Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 13/07/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-417083)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les objectifs de ce projet sont de mettre au point une nouvelle approche thérapeutique pour le traitement de troubles du rythme cardiaque héréditaires pouvant être mortels. Nous testerons l’effet de différents traitements (pharmacologiques et géniques) dans des lignées de souris transgéniques reproduisant la pathologie en étudiant leurs effets sur les arythmies déclenchées par stimulation électrique du cœur.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’étude de ces modèles murins nous permettra de mieux comprendre la physiopathologie des maladies liées à la conduction cardiaque et à ses troubles. Nous espérons définir de nouvelles approches thérapeutiques pour le traitement de ces arythmies pouvant être mortelles chez l’Homme et pour lesquelles nous ne disposons pas de traitement efficace.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
La totalité des 220 animaux de ce projet subiront la procédure expérimentale « Étude des effets de nouveaux traitements sur la susceptibilité aux arythmies de 2 modèles murins de troubles du rythme cardiaque ». Cette procédure expérimentale se déroule en 4 interventions qui se succèderont chez chaque animal: 1) Injection des virus à l’âge de 3 à 5 jours: quelques secondes par animal. 2) Enregistrement de l’échocardiographie sous anesthésie légère à l’âge de 9 semaines pour une lignée et de 23 semaines pour l’autre lignée: 10 minutes par animal. 3) Enregistrement de l’ECG de surface sous anesthésie légère à l’âge de 9 semaines pour une lignée et de 23 semaines pour l’autre lignée: 10 minutes par animal (40 minutes par animal pour le groupe recevant l’antiarythmique). 4) Stimulation endocavitaire sous anesthésie (unique procédure chirurgicale du projet): 40 minutes par animal (1 heure par animal pour les lots recevant l’antiarythmique) suivie systématiquement par l’euthanasie de l’animal.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le phénotype des souris génétiquement modifiées utilisées ne sera pas considéré comme dommageable car aucune ne sera maintenue jusqu’au stade où apparaissent les signes cliniques des modèles concernés. Les potentiels effets néfastes de l’injection d’un AAV dans la circulation systémique d’une part, et de la surexpression de la GFP dans le cœur des souris d’autre part, seront évalués par comparaison des groupes recevant l’AAV-GFP avec les groupes recevant du sérum physiologique. On peut s’attendre à ce qu’il n’y ait pas de différence notable sur les paramètre ECG et échographiques entre les différents groupes au vu de résultats obtenus précédemment. L’introduction de la sonde de stimulation intra-cardiaque dans le ventricule droit de la souris via la jugulaire comporte un risque pour l’animal, risque lié à l’anesthésie et à la chirurgie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de l’unique procédure de ce projet, toutes les souris seront euthanasiées par une injection létale dans le but de réaliser des analyses ultérieures. Les cœurs seront alors prélevés et congelés immédiatement dans l’azote liquide pour les expériences de biochimie, de biologie moléculaire et d’immunohistologie.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le myocyte cardiaque adulte ayant atteint un état de différenciation terminale, il ne se divise pas, il ne peut être conservé en culture primaire plus de quelques jours et il ne peut être transfecté par des agents de transfection non viraux. D’autre part, aucun modèle d’expression in vitro ne reproduit les conditions physiologiques spécifiques du cardiomyocyte (expression de protéines spécifiques dans des domaines cellulaires spécifiques). De ce fait, l’utilisation d’animaux ne peut être remplacée par des modèles d’expression in vitro ou ex vivo. D’autre part, les lignées murines étudiées dans ce projet constituent d’excellents modèles pour tester de nouvelles thérapies car ces lignées sont plus susceptibles aux arythmies déclenchée électriquement que les souris sauvages. Nous utiliserons cette susceptibilité pour évaluer l’efficacité de notre approche thérapeutique, ce qui ne peut être réalisé que sur des animaux.
2. Réduction
Dans le but de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous utiliserons les contrôles les mieux adaptés et nous n’utiliserons que des préparations virales dont le titre aura été évalué afin d’utiliser la dose minimum efficace dans la transduction in vivo. Nous utiliserons les données acquises sur tous les animaux: mâles et femelles, sauvages et mutés. Les fonds génétiques des souris sauvages et transgéniques sont identiques. Nous injecterons le même virus dans l’ensemble d’une portée. Nous exploiterons toutes les naissances et nous ne ferons pas faire naître d’animaux non nécessaires au projet. En tenant compte de tous ces critères, le nombre total d’animaux de ce projet s’élève à 220 animaux.
3. Raffinement
Les animaux seront observés tous les jours par les membres qualifiés de l’animalerie et tout comportement anormal sera directement communiqué à la personne responsable du projet. Les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture. Les conditions de température et d’hygrométrie sont contrôlées et monitorées. Le cycle d’éclairage est de 12h par jour (6h-18h). Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (6 par cage maximum) et l’isolement est évité au maximum. Les conditions d’élevage, d’hébergement, de soins et les méthodes utilisées seront les plus appropriées pour réduire au maximum toute douleur, souffrance ou angoisse que pourraient subir les animaux: enrichissement du milieu (lanières de papier Kraft, maisons ou tunnels en carton), acclimatation d’une semaine avant toute manipulation, hébergement en groupe autant que possible, formation technique des utilisateurs. Afin de réduire au maximum la douleur chez les animaux utilisés, nous injecterons les virus (dilués dans une solution physiologique) par voie systémique, ce qui évite la chirurgie cardiaque lourde liée à une injection intracardiaque. Les caractéristiques physiologiques cardiaques de la maladie seront évaluées par des méthodes non invasives : enregistrements échocardiographiques et électrocardiographiques. Seul l’acte de déclenchement des arythmies nécessite quelques minutes de chirurgie qui sera effectuée sous anesthésie et analgésie.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous utiliserons des souris pour les raisons générales suivantes : 1) leur développement et leur physiologie sont bien connus. 2) le fonctionnement du système cardiovasculaire est proche de celui de l’Homme (échocardiographie, ECG). 3) de nombreux modèles physiopathologiques sont disponibles et caractérisés. 4) la reproduction rapide de ces rongeurs permet d’obtenir le nombre d’animaux requis pour les analyses statistiques des résultats. 5) la souris est le modèle animal le plus utilisé pour caractériser les vecteurs viraux AAV à tropisme cardiaque que nous allons utiliser. 6) les modèles pathologiques que nous souhaitons utiliser pour nos tests de thérapie génique sont murins. Les AAV seront injectés chez des animaux de quelques jours dans le but de limiter la réponse immunitaire des animaux et de limiter les volumes de virus à produire. De plus, les délais d’expression des AAV étant relativement longs, l’injection à un âge précoce, au lieu d’utiliser des animaux adultes, nous permettra de gagner beaucoup de temps et donc de place dans l’animalerie. L’étude de l’effet potentiellement thérapeutique des virus sera effectuée sur des animaux d’au minimum 9 semaines afin qu’ils aient atteint une taille adulte et que les transgènes soient exprimés.