Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 15/01/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-824950)
Toutes mises à mort à différents stades de la gestation pour que leurs embryons soient prélevés, 492 souris femelles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. L’intervention tient en un gavage oral de vingt à trente secondes, répété une fois à vingt-quatre heures d’intervalle, qui inactive des gènes dans les organes reproducteurs de l’embryon. Les prélèvements ont lieu aux dixième, onzième, douzième et treizième jours de gestation, aux étapes où se décide la formation des testicules ou des ovaires. Sur le remplacement, le porteur affirme que les cultures cellulaires et les organoïdes ont « montré leurs limites en aboutissant à des résultats erronés », tout en s’engageant à les employer si de nouvelles conditions de culture satisfaisantes apparaissent.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Chez l’homme (et la souris), les organes reproducteurs sont les testicules chez l’homme et les ovaires chez la femme. Au cours du développement, ces organes sont tout d’abord identiques dans les deux sexes ; ils sont dits « indifférenciés ». C’est un processus appelé détermination du sexe qui décide si ces organes deviendront des testicules ou des ovaires, en fonction du sexe de l’embryon. Ce processus est déclenché par des gènes spécifiques, le gène SRY pour la formation des testicules et le gène WT1 pour les ovaires. Une fois que les testicules ou les ovaires sont formés, ils vont influencer le développement de tout le corps en le « masculinisant » ou en le « féminisant ». Cependant plus de 50% des problèmes graves liés à la formation des organes reproducteurs (comme les inversions de sexe, où le sexe anatomique ne correspond pas au sexe génétique), on ne connaît pas encore la cause. Cela montre que les mécanismes qui contrôlent la détermination du sexe sont encore mal compris. Notre objectif est d’éclaircir ces mécanismes. Des études préliminaires suggèrent que de nouveaux gènes pourraient jouer un rôle dans ce processus, mais leur fonctionnement reste mystérieux. Pour comprendre le rôle de ces facteurs, nous allons étudier comment des mutations dans certains gènes influencent le développement des organes reproducteurs chez la souris. Cela va permettre d’identifier les causes de certains troubles du développement des organes reproducteurs encore inexpliqués, et d’anticiper si ces mutations conduisent à des maladies telles que des cancers. Ce projet est entièrement dédié à l’application des principes directeurs des 3R pour la recherche sur les animaux (réduire, remplacer, raffiner) et adhérera strictement aux lois et réglementations nationales et internationales et nous remplaçons les modèles animaux chaque fois que cela est possible.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
De nombreuses pathologies de la détermination du sexe restent incomprises en raison de notre méconnaissance des réseaux génétiques contrôlant ce processus, et les cliniciens restent souvent sans réponse quant au diagnostic et à la prise en charge de bébés atteints d’anomalies du développement sexuel. Ce travail permettra à terme d’avancer dans la compréhension de ces pathologies et de proposer de nouveaux diagnostics. Il permettra aussi d’anticiper les conséquences de mutations de ces gènes et de proposer des solutions thérapeutiques et un suivi appropriés des problèmes d’insuffisances hormonales, d’infertilité (devenue un problème majeur en santé publique) et des prédispositions aux cancers gonadiques des patients.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les femelles gestantes seront soumises à l’administration d’un produit par gavage oral pour inactiver des gènes spécifiquement dans les organes reproducteurs embryonnaires. Cette administration sera répétée à 24 heures d’intervalle. Le gavage oral est réalisé en 20 à 30 secondes maximum. Cela concerne 492 souris.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le gavage oral sera répété à 24 heures d’intervalle, entraînant un stress et un inconfort temporaires de gravité légère.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Toutes les femelles gestantes traitées seront mises à mort afin de prélever les embryons aux stades embryonnaires précoces nécessaires aux analyses.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet a été élaboré et sera réalisé dans le respect de la règle des 3R (remplacer, réduire, raffiner) : le recours à l’expérimentation animale est essentiel pour la biologie du développement et l’étiologie de la différenciation sexuelle: en effet, les techniques de culture cellulaire ou organoïdes ne permettent pas d’appréhender le développement dynamique de certains organes qui nécessite vascularisation et contexte tridimensionnel et ont montré leurs limites en aboutissant à des résultats erronés. Cependant si de nouvelles conditions de culture satisfaisantes sont élaborées, nous les utiliserons dans la perspective de remplacer les souris par ces nouvelles technologies.
2. Réduction
Afin d’obtenir des résultats reproductibles nous estimons que nous aurons besoin de 8 embryons par expérience et par génotype, ce qui correspond à trois réplicats pour l’histologie et cinq réplicats pour les analyses quantitatives. En cas d’imprévus, nous anticipons de collecter 10 embryons par expérience et par génotype. Pour les expériences d’analyses transcriptomiques, nous anticipons 10 embryons par génotypes pour avoir suffisamment de matériel. Pour ces analyses nous n’étudierons que 2 stades de développement correspondants au stade précédent l’apparition du phénotype (ensemble des caractères observables) et au stade ou le phénotype est visible. Ces stades seront préalablement définis grâce aux analyses immunohistologiques afin de réduire le nombre d’animaux utilisés.
3. Raffinement
La qualité de la contention, l’usage d’un matériel stérilisé permet d’assurer un gavage efficace et rapide, limitant le stress imposé à l’animal par la procédure. Le personnel a été formé pour cela et cette procédure est utilisée en routine au laboratoire, ce qui limite le temps de contention. Les solutions sont maintenues à la température corporelle de 37°C pour éviter tout inconfort de la femelle et les doses ont déjà été déterminées pour n’induire aucun effet néfaste sur la santé, lié directement à l’ingestion. Ces mesures sont accompagnées de la mise en place d’un protocole d’observation permettant de déceler précocement tout inconfort des animaux durant les expériences. Les animaux seront hébergés par deux ou par trois dans des cages comportant différents types d’enrichissement comme des objets à ronger et des igloos pour se faire un nid de façon à garantir leur bien-être et leur permettre d’exercer les activités spécifiques à leur espèce.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous avons choisi la souris (Mus musculus) comme le modèle de choix, en raison de ces similarités génétiques et physiologiques avec l’homme, ainsi que la facilité avec laquelle son génome peut être manipulé et analysé. Nous avons tous les outils à notre disposition et déjà au point pour pouvoir étudier la fonction des gènes d’intérêt dans les organes reproducteurs de souris. Les femelles gestantes seront euthanasiées à différents moments de la gestation couvrant tout le développement des organes reproducteurs embryonnaires : le début de la formation des organes reproducteurs (10 jours de gestation), le début de la différenciation des testicules (11 jours de gestation), et des ovaires (12 jours) et au stade d’initiation de la division des ovocytes chez la femelle (13 jours).