Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 22/09/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-994501)
370 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. 165 d’entre elles reçoivent une molécule par gavage, une canule introduite dans l’œsophage deux fois à vingt-quatre heures d’intervalle, et 200 passent une batterie de tests : champ libre pendant quinze minutes, reconnaissance et localisation d’objets nouveaux en trois sessions de douze minutes, alternance spontanée dans un labyrinthe en Y. L’objet est le surdosage d’un gène du chromosome 21 dans les cellules qui soutiennent les neurones, chez des souris portant des mutations reproduisant la trisomie humaine. Sur le remplacement, le porteur affirme que ces mécanismes requièrent « l’étude d’un organisme vivant dans son intégrité et sa globalité » et conclut qu’il n’existe aucune autre méthode.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet a pour but l’étude de l’impact du surdosage d’un gène situé sur le chromosome humain 21 humain présent en 3 copie chez les personnes trisomiques au lieu de 2 dans une situation standard. Ce gène est impliqué dans la genèse des neurones est principalement exprimé dans les cellules qui soutiennent les neurones. Les mutations de ce gène peuvent entraîner l’homocystinurie, une maladie caractérisée par l’accumulation d’homocystéine et des symptômes neurologiques variés. Cette surexpression est liée à des déficits de mémoire et à des anomalies neurocomportementales, et peut avoir des effets délétères sur les cellules, notamment via la consommation d’oxygène dans le cerveau. Des recherches récentes suggèrent que des interventions sur ce gène pourrait atténuer les effets de sa surexpression dans le cerveau adulte des personnes porteuses de la trisomie 21 (T21). Notre projet vise donc à démontrer et comprendre les effets de cette surexpression dans des modèles de souris de la T21et son impact sur les mécanismes cellulaires.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le gène étudié, situé sur le chromosome 21, permet de fabriquer une enzyme Cette enzyme joue un rôle important dans le traitement de certains acides et dans la production d’une petite molécule appelée sulfure d’hydrogène (H₂S), qui peut agir comme un messager chimique dans le cerveau. Le gène étudié est particulièrement actif dans certaines cellules du cerveau, qui soutiennent les neurones et aident à réguler leur activité. Quand ce gène ne fonctionne pas correctement, comme dans certaines mutations rares, cela provoque une maladie appelée homocystinurie, marquée par une accumulation toxique d’homocystéine et des troubles neurologiques. Mais notre gène joue aussi un rôle dans la trisomie 21 (T21). Les personnes atteintes de T21 ont trois copies du chromosome 21 au lieu de deux, ce qui provoque une surexpression du gèned’intéret. Cette surproduction entraîne un excès de sulfure d’hydrogène, ce qui peut perturber le fonctionnement des cellules du cerveau, en particulier en bloquant l’activité des mitochondries, les « centrales énergétiques » des cellules. Cela pourrait contribuer à des troubles de la mémoire et du comportement, observés chez les personnes avec T21 et dans des modèles animaux (souris et rats). Des recherches ont montré qu’en réduisant l’activité de ce gène ou en utilisant des traitements comme le disulfirame (un médicament existant), on peut améliorer certains problèmes de mémoire et de comportement dans ces modèles animaux. Nos propres résultats, obtenus à partir de cerveaux de souris (et de cultures de cellules cérébrales enrichies en astrocytes), confirment que le gène étudié est surtout exprimé dans les astrocytes. Cela nous pousse à penser que c’est dans ces cellules que la surexpression du gène a le plus d’impact dans le cerveau adulte atteint de trisomie 21. Notre objectif est donc de mieux comprendre les effets de cette surexpression du gène d’intéret spécifiquement dans les astrocytes, pour mieux cerner comment cela affecte les fonctions cérébrales, et éventuellement proposer de nouvelles pistes thérapeutiques ciblées.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Sur 165 animaux, il y aura l’introduction d’une canule de gavage pour l’administration d’une molécule par voie orale, 2 fois 30 secondes à 24H d’intervalle. 200 animaux passeront les tests de comportement. Pour l’activité locomotrice en champ libre, 1session unique de 15min. Pour la mémoire de localisation d’objets nouveaux et la mémoire de reconnaissance d’objets nouveaux, 3 sessions de 12min à 24H d’intervalle. Pour l’alternance spontanée dans le labyrinthe en Y, 1 session unique de 8min. Tous les tests sont sans contraintes, basé sur l’exploration libre.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances attendues sont l’introduction d’une canule de gavage pour l’administration d’une molécule par voie orale. Cette douleur sera accentuée à cause de la répétition pour une 2ème administration, 24H après. Cela peut induire une légère douleur et irritation . Chaque administration dure quelques secondes et affecte peu le bien-être des animaux. De plus, les tests utilisés pour évaluer la mémoire peuvent engendrer un léger stress par rapport à la nouveauté de l’environnement.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tout les animaux seront mis à mort à la fin de la Procedure Experimentale pour prélèvement de tissus.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
La compréhension des mécanismes physiologiques et moléculaires ainsi que les origines développementales des pathologies génétiques associées à des retards mentaux requièrent l’étude d’un organisme vivant dans son intégrité et sa globalité et il n’existe donc pas de méthodes autres que l’étude in vivo. La souris est une espèce physiologiquement et génétiquement proche de l’Homme dans laquelle nous pouvons réaliser les manipulations génétiques pour obtenir ces modèles de pathologies humaines.
2. Réduction
Nos expériences de base sont construites sur des groupes de 16 animaux pour avoir un résultat significatif. La taille des groupes a été déterminée grâce aux résultats de nos précédentes études qui nous ont permises de déterminer le nombre minimum d’animaux à utiliser, soit 16 par groupes pour pouvoir utiliser une statistique éprouvée. Comme les tests comportementaux sont sans contraintes, certains animaux ne répondront pas, c’est pourquoi nous testerons 4 animaux de plus dans chaque groupe, soit n=20.
3. Raffinement
Pour raffiner l’administration de la molécule par gavage, nous utiliserons des sondes de gavage en plastique flexibles pour réduire le traumatisme, notamment l’extrémité est douce et conçue pour réduire les chances d’un mauvais placement dans la trachée et une perforation de l’œsophage. Elles sont recommandées pour le bien-être animal par rapport aux traditionnelles sondes métalliques rigides. Un tube de transfert sera placé dans les cages pour manipuler les animaux sans les toucher et servira également comme enrichissement du milieu durant toute l’expérience. Les animaux aiment bien s’y réfugier et il servira aussi à éviter les contentions par la queue tout au long de leur vie, cela limitera l’apparition potentiel de stress chronique. Les conditions d’élevage seront améliorées pour les femelles gestantes gavées avec la molécule, par l’apport d’un matériel de nidification supplémentaire (2 au lieu de 1) leur permettant de faire un nid plus complexe et ainsi de mieux gérer leur exposition à la lumière et aux menaces perçues. Les femelles administrées par gavage seront observées 3 fois par semaine pour détecter tout signe de souffrance. Les animaux seront ensuite sevrés à 4 semaines et hébergés par groupe de 4 ou 5 pour leur assurer une vie sociale. Nous utilisons une grille d’évaluation standardisée pour surveiller la santé et réduire la souffrance. Pour euthanasier les animaux, nous utilisons des techniques validées, rapides et sans douleur, conformément aux recommandations les plus strictes. En cas de conflit entre animaux, nous isolerons l’animal dominant et, si nécessaire, procéderons à des soins locaux. Tout au long des procédures, des seuils limites spécifiques seront établis pour assurer que les animaux demeurent dans des conditions éthiquement acceptables et pour réagir de manière appropriée à tout signe de souffrance ou de diminution du bien-être.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris (Mus musculus) est l’espèce de choix pour générer des modèles de maladies humaines. Son anatomie, sa physiologie et la génétique sont bien connues. De plus, les méthodes pour la manipulation génétique de ces animaux sont les plus développées. La nécessité d’utiliser des transgéniques est liée à l’absence de tout mutant spontané dans une espèce de mammifères qui correspond à la maladie humaine. Les femelles seront accouplées à partir de 8 semaines, dès la maturation sexuelle atteinte. Une fois gestantes elles seront traitées au tamoxifène. Les nouveaux nés seront gardés jusqu’à 2 mois, âge adulte, auquel ils seront évalués dans différents paradigmes. C’est aussi l’âge où le développement cérébral est complet et où le comportement exploratoire et les aptitudes de mémorisation sont présentes