Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-06-24 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-862686)
Une biopsie de l’extrémité de la queue puis l’implantation sous la peau d’une puce RFID sous anesthésie précèdent trois à huit semaines passées en colonie de douze à seize individus, où l’accès à la boisson change de place et d’horaire selon des règles que chaque souris doit apprendre. 1 596 souris porteuses de mutations modélisant la myopathie de Duchenne vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Le porteur présente ce dispositif comme évitant tout stress lié à l’isolement, à la restriction alimentaire ou à la manipulation, tout en indiquant que certaines souris peuvent se retrouver privées d’eau par la pression sociale du groupe ou parce que la règle à apprendre dépasse leurs capacités, et qu’une souris qui ne s’abreuve toujours pas au bout de douze heures est retirée et tuée. Les cerveaux sont prélevés après les tests, 80 femelles et mâles surnuméraires étant gardés en vie pour former de nouveaux couples.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est causée par des mutations qui conduisent à une dégénérescence musculaire, mais également à des troubles cognitifs, comportementaux et neuropsychiatriques. Les patients atteints de DMD présentent en particulier des déficits d’apprentissage, de mémoire et de la flexibilité comportementale. La présence et la sévérité de ces troubles dépend de la position des mutations dans le gène responsable de la maladie et les études chez la souris impliquent donc la comparaison de plusieurs modèles porteurs de différentes mutations. Ces souris lorsqu’elles sont testées de manière isolée montrent fréquemment des réponses de stress et de longues périodes d’immobilité, alors que leur activité dans un environnement familier est comparable à des souris témoins. Ce projet a pour but d’évaluer le comportement et les capacités cognitives des souris modèles de DMD avec une approche plus éthologique, en plaçant des groupes sociaux dans une grande cage d’élevage dans laquelle les animaux peuvent apprendre différentes tâches pendant plusieurs semaines, à différents moments du cycle jour/nuit, et sans intervention d’un expérimentateur car les tâches sont programmées et la quantification des comportements est automatisée. Le projet permettra d’identifier des déficits comportementaux pouvant servir à évaluer l’efficacité de traitements, qui pourront être analysés rapidement sur des groupes importants d’animaux. Ce projet est donc important pour le diagnostic et le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques pour le traitement des troubles affectant le cerveau dans la DMD.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les troubles comportementaux et cognitifs associée à la myopathie de Duchenne sont encore peu étudiés mais ne peuvent plus être aujourd’hui considérés comme secondaires, car vu l’évolution des thérapies et prises en charge dans cette maladie, la durée de vie des patients s’accroit considérablement et les troubles affectant le système nerveux prennent progressivement une place de plus en plus importante dans la vie des patients. De plus, certaines mutations ont un impact très handicapant (déficience intellectuelle, troubles neuropsychiatriques) chez environ un tiers des patients. Il est donc important d’apporter des réponses à ces questions au cours d’études sur des modèles animaux de la maladie, porteurs de différentes mutations. Les résultats de ce projet permettront de préciser les relations entre mutations et sévérité des déficits, et d’identifier des déficits comportementaux utiles pour de futures études précliniques évaluant l’effet de traitements pour compenser ces troubles. L’évaluation automatique des comportements et des capacités cognitives dans notre dispositif a aussi un intérêt majeur au niveau éthique, car il permet de tester les souris dans leur lieu d’hébergement familier, enrichi par le contexte social et par une activité naturelle de recherche de boisson dans des zones différentes de la cage, en évitant tout stress lié à l’isolement, à la restriction en aliment, à l’anxiété induite par un environnement nouveau, ou à la manipulation par l’expérimentateur. Ce dispositif permet aussi l’obtention rapide de résultats sur des cohortes conséquentes de souris dans des conditions expérimentales stables, à la fois pendant les périodes diurnes et nocturnes. Les protocoles développés dans ce projet permettent d’étudier des fonctions cognitives de haut niveau affectées dans de nombreuses autres pathologies neurodéveloppementales et neurodégénératives, et pourront donc s’appliquer à de nombreuses études et modèles dans notre institut.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Une biopsie de l’extrêmité de la queue (1mm) est faite le à l’âge de 7-10 semaine pour identifier le génotype des souris. Une anesthésie gazeuse de courte durée (
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Une légère douleur pourrait être ressentie au moment de la biopsie de la queue pour génotypage. Certaines souris pourraient avoir des difficultés d’accès à la boisson du fait de la pression sociale susceptible de s’instaurer dans un grand groupe, ou dans certains protocoles impliquant une compétition sociale ou quand la règle à apprendre pour accéder à la boisson s’avère trop compliquée pour certaines souris modèles présentant un sévère déficit cognitif.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Suite à leur production la majorité des souris (1516) passent expérimentation, 80 souris sont gardées pour former de nouveaux couples. À la suite des tests comportementaux, les animaux seront euthanasiés pour prélèvements post-mortem de leur cerveau. Une partie des femelles et mâles surnuméraires sera gardée en vie et utilisée pour former de nouveaux accouplements (n=80), les autres seront utilisées pour des prélèvements d’organes hors champ, ou euthanasiés.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les recherches précliniques pour ces pathologies n’ont pas de modèle in silico ou in vitro et sont initialement menées sur des souris. Notre projet a pour but d’effectuer des tests comportementaux qui nécessitent l’utilisation d’animaux vivants. Les souris sont utilisées à un âge où la maladie est à un stade précoce, sans symptômes moteurs et ne donnant pas lieu à des souffrances.
2. Réduction
Le nombre d’animaux par groupe correspond au minimum nécessaire pour une démonstration statistique convaincante des objectifs. Sur la base des publications utilisant des méthodes similaires d’analyse du comportement, la réussite des expériences nécessite 12-15 souris par groupe. Nous utilisons des tests statistiques adaptés aux petits échantillons. De plus, notre approche avec enregistrement de données 24/24h permettra d’obtenir de nombreuses données comportementales, tout en limitant la variabilité, et donc le nombre d’animaux, par la répétition des mesures qui sont ensuite moyennées au sein de chaque expérience. Les études seront initialement conduites sur les lignées dont les mutations conduisent chez l’Homme aux déficits cognitifs plus sévère, tandis qu’une autre lignée, dont la mutation a peu d’impact chez l’Homme sur la cognition, ne sera étudiée qu’à titre comparatif seulement avec les protocoles qui auront révélé des déficits dans les autres lignées. L’ensemble de ces mesures permet de réduire au minimum le nombre d’animaux utilisés dans l’ensemble du projet.
3. Raffinement
Une semaine avant l’étude, une courte anesthésie (
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les explorations précliniques dans le cadre de cette maladie sont menées sur des souris. D’autres modèles animaux de cette maladie existent (rat, chien, porc), mais seule l’espèce souris permet actuellement de disposer de différentes lignées porteuses de mutations représentatives des mutations retrouvées chez les patients et induisant des variations dans la sévérité des symptômes. Les souris jeunes adultes seront étudiées (minimum 8 semaines). Ceci est nécessaire pour comparer aux résultats obtenus dans des projets précédents au même âge. De plus, c’est à cet âge que des traitements sont habituellement testés chez ces souris. Les troubles comportementaux et cognitifs sont présents à cet âge ; tester des souris plus vieilles (>6 mois) pourrait biaiser nos conclusions car leurs performances seraient influencées par un handicap moteur avancé.