Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 24/08/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-751334)
640 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Une partie subit une chirurgie du cerveau pour implanter des électrodes ou des canules, reste branchée à des appareils d’enregistrement pendant 72 heures, ou reçoit un composé qui déclenche des crises d’épilepsie. D’autres passent des tests comportementaux de mémoire et d’anxiété, avant que toutes soient tuées par dislocation cervicale ou au CO2 pour localiser les implants. Le porteur présente ce travail comme une étude du rôle d’un peptide dans la maladie d’Alzheimer et affirme que seules les lignées de souris existantes permettent d’analyser ces réseaux neuronaux.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Cette étude vise à étudier le rôle d’une protéine dans le cerveau potentiellement impliquée dans la maladie d’Alzheimer. A l’heure actuelle nous n’avons toujours pas de traitements curatifs pour cette pathologie, il est donc fondamental de comprendre le rôle de toutes les protéines impliquées dans cette maladie. Pour cela, nous allons utiliser des souris modifiées génétiquement qui ont des quantités modifiées de cette protéine. Sur ces souris, nous allons successivement étudier les aspects comportementaux dans des tâches cognitives (mémoire, anxiété) et enregistrer l’activité globale du cerveau . Nous allons ensuite adresser la question de la susceptibilité éventuelle de ces lignées de souris aux crises épileptiques.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
A court terme, nous allons pouvoir comprendre l’implication des peptides AETA, protéine impliquée dans la maladie d’Alzheimer, dans la régulation de l’activité du cerveau. A plus long terme, nos données pourront aider à mieux comprendre l’origine de la maladie d’Alzheimer et pourront potentiellement aider à élaborer de nouvelles stratégies thérapeutiques innovantes pour prévenir les déficits comportementaux éventuels et les altérations de l’activité cérébrale.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Des souris subiront de la chirurgie sous anesthésie générale gazeuse plus anesthésie locale qui durera 1h30 par animal pour implanter des electrodes dans le cerveau. Ces animaux seront ensuite branchés à des machines pendant 72 heures pour enregister l’activité du cerveau. D’autres souris seront traitées avec un composé pharmacologique suivi de temps d’observation de 20 minutes pour vérifier leur sucéptibilité à des crises d’épilépsies. D’autres souris seront entrainées pour des analyses de comportement afin de comprendre leurs capacités de mémorisation et leurs niveaux d’anxiété. Ces analyses de comportement dureront quelques minutes par jour par souris sur une durée d’un mois. Enfin un groupe de souris subira de la chirurgie sous anesthésie générale gazeuse plus anesthésie locale qui durera 1h30 par animal pour implanter des canules dans le cerveau. Après cette chirurgie, les animaux seront utilisés pour injecter une protéine via cette canule lors des analyses de comportement décrites plus haut.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Certains animaux vont subir des chirurgies au niveau de la tête sous anesthésie gazeuse générale renforcée d’une anesthésie locale pour implanter des electrodes ou des canules dans leur cerveau. Cette chirurgie n’engendre pas de douleur et un suivi post-opératoire strict sera mis ne place pour traiter tout problème eventuel post-chirurgie. Après s’être remis de cette chirurgie, les animaux implantés avec des éléctrodes seront reliés à des machines d’analyse pour plusieurs jours. Cette manipulation n’entraine aucune douleur. Les animaux implantés avec des canules seront soumis à des protocoles de comportement allant d’un inconfort léger à modéré sur plusieurs jours. D’autres animaux ne subiront que les protocoles de comportement allant d’un inconfort léger à modéré sur plusieurs jours. Enfin, d’autres animaux vont être traités avec un composé pharmacologique ce qui peut engendrer des crises d’épilepsie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Ces souris génétiquement modifiées seront mis à mort soit par dislocation cervicale pour analyser ensuite la localisation des électrodes ou cannules implantées et raffiner nous résultats, soit par méthode chimique (CO2), technique de choix pour le rongeur car elle est totalement indolore.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’activité et la sensibilité aux crises du réseau neuronal ainsi que les comportements étudiés nécessitent l’utilisation d’un cerveau de mammifère. La complexité et l’intégrité de ces réseaux neuronaux qui sous-tendent les fonctions cognitives et comportementales que nous allons analyser ne sont pas présentes dans des modèles moléculaires, in silico ou dans des modèles d’animaux invertébrés. Nous n’avons pas non plus d’autres modèles d’animaux à disposition dans lequels les niveaux de la protéine étudiée sont modifiés. Nous basons donc notre étude sur les seuls modèles existant aujourd’hui que sont les lignées murines.
2. Réduction
Pour ce projet nous avons réduit le nombre d’animaux utilisés au maximum en calculant le nombre nécessaire par groupe expérimental avec une analyse prédictive du nombre d’animaux en utilisant l’outil statistique G-Power 3.1. De plus, chaque souris suit le maximum de procédures envisageables sans interférences dans les résultats obtenus. Aussi, les experimentations de certaines procedures seront utilisées comme pilote pour déterminer le sexe à utiliser pour d’autres procedures afin de réduire au maximum le nombre d’animaux prévus. Enfin, la mise en groupe de souris est optimisée pour chaque lot d’animaux lors du sevrage grâce au génotypage avant sevrage.
3. Raffinement
Les animaux seronts maintenus en cage par 6 par sexe, ils auront accès à l’eau et à la nourriture ad libidum. Dans les cages il y aura une petite maison, carré de ouate pour faire leur nid et un morceau de bois à ronger. Le change sera effectué toutes les semaines. Toutes les chirurgies seront sous anesthésie gazeuse ainsi qu’une anesthésie pharmacologique locale. Lors de la chirurgie, la température des animaux sera maintenue constante à 37°C par une sonde rectale et un tapis chauffant. Les yeux des animaux seront protégés par un gel occulaire. Après la chirurgie et jusqu’au réveil, les souris seront isolées dans des cages sous lampe chauffante. Après réveil et vérification post-opératoire, elles seront remises avec leurs congénères et nous ajouterons des carrés de ouate pour nidification supplémentaire pour leur bien-être. Les animaux ayant subi une chirurgie seront soumis à des soins et un suivi post-opératoire rigoureux. Une détérioration de leur état général (perte de poids, prostration, poils souillés) entrainera un arrêt immédiat de la procédure, un suivi journalier de l’animal avec traitement antalgique et eventuellement une mise à mort pour éviter toute souffrance. Pour l’induction de crises épileptiques, les animaux seront mis à mort dès la fin de l’experience. Pour tous les tests comportementaux,les animaux seront habitués à être manipulés par les expérimentateurs avant le début des tests et auront une période de repos entre les tests afin de réduire le stress.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
L’activité et la sensibilité aux crises du réseau neuronal ainsi que les comportements étudiés nécessitent l’utilisation d’un cerveau de mammifère. La complexité et l’intégrité de ces réseaux neuronaux qui sous-tendent les fonctions cognitives et comportementales que nous allons analyser ne sont pas présentes dans des modèles moléculaires, in silico ou dans des modèles d’animaux invertébrés. Nous n’avons pas non plus d’autres modèles d’animaux à disposition dans lequels les niveaux de la protéine étudiée sont modifiés. Nous basons donc notre étude sur les seuls modèles existant aujourd’hui que sont les lignées murines. L’étude se focalise sur l’activité du réseau neuronal et les tâches cognitives et comportementales associées à l’âge adulte chez la souris donc les souris seront utilisées entre 2 et 8 mois. Pour la souris mutante APPdelEta, nos données obtenues in vitro montrent que l’activité neuronale est perturbée dès le début de l’âge adulte (8 semaines) et ce modèle sera en priorité étudié entre 2 et 4 mois. Pour la souris transgentique AETA, nous données obtenues in vitro montrent que l’activité neuronale est perturbée à partir de 6 mois, donc ce modèle sera en priorité étudié entre 6 et 8 mois.