Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 03/05/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-922795)
36 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Sous anesthésie gazeuse, elles reçoivent une injection intraveineuse unique d’un peptide marqué par fluorescence, puis cinq séances d’imagerie, avant mise à mort et prélèvement du cerveau pour vérifier le passage de la barrière hémato-encéphalique. Le porteur limite les nuisances déclarées au stress de préhension lors des pesées et des anesthésies. Il indique avoir sélectionné les peptides par modélisation informatique et tests in vitro en amont, mais affirme que la confirmation du passage « impose » le recours à l’animal.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La Maladie de Parkinson (MP) fait partie des maladies neurodégénératives progressives qui affectent le système nerveux central (SNC) entraînant la mort des cellules nerveuses. Elle est la deuxième maladie neurodégénérative et sa prévalence augmente fortement avec l’âge. Elle est associée à la perte de neurones dans le cerveau et dans les neurones survivants, on observe la présence d’agrégats de protéines qui perturbent leurs fonctionnements. La plupart des thérapies actuelles n’atteignent pas leurs cibles car elles sont incapables de traverser la Barrière Hémato-Encéphalique (BHE), elles procurent un soulagement temporaire des symptômes mais elles sont aussi accompagnées d’effets secondaires graves. Par conséquent, il existe un besoin urgent de nouvelles stratégies thérapeutiques. L’une des stratégies non invasives les plus prometteuses pour l’administration de médicaments au SNC est l’utilisation de peptides pénétrant les neurones mais capables de passer la BHE. Parmi les cibles potentielles, le gène LRRK2 appelé « Dardarine », du mot basque dardara signifiant « tremblement », a été identifié. Ce gène interagit avec une protéine (PP1), cette interaction entraine des mutations du gène LRRK2 identifiées dans la MP. Des peptides interférents (IP) ciblant l’interaction PP1/LRRK2ont été développés dans le cadre de ce projet ANR afin de disposer de nouveaux outils pour aider à comprendre cette interaction et sa signification biologique dans la MP. Ces molécules sont économiques, chimiquement polyvalentes et non immunogènes. Récemment, plusieurs peptides pour la délivrance cérébrale ont été décrits. Parmi les peptides synthétisés, six peptides ont été sélectionnés et associés à trois navettes pour générer des peptides bifonctionnels capables de traverser la BHE et de bloquer l’interaction PP1/LRRK2 dans les neurones du cerveau. Nos objectifs sont de suivre la distribution et la localisation des six peptides marqués avec le fluorochrome Cyanine 7 chez la souris et valider leur capacité à passer la BHE. A l’issue de cette évaluation, le meilleur peptide sera sélectionné et une étude de dose sera réalisée.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La maladie de Parkinson est une pathologie neurodégénérative et un problème de santé publique. Il existe aujourd’hui des traitements symptomatiques mais ayant une efficacité limitée dans le temps. La recherche d’un traitement curatif efficace pour cette pathologie est donc une nécessité. Ce projet s’intègre dans une approche translationnelle pour permettre l’identification de peptides thérapeutiques pour traiter la MP, et prévenir l’apparition d’effets indésirables graves et fréquents. Ce projet permettra non seulement de confirmer que les peptides sont capables de traverser la BHE mais également, d’envisager leurs utilisations chez les patients atteints de la MP pour prévenir les troubles invalidants. Ces nouveaux traitements permettront d’avoir un bénéfice direct pour les patients et leurs entourages ainsi qu’un bénéfice pour la société en évitant des troubles comportementaux ayant d’importantes conséquences médico-sociaux-économiques.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Aucun prélèvement ne sera réalisé sur les animaux vigiles. Les souris seront soumises à 2 pesées (réalisées sur animal vigile), chaque pesée durera moins de 30 secondes. Afin d’éviter du stress et de l’inconfort aux animaux, l’injection intraveineuse unique de peptide sera réalisée sous analgésie locale couplée à une anesthésie gazeuse (l’anesthésie dure maximum 5 minutes). Les imageries de fluorescence, un total de 5 imageries de 5 minutes maximum par souris sur toute la durée de la procédure, seront réalisées sous anesthésie gazeuse. A la fin de la procédure, un prélèvement sanguin unique et terminal sera réalisé sur animaux anesthésiés et analgésiés, ce prélèvement dure maximum 5 minutes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Du stress lié à la préhension des souris pourra être généré lors de la pesée des animaux, deux pesées de moins de 30 secondes seront réalisées. Du stress pourra également être généré au moment de la préhension de la souris pour l’analgésie oculaire (moins de 30 secondes) et lors de l’anesthésie gazeuse, cette dernière dure environ 5 minutes. Une seule injection intraveineuse rétro-orbitaires sur souris anesthésiée sera réalisée (moins de 30 secondes). Du stress pourra être généré lors des anesthésies gazeuses nécessaires pour réaliser les imageries sur les souris (5 imageries maximum/souris).
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure afin de pouvoir prélever les cerveaux qui seront imagés par fluorescence afin de confirmer que le(s) peptide(s) ont passé la barrière hémato-encéphalique.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’objectif étant de confirmer que des peptides ont la capacité de passer la barrière hémato-encéphalique (BHE), ceci impose d’avoir recours à des animaux pour atteindre l’objectif. Par contre, des études de modélisation informatiques ont permis de désigner des peptides d’intérêt. Une vingtaine de peptides générés vont être évalués in vitro sur un modèle mimant la BHE par une monoculture de cellules endothéliales capillaires cérébrales avec un milieu conditionné par des astrocytes dans un transwell système. Six candidats potentiels seront été retenus et seront évalués dans ce projet.
2. Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux, seuls 6 peptides couplés à un fluorophore seront évalués. Nous avons également fait le choix de n’utiliser qu’une seule posologie (5mg/kg) pour chaque peptide afin de sélectionner le meilleur candidat et ce, dans le respect du principe de réduction. Le choix de la posologie s’est basé sur des données d’imagerie antérieures utilisant des peptides pour le traitement d’autres pathologies. En conséquence, le nombre d’animaux a été déterminé en réduisant au maximum le nombre de souris par groupe, 4 souris par peptide afin d’obtenir des résultats exploitables et valides. Nous comparerons les moyennes de fluorescence cérébrale des différents peptides (loi normale par un test de Bartlett puis analyses des moyennes par un test ANOVA).
3. Raffinement
Les souris seront acclimatées durant 4-7 jours à l’animalerie avant d’être incluses dans la procédure qui a été conçue de manière à minimiser les dommages causés aux animaux. Il s’agit d’une procédure de classe légère, du stress pourra être généré lors la préhension des animaux pour les pesées (durée de moins de 30 secondes par animal). Afin de limiter le stress et l’inconfort de l’animal, une analgésie oculaire sera mise en place par l’utilisation d’un collyre ophtalmique. Les souris seront ensuite endormies par anaesthésie gazeuse et les peptides seront injectés par voie intraveineuse (durée de moins de 30 secondes par animal). Les souris seront ensuite imagées à différents temps sous anesthésie gazeuse (5 imageries par animal d’une durée de 5 minutes chacune). Tout au long de la procédure, les souris seront suivies, le registre de soins complété en se rapportant à la grille de suivi de soins.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est un modèle très utilisé pour l’étude par imagerie. De ce fait, nous utiliserons des souris, de la souche Swiss non consanguines, qui sont couramment utilisées pour les études de pharmacologie et de distribution. Les animaux utilisés seront âgés de 6 à 7 semaines, adultes et matures sexuellement, dont le poids varie entre 20-30 grammes. C’est l’âge des souris adultes couramment utilisées dans la littérature lors d’étude d’imagerie et de distribution de produits.