Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 19/10/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-807862)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le développement et le remodelage de la glande mammaire lors du cycle de reproduction dépendent de plusieurs types cellulaires. Sous influence hormonale, les cellules mammaires prolifèrent et se différencient pour permettre le développement du tissu mammaire et la lactation. Une partie des cellules mammaires meurt post-lactation pour permettre le retour de la glande mammaire à un stade semblable à la glande vierge. Ce processus est appelé involution. Des cellules immunitaires de la glande mammaire permettent l’involution par l’élimination des débris de cellules mammaires. La nature des communications entre cellules mammaires et immunitaires qui permettent l’involution reste méconnue. Nous avons récemment montré que des cellules mammaires assemblent une antenne cellulaire nommée cil primaire. Cette antenne pourrait être impliquée dans la régulation des communications entre cellules pour permettre l’involution mammaire. Notre objectif est de tester cette hypothèse chez la souris à l’aide d’animaux génétiquement modifiés. Ces animaux permettent une inactivation de la formation de l’antenne cellulaire spécifiquement au cours du cycle de reproduction dans la glande mammaire. Ils représentent le seul moyen de pouvoir étudier le rôle du cil dans ce processus physiologique qui implique de nombreux acteurs cellulaires en interaction et sous influence hormonale.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le but de ce projet est de révéler de nouveaux mécanismes qui coordonnent la lactation et l’involution de la glande mammaire. Le bon déroulement de ces deux processus physiologiques est nécessaire à l’allaitement et au remodelage de la glande mammaire au cours du cycle de reproduction. Des anomalies de lactation et de remodelage de la glande mammaire post-lactation peuvent conduire à des défauts d’allaitement et à des cancers du sein aggressifs. Les résultats du projet permettront le développement de nos connaissances sur la physiologie de la glande mammaire au cours du cycle de reproduction. Ils révéleront de nouvelles informations sur les causes des maladies qui y sont associées et pourraient à long-terme révéler de nouvelles pistes pour améliorer l’allaitement et prévenir les cancers du sein suite à une grossesse. Le développement d’un modèle murin est essentiel pour comprendre la biologie de la glande mammaire qui répond à des hormones dans l’organisme entier. Le modèle murin nous permettra d’étudier la physiologie de la glande mammaire dans un contexte unique et pertinent.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Le développement du projet nécessite la constitution de deux élevages de souris génétiquement modifiées. L’identification des animaux d’intérêt au sein de ces élevages nécessitera de petites biopsies sur l’extrémité de la queue d’animaux avant leur sevrage (intervention < 1 min). Cette intervention n’interviendra qu’une fois dans la vie de la souris. De plus, du tamoxifène (un médicament qui est utilisé chez l’homme pour le traitement de certains cancers) sera administré à un groupe restreint de souris adultes dans le projet, soit par la nourriture ou par injection sous la peau. L’administration du tamoxifène se fera durant 5 jours à la fin de la lactation, en continue dans la nourriture, ou par injection à 5 reprises sous la peau au cours des 5 derniers jours de l’allaitement (durée < 1 minute/animal/injection, 1 injection par jour sur 5 jours).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les petites biopsies de l’extrémité de la queue chez la souris ne devraient pas engendrer de douleur car elles se feront sous anesthésie mais pourraient générer une nuisance pour les animaux qui serait liée au processus de cicatrisation. Nous injecterons du tamoxifène par voie sous cutannée chez des souris femelles en allaitement. Cet acte pourrait générer un incomfort pour les souris. Nous n’excluons pas que des animaux pourraient démontrer des signes de mauvais état général (du fait de la procédure ou non) comme la perte de poids et d’appétit ainsi qu’une hypothermie persistante. Des observations et examens cliniques seront réalisés très régulièrement afin de mettre en lumière les animaux montrant des signes cliniques atteignant des points limites qui nécessite des soins adaptés. Nous suivrons les recommandations éthiques de la Structure de Bien-Être Animal de notre établissement.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux reproducteurs qui détiennent les modifications génétiques souhaitées dans nos élevages seront maintenus en vie tout au long du projet pour l’élevage et l’administration au tamoxifène puis mis à mort à la fin du projet pour collecter les tissus et afin d’effectuer nos analyses ex vivo. Les animaux qui ne détiennent pas les modifications génétiques souhaitées et qui auront toutefois été exposés au tamoxifène avant leur sevrage (par allaitement) seront mis à mort au sevrage car le tamoxifène pourrait interférer avec d’autres expérimentation si les animaux étaient mis à disposition de la communauté. Les animaux qui ne détiennent pas les modifications génétiques souhaitées dans le projet et qui n’auront pas été au contact du tamoxifène seront mis à disposition de la communauté pour pouvoir être réutilisés.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le projet vise à identifier des nouvelles connaissances sur le fonctionnement de la glande mammaire au cours du cycle de reproduction. Notre objectif est d’étudier les communications intercellulaires dans cet organe et l’implication d’une antenne cellulaire, le cil primaire, dans ces communications au sein de ce tissu qui répond aux hormones dans l’organisme entier. Il n’existe pas à ce jour de modèle alternatif à l’animal pour la culture en dehors de l’organisme de divers types de cellules qui répondent aux hormones et miment le cycle de reproduction. L’utilisation de la souris est essentielle à la compréhension fine du fonctionnement de la glande mammaire. Toutefois, nous travaillons sur la culture de mini-glandes mammaires en dehors de l’organismes (organoides in vitro) qui contiennent les différents types cellulaires mammaires. Nous nous efforçons d’utiliser ces modèles alternatifs pour répondre à nos questions scientifiques qui ne concernent que la biologie du tissu mammaires en absence d’autres types cellulaires et sans stimuli hormonaux. Nous avons par exemple utilisé ces modèles pour développer notre stratégie génétique chez la souris. Nos travaux in vitro nous permettent de limiter tant que possible le recours à la souris et de proposer des stratégies pertinentes et optimisées lorsque le recours à la souris est indispensable.
2. Réduction
Afin de réduire au maximum le nombres d’animaux utilisés, le personnel est formé aux outils statistiques appliqués à l’expérimentation animale. Les protocoles d’administration du tamoxifène, issus de la bibliographie, sont validés par la communauté internationale et robustes. Nous anticipons donc que notre stratégie avec un nombre d’animaux restreint au minimum aboutira à une étude féconde et à de nouvelles découvertes. Le personnel collaborera avec d’autres équipes, notamment dans le partage des animaux (pour les animaux disponibles et inadaptés pour notre projet) et dans le partage des données notamment par la mise en commun des données et des expertises analytiques.
3. Raffinement
Le bien-être des animaux de l’étude sera particulièrement porté à l’attention du personnel qui veillera aux meilleures conditions d’hébergement possible, notamment via un maintien des groupes sociaux et l’enrichissement de l’habitat (frisottis de papier, cabanes). La gestion du stress des animaux sera maximisée, par une manipulation la plus rapide et la moins fréquente possible. Différents lieux accueilleront les animaux pour une distanciation maximale entre les lieux d’hébergement, de soins et d’euthanasie. Enfin, la douleur des animaux utilisés sera fréquemment suivi par un examen clinique afin de déterminer le plus précocement possible les douleurs éventuelles qui nécessitent d’adapter le protocole et d’apporter des soins nécessaires.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est particulièrement adaptée pour notre étude puisque les phases du cycle de reproduction sont bien décrites. Le remodelage de la glande mammaire au cours du cycle de reproduction est rapide chez la souris et la physiologie de la glande mammaire murine et humaine est similaire. Nous avons déjà des résultats préliminaires chez la souris sur la biologie de la glande mammaire. Nous avons accès à des souris génétiquement modifiées et ne devons pas créer de nouveaux modèles. Pour ces raisons nous choisissons de poursuivre nos travaux chez la souris. Nous souhaitons étudier la biologie de la glande mammaire au cours du cycle de reproduction. Nous élèverons des souris mâles et femelles pour créer nos modèles d’étude. Une fois les modèles établis, nous travaillerons avec des femelles en cours d’allaitement, post-allaitement et en gestation pour nos analyses du fonctionnement de la glande mammaire femelle. Nous travaillerons avec des souris entre 6 semaines et 1 an d’âge. Les animaux de cette classe d’âge sont aptes à la reproduction. Ils permettent nos analyses de la physiologie de la glande mammaire au cours du cycle de reproduction.