Impact des différentes répétitions génétiques sur le phénotype des modèles murins de la dystrophie myotonique de Steinert

La dystrophie myotonique de Steinert appelée aussi dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est une maladie rare et multisystémique, avec un large éventail de symptômes cliniques affectant des patients de tous âges et des deux sexes. La DM1 est l’une des formes les plus courantes de dystrophie musculaire. Bien qu’elle ait été initialement caractérisée par des symptômes musculaires tels que la faiblesse musculaire, la myotonie, les défauts de conduction cardiaque ; elle est hautement multisystémique (c’est-à-dire qu’elle peut aussi affecter d’autres organes). Les manifestations neuropsychologiques sont très invalidantes et particulièrement prononcées dans les formes précoces de la DM1. Cette maladie est causée par des répétitions anormales (plus de 50) dans un gène, entraînant l’accumulation de protéines toxiques dans le noyau des cellules. Les symptômes sont corrélés avec la taille des répétitions. Afin d’étudier cette maladie au cours du développement et dans différents tissus, nous avons développé un modèle de souris transgéniques porteuses du gène muté responsable de la DM1. Ces souris transgéniques reproduisent certaines caractéristiques de la maladie. Nous avons différents modèles murins avec un nombre plus ou moins important de répétitions. Ainsi, l’objectifs de ce projet est de comparer ces différents modèles pour étudier l’impact des différentes répétitions et l’endroit où elles s’intègrent dans le génome sur le phénotype des animaux.

La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est la forme la plus fréquente de dystrophie musculaire chez l’adulte. Sa prévalence mondiale est estimée à 1 personne sur 8000, avec des variations selon les régions. Une étude récente suggère une prévalence globale pouvant atteindre 1 cas sur 2400 individus. La DM1 est une maladie chronique, évolutive et multisystémique (touchant plusieurs tissus), ainsi la prise en charge mobilise de nombreuses ressources médicales, sociales et familiales. Les soins de santé actuels se concentrent sur la réduction des incapacités grâce à des approches médicales multidisciplinaires, entraînant des coûts atteignant en moyenne 50 000 euros par patient par an. Ces dépenses peuvent s’élever à 1,5 million d’euros au cours des deux premières années de vie dans les cas congénitaux les plus sévères. Un modèle murin est particulièrement utilisé depuis plusieurs années pour étudier les conséquences de la mutation DM1 dans différents tissus et au cours du développement. Il est utilisé par de nombreux laboratoires académiques et pharmaceutiques pour des études précliniques afin de tester différentes approches thérapeutiques. Il est donc indispensable de continuer d’étudier ce modèle et les autres modèles émergents afin de déterminer l’impact du type de mutation sur la maladie. Ceci favorisera la compréhension du fonctionnement de la maladie et favorisera la recherche préclinique. A long terme : les résultats de ce projet permettront de mieux comprendre d’autres affections humaines ayant des mécanismes similaires (la dystrophie myotonique de type 2, l’ataxie spinocérébelleuse de type 8, l’ataxie de Friedreich et d’autres formes) pour lesquelles les études sur la DM1 sont des références.

Dans le cadre de ce projet, une biopsie sera réalisé pour génotypage. La biopsie est réalisée sur animal vigile, 1 seule fois et l’acte dure moins de 1minute. Une partie des animaux sera soumise à une chirurgie sans réveil. Les animaux seront anesthésiés et analgésiés, l’acte dure environ 10 minute. Une autre partie suivra des tests comportementaux simples permettant d’évaluer la force musculaire, la réaction à la nouveauté, l’exploration, l’anxiété et la mémoire. Les tests sont réalisés sur animal vigile. Ils sont réalisés une fois par animal et durent de 5 à 30 minutes. Enfin, un dernier test sera réalisé pour évaluer la capacité à ressentir des émotions positives et agréables. Ce test sera réalisé sur animal vigile, il sera réalisé 1 fois et durera 5 jours.

Une partie des animaux utilisés lors de ce projet présentent un phénotype dommageable qui induira un retard de croissance, des anomalies musculaires et des anomalies du comportement. Le phénotype pourra induire également une réduction de l’espérance de vie des animaux. Le phénotype pourra aussi induire une pousse anormale des dents qui peut géner la prise alimentaire et qui peut nécessiter une taille des dents qui pourra engendrer un léger stress chez l’animal. Une biopsie pour génotypage sera également réalisée chez les nouveaux-nés, elle pourra induire une douleur légère de courte durée. A l’âge adulte les animaux réaliseront des tests comportementaux simples qui pourront induire un léger stress à cause de l’environnement nouveau ainsi qu’une fatigue musculaire. Enfin, une chirurgie sans réveil sera effectuée sur certains animaux, l’anesthésie pourra engendrer une baisse de la thermorégulation et dans de rares cas une détresse respiratoire.

Dans le cadre de ce projet, des femelles gestantes seront exportées vers un autre site afin de réaliser des mesures de respiration chez les nouveeaux-nés. Une partie des animaux sera euthanasiée au cours de ce projet afin de réaliser des prélèvements pour effectuer des analyses moléculaires et histologiques sur les tissus. Les reproducteurs seront euthanasiés lorsqu’ils ne seront plus fertiles. Enfin, les animaux issus des accouplements qui ne seront pas utilisés dans ce projet seront utilisés dans le cadre d’autres projets de recherche autorisés dans le cadre d’une utilisation continue.

Si certains mécanismes cellulaires peuvent être étudiés en culture, seule l’utilisation d’un modèle animal permet d’étudier les mécanismes tissu-spécifiques. Ces modèles sont indispensables aujourd’hui pour les tests précliniques avant de passer aux tests cliniques chez les patients. Nous utilisons un modèle murin car nous disposons d’un modèle, que nous avons développé, de la dystrophie myotonique de type 1. Ce modèle développe des phénotypes comme chez l’Homme et est donc un modèle de choix dans ce projet. Les animaux seront utilisés à partir de 7 jours de vie et jusqu’à 8 mois. Les analyses seront réalisées à l’âge de 7 jours car c’est un âge important à étudier pour comprendre les mécanismes de la pathologie. Les animaux seront également utilisés à 2 mois car à cet âge le phénotype des animaux est bien présent. Enfin les animaux seront utilisés jusqu’à 8 mois pour le maintien de la lignée car les animaux sont fertiles jusqu’à cet âge.