Il y a plus de 20 ans, Joseph et Charles Vacanti, deux chercheurs en médecine de l'Université Harvard, dirigeaient une équipe qui avait réussi à faire croître un cartilage en forme d'oreille humaine sur le dos d'une souris de laboratoire. L'expérience a utilisé un moule en forme d'oreille rempli de cellules cartilagineuses d'une vache. L'oreille a d'abord été placée dans un incubateur et, une fois qu'elle a commencé à pousser, elle a été transplantée dans le corps d'une souris nude (une espèce de souris de laboratoire présentant une mutation génétique qui provoque la destruction d'un organe du thymus absent ou dégradé, ce qui inhibe les animaux. système immunitaire et capacité à rejeter les tissus étrangers).
«Earmouse» ou la souris Vacanti, comme l’animal est devenu connu, a continué à faire croître le morceau de tissu hors de son dos jusqu’à ressembler à la taille et à la forme d’une oreille humaine. L’équipe a publié ses recherches sur la chirurgie plastique et reconstructive en 1997. L’expérience visait à tester la viabilité des tissus en croissance pour une greffe ultérieure sur des patients humains. L'année dernière, des enfants chinois atteints d'une anomalie génétique appelée microtie, qui empêche l'oreille externe de se développer correctement, ont reçu de nouvelles oreilles avec leurs propres cellules - un processus similaire à la croissance de «l'oreille» sur le tympan.
La souris Vacanti avec un morceau de cartilage en forme d'oreille humaine se développant de son dos. (Wikicommons sous Fair Use) La souris avec une oreille humaine sur le dos a peut-être été l’une des expériences les plus étranges et les plus troublantes visuellement sur un rongeur, mais les souris sont utilisées pour des expériences scientifiques depuis environ 1902, quand un éleveur original et entreprenant nommé Abbie EC Lathrop a reconnu le potentiel des animaux pour la recherche génétique. La première utilisation de rats dans des expériences a commencé bien avant, avec des enregistrements remontant aux années 1850. Les scientifiques ont acheté leurs sujets à des éleveurs professionnels, connus sous le nom d '«amateurs de rats», qui considéraient ces créatures comme des animaux domestiques pour leurs manteaux et leurs personnalités uniques. Pendant des décennies, les rats et les souris de laboratoire ont été utilisés pour faire de grands progrès scientifiques et médicaux, des médicaments anticancéreux aux antirétroviraux anti-VIH au vaccin antigrippal annuel.
Les souris de laboratoire - le plus souvent de l'espèce Mus musculus, ou souris domestique - sont des couteaux suisses biomédicaux, avec des génomes faciles à manipuler pour des études génétiques. La physiologie du corps humain, cependant, est plus étroitement imitée chez Rattus norvegicus, ou le rat de Norvège , et ses diverses souches. Les rats sont également faciles à dresser et conviennent parfaitement aux expériences psychologiques, d'autant plus que leurs réseaux de neurones ressemblent si étroitement aux nôtres. (Dans les années 50 et 60, par exemple, des chercheurs qui étudiaient les fondements biologiques de la curiosité ont remarqué que les rats de laboratoire, dépourvus de tout stimulus ou tâche, préféraient explorer les parties inconnues d'un labyrinthe.)
Les rats sont également beaucoup plus gros que les souris et ont une queue plus épaisse et un museau plus fort. Mais ce sont les caractéristiques communes des souris et des rats qui en font à la fois les fléaux de la ville et les cobayes scientifiques parfaits, pour ainsi dire.
«Ils se reproduisent rapidement, ils sont sociaux, adaptables et omnivores. Ils mangent donc à peu près tout», explique Manuel Berdoy, zoologiste de l'Université d'Oxford. De plus, la taille réduite des rongeurs permet un stockage relativement facile dans les laboratoires, et leurs racines évolutives communes avec les humains signifient que les génomes de l'espèce se chevauchent à une écrasante majorité.
En conséquence, les rongeurs ont pratiquement envahi nos laboratoires, représentant près de 95% de tous les animaux de laboratoire. Au cours des quatre dernières décennies, le nombre d’études sur des souris et des rats a plus que quadruplé, tandis que le nombre d’articles publiés sur les chiens, les chats et les lapins est resté relativement constant. En 2009, les souris étaient à elles seules responsables de trois fois plus de travaux de recherche que le poisson zèbre, les mouches des fruits et les vers ronds combinés.
Les études sur les rongeurs portent sur tout, de la neurologie à la psychologie en passant par la drogue et la maladie. Des chercheurs ont implanté des composants électroniques dans le cerveau des souris afin de contrôler leurs mouvements, ont testé à maintes reprises les propriétés addictives de la cocaïne chez des souris, administré des décharges électriques à des rongeurs en guise de stimulus négatif, implanté des cerveaux humains dans des crânes de souris et envoyé des souris et des rats . La NASA garde même des souris de laboratoire à bord de la Station spatiale internationale pour des expériences en microgravité.
Malgré tout ce que les souris et les rats de laboratoire ont aidé les humains à accomplir, l'expérience quotidienne des animaux se déroule en grande partie à l'abri des regards du public. Mais la vie des rongeurs de laboratoire peut être la clé pour comprendre et améliorer leur rôle dans les découvertes scientifiques.
Les scientifiques doivent avoir terminé la manipulation des animaux et une formation éthique avant de pouvoir travailler avec des animaux de laboratoire, bien que les règles varient en fonction du lieu de l'expérience. Bien que les scientifiques canadiens et européens soient supervisés par un organe directeur national, les règles aux États-Unis varient d'une institution à l'autre, avec certaines directives générales du National Institute of Health. (La loi américaine sur le bien-être des animaux, qui protège la plupart des animaux utilisés à des fins de recherche, exclut les souris et les rats.)
La plupart des universités proposent un cours de formation sur la manipulation des animaux afin de réduire au mieux le stress et la souffrance. Les meilleures pratiques ont été mises à jour au fil des ans afin de refléter l'évolution de la compréhension des rongeurs et de leurs besoins. Après une étude publiée en 2010 dans Nature, il a été démontré que le fait de manipuler les rats de laboratoire par la queue suscitait davantage d’inquiétude que de guider les animaux dans un tunnel ou de les soulever à la main, les laboratoires du monde entier ont abandonné la technique auparavant utilisée.
Les scientifiques qui souhaitent expérimenter avec des rongeurs sont tenus de remplir une demande détaillée expliquant pourquoi leur travail nécessite des sujets animaux. Les applications sont jugées selon un cadre connu sous le nom de «trois R» : réduire le nombre d’animaux utilisés, remplacer l’utilisation des animaux lorsque cela est possible et affiner les expériences afin d’améliorer le bien-être des animaux.
«Un rat ou une souris n'est pas un tube à essai sur pattes», explique Berdoy. Les conditions de logement des rongeurs, par exemple, sont devenues une raison d’être pour les défenseurs du bien-être des animaux de laboratoire. La plupart des souris de laboratoire sont gardées dans des cages de la taille d'une boîte à chaussures (pour les rats l'espace est environ doublé) avec quelques compagnons qui grincent des dents. Et bien que le fait d’avoir des compagnons rongeurs satisfasse les besoins sociaux des animaux, la plupart des laboratoires n’offrent aucune sorte d’objets d’enrichissement de l’environnement pour occuper les sujets. La taille de leur confinement signifie également qu’ils ne sont pas soumis à des comportements naturels tels que creuser des trous, grimper ou même se tenir debout.
Bien que les souris et les rats de laboratoire soient, à ce stade, génétiquement distincts de leurs homologues sauvages, ils conservent bon nombre des mêmes instincts. La répression de ces besoins pourrait entraîner un stress excessif pour les animaux et compromettre les résultats scientifiques. Le film de Berdoy, Le rat de laboratoire: une histoire naturelle, explique comment les rats de laboratoire relâchés dans la nature se sont comportés et ont interagi de la même manière que leurs ancêtres sauvages. Les scientifiques, pense-t-il, devraient prendre en compte la nature des rats lors de la conception d'expériences afin d'obtenir les meilleurs résultats. «Si vous voulez faire des expériences, vous devez aller avec le grain de la biologie plutôt que contre elle», dit Berdoy.
Un rat de laboratoire muni d'un implant cérébral est utilisé pour enregistrer in vivo l'activité neuronale au cours d'une tâche particulière (discrimination de vibrations différentes). Le scientifique nourrit le jus de pomme de rat à l'aide d'une pipette. (Anna Marchenkova via Wikicommons sous CC BY 4.0) Dans certains cas, les effets de la contre-attaque du grain biologique ont déjà été observés. L’homogénéité génétique des rongeurs de laboratoire contribue à éliminer les variables gênantes des expériences ciblées, mais elle peut aussi, plus subtilement, fausser les résultats scientifiques. Dans une étude de 2010 sur les effets des régimes alimentaires à jeun intermittents, Mark Mattson, chef du laboratoire de neurosciences de l'Institut national du vieillissement, a observé que les effets neurologiques positifs des rats de laboratoire «métaboliquement morbides» dérivés du régime alimentaire ne se traduisaient pas en humains sains et actifs. Les résultats ne s'appliquaient qu'aux créatures de la «pomme de terre du canapé» dans un scénario de type «garçon de bulles» où… leur système immunitaire n'est pas mis à l'épreuve par différents virus ou bactéries. " animal."
En d’autres termes, l’utilisation d’animaux statiques, homogènes et protégés n’est pas toujours le meilleur moyen d’atteindre l’objectif ultime de l’utilisation des rongeurs de laboratoire: mieux comprendre et, dans certains cas, guérir, le corps et l’esprit humains.
En général, le processus de transition d'une expérience de rongeurs à l'homme ne se fait pas au hasard. Outre la paperasse, de nouveaux médicaments doivent être testés sur deux animaux différents - un petit, comme une souris ou un rat, puis un grand, généralement un cochon, un chien ou un primate - avant de passer aux essais humains. Selon Pharmaceutical Research and Manufacturers of America, un seul des 250 composés testés sur des animaux passe en essai sur l'homme. Pour ceux qui parviennent à l'approbation, l'ensemble du processus prend généralement 10 à 15 ans.
Même après le long chemin des essais sur l'homme, de nombreux médicaments et procédures qui agissent sur les souris et les rats ne fonctionnent pas sur les humains. Les modes de vie des "rongeurs" peuvent influencer les résultats, ou peut-être que les légères différences entre les génomes de rat, de souris et humain produisent des réponses différentes aux drogues. Dans les études sur Alzheimer, par exemple, on attribue artificiellement aux souris et aux rats un état ressemblant à la maladie car ils ne la développent pas naturellement.
Lorsqu'un médicament ne fonctionne pas, les résultats sont souvent décevants et coûteux, mais les erreurs peuvent parfois être tragiques. La thalidomide, un médicament utilisé pour traiter les nausées matinales dans les années 1950 et 1960, a provoqué des malformations chez les bébés humains même si elle avait été testée avec succès et sans danger chez le rat. Le médicament se décompose beaucoup plus rapidement chez les rats et leurs embryons ont plus de défenses anti-oxydantes contre ses effets secondaires plus nocifs. Dans de nombreux cas, cependant, les raisons d'un médicament échoué restent mystérieuses.
«C’est l’une des questions au cœur de la recherche médicale. Personne n'a une bonne réponse, et il se peut que ce ne soit pas le cas », explique Richard Miller, professeur de pathologie à l'Université du Michigan. «Il y a suffisamment d'histoires de réussite pour que les gens soient optimistes, mais tout ce qui fonctionne chez les animaux ne fonctionnera pas chez les humains.»
La réussite d'une expérience peut être incertaine, mais une chose est toujours garantie: la mort des rongeurs de laboratoire. Le décompte en corps est inévitable. On estime que 100 millions de souris et de rats de laboratoire, voire plus, sont tués chaque année dans des laboratoires américains pour des raisons scientifiques. Certains des corps sont transformés de manière créative en collations pour oiseaux dans les sanctuaires, mais la plupart sont congelés et incinérés avec le reste des déchets biologiques.
Les rats et les souris utilisés dans les études sur le vieillissement mènent souvent des vies naturelles, mais la plupart des rongeurs de laboratoire sont arrêtés à la fin d'une étude. Certains sont tués par injection mortelle ou décapités selon des directives strictes pour réduire la douleur et la souffrance, mais le plus souvent, ils sont étouffés dans des cages remplies de dioxyde de carbone.
Pendant quelque temps, le CO 2 était considéré comme la pratique la plus éthique en fin de vie pour ces animaux de laboratoire, mais Joanna Makowska, professeure auxiliaire à l'Université de la Colombie-Britannique et conseillère en laboratoires pour Animal Welfare Institute, estime qu'il existe une meilleure solution. L'empoisonnement au dioxyde de carbone, dit-elle, imite le sentiment de manquer d'air lorsque vous retenez votre souffle sous l'eau, ce qui provoque une peur et une anxiété excessives. «Ce n'est pas une bonne mort. L'anesthésie est plus humaine, mais les gens ne le font pas vraiment parce que le dioxyde de carbone est plus pratique et moins cher. "
En général, Makowska pense que les chercheurs devraient s’efforcer davantage de respecter le principe de «réduction» des trois R. «Cela devrait vraiment être le premier R », dit-elle. À Harvard, les scientifiques ont fabriqué un organe sur une puce afin d’aider à étudier les médicaments et les maladies modèles sans recourir à des sujets animaux. Les chercheurs ont même mis au point des algorithmes informatiques basés sur des milliers d'essais sur des animaux, capables de prédire avec précision la façon dont les tissus réagiront à certains composés.
Mais ces progrès basés sur la réduction des rongeurs de laboratoire n'ont pas encore démarré et le nombre d'études utilisant les animaux continue de croître. Et tandis que les groupes de défense des droits des animaux vont nous poser des questions sur le traitement réservé à nos autres amis à fourrure, la lutte pour les droits des rats de laboratoire n'a pas encore éclaté.
«Je pense que cela dépend à quel point nous les aimons», dit Makowska. «Les gens s'investissent beaucoup plus dans les primates non humains. En ce qui concerne les chiens et les chats, nous entretenons des relations avec ces animaux. Nous sommes beaucoup plus susceptibles de reconnaître qu'ils souffrent. "
Après tout, si une souris ou un rat s’échappe du laboratoire dans les rues de la ville, il est considéré comme un ravageur; n'importe qui peut le tuer impunément.
