Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 12/05/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-851302)
60 souris vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, chacune subissant deux chirurgies de la moelle épinière, la pose d’électrodes dans le cerveau, neuf jours d’hébergement individuel, puis deux sessions de deux heures d’enregistrement, reliée à un câble. Le porteur décrit un risque d’infection, d’hémorragie, d’hypothermie et de défaillance cardiorespiratoire, et reconnaît que l’isolement stresse un animal grégaire. Toutes sont tuées pour prélever le cerveau et la moelle épinière, l’implant n’étant pas amovible. Les retombées annoncées pour les personnes atteintes de sclérose en plaques, limiter la progression du handicap, sont placées à plus long terme et présentées comme une possibilité.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La sclérose en plaques est une maladie inflammatoire, dégénérative du système nerveux central (cerveau et moelle épinière) et la première cause d’handicap neurologique non traumatique chez les jeunes adultes. Dans cette maladie, on observe des phases de démyélinisation (il s’agit d’une perte de la myéline, substance permettant de favoriser les influx nerveux et la protection des neurones) dans lesquelles l’organisation des neurones est altérée, conduisant à des déficits fonctionnels chez les patients. Un mécanisme de réparation existe, mais il est incomplet et très variable selon les patients. Les cellules immunitaires du cerveau et de la moelle épinière (microglie) sont activées précocement lors de la démyélinisation et participent à la réparation de la gaine de myéline. La microglie contacte par ailleurs les neurones et cette interaction peut influencer positivement la réparation post-démyélinisation. Nous avons mis en place une technique permettant de moduler l’activité neuronale lors de la phase de rémission dans un modèle murin de sclérose en plaques pour étudier l’impact de cette modulation sur les interactions entre les cellules immunitaires du cerveau et les neurones, afin de favoriser la réparation tissulaire et la récupération fonctionnelle. Le présent projet vise à mesurer par enregistrements électroencéphalographiques (EEG) les modulations d’activité nerveuse au niveau d’une zone d’intérêt du cerveau.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La sclérose en plaques touche plus de 100 000 personnes en France et se déclenche majoritairement chez le jeune adulte. La réparation de la myéline (remyélinisation) est essentielle dans cette pathologie, mais reste partielle, d’où une perte neuronale à long terme et des déficits irréversibles chez les patients. L’activité neuronale a été montrée comme favorisant la remyélinisation. Ce projet permettra de mieux comprendre comment nous modulons l’activité neuronale à l’aide de notre technique, et donc de mieux comprendre l’impact biologique obtenu avec cette méthode sur les interactions neurones-cellules immunitaires dans un modèle murin de sclérose en plaques. A plus long terme, la mise en évidence d’effets bénéfiques de l’activité neuronale sur la réparation via une modulation directe du dialogue neurones-cellules immunitaires pourrait permettre d’envisager des stratégies thérapeutiques visant à limiter la progression du handicap chez les patients.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Tous les animaux seront soumis à deux procédures chirurgicales sous anesthésie générale avec une prise en charge analgésique adaptée. La première permettra de réaliser une injection au niveau de la moelle épinière (durée 15 minutes). La deuxième permettra de réaliser une deuxième injection dans la moelle épinière pour la mise en place du modèle et la pose d’électrodes au niveau du cerveau (durée maximale 1h30) pour réaliser ensuite les enregistrements de l’activité du cerveau. Les animaux seront ensuite hébergés seuls pendant 9 jours. Tous les animaux recevront une injection intrapéritonéale (moins d’une minute) pour moduler ou non l’activité neuronale. L’activité électrique du cerveau de tous les animaux vigiles sera ensuite mesurée sur 2 sessions de 2 heures au cours de la même journée (1 session avant injection intrapéritonéale, et une après), pour cela ils seront connectés à un système d’enregistrement et pourront se déplacer librement pendant les mesures. Tous les animaux sont euthanasiés en fin d’étude par une méthode réglementaire pour réaliser différents prélèvements tissulaires.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les chirurgies engendreront un inconfort temporaire lors du réveil après anesthésie (environ 30 min d’inconfort au réveil) et des douleurs post-opératoires. Il existe un risque rare de complications liées à la chirurgie : infections, hémorragie. L’anesthésie générale sera associée à une hypothermie, une sécheresse oculaire et un risque de défaillance cardiorespiratoire. Bien que la taille de l’implant soit réduite au maximum, son encombrement pourra provoquer une gêne chez l’animal. Les animaux sont hébergés seuls après la pose de l’implant EEG (pour une durée de 9 jours), s’agissant d’animaux grégaires cela pourra générer un stress. L’enregistrement de l’activité électrique du cerveau peut induire un stress car l’animal sera placé dans un nouvel environnement et relié à un câble au niveau des électrodes. La procédure d’injection par voie intrapéritonéale pour la mise en place du modèle peut générer un stress et une douleur localisée liée à la contention et l’injection. Le traitement peut occasionner un trouble locomoteur et une gêne dans les 3 heures maximum suivant l’injection.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Des prélèvements tissulaires (cerveau et moelle épinière) sont réalisés post mortem, ce qui implique l’euthanasie de l’ensemble des animaux.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Dans un objectif de remplacement, nous travaillons en première approche avec des modèles in vitro et ex vivo qui nous permettent d’obtenir des données indispensables pour la poursuite de nos recherches. L’utilisation d’un modèle animal reste cependant nécessaire pour l’étude fondamentale de la sclérose en plaques, car il permet d’étudier la démyélinisation et la remyélinisation (destruction et réparation de la gaine de myéline) dans un organisme vivant entier, impliquant des interactions entre tissus nerveux, système immunitaire et circulation sanguine, qui sont des composantes importantes de cette pathologie
2. Réduction
Des approches statistiques permettront d’optimiser le nombre d’animaux utilisés après l’utilisation des premiers lots d’animaux afin de réduire au strict minimum le nombre d’animaux nécessaires : ce nombre sera calculé pour chaque groupe d’expériences à l’aide d’un calcul statistique après utilisation initiale de 5 à 6 animaux par condition. Au maximum nous utiliserons 60 animaux pour ce projet. Des tests statistiques seront utilisés pour l’analyse des résultats obtenus, adaptées à chaque expérience et réalisées en partenariat avec des biostatisticiens.
3. Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupe (sauf après la deuxième chirurgie). L’eau et la nourriture sont fournies à volonté. Les animaux sont observés quotidiennement. Un environnement enrichi est fourni aux animaux, comprenant nidification (carré de coton, kraft) et bâton à ronger. Les animaux sont manipulés uniquement par un personnel qualifié et sensibilisé au bien-être animal. Nous mettons en place des points-limites, ainsi qu’un suivi par l’équipe de recherche pour éviter la souffrance de l’animal. Les animaux soumis aux procédures chirurgicales sont placés sous anesthésie générale (durée maximale de 1h30), avec une prise en charge analgésique adaptée. Nous nous assurerons du maintien de la température des animaux durant toute la durée de l’anesthésie. Un gel de protection oculaire sera appliqué sur leurs yeux. En post-chirurgie immédiate, ils auront un accès facilité à la nourriture et à l’eau pour faciliter leur récupération. Nous mettrons ensuite en place une surveillance renforcée pendant 5 jours post-chirurgie. Après la chirurgie de mise en place des électrodes au niveau du cerveau, les animaux sont hébergés individuellement pendant 9 jours (les contacts visuels, olfactifs et auditifs avec les congénères étant maintenus). Pour limiter le stress lié à cet hébergement, ils seront placés dans un environnement à l’enrichissement augmenté. Avant les enregistrements de l’activité électrique du cerveau les souris bénéficieront d’un temps d’acclimatation dans la pièce pour réduire leur stress. Les animaux seront sédatés avant l’euthanasie médicamenteuse.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est l’espèce de choix pour générer des modèles de maladies humaines. Son anatomie, sa physiologie et sa génétique sont bien connues et sont relativement proches de l’Homme. L’âge adulte est requis pour pouvoir faire les actes chirurgicaux et les mesures d’activité neuronale envisagées dans ce projet.