Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 28/05/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-216497)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le syndrome du QT long (SQTL) congénital de type 3 est une maladie rare à transmission autosomique dominante due à des mutations du gène codant le canal sodique cardiaque. L’allongement de l’intervalle QT sur l’électrocardiogramme (ECG), marqueur d’une anomalie de l’activité électrique cardiaque, est associé à un risque élevé d’arythmies cardiaques sévères pouvant conduire à des syncopes et des morts subites, le plus souvent au repos ou lors du sommeil. Ces symptômes apparaissent généralement à la préadolescence, mais parfois plus tôt, ce syndrome étant suspecté d’être à l’origine d’une partie des cas de mort subite du nourrisson. Les bétabloquants, très efficaces pour prévenir les arythmies chez les patients atteints d’un SQTL de type 1 ou 2, ne montrent qu’une efficacité relative, chez seulement 30-35% des patients atteints d’un SQTL de type 3. L’objectif de ce projet est de tester les effets antiarythmiques de 8 molécules sur un modèle de souris porteuse de l’une des mutations identifiées chez les patients (souris SQTL). Ces molécules ont été sélectionnées in vitro pour leurs effets sur les deux cibles thérapeutiques potentielles identifiées lors de nos travaux antérieurs : le canal sodique cardiaque, en inhibant le courant sodique anormal induit par la mutation, et des canaux sodiques neuronaux, faiblement exprimés dans les cardiomyocytes mais contribuant au déclenchement des arythmies. En parallèle, les effets indésirables cardiaques potentiels des 8 molécules, en particulier sur la conduction électrique, seront déterminés sur des coeurs isolés de souris contrôles provenant des mêmes portées.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet devrait permettre d’identifier un nouveau traitement de prévention des arythmies associées au SQTL de type 3.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Au moment du sevrage, à l’âge de 3 semaines, un électrocardiogramme sera enregistré sous anesthésie générale pendant 5 minutes. A la fin de l’enregistrement, toujours sous anesthésie, l’identification des animaux sera réalisée par bagage d’une oreille et le bout de la queue des souris sera prélevé pour réaliser leur génotypage. Ces deux gestes durent moins d’une minute.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La mutation du canal sodique conduit à un phénotype dommageable, puisqu’elle entraine des arythmies ventriculaires plus ou moins sévères chez les souris SQTL qui conduisent, après l’âge de 4 semaines, à une forte mortalité. Les souris SQTL qui ont peu ou pas d’arythmies (seulement un allongement de l’intervalle QT) deviennent adultes mais développent une hypertrophie myocardique conduisant à terme à une insuffisance cardiaque. Pour limiter les conséquences de ce phénotype sur le bien-être des animaux, le maintien de la lignée n’est pas réalisée avec des souris SQTL, mais en croisant deux lignées sans phénotype dommageable : l’une dont la mutation est intégrée dans le génome sans être exprimée et l’autre exprimant la protéine déclenchant l’expression de la mutation sur une partie des souris résultant de ce croisement. De plus, cette étude sera réalisée à l’âge de 4 semaines, avant la survenue des premiers décès. Les autres effets indésirables attendus sont le stress induit par la contention et l’anesthésie des souris par isoflurane pour l’enregistrement de l’ECG, le bagage des souris et la biopsie de queue pour le génotypage, puis pour la mise à mort des animaux, ainsi que la douleur associée à la biopsie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Toutes les souris seront mises à mort pour les expérimentations ex vivo.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Cette étude est focalisée sur un modèle de pathologie cardiaque qui nécessite une exploration fonctionnelle ex vivo sur coeur isolé perfusé. Seule cette exploration peut permettre de déterminer si le traitement testé présente un intérêt clinique en normalisant l’activité électrique cardiaque et en prévenant les arythmies, qui ne peuvent être obtenues sur un modèle cellulaire. Les peptides qui seront testés au cours de ce projet ont été sélectionnés pour leurs effets à l’issue d’un screening réalisé sur des lignées cellulaires, réduisant ainsi le recours au modèle animal.
2. Réduction
Un maximum de 14 souris STQL par peptide nous semble nécessaire pour réaliser une étude statistique fiable, en particulier parce que toutes les souris ne présentent pas d’arythmie spontanée. Toutefois, cette étude s’étalant dans le temps dans la mesure où l’on ne peut escompter qu’un maximum de 3-4 souris SQTL par portée, une première analyse statistique sera réalisée après inclusion de 12 animaux. Si les effets observés sont statistiquement significatifs, les souris supplémentaires ne seront pas incluses, réduisant ainsi le nombre de portées nécessaires. Un maximum de 10 souris contrôles par molécule nous semble suffisant pour tester les effets cardiaques indésirables potentiels, peu probables selon nos études in vitro, des molécules.
3. Raffinement
Les souris seront hébergées en cages ventilées enrichies de tunnels pour se camoufler, ou de papier pour fabriquer des nids. L’enregistrement de l’ECG, le bagage des souris et la biopsie de queue pour le génotypage seront réalisés sous anesthésie. La mutation conduit à un phénotype dommageable, puisqu’elle entraine des arythmies ventriculaires plus ou moins sévères chez les souris porteuses qui conduisent, après 4 semaines à une forte mortalité. Les souris qui ont peu ou pas d’arythmies (seulement un allongement de l’intervalle QT) survivent jusqu’à l’âge adulte mais développent une hypertrophie myocardique conduisant à terme à une insuffisance cardiaque. Nous avons donc choisi de ne pas conserver de souris mutées au-delà de l’âge de 4 semaines. Pour limiter les conséquences de ce phénotype sur le bien-être des animaux, le maintien de la lignée n’est pas réalisée avec des souris SQTL, mais en croisant deux lignées sans phénotype dommageable : l’une dont la mutation est intégrée dans le génome sans être exprimée et l’autre exprimant un gène permettant l’expression de la mutation chez environ 25% des souris résultant de ce croisement. De plus, cette étude sera réalisée à l’âge de 4 semaines, avant la survenue des premiers décès. Des points limites ont cependant été définis dans le cas, peu probable, d’une apparition précoce d’insuffisance cardiaque chez les souris SQTL, ainsi que pour les souris contrôles.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est actuellement la seule espèce dans laquelle une mutation responsable de SQTL3 a été introduite. C’est un bon modèle de cette pathologie humaine. L’étude sera réalisée sur des souris de 4 semaines pour deux raisons. La première est scientifique : chez l’humain, les symptômes de la maladie étudiée apparaissent tôt, avant l’âge adulte, ce qui est observé sur le modèle de souris. La seconde raison est d’ordre éthique : au-delà de 4 semaines, les souris mutées peuvent mourir subitement par arythmie cardiaque ou développer une insuffisance cardiaque.