Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 18/02/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-859757)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’objectif de ce projet est de maintenir une colonie d’élevage de variant transgénique de la souris utilisé comme modèle de la maladie de Steinert afin de disposer de modèles d’étude pour mieux comprendre les mécanismes impliqués dans la dystrophie myotonique de type 1 (DM1 ou maladie de Steinert) ainsi que développer et tester de nouvelles approches thérapeutiques. La DM1 chez l’Homme se manifeste notamment par une faiblesse musculaire, une myotonie, une cataracte précoce, des troubles cardiorespiratoires, un hyperinsulinimisme ainsi que par des anomalies cognitives et comportementales très handicapantes. La forme la plus sévère se manifeste dès la naissance par une hypotonie, des troubles respiratoires graves, des difficultés de succion et de déglutition ainsi que par un retard psychomoteur et une déficience intelectuelle.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Pour étudier la DM1 au cours du développement ainsi que dans divers types cellulaires et tissulaires affectés par la maladie, nous avons développé un modèle de souris transgénique porteuse du gène muté responsable de la maladie. Ces souris reproduisent plusieurs caractéristiques moléculaires, cellulaires et physiologiques de la maladie notamment dans les mucles et le système nerveux. Ce modèle sera utilisé pour étudier les mécanismes spécifiques liés à la mutation et leurs conséquences physiopathologiques ainsi que pour identifier des biomarqueurs permettant d’évaluer la progression de la maladie et les réponses thérapeutiques développées dans notre laboratoire et des équipes de collaborateur travaillant sur la même pathologie.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les seules interventions auxquelles les animaux d’élevage seront soumis sont une biopsie caudale à partir d’un prélèvement d’un petit bout de queue (moins de 0,5 mm) à des fins d’identification génétique des animaux à 7 jours postnatal, un microtatouage à l’encre à l’extrêmité distale des phalanges au même âge et le cas échéant, une taille des incisives lorsqu’un risque de mal-occlusion des mâchoires apparaît.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances attendues pour les animaux sont pour partie liées au prélèvement pour typage et pour autre partie au phénotype des individus homozygotes. Concernant le génotypage des animaux, cette identification nécessite la biopsie d’un petit fragment de queue (inférier à 0,5 mm) à 7 jours postnatal s’accompagnant d’une légère douleur passagère. Concernant les nuisances liées au phénotype, les animaux homozygotes présentent un retard de croissance et une faiblesse musculaire dès leur plus jeune âge, assimilables à un phénotype prospectif sévère. Cependant, les symptômes phénoypiques caractéristiques de la maladie ne sont pas exprimés avant 3-4 semaines, âge à partir duquel les animaux sont expédiés vers le(s) Laboratoire(s) utilisateurs ce qui permet de faire correspondre l’effet délétaire (retard de croissance et myotonie) à un degré de gravité sévère.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux modèles (homozygotes) et leur contrôle sont envoyés au Laboratoire utilisateur après sevrage au plus tard à 3-4 semaines d’âge. Les animaux surnuméraires ne présentant pas le génotype d’intérêt sont éliminés au sevrage. Quelques animaux porteurs (sains) du gène responsable de la maladie (hétérozygotes récessifs) sont conservés pour le renouvellement des reproducteurs placés en accouplement suivant un processus dit d’utilisation continue pour fourniture aux utilisateurs.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Dans une optique de remplacement, des études sur des modèles cellulaires de la maladie ont été largement menées avant toute utilisation de modèles animaux. Ces travaux ont permis d’approfondir nos connaissances et d’établir un rationnel solide pour ce projet. Cependant, les modèles in vitro de cellules (notamment des cellules musculaires et neuronales) présentent des limites importantes car ils ne reproduisent pas la complexité du contexte tissulaire (muscle et cerveau) ni les interactions intercellulaires hautement spécialisées. La compréhension des mécanismes à l’origine de la maladie de Steinert et le développement de solutions thérapeutiques pour les patients nécessitent donc l’utilisation de modèles animaux pertinents de cette pathologie, tels que nos modèles murins qui expriment la mutation associée à la maladie et reproduisent des anomalies moléculaires et physiologiques similaires avec la maladie humaine.
2. Réduction
Afin d’adapter la production aux besoins de l’expérimentation et ne produire que le juste nécessaire d’animaux d’étude, la colonie d’élevage est dimensionnée à l’issue d’un historique de plusieurs années permettant de rationaliser la production sur la base d’une stratégie d’accouplement en couple bigame et des performances parentales connues.
3. Raffinement
Les animaux sont examinés individuellement attentivement une fois par semaine et contrôlés une fois par jour pour le relevé des naissances et la détection d’un changement brutal du poids corporel ou la survenue d’anomalies du comportement. De plus, compte tenu que les individus homozygotes présentent dans 40 % des cas une anomalie au niveau des incisives se manifestant par une mal-occlusion dentaire due à un allongement des incisives, les incisives sont coupées à l’aide d’une paire de ciseaux fins spécialement prévus pour cet acte. Le cas échéant, le mileu d’élevage est alors supplémenté avec des pellets d’aliment humidifiés. Le programme d’élevage prévoit par ailleurs des points limites pré-établis étant entendu que les animaux destinés à rejoindre les projets applicatifs ne sont jamais conservés au delà de 3 à 4 semaines post-natales dans l’élevage.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La nécessaire modélisation vivo de la maladie de Steinert a porté le choix de notre Laboratoire vers l’espèce souris compte tenu des possibilités offertes par la transgénèse qui nous a permis d’insérer le gène humain porteur de la mutation responsable de la maladie dans son génome et de mimer certaines caractéristiques moléculaires et physiologiques de la maladie chez le patient. Le phénotype des animaux se manifeste dès la naissance mais les animaux seront utilisés à l’état adulte entre 1 et 4 mois.