Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2023-06-26 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-775893)
144 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Génétiquement modifiées, elles passent chaque semaine des tests moteurs pendant huit semaines, certaines étant soumises à une course forcée sur tapis roulant jusqu’à épuisement, avant une analyse des muscles sous anesthésie puis la mise à mort. Le porteur indique que la course jusqu’à épuisement génère un stress et de possibles douleurs musculaires. Sur le remplacement, il reconnaît que l’analyse des propriétés musculaires pourrait se faire ex vivo, procédé qu’il dit vouloir privilégier à l’avenir sans le retenir ici.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La « différenciation myogénique » correspond à la transformation des cellules souches musculaires en cellules matures. Ce processus, très finement régulé, permet le développement des muscles squelettiques au cours de la période embryonnaire ainsi que sa réparation en cas de lésion chez l’adulte. Le processus de différenciation myogénique s’accompagne d’un stress transitoire du réticulum endoplasmique (RE). Le RE est un lieu essentiel, à l’intérieur de la cellule, pour la synthèse de nouvelles protéines. Lorsque des protéines anormales s’accumulent dans le RE, la cellule est soumise à un stress et des adaptations se mettent en place : les cellules souches défectueuses sont éliminées de façon sélective et en conséquence la formation de cellules musculaires fonctionnelles se trouve améliorée. Ce mécanisme est essentiel au bon fonctionnement du muscle. On observe une dérégulation du stress du RE dans différentes pathologies du muscle squelettique, telles que les myopathies. Chez la souris, il a été montré que l’activation du stress du RE dans des cellules souches musculaires est associée à une accumulation de glycogène dans la cellule. Cette accumulation de glycogène est nécessaire à la survie des cellules souches lors du stress du RE. Elle dépend d’une protéine appelée Stbd1. De manière intéressante, des cellules souches musculaires qui ne possèdent pas cette protéine ne peuvent pas se transformer en cellules musculaires. Nous ignorons toutefois quelles sont les répercussions de l’absence de cette protéine sur la fonction motrice. Notre objectif est donc de caractériser l’impact de la déficience de la protéine Stbd1 sur la fonction et la performance musculaires dans un modèle de myopathie. L’étude sera réalisée sur un total de 72 souris (36 souris sauvages et 36 souris transgéniques) dans le respect du principe des « trois R » (remplacement, réduction, raffinement). L’une de nos priorités majeures sera de minimiser l’inconfort, le stress ou la douleur des animaux et de maintenir le nombre d’animaux utilisés dans les procédures expérimentales au minimum. Les interventions invasives seront menées dans les conditions appropriées d’anesthésie et toutes les mesures nécessaires seront prises pour minimiser la douleur pendant et après l’intervention. Dans le cas où la vie d’un animal devra être interrompue, cela sera effectué rapidement pour minimiser la douleur et dans le respect des pratiques acceptées.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le projet a pour objectif d’avancer dans la compréhension du processus de différenciation myogénique ainsi que des mécanismes à l’origine de myopathies telles que la dystrophie musculaire de Duchenne ou la dystrophie myotonique de type 1.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
L’ensemble des tests réalisés pour l’évaluation de la fonction motrice sont réalisés sur des animaux vigiles ; l’ensemble des animaux (36 contrôles et 36 transgénique de chaque sexe, soit 144 animaux) seront soumis, une fois par semaine pendant 8 semaines, à des tests comportementaux permettant d’évaluer la fonction motrice (force, marche, coordination…). Ces tests sont sans douleur pour l’animal. A l’issue de ces tests, 24 animaux de chaque sexe (12 contrôles et 12 transgénique) seront soumis à un test d’endurance qui consiste à courir sur un tapis roulant jusqu’à épuisement, puis seront mis à mort par euthanasiant chimique. Différents muscles seront alors prélevés. Les autres souris (24 contrôles et 24 transgéniques de chaque sexe) seront consacrées à l’étude des propriétés musculaires. Cette partie sera réalisée sous anesthésie. La durée est estimée à 45 minutes par animal. A la fin, les animaux seront mis à mort par euthanasiant chimique et les muscles prélevés.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’ensemble des tests réalisés pour l’évaluation de la fonction motrice peuvent générer un stress modéré dû à la manipulation et au changement d’environnement. La durée de cette étude est estimée à 1h au maximum. En outre, la course forcée sur tapis roulant sera effectuée jusqu’à épuisement de l’animal, ce qui génère un stress et de possibles douleurs musculaires. L’étude des propriétés musculaires peut générer de la douleur mais cet effet indésirable sera prévenu par l’utilisation d’une anesthésie gazeuse et analgésie chimique.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de la procédure afin de prélever les muscles pour une étude ultérieure. Cette étude musculaire est nécessaire évaluer les conséquences de l’invalidation du gène d’intérêt sur la structure du muscle, le nombre de cellules souches, ou encore l’accumulation de glycogène.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’analyse comportementale nécessite d’être réalisée in vivo et ne peut être remplacée par des méthodes alternatives. L’analyse des propriétés musculaires pourrait être réalisée ex vivo. Cela nécessite un appareillage particulier, onéreux, et une longue période de tests. Des travaux préliminaires seront intégrés à cette étude, en parallèle de l’approche in vivo. Notre objectif est de privilégier cette alternative dans l’avenir.
2. Réduction
Le calcul du nombre d’animaux par groupe se base sur la nécessité d’avoir suffisamment d’animaux pour que l’analyse statistique soit possible entre les deux groupes. Les différentes interventions (étude du comportement, de la fonction contractile et prélèvement de muscles) seront réalisées successivement sur les mêmes animaux. Toutefois, en ce qui concerne l’analyse de la fonction contractile, l’étude des deux muscles d’intérêt ne pourra pas se faire sur les mêmes animaux. En effet, le maintien de la souris sous anesthésie profonde pendant 30 à 45 minutes pour l’étude du premier muscle peut potentiellement induire une variabilité qui nuirait à l’analyse des résultats.
3. Raffinement
Les souris bénéficieront d’une surveillance quotidienne et de pesées bi-hebdomadaires. L’enrichissement est effectué par ajout de carrés de coton dans la cage et d’un dôme.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les rongeurs sont les modèles animaux les plus couramment utilisés en recherche fondamentale ou appliquée chez les mammifères, notamment pour l’étude de pathologies humaines. Le laboratoire dispose du savoir-faire et des dispositifs expérimentaux nécessaires à l’étude de la fonction sensorimotrice chez les rongeurs. Les souris sont le modèle animal le plus couramment utilisées pour les knock out de gènes. Les souris seront utilisées à l’âge adulte (entre 18 et 24 semaines).