Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2023-12-06 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-393834)
15 600 souris génétiquement modifiées vont être élevées, immunodéprimées ou frappées d’une cécité précoce, dans des procédures classées en souffrance légère. Le porteur décrit lui-même des lignées au phénotype « dommageable », avec dégénérescence rétinienne sévère et susceptibilité accrue aux infections, destinées à des protocoles sur la cryptosporidiose et la tuberculose. Une partie des souris part vers d’autres protocoles ou renouvelle les reproducteurs, le reste étant tué en surnombre ou en fin de « carrière » de reproduction. Sur le remplacement, il affirme qu’aucun système in vitro ne reproduit un « organisme entier » et conclut à la nécessité de la souris.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet consiste à élever différentes lignées de souris, génétiquement modifiées/altérées (= AGA : animaux génétiquement altérés), dont le phénotype est dommageable pour l’animal élevé au sein de la a plateforme expérimentale et qui serviront pour des protocoles réalisés également au sein de la plateforme expérimentale. Les souris sont élevées pour répondre aux besoins scientifiques des chercheurs de l’unité de recherche qui étudient (i) à mieux comprendre les mécanismes protecteurs ou pathologiques mis en jeu lors de la cryptosporidiose et la tuberculose et à (ii) plus particulièrement dans le cadre de la cryptosporidiose, à évaluer l’effet d’immunostimulants et de molécules anti-parasitaires dans des modèles murins expérimentaux sensibles à ces agents pathogènes telles que les souris immunodéprimées par délétions génétiques de gènes de l’immunité.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les bénéfices attendus de ce projet sont l’obtention de souris génétiquement altérée pour l’expérimentation correspondant aux besoins des projets correspondants. Comme précisé plus haut cryptosporidiose est une maladie zoonotique qui a une forte incidence dans les élevages de ruminants et qui est encore mal contrôlée par la chimiothérapie ou un vaccin. La compréhension des mécanismes immunitaires impliqués dans la protection est donc déterminante pour pouvoir indentifier des stratégies d’immunostimulation du système immunitaire notamment des jeunes individus afin de les rendre plus résistants ou plus résilients à l’infection. La compréhension des mécansimes immunitaires est donc essentielle pour la mise en place de stratégies efficaces. La recherche de nouveaux antiparasitaires plus efficaces que le produit possédant une autorisation de mise sur le marché (antiparasitaires) est une priorité de recherche et il convient d’évaluer les antiparasitaires sur les modèles sensibles à l’infection (souriceaux, veaux, agneaux, chevreaux, souris immunodéficiente : individus immunodéprimés). Les bénéfices attendus sont donc à la fois forts pour l’élevage de ruminants et l’humain qui sont tous deux infectés par le même parasite sur lequel nous travaillons. La contamination se fait par contact direct (animal-animal ; animal-humain ; humain-humain) ou indirect via l’environnement (eau de boisson insuffisamment traitée ou de piscine, aliment souillés…). Le contrôle de la maladie chez les animaux d’élevage bénéficie donc directement à l’environnement et à l’humain. Une meilleure compréhension des interactions hôte-pathogènes lors des infections mycobactériennes est essentielle pour développer de nouvelles approches visant à éradiquer la tuberculose bovine. Dans le cadre de la tuberculose, nous pourront ainsi définir les signes précoces de la maladie en analyse leur comportement grâce à la vidéosurveillance d’animaux infectés en isolateur. Cette lignée permettra aussi de caractériser le rôle des gènes de virulence pour la physiopathologie et la dissémination. Enfin, nous nous attacherons à une description exhaustive des réponses immunitaires chez les animaux infectés.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les souris seront élevées de façon conventionnelle (identification, surveillance quotidienne, mise en reproduction, change des cages) dans l’attente d’être intégrées dans nos protocoles de recherche
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Certaines lignées présentent certains degrés d’immunosupression par altération d’une cytokine, de son récepteur ou de cellules immunitaires. On peut donc s’attendre à une susceptibilité accrue aux infections (agents pathogènes intracellulaires par exemple). Pour les souris C3H, Elles sont homozygotes pour l’allèle donné et présentent une dégénérescence rétinienne sévère précoce.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux produits sont en majorité utilisés pour des protocoles expérimentaux ou pour renouveller les animaux reproducteurs. Les animaux non utilisés dans des protocoles expérimentaux (sous autorisation éthique validée) seront mis à mort à l’issue d’une « carrière » de reproducteur ou s’ils sont surnumérraires (nombre très réduits d’animaux).
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Pour étudier les réponses immunitaires de l’hôte ou des stratégies d’immunostimulation qui ciblent le système immunitaire, il n’est pas possible d’utiliser de système in vitro ou des méthodes alternatives suffisament élaborées pour reproduire un environnement tissulaire complexe tel que l’intestin (pour étudier la cryptosporidiose) ou le poumon (pour étudier la tuberculose). Cas de la cryptosporidiose : Pour étudier, l’effet de molécules anti-parasitaires (anti Cryptosporidium), il est possible dans un premier temps de faire un criblage de molécules in vitro sur des lignées de cellules épithéliales intestinales. La phase in vivo intervient pour avoir un environnement cellulaire plus complexe impossible à reproduire in vitro ou lorque l’on doit évaluer l’efficacité de métabolisation d’une molécule ou sa biodisponibilité dans l’organisme. La culture partielle des parasites est possible sur des lignées de cellules épithéliales intestinales et toutes les interactions que nous pouvons étudier dans cet environnement sont toujours réalisées en amont des expérimentations in vivo. Par exemple, si on veut étudier l’effet d’une cytokine sur les cellules épithéliales, on peut commencer à l’évaluer in vitro comme tous les essais d’antiparasitaires qui sont sélectionnés in vitro. La phase in vivo intervient pour avoir un environnement cellulaire plus complexe impossible à reproduire in vitro ou lorque l’on doit évaluer l’efficacité de métabolisation d’une molécule ou sa biodisponibilité dans l’organisme. Cas de la tuberculose : A ce jour, aucun système in vitro ne permet de reproduire la complexité du tissu pulmonaire et les processus complexes de recrutement des cellules immunitaires. Le modèle murin constitue un modèle expérimental pertinent.
2. Réduction
Le nombre d’animaux est réduit au minimum, mais en nombre suffisant afin d’éviter toute risque de perte d’une lignée. Le nombre est défini en fonction de la prolificité de la lignée et de l’expérience acquise dans l’élevage de ses lignées. Le maintien de ces derniers en statut SOPF (Specific and Opportunistic Pathogen Free) permet également de diminuer le nombre de reproducteurs nécessaires. Comme indiqué précédemment, la reproduction en plus grand nombre des animaux est fonction de la demande des chercheurs et des projets pour lesquels les protocoles et le nombre d’animaux ont été validés par le comité d’éthique local et le ministère. Pour le maintien des lignées (conservation d’un « noyau ») : A raison de 10 animaux par lignée (mâles et femelles confondus) et par génération, avec un renouvellement trimestriel, nous estimons le nombre à (10×4) x 5ans, soit 200 animaux par lignée gardé en vie. Donc 1600 animaux pour les 8 lignées sur les 5 ans. En se basant sur la formule de calcul de probabilité : F= (P/PP)/R, nous comptons 5,55 femelles qui’il faut mettre en reproduction pour obtenir 10 petits par génération (5 mâles et 5 femelles), 10 = (10/6)/30%. F = nb de femelles à mettre en accouplement P = nb d’animaux demandé PP = nb de petits par portée R = nb de femelles gestantes sur 1 accouplement (lié au cycle oestrien) = 30% Toutefois, la portée moyenne est de 6 petits par femelle, ce qui ferait si toutes les femelles mettaient bas, 30 petits par génération et par lignée. Mais afin d’éviter les surprises, nous allons compter la totalité des animaux si toutes les femelles mettaient bas. Ce qui nous ferait au final, un nombre théorique de 30 petits par générations x 4 renouvellements annuel x 8 lignées = 960 animaux par an, soit 960 X 5 ans= 4800 animaux juste pour le maintien du « noyau ». Ce qui nous fait : 45 (reproducteurs) x 3 (reproductions par an) x 5 ans x 8 lignées = 5400 animaux servant la multiplication des lignées. Puis en suivant le même raisonnement que le maintien de lignée si toutes les femelles mettaient bas, 30 (femelles mis en repro) x 6 (petits par portée) x 3 (fois par) x 5 ans x 8 lignées = 21600 animaux. Autre paramètre, toutes les lignées ne sont pas utilisées en même temps, ainsi pour se projeter par rapport à notre expérience des années précédentes, nous estimons une multiplication de la moitié des lignées annuellement, ce qui ferait 21600/2 = 10800 animaux.
3. Raffinement
Les animaux sont hébergés en conditions particulière de type exempt de pathogènes spécifiques et opportunistes. Le change est effectué dans des conditions d’hygiènes strictes. Un suivi sanitaire trimestriel est mis en place afin de surveiller leur statut sanitaire et des modes opératoires sont rédigés, validés, respectés et révisés régulièrement pour permettre de maintenir ce statut. Leur milieu de vie est enrichi et diversifié afin que les animaux puissent exprimer un comportement normal, propre à l’espèce. Parmi les différents types d’enrichissement utilisés, citons : la maison igloo. Ces enrichissements sont adaptés en fonction des lignées, de l’âge des animaux… en fonction de l’évaluation faite par les zootechniciens. Les cages sont pourvues au minimum de 2 enrichissements différents. D’autres enrichissements pourront être testés / utilisés au fil du temps, pour améliorer / diversifier l’environnement des animaux et leurs possibilités d’activité…, en fonction des propositions des fournisseurs en particulier. Les lignées sont identifiées par poinçon à l’oreille ; l’échantillon prélevé à cette occasion sert pour le génotypage des animaux d’intérêt, à garder pour le maintien et le suivi de la lignée. Concernant plus particulièrement les souris, modèle de la tuberculose, nous gardons un environnement enrichi unique sans diversification pour ne pas perturber les animaux à l’apparition du phénotype dommageable = leur cécité.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle murin est très largement utilisé par toute la communauté internationale travaillant sur la cryptosporidiose. L’infection mime bien celle que nous observons chez l’humain et les ruminants (même site d’infection : ileum), même suceptibilité liée au statut immunitaire, même souche parasitaire capable d’infecter l’humain, la souris et les ruminants). Le modèle murin permet l’utilisation de nombreux animaux trangéniques, leur génétique bien définie permet d’avoir des réponses homogènes. Leur reproduction rapide permet l’obtention régulière d’animaux, leur cycle court de reproduction permet des mises-bas synchronisées très utiles pour les expériences sur les nouveau-nés. Les modèles in vitro ne permettent pas de modéliser la complexité de la réponse immunitaire d’un organisme entier. De plus, les modèles murins d’infections mycobactériennes sont très bien établis et permettent de mimer la physiopathologie observée chez l’homme et le bovin. Le modèle murin permet une manipulation en animalerie de confinement de niveau 3 et nous avons à notre disposition de nombreux outils pour cette espèce : kits, anticorps. Les animaux seront utilisés pour la reproduction : il y aura donc les deux sexes à l’âge adulte, des femelles gestantes et allaitantes, ainsi que leurs nouveau-nés qui suivront leur croissance jusqu’au sevrage puis jusqu’à leur maturité pour ensuite être mis en accouplement. à leur tour. Pour les projets en lien avec la cryptosporidiose, les animaux âgés entre 3 et 7 jours en début d’expérimentation seront fournis (encore accompagnés de leur mère) ainsi que des souris adultes de sexe indéterminé généralement âgés de 8 à 20 semaines. Pour les projets en lien avec la tuberculose, les souris adultes seront âgées de 6 semaines. Il nous faut des animaux ayant un système mature compétent pour cela il nous faut des animaux adultes mais pas trop âgées. De plus, nous utilisons un modèle validé par la communauté scientifique.les souris adultes seront âgées de 6 semaines. Il nous faut des animaux ayant un système mature compétent pour cela il nous faut des animaux adultes mais pas trop âgées. De plus, nous utilisons un modèle validé par la communauté scientifique.