Recherche préclinique de nouvelles molécules thérapeutiques contre la maladie polykystose rénale autosomique dominante (ADPKD)

L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité et la tolérance de nouveaux composés thérapeutiques dans un modèle murin pertinent de polykystose rénale. Pour cela, nous utilisons un modèle de souris dont la délétion du gène Pkd1, dont la mutation est responsable de 80-90% des cas de polykystose rénale chez l’humain, est induite par administration de tamoxifène. Ce modèle inductible permet de travailler avec l’inactivation du gène uniquement à l’âge adulte, car son inactivation globale est létale in utero. Ce modèle présente l’avantage d’une bonne homogénéité phénotypique et permet l’utilisation de l’ensemble des animaux générés, contribuant ainsi à la réduction du nombre d’animaux. Suite à l’induction, les animaux recevront les composés d’intérêt afin d’évaluer leur impact sur la progression de la maladie, notamment sur le développement des kystes rénaux et les paramètres fonctionnels associés.

Le bénéfice attendu de ce projet est d’identifier et d’évaluer de nouvelles approches thérapeutiques pour la polykystose rénale autosomique dominante. En effet, actuellement, on estime à environ 12 millions le nombre de patients au niveau mondial. Plus de la moitié des patients progressent en insuffisance rénale terminale nécessitant une dialyse ou une transplantation rénale avant 65 ans. Actuellement seul un traitement est disponible, le tolvaptan, mais il ne fait que limiter la progression de la maladie chez certains patients et induit une forte polyurie, ce qui fait que des patients ne continuent pas le traitement. Ce projet vise à permettre le développement de nouveaux médicaments en s’appuyant sur un modèle murin pertinent permettant d’étudier la progression des kystes et la fonction rénale. Les résultats obtenus contribueront à une meilleure compréhension de la maladie et au développement préclinique de candidats médicaments, avec pour objectif à terme de ralentir l’évolution vers l’insuffisance rénale terminale et d’améliorer la prise en charge des patients, tout en s’inscrivant dans une démarche de réduction et de raffinement de l’utilisation des animaux.

1) Induction de la maladie par administration orale de tamoxifène 2) Afin de suivre le développement de la maladie, 5 prélèvements sanguins pourront être réalisés à la veine submandibulaire (50 à 100µl, 30 secondes chacun, réalisés sous anesthésie) 3) l’imagerie des reins par rayon X nécessite l’injection en intraveineux d’un produit de contraste (moins de 60 secondes, réalisée sous anesthésie) 4) Afin de relier l’efficacité des composés à leurs taux sériques, une pharmacocinétique pourra être effectuée une fois par étude. Ainsi, au maximum 3 prélèvements de maximum 30 μL de sang par souris (veine saphène médiale ou veine submentale en moins de 30 secondes, réalisé sur souris vigiles) seront réalisés pendant la même journée ou étalés sur 2 journées. Le volume total de ces prélèvements n’excédera pas 10% du volume sanguin des souris et les prélèvements seront effectués sur animaux vigiles. 5) Pose du dispositif du Medibeacon mesure de la filtration glomérulaire, les animaux sont rasés et épilés, mise en place d’un petit capteur (1 cm2) sur le dos, fixé par du sparadrap, placement vigile en cage individuelle pendant 1h puis retour dans sa cage d’origine, maximum 1 fois pendant l’étude. 6) Injection par voie veineuse rétro-orbitaire d’une sonde fluorescente (2mL/kg) sous anesthésie gazeuse (isoflurane, induction : 2.5-5% / Maintien : 2-3%), la même anesthésie ayant servi à la pose du dispositif du Medibeacon, maximum 1 fois pendant l’étude. 7) Les composés et leurs solvants seront administrés soit par gavage (maximum deux fois par jour) ou injection sous cutanée (maximum deux fois par jour) pendant 10 semaines maximum: moins d’une minute à chaque administration, sur animal vigile. 8) En fin d’étude ou le cas échéant pour des raisons éthiques, les animaux seront mis à mort sous anesthésie à l’isoflurane, par dislocation cervicale précédée ou non d’une exsanguination (sans ouverture de l’abdomen).

Les nuisances et effets indésirables attendus dans ce projet sont principalement liés au développement progressif de la polykystose rénale ainsi qu’aux procédures expérimentales mises en œuvre. L’induction de la délétion du gène Pkd1 entraîne l’apparition de kystes rénaux conduisant à une altération progressive de la fonction rénale, pouvant se traduire par une dégradation de l’état général (‘Body Condition Scoring for Mice’), une déshydratation ou des signes d’inconfort. Les administrations de tamoxifène et des composés testés, réalisées par voie orale ou systémique, peuvent également induire un stress transitoire lié à la contention ainsi que des effets indésirables propres aux molécules administrées. Les prélèvements sanguins répétés pour le suivi du BUN sont susceptibles de provoquer un inconfort modéré et un stress ponctuel. L’imagerie par micro-CT, bien que non invasive, nécessite une anesthésie nécessaire à l’injection intraveineuse du produit de contraste et au maintien des animaux lors de l’analyse, pouvant entraîner un stress physiologique transitoire ainsi que de faibles risques de complications liés à l’injection intraveineuse (irritation locale, inflammation, extravasation ou difficulté d’injection) et à l’anesthésie. L’analyse de la fonction rénale nécessite également une anesthésie de courte durée ainsi qu’une injection intraveineuse de produit fluorescent. Le positionnement du capteur Medibeacon sur la peau à l’aide d’un adhésif peut provoquer une irritation cutanée légère et transitoire au niveau de la zone de fixation. En cas de plaie ouverte, elle peut être nettoyée avec de la vétédine pour désinfection et du Vétramil sera ajoutée pour améliorer la récupération. Comme pour toute administration intraveineuse, de faibles risques de complications locales tels qu’une irritation, un hématome ou une extravasation peuvent être observés. Enfin, l’évolution de la maladie peut conduire à une dégradation de l’état clinique en fin d’étude. Afin de limiter ces nuisances, les animaux feront l’objet d’un suivi clinique régulier avec des points limites prédéfinis, et toute souffrance sera réduite au maximum par des mesures adaptées, incluant si nécessaire une euthanasie anticipée. L’ensemble des procédures sera réalisé par du personnel formé, dans le respect des bonnes pratiques et des principes de raffinement.

Les souris seront mises à mort. Les tissus seront collectés pour l’analyse de la physiopathologie.

L’utilisation de souriceaux est nécessaire dans ce projet car l’induction de la délétion du gène Pkd1 doit être réalisée à un stade précoce du développement post-natal afin d’obtenir un modèle de polykystose rénale reproductible et compatible avec l’évaluation thérapeutique. Une induction réalisée chez des animaux plus âgés entraîne une progression plus lente et plus variable de la maladie, moins adaptée aux objectifs de l’étude. L’administration de tamoxifène à l’âge de 17 jours permet d’obtenir un développement homogène des lésions rénales pour le suivi expérimental et l’évaluation des traitements pendant l’âge adulte. Ce choix est donc indispensable pour garantir la pertinence scientifique du modèle et limiter la variabilité expérimentale.