Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 30/06/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-100937)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La maladie d’Alzheimer est une pathologie neurodégénérative affectant 15 pourcents de la population après 80 ans. L’épilepsie, caractérisée par la présence de crises et d’activités épileptiformes visibles à l’aide d’électroencéphalogramme, est une comorbidité fréquente de cette maladie. Or, les patients atteints des deux pathologies voient leurs capacités cognitives se dégrader plus rapidement. Il a été décrit, qu’un canal protéique, responsable du passage d’ions potassium à travers la membrane cellulaire, est impliqué dans certains types d’épilepsie : les encéphalopathies épileptiques. Cependant le rôle de ce canal dans le contrôle de l’activité neuronale n’est que partiellement connu. Ce projet a pour objectif de vérifier si les modifications de l’expression, de localisation et de fonction de ce canal pourraient contribuer à la suractivité des neurones, observée précocement dans la maladie d’Alzheimer et dans l’épilepsie, participant ainsi à l’altération du tissu nerveux et des fonctions cérébrales.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Bien qu’il existe des traitements visant à réduire l’excès d’activité neuronale et les crises dans les encéphalopathies épileptiques, ces traitements n’améliorent pas véritablement les fonctions cognitives. De même, dans la maladie d’Alzheimer les traitements existants ont des résultats qui restent modestes. Notre projet vise à proposer une alternative thérapeutique ciblée sur la restauration de l’activité normale des neurones responsables de l’apprentissage et la mémoire. Ainsi à plus long terme, si les résultats s’avèrent concluants, ce projet pourrait participer à l’identification d’une nouvelle stratégie thérapeutique pour les patients atteints de la maladie d’Alzheimer et donc améliorer leur prise en charge.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Afin de connaitre leur patrimoine génétique une partie des souris aura un petit prélèvement de l’extrémité de la queue, réalisé sur l’animal vigile (une fois, moins d’une minute). Un groupe de souris sera ensuite euthanasié au cours d’une chirurgie sans réveil (durée inférieure à 15 minutes) sous anesthésie générale et analgésie adaptée. Un autre groupe sera soumis à une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie adaptée (2 heures maximum, une fois). Au moins 10 jours après elles seront euthanasiées au cours d’une chirurgie sans réveil (durée inférieure à 15 minutes) sous anesthésie générale et analgésie adaptée. Tous les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le prélèvement à l’extrémité de la queue pour connaitre le patrimoine génétique des animaux induit une brève douleur lors du prélèvement et un léger saignement est possible. Les manipulations et contentions nécessaires au cours des procédures pourront générer un stress chez les animaux. Les injections peuvent induire une légère douleur et un inconfort au point d’injection. Les anesthésies peuvent provoquer une détresse respiratoire, une sécheresse des yeux et une perte de chaleur de l’animal (hypothermie). Les chirurgies seront associées à un risque d’inconfort et de douleurs pendant quelques jours. Nous utilisons une lignée de souris génétiquement modifiées qui peuvent présenter un phénotype dommageable à partir de l’âge de 6 mois (perte de poids), cependant nous les euthanasierons avant son expression.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue du projet, tous les animaux seront euthanasiés selon une méthode réglementaire soit pour réaliser les prélèvements d’intérêts pour répondre à notre question scientifique, soit parce qu’ils ne pourront pas être replacés ou réutilisés du fait de leur modification génétique spécifique.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Nous avons déjà étudié les effets de la surexpression du canal protéique de phénotype sauvage et muté dans des cultures cellulaires et nous avons également utilisé un modèle biophysique de neurone pour pourvoir prédire l’effet sur les phénomènes de plasticité (capacité du cerveau à se réparer et se restructurer). Cependant, le test de ces prédictions nécessite l’utilisation d’un modèle animal de la maladie d’Alzheimer ou une injection de virus permettant d’exprimer les mutants du canal protéique chez l’animal. En effet, il n’existe pas à notre connaissance de modèles autres que les souris transgéniques permettant d’atteindre les objectifs du projet. C’est-à-dire de caractériser le canal protéique dans un modèle se rapprochant le plus possible de la physiologie réelle d’un mammifère et permettant une bonne transposition des résultats obtenus à ce que l’on attendrait chez l’humain.
2. Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans les procédures expérimentales est réduit au maximum, la taille des groupes d’animaux étant définie pour obtenir une puissance statistique suffisante. Il sera en effet nécessaire de procéder à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats. Nous analyserons nos résultats avec les tests statistiques appropriés. Nous estimons devoir utiliser 775 animaux au total dans le cadre de ce projet. Nous élèverons les souris génétiquement modifiées mais ne produirons que le nombre strictement nécessaire d’animaux pour permettre de réaliser les procédures expérimentales.
3. Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupes et disposeront dans chaque cage d’un enrichissement de nidification, d’un bâtonnet de bois à ronger. Avant le début de chaque procédure l’animal sera pesé et son état général contrôlé. Des points limites sont définis et seront respectés pour éviter toute souffrance animale. Tout le long des procédures, nous assurerons une prise en charge anesthésique et analgésique adaptée. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale et analgésie adaptée. Nous nous assurerons de maintenir la température tout au long de l’anesthésie. Un gel ophtalmique sera appliqué sur les yeux pour éviter tout dessèchement des cornées. Après les chirurgies, les souris seront surveillées et gardées au chaud pendant la phase de réveil avant d’être remises en groupes sociaux. L’observation des animaux est quotidienne afin de détecter des signes de souffrance et l’analgésie est maintenue sur 48h après l’opération. Nous évaluerons la possibilité de remplacer la chirurgie sans réveil par une procédure réalisée après une euthanasie médicamenteuse de l’animal. Dans le cas d’euthanasie médicamenteuse l’animal sera sédaté au préalable pour éviter tout stress. Concernant la lignée de souris modélisant la maladie d’Alzheimer, les animaux sont euthanasiés à 6 mois avant l’apparition d’un phénotype dommageable. Pour la partie élevage seuls les mâles seront susceptibles de développer un phénotype dommageable. Les animaux sont mis en accouplement en trio afin d’utiliser moins de mâles à phénotype dommageable. Le prélèvement de la queue pour génotypage est un geste rapide et maitrisé, fait chez l’animal très jeune pour limiter la douleur et favoriser une cicatrisation rapide. Sa taille est réduite au strict nécessaire. Le matériel utilisé est propre et désinfecté entre chaque animal pour éviter tout risque de contamination. Le geste est réalisé au calme dans une pièce dédiée. Une surveillance des animaux prélevés est assurée immédiatement après le geste, puis 30 minutes environ après.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris représente un organisme modèle de choix afin d’étudier le développement du cerveau ainsi que les connexions neuronales chez l’adulte. En effet il s’agit d’un modèle présentant des similarités du développement du système nerveux entre la souris et l’humain. De plus, l’organisation du cerveau chez l’adulte est très similaire chez la souris et l’humain. Nous disposons par ailleurs d’outils adaptés à cette espèce ainsi que d’une expertise sur ce modèle. Pour la partie du projet portant sur la maladie d’Alzheimer (MA), nous utiliserons comme modèle de la pathologie des souris transgéniques dans lesquelles des mutations responsables de la MA chez l’humain ont été insérées. C’est un modèle largement utilisé et validé pour la recherche fondamentale sur cette pathologie. Dans le cas du modèle transgénique de la MA, l’augmentation de l’expression de la protéine d’intérêt a été observé chez des jeunes souris d’un mois. Cependant, les conséquences de cette augmentation sur l’activité neuronale n’ont pas encore été explorées dans ce modèle. De plus, les études réalisées aux stades très précoces de la MA sont limitées. Nous avons donc choisi la fenêtre de 1 à 3 mois. Nous utiliserons les mêmes âges pour étudier les effets dus aux mutations de la protéine d’intérêt pour comparer les résultats entre eux. Les animaux sont prélevés pour connaitre leur patrimoine génétique à l’âge de 7 à 10 jours afin de bénéficier de la cicatrisation rapide observée chez les jeunes animaux et de connaitre leur génotype avant leur sevrage pour l’inclusion dans les procédures expérimentales.