Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale, reproduit depuis ALURES
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-318510)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La maladie sur laquelle nous travaillons est une maladie génétique caractérisée par une dégradation progressive des fonctions sensorielles et motrices qui conduit à une perte des mouvements volontaires. Celle maladie est due à une diminution d’une protéine essentielle pour le bon fonctionnement des neurones. Plusieurs mutations ont été identifiées à ce jour, qui mènent à des symptômes différents d’un patient à l’autre. L’objectif de notre projet est de comprendre comment différentes altérations dans un même gène présentent des pathologies différentes. Nous utilisons des poissons-zèbres, un modèle particulièrement adapté à la recherche neurologique, car ils ont un système nerveux similaire à l’Humain et sont transparents au stade où nous allons les étudier. Dans notre projet, nous allons introduire des modifications génétiques chez ces poissons pour qu’ils produisent une protéine défectueuse équivalente à celle retrouvée chez les patients. De plus, nous utiliserons des poissons présentant une absence du gène en question, entraînant l’absence de la protéine. En comparant ces deux mutations chez le poisson zèbre, nous voulons mieux comprendre comment les altérations du gène associé à la maladie conduisent à la pathologie, dans le but ultime de découvrir de nouvelles cibles thérapeutiques.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet nous permettra d’acquérir des connaissances fondamentales sur la protéine associée avec cette maladie. Ces connaissances permettront la compréhension des mécanismes pathologiques, avec l’objectif à long terme (>5 ans) de développer des stratégies thérapeutiques ciblant ces mécanismes.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
La création de lignées de poissons-zèbre implique de pouvoir identifier les animaux porteurs des modifications génétiques d’intérêt. Ainsi, l’identification génétique (génotypage) des individus par prélèvement d’un morceau de nageoire caudale (
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’ensemble des progéniteurs de nos lignées seront des poissons porteurs sains. Cependant, un suivi régulier des poissons-zèbres sera effectué pour garantir l’absence de développement de phénotypes dommageables au fil du temps. Nous nous concentrons principalement sur les anomalies qui pourraient être liées à un système nerveux défectueux, comme d’anomalies de comportement (prostration, comportement de fuite) et d’une nage anormale dans l’aquarium (attitude de nage anormale, défaut de flottabilité). Lors de la création de ces lignées, certains poissons zèbres seront amenés à subir un prélèvement d’un morceau de la nageoire caudale (
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux d’intérêts (géniteurs et génitrices en nombre nécessaires) seront conservés jusqu’à leur 18 mois. Les autres seront mis à mort afin de ne pas garder d’animaux non nécessaires à la conduite de ce projet.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le projet vise à mieux comprendre comment les altérations dans notre gène d’intérêt retrouvées chez l’Homme entraînent différentes pathologies. Bien que la maladie affecte les neurones, on s’attend à ce que d’autres types de cellules entourant le neurone malade jouent un rôle important dans la pathologie. Les méthodes de culture cellulaire actuelles pour étudier cela en laboratoire ont des limites, car elles ne reproduisent pas fidèlement l’environnement complexe des tissus. Ainsi, nous nous tournons vers les embryons de poisson-zèbre comme alternative. Ils possèdent un système nerveux similaire à l’homme, avec tous les types de cellules, et ils sont déjà fonctionnels dès leur stade larvaire. De plus, nous pouvons les rendre transparents sans les endommager, ce qui facilite l’imagerie des processus biologiques en direct. En bref, le poisson-zèbre est un modèle approprié pour répondre à nos questions biologiques car il combine la complexité nécessaire avec la capacité d’observer les processus en direct.
2. Réduction
Afin de Réduire au minimum le nombre de poissons de la génération fondatrice, une estimation préalable de l’efficacité des systèmes de modification génétique sera réalisée en amont sur des œufs de poisson zèbre de type sauvage à 24-48h heures post fécondation. Le nombre de poissons zèbres ayant à subir un prélèvement de la nageoire caudale sera limité au minimum, en réalisant des prélèvements par groupe de 16 poissons zèbres, afin de ne sélectionner que le nombre minimum de poissons zèbres porteurs sains nécessaires. Dès lors que le nombre de poissons d’intérêt sera atteint, les prélèvements seront interrompus. Pour le maintien des lignées, seuls les poissons zèbres porteurs sains nécessaires au maintien de chaque lignée seront conservés, ce qui correspond à une quarantaine de géniteurs mâles et de génitrices femelles par an et par lignée. Les renouvellement des géniteurs/génitrices ne se feront tous les 8 mois afin de Réduire le nombre d’animaux. Dès lors que le nombre d’animaux d’intérêt sera obtenu, les prélèvements de nageoire caudale pour génotypage seront interrompus.
3. Raffinement
Seul le strict minimum d’animaux nécessaires à la génération et au maintien des lignées subira le prélèvement d’un morceau de nageoire caudale. Le prélèvement d’un morceau de nageoire caudale se fera uniquement sur des animaux anesthésiés et le temps d’isolement des poissons-zèbres pendant cette phase de caractérisation sera limitée au minimum en maintenant les animaux dans des bacs avec des séparateurs transparents afin qu’ils soient au minimum en couple le temps de la procédure. Les individus d’intérêt seront ensuite regroupés en fonction de leur génotype. Les poissons-zèbres conservés seront tous porteurs sains et ne présenteront pas de phénotype. Toutefois, une surveillance hebdomadaire pour détecter tout éventuelle anomalie du comportement des animaux sera réalisée. Des points limites précis et prédictifs ont été définis, et l’observation qu’un de ces points limites est atteint telles que blessures sur l’animal, anomalies de comportement (nage anormale, prostration au fond du bac…) conduira à la mise à mort de l’animal afin d’éviter toute souffrance inutile.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le poisson zèbre est un modèle privilégié pour l’étude des gènes et les protéines liés à la physiologie et aux maladies humaines en raison de la similitude fonctionnelle de ses gènes avec ceux de l’homme. Les embryons de poisson-zèbre partagent un système neuromusculaire similaire à celui de l’homme, incluant toutes les cellules pertinentes pour nos recherches. De plus, la transparence optique des embryons permet de suivre les processus biologiques dynamiques dans l’ensemble de l’organisme de manière non invasive. Les poissons présentant le bon génotype seront utilisés pour la reproduction lorsqu’ils atteindront la maturité sexuelle, généralement à l’âge de 3 ou 4 mois.