Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 23/03/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-880312)
6 macaques à longue queue vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sous anesthésie générale, chaque animal reçoit une injection lombaire et cérébrale de vecteurs de thérapie génique lors d’une chirurgie d’environ deux heures, puis un prélèvement sanguin et une imagerie avant d’être tué pour analyser les tissus nerveux. Le porteur signale un stress lié à la capture, à l’anesthésie et aux contentions répétées, et présente la chirurgie cérébrale comme peu douloureuse au motif que le cerveau est dépourvu de récepteurs à la douleur. Il affirme que la souris a un pouvoir prédictif faible voire nul pour cette question et retient le macaque pour la proximité de son système nerveux avec celui de l’humain.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les dysfonctions qui affectent le système nerveux, et en particulier le système nerveux central (SNC), sont une cause majeure de maladies, de handicaps et de décès. Elles sont également parmi les plus difficiles à traiter en raison de la complexité des types de cellules, des circuits neuronaux, et de la barrière hémato-encéphalique qui limite ce qui peut passer de la circulation sanguine au cerveau , y compris les produits thérapeutiques. En outre, les traitements actuels de nombreuses maladies neurodégénératives se limitent à prévenir ou à ralentir leur progression, sans les guérir définitivement. En revanche, la thérapie génique peut s’attaquer à la cause sous-jacente d’une maladie génétique et la corriger de façon permanente ou délivrer des protéines thérapeutiques qui soulagent durablement les symptômes de la maladie. Les troubles génétiques neurodégénératifs sont l’une des nombreuses maladies qui pourraient bénéficier des avantages uniques de la thérapie génique. Toutefois, les maladies génétiques sont souvent associées à une petite fraction de types de cellules dans un tissu. Par conséquent, pour être efficace, la thérapie génique doit être précise et délivrer des doses thérapeutiques de matériel génétique aux bon types cellulaires et aux bons tissus d’intérêt, tout en évitant une expression hors cible qui pourrait entraîner des effets secondaires indésirables. C’est pourquoi, ce projet vise donc à évaluer chez les primates non -humains (PNH) le bon ciblage d’outils de thérapie génique nouvellement conçus dans des types cellulaires et des tissus neuraux pertinents sur le plan thérapeutique. A termes la validation de ce ciblage comme efficace permettra le développement ultérieur d’une thérapie génique précise pour le traitement des maladies génétiques neurodégénératives.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
A terme, le bénéfice de ce projet fera progresser les connaissances scientifiques concernant l’étude et l’identification de nouveaux outils génétiques permettant le traitement de maladies touchant le système nerveux central. À long terme, les découvertes apportées par ce projet serviront de base à la création de thérapies géniques efficaces permettant de guérir des maladies neurodégénératives qui à l’heure d’aujourd’hui sont incurables.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les interventions seront menées chez le macaque cynomolgus et toutes seront réalisées sous anesthésie générale. Les interventions seront les suivantes : (1) réalisation de l’injection lombaire et cérébrale de la solution contenant les vecteurs de thérapie génique (une seule chirurgie d’une durée d’environ 2h) ; (2) un prélèvement sanguin réalisé sous anesthésie générale ; (3) Imagerie au niveau des sites d’injection au niveau cérébral et mise à mort de l’animal.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances attendues sur les animaux sont un stress provoqué par la réalisation de certains gestes techniques tels que la capture de l’animal, l’injection de l’anesthésique, les contentions répétées (pendant 5-7 jours post injection) pour d’éventuels soins consécutifs à la chirurgie, une légère perte de poids liée à l’opération et le maintien en infirmerie les jours suivant les injections. Les chirurgies, bien que réalisées sous anesthésie générale et couverture analgésique, peuvent engendrer un léger inconfort au niveau de la zone d’incision les jours suivant l’injection et provoquer dans de très rares cas une légère réaction inflammatoire. L’absence de récepteurs à la douleur dans le cerveau fait que les interventions sur ces tissus ne sont pas considérées comme douloureuses.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue de la procédure, les animaux seront mis à mort pour prélèvements et analyses de tissus du système nerveux afin de vérifier le bon ciblage de l’outil de thérapie génique.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Pour pouvoir utiliser la thérapie génique efficacement, il est crucial que le vecteur viral qui délivre le gene thérapeutique cible les bonnes cellules ou groupes de cellules chez l’homme. Dans le cas contraire, les thérapies géniques pourraient avoir un effet indésirable dans des types de cellules non ciblées, ce qui pourrait entraîner le dysfonctionnement ou la mort de cellules auparavant saines. Les promoteurs (séquences d’ADN qui contrôlent l’expression des genes) doivent être testés dans des cellules dont l’expression génique est aussi proche que possible de celle des cellules correspondantes chez l’humain. Or des études antérieures dans le système nerveux ont révélé que les résultats obtenus chez le primate non-humain pouvaient prédire les résultats obtenus avec des tissus humains primaires, mais que les résultats obtenus avec des souris avaient un pouvoir prédictif faible, voire nul. Par conséquent, des tests de fonctionnalité des vecteurs de thérapie génique sera faite in vivo chez la souris avant d’évaluer la capacité de ces vecteurs à cibler les bonnes cellules chez le primate non-humain.
2. Réduction
Le nombre d’animaux utilisé pour ce projet a été réduit à son maximum afin d’obtenir des résultats statistiquement fiables. Six macaques seront ainsi utilisés sur 5 ans.
3. Raffinement
Pour chaque procédure réalisée, les interventions seront réalisées sous anesthésie générale complétée par des compléments analgésiques et anti-inflammatoires. L’ensemble des méthodes expérimentales a été pensé et choisi pour éviter toute souffrance des animaux et des points limites ont été établis afin de soustraire l’animal à la souffrance en cas d’effets indésirables. Les animaux seront hébergés en groupes sociaux, dans des animaleries respectant les standards prévus par la réglementation et dans un environnement adapté et enrichi (enrichissements structurels, jouets, litière pour fourrager, socialisation).
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les études réalisées in vitro ou in vivo chez la souris ne peuvent être transposées à l’Homme en toute sécurité sans être menées, dans une étape intermédiaire, chez une espèce dont l’organisation du système nerveux central est similaire à celle de l’Homme. En effet, il a été montré précédemment que le criblage de promoteurs dans le système nerveux central de la souris avait un faible pouvoir prédictif de leur activité dans le même tissu humain. Le choix du macaque est donc justifié par le fait qu’il présente des caractéristiques anatomiques, cellulaires et génétiques du système nerveux central comparables à celles de l’Homme. Ce projet sera réalisé avec des animaux adultes âgés de plus de 3 ans de manière à ce que les structures cérébrales soient développées.