Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2023-11-23 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-658157)
13 366 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dont 9 108 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Porteuses de mutations liées à la dystonie et à la maladie de Parkinson, elles reçoivent jusqu’à trente injections dans le péritoine, des chirurgies du cerveau, neuf prélèvements sanguins et des tests de récompense qui imposent isolement et restriction alimentaire pendant plusieurs semaines. Le porteur indique qu’un tiers des souris d’une lignée cessent de grandir et sont alors tuées. Il affirme que ce réseau neuronal ne peut pas être reproduit in vitro et renvoie au long terme les retombées pour des maladies rares.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’objectif général de ce projet est de déterminer les conséquences de mutations de gènes impliqués dans des dystonies et dans la maladie de Parkinson sur les circuits moteurs, les circuits de la récompense, l’addiction et de la dépression, ainsi que les anomalies moléculaires dans une zone spécifique du cerveau chez des souris mutantes, modèles de troubles du tonus musculaires (contractions musculaires involontaires par exemple). Puisque les protéines perturbées peuvent être exprimées dans d’autres organes que le cerveau, les altérations métaboliques due à ces mutations seront aussi étudiées. Nous étudierons également les anomalies moléculaires des souris mutées.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Bénéfices tant scientifiques que thérapeutiques. Mise en évidence des anomalies potentiellement similaires à celles observées chez les patients et essai d’un traitement potentiel de ces anomalies. Ces découvertes bénéficieront à la caractérisation et compréhension des anomalies moléculaires expliquant les symptômes observés chez les patients et permettront de découvrir de nouveaux traitements et d’améliorer la prise en charge des patients qui souffrent d’une maladie rare et orpheline donc nécessitant un effort de recherche pour les soutenir.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Prélèvement d’extrémité de queue pour génotypage (durée de quelques secondes). Les animaux ayant un phénotype dommageable (1/3 des animaux au sein d’une seule des lignées participantes) arrêtant leur croissance seront euthanasiés avec appui du personnel en charge du Bien Etre Animal pour la décision. Les injections intrapéritonéales (max30 au total par animal réparties sur une plusieurs semaines – quelques seconde/injection) ainsi que le nouvel environnement dans les appareils expérimentaux pourraient potentiellement introduire un stress chez certains animaux et une fatigue liée aux tâches d’apprentissage sans jamais atteindre l’épuisement mais qui entraînerait un arrêt de la participation à la tâche par l’animal. Les souris qui participeront à un test de récompense seront isolées pour la restriction alimentaire pendant une semaine avant de commencer le protocole de réponse aux récompenses pendant 3 semaines, effectué dans une cage équipée de distributeurs de récompense. Les souris participant au test de préférence à l’eau sucrée seront isolées pendant 4 à 6 semaines, placées dans des cages de plus grande taille avec 2 biberons. Les souris chez qui les paramètres métaboliques seront mesurés auront 9 prélèvements sanguins, sous anesthésies locale, répartis sur 3 jours différents espacés d’une semaine, sur des periodes de 2h lors des jours de prélèvement. Une unique procédure chirurgicale est prévue pour certains des animaux : l’opération chirurgicale, sous anesthésie générale et analgésie, durera 30 min environ pour une micro-injection dans une structure cérébrale. En fin de période de maintien, les animaux seront euthanasiés selon une méthode réglementaire afin de réaliser les différents prélèvements et analyses.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le phénotype dommageable observé chez certaines souris (1/3 des animaux au sein d’une seule des lignées participantes) provoquera une perte de poids et un arrêt de croissance. Les animaux seront euthanasiés dès l’observation d’absence de croissance. L’identification génétique (génotypage) des animaux réalisée par prélèvement de quelques millimètres d’extrémité de la queue est susceptible de générer une douleur et un stress de courte durée. Les injections intrapéritonéales, les prélèvements sanguins répétés et l’injection du traitement et le test comportemental répété à plusieurs reprises peuvent également générer du stress et une douleur légère et de courte durée. L’isolement et la restriction alimentaire nécessaires pour certaines tâches comportementales pourrait introduire un stress et une perte de poids limitée. Les injections neurochirurgicales pourraient potentiellement introduire un stress ainsi que de la douleur chez certains animaux dans les heures ou les jours suivants après la chirurgie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A la fin des procédures, tous les animaux seront euthanasiés pour permettre les analyses scientifiques biologiques par prélèvements de tissus
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Notre projet propose de disséquer les mécanismes et les conséquences du rôle de mutations dans des gènes impliqués dans des maladies comme la dystonie et le Parkinson, dans l’apparition de troubles de l’apprentissage par récompense et de troubles du métabolisme, mettant en jeu différents réseaux neuronaux et métaboliques, ainsi que les voies de signalisation moléculaires chez les souris porteuses de ces mutations. Le fonctionnement de ce réseau ne peut, à ce jour, pas être reproduit ni modélisé par des modèles in vitro ou computationnels. Le projet met en jeu des approches intégrées sur animal entier, nécessitant des souris transgéniques et ne peut se faire qu’à l’aide d’études comportementales au niveau de l’animal. Une fois les acteurs moléculaires déterminés, nous étudierons les mécanismes moléculaires à l’aide de modèles de cultures lorsque cela est possible pour limiter le nombre d’animaux utilisés. D’une façon générale, nous nous efforçons continuellement d’évaluer nos approches et adapter nos expériences pour des modèles in vitro ou computationnels autant que possible
2. Réduction
Le nombre total d’animaux impliqués est de maximum 13366 pour l’ensemble des procédures. La taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance et il sera nécessaire de procéder à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats
3. Raffinement
Concernant le raffinement, pour toute cette étude, les conditions d’hébergement et les protocoles expérimentaux utilisés ont été optimisés pour exposer les animaux au minimum de douleur et d’inconfort possible. Pendant les procédures, les animaux seront observés et manipulés quotidiennement et une pesée sera effectuée régulièreement. Lorsque cela est possible, les animaux seront hébergés en groupe de 2 à 5 animaux, dans un environnement à température contrôlée, avec cycle diurne nocturne de 12h. L’eau, la nourriture seront fournies ad libitum sauf en cas de procédure avec restriction alimentaire, un carré de coton pour nidifier ainsi qu’un bâtonnet à ronger sont placés dans chacune des cages de manière à offrir aux animaux un enrichissement. Si besoin, lors d’un petit effectif ou de tension dans le groupe un complet d’enrichissement peut être apporté par des maisonnettes ou des lanières de kraft. Ils feront l’objet d’un contrôle quotidien. L’évaluation de la douleur et de la détresse est réalisée en observant l’aspect des souris et leur comportement. Des points limites sont définis spécifiquement aux procédures et respectés de manière à éviter toute souffrance des animaux. Le cas échéant, des méthodes seront mises en place pour réduire ou supprimer la douleur, la souffrance et l’angoisse des animaux (injection d’antalgiques) si trouble mineur ou passager, ou bien euthanasie règlementaire. Les mutations dans les lignées transgéniques envisagées ne sont pas dommageables pour l’état de santé de l’animal. Lors des chirurgies : mise en place de diverses mesures préventives des complications.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Dans nos études, les souris sont utilisées afin de tirer profit des techniques de transgénèse (souris transgéniques). La souris est le modèle le plus utilisé pour les maladies du mouvement proche de celle de l’homme. Il existe de nombreux tests comportementaux nécessaires pour cette étude qui sont développés chez la souris. La souris est un modèle reconnu d’étude du mouvement, notamment car elles ont des mouvements coordonnés des pattes pour des comportements moteurs élaborés et sont déjà utilisées dans des modèles de mouvements anormaux hyperkinétiques, particulièrement pertinents dans l’étude de la pathologie étudiée ici. La souris est aussi très utilisée dans les études de récompense, l’addiction, et l’anxiété. Les protocoles concernant ces aspects sont bien définis et les mécanismes sont également clarifiés. Concernant l’étude de métabolisme, la souris partage beaucoup de similarités physiologiques avec l’humain qui fait que la souris est un très bon modèle pour effectuer des études in vivo et ex vivo concernant la mesure d’insuline, concentration de glucose etc. la zone du cerveau de la souris qui nous intéresse (le striatum) murin, comporte également une organisation anatomo-fonctionnelle proche de celles des primates non humains et des humains, en faisant ainsi un modèle particulièrement utile à l’étude d’une maladie de cette zone , telle que les mouvements anormaux étudiés ici. Expériences chez des animaux adultes. Cette partie du projet s’intéresse à la pathogenèse et la thérapeutique des mouvements anormaux liés aux dystonie et à la maladie de parkinson, exprimés dans un organisme mature, à l’âge adulte, en prenant en compte la variabilité individuelle et le sexe. Afin de ne pas interagir avec les phénomènes développementaux, nous utiliserons donc uniquement des animaux adultes.