Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 08/02/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-325493)
1 480 poissons zèbres vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Les traitements par balnéation, destinés à faire surproduire deux hormones ou à détruire les neurones qui les fabriquent, provoquent des déformations de la colonne vertébrale, cyphose puis scoliose, le porteur signalant aussi un risque de mortalité lié au metronidazole. Les animaux expérimentaux sont élevés jusqu’à six mois puis tués pour analyse des tissus, tandis que les lignées génétiquement modifiées sont gardées comme reproducteurs jusqu’à deux ans. Le bénéfice avancé, réduire les malformations de la colonne chez les poissons d’élevage, est renvoyé au long terme, et le porteur affirme que la morphogenèse d’un organe complexe « nécessite » un modèle animal.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Notre projet est d’étudier les fonctions de deux hormones peptidiques (nommées URP1 et URP2) dans la mise en place et le maintien de la colonne vertébrale chez les poissons. Ces hormones sont produites par des neurones de la moelle épinière et agissent sur les muscles dorsaux du tronc. Chez le poisson-zèbre, notre modèle d’étude, en l’absence de ces deux hormones ou de leur récepteur, chez des poisons porteurs de mutations des gènes qui les codent, les animaux présentent une malformation de la colonne vertébrale. Ce défaut apparait chez la jeune larve. A ce stade, l’animal présente alors une simple courbure de l’axe avec la queue vers le bas (cyphose). La déformation évolue sensiblement au cours de la vie larvaire. Chez le juvénile, la colonne présente une double courbure en forme de S évoquant une scoliose. Ce phénotype ne semble pas s’aggraver pendant la croissance du juvénile ni plus tard chez l’adulte. En dehors de cette malformation, les animaux grandissent et vivent normalement. L’objectif de notre projet est de déterminer si ces hormones sont nécessaires uniquement chez la larve pour la mise en place de la colonne vertébrale ou si elles sont requises tout au long de la vie pour le maintien de la colonne.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet vise à déterminer les fonctions des neuropeptides URP1 et URP2 dans la formation de l’axe vertébrale des poissons. A long terme, ces travaux devraient apporter de nouvelles pistes d’études pour réduire la fréquence des malformations de la colonne chez les poissons d’élevage
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
3 types d’interventions sont utilisées dans ce projet : – 1 : Transgénèse : production d’animaux génétiquement modifiés. – 2 : Traitement par balnéation au tamoxifen 3 nuits consécutives pour induire une surproduction des hormones URP1 ou URP2. – 3 : Traitement par balnéation au metronidazole 3 nuits consécutives au metronidazole (balnéation) pour éliminer spécifiquement une population de neurones produisant les peptides URP1 et URP2 et ainsi supprimer la source de ces hormones.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La transgénèse est généralement sans effet mais est susceptible d’entrainer des malformations non souhaitées. La surproduction des hormones URP1 ou URP2 (induite par traitement au tamoxifen) et l’ablation des cellules sources d’URP1 et URP2 (induite par traitement au metronidazole) devraient entrainer des déformations de la colonne vertébrale. Le traitement au tamoxifen en lui-même est sans effet. Le traitement au metronidazole pourrait être toxique pour les animaux à la dose utilisée avec un risque de mortalité. Dans ce cas, la dose utilisée serait revue à la baisse.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux génétiquement modifiés créés sont utilisés comme reproducteurs jusqu’à l’âge de 2 ans. Dans le cadre des expériences de surproduction des hormones URP1 ou URP2 ou d’ablation cellulaire, les animaux sont élevés jusqu’à 6 mois (âge adulte) puis sont utilisés pour réaliser des analyses des différents tissus pouvant être affectés.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’étude dynamique des processus de morphogenèse (croissance et acquisition de la forme des tissus, organes et animaux) est essentielle pour comprendre de nombreuses étapes du développement embryonnaire et larvaire normal et pathologique. La morphogenèse de tissus et d’organes complexes, comme la colonne vertébrale, ne peut être reproduite totalement in vitro et nécessite de recourir à des organismes modèles animaux.
2. Réduction
Dans le cadre des traitements au tamoxifen ou au metronidazole, les expériences seront conduites par lots successifs de façon à pouvoir être arrêtées dès que les résultats obtenus seront concluants. Les phénotypes obtenus seront analysés à l’aide de tests statistiques adaptés.
3. Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions optimisées pour leur croissance et leur reproduction. Les embryons et larves sont maintenus dans un milieu d’élevage et les adultes dans de l’eau dont les paramètres sont surveillés très régulièrement. Les animaux sont nourris avec de la nourriture sèche pour assurer une croissance optimale ainsi que de la nourriture vivante (larves d’artémia, rotifères) pour permettre un enrichissement du milieu et sont maintenus à une densité adaptée afin d’éviter tout stress dû à une surpopulation ou un isolement. Pour la création des lignées génétiquement modifiées, l’utilisation d’un marqueur de transgénèse permet de sélectionner les embryons porteurs des transgènes d’intérêt sans avoir recours à des biopsies.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le poisson-zèbre (Danio rerio) est un modèle reconnu pour l’étude du développement embryonnaire et larvaire. Son développement rapide et externe, le grand nombre d’embryons synchronisés par ponte, la transparence des embryons, les possibilités d’édition du génome (production de lignées génétiquement modifiées porteuses d’un transgène ou d’une mutation d’intérêt) en font un modèle de choix pour la recherche. Les animaux génétiquement modifiés créés sont utilisés comme reproducteurs. Les animaux sont donc utilisés de la fécondation jusqu’à l’âge adulte. Dans le cadre des expériences de surproduction des hormones URP1 ou URP2 ou d’ablation cellulaire, les traitements sont réalisés entre 2 semaines (jeune larve) et 12 semaines (juvénile) afin d’en tester l’impact en fonction de l’âge des animaux. Les animaux sont ensuite élevés jusqu’à 6 mois (âge adulte) puis sont utilisés pour réaliser des analyses des différents tissus pouvant être affectés