Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 26/03/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-668897)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La mort soudaine inattendue en épilepsie (SUDEP) est la cause majeure de mortalité précoce chez les patients souffrant d’un syndrome de Dravet (SD). La SUDEP est décrite comme faisant suite à la survenue d’une crise épileptique entrainant un arrêt respiratoire fatal. L’unique stratégie qui est proposée de nos jours pour prévenir la SUDEP consiste à contrôler la survenue des crises épileptiques chez le patient. Cette stratégie comporte certaines limites dès lors que l’on considère que le SD est une forme d’épilepsie qui répond mal aux médicaments anti-crises actuellement disponibles. Pour prévenir la SUDEP, il est essentiel de trouver une autre alternative thérapeutique en identifiant de nouveaux candidats pharmacologiques à cibler chez le patient souffrant de SD. La sérotonine cérébrale joue un rôle majeur dans la survenue des crises et dans le contrôle de la respiration. L’hypothèse sur laquelle repose ce projet est que l’arrêt respiratoire survenant à la suite d’une crise et à l’origine des SUDEP dans le SD est favorisé par l’installation progressive d’une vulnérabilité de la fonction respiratoire en lien avec la répétition des crises d’épilepsie. Les objectifs de ce projet sont ainsi : (1) de caractériser la chronologie d’installation de la vulnérabilité respiratoire dans le SD, (2) d’identifier le(s) marqueur(s) sérotoninergique(s) associés à la vulnérabilité respiratoire et au risque de SUDEP, (3) et de tester un candidat pharmacologique en lien avec la cible sérotoninergique identifiée pour prévenir cette vulnérabilité respiratoire. Pour répondre à ces objectifs, nous aurons recours à un modèle expérimental chez la souris R1648H, qui porte la mutation du gène SCN1A, à l’origine du SD chez l’humain.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Aujourd’hui, nous ne savons pas comment la répétition des crises chez les jeunes patients souffrant de SD peut aggraver la vulnérabilité cardio-respiratoire qui conduit à la SUDEP. La souris R1648H est un modèle qui mime la symptomatologie du SD décrite chez l’humain et l’utilisation de ce modèle dans ce projet devrait fournir des éléments précieux qui permettront une meilleure prise en charge des patients SD. En ciblant le système sérotoninergique qui est fortement impliqué dans le contrôle de la respiration et dans la genèse des crises, nous espérons mettre en évidence des éléments de ce système qui pourraient être (1) utilisés comme des marqueurs permettant l’identification des patients SD à risque de SUDEP, et (2) ciblés par des agents pharmacologiques visant à prévenir l’installation de la vulnérabilité ventilatoire et le décès qui lui est associé.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Le génotypage et le tatouage de l’ensemble des souris de la portée sera effectué à P7 (durée
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
En dehors des perturbations transitoires sur le comportement de la souris lors de la survenue de la crise par le flurothyl, aucun autre effet nuisible n’a été rapporté chez les animaux qui seront utilisés dans ce projet. Comme décrit dans l’annexe 3, la sévérité de la crise durant l’exposition au flurothyl est progressive et s’intensifie au cours du protocole d’ICF. Cela comprend 7 stades avec le stade 1 décrit comme celui qui est de plus faible sévérité comprenant des clonies de la face et des membres postérieurs ou antérieurs. Les caractéristiques des crises de stades plus sévères se traduisent par la présence de clonies plus intenses, des rebonds et/ou course de l’animal dans la cage et la présence d’une phase de tonus musculaire. A noter que la durée de la crise des stades 1-6 est de 15 à 60 sec ; toutefois, chez 30% des souris R1648H, la crise conduira dans les secondes qui suivent à un arrêt respiratoire fatal défini comme le stade 7.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de chaque procédure, tous les animaux seront mis à mort et le cerveau sera prélevé pour des investigations ex-vivo.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le caractère inattendu de la SUDEP chez le patient SD rend les expériences prévues dans ce projet non envisageables chez le sujet humain. L’étude des rythmes cérébraux et cardio-respiratoires au cours ou en dehors d’une crise épileptique nécessitent l’utilisation d’animaux vivants et ne peut s’envisager sur des modèles in vitro. La souris R1648H modèle du SD est aujourd’hui la seule espèce qui présente une physiopathologie similaire à celle observée chez l’humain.
2. Réduction
Pour mener ce projet, nous aurons besoin d’utiliser 418 souris sur une durée de 5 ans. Ce nombre a été réduit au maximum sans compromettre toutefois les objectifs scientifiques du projet, en nous basant sur les données bibliographiques antérieures et des outils statistiques.
3. Raffinement
Les conditions de stabulation sont conformes à la réglementation et prennent compte du bien-être animal. Le poids des animaux sera suivi hebdomadairement, et les animaux seront soumis à une surveillance attentive à l’aide d’une grille d’évaluation du bien-être (annexe 1), pour limiter au maximum stress et douleur, et apporter des soins adaptés, le cas échéant. Les animaux qui auront été isolés pour leur confort seront manipulés quotidiennement pendant 5 minutes. Pour évaluer la respiration de façon non-invasive, nous utiliserons la pléthysmographie à corps entier qui permet d’obtenir des enregistrements chez un animal vigile et libre de se mouvoir. Le temps d’enregistrement est limité à son minimum durant la période inter-ictale avec 40 min par animal. Les enregistrements en imagerie cérébrale seront effectués sur un animal anesthésié pour réduire le stress de la contention. Toutes les mesures seront prises pour limiter la souffrance et la douleur. L’utilisation d’analgésiques par voie i.p. sera systématique avant la chirurgie (buprénorphine) puis quotidiennement et durant les 3 jours qui suivent le jour de l’implantation chirurgicale (Carprofène). L’expérience sera stoppée si les points limites définis dans la grille de score sont atteints. A la fin de chaque procédure expérimentale, les souris seront mises à mort.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous souhaitons modéliser trois aspects du SD : 1) la pathologie génétique sous-jacente (mutations SCN1A), 2) l’impact progressif de la répétition des crises observées chez les patients, et 3) un risque modéré de décès (environ 20-40%) qui permettrait facilement de dichotomiser un groupe de survivants et un groupe SUDEP. Le modèle que nous utiliserons sera la souche de souris Scn1aRH+ (R1648H) qui répond parfaitement à ces objectifs. Les animaux seront utilisés entre 7 jours et 72 jours. A l’âge de 7 jours, le génotypage et le tatouage des animaux sera réalisé durant un temps inférieur à 5min puis les souriceaux seront remis avec leur mère. Les crises d’épilepsie se manifestant dès le plus jeune âge dans le SD, nous avons choisi un modèle expérimental de SD permettant de contrôler le déclenchement des crises d’épilepsie aussi bien à 21 jours post-natal (sevrage), qu’à un stade plus avancé (P60).