Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 14/05/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-085524)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La myopathie de Duchenne (DMD) est une maladie génétique affectant environ 1 garçon sur 5000 naissances, causée par des mutations dans le gène des dystrophines. En plus d’une dégradation progressive des muscles squelettiques, des troubles cognitifs, comportementaux et neuropsychiatriques touchent une grande partie des patients DMD, mais les relations entre des types spécifiques de mutations et les symptômes sont encore peu claires. En effet, le profil cognitif des patients diffère en fonction de la position des mutations et du nombre de protéines perdues, ce gène produisant en effet plusieurs dystrophines à partir de plusieurs promoteurs internes. Par ailleurs, les avancées récentes dans notre compréhension des mécanismes dépendants des dystrophines et responsables de la DMD ont conduit au développement d’outils innovants en thérapie moléculaire, thérapie génique et neuropharmacologie. Cependant, leur capacité à corriger toutes les altérations cognitives associées à cette maladie reste limitée. Une large part de nos connaissances actuelles ont été acquises grâce à l’étude comparative de plusieurs souris modèles porteuses de différentes mutations mimant les différents cas de figure observés chez les patients. De même, les approches thérapeutiques sont initialement développées dans le cadre d’études précliniques chez la souris. Le projet consiste à produire l’ensemble des souris modèles de cette pathologie, afin de disposer des animaux expérimentaux nécessaires à l’étude du rôle des dystrophines dans le système nerveux et pour développer différentes approches thérapeutiques pour remédier aux troubles cérébraux.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La production de souris modèles de myopathie de Duchenne permet de développer de nombreux projets visant à comprendre les causes des troubles cognitifs, comportementaux, sensoriels et neuropsychiatriques associés à cette maladie, avant que la maladie musculaire n’impacte ces fonctions. Elle permettra en particulier d’identifier les causes des variations des symptômes dans cette maladie, en fonction de la position de la mutation dans le gène responsable, et de tester différents types d’approches thérapeutiques (génétique, pharmacologique, comportementale). Les projets associés permettront de déterminer s’il y a un bénéfice potentiel pour les patients à recevoir ces traitements. La procédure de croisement des reproducteurs utilisée permet de contrôler efficacement les facteurs génétiques et environnementaux, et d’effectuer des comparaisons avec des souris saines issues des mêmes parents. Cette production est par ailleurs une source précieuse pour d’autres laboratoires et collaborateurs souhaitant développer des études sur cette maladie. Le projet est optimisé afin d’éviter que des problèmes moteurs sévères ne se manifeste, en utilisant des reproducteurs asymptomatiques et en utilisant les souris produites avant l’âge d’apparition d’une myopathie invalidante.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Une biopsie de queue est faite à l’âge de 7j pour réaliser le génotypage. La moitié des souris mâles produites seront hémizygotes avec un phénotype dommageable qui se traduit par une dégénérescence progressive et lente des muscles squelettiques, cardiaques et du diaphragme (myopathie).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La biopsie de queue effectuée à l’âge de 7j peut provoquer une légère douleur. Les symptômes des souris mâles modèles de myopathie se manifestent progressivement après l’âge de 6 mois et il a été montré qu’ils sont dommageables après l’âge d’un an. Ils sont alors caractérisés par une baisse de la locomotion et des difficultés respiratoires et cardiaques, en général largement après l’âge de 6 mois.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les reproducteurs seront euthanasiées en fin de procédure (au plus tard 27 semaines ou 6-8 portées), ou avant s’ils ne produisent pas de portées. Les mâles hémizygotes produits et leurs frères non mutés seront gardés en vie pour une utilisation continue dans des demandes d’autorisation de projet d’expérimentation. Les femelles sans mutation (WT) seront euthanasiées au sevrage ; quelques mâles non mutés (WT) seront gardés pour servir de reproducteurs.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les recherches précliniques pour ces pathologies n’ont pas de modèle in silico ou in vitro et sont généralement menées sur des souris modèles déficientes en dystrophine. Ces projets impliquent des tests fonctionnels (comportementaux) qui nécessitent l’utilisation d’animaux vivants et pouvant se comporter librement. La production de ces modèles n’existe pas dans les centres référencés Français, et certains de ces modèles ne sont pas du tout commercialisés.
2. Réduction
Le nombre d’animaux issus de cette production est estimé sur la base des années précédentes et des projets en cours et à venir. Une estimation précise est effectuée dans le cadre des demandes d’autorisation de projets expérimentaux du laboratoire. Le nombre d’animaux susceptibles de présenter des signes de souffrance (la moitié des mâles) varie en fonction des projets en cours ; son estimation précise est effectuée dans le cadre des demandes d’autorisation de projets du laboratoire. Ainsi, certaines lignées peuvent être amplifiées pendant une période donnée, ou au contraire réduites à un maintien minimal, en fonction des besoins. Les naissances sont répertoriées et le responsable de projet ajuste le nombre de couples nécessaires à une production satisfaisant les besoins des projets en cours. Le nombre de souris présentant des signes de souffrance devrait être égal à, ou proche de zéro, vu que l’euthanasie avant l’âge de 6 mois évite que ces signes liés à la maladie musculaire se manifestent.
3. Raffinement
Le projet est conçu de manière à pouvoir étudier le phénotype « comportemental » des souris produites bien avant la survenue du phénotype « musculaire » dommageable (myopathie). La procédure de production des souris est également en accord avec ce principe, avec l’utilisation de reproducteurs qui ne développent pas la maladie (femelles porteuses et mâles sains) et des euthanasies avant l’âge de 6 mois. Les animaux sont en couples stables, ce qui réduit considérablement le stress et l’agressivité. Les souris susceptibles d’exprimer la maladie musculaire sont maintenues par fratrie pour limiter le stress social. Pour réaliser une identification du génotype des souris nouvellement nées, une biopsie de queue est réalisée à l’âge de 7-10 jours, donc avant l’ossification de la vertèbre caudale afin de réduire au maximum la douleur. Une analyse rétrospective du bien-être animal a statué l’absence de signe dommageable dans les conditions de production et de maintien de ces lignées. Le bien-être des souris est évalué par l’observation quotidienne par l’équipe zootechnique, y compris le week-end. En cas de signe de détresse ou souffrance, une action corrective est effectuée si cela est jugé bénéfique par l’équipe zootechnique et le vétérinaire, avec un suivi accru de l’individu concerné. Notamment, si une souris présente des signes de souffrance liés à sa maladie musculaire, avec des difficultés à se nourrir ou à prendre du poids, des croquettes mouillées ou un gel alimentaire supplémenté sera placé au sol pour un accès plus facile. Si cette action est inefficace, les animaux seront euthanasiés.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
D’autres modèles animaux de la DMD existent (rat, chien, porc), mais seule l’espèce souris permet actuellement de disposer de différents modèles mutants ou transgéniques porteurs de mutations variées et représentatives des sous-groupes de patients montrant des variations dans la sévérité des symptômes. De plus, l’apparition des problèmes moteurs est tardive chez la souris. Les recherches précliniques pour ces pathologies sont donc généralement menées sur ces souris déficientes en dystrophine, chez lesquelles nous identifions des perturbations comportementales qui s’expriment avant l’apparition de troubles moteurs liés à la myopathie. Nous évaluons ensuite l’efficacité de traitements visant à compenser ces perturbations comportementales. Dans les conditions de reproduction choisies, la myopathie ne s’exprime pas pour les reproducteurs. Les mâles susceptibles de développer la myopathie seront utilisés comme animaux expérimentaux dans le cadre de demandes d’autorisation de projet, à un âge inférieur à 6 mois, donc avant que se manifestent les problèmes musculaires et moteurs.