Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 03/06/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-087420)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une myopathie génétique rare qui touche un garçon sur 3500 à la naissance. Le pronostic de la DMD est très sombre et les jeunes patients meurent prématurément d’insuffisance cardiorespiratoire, en raison de l’absence de la protéine dystrophine dans les muscles striés. Cette maladie entraîne une dégénérescence de l’ensemble des muscles (squelettique, cardiaque ou lisse). Il n’existe pas à ce jour de traitement pour la DMD mais des stratégies de thérapie génique prometteuses sont en cours d’évaluation dans des essais cliniques. L’un des principaux inconvénients dans ce type de thérapies est que chez les patients DMD, les fibres dépourvues de dystrophine se cassent, ce qui produit une diminution de la synthèse des protéines et de la masse musculaire, laissant place à l’accumulation de tissus de remplacement sans capacité contractile. Aujourd’hui il est connu que l’utilisation de thérapies pour la restauration de la dystrophine devra s’accompagner d’une stratégie permettant un meilleur maintien des capacités contractiles. La protéine-médicament testée dans ce projet a été décrite comme étant un acteur clé du maintien de la masse musculaire en inhibant la dégradation et en stimulant la synthèse protéique. L’objectif est d’évaluer le supposé bénéfice de sa supplémentation dans le muscle dystrophique de rats modèles de la DMD, pour renforcer le dossier préclinique préparatoire au montage d’un essai clinique chez les enfants atteints de DMD.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’objectif est d’identifier des traitements combinés pour optimiser la restauration fonctionnelle des muscles dystrophiques. La protéine testée joue un rôle dans le maintien de la masse musculaire en maintenant plus longtemps actif le processus de régénération des fibres musculaires. A court terme, chez les rats DMD traités avec la protéine-médicament, une amélioration du phénotype histologique et fonctionnel du muscle dystrophique est attendue. A moyen terme, en cas de succès, l’idée est de combiner l’utilisation de cette protéine-médicament avec une stratégie permettant la restauration de la dystrophine (protéine absente dans les patients DMD) en améliorant l’intégrité musculaire. A long terme, le but est d’utiliser cette protéine comme traitement utilisable chez le patient DMD en complément des outils de thérapie génique en cours de développement.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux recevront un unique traitement dans la patte gauche puis un autre dans la patte droite, procédure qui au total n’excède pas 10 minutes. La force musculaire sera évaluée après 8 semaines (fin de la procédure), sous anesthésie. Sur des animaux encore anesthésiés, un prélèvement de sang sera réalisé (moins de 1 minute), en vue de quantifier des biomarqueurs de la maladie.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’administration du traitement dans la patte des animaux est susceptible d’entraîner une douleur transitoire liée à l’acte de traitement lui-même, au volume administré, ainsi qu’à la maladie musculaire préexistante.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort pour récupérer les prélèvements nécessaires aux analyses de laboratoire nécessaires à l’évaluation complète du produit testé.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le but de ce projet est l’identification d’une possible stratégie thérapeutique complémentaire pour le maintien de l’intégrité musculaire dans le muscle malade. Des expériences ont été préalablement réalisées dans des cellules pour valider le fonctionnement de la protéine évaluée ici. Les premières expériences in vivo de preuve de concept ont été réalisées chez un modèle de souris de la DMD. L’objectif aujourd’hui est de tester son efficacité sur un modèle plus sévère et plus proche de la maladie humaine. L’utilisation du modèle utilisé ici parait donc indispensable pour évaluer un éventuel bénéfice de cette protéine sur des processus tels que la régénération et le maintien de la masse musculaire pendant plusieurs semaines au cours de la phase active du processus pathologique.
2. Réduction
De nombreuses données ont déjà été accumulées sur le modèle utilisé ici, traité avec des candidats médicaments (thérapie génique ou pharmacologique). Pour chacun des groupes, traiter 6 animaux permet d’obtenir in fine des valeurs en nombre suffisant pour confirmer ou infirmer un effet majeur de la thérapie sur l’évolution fatale de la maladie. Pour réaliser cette estimation, des tests statistiques en prenant en compte des paramètres tels que la différence à mettre en évidence entre les différents lots, la puissance et le risque du test sont réalisés. Par ailleurs, en raison de ce nombre important de projets qui incluent toujours des animaux sains et malades traités avec un placebo, de nombreuses données sont maintenant disponibles et permettent de documenter avec fiabilité l’histoire naturelle de la maladie, en comparaison avec les congénères contrôles. Il est donc possible de réduire les cohortes de ces animaux. Finalement, chacun des groupes a pu être réduit à 6 animaux. Pour l’analyse des résultats, des logiciels qui permettent de comparer deux groupes ou plusieurs groupes entre eux seront utilisés.
3. Raffinement
Les animaux sont stabulés en portoirs à cages ventilées, dans des pièces dont la température et l’humidité sont contrôlées, monitorées et fidèles à la réglementation. Pour leur bien-être, de grandes cages disponibles sur le marché sont utilisées, de sorte qu’ils puissent marcher et se dresser sur leurs pattes arrière. Cet exercice spontané quotidien est pleinement justifié lorsque les capacités locomotrices sont évaluées. Les animaux ont un accès ad libitum à la nourriture et à l’eau avec un cycle d’éclairage est de 12h par jour. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères, à 7 ou 8 animaux par cage à l’âge d’un mois. Puis le nombre de rats par cage est progressivement réduit jusqu’à atteindre un maximum de 3 par cage. L’isolement n’existe jamais et le milieu est enrichi avec des lanières de papier Kraft, des bâtons de bois à ronger, des balles rondes, des tunnels ou des carrés de coton compacté. Pour éviter une réponse de stress induite par les divers tests, les animaux sont habitués dès leur plus jeune âge à être manipulés régulièrement, le plus en douceur possible. Le traitement sera administré sous anesthésie générale et des molécules de prévention, d’atténuation ou de suppression de la douleur seront systématiquement utilisées pour rendre la procédure aussi indolore que possible. Afin d’anticiper tout signe de douleur, des critères de suivi du bien-être ont été établis et sont évalués quotidiennement en observant individuellement les animaux, week-ends et jours fériés inclus. Ces critères portent sur l’aspect général des animaux (pelage et yeux), leur comportement (mobilité) et l’état général de l’animal (masse corporelle). En cas de signes de douleur, des mesures sont prises : surveillance renforcée (biquotidienne) et mesures médicamenteuses visant à atténuer ou supprimer la douleur.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le rat est une espèce de mammifère appartenant à la classe des Euarchontoglires qui contient également les primates (donc l’humain). À ce titre, le rat phylogénétiquement proche de nous constitue un modèle apprécié. Les récents outils d’édition du génome ont permis d’en faire un modèle de choix pour l’analyse des troubles musculosquelettiques. Ce modèle de rat DMD mime la maladie humaine de manière beaucoup plus fidèle que ne le fait le modèle historique de la souris, tout en conservant les atouts des rongeurs (courte durée de gestation, taille raisonnable, longévité moyenne, effectifs plus importants). Pour ce projet, les animaux utilisés seront âgés de 4 à 6 mois. A cet âge (stade intermédiaire de la maladie), les animaux présentent des signes de la dystrophie dans le muscle squelettique, ce qui permettra d’évaluer l’efficacité de cette protéine médicament.