Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/10/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-966776)
120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ces souris porteuses d’une forme de dystrophie musculaire de Duchenne reçoivent une injection intramusculaire puis des mesures de contractilité musculaire sous anesthésie, avant d’être tuées pour prélèvements. Le porteur décrit des risques d’hypothermie et d’arrêt cardio-respiratoire liés à l’anesthésie et attend « à court terme » une amélioration du phénotype dystrophique, l’usage chez le patient restant renvoyé au long terme. Il affirme le modèle murin « indispensable », les modèles in vitro ne rendant pas compte selon lui de la dégénérescence progressive de la maladie.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie génétique à transmission récessive liée au chromosome X due à l’absence de la protéine dystrophine. Cette maladie entraîne une dégénérescence de l’ensemble des muscles (squelettique, cardiaque ou lisse), une inflammation, de la fibrose et une perte de masse et de force musculaire. 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. Parmi les approches de thérapie génique, la restauration de la protéine dystrophine est la plus prometteuse. Néanmoins, nous savons aujourd’hui que la restauration de dystrophine devra s’accompagner d’une stratégie permettant un meilleur maintien de l’intégrité musculaire. En effet, chez les patients DMD, les fibres dépourvues de dystrophine se cassent et dégénèrent. La force musculaire diminue et le tissu musculaire laisse la place aux tissus conjonctif et graisseux. Les stratégies thérapeutiques sont confrontées à des limites comme la dégénérescence des fibres musculaires dystrophiques et la perte du bénéfice thérapeutique. Dans cette optique, nous envisageons de tester une nouvelle molécule qui possède un réel potentiel thérapeutique en améliorant l’intégrité du muscle dystrophique.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Nous attendons comme bénéfices à court terme, chez les souris dystrophiques, une amélioration du phénotype dystrophique lorsque les souris sont traitées avec notre molécule. A long terme, nous projetons d’utiliser cette molécule comme traitement utilisable chez le patient atteint de dystrophie musculaire de Duchenne 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 seront soumis à plusieurs types d’interventions: – Injection intra musculaire (10 minutes) (avec analgésie et anesthésie). Les animaux seront soumis à des mesures de contractilité musculaire (40 minutes) (1 fois) (avec analgésie et anesthésie). Euthanasie après les mesures de contractilité musculaire.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Lors du transport entre les deux laboratoires et à l’arrivée dans leur nouvel environnement, les animaux pourront subir un stress dû aux mouvements des cages de transport, lors de leur transfert dans leur nouvelle cage, pendant les premiers jours après leur arrivée et si l’alimentation n’est pas identique. Au moment des injections intramusculaires et des mesures de force, les animaux subissent un stress lorsqu’ils sont placés dans la cage à induction pour l’anesthésie gazeuse. Suite à l’injection intramusculaire, une gêne et/ou une anomalie au niveau du site d’injection pourrait éventuellement apparaître mais nous administrerons un analgésique avant la procédure et surveillerons les animaux pour réagir au plus vite. Au cours de l’anesthésie profonde, les animaux pourraient être victimes d’hypothermie mais nous veillerons à que leur température reste constante. Enfin, les animaux pourraient être victimes d’arrêt cardio-respiratoire suite à l’administration de l’anesthésie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanasiés pour récupérer les prélèvements nécessaires aux analyses histologiques et moléculaires
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le but de notre projet est l’identification d’une possible stratégie thérapeutique pour le maintien de l’intégrité musculaire dans le muscle dystrophique. L’utilisation d’un modèle murin de la dystrophie musculaire de Duchenne est indispensable car les modèles in vitro ne peuvent rendent compte de la dégénerescence progressive observée au cours de cette maladie. Ce modèle dystrophique est celui qui est signalé dans les directives pour l’étude de la dystrophie musculaire de Duchenne car il s’agit du modèle le plus approprié car bien caractérisé. La finalité de cette étude est de développer des stratégies thérapeutiques, ce qui ne peut se faire que sur un modèle animal. Néanmoins, autant que possible et si la question posée peut être résolue ainsi, des expériences in vitro avec des lignées cellulaires seront réalisées pour limiter au maximum le recours à l’utilisation de souris.
2. Réduction
Les processus expérimentaux seront conçus de façon à utiliser un nombre de souris limité. Néanmoins les souris dystrophiques présentent une forte hétérogénéité surtout lorsque nous mesurons des paramètres tels que la force musculaire. En envisageons donc d’utiliser 6 animaux (6 muscles traitées), pour l’analyse des mitochondries et 12 animaux (12 muscles traités) pour les mesures de force. Sachant que l’expérience sera répétée, nous envisageons donc d’utiliser 12 et 24 animaux pour l’analyse des mitochondries et les mesures de force respectivement. Ce nombre d’échantillons permettra d’obtenir une analyse statistique fiable, pour éviter que la variabilité des paramètres de mesures in vivo puisse empêcher la bonne exploitation des résultats. Les protocoles seront rigoureusement élaborés et réfléchis en avance pour que l’expérience soit interprétable et pour éviter de les répéter. Au total, nous prévoyons d’utiliser 60 souris dystrophiques et 60 souris contrôle. La taille des effectifs sera établie grâce à un calcul de puissance et nous procéderons à des tests statistiques pour une interprétation fiable des résultats.
3. Raffinement
Les conditions d’hébergement et l’enrichissement du milieu sont gérés par l’animalerie. Elles consistent en un contrôle quotidien des cages, un changement régulier, un nombre réduit d’animaux par cage (5 maximum) et pas d’animaux isolés. Le changement des cages se fait sous hotte aspirante et les cages possèdent des filtres. L’enrichissement du milieu consiste en l’ajout de laine de bois afin que les souris puissent faire un nid ainsi que de lanières de papier Kraft et des tunnels en carton. Enfin, si nécessaire, la nourriture pourra être mise à disposition sur le plancher de la cage. Pour limiter la souffrance et l’angoisse, les procédures qui le nécessiteront seront réalisées sous anesthésie et sous analgésiques. Au cours des différentes procédures, la température des souris est maintenue constante à l’aide d’une plate-forme chauffante ou sous lampe radiante. Les animaux seront ensuite suivis quotidiennement afin de relever le moindre signe de souffrance. Nous mettrons en place des points limites adaptés, suffisamment prédictifs et précoces pour permettre de limiter la douleur à son minimum. Nous procèderons à l’euthanasie compassionnelle de l’animal avant qu’il ne souffre. Le suivi des animaux sera conduit par un personnel autorisé et compétent pour reconnaître, quantifier et atténuer ou supprimer les signes de douleur ressentie chez les animaux.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est l’espèce de choix pour la caractérisation de l’homéostasie musculaire. Cette espèce permet de combiner les études moléculaires et fonctionnelles du muscle squelettique. Le modèle de souris dystrophique utilisé dans ce projet combine l’avantage du modèle murin dystrophique et l’avantage d’avoir les mitochondries marquées, ce qui sera très utilie pour mener à bien notre projet. Nous utiliserons des animaux âgés de 11 semaines en début de procédure et de 21 semaines en fin de procédure. L’intérêt est de traiter les animaux adultes pour ne pas observer de biais dus à la croissance.