Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 30/07/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-247216)
294 têtards de Xenopus laevis passent deux mois dans les aquariums d’un rotor qui les soumet à une gravité augmentée, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les 18 femelles adultes dont les œufs ont fourni ces têtards reçoivent deux injections d’hormones à trois jours d’intervalle et restent en vie, réutilisables. Les têtards sont tués pour prélever leurs organes immunitaires et mesurer l’effet de l’hypergravité sur leur immunité. Le bénéfice avancé, préserver le système immunitaire des spationautes lors de futures missions habitées de longue durée, reste une hypothèse, quand l’exposition à l’hypergravité est immédiate.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Une expérience réalisée à bord de la Station Spatiale Internationale avec des têtards d’amphibien a montré que l’apesanteur modifie la production d’anticorps et affaiblit le développement des cellules responsables de la production des anticorps au cours du développement animal. Ici, nous souhaitons déterminer si l’hypergravité (augmentation de la gravité terrestre) a des effets opposés : nous étudierons l’expression de gènes requis pour le développement des cellules immunitaires et la répartition des cellules immunitaires au sein de têtards de grenouille ayant grandi sous différents niveaux d’hypergravité. Ces données permettront de déterminer si l’exposition à l’hypergravité permet de contrer les effets de l’apesanteur sur le développement des cellules immunitaires. L’exposition à l’hypergravité pourrait alors être utilisée pour préserver le système immunitaire des spationautes qui seront impliqués dans les futures missions spatiales de longues durées.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra d’avoir une meilleure connaissance des effets de changements de la force gravitaire sur le développement des cellules immunitaires, assurant la protection de l’hôte, dans le cadre de la préparation des futures missions spatiales habitées de longues durées. La conservation des principaux éléments du système immunitaire des amphibiens aux mammifères permettra d’extrapoler à l’homme les données obtenues chez l’amphibien.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Deux injections (1 minute par injection) d’hormones espacées de 3 jours pour les 18 grenouilles femelles adultes utilisées afin d’induire la production d’oeufs. Modification des conditions d’hébergement durant 2 mois pour 294 têtards de grenouille (exposition à l’hypergravité grâce à un rotor dont les nacelles sont équipées d’aquariums).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les deux injections (1 minute par injection) d’hormones espacées de 3 jours chez les grenouilles femelles adultes induiront un stress léger et bref. La modification des conditions d’hébergement durant 2 mois pour les têtards de grenouille (exposition à différents niveaux d’hypergravité) induira un stress modéré.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les grenouilles femelles adultes ayant produit les œufs seront gardées en vie. Les têtards seront mis à mort après exposition à l’hypergravité afin de prélever leurs organes immunitaires et déterminer comment l’hypergravité a affecté leur immunité aux niveaux moléculaires et cellulaires.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Des études in vitro ont analysé l’impact de changements de la gravité terrestre sur le développement des cellules immunitaires. Il a ainsi, par exemple, été montré que l’apesanteur a un effet négatif sur la différenciation in vitro de globules rouges humains. De même, la culture d’un organe immunitaire de souris en apesanteur a mis en évidence une altération du développement de certaines cellules immunitaires. Cependant, la mise en place du système immunitaire implique des liens physiologiques avec d’autres systèmes tels que les systèmes nerveux et endocrinien. En effet, les cellules immunitaires sont sensibles à de nombreuses molécules de stress et hormones. Il est donc indispensable, afin de s’assurer d’une réponse physiologiquement pertinente, de prendre en compte la réponse globale de l’animal. Ce projet implique donc de devoir travailler sur animaux entiers.
2. Réduction
Le nombre d’animaux par groupe a été réduit au minimum déterminé grâce à une étude statistique en utilisant un logiciel approprié et les données issues d’expériences antérieures.
3. Raffinement
Les animaux sont manipulés par du personnel formé. Grenouilles et têtards bénéficient d’enrichissement (tubes dans lesquels ils peuvent se cacher). Les têtards de grenouille qui seront placés en hypergravité seront surveillés tous les jours ainsi que les conditions environnementales (température (20°C), éclairage (alternance classique jour/nuit de 12h/24h)), leur prise alimentaire, leur comportement et leur aspect.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les amphibiens sont classiquement utilisés pour les expérimentations portant sur le développement animal. De plus, leurs têtards répondent à de nombreuses exigences techniques associées à l’expérimentation spatiale (poids et taille faibles). C’est pourquoi des habitacles permettant leur développement à bord de la Station Spatiale Internationale ont été développés. Enfin, la conservation des principaux éléments du système immunitaire des amphibiens aux mammifères permet d’extrapoler raisonnablement à l’homme les données obtenues chez l’amphibien.