Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 30/06/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-509225)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Nous nous intéressons à la barrière sang-moelle osseuse formée par les vaisseaux sanguins dans la moelle osseuse. Ces vaisseaux sont le site unique d’entrée dans la circulation de toutes les cellules sanguines et le site d’entrée dans la moelle lors des greffes de cellules souches. Comment les cellules de ces vaisseaux maintiennent leur fonction de barrière tout en étant perpétuellement sujettes aux cellules qui les traversent est peu étudié. Il est particulièrement important d’entreprendre ces études car différentes maladies modifient les propriétés de la moelle et sont susceptibles de modifier la fonction de barrière de ces vaisseaux. Nous avons déjà mis en évidence que dans des modèles de maladies de moelle osseuse, mimant les cancers de la moelle (myélofibrose) ou la chimiothérapie, ces vaisseaux sont modifiés, avec modifications de l’expression de différentes protéines. Les objectifs globaux du projet sont d’évaluer si et comment ces conditions pathologiques que l’on retrouve chez l’homme (myélofibrose, chimiothérapie) impactent la fonction de perméabilité des vaisseaux aux molécules et aux cellules. Nous étudierons cet aspect chez la souris à l’état de base et après avoir induit la myélofibrose ou la chimiothérapie. La perméabilité aux molécules sera évaluée par la mise en place de modèles d’injection de colorant puis observation par microscopie intravitale . Pour étudier le rôle des protéines d’intérêt, nous disposons de souris génétiquement modifiées pour ces protéines et chercherons à évaluer la perméabilité de leurs vaisseaux par comparaison avec les souris contrôles appropriées.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
A l’heure actuelle, très peu de choses sont connues sur la biologie des vaisseaux de moelle osseuse, du fait de leur rareté et de la difficulté de les isoler et de les cultiver. Ce projet permettra de mettre en lumière le comportement de ces vaisseaux, comprendre comment ils tolèrent le passage incessant des cellules sanguines matures dans la circulation tout en maintenant leur rôle de barrière sanguine. Les bénéfices à court terme sont de comprendre les mécanismes qui régulent cette barrière. Les bénéfices à long terme visent 1) les patients développant une myélofibrose ou traités par chimiothérapie, avec la possibilité de pouvoir favoriser ou freiner l’entrée des cellules sanguines dans la circulation; 2) l’extravasation de cellules dans la moelle: en comprenant le comportement de cette barrière, on pourra envisager de la moduler pour par ex. accélérer/améliorer la prise de greffe de cellules souches hématopoiétiques, ou à l’inverse freiner l’entrée de cellules tumorales circulantes qui provoquent des métastases dans la moelle osseuse.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Induction de la myélofibrose: injections d’un agent stimulant la production de plaquette, 1 fois par semaine pendant 3 semaines, sur animaux vigiles (3 secondes). Traitement chimiothérapeutique: injection unique sur souris vigile (3 secondes). Inactivation d’un gène: injections sur souris vigile (temps d’injection 5 secondes), une fois par jour pendant 10 jours consécutifs. Anesthésie profonde pour chirurgie terminale et observation de la fluorescence : analgésique: injection unique sur souris vigile (sc 3 secondes), anesthésiant: injection unique sur souris vigile ( 3 secondes), pas de réveil jusqu’à la fin de la procédure chirurgicale et de l’observation. La chirurgie par elle-même dure 15 minutes. L’observation par microscopie se fait en température thermostatée à 37°C, pendant 3h au maximum.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Injection des médicaments sur souris vigile: nécessite la contention de l’animal, ce qui entraine un stress et une douleur légère de courte durée au point d’injection. Chirurgie: déshydratation liée à l’anesthésie
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
L’imagerie intravitale nécessite une chirurgie et l’incision de la peau du crâne, ainsi que l’injection systémique de colorants et marqueurs vasculaires. Nous optons pour une procédure terminale 1) pour éviter toute souffrance au réveil liée à la suture des tissus; 2) les souris ne sont pas réutilisables dans d’autres expériences du fait de possibles interférences/artéfacts liés aux injections des produits.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet repose sur un mécanisme complexe faisant intervenir non seulement les cellules endothéliales en tant que telles mais également le contexte physiologique ou pathologique (propriétés biochimiques et mécaniques du tissu médullaire, flux sanguin , réseau microvasculaire extrêmement dense, myélofibrose, myélosuppression,…), et sur animal vivant. De ce fait, ces expériences sont irremplaçables, il n’existe pas encore de modèle au point permettant de recréer toutes cette complexité. En outre, nous utilisons des modèles de souris inactivées pour des gènes ou mimant une mutation humaine.
2. Réduction
Les méthodes pour visualiser la perméabilité vasculaire sont bien décrites dans la littérature et nous nous y réfèrerons concernant les doses à injecter, donc nous ne prévoyons pas d’étude pilote. Le nombre d’animaux sera réduit au minimum par l’emploi de méthodes statistiques adaptées et d’après notre expérience passée utilisant cette technique, et par la possibilité de pouvoir observer sous le microscopes différents champs pour une même souris.
3. Raffinement
Le stress et la douleur de tous les animaux utilisés dans ce projet sont pris en compte et sera minimisé : – Par l’hébergement dans des cages en fonction des groupes sociaux. Ces cages seront munies de particules de bois et enrichies avec des carrés de cellulose, bâtonnets de coton, frisure de papier, ce qui leur permet d’organiser leur environnement selon leurs besoins. Les animaux sont entre 2 et 3 par cage afin d’éviter le stress causé par l’isolement. Après chaque injection, on leur apportera à leur réveil de la nourriture apétente en gel, comme forme de « récompense ». – – Par l’utilisation de dispositifs de contention non stressant pour l’animal. -Par une anesthésie et une analgésie de l’animal avant l’injection de certains traitements. – Par l’installation de l’animal sur une plaque chauffée à 38°C afin lutter contre l’hypothermie pendant tous les gestes sur animaux anesthésiés. Pendant toutes les expérimentations, les animaux sont surveillés par du personnel entrainé pour vérifier l’absence de signe de douleur grâce à des points limites spécifiques établis pour chaque procédure. Ces points limites, s’ils sont atteints, permettront de soustraire l’animal aux procédures expérimentales et ainsi limiter sa souffrance.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La moelle osseuse de la souris reproduit la complexité de celle de l’homme. L’os du crâne de la souris est très fin et donc translucide, ce qui nous permet de visualiser les vaisseaux sanguins de la moelle par fluorescence directement à travers l’os intact, sans avoir recours à une chirurgie lourde. Nous disposons de souris génétiquement modifiées pour nos gènes d’intérêt. Les souris seront observée au stade jeune adulte (8-18 semaines) car la vascularisation de la moelle se modifie avec le vieillissement.