Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 09/09/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-259345)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La connaissance des mécanismes impliqués dans le développement de réseaux neuronaux fonctionnels est essentielle pour comprendre l’origine des troubles du neurodéveloppement (TDNs), des atteintes du développement cognitif ou fonctionnel du cerveau ayant un impact important sur la vie des patients. Il est estimé que près d’une naissance sur 6 est concernée par un trouble du neurodéveloppement, et les options thérapeutiques restent dans la majorité des cas limitées. Ce projet, qui se déroulera dans deux établissements utilisateurs, s’inscrit dans le cadre d’un projet de recherche translationnelle, conduit chez la souris, qui constitue des essais préliminaires à visée thérapeutique. D’abord, nous testerons les fonctions neuronales d’un gène identifié comme un régulateur du trafic de membranes intracellulaires. In vitro, ce gène a un effet sur la pousse neuronale, dont la prédiction serait qu’elle module la connectivité cérébrale. Dans le cadre d’une approche translationnelle, il a développé des molécules interférantes qui bloquent la fonction de ce gène in vitro. Nous testerons l’effet de ces molécules in vivo. Dans un second temps, nous ferons la mise au point de virus vecteurs pour un futur projet de thérapie génique. Notre objectif sera de tester des virus contrôle, afin de sélectionner le sérotype et la dose de virus adaptés à de futurs essais thérapeutiques. A terme, le sérotype de virus sélectionné nous permettra d’exprimer les molécules d’intérêt dans des populations de neurones ciblées.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les résultats de ces travaux permettront de comprendre les fonctions d’un gène impliqué dans le développement cérébral. Les outils développés dans ce projet seront la base d’études précliniques qui à terme pourront aboutir à la composition de thérapies ciblées pour le système nerveux.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Dans l’EU1 : Les animaux inclus dans ce projet subiront entre une et trois injections d’analgésiques (durée contention/injection : 10 secondes par animal par injection). Certaines femelles subiront une chirurgie avec réveil, sous anesthésie et en respectant les règles d’analgésie et d’asepsie chirurgicale. La chirurgie dure environ 30 minutes et sera réalisée une seule fois. La procédure peut entraîner une douleur et du stress dans les heures suivant la chirurgie. Des animaux subiront une injection d’un vecteur de thérapie génique, une seule fois, sous anesthésie. Dans l’EU2 : Certains animaux seront mis à mort par injection d’un fixateur, sous anesthésie et analgésie (durée 3 minutes).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Certains animaux subiront une procédure chirurgicale, sous anesthésie générale et analgésie, qui peut entraîner une douleur le temps de la cicatrisation. Certains animaux subiront une injection au stade embryonnaire qui n’entraine aucune lésion ou nuisance chez les embryons à cet âge. Certains animaux recevront une injection de virus, une seule fois, qui entraînera un léger stress au moment de l’injection.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront mis à mort pour prélèvement de tissus et analyses histologiques
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet a pour objectif de caractériser les changements de connectivité cérébrale lors de la modulation d’un gène dont les fonctions ont été étudiées au préalable in vitro. Il est à présent nécessaire de tester l’effet de ce gène in vivo afin de valider les conséquences sur le ciblage des connexions neuronales, qui ne peut être reproduit in vitro en raison de la complexité cérébrale et de la diversité des types neuronaux impliqués. Dans l’état actuel des connaissances scientifiques, les étapes de développement du cortex cérébral et la mise en place des circuits neuronaux ne peuvent être modélisées entièrement in vitro. L’étude de circuits corticaux nécessite d’avoir recours à un animal possédant une structure corticale et par conséquent empêche le remplacement par un modèle invertébré. De même, nous souhaitons tester la distribution d’un virus pour la thérapie génique, ce qui ne peut être reproduit fidèlement in vitro (effet de la circulation et des barrières sang-cerveau, entre autres).
2. Réduction
Dans ce projet, nous limiterons le nombre d’animaux au strict minimum pour atteindre les résultats scientifiques et faire la preuve de concept de l’efficacité de nos approches en vue d’applications précliniques ultérieures. Il n’y aura pas d’analyse statistique et pas de test de puissance réalisé au préalable. Les chirurgies seront réalisées sur deux souris par condition, ce qui est le nombre minimum pour nous assurer de la reproductibilité des résultats sur deux expériences indépendantes. Les injections de virus seront réalisées sur des groupes de trois souris, ce qui est le nombre minimum pour nous assurer de résultats interprétables (en cas de variabilité d’un animal à l’autre). Nous commencerons par la dose la plus faible de virus, si celle-ci donne satisfaction, nous n’aurons pas besoin de réaliser la dose la plus importante.
3. Raffinement
Pour l’ensemble des procédures, nous avons défini des points limites prédictifs et précoces afin de prédire au mieux et le plus tôt possible des manifestations conduisant à la mise en place de traitements ou à l’arrêt de la procédure. La procédure chirurgicale est bien maîtrisée par les expérimentateurs et sera réalisée uniquement par un chercheur expérimenté. Un recours à l’analgésie péri-opératoire, ainsi qu’à une analgésie post-opératoire (calibrée par rapport à une grille d’évaluation de la douleur) nous permettra de limiter le stress et la douleur. Les mises à mort pourront se dérouler dans un autre EU, dans ce cas le transport des animaux est rapide puisque les deux établissements utilisateurs sont dans le même bâtiment. Les animaux seront placés dans une cage de transport adaptée et pris en charge immédiatement à leur arrivée afin de limiter le stress lié à un nouvel environnement. Les animaux seront traités individuellement, pendant que le reste de la portée sera isolée dans un portoir ventilé qui procure une isolation visuelle, acoustique et olfactive.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
L’architecture du cerveau de la souris est très proche de l’architecture du cerveau humain dans sa structure et son fonctionnement. Le modèle murin est un modèle animal reconnu dans le cadre des études des pathologies neurodéveloppementales tels l’autisme et/ou les déficiences mentales. Les outils moléculaires que nous allons tester sont adaptés à la souris. La chirurgie se fera chez des femelles au 3ème tiers de la gestation chez la souris, qui est le stade auquel le développement cérébral a lieu chez la souris. Cette procédure est parfaitement standardisée au laboratoire. L’injection de virus sera faite dans des animaux jeunes adultes, entre 8 et 14 semaines. Il n’est pas attendu d’incidence de l’âge sur la distribution des virus. Le stade jeune adulte correspond à une cible thérapeutique potentielle à terme pour les maladies neuropsychiatriques.