Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 18/04/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-256000)
Pour quantifier des déficits de mémoire et de motivation sociale dans quatre lignées porteuses de mutations liées à l’autisme, 384 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles subissent neuf semaines de tests portant sur la mémoire de travail, la mémoire à court et long terme et l’apprentissage, l’insertion sous-cutanée d’une puce à radiofréquence sous anesthésie, un prélèvement vaginal pour certaines, une nuit sans nourriture et une eau de boisson acidifiée destinée à les motiver. Le porteur indique que deux des lignées peuvent présenter des crises d’épilepsie, et qu’un score de suivi supérieur à 8 déclenche la mise à mort au CO2. 284 souris sont tuées pour prélever leurs organes, les 100 autres, utilisées comme « nouveaux arrivants » dans le test d’interaction sociale, étant conservées pour être réutilisées.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le projet consiste à comprendre les mécanismes des déficiences intellectuelles et des troubles du spectre autistique associées à des mutations génétiques. Nous nous intéressons plus spécifiquement dans cette étude à la caractérisation de déficits cognitifs et sociaux dans quatre modèles animaux portant des mutations génétiques associées aux troubles du spectre autistique. Les tests comportementaux proposés permettront d’identifier et de quantifier les déficits cognitifs et sociaux des modèles de souris. Nous nous intéresserons à la mémoire de travail, à la mémoire à court et long terme, aux capacités d’apprentissage ainsi qu’à la motivation pour les interactions sociales. Cette caractérisation constitue donc la base d’un projet général qui vise à comprendre les mécanismes soujacents aux troubles du spectre autistique. Elle va permettre de sélectionner les tests les plus pertinents pour évaluer les effets de traitements potentiels dans une étude ultérieure. Elle est donc primordiale pour bien identifier les niveaux de référence dans les études futures.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Cette étude vise à mieux caractériser les défauts comportementaux de quatre modèles animaux de troubles du spectre autistique. Les défauts cognitifs et sociaux seront en particulier étudiés. Elle permettra de sélectionner les tests comportementaux les plus pertinents afin de tester des molécules à effets thérapeutiques visant à réduire ces défauts dans des études futures. Cette étude constitue donc la base pour des études ultérieures pour la recherche de voie d’amélioration pour les patients.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Tous les animaux vont être évalués lors d’un ensemble de tests comportementaux visant à observer leurs performances cognitives. Ces tests seront réalisés pendant une durée totale de 9 semaines. Une semaine avant le test d’interactions sociales, les souris subiront une injection d’antidouleur (quelques secondes) avant la micro chirurgie déstinée à l’insertion sous cutanée d’une puce à radiofréquence (RFID) servant à l’analyse automatique des données. Cette intervention sous anesthésie gazeuse est très rapide (3 min). Les souris « nouveaux arrivants » du test d’interaction sociales seront également soumises à un prélèvement vaginal (quelques minutes). Les animaux destinés à des analyses immunohistochimiques seront anesthésiés par une injection (quelques secondes). Ils subiront ensuite une chirurgie terminale.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Il a été rapporté que deux lignées peuvent présenter des crises d’épilépsie de type cloniques et/ou toniques (PE3). Une partie des souris subira une légère douleur très ponctuelle lors d’une micro-chirurgie déstinée à l’injection sous cutanée d’une puce à radiofréquence (RFID) servant à l’analyse automatique des données. Les souris seront soumises à un stress léger ou modéré lors des tests comportementaux (stimuli lumineux et changement ponctuel du pH de l’eau (acidification de l’eau de boisson en cage d’hébergement, qui rend plus appétent le lait sucré lors des tests d’apprentissage réalisés en dehors de la cage d’hébergement)) afin de favoriser l’apprentissage et ainsi réduire la durée des tests. Cela permet d’optimiser la durée de la procédure globale. Les souris seront privées de nourriture pendant une nuit afin de les motiver à réaliser le test de motricité fine. Les souris « nouveaux arrivants » seront soumises à un stress léger de courte durée lors du prélèvement vaginal.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux des lignées transgéniques étudiées seront mis à mort pour faire des prélévements (organes, tissus…) permettant une étude approfondie des tissus et des processus moléculaires. Les animaux utilisés comme nouvel arrivant dans l’interaction sociale ne subissent que l’insertion de puce radiofréquence et l’interaction sociale. Ils seront donc conservés pour une réutilisation dans les mises au point de tests comportementaux non invasifs.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
La compréhension des mécanismes de maladies génétiques associées à des déficits intellectuels requiert l’étude d’un organisme vivant dans son intégrité. L’utilisation d’animaux est donc nécessaire notamment pour évaluer les processus cognitifs et sociaux. La souris est une espèce suffisamment proche de l’Homme, physiologiquement et génétiquement, chez laquelle nous pouvons modéliser des pathologies humaines.
2. Réduction
Les effectifs nécessaires ont été calculés par rapport aux études précédentes afin d’obtenir des résultats robustes avec une puissance statistique suffisante en prenant en compte les variations inter-individuelles d’une population. Nous analyserons les résultats de chaque test avec des tests statistiques adaptés. Nous prélèverons un maximum d’échantillons (organes, tissus…) sur chaque animal afin de pouvoir créer une banque pouvant être utilisée dans d’autres études.
3. Raffinement
Les animaux seront maintenus en groupes sociaux stables. Pour l’insertion de la puce, la douleur lors de l’injection sous-cutanée de la puce est gérée par une injection sous-cutanée préalable d’un anti-douleur local. Lors du test d’apprentissage, les animaux auront une eau de boisson quotidienne légèrement aversive afin de faciliter l’apprentissage du test par renforcement positif (la récompense dans le test d’apprentissage est constituée par du lait mélangée à du sirop de fraise) sans à avoir subir de privation ou de renforcement négatif. Le lait sucré présenté dans le test devient d’autant plus appétent que l’eau de boisson quotidienne est acide ; cela renforce donc l’apprentissage des animaux, sans les priver. Des études précédentes ont montré que les souris ne perdent pas de poids malgré l’acidité de l’eau quotidienne et que cette acidification n’impacte pas le système gastrique des souris. Cette procédure représente un raffinement car elle permet d’éviter une privation hydrique et/ou alimentaire mais reste nécessaire pour que les souris aient une motivation suffisante pour effectuer la tâche. Pour évaluer l’état des souris, nous observerons le poids, l’apparence, la modification du comportement avant et près manipulation et la douleur. Chacun de ces points pourra être scoré entre 0 (Normal) et 3 (Alteration sévère). Si la somme des scores des 5 catégories est inférieure à 5, aucune mesure n’est prévue. Un score entre 5 et 8 entrainera un suivi quotidien individuel de l’animal. Un score supérieur à 8 entrainera la mise à mort de l’animal par gradient de CO2 avec augmentation progressive.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris (Mus musculus) est l’espèce de choix pour générer des modèles de maladies humaines. Son anatomie, sa physiologie et sa génétique sont bien connues. De plus, les méthodes pour la manipulation génétique de ces animaux sont les plus développées. La nécessité d’utiliser des animaux transgéniques est liée à l’absence de tout mutant spontané dans une espèce de mammifères qui correspond à la pathologie humaine étudiée (Syndrome DYRK1A). Les souris seront testées une fois adultes (à partir de 8 semaines). Nous avons choisi cet âge car il correspond à une période hors développement. Les patients atteints du Syndrome DYRK1A montrent des défauts dans un large panel de processus cognitifs comparés à la population contrôle à l’âge adulte.