Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 10/01/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-998554)
Mettre au point la production d’embryons in vitro et le transfert entre espèces, sous couvert d’un programme de conservation de la biodiversité : 57 cervidés vont être utilisés, 52 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 5 un niveau léger. Les femelles donneuses sont soumises à des cycles de synchronisation puis à des prélèvements d’ovocytes par cœlioscopie sous anesthésie générale, jusqu’à quatre fois par an et huit fois sur quatre ans, chaque intervention pouvant durer deux heures de l’anesthésie au réveil. Les receveuses reçoivent un embryon par endoscopie une fois par an. Aucun animal n’est tué à l’issue, tous étant réutilisés puis susceptibles de rejoindre le groupe de reproduction, et les deux espèces employées, le cerf élaphe et le cerf sika du Japon, sont l’une comme l’autre communes, le porteur précisant que le sika « ne correspond pas à une espèce en voie de disparition ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Dans le cadre de ses missions de conservation de la biodiversité, notre laboratoire de recherche mène différents programmes de conservation ou d’amplification de la génétique d’espèces rares, basés sur l’utilisation de biotechnologies de la reproduction. Une stratégie pour augmenter le nombre de descendants à partir d’effectifs très limités de géniteurs, consiste à utiliser la production in vitro d’embryons pour l’espèce menacée couplée au transfert embryonnaire sur des femelles porteuses proches génétiquement (espèce ou sous espèce). Cette stratégie s’est déjà avérée concluante sur le plan conceptuel avec un premier succès mondial en 2006 (naissance d’un jeune cerf sika du Japon ou Cervus nippon nippon porté par une mère élaphe Cervus elaphus).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les techniques modernes de procréation assistée telles que l’insémination artificielle, la fécondation in vitro, la gamétogenèse in vitro ou le transfert embryonnaire, sont autant d’outils qui permettront à l’avenir d’améliorer l’efficacité des programmes conservatoires ex situ. Le stockage patrimonial à long terme de la génétique des espèces les plus rares grâce à la cryo-conservation de semences, d’ovules, de tissus gonadiques et embryons dans l’azote liquide représente une stratégie complémentaire de conservation désormais applicable à la faune sauvage. Ces approches permettront, au-delà du stockage sur le long terme, un meilleur brassage génétique entre sites de conservation et une facilitation pour la réintroduction de cette génétique vers les sites in natura. En théorie, ces échantillons sont susceptibles d’être conservés plusieurs centaines d’années (le recul actuel montre que nous pouvons conserver ces échantillons à minimum à moyen terme 50 ans).
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux de lots distincts seront soumis à des procédures chirurgicales (chirurgie mini invasive) pour permettre soit la collecte d’ovocytes dans le but de produire des embryons soit pour permettre le transfert d’embryons produits in vitro. Les femelles donneuses d’ovocytes seront soumises à des cycles de synchronisation/prélèvements de gamètes après anesthésie un maximum de 4 fois par an et au total 8 fois sur 4 ans. Les femelles receveuses d’embryons (transfert embryonnaire par endoscopie sur animaux anesthésiés) pourront être transférées sous anesthésie générale une fois par an. Les procédures chirurgicales n’excèdent pas deux heures du moment de l’anesthésie au réveil de l’animal.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La conduite des protocoles de procréation médicalement assistée chez les cervidés repose généralement sur des protocoles conduits sous anesthésie générale après manipulation des animaux. Les nuisances ou effets indésirables attendus sont celles et ceux associés à cette pratique (le risque anesthésique et notamment le risque de détresse respiratoire est considéré comme étant le plus probable dans nos procédures).
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux utilisés proviennent de l’élevage réalisé sur le site. Après utilisation dans le cadre des procédures expérimentales de ce projet, ces animaux pourront tout à fait rejoindre le groupe de reproduction naturelle. Par ailleurs, ces animaux feront l’objet d’études non invasives. Différentes études du comportement (reproduction, interactions sociales, expériences sur la communication acoustique ou comportement alimentaire) sont réalisées sur notre structure dans le cadre de protocoles hors-champ de l’expérimentation animale.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
La mise au point des techniques de procréation assistée chez les mammifères nécessite l’utilisation d’animaux (cette étude ne peut être remplacée par des modélisations in silico). Le recours aux modèles in vitro sont déjà proposés dans l’étude permettant de minimiser le nombre d’interventions sur les animaux.
2. Réduction
Nos approches doivent permettre la collecte de gamètes en nombre suffisant (2 lots de 15 ovocytes) pour constituer des lots expérimentaux et comparer l’efficacité de 2 méthodologies de production in vitro (ovocytes fécondés par injection de spermatozoïdes vs. ovocytes fécondés par fécondation in vitro classique; ovocytes cryoconservés vs. ovocytes frais) sur la base de tests statistiques. La répétition de la procédure sur l’animal (5 à 6 ovocytes par femelle et par collecte) permet de réduire le nombre total d’animaux utilisés. La cryoconservation de semence permet de limiter les interventions sur le mâle. En effet, un même échantillon de semence cryoconservée peut être utilisé pour plusieurs inséminations ou fécondations in vitro (fractionnement de l’éjaculat avant cryoconservation) sur plusieurs années.
3. Raffinement
L’ensemble des procédures (élevage ou Procréation Médicalement Assistée) fait l’objet d’une bonne maîtrise technique par la structure. Afin de réduire le stress lié aux manipulations, un protocole d’habituation est appliqué par les soigneurs tout au long de l’année pour habituer les animaux aux procédures nécessaires au projet. Les animaux font l’objet d’une surveillance attentive par soigneurs et vétérinaires 7 jours sur 7. Dans le cas des procédures de coeliochirurgie sous anesthésie générale, des anesthésiques locaux seront administrés aux sites d’insertions des trocarts afin de minimiser la douleur au réveil de l’animal. Les traitements anti-inflammatoires non-stéroïdiens, définis avec le vétérinaire référent, permettent de réduire la douleur post opératoire. Ces procédures sont réalisées sur nos espèces modèles en coelioscopie avec des matériels pédiatriques permettant de réduire la taille des trocarts utilisés, de minimiser les douleurs post opératoires pour les animaux et d’accélérer la cicatrisation. Un suivi est réalisé sur l’ensemble des individus et une fiche de score ou scoring est établie pour permettre de diagnostiquer et évaluer la douleur chez les animaux (absente, légère, modérée ou sévère). En cas de diagnostic d’une douleur sévère, la procédure est stoppée pour l’individu. Pour les douleurs légères et modérées, un signalement est réalisé au responsable de l’établissement utilisateur ainsi qu’au vétérinaire référent pour avis et traitement. S’il n’est pas constaté d’amélioration dans les 48 heures (pas de disparition des symptômes ou aggravation de la douleur), la procédure expérimentale est stoppée pour l’individu. Une prise en charge intégrale pour soins vétérinaires est réalisée pour les animaux.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
De par sa collection unique d’espèces de cervidés rares et en voie d’extinction, les programmes de recherche développés par notre structure visent des applications pour la conservation d’espèces cervidés. Deux espèces communes de cervidés seront ici utilisés : l’espèce élaphe (Cervus elaphus) et l’espèce sika (Cervus nippon). L’espèce élaphe, du fait de sa disponibilité (espèce commune en France), de son grand gabarit et de la bonne connaissance de sa physiologie est une espèce de choix comme espèce receveuse d’embryons. L’espèce Sika du Japon, donneuse d’embryons ne correspond pas à une espèce en voie de disparition, mais est utilisée pour mettre à l’épreuve la faisabilité des techniques de production in vitro et du transfert d’embryons interspécifiques. Des transpositions de nos recherches pourront être faites sur les sous espèces de cerfs sika menacées dans le milieu naturel (ex C.n.taiouanus, C.n.pseudaxis, C. eldii).