Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 30/05/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-637468)
4 320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue pour prélèvement du cerveau et d’autres tissus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacune passant jusqu’à deux fois en contention dans un tube d’IRM et donnant six gouttes de sang en deux heures après incision du bout de la queue. La moitié d’entre elles, soit 2 160 souris, reçoit un régime hyperlipidique pendant trois semaines à quinze mois pour développer une obésité, avec une prise de poids que le porteur estime pouvoir atteindre 200 % du poids initial. 2 400 subissent en plus une chirurgie cérébrale d’une heure pour injection d’un virus, et 1 920 un gavage quotidien de tamoxifène pendant cinq jours. Le porteur annonce à long terme de nouvelles stratégies contre l’obésité, quand l’objectif immédiat reste de cartographier des sous-populations de neurones de l’hypothalamus.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’obésité est un problème de santé très sérieux, souvent lié à des maladies comme le diabète ou les problèmes cardiaques. Dans le cerveau, une région appelée l’hypothalamus joue un rôle clé pour contrôler la faim et gérer l’énergie du corps. Cela se fait grâce à des cellules nerveuses spécialisées, appelées neurones, qui aident à limiter la prise alimentaire et à réguler le métabolisme. Si ces neurones ne fonctionnent pas bien, cela peut conduire à l’obésité. Cependant, tous les neurones ne sont pas identiques. Notre objectif est de mieux comprendre cette diversité pour savoir comment ces neurones influencent l’obésité. Pour cela, nous utiliserons des outils génétiques pour marquer ces neurones et suivre leur évolution dans le temps. Nous testerons également une technologie innovante pour activer ou désactiver précisément les certaines sous-population de neurones, grâce à des molécules spécifiques. Cela nous aidera à voir comment ces cellules influencent le métabolisme et le développement de l’obésité. Dans chaque modèle, nous soumettrons la moitié des souris à un régime riche en graisses pour observer l’apparition et l’évolution de l’obésité sur des périodes allant de quelques semaines à plus d’un an. Avec ce projet, nous espérons mieux comprendre le rôle des neurones de l’hypothalamus et leurs sous-populations, afin de trouver de nouvelles stratégies pour prévenir ou traiter l’obésité.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Selon l’Organisation Mondiale de la Santé, plus d’un milliard de personnes dans le monde sont touchées par l’obésité, ce qui en fait une priorité de santé publique. Les traitements actuels s’avèrent peu efficaces, et les interventions durables se limitent souvent à des techniques invasives comme la chirurgie bariatrique (opération chirurgicale visant à réduire ou court-circuiter l’estomac), qui n’offre pas toujours de résultats garantis. Face à ce défi, approfondir notre compréhension des mécanismes biologiques impliqués dans l’obésité devient crucial pour développer des solutions thérapeutiques plus adaptées et efficaces à l’avenir. À court terme, notre projet fournira de nouvelles informations sur les processus qui encouragent la consommation d’aliments hypercaloriques et participent au développement de l’obésité et des comorbidités associées. De plus, il s’inscrit dans un cadre de recherche international visant à déchiffrer les rôles spécifiques des différentes sous-populations de neurones. À plus long terme, ce projet pourrait ainsi mener à de nouvelles stratégies thérapeutiques pour mieux lutter contre l’obésité.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Administration orale (1920 animaux) : Chaque souris recevra un médicament par voie orale une fois par jour pendant 5 jours. Cette procédure est rapide, ne durant que 15 secondes par animal, et ne nécessite pas d’anesthésie. Nous manipulons les souris avec soin pour éviter tout stress. Chirurgie cérébrale (2400 animaux) : Une intervention chirurgicale sera réalisée sous anesthésie générale pour garantir l’absence de douleur. Chaque souris ne subira qu’une seule opération d’une heure maximum au cours de sa vie. Analyse de la composition corporelle (4320 animaux) : Pour mesurer la composition corporelle (graisse, muscles, etc.), une IRM est utilisée. Cette méthode est rapide (moins de 5 minutes) et réalisée en maintenant l’animal en contention pour réduire tout inconfort. Une même souris peut passer cette analyse au maximum deux fois dans sa vie. Tests de tolérance au glucose et à l’insuline (4320 animaux) : Ces tests, réalisés une fois par animal, consistent à mesurer la réponse du corps au glucose et à l’insuline. La procédure ne nécessite pas d’anesthésie et est réalisée de manière à minimiser tout inconfort. Les mesures se font par prises de sang (après avoir créé une minuscule incision à l’extrémité de la queue). Une goutte de sang est récupérée 6 fois en 2 heures. La moitié des souris (2160) seront sous un régime hyperlipidique afin de mimer l’obésité.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les souris du premier objectif recevront une administration orale de tamoxifène, un agent pharmacologique qui peut provoquer des effets secondaires. Le tamoxifène induit une réduction temporaire du tissu adipeux, entraînant une perte de poids réversible. Bien que l’administration par gavage oral soit indolore, elle nécessite une immobilisation complète de l’animal, générant un certain niveau de stress. Les souris du deuxième objectif, subissant une injection dans le cerveau à des endroits précis de virus, pourraient également ressentir des douleurs post-opératoires liées à la neurochirurgie. Ces douleurs sont principalement dues à l’incision cutanée du crâne et à la déshydratation associée à l’anesthésie, mais elles devraient diminuer dans les jours suivant l’intervention grâce au traitement analgésique mis en place. Lors du suivi du développement de l’obésité : Stress de contention lors de l’analyse de composition corporelle. Ce test nécessite de placer l’animal dans un tube en plastique au fond duquel les souris sont bloquées. Ce stress est cependant d’une durée limitée, l’analyse ne prenant que 5 minutes au maximum. Prise de poids consécutive au régime gras. La prise de poids estimée (basée sur nos études antérieures) ne devrait pas dépasser 200% du poids initial. Tests de tolérance au glucose et à l’insuline : Mesure de la réponse du corps au glucose et à l’insuline. La procédure ne nécessite pas d’anesthésie et est réalisée de manière à minimiser tout inconfort. Les mesures se font par prises de sang (après avoir créé une minuscule incision à l’extrémité de la queue). Une goutte de sang est récupérée 6 fois en 2 heures. Ces tests reproduisent les conditions physiologiques suite à un repas. Les hyperglycémies et hypoglycémies sont monitorées mais n’induisent aucun mal-être.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront mis à mort et des tissus seront récupérés (cerveaux ou autres), pour des études réalisées post-mortem. Toutes les souris sont classées sans réveil.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le but de ce projet est d’étudier la fonction et le mécanisme de développement de ces sous-populations de neurones associés à un régime obésogène. Dans ce contexte, les neurones que nous étudions interagissent avec d’autres structures du cerveau mais également avec des organes périphériques qui influencent l’activité neuronale via des signaux hormonaux. Les effets que nous étudions sont donc la résultante de cette communication entre divers réseaux de neurones et la périphérie. Des interactions aussi complexes ne peuvent être modélisées in vitro, et les variables mesurées ici telles que le comportement alimentaire nécessite évidemment un animal vivant. De même, il n’existe aucun modèle informatique qui pourrait remplacer l’animal dans le cadre de cette étude.
2. Réduction
La composition corporelle de tous les animaux adultes sera analysée in vivo par résonnance magnétique nucléaire. Ce type d’analyse permet de vérifier les changements de composition corporelle des animaux dans le temps et en fonction des différents régimes alimentaires. Cette approche permet d’éviter de sacrifier plusieurs lots d’animaux à des temps différents pour vérifier les changements de composition corporelle.Nous avons réalisé un test de puissance pour déterminer le nombre minimal d’animaux nécessaires dans les deux sexes afin d’obtenir des résultats statistiquement exploitables. Pour l’analyse des données, nous comparerons les différents groupes expérimentaux. Le nombre d’animaux demandé correspond au maximum estimé pour le projet. Si, en cours d’étude, nous constatons qu’il est possible de le réduire, nous le ferons bien évidemment.
3. Raffinement
Nous avons défini différents points de raffinement tout au long de l’étude : 1) Les animaux arriveront dans la pièce d’hébergement et seront habitués pendant au moins 2 semaines. Toutes les expériences seront réalisées par du personnel formé et entraîné. 2) L’enrichissement des cages se compose de carrés de cellulose pour nidifier, de bâtonnets en bois pour ronger et de tunnels en carton, qui permettront aux souris de se cacher. En outre, nous utiliserons ces tunnels pour transporter les souris, qui est la méthode de manipulation la moins stressante pour ces animaux. 3) Environnement sonore : Une radio est installée dans la pièce d’hébergement afin d’atténuer l’impact des bruits extérieurs qui pourraient se produire accidentellement pour les pièces d’hébergement. 4) Des points limites précoces et terminaux appropriés ont été définis : ces critères prennent en compte l’apparence, l’évolution du poids, le comportement, les signes cliniques (température et respiration) et l’aspect de la plaie (le cas échéant). Des mesures conservatoires sont prévues pour chaque critère, afin de prendre en charge promptement toute modification de l’état de l’animal. Lorsqu’un point limite précoce est atteint, nous demanderons un avis vétérinaire afin d’envisager la mise en place de soins personnalisés compatibles avec le maintien de l’animal dans l’étude. En cas d’échec ou si un point limite terminal est atteint, l’animal sera retiré de l’étude, pour lui éviter toute souffrance que nous ne pourrions soulager. 5) Notre étude nécessite une chirurgie stéréotaxique (opération du cerveau pour cibler une zone très précise), qui sera réalisée sous anesthésie générale. La prise en charge de la douleur est assurée par un protocole associant morphinique, anesthésique local et traitement anti-inflammatoire. Durant la chirurgie, dès l’induction, les souris seront maintenues sur tapis chauffant et leur réveil s’effectuera en couveuse, pour prévenir le risque d’hypothermie. Leurs yeux seront également protégés de la sécheresse oculaire par application d’un gel ophtalmique. Le risque de déshydratation post-opératoire est prévenu. Enfin, le traitement anti-inflammatoire se poursuivra dans les 3 jours suivant la chirurgie, avec un suivi renforcé des souris durant cette période pour s’assurer de leur récupération.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La régulation du poids corporel et du comportement alimentaire sont depuis longtemps étudiés chez la souris, qui représente donc une espèce adaptée à ce type d’études. De plus, les lignées transgéniques dont nous avons besoin pour mener à bien ce projet ont été créées chez la souris. Enfin, la forte proximité biologique entre l’Homme et la souris en ce qui concerne le contrôle de la prise alimentaire fait de cette espèce un bon modèle prédictif. Toutes les souris de ce projet arriveront à l’âge de 6 semaines dans notre animalerie, mais nous ne débuterons les expériences qu’à partir de l’âge de 8 semaines, sur des souris adultes. Il est admis qu’à 8 semaines, la croissance des os est achevée, ce qui facilite les procédures impliquant une chirurgie stéréotaxique (opération du cerveau pour cibler une zone très précise) (car les points de repère anatomiques se situent sur le crâne). Les souris seront logées dans des cages collectives pour favoriser les interactions sociales et seront soumises soit à un régime hyperlipidique induisant l’obésité ou un régime standard pendant 3 semaines, 3 mois, 6 mois, 9 mois ou 15 mois et 2 semaines (en tenant compte des 5 jours de tamoxifène et l’attente d’une semaine). Les souris sont donc utilisées jusqu’à un âge de maximum 17 mois et 2 semaines.