Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 12/08/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-330238)
À un ou deux jours de vie, des souriceaux sont séparés de leur mère jusqu’à dix minutes pour recevoir une injection, un geste qui peut les faire saigner. Une partie d’entre eux est tuée à neuf jours pour enregistrer l’activité de leurs neurones, les autres subissent à vingt-trois jours un prélèvement de queue pour génotypage et la pose d’une puce sous la peau, puis huit tests comportementaux entre trente et quarante-quatre jours mesurant l’anxiété, les comportements répétitifs et la mémoire. 558 souris vont être utilisées au total, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, une partie portant les mutations observées chez des enfants atteints de troubles neurodéveloppementaux graves, les autres utilisées comme témoins. Le cerveau est prélevé sur chacune après sa mise à mort.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les canaux sodiques (protéines qui transportent des ions sodium) sont essentiels pour les activités électriques des neurones, base du fonctionnement du cerveau. De nombreuses mutations de canaux sodium causent des « Troubles tardifs neurodéveloppementaux graves de l’enfance », apparaissant entre 3 mois et quelques années. Des études fonctionnelles des mutations humaines ont proposé que les mutations induisent une réduction de la fonction d’un canal sodique particulier (50% de diminution d’activité). Un nouveau mécanisme pathologique pour les mutations causant des « Troubles tardifs neurodéveloppementaux graves de l’enfance » a été montré : elles diminuent la fonction des canaux mutés, mais il y a aussi un effet d’inhibition des canaux mutés sur les canaux non mutés (dominance négative). Cela entraîne une réduction de l’activité des canaux anormalement supérieure à 50 %. Il n’existe pas de traitement efficace pour ces troubles. Aucun médicament activateur de l’activité de canaux sodiques n’est disponible. Dans ce projet, nous testerons une nouvelle molécule qui bloque l’inhibition des canaux mutés sur les non mutés. L’effet attendu est que cette molécule puisse restaurer la fonction des canaux sodiques, améliorer le fonctionnement des neurones et donc atténuer les troubles observés sur les animaux. Nous utilisons des souris porteuses des mêmes mutations génétiques que celles observées chez les enfants atteints. Des enregistrements sur neurones permettent d’étudier en détail l’activité des canaux sodiques présents dans les neurones. Plusieurs tests comportementaux permettent de mesurer les troubles induits par la mutation (anxiété, comportement répétitif, mémoire, interaction sociale, …). Nous allons par conséquent injecter les animaux avec la molécule décrite ci-dessus et étudierons ensuite les conséquences sur l’activité électrique des neurones et sur le comportement. En cas de succès, ce serait la première molécule améliorant l’activité de ce type de canal et utilisable comme médicament. Cette stratégie serait aussi applicable à d’autres maladies dont le mécanisme est dû à un effet de dominance négative.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Nos résultats peuvent fournir des informations importantes sur les mécanismes des troubles neurodéveloppementaux en général, et notre stratégie thérapeutique pourrait également être utilisés pour des études sur d’autres pathologies impliquant des dominances négatives. Les maladies liées aux canaux sodiques qui nous intéressent sont considérées comme des maladies orphelines pour lesquelles aucune solution thérapeutique satisfaisante n’est disponible. Ici, nous avons défini une stratégie qui peut aider à réduire l’impact sévère de ces mutations sur les caractéristiques du système nerveux central. Il est important de souligner que l’utilisation d’une molécule bloquant la dominance négative d’un canal muté sur un canal non muté peut avoir la capacité de traiter des dysfonctionnements de canaux indépendamment de la nature de la mutation génétique et peut représenter une solution uniforme pour un ensemble de symptômes et de patients divers.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Tous les animaux âgés de 1 ou 2 jours subiront une injection (15 sec environ). Dans une procédure, les animaux subiront à l’âge de 23 jours un prélèvement sur la queue pour génotypage (2 sec) et la pose d’une puce nécessaire à un test (5 sec) puis 8 tests comportementaux (durées allant de 6 à 40 min, âge 30-44 jours) afin de mesurer leur niveau d’anxiété, d’éventuels comportements répétitifs, leur mémoire.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Dans toutes les procédures, l’injection peut induire un saignement et nécessite une séparation maternelle pendant un maximum de 10 minutes, cela peut induire un stress léger pour la mère et le petit. Dans toutes les procédures les prélèvements pour génotypage peuvent provoquer un saignement. Dans une procédure l’implantation sous-cutanée d’une puce, peuvent induire une légère douleur passagère et une gêne. Un test comportemental peut induire un stress léger.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux sont mis à mort pour prélever le cerveau.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Nous avons réalisé des expériences sur des cellules exprimant les canaux sodium mutés d’intérêt et démontré les effets du peptide d’intérêt. Les modèles animaux sont maintenant essentiels pour ce projet car ils permettront d’étudier les effets du peptide appliqué sur un organisme entier et faire preuve de concept pour une utilisation thérapeutique.
2. Réduction
Le nombre d’animaux à utiliser a été calculé par une analyse de puissance statistique. Nous utiliserons les souris mâles et femelles et les souris mutantes et non-mutantes de chaque portée, soit la quasi-totalité des animaux sauf pour une procédure ou la fenêtre d’âge utilisable est très restreinte d’ou l’utilisation de 1 à 3 souriceaux par portée (cela concerne 28+7=29 portées au maximum et 10 au minimum).
3. Raffinement
Une fois sevrés, les animaux seront élevés dans un environnement enrichi : avec matériau de nidification, buchette en bois et igloo en polycarbonate offrant un abri sombre. Les animaux seront régulièrement manipulés pour réduire le stress dû à la présence d’un humain et une grille d’observation sera utilisée pour évaluer les points limites et apporter les réponses adéquates, dont l’injection d’un antalgique en cas de douleur. Des périodes d’habituation seront réalisées pour diminuer le stress provoqué par les appareils.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris permet un élevage rapide avec une période de gestation de 21 jours et un sevrage également après 21 jours. Nous avons fait la caractérisation phénotypique des 2 lignées, par conséquent nous connaissons bien ce modèle et les résultats attendus lors des tests comportementaux. Pour toutes les procédures, les souriceaux seront injectés à 1 ou 2 jours afin d’agir dès la synthèse des protéines canal. Une procédure nécessite de mettre à mort les animaux à 9 jours pour pouvoir enregistrer l’activité des neurones. L’autre procédure commence après le sevrage (23 jours) et les tests comportementaux entre 30 et 44 jours car après les problèmes comportementaux observés sont moins marqués.