Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/02/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-384253)
1 090 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles subissent l’ablation d’une phalange pour identification et biopsie, des administrations de substances, une hémicastration sous anesthésie puis une perfusion létale de fixateur, pour étudier la stabilité des ARN au cours de la spermatogenèse. Le porteur affirme que la phalangectomie avant dix jours cause une douleur minime car les fibres nerveuses ne sont pas encore myélinisées. Les retombées sur le cancer, le VIH et la stérilité sont renvoyées au long terme.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’ADN (acide désoxyribonucléique) est constitué de gènes servant à la fabrication des protéines qui sont nécessaire au fonctionnement des cellules. L’information contenue dans ces gènes est dans un premier temps recopié sous forme d’une molécule transitoire appelée ARN (acide ribonucléique). Une fois que l’ARN à fabriqué les protéines il est dégradé afin d’arrêter leurs productions. Ceci permet de réguler la quantité de protéine dans la cellule. L’étape de dégradation de l’ARN est contrôlée par un complexe de régulation qui détermine la stabilité de l’ARN. Notre projet consiste à étudier les mécanismes intervenant dans la stabilité des ARN. Nous utiliserons un modèle présentant une défaillance de ce complexe de régulation, qui se traduit par la stérilité chez le mâle.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Notre projet fournira une nouvelle compréhension de la fonction du complexe de régulation qui détermine la stabilité de l’ARN et de son implication dans la spermatogenèse (processus aboutissant à la production de spermatozoïdes). A plus long terme, notre projet va induire une meilleure compréhension des maladies telles que le cancer, l’infection par le VIH, les maladies génétiques rares et la stérilité, qui sont liées à l’altération de ce complexe. Ceci va permettre de développer des thérapies.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Toutes les interventions décrites ci-dessous nécessitent d’immobiliser les souris avec la main (contention non traumatisante de 20 à 30 secondes). – Phalangectomie (avant l’age de 10 jours) sur animaux vigiles pour identifier les animaux et prélever la biopsie. Réalisée 1 fois dans leur vie. – Administration de substance (à 3 jours) pour synchroniser la spermatogenèse. Réalisée 1 fois dans leur vie. – Administration d’une molécule (à 8-10 semaines) pour suivre l’évolution d’une cellule (traceur). Réalisée 1 fois dans leur vie. – Administration d’analgésique (15 minutes avant l’hémicastration). Réalisée 1 fois dans leur vie. – Hémicastration (2 heures après l’administration de traceur). Anesthésie gazeuse de l’animal dans une boîte à induction en plexiglas puis sous un masque (narcose en 2 à 3 minutes). La chirurgie (incision/prélèvement/suture) prend 10 minutes. Reprise de l’activité normale généralement observée en 15 minutes. -. Administration d’anesthésique/analgésique (à partir de l’age de 8 jours) en dose létale pour perfuser un fixateur histologique. Etape finale réalisée 9 ou 18 jours après l’hémicastration. Les souris sous anesthésie générale profonde en moins de 5 minutes. La perfusion (10 minutes) résulte en la mort de l’animal.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Nous allons générer des souris porteuses de mutation dans un type de cellule du testicule, ce qui entraîne une stérilité des mâles mais ne génère aucune douleur. Les procédures expérimentales tel que l’ablation de phalanges, l’administration de substances et l’hémicastration mises en œuvre engendrent une douleur minime aux animaux. La phalangectomie réalisée avant l’âge de 10 jours entraine une douleur minime du fait qu’à cet âge les fibres nerveuses sont encore non myélinisées. L’administration de substance induit une douleur identique à celle de l’introduction d’une aiguille sous la peau L’hémicastration est réalisée sous anesthésie générale avec analgésie mais elle peut entrainer une perte hydrique, une sécheresse oculaire, une perte de poids, une hypothermie et une douleur au niveau de la plaie. Dans ce cas, les animaux feront l’objet d’une surveillance quotidienne et le vétérinaire sera prévenu si nécessaire et des mesures appropriées seront prises pour soulager l’animal.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Pour des analyses histologiques et moléculaires, une mise à mort est nécessaire en fin de procédure pour tous les animaux décrits dans ce projet, et ceci en respectant les points limites.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Notre étude vise à comprendre les effets de la dégradation de l’ARN dans un système physiologique (la spermatogenèse). Etant donné que la spermatogenèse est un processus complexe qui fait intervenir plusieurs types cellulaires du testicule, seule une approche expérimentale avec des animaux permet d’atteindre notre objectif. Le remplacement par un système in vitro (1er R de la règle des 3R) est impossible.
2. Réduction
Le nombre d’animaux requis est calculé au plus juste pour satisfaire aux exigences en matière de réduction du nombre d’animaux utilisés tout en assurant la qualité des résultats obtenus et la robustesse de leur validité statistique en utilisant des tests statistiques adaptés. A chaque stade nous analyserons 3 mâles contrôles et 3 mâles mutants pour les analyses morphologiques et 10 mâles contrôles et 10 mâles mutants pour les analyses moléculaires. La stratégie des accouplements permet d’obtenir la moitié des animaux contrôles et l’autre moitié des animaux seront mutants. Cependant, étant donné que notre travail porte sur l’étude de la spermatogenèse, seuls les males (statistiquement la moitié des naissances) serviront pour l’expérimentation. La réduction du nombre d’animaux (2e R de la règle des 3R) est donc appliquée dans notre projet.
3. Raffinement
Tout est mis en œuvre pour le bien-être des animaux, la surveillance de l’état de santé et des actions appropriées sont réalisées à l’animalerie si nécessaires (soins, analgésie, …). Le bien-être est surveillé en permanence et toute altération du comportement des animaux (souffrance, angoisse) sera immédiatement discutée avec les responsables de la structure du bien-être animal (SBEA) pour prendre les mesures correctives nécessaires. Les animaux générés ne souffrent pas car le phénotype attendu se limite à la stérilité des mâles. La douleur résultant de la phalangectomie est minimisée en prélevant la phalange avant l’âge de 10 jours, âge en dessous duquel les fibres nerveuses sont non myélinisées. Pour les animaux, dont les traitements doivent être administrés à l’âge de 3 jours, la phalangectomie sera réalisée à l’âge de 1 jour (afin de traiter que des animaux de génotype intéressant). Pour les autres animaux expérimentaux, la phalangectomie sera réalisée entre 7 à 10 jours après la naissance, quand les doigts des souriceaux sont écartés. Nous prenons soin de n’amputer que la phalange distale en utilisant des outils fins et après un entrainement sur des cadavres. Les traitements seront réalisés par un expérimentateur qualifié ayant suivi une formation à la manipulation des rongeurs afin de minimiser les nuisances sur les animaux. La douleur de l’hémicastration sera minimisée en administrant un Anti-Inflammatoire Non Stéroïdien (AINS) avant l’opération. Pour diminuer le stress de l’animal et faciliter sa thermorégulation la phase de réveil est surveillée sur plaque chauffante et un nid de coton ou un nid végétal est ajouté dans chaque cage. Pour faciliter sa réhydratation une injection de sérum physiologique sera réalisée à la fin de la chirurgie et de la nourriture sous forme de gel sera mise à disposition au fond de la cage. Le raffinement (3e R de la règle des 3R) est donc appliqué dans notre projet.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
De par ses nombreuses ressemblances génétiques et physiologiques avec l’Homme, et les facilités de modification de son génome, la souris est un excellent modèle pour appréhender la physiopathologie des maladies humaines. De plus, il s’agit d’une espèce simple à élever et proléfique. Dans notre projet, nous utilisons la spermatogenèse comme modèle d’étude. C’est un processus qui se met en place depuis la naissance jusqu’à l’âge adulte et qui évolue quand la souris vieillit. Nous allons analyser différents stades dans la spermatogenèse. Les études débuteront peu de temps après la naissance (à l’âge de 1 semaine) pour étudier la mise en place de la spermatogenèse. Des souris adultes (à l’âge de 8 à 10 semaines) serviront à étudier le maintien de la spermatogenèse. Les plus vieilles souris (à l’âge de 1 an) permettront d’étudier le vieillissement testiculaire.