Décrire les objectifs du projet (par exemple, répondre à certaines interrogations scientifiques ou à des besoins scientifiques ou cliniques).
La Sclérose Latérale Amyotrophique (SLA), aussi connue sous le nom de maladie de Charcot, est une maladie neurologique grave et incurable qui s'attaque aux cellules nerveuses contrôlant les muscles. Elle entraîne une paralysie progressive et conduit malheureusement au décès, généralement 2 à 5 ans après l'apparition des symptômes. Si la paralysie est le symptôme le plus connu, la maladie provoque également d'autres problèmes sévères qui dégradent fortement la qualité de vie des patients, notamment une perte de poids importante et des troubles majeurs du sommeil. Pour étudier cette maladie, la recherche utilise des modèles animaux (souris) qui développent des symptômes très similaires. Aujourd'hui, nous ne comprenons toujours pas précisément pourquoi la SLA perturbe aussi gravement le sommeil. Les premières pistes suggèrent un dysfonctionnement dans une petite zone du cerveau (l'hypothalamus), qui gère à la fois l'appétit et le sommeil. Cependant, le cycle veille-sommeil est en réalité contrôlé par un ensemble de réseaux de neurones bien plus complexes et interconnectés, situés dans différentes zones du cerveau. L'état de ces autres réseaux n'a jamais encore été étudié dans le contexte de la SLA. L'objectif de notre projet est donc de combler cette lacune fondamentale. Nous allons, pour la première fois, cartographier l'activité de tous ces réseaux cérébraux durant les différentes phases de vigilance (éveil, sommeil léger et sommeil profond). Cette "cartographie" nous permettra d'identifier précisément quels circuits du sommeil sont altérés par la maladie, une étape essentielle pour comprendre l'origine de ces troubles et espérer un jour développer des traitements pour améliorer la qualité de vie des patients.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet? Expliquer en quoi le projet pourrait faire progresser les connaissances scientifiques ou quels bénéfices les êtres humains, les animaux ou l’environnement pourraient en tirer à terme. Le cas échéant, distinguer les bénéfices à court terme (pendant la durée du projet) et les bénéfices à long terme (susceptibles d’être obtenus après l’achèvement du projet).
Ce projet est important car il nous aidera à comprendre exactement pourquoi le sommeil est si perturbé chez les personnes atteintes de SLA, un symptôme qui dégrade fortement leur qualité de vie au quotidien. En réussissant à identifier précisément quelles zones du cerveau sont responsables de ces troubles, nous espérons ouvrir la voie au développement de nouveaux traitements. L'objectif à terme serait de pouvoir corriger ces problèmes très tôt dans l'évolution de la maladie, et peut-être même avant que les symptômes moteurs, comme la paralysie, ne commencent à apparaître.
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale (par exemple, injections, procédures chirurgicales)? Indiquer le nombre et la durée de ces procédures.
Les souris transgéniques utilisées dans les expérimentations de ce projet seront soumises à une seule procédure chirurgicale. Cette chirurgie consiste en une implantation d’électrodes pour les enregistrements du sommeil. Elle est faite sous anestesie d’une durée totale de 1h30. À la fin du protocole, toutes les souris seront séparées en 3 groupes : Le groupe "Éveil" : Pour étudier le cerveau en état d'éveil, nous maintiendrons un groupe de souris éveillé pendant 2 heures. Le groupe "Sommeil lent" : Pour la comparaison, un deuxième groupe sera laissé au repos complet dans sa cage habituelle, pendant exactement la même période. Le groupe "Sommeil paradoxal" (Sommeil des rêves) : Pour étudier spécifiquement les effets du "sommeil paradoxal", nous utiliserons un système automatisé développé par notre équipe. Ce système surveille la souris et détecte le moment précis où elle entre dans cette phase de rêve. Il envoie alors une stimulation très légère, juste assez pour interrompre cette phase spécifique, sans pour autant réveiller complètement l'animal ni le stresser. Cette privation qui dure 48h sera suivie d’un rebond de 2 heures, durant lequel la quantité de sommeil paradoxal augmente fortement.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux, par exemple, douleur, perte de poids, inactivité/mobilité réduite, stress, comportement anormal, et la durée de ces effets?
Une chirurgie légère sous anesthésie générale : Un traitement antidouleur est administré systématiquement avant l’intervention, combinant deux analgésiques complémentaires. Une douleur post-opératoire transitoire peut survenir mais est prise en charge efficacement par une analgésie continue. Une période de récupération de 10 jours est prévue, avec un suivi quotidien par fiche d’observation. Une privation sélective du sommeil paradoxal de 48h est également réalisée, qui interrompt doucement chaque épisode de REM par un léger mouvement de la cage, sans générer de stress significatif. L’ensemble du protocole est conçu pour minimiser toute souffrance ou détresse des animaux.
Quelles espèces et combien d’animaux est-il prévu d’utiliser? Quels sont le degré de gravité des procédures et le nombre d’animaux prévus dans chaque catégorie de gravité (par espèce)?
Espèce
Nombre total
Nombre estimé par degré de gravité
Sans réveil
Légère
Modérée
Sévère
Souris (Mus musculus)
378
Qu’adviendra-t-il des animaux maintenus en vie à la fin de la procédure?
Espèce
Nombre estimé d’animaux à réutiliser, à replacer dans l’habitat/le système d’élevage ou à proposer à l’adoption
Réutilisé
Replacé dans l’habitat naturel ou le système d’élevage
Proposé à l’adoption
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
À l’issue de l’ensemble des procédures expérimentales, les animaux seront euthanasiés de manière rapide et éthique afin de permettre l’analyse histologique du cerveau, notamment des structures activées pendant l’éveil, le sommeil lent et le sommeil paradoxal (via le marquage cFos). Cette étape est indispensable pour atteindre les objectifs scientifiques du projet, en identifiant précisément les neurones recrutés après manipulation expérimentale. L’euthanasie sera réalisée sous anesthésie profonde terminale, garantissant l’absence de douleur ou de souffrance. Aucun animal ne sera réutilisé dans un autre protocole. Ce sacrifice est justifié par la nécessité d’accéder au tissu cérébral pour les analyses anatomiques post-mortem.
1. Remplacement
Indiquer quelles sont les alternatives non animales disponibles dans ce domaine et pourquoi elles ne peuvent pas être utilisées aux fins du projet.
L'étude des circuits neuronaux régulant le sommeil et leur dysfonctionnement dans une maladie aussi complexe que la maladie de charcot ne peut être modélisée autrement que par l’animal. La souris est un modèle important et pertinent dans l’étude du sommeil et de la maladie de charcot, sa neuroanatomie des circuits du sommeil est bien caractérisée et proche de celle de l'homme. De plus, les modèles transgéniques de souris sont des modèles expérimentaux très puissants (génétique connue, commercialisation d’outils moléculaires, etc). Le modèle murin est le plus pertinent car sa neuroanatomie des circuits du sommeil est bien caractérisée et proche de celle de l'homme.
2. Réduction
Expliquer comment le nombre d’animaux prévu pour ce projet a été déterminé. Décrire les mesures prises pour réduire le nombre d’animaux à utiliser et les principes appliqués pour concevoir les études. S’il y a lieu, décrire les pratiques qui seront appliquées tout au long du projet pour limiter le plus possible le nombre d’animaux utilisés sans perdre de vue les objectifs scientifiques. Ces pratiques peuvent notamment consister en études pilotes, modélisation informatique, partage et réutilisation des tissus.
La taille d’échantillon a été déterminée à partir de données préliminaires de l’équipe sur des paramètres de sommeil et d’activité locomotrice, en tenant compte de la variabilité interindividuelle observée. Un minimum de 16 animaux par groupe est nécessaire pour détecter un effet significatif portant le nombre d’animaux à 192 animaux sur l’ensemble du projet. Aucun test inutile ou répété n’est prévu : chaque animal ne participe qu’à un seul paradigme de sommeil et l’ensemble des données exploitables est recueilli sur le même individu, ce qui contribue à limiter le nombre total d’animaux. un élevage sera mis en place dans l'animalerie du laboratoire, portant ainsi le nombre de souris total du projet à 378, permettant le maintient de l’élevage.
3. Raffinement
Donner des exemples des mesures spécifiques qui seront prises (par exemple, surveillance accrue, soins postopératoires, gestion de la douleur, entraînement des animaux) pour réduire au minimum les effets sur le bien-être des animaux (les nuisances causées). Décrire les mécanismes permettant d’intégrer de nouvelles techniques de raffinement pendant la durée de vie du projet.
Plusieurs mesures de raffinement sont mises en œuvre à toutes les étapes du protocole. La chirurgie d’implantation d’éléctrodes est réalisée sous anesthésie générale avec analgésie systématique. Les animaux sont installés sur un tapis chauffant, leurs yeux sont protégés par un gel ophtalmique, puis ils sont suivis quotidiennement pendant au moins 10 jours. En cas de dépassement des points limites définis, les animaux sont immédiatement retirés du protocole et mis à mort. Les conditions d’hébergement sont règlementaires : enrichissement systématique des cages (matériel de nidification, bâtonnets à ronger), limitation du bruit et de la lumière, manipulations réalisées par un personnel formé et, autant que possible, par les mêmes expérimentateurs afin de limiter le stress. La privation sélective de sommeil paradoxal repose sur un système validé qui interrompt les épisodes de REM par un déplacement très léger de la cage, sans augmentation mesurable du stress. Enfin, compte tenu des souris qui vont devellopper une maladie neurodegenerative du système moteur, elle seront mises à mort avant toute apparition des symptomes.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents
La souris (Mus musculus) est l’espèce de référence pour l’étude expérimentale de la maladie de charcot et de la régulation du sommeil. Ses circuits du sommeil sont bien décrits et proches de ceux de l’humain, et il existe des lignées transgéniques de la maladie largement caractérisées. Les techniques utilisés dans ce projet ne sont actuellement possible que chez la souris. Dans le cadre de la question posée aucune autre espèce ne permettrait de répondre aussi précisément, et aucun modèle non animal ne peut reproduire l’organisation fonctionnelle des réseaux du sommeil in vivo. Les animaux seront utilisés à partir d’environ 60 jours d’âge, au moment de la chirurgie. Ce stade correspond à un âge adulte jeune chez la souris, où les circuits du sommeil sont matures et un stade présymptomatique. Tous les enregistrements de sommeil et les paradigmes comportementaux seront réalisés entre 2 et 3 mois d’âge afin d’étudier spécifiquement les altérations précoces des réseaux d’éveil et de sommeil.
Raisons de l’appréciation rétrospective
Prévoit des procédures sévères
Utilise des primates non humains
Explication de l’autre raison de l’appréciation rétrospective