Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 03/08/2026
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-131687)
Une souris qui fait plus de trois hypoglycémies au cours de la procédure est mise à mort. 152 souris vont être utilisées dans des procédures dont le niveau de souffrance va de léger à sévère, dont 80 rendues malades d’une glycogénose hépatique par cinq injections quotidiennes vers six à huit semaines. À sept jours, un morceau d’oreille d’un millimètre leur est prélevé pour génotypage, puis leur glycémie est suivie par mini-incision de la queue, avec trois à quatre prises de sang mensuelles. Le porteur compte 1 à 2 % de décès par hypoglycémie sévère, survenant en général la nuit. La moitié des souris est tuée pour le prélèvement du foie, du cerveau et des gonades, l’autre pendant une chirurgie de purification des cellules du foie, toutes entre trois et quatre mois après l’induction, avant l’apparition des tumeurs que le projet cherche à comprendre.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le carcinome hépatocellulaire est la forme la plus fréquente de cancer du foie. Dans la majorité des cas, ce cancer apparaît après plusieurs étapes de dégradation du foie : accumulation de graisse dans les cellules hépatiques (stéatose), inflammation chronique, fibrose (formation excessive de tissu cicatriciel) puis cirrhose. En effet, plus de 80 % des cancers du foie se développent sur un foie déjà cirrhotique. Cependant, certaines personnes développent un cancer du foie sans présenter de fibrose ou de cirrhose importantes. Cette situation est observée notamment chez les patients atteints de glycogénose de type 1a, une maladie génétique rare. Chez ces patients, une enzyme essentielle à la production de glucose est absente ou déficiente. L’organisme ne peut donc pas maintenir une glycémie normale pendant le jeûne, ce qui entraîne des hypoglycémies sévères. À long terme, 70 à 80 % des patients adultes développent des tumeurs du foie. Habituellement, l’excès de graisses dans le foie devient toxique pour les cellules hépatiques. Les cellules endommagées déclenchent alors une réaction inflammatoire impliquant différentes cellules immunitaires. Ces cellules produisent des molécules favorisant l’inflammation et la formation de fibrose. Fait surprenant, chez les patients atteints de glycogénose, les marqueurs de l’inflammation sont peu élevés et la fibrose est faible, voire absente, même lorsque des tumeurs sont présentes. Ces observations suggèrent que le cancer du foie se développe par des mécanismes différents de ceux décrits habituellement. L’objectif de ce projet est d’étudier les cellules immunitaires présentes dans le foie de souris modèles de glycogénose et de les comparer à celles de souris rendues obèses/diabétiques et développant une fibrose classique. Grâce à des analyses réalisées à l’échelle de la cellule unique, nous identifierons les populations de cellules du foie impliquées dès les premiers stades de la maladie. Ces travaux pourraient révéler de nouveaux mécanismes d’apparition des tumeurs hépatiques, ouvrant la voie à des stratégies thérapeutiques ciblées pour les patients atteints de glycogénose et, plus largement, pour les maladies métaboliques associées à un risque accru de tumeurs hépatiques.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
À long terme, ce projet vise à mieux comprendre le rôle du système immunitaire et l’apparition de la fibrose dans le développement des maladies du foie et des tumeurs hépatiques. Les chercheurs s’intéressent à deux maladies métaboliques : la glycogénose de type 1, une maladie rare en comparaison avec le diabète associé à l’obésité, maladie considérée comme une épidémie Par cette approche, ils espèrent mieux comprendre comment les cancers du foie apparaissent dans des foies qui accumulent de la graisse (foie stéatosique), avec ou sans fibrose. En général, le cancer du foie se développe sur un foie très abîmé appelé foie cirrhotique. Cependant, des études récentes montrent que certaines tumeurs peuvent aussi apparaître chez des patients diabétiques dont le foie ne présente pas de fibrose importante. Ces travaux pourraient donc aider à identifier les mécanismes responsables de la formation des tumeurs dans différentes situations et, à terme, permettre une prise en charge plus adaptée à chaque patient selon l’évolution de sa maladie.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Afin de sélectionner les souris transgéniques nécessaires au projet, un petit morceau (1mm) de tissu sera prélevé à l’extrémité externe de l’oreille pour caractériser leurs gènes. La durée du geste est de quelques secondes. A l’âge de 6-8 semaines, toutes les souris subiront une injection tous les jours pendant 5 jours (quelques secondes/souris) pour induire la glycogénose. Les souris avec une glycogénose peuvent développer des hypoglycémies sévères si elles ne s’alimentent pas régulièrement ou lors d’anesthésie. Actuellement, la gestion de l’élevage permet de limiter les décès liés aux hypoglycémies sévères, mais 1 à 2% de décès peuvent être rencontrés généralement durant la nuit. Le suivi de leur glycémie pourra nécessiter une microgoutte de sang, prélevée à l’extrémité de la queue après une mini-incision, réalisée en quelques secondes. Les souris développent une stéatose (accumulation de lipides dans le foie) qui peut être associée à des atteintes hépatiques comme une fibrose, la perte de la fonction hépatique caractérisée par l’apparition d’un ictère (coloration jaunâtre des extrémités) ou le développement de tumeurs à plus long terme (>6 mois). Un prélèvement sanguin sera réalisé tous les mois pour suivre la progression de la maladie et durera environ 15 secondes (au total, 3 à 4 prélèvements/souris). Une partie des souris subiront une chirurgie afin de purifier les différentes cellules du foie. La chirurgie durera moins de 15 minutes et les animaux seront mis à mort. La deuxième partie des souris sera mise à jeun pendant 6h, en fin de protocole, avant leur mise à mort. Une prise de sang sera réalisée juste avant la mise à mort. Le prélèvement durera environ moins de 30 secondes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
A l’âge de 7 jours, les souris transgéniques subissent une biopsie afin de les génotyper. Ceci entraine une légère douleur et un stress lié à la contention des nouveau-nés. L’induction de la glycogénose sera obtenue après une série d’injections en sous-cutané pendant 5 jours, à l’âge de 6-8 semaines, pouvant engendrer une légère douleur. L’immobilisation de la souris ne nécessite pas de contention en main mais peut induire un léger stress. Les hypoglycémies sévères, en dessous de 30-40 mg/dl, peuvent entrainer un mal-être important, voir un coma ou un décès. Les souris ayant des atteintes hépatiques peuvent présenter des signes de mal-être, généralement associés à une perte de poids. Les prélèvements sanguins peuvent entrainer une légère douleur et la contention de l’animal entraine un stress. La chirurgie peut entrainer de la douleur qui est réduite par une anesthésie et une analgésie adaptée et un risque d’hémorragie qui est limité par la maitrise de l’hémostase.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
La moitié des animaux sera mis à mort en fin d’expérimentation afin de prélever des tissus dont le foie, le cerveau et les testicules ou ovaires, pour réaliser des analyses au niveau structurel et moléculaire. La deuxième moitié des animaux subira une chirurgie pour purifier les cellules du foie et quantifier chaque sous-type de cellules immunitaires. Les animaux seront mis à mort pendant la chirurgie.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Aujourd’hui, les chercheurs savent fabriquer en laboratoire de petites versions simplifiées du foie, appelées organoïdes, à partir de plusieurs types de cellules du foie (les cellules qui fabriquent les substances du foie, celles qui transportent la bile, certaines cellules immunitaires du foie, etc.). Cependant, dans la glycogénose, le fonctionnement du foie ne dépend pas seulement de ces cellules locales. Il repose aussi sur des échanges complexes entre les cellules du foie et des cellules immunitaires qui arrivent par le sang. Les chercheurs ont également observé que certains changements observés dans le foie semblent être contrôlés en partie par un système hormonal, qui implique notamment le cerveau et l’hormone de croissance. Pour comprendre correctement tous ces mécanismes, il ne suffit donc pas d’étudier un foie isolé ou un organe fabriqué en laboratoire : il faut utiliser un modèle animal, qui permet de conserver les interactions naturelles entre plusieurs organes. Dans cette étude, plusieurs organes et tissus seront analysés en même temps — une région du cerveau (l’hypothalamus), l’hypophyse, les testicules, le foie et le sang — afin de comprendre comment l’ensemble de l’organisme participe à la maladie. La souris est le modèle le plus adapté pour plusieurs raisons : -Un métabolisme proche de l’humain -Un modèle unique de la maladie hépatique obtenu par transgenèse : chez la souris atteinte de glycogénose hépatique, la maladie du foie reproduit fidèlement les principales caractéristiques observées chez les patients. Elle résulte d’une surcharge métabolique, un mécanisme également impliqué dans des maladies fréquentes comme le diabète. -Des outils scientifiques robustes : Les chercheurs disposent de nombreuses données et d’outils génétiques pour étudier précisément différents facteurs d’intérêt dans le foie.
2. Réduction
Pour obtenir des résultats fiables, il faut analyser un nombre suffisant d’échantillons afin de réaliser des analyses statistiques permettant de comparer les différents groupes analysés. Une méthode statistique robuste sera utilisée. La connaissance des modèles animaux et des approches moléculaires utilisées nous a permis de définir un nombre d’animaux minimum par groupe. Comme les souris atteintes de glycogénose ont un risque de décès lié aux possibles hypoglycémies, nous avons prévu d’augmenter le nombre de ces animaux pour ne pas compromettre les analyses statistiques. Les maladies métaboliques (comme le diabète) peuvent se développer différemment chez les mâles et les femelles. Il est donc essentiel d’inclure les deux sexes pour obtenir des résultats complets. Au total, 152 souris (mâles et femelles) seront étudiées, dont 80 souris atteintes de glycogénoses. Les reproductions seront arrêtées dès que ce nombre sera atteint, pour éviter d’utiliser plus d’animaux que nécessaire.
3. Raffinement
Pour réduire la douleur, les prélèvements de tissus (biopsies) seront réalisés sur des souriceaux âgés de 7 à 10 jours, à un moment où leurs terminaisons nerveuses ne sont pas encore totalement développées. Afin d’éviter le stress dû à la séparation d’avec leur mère, les soigneurs manipuleront les petits en portant des gants imprégnés de la litière de leur cage, pour conserver leur odeur familière. Pour habituer les souris à être manipulées et réduire leur stress, elles seront régulièrement en contact avec les expérimentateurs et seront prises en main à l’aide d’un petit tunnel plutôt qu’attrapées directement. Les griffes des souris pourront être coupées si l’animal se gratte. Tous les animaux seront hébergés en groupe dans des conditions réglementaires. La maladie est ciblée uniquement dans le foie à l’âge adulte, ce qui permet d’éviter un retard de croissance lié à la glycogénose; les animaux passent la période périnatale sans phénotype dommageable. Le personnel technique est formé à la reconnaissance des signes d’hypoglycémie et à la conduite à tenir. Les risques d’hypoglycémie sont contrôlés en réduisant les efforts des souris pour accéder à la mangeoire (croquettes au sol et des tétines des biberons longues). En cas d’hypoglycémie sévère, la souris sera injectée avec une solution de glucose et une partie de la cage sera placée sur une plaque chauffante pour maintenir sa température corporelle. L’animal sera mis à mort s’il développe plus de 3 hypoglycémies au cours de la procédure. Lors des mises à jeun, les souris sont placées dans de grandes cages avec des maisons en plastique pour limiter l’agressivité et le stress. Pour assurer leur confort thermique, une partie des cages est placée sur une plaque chauffante. Grâce à la bonne connaissance de ce modèle animal, des critères précis ont été définis pour éviter toute souffrance inutile. Les souris seront euthanasiées précocement (entre 3 et 4 mois après l’induction de la maladie), avant que la maladie hépatique entraine l’apparition de tumeurs et de signes de mal-être. Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie avec un traitement analgésique et antalgique adapté afin de limiter la souffrance de l’animal. La surveillance du bien-être des souris est basée sur le contrôle de leur poids, les taux de marqueurs sanguins d’atteintes hépatiques (transaminases), l’apparition d’un ictère et l’observation de leur comportement ; Des points limites et spécifiques du projet ont été définis.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Mus musculus. Nous avons choisi d’utiliser la souris pour notre projet de recherche car, contrairement à d’autres espèces comme le poisson, elle possède des mécanismes de régulation du métabolisme similaires à ceux de l’être humain. De plus, il est possible dans cette espèce de désactiver précisément un gène important dans le foie grâce à des techniques génétiques avancées. Ce modèle de souris imite très fidèlement la maladie hépatique associée à la glycogénose, ce qui en fait un outil précieux pour mieux comprendre cette pathologie et développer de nouvelles approches. Au laboratoire, tous les outils nécessaires, comme des anticorps spécifiques à la souris, sont disponibles pour analyser les effets de la maladie et des traitements. Les manipulations sur les souris seront limitées et réalisées à différents âges : une petite biopsie de l’oreille sera faite chez les bébés souris (entre 7 et 10 jours) pour vérifier leur patrimoine génétique. Ensuite, les expérimentations seront réalisées à l’âge de 3 à 4 mois, juste avant l’euthanasie des souris.