctionnements cellulaires. Les méthodes choisies pour évaluer la perte neuronale seront des techniques immunologiques avec un immunomarquage sur coupes de cerveaux et un immunoblot sur extraits cérébraux.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le projet proposé étant à visée pédagogique, les bénéfices attendus sont ceux de permettre l’acquisition de compétences telles que définies dans le programme du BUT-BMB. Ainsi, dans le cadre général de la réalisation d’une procédure expérimentale chez l’animal, tous les aspects allant de sa mise en place à sa validation auront été abordés lors d’enseignements dirigés avant d’être pratiquement effectués avec les étudiants (mise en pratique des techniques de contention et d’administration chez la souris – respect du bien-être animal – analyse comportementale des animaux – prélèvement de tissu). Ce projet permet aussi de sensibiliser les étudiants à la nécessité d’une recherche bibliographique pour faire un choix pertinent de modèle expérimental mimant une pathologie humaine (en mettant l’accent sur la connaissance des limites des modèles expérimentaux). Il permet aussi d’aborder les diverses techniques utilisées pour étudier un processus physiopathologique et/ou pour valider un modèle expérimental et éventuellement l’efficacité d’un traitement.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les substances testées seront administrées par voie intrapéritonéale de manière répétée (4 fois) à intervalle d’une heure. Cinq jours après ces administrations, les souris recevront une injection sous cutanée d’analgésique suivie 20 min plus tard d’une injection intrapéritonéale d’une solution anesthésiante afin de procéder à la perfusion transcardiaque d’une durée d’environ 10 min (réalisée par l’enseignant) de sérum physiologique puis de solution fixatrice avant le prélèvement du cerveau. Chacune des administrations intrapéritonéales et sous cutanées est d’une durée maximale de 30 secondes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Ce modèle expérimental de neurodégénérescence dopaminergique s’accompagne d’une réduction progressive de la motricité qui dépend de la dose de neurotoxine administrée. Les troubles moteurs sont donc les effets indésirables attendus (réduction et lenteur des déplacements). Cependant, l’importance de ces troubles devraient être modérée au regard de la dose de neurotoxine choisie et de la durée de la procédure expérimentale (5 jours). Afin de palier l’éventuel impact de ces troubles moteurs sur la prise alimentaire de la souris, des croquettes seront directement mises à disposition de l’animal dans sa cage. Une surveillance biquotidienne des animaux sera effectuée par l’enseignant pendant les 5 jours précédents la mise à mort : surveillance de l’aspect général de la souris, de sa prise alimentaire et hydrique.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure expérimentale lors de la perfusion transcardiaque réalisée par l’enseignant avant le prélèvement du cerveau. Le cerveau est l’organe cible de la neurotoxine sur lequel sera réalisé l’évaluation de la neurodégénérescence dopaminergique.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le projet s’inscrivant dans le cadre d’une SAÉ (Situation d’Apprentissage et d’Évaluation) consacrée à la réalisation d’une étude moléculaire et cellulaire dans un contexte physiopathologique (SAÉ 3.BMB.02), il permet de répondre aux objectifs et problématique professionnelle de la SAÉ : « inscrire les expérimentations dans un contexte physiopathologique pour caractériser et ou proposer un modèle d’étude ». De plus, il est nécessaire d’avoir recours à des animaux car il n’existe pas de modèle expérimental non animal capable de mimer la neurodégénerescence dopaminergique.
2. Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit à son minimum tout en considérant un nombre suffisant pour permettre aux étudiants de tester chaque condition expérimentale. Ainsi, la promotion de 2° année de BUT étant divisée en 4 groupes de TP, les étudiants de chaque groupe travailleront en trinôme avec un total de 4 trinômes par groupe de TP. Chaque trinôme testera chaque condition expérimentale (au nombre de 2) sur une seule souris (condition contrôle, injections de sérum physiologique versus condition perte neuronale dopaminergique, injections de MPTP).
3. Raffinement
Ce protocole a été adapté pour limiter l’inconfort et le stress des animaux. Une phase d’acclimatation des animaux à leur nouvel environnement (animalerie du département Génie biologique de l’IUT) est instaurée une semaine avant la mise en oeuvre de l’expérimentation au cours de laquelle les animaux sont manipulés par le personnel technique et l’enseignant (préhension et déplacement des cages). Toutes les administrations de substances effectuées par l’étudiant sont pratiquées sous le contrôle de l’enseignant encadrant la SAÉ dans une salle de travaux pratiques du département dédiée à la réalisation de ce projet. Une formation pratique à l’administration de substances aura déjà été faite en 1° année et consolidée au début du semestre au cours duquel sera réalisée cette étude afin de rappeler les consignes de contention de la souris et d’administration par voie i.p. La perfusion transcardiaque étant techniquement plus délicate sera quant à elle réalisée par l’enseignant sous analgésie et anesthésie profonde induites par les étudiants. Une surveillance des animaux sera instaurée après administration des substances jusqu’à la mise à mort (2x par jour pendant 5 jours post-injection (troubles moteurs – troubles du comportement – contrôle de la prise alimentaire et hydrique – contrôle de l’aspect général). Cette surveillance sera effectuée par l’enseignant responsable du projet. Les souris sont placées dans des cages enrichies avec divers objets (copeaux et tunnel en carton). Enfin, les étudiants sont sensibilisés au bien être animal et à la règle des 3R depuis la 1° année de leur formation. L’ensemble du personnel (enseignants – technicien animalier) dispose d’une formation et qualification adéquate à l’expérimentation animale.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Outre le primate non-humain, la Souris est l’espèce animale la plus utilisée pour réaliser ce modèle expérimental. De plus, il s’agit plus particulièrement de la souche C57Bl/6J qui est utilisée pour induire la perte neuronale dopaminergique à l’aide de la neurotoxine MPTP. En effet, cette souche est sensible à cette neurotoxine de manière dose-dépendante, ce qui permet de contrôler l’intensité des troubles moteurs et de mimer divers stades de la pathologie humaine. De plus, une administration systémique peut être réalisée chez la Souris car la neurotoxine passe la barrière hématoencéphalique chez cette espèce alors qu’une administration intracérébrale est requise chez le Rat en raison de sa très faible biodisponibilité cérébrale (dégradation enzymatique de la substance par l’endothélium avant son passage de la barrière hématoencéphalique). Les souris utilisées sont des individus adultes qui doivent avoir atteints leur maturité cérébrale (environ 6 semaines)