Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale, reproduit depuis ALURES
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-419486)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le projet global vise à identifier les zones de notre ADN responsables des maladies génétiques qui contrôlent la locomotion. Nous cherchons notamment à découvrir les mécanismes qui poussent un tissu à dégénérer, ou qui au contraire, permettent sa réparation (c’est-à-dire sa régénération). Pour ce faire, nous supprimerons chez le poisson-zèbre, les gènes qui sont mutés chez des patients atteints de maladies neuromusculaires. Nous observerons alors comment l’absence de ces gènes peut impact les neurones, les muscles et les cartilages du poisson. Objectif 1: Découvrir les zones de l’ADN impliquées dans les maladies du système nerveux et musculaire. Objectif 2: Déterminer l’impact de ces gènes sur les mécanismes de réparation de tissus (régénération). Objectif 3: Tester des molécules potentiellement thérapeutiques sur ces modèles pour identifier de nouveaux traitements.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Notre projet permettra de mieux comprendre les gènes qui assurent le fonctionnement de nos neurones et de nos muscles, et plus généralement, de l’appareil locomoteur. Notre étude permettra surtout de mettre en avant les processus qui ont lieu au cœur de nos cellules, en regardant les compartiments qui sont à l’intérieur même de nos neurones ou de nos myocytes. Enfin, l’identification de nouveaux agents thérapeutiques permettra de mettre en place de nouveaux traitement pour les maladies qui affectent la capacités des patients à se déplacer.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les larves de 48 et 72heures post-fertilisations seront soumises à des injections cellulaires ou à des lésions des tissus locomoteurs (lésion du cartilage, de la moelle épinière ou de la nageoire caudale). Chaque intervention n’excèdera pas 15 minutes et sera effectuée sous anesthésie totale. Les procédures de lésion pourraient engendrer un défaut de locomotion transitoire qui perdurera de 2 à 3 jours avant réparation des tissus. Etant donnée les capacités régénératrices du poisson-zèbre, une récupération totale est observée entre 5 et 6 jours post-fertilisation. Au stade où la larve acquiert un comportement de chasse et de prise alimentaire, la locomotion de l’animal n’est donc plus altérée. Les différentes interventions seront effectuées sous anesthésie et les larves trop affectées par l’intervention sont mises à mort.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
En mimant certaines pathologies humaines, la suppression ou la surexpression de nos gènes d’intérêt pourrait mener à la diminution de la locomotion de la larve, comme décrit chez les patients. Les différents modèles utilisés dans ce projet (mutants ou transgéniques), ne seront conservés au-delà de 6 jour post-fertilisation que si la prise alimentaire de l’animal n’est pas compromise. Toute apparition de point limite entrainera la mise à mort du poisson. La lésion de la moelle épinière et de la nageoire à 3 jours post-fertilisation pourraient entraîner une Réduction transitoire de la locomotion chez la larve. Ce défaut ne devrait pas dépasser 6 jours post-fertilisation étant donnée les capacités de réparation tissulaire existant chez le poisson-zèbre. La lésion de la mâchoire quant à elle, ne devrait pas affecter la prise alimentaire de la larve au-delà de 6jours post-fertilisation.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Afin de Réduire au maximum le nombre de poissons utilisés dans notre étude, chaque procédure prendra fin avec la mise à mort de l’animal puis le stockage des tissus à -80°c pour des analyses ultérieures. Ceci permettra d’utiliser une même larve pour les procédures in vivo puis pour les analyses histologiques et biochimiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Afin de décrypter les pathologies qui affectent le système locomoteur, il est important d’utiliser un modèle qui modélise à la fois les systèmes nerveux, musculaires et cartilagineux, tout en reproduisant les interactions complexent qui les lient. Des modèles cellulaires seront utilisés autant que possible dans notre étude, mais nous seront contraints de faire appel à des modèles animaux pour prendre en compte l’appareil locomoteur dans son ensemble. Dans ce cadre, le modèle du Danio rerio représente la meilleure stratégie. L’utilisation de la larve de poisson-zèbre permet de Remplacer l’utilisation de modèles mammifères, en ligne directe avec les recommandations des 3R. La caractérisation des nouveaux modèles de pathologies humaines proposée dans notre étude représente autant de nouveaux outils pour comprendre les désordres génétiques sans recourir aux modèles rongeurs.
2. Réduction
En travaillant sur le meilleur design possible pour notre étude, nous avons pu faire en sorte que chaque animal participe à plusieurs parties du protocole, via des approches non-invasives. Ainsi, nous pouvons, à partir d’une même larve, assurer le suivi de la morphologie globale de l’animal, l’analyse microscopique de ses tissus, le suivi locomoteur, puis l’étude biochimique après euthanasie des individus. Ceci permet de Réduire drastiquement le nombre de larves utilisées dans le projet global.
3. Raffinement
Lors de notre étude, chaque procédure sera effectuée sous anesthésie, avant un retour rapide dans les conditions d’élevage. Après chaque intervention, un suivi quotidien des animaux sera effectué tout au long de l’étude. Les nourrissages manuels assurés chaque jour permettront une observation régulière de chaque individu tout au long des procédures pour détecter une altération de la nage ou de la prise alimentaire. La mise en place de points de contrôle et de critères d’arrêt bien définis permettra d’assurer le maintien des animaux dans les meilleures conditions.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le poisson-zèbre donne accès à de nombreuses procédures non-invasives pour suivre les structures locomotrices chez l’embryon et la larve (à la fois d’un point de vue anatomique et fonctionnel). De plus, le modèle est totalement adapté aux études thérapeutiques, aux suivis microscopiques et aux approches génétiques décrits dans le projet. En outre, l’utilisation du poisson-zèbre, notamment à l’état larvaire, permet de Remplacer l’utilisation de modèles mammifères. Enfin, de par sa transparence et son développement externe, le poisson-zèbre représente un modèle unique pour visualiser ce qui se passe au cœur de nos cellules, pour explorer des processus impossibles à voir chez d’autres modèles. Pour l’étude de l’appareil locomoteur, les animaux seront étudiés entre 24 heures post-fertilisation et 6 jours post-fertilisation. Ceci permet de prendre en compte la totalité du développement de la mandibule et des structures neuromusculaires, et de considérer le temps nécessaire à leur régénération. Pour les gènes présentant une potentielle létalité développementale, le suivi sera prolongé jusqu’à 30 jours, stade auquel la plus part des défauts génétiques conduisent à la mort prématurée de la larve.