Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 19/05/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-926045)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est une maladie neuromusculaire héréditaire rare présentant en plus des symptômes musculaires typiques, des altérations du cerveau comme des troubles de l’attention, une somnolence diurne fréquente ou un retard intellectuel. Grâce aux études préliminaires menées chez un modèle souris de la pathologie, nous avons pu mettre en évidence des défauts cellulaires déclenchés par une mutation spécifique retrouvée chez différents types cellulaires présents dans le cerveau. Cependant, nous ignorons encore dans quelle mesure ces altérations affectent le cerveau dans son ensemble et plus localement à l’échelle microscopique au cours du vieillissement et de la progression de la maladie. L’objectif du projet sera donc d’étudier la progression des défauts structurels et cellulaires dans le cerveau au cours du temps. Pour cela, nous utiliserons des techniques avancées de neuroimagerie par imagerie par résonance magnétique (IRM) ainsi que des analyses histologiques et moléculaires dans le modèle de souris de la dystrophie myotonique de type 1.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Bien que la dystrophie myotonique de type 1 (DM1) soit une maladie rare, sa prévalence est évaluée à 4,8 sur 10 000 en 2021, ce qui fait de cette maladie la maladie neuromusculaire la plus fréquente chez l’adulte. Ce projet présentera des bénéfices à court terme puisque cette étude s’inscrit dans une étude translationnelle. En effet, ce projet permettra d’optimiser le protocole d’imagerie qui sera réalisé en recherche clinique chez les patients atteints de cette maladie à la suite de cette étude chez les souris, en se concentrant notamment sur les indicateurs d’imagerie par résonance magnétique (IRM) qui se seront révélés sensibles aux altérations cérébrales chez les souris malades par rapport aux souris contrôles. A long terme, ce projet pourrait également nous permettre de mieux comprendre les phénomènes sous-jacents conduisant aux altérations cognitives chez les patients atteints de dystrophie myotonique de type 1. Cette meilleure compréhension de la maladie pourrait ensuite amener à identifier des pistes thérapeutiques pour améliorer la prise en charge des patients pour lesquels il n’existe à ce jour aucun traitement.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Tous les animaux réaliseront des examens d’imagerie par résonance magnétique (IRM) sous anesthésie générale (durée de 4h maximum par examen et 8 examens d’imagerie maximum par animal, avec 72h minimum entre chaque examen). Tous les animaux seront euthanasiés par une méthode réglementaire.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les anesthésies nécessaires pour les examens d’iimagerie par résonance magnétique peuvent causer une hypothermie et des difficultés cardio-respiratoires. Il existe aussi un risque rare de non-récupération de la vigilance suite à l’anesthésie. La modification génétique des animaux sera liée à un retard de croissance, une faiblesse musculaire, des anomalies du comportement (anxiété) et une pousse anormale des incisives.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés afin de prélever les organes d’intérêt pour réaliser des analyses histologiques ou de biologie moléculaire dans le cadre de l’évaluation des altérations à l’échelle microscopique.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Différents modèles cellulaires ont largement été utilisés pour étudier les aspects moléculaires et cellulaires de la dystrophie myotonique de type 1 (DM1) et évaluer l’efficacité de traitement potentiels. Or cette maladie est une maladie qui touche de nombreux organes. Il est donc fondamental de réaliser les études sur un organisme vivant et entier afin que les divers organes touchés soient bien considérés, c’est pourquoi notre choix s’est orienté vers les modèles de souris transgéniques, modèles classiques d’étude de certaines maladies et pour lesquelles il existe un modèle de dystrophie myotonique de type 1 qui nous intéresse ici. Ces souris transgéniques sont un modèle fiable et reproductible pour étudier les mécanismes à l’origine de la pathologie cérébrale observée chez les patients atteints de dystrophie myotonique de type 1.
2. Réduction
Le nombre d’animaux est réduit au maximum, nous utiliserons au total 88 souris. Une première étude test menée sur 16 animaux (4 animaux par groupe), nous permettra d’optimiser le protocole d’imagerie par résonance magnétique (IRM). L’étude principale longitudinale par imagerie par résonance magnétique (IRM) nous permet de réduire le nombre d’animaux en examinant 3 temps successifs sur les mêmes animaux (2 mois, 4 mois et 1 an). Notre expertise dans le domaine ainsi que les dernières études (moléculaires et histologiques) réalisées sur le modèle souris de la dystrophie myotonique de type 1 que nous utiliserons, nous permettent d’estimer que 12 animaux par groupe seront nécessaires pour déterminer les paramètres d’imagerie les plus pertinents à utiliser pour l’étude clinique par la suite. Nous avons donc fixé des effectifs à 18 animaux par groupe, afin d’avoir 12 animaux au dernier temps d’imagerie (1 an), sachant qu’une partie de la cohorte sera euthanasiée après les imageries réalisées à 2 mois et 4 mois d‘âge (3 animaux par groupe à chaque temps) afin de réaliser les études à l‘échelle microscopique et les comparer avec les observations d’imagerie par résonance magnétique réalisées.
3. Raffinement
Les animaux seront observés à leur arrivée et transférés en zone d’hébergement avec les mêmes congénères, de l’enrichissement (buchettes à ronger, nids) dans des cages ventilées et dans des conditions contrôlées de température, hygrométrie et éclairage. Ils bénéficieront d’une période d’acclimatation d’une semaine avant leur entrée en procédure. Avant l’imagerie, les souris sont laissées 20 minutes dans la pièce de préparation puis observés pour vérifier leur bon état de santé. L’imagerie est réalisée sous anesthésie générale. Un anesthésique local est appliqué au niveau des points d’appui du système de maintien de l’animal pendant l’imagerie, un gel ophtalmique est appliqué pour éviter la déshydratation oculaire. La température de l’animal est surveillée et maintenue à température physiologique durant toute la durée de l’anesthésie (tapis chauffant, système de circulation d’eau chaude intégré au berceau et chambre de réveil chauffée). Un capteur de pression respiratoire permettra de contrôler la respiration de l’animal durant toute la durée de l’anesthésie également. La profondeur de l’anesthésie est contrôlée pendant l’examen (4 heures maximum) via le rythme respiratoire. La procédure sera immédiatement arrêtée et l’animal sorti pour vérification en cas d’atteinte de points limites établis (respiration trop lente ou rapide, température corporelle anormale). Le réveil de l’animal sera surveillé. Les animaux bénéficieront d’un délai de récupération de 72 heures minimum entre deux examens d’imagerie. Dans tous les cas leur bonne récupération sera validée avant la réalisation d’un nouvel examen. Une partie des animaux engagés présentent un phénotype dommageable dû à leur modification génétique qui se manifestera principalement par une anxiété accrue et des problèmes moteurs. Ils seront surveillés quotidiennement par la zootechnie et un membre de l‘équipera se chargera une fois par semaine de peser et d‘observer les animaux. En cas de signes de mal être, un avis sera demandé au vétérinaire et à la structure en charge du bien-être animal. Des points limites et une grille de score sont définis et seront respectés pour éviter toute souffrance animale.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les rongeurs sont les principales espèces utilisées sur la plateforme d’imagerie. La dystrophie myotonique de type 1 est une maladie qui touche plusieurs organes nécessitant donc de travailler sur un modèle d’organisme vivant et entier afin que les divers organes touchés soient bien considérés. La souris présente une forte homologie génétique avec l’humain, son génome est connu et de nombreux outils de modification génétiques sont disponibles pour le modifier. Ceci permet la modélisation de nombreuses pathologies humaines avec cette espèce. Pour l’étude de la dystrophie myotonique de type 1 il existe un modèle de souris transgéniques bien caractérisée qui nous permettra d’étudier les mécanismes moléculaires et cellulaires qui découlent de cette modification génétique. De plus, leur taille permet de les utiliser dans des scanners d’imagerie par résonance magnétique (IRM) pour acquérir des images en 2, 3 ou 4 dimensions (3 dimensions spatiales et une dimension temporelle) capables de donner des détails anatomiques et fonctionnels qui contribuent à répondre aux questions scientifiques posées. Les souris (mâles et femelles) seront âgées de 7 semaines à 1 an et deux semaines. D’après nos études préliminaires les stades précoces de la maladie (souris âgées de 2 à 4 mois) montrent des signes moléculaires et cellulaires plus importants qu’aux stades plus tardifs (supérieur à 6 mois), ce qui facilite la mise en place du protocole d’imagerie. Une partie des souris âgées de 7 semaines à 4,5 mois serviront donc à établir le protocole d’imagerie. Le reste des souris servira quant à lui à suivre de façon longitudinale l’évolution de la pathologie du jeune adulte (2 mois) au stade plus tardif de la maladie (1 an).