Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 19/09/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-250787)
1 742 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles reçoivent une alimentation additionnée de cuprizone pour provoquer une démyélinisation du cerveau, puis passent des batteries de tests comportementaux évaluant 61 critères neurologiques, des séances d’IRM et des électrocardiogrammes, pour tester deux agonistes du récepteur Sigma1 comme candidats médicaments contre la sclérose en plaques. Le porteur affirme que ce modèle ne provoque pas de signe clinique évident et n’altère pas la prise alimentaire, et conclut qu’aucune alternative in vitro ou in silico n’existe pour reproduire ces mécanismes. Les retombées annoncées pour les patients restent renvoyées au conditionnel, l’objectif immédiat étant de mesurer la neuroprotection avant mise à mort par injection létale et perfusion intracardiaque.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La sclérose en plaques (SEP) est une maladie neuroinflammatoire évoluant sur différents modes cliniques. De récentes études montrent le caractère hétérogène et complexe de cette maladie auto-immune. Son étiologie est à l’heure actuelle encore inconnue. L’interaction de facteurs environnementaux et génétiques mènerait à la génération d’une réponse immunitaire anormale. L’immunité cellulaire et le système humoral sont impliqués dans la pathogénie de la maladie, provoquant des lésions démyélinisantes inflammatoires du système nerveux central (SNC) qui peuvent être classifiées en quatre catégories. Les lésions de type I et II ont de nombreuses caractéristiques communes (localisation péri-veineuse, démyélinisation active associée à la présence de lymphocytes T et de macrophages). Les lésions de type III présentent des infiltrats leucocytaires beaucoup moins importants et une oligodendropathie intense. Elles seraient la conséquence d’une exposition à des facteurs environnementaux produisant un stress métabolique. Les traitements de la SEP disponibles ne présentent qu’une efficacité restreinte sur la progression du handicap à long terme, c’est pourquoi il reste nécessaire de développer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Cibler les processus de démyélinisation paraît être une voie prometteuse pour moduler la phase progressive de la maladie. La proteine Sigma1 (S1R) est exprimée dans le cerveau et la moelle épinière, plus particulièrement par les neurones, les oligodendrocytes et la microglie. S1R est également exprimé par le système immunitaire (notamment par les lymphocytes B et T). Des ligands de S1R ont été synthétisés. La pharmacomodulation a permis d’augmenter leur affinité et leur sélectivité. L’impact de deux de ces composés a été testé in vivo dans un modèle d’encéphalomyélite auto-immune expérimentale, EAE. Ce modèle animal de SEP reproduit les lésions de type I et II. Des résultats prometteurs ont été obtenus.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le modèle de démyélinisation toxique et les diverses analyses associées permettront d’analyser l’impact de nos candidats médicaments sur les processus de neuroprotection et de réparation.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Tests comportementaux permettant l’évaluation de 61 critères neurologiques larges (30 minutes). Acquisitions IRM afin d’assurer un suivi longitudinal des animaux sans sacrifice (45 minutes). Electrocardiogrammes (ECG) afin de mesurer l’espace QT et de valiser une abscence de perturbation du rythme cardiaque (10 minutes).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le modèle expérimental d’induction de la démyélinisation par la cuprizone est usuellement réalisé chez la souris. Les atteintes oligodendrocytaires et neuronales de la substance blanche sont majoritairement localisées dans le corps calleux et le pédoncule cérébelleux supérieur, cependant les animaux ne présentent pas de signe clinique évident. Leur prise alimentaire et hydrique n’est pas altérée.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux sont mis a mort au point d’analyse final. Les animaux recevront une dose létale de Dolethal afin de réaliser d’une perfusion intracardiaque qui permettra de fixer les tissus avant les études en microscopie.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Des études in vitro ont été réalisées avec des agonistes S1R préalablement à cette expérimentation. Il est décrit que des ligands synthétiques moins selectifs et moins affins que nos composés montrent des capacités à inhiber la démyélinisation ou à activer la remyélinisation. Nos molécules pharmacologiques ont donné des résultats prometteurs lors de leurs injections dans des souris développant une EAE. Nous avons construit une collaboration scientifique avec un partenaire industriel dans le but d’étudier plus précisément l’implication de nos composés sur les processus de démyélinisation/remyelinisation qui constituent une voie prometteuse pour moduler la phase progressive de la SEP. Les mécanismes impliqués dans ces processus sont complexes. Ils impliquent la destruction tissulaire, le système immunitaire et la neuropathologie chronique. Ces événements sont uniquement reproduit dans des modèles animaux, aucune alternative in vitro, ni in silico n’existe actuellement.
2. Réduction
La recherche d’une grille de lecture clinique permettra de parfaire le suivi de l’évolution de chaque individu. L’utilisation de techniques IRM nous permettra de suivre les modifications présentes au sein du SNC durant 12 semaines, sans sacrifice. Notre plan d’expériences imbriquées permettra de limiter le nombre d’individus. Un grand nombre d’animaux sera sacrifié durant la seconde procédure expérimentale afin de valider un seul protocole d’administration et deux fenêtres thérapeutiques. Les données des animaux témoins seront réutilisés.
3. Raffinement
Le modèle de démyélinisation est maitrisé par notre équipe et répandu dans les laboratoires étudiants la physiopathologie des phénomènes de démyélinisants/remyélinisants. Les points d’analyses nécessitant une euthanasie ont été clairement définis grâce à la bibliographie. Leur pertinence pour chaque animal sera attestée par l’utilisation d’une grille de lecture clinique affinées et d’un suivi IRM longitudinal.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle expérimental d’induction de la démyélinisation par la Cuprizone est usuellement réalisé chez la souris. La souris C57BL/6 male est classiquement utilisée. Cependant, aucune différence notable des profils de démyélinisation n’est observée en fonction du sexe. Les souris sont âgées d’environ 8 semaines lors de la mise sous une alimentation additionnée de cuprizone (0,2%). Nous veillerons à effectuer une période d’acclimatation de 5 jours minimum avant d’engager tout protocole. Les animaux seront donc livrés à l’âge de 7 semaines.