Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 23/11/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-158487)
320 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Porteuses d’une forme de la maladie de Charcot-Marie-Tooth, elles reçoivent des injections dans le péritoine six jours sur sept pendant deux mois, subissent des tests de locomotion, de démarche et de sensibilité à un filament appliqué sur la patte, puis une chirurgie terminale. Le porteur indique que ses données in vitro montrent déjà un effet du composé testé, mais qu’un passage in vivo reste une étape « indispensable » avant un essai chez l’humain. Les retombées annoncées pour d’autres formes de la maladie sont renvoyées au long terme.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La maladie de Charcot Marie Tooth (CMT) est une maladie génétique touchant le système nerveux périphérique (SNP). Les patients souffrant de CMT présentent une faiblesse et atrophie musculaire prédominante aux membres inférieurs, des déformations squelettiques des extrémités, ce qui entraine une difficulté pour se mouvoir et pour les formes de CMT les plus sévères, la nécessité d’un fauteuil roulant. Contrairement à la maladie de Charcot (ou sclérose latérale amyotrophique), la CMT ne réduit pas l’espérance de vie des patients, mais affecte fortement leur qualité de vie. Une des formes les plus fréquente de CMT est la forme CMT2A. Les motoneurones des souris modèles de la CMT2A présentent des défauts dans les interactions entre la mitochondrie et le réticulum endoplasmique (RE) ainsi que dans la dynamique et le transport des mitochondries. Le composé Pre-084 promeut les interactions entre le RE et les mitochondries en favorisant notamment le transfert de calcium. Le Pre-084 a déjà montré un effet thérapeutique dans de nombreuses maladies neurologiques liées à des défauts de contacts RE-mitochondries, telle que la maladie d’Alzheimer, la Sclérose latérale amyotrophique ou encore le syndrome Wolfram. Ce projet a pour but de tester une approche thérapeutique basée sur l’administration du composé Pre-084 dans un modèle murin modélisant de la maladie de Charcot-Marie-Tooth de type 2A (CMT2A).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’ensemble de ce projet nous permettra de déterminer si le traitement Pre-084 représente une possibilité thérapeutique pertinente pour la CMT2A. A plus long terme ces approches pourront être mise en place pour d’autres formes de CMT et déboucher sur des essais cliniques pour la CMT.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
160 animaux subiront un traitement par injection dans le péritoine 6 jours sur 7. Les animaux seront contentionnés quelques secondes pour permettre ces injections. 320 animaux seront évalués par des tests de comportement pour mesurer la locomotion, démarche et réponse sensitive. Chaque test sera réalisé sur deux jours (entrainement et test) en incluant des moments de récupération pour les animaux entre chaque essais et entre chaque test (au moins deux jours). 160 animaux subiront une chirurgie terminale ayant pour objectif de réaliser une perfusion de paraformalédhyde.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Dans le cas de l’approche par voie intrapéritonée, les animaux subiront à l’âge adulte (soit avant soit après apparition des premiers symptômes) des injections dans le péritoine 6 jours par semaine pendant deux mois. Ces injections seront réalisées en quelques secondes (contention et piqûre compris) au moyen de fines seringues à insuline . Ces injections répétées sont généralement bien tolérées, néanmoins il peut apparaitre de petites inflammations locales ou légères irritations. Dans la suite de l’étude, le traitement dans l’eau de boisson ne devrait pas générer d’inconfort. Ce traitement a déjà été utilisé dans plusieurs études et ne provoquent pas d’effets indésirables chez l’animal. Au cours du traitement, les animaux subiront trois tests comportementaux à trois temps (avant, pendant et à la fin du traitement) qui permettent d’analyser la locomotion, la démarche et la réponse sensitive des souris. Seule la mesure de la réponse sensitive entraîne un inconfort de courte durée suite à l’exposition à un filament de 0.5 mm qui vient exercer des forces croissantes sur la patte de la souris.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issu des études comportementales l’ensemble des animaux seront euthanasiés afin de déterminer l’effet bénéfique des thérapies proposés au niveau cellulaire sur les tisssus atteints dans la pathologie de Charcot Marie Tooth (CMT)
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il est difficile d’accéder aux cellules de patients du système nerveux périphériques (neurones moteurs et sensitifs et cellules de Schwann). Les neurones moteurs et sensitifs de patients peuvent être différentiés à partir de cellules pluripotentes humaines induites et constituer ainsi un modèle humain de la pathologie CMT pour les formes axonales. Nos données préliminaires ont déjà montré un effet bénéfique du Pre-084 sur un modèle in vitro de la CMT2A. Néanmoins le passage in vivo est une étape indispensable pour établir la preuve de concept et la mise au point de la dose du traitement, sa biodisponibilité, afin d’envisager par la suite un essai thérapeutique chez l’homme.
2. Réduction
Le nombre d’animaux a été limité au minimum nécessaire (= 20 animaux par groupe) pour mettre en évidence un effet significatif sur des paramètres de locomotion et de sensibilité en se basant sur nos travaux précédents et en prenant en compte un risque alpha inférieur ou égal à 0.05, une puissance de test de 80% et un effet modéré de 30%. Afin de réduire le nombre d’animaux, nous privilégions une étude longitudinale c’est-à-dire que les mêmes groupes d’animaux seront suivis à différents stades (3,4 et 5 mois ou 6,7 et 8 mois selon le début du traitement) afin de suivre à long terme l’effet bénéfique des thérapies. Au total nous utiliserons 320 animaux répartis de la manière suivante selon deux études: Pour l’approche 1 (traitement par injections intra-péritonéale), qui sera réalisée à deux temps: début du traitement (en pré-symptomatique de 3 mois à 5 mois) et début du traitement (en symptomatique de 6 mois à 8 mois). Il y aura (20 animauxX4groupes)X2temps=160 animaux. Le même nombre d’animaux (160) sera utilisé pour l’approche 2. A noter que l’étude 2 (traitement per os) ne sera mise en place que si on obtient un effet bénéfique du traitement dans l’étude 1
3. Raffinement
Afin d’améliorer le bienêtre animal au cours de notre étude, les besoins physiologiques des animaux seront respectés (nourriture à volonté, enrichissement, stabulation en petit groupe). L’environnement est enrichi à l’aide de maisonnettes en carton. Nous nous assurerons de diminuer le stress des souris en les manipulant en coupe ou en tunnel. Dans le cas du maintien de la lignée, les gestes de biopsies (perçage d’oreille) seront couplés à l’identification afin de limiter leur manipulation et gestes invasifs. Dans le cas d’apparition des petites inflammations locales ou légères irritations suite aux injections intra-péritonéales répétées, nous privilégierons soit une injection du côté opposé de l’abdomen, soit nous laisserons l’animal sans traitement quelques jours le temps de récupérer ou d’être soigné au besoin (Povidone Iodée- Vétédine®). Au cours des tests, nous mettons en place des temps de repos entre chaque essai pour limiter l’inconfort de l’animal. Des points limites seront définis et les animaux seront mis à mort lorsqu’ils atteindront les critères d’interruption.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris reste un des modèles les plus aisés à modifier génétiquement et proche de l’homme (99% des gènes sont homologues). Elle est l’espèce la plus utilisée pour modéliser des maladies neurodégénératives ou neuromusculaires telles que la CMT. Elles développent la plupart du temps des anomalies observées chez l’homme et ont permis de mieux comprendre les mécanismes cellulaires sous-jacents à ces pathologies. Dans notre cas, la lignée utilisée pour la CMT2A reproduit une partie des anomalies histologiques et comportementales observés chez les patients souffrant de CMT2A telles qu’une dénervation musculaire et des défauts locomoteurs et sensitifs modérés. Pour les deux études, les traitements seront réalisés à deux temps: avant (3mois) et après le déclenchement de la maladie (5mois) afin de déterminer si l’effet du traitement permettra d’empêcher le développement de la maladie et/ou de la ralentir une fois celle-ci déclarée. L’ensemble des groupes de souris de ces études seront suivis pendant les deux mois de traitement (soit de 3 à 5 mois ou de 6 à 8 mois).