Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 02/06/2026
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-339547)
Des femelles gestantes sont opérées pour injecter le cytomégalovirus dans le cerveau de leurs embryons, les ratons nés subissent des tests sensorimoteurs quotidiens, puis une tumeur cérébrale leur est implantée à deux mois. 1 274 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance majoritairement sévère, tous tués à l’issue. Le porteur décrit chez les ratons des crises d’épilepsie généralisées corrélées à des morts subites. Les femelles sont tuées faute de pouvoir être réutilisées, la descendance pour analyse post-mortem.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les infections congénitales à cytomegalovirus (CMV) concernent environ 1% des naissances et représentent une cause majeure de troubles du développement cérébral, pouvant notamment causer surdité, paralysie cérébrale, épilepsie, déficience intellectuelle, etc. Une influence sur la survenue ultérieure d’autisme ou de schizophrénie a aussi été évoquée. En dépit de leur fréquence et de leurs conséquences médicales et socio-économiques, les mécanismes des troubles neurologiques liés aux infections congénitales au CMV restent peu étudiés et mal connus. Ainsi, les options préventives et thérapeutiques restent limitées. L’étude de modèles animaux pertinents, notamment chez le rongeur, et utilisant les CMVs spécifiques de ces espèces, représente une approche indispensable pour appréhender ces mécanismes évolutifs, liés aux développements respectifs du système immunitaire cérébral et des réseaux neuronaux, et à leurs interactions réciproques, dans un contexte ou gestation et statut immunitaire maternel doivent aussi être pris en compte. L’objectif principal de ce projet est d’explorer chez le rat l’impact d’une infection précoce anténatale par le CMV sur le développement futur d’une tumeur cérébrale ultérieure, aux niveaux moléculaire et cellulaire, en nous intéressant particulièrement aux cellules immunitaires du cerveau.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les infections congénitales par le cytomégalovirus (CMV) sont fréquentes (0.7 à 1% des naissances) et représentent une cause majeure de pathologie neuro-développementale, avec des conséquences médicales sévères et un impact socio-économique important. Cependant, les mécanismes restent mal compris et peu abordés. De ce point de vue, notre projet doit apporter des informations importantes pour apprécier ces mécanismes, en abordant les relations entre infection cérébrale fœtale par le CMV, immunité cérébrale retardée, et développement de tumeur cérébrale.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Des femelles gestantes sont opérées sous anesthésie générale, afin d’accéder aux embryons et d’injecter le cytomegalovirus (CMV) dans les cerveaux embryonnaires. Dépendant du nombre d’embryons, la chirurgie dure de 30 à 45 minutes ; le muscle et la peau sont suturés. Au premier jour postnatal, les ratons d’une même portée sont tatoués au niveau des pattes avant et/ou arrière, et suivis quotidiennement pendant les deux premières semaines de vie postnatale (mesures de masse corporelle, réalisation de tests sensorimoteurs (test du réflexe de retournement lorsque l’animal est placé sur le dos, test du réflexe d’éloignement du vide lorsque la tête de l’animal est dans le vide, l’animal étant posé sur une plateforme élevée d’environ 8 cm), observation de la survenue de crises généralisées d’épilepsie) ; chaque session de tests dure environ 2-3 minutes. Après le 60eme jour de vie postnatale (P60), certains animaux sont opérés sous anesthésie générale (durée d’environ 30 minutes) pour implanter des cellules qui provoqueront l’apparition d’une tumeur cérébrale dans le cortex. Les animaux sont euthanasiés à la fin des expérimentations.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les femelles gestantes sont opérées sous anesthésie générale pour accéder aux embryons et réaliser des injections dans les cerveaux embryonnaires. L’anesthésie des femelles gestantes peut engendrer des dépressions respiratoires, une hypothermie, une déshydratation. La chirurgie elle-même peut engendrer en post-opératoire sur des temps courts (1 à 3 jours maximum) de rares et faibles hémorragies vaginales, des avortements partiels, des douleurs abdominales, une diminution de la mobilité / inactivité, une perte de poids, une inflammation des sutures Les femelles gestantes sont isolées lors de la période post-opératoire jusqu’à la mise bas. Leur bien-être après chirurgie est évalué quotidiennement par des mesures de paramètres cliniques et comportementaux. La majorité des femelles gestantes (de plus de 97%) récupèrent très bien après la chirurgie et la gestation se poursuit jusqu’à la mise bas. Chez les ratons nés après l’infection cérébrale au CMV in utero, un ensemble de signes cliniques sont attendus. Leur suivi quotidien au cours des deux premières semaines de vie postnatale a mis en évidence la survenue : d’hyperextension des membres inférieurs ; de crises d’épilepsie généralisées tonico-cloniques déclenchées par la manipulation, et correlée à la survenue de mort subite (sudden unexpected death in epilepsy, SUDEP) ; d’un défaut de développement de réflexes sensorimoteurs évalués par le test d’éloignement du vide (cliff aversion test) et le test de retournement (rigthing reflex). Le développement d’une tumeur cérébrale dans le cortex de rat adulte est associé à une dégradation de l’état général des animaux, notamment une perte d’appétit, une perte de masse corporelle, et une diminution de l’activité.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les femelles sont euthanasiés car elles ne peuvent pas être réutilisées. La descendance est mise à mort pour analyses post mortem.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les mécanismes neurophysiopathologiques des infections congénitales par le CMV reposent de manière inhérente sur des interactions développementales multiples, entre la dynamique de l’infection virale elle-même, celle des réseaux neuronaux, et celle des systèmes immunitaires cérébral foetal et maternel. Il est évident que certains de ces évènements, ainsi que leur complexité, et leurs relations réciproques, ainsi que leurs conséquences à long terme comme envisagé dans le projet, ne peuvent être modélisés in vitro y compris en utilisant des organoïdes cérébraux, et encore moins par bio-informatique. Une partie de nos expériences d’enregistrements des activités épileptiques sera réalisée in vitro (tranches aigues de cerveau), afin de réduire l’expérimentation sur l’animal vivant.
2. Réduction
Nous avons basé le nombre minimal d’animaux nécessaires sur la base de nos résultats antérieurs, et sur des calculs classiques de puissance statistique pour les tests les plus usuels. Nous optimisons la réduction des animaux utilisés de plusieurs manières : – chaque gestation et tous les embryons injectés in utero sont utilisés. – par ailleurs, le principe de réduction sera appliqué, car les animaux seront suivis au cours de notre projet, depuis les tests neurologiques néonataux, jusqu’aux enregistrements in vitro et aux analyses immunohistopathologiques réalisées chez l’adulte. Ceci aura l’avantage de permettre d’établir d’éventuelles corrélations entre plusieurs anomalies chez les mêmes animaux ayant passé l’ensemble des tests.
3. Raffinement
Chaque rate et sa portée sont hébergées dans une cage avec nourriture et eau à volonté. Après sevrage (vers le 28e jour), les rats mâles et femelles sont séparés et hébergés à 2-4 par cage. L’environnement est systématiquement enrichi avec du papier foisonnant et un tunnel en carton permettant la confection d’un nid ; les rats adultes auront en plus une buchette à ronger. Avant les chirurgies (gestantes et rats adultes), réalisées sous anesthésie générale, la douleur est systématiquement prise en charge par l’injection sous-cutanée d’analgésique et d’anti-inflammatoire, et par l’application d’analgésiques locaux. Pendant la chirurgie, les animaux sont placés sur un tapis chauffant, leur rythme respiratoire est surveillé en permanence. Une injection ip de sérum physiologique à 38°C est réalisée en fin d’intervention pour réhydrater les animaux. Après leur réveil, ils sont placés sur un tapis chauffant pendant au moins 30 minutes. Les rats adultes ayant reçu l’injection stéréotaxique sont replacés avec leurs congénères. Un suivi post-chirurgical est réalisé afin de détecter des points-limites précoce et adaptés. Seront surveillés chez les rates gestantes l’absence d’hémorragie vaginale et la date de la mise bas (euthanasie si retard de plus de 24 heures), et chez tous les animaux, la cicatrisation (nettoyage de la plaie et nouvelles sutures si besoin), la perte de poids (euthanasie si plus de 20%), l’hypothermie (froid au touché), l’apparition de signes de douleur (prostration, agressivité, absence de réaction aux stimuli). Si un score de points-limites est supérieur à 3, une injection d’analgésique sera pratiquée : buprénorphine ou anti-inflammatoire non stéroïdien en sous-cutanée toutes les 8 à 12 heures (doses utilisées dans l’ensemble de notre projet). Les ratons sont également suivis, avec une surveillance de la prise de poids, et l’observation de phénotypes caractéristiques de notre modèle (échec aux tests sensorimoteurs, hyperextension des membres inférieurs, crises généralisées tonico-cloniques). Ces mesures seront quotidiennes du 1er au 14eme jour de vie postnatale (P14). Après P14, seul le poids sera mesuré, une fois par semaine jusqu’au sevrage et au-delà.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les animaux que nous utilisons, en l’occurrence les rats, sont des rongeurs de petite taille et d’élevage facile, avec une gestation d’une durée adaptée aux exigences des travaux de recherche. Ils possèdent un système nerveux central dont le développement présente de nombreuses similitudes avec celui du système nerveux humain, et dont l’organisation, certes simplifiée, est cependant suffisamment complexe pour être représentative. D’une manière générale, ils constituent des modèles de choix pour l’étude des mécanismes pathologiques du développement cérébral. Le rat est particulièrement adapté à des études des propriétés et activités électriques des cellules nerveuses, cognitives et comportementales. Dans le projet présenté ici, le choix de l’espèce est aussi orienté par l’utilisation d’une souche de cytomégalovirus de rat recombinante, car les cytomégalovirus, y compris ceux de rat, sont spécifiques d’espèce. Les rates gestantes seront âgées d’environ 10 semaines à 6 mois. Les infections in utero seront réalisées au 15e jour de développement embryonnaire, donc au début du dernier tiers de gestation, ce stade d’infection tenant compte de l’état de développement cérébral, d’impératifs méthodologiques, et conduisant à reproduire les conséquences neurologiques postnatales rappelant la pathologie humaine modélisée ici. L’étude des activités épileptiformes in vitro et des cellules immunitaires cérébrales sera réalisée entre le 75e et le 90e jour postnatal, période où la tumeur est susceptible d’altérer le fonctionnement cérébral pour déclencher des activités épileptiques et où les cellules immunitaires sont abondantes dans le microenvironnement tumoral.