Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 23/01/2026
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-955533)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La maladie de Charcot (Sclérose Latérale Amyotrophique, SLA) est une maladie conduisant à la mort des neurones permettant la contraction musculaire : les motoneurones (MN). La mort des MN mène progressivement à une paralysie musculaire qui aboutit au décès du patient via insuffisance respiratoire. A l’heure actuelle, aucun traitement n’est disponible pour cette pathologie. Dans une cohorte de patients atteint de SLA, nous avons identifié une nouvelle mutation située dans une protéine localisée au niveau de la mitochondrie, l’usine énergétique de la cellule. Nous avons démontré que cette mutation affectait la bonne efficacité des mitochondries et donc engendrait une délivrance d’énergie moins performante au sein de la cellule. L’objectif général de notre projet de recherche est de comprendre comment les dysfonctions mitochondriales causées par cette mutation peuvent être à l’origine de la mort des MN. Dans nos études, nous sommes parvenus à créer des souris atteintes de SLA. Ces souris miment très fidèlement les symptômes des patients. Or les mitochondries défectueuses peuvent devenir toxiques si accumulées dans la cellule, et pourraient participer à la mort des MN. La dégradation de ces mitochondries défectueuses est alors cruciale. Afin d’étudier ce processus de dégradation, les souris SLA ont été croisées avec des souris permettant de visualiser ces processus de manière experimentale. Ces souris, appelées « rapportrices » nous permettent de suivre, par un mécanisme indolore, le processus de dégradation des mitochondries defecteuses dans les tissus de la souris. Ces souris nous ont permis de démontrer que les souris SLA avaient une augmentation pathologique et moins efficace de la dégradation des mitochondries défectueuses. Le but précis de ce projet est de tenter d’améliorer ce processus. Pour se faire, nous allons croiser les souris SLA rapportrices avec des souris dépourvues d’une protéine importante pour l’élimination des mitochondries defectueuses. Le but étant de tenter de retrouver des taux basaux de dégradation, et plus efficaces. Ces souris nouvellement générées nous permettront d’étudier ce processus d’élimination des mitochondries dans les différents tissus de ces souris, et à différents stades de vie afin de comprendre si la modulation de ce processus permettrait d’améliorer les symptômes de la maladie.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
A l’heure actuelle, aucune solution thérapeutiques n’existe pour lutter contre la SLA. Il est donc capital de mieux comprendre les mécanismes qui conduisent à la mort des motoneurones (MN) afin de pouvoir les cibler. Moduler le processus d’élémination des mitochondries défectueuses pourrait être une approche thérapeutique prometteuse.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Une biopsie de peau sera réalisée afin de connaitre leur patrimoine génétique, indispensable aux expériences de ce projet. Ce geste rapide se résume au prélèvement d’un bout de la queue ou sur l’oreille de l’ordre d’1mm et n’aura lieu qu’une seule fois dans la vie de l’animal. Les groupes de souris destinés à des analyses de tissus par coloration subiront une injection d’analgésique suivie d’une injection d’anesthésique. Ce groupe de souris subira donc deux injections juste avant leur mise à mort.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Certaines souris auront des symptômes de SLA : myopathie mitochondriale, avec atteinte des MN et cardiomyopathie conduisant à la mort des animaux avant l’âge de 14 mois. Ces atteintes se traduiront par une prise de poids moins importante en comparaison des souris contrôles dès l’âge de 3 mois, ce qui marque l’apparition du premiers signes d’atteinte clinique. A un stade plus avancé, cela se traduira par une perte de poids et/ou une diminution de la mobilité des souris avec ou non présence de tremblements (10-14 mois). Ce phénotype pourrait être plus tardif en fonction des souris étudiées (le but de l’étude étant de voir si la modulation de la mitophagie permet d’améliorer les signes cliniques développés par ces souris SLA). Au moment du sevrage (21 jours), la biopsie au niveau de la queue ou de l’oreille réalisée sur l’animal afin d’identifier son patrimoine génétique entrainera une douleur légère et de courte durée.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Une partie des souris prévue pour ce projet ne subira qu’un degré de gravité expérimental léger; cela concerne 219 individus (la moitié des souris générées lors de l’élevage, sans symptômes). L’autre partie des animaux subira un degré de gravité expérimental sévère. Cela concerne 220 + 2880 = 3100 animaux (Ce nombre comporte l’autre moitié des souris générées lors de l’élevage, avec symptômes de la maladie de Charcot + les souris nécessaires pour la partie expérimentale). Néanmoins, tous les animaux étudiés seront mis à mort à la fin des procédures expérimentales afin de prélever les organes pour les analyser. Les animaux utilisés pour l’élevage seront utilisés pour la reproduction jusqu’à ce qu’ils atteignent un âge trop avancé pour le pouvoir, ce qui engendrera également une mise à mort.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
A des fins de remplacement, des études préliminaires in vitro ont été réalisées sur des cellules prélevées dans la peau de patient souffrant de la maladie de Charcot (SLA) et porteurs de la mutation d’intérêt. De même, une biopsie de cerveau étant impossible, des études ont également pu être menées sur des motoneurones (MN) qui ont été produits à partir de ces cellules de peau de patients. Malgré l’apport scientifique notable de ces études, l’évolution de ce projet vers un environnement plus intégré est nécessaire. En effet, les modèles cellulaires ne nous permettent pas une visibilité globale des dysfonctions affectant à la fois plusieurs types cellulaires et plusieurs organes. Le seul moyen de disposer de ces informations est l’utilisation d’un modèle animal afin d’étudier l’atteinte multiple de cette maladie. De plus, afin de savoir à quels âges débutent les premières dysfonctions biologiques, nous avons besoin d’un organisme capable de croissance et de vieillissement. Cette étude nous permettra de mieux comprendre l’implication de la dégradation des mitochondries défectueuses dans la mort des MN.
2. Réduction
A des fins de réduction, les études sur cellules continueront d’être menées en parallèles de cette étude sur modèle plus intégré afin d’éviter l’utilisation d’un trop grand nombre d’animaux. Les dysfonctions biologiques seront donc aussi étudiées dans les motoneurones produit à partir des cellules de peau de patients afin de compléter les résultats obtenus, les deux approches étant complémentaires. De plus, des statistiques prédictives ont également été menées à l’aide du logiciel G*Power afin de prévoir le nombre strictement nécessaire d’animaux permettant l’obtention de résultat statistiquement significatifs. Enfin, des études préliminaires sur la dégradation des mitochondries défectueuses menées au sein de l’équipe nous ont servi de travaux prospectifs afin d’accorder plus de crédit aux résultats attendus en réduisant le nombre de procédures nécessaires à la mise en œuvre de ce projet, et donc le nombre d’animaux requis.
3. Raffinement
-A des fins de raffinement, les souris en processus d’élevage seront maintenues en conditions réglementaires d’hébergement et se verront introduites en environnement sur-enrichi en cas d’agressivité et d’effets de dominances (buchettes, cartons, matériel de nidification supplémentaire). -Concernant les souris en phénotype dommageable ou risquant d’exprimer des signes cliniques grave de la maladie, un suivi hebdomadaire sera réalisé. Ce suivi consiste à lire l’identification de l’animal, suivi d’une pesée puis d’une préhension permettant l’évaluation de l’état de la souris. Cette manipulation fréquente (une fois par semaine) permettra la réduction progressive du stress infligé à l’animal, ainsi qu’une observation minutieuse de l’animal par l’expérimentateur afin d’identifier toute affection et comportement pathologique. Une attention particulière sera portée sur la mobilité (affaiblissement des membres inférieurs ou tremblements) et sur le comportement des animaux. Tout signe clinique sera repris dans une fiche de score en lien avec les symptômes attendus qui a été établi préalablement pour le suivi des souris utilisées au sein de notre équipe. -Toute perte de poids située entre 5 et 15%, ainsi qu’une perte de mobilité (affaiblissement des membres) engendrera un suivi plus fréquent (de bi hebdomadaire à quotidien dans les cas sévères) ainsi que l’ajout de nourriture et d’eau gélifiée dans la cage afin de faciliter l’accès à de la nourriture appètente. Toute perte de poids supérieur à 15%, la présence de tremblements avec mobilité réduite et comportement pathologique entrainera la mise à mort de la souris. -Préalablement à la mise à mort pour la récuperation de tissus pour analyse par coloration, une analgésie suivie d’une anesthésie profonde sera administrée avec vérification par absence de reflexe au pincement.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Ce projet se base sur le modèle Mus Musculus car cette espèce possède un cycle de vie et de reproduction court avec un fort taux de natalité, ce qui en fait un modèle d’étude pratique à utiliser. De plus, leurs similarités génétiques avec l’homme nous permettent des études translationnelles. De la même manière, les similitudes anatomiques et biologiques nous permettront d’identifier les organes affectés en disposant d’une grande quantité de matériel biologique. Les animaux seront utilisés aux stades de développement suivants : – Au stade d’apparition des 1ers signes cliniques = 3 mois de vie – Au stade intermédiaire précoce = 6 mois de vie (stade nécessaire pour établir une cinétique permettant de déterminer l’effet de la mitophagie sur la mort des motoneurones) – Au stade intermédiaire tardif = 9 mois de vie (stade également nécessaire pour établir une cinétique permettant de déterminer l’effet de la mitophagie sur la mort des motoneurones) – Au stade final = Moment où les signes cliniques graves de la maladie sont atteints (= soit perte de poids supérieure à 15% par rapport à la pesée précédente et/ou à la 1ère diminution de poids, soit un affaiblissement partiel de l’extension des pattes ou tremblements, associé à une incapacité pour la souris de se retourner sur elle-même lorsqu’elle est sur le flanc en moins de 15 secondes)