Depuis 2021, les États membres de l’Union européenne doivent publier sous un format standardisé les résumés non techniques (RNT) des projets d’expérimentation animale autorisés sur leur territoire.
Le système européen ALURES, qui recense ces RNT, est exclusivement en anglais et manque cruellement d’ergonomie (un nouvel outil proposé depuis 2026 résoud partiellement ce problème). L’OXA regroupe donc régulièrement ici les RNT français pour en faciliter l’exploration et la compréhension d’ensemble.
Le contenu des résumés non techniques est rédigé à des fins de communication par les établissements d’expérimentation animale. Ces résumés sont donc soumis, au minimum, au biais de désirabilité sociale, qui peut avoir pour conséquence de mettre en avant de manière détaillée les bénéfices attendus et de limiter les détails et la description des contraintes imposées aux animaux. Par ailleurs, n’étant pas sourcées ni soumises à une relecture par les pairs, les affirmations contenues dans les RNT sur des sujets scientifiques n’ont aucune valeur de preuve, mais fournissent des indications sur le cadre théorique dans lequel les établissements travaillent.
NB. La sélection d’une période temporelle, plutôt que d’une simple date, sera disponible dès que l’extension de filtrage utilisée le permettra.
La durée des projets, disponible dans la base ALURES, n’est pas indiquée ici dans la mesure où elle désigne uniquement une durée prévue d’autorisation et n’apporte aucune information sur la durée réelle des projets.
Documents
Niveau de souffrances
Dernières données ajoutées :
- 235 projets autorisés en avril 2026 (01/05/2026)
- 296 projets autorisés en mai 2026 (01/06/2026)
Maintien de colonies de souris dystrophiques à phénotype dommageable pour l’étude de la myopathie de Duchenne
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Objectifs
Contexte : La DMD est une maladie rare qui touche 1 garçon sur 3500 environ. Elle est causée par des mutations dans un gène du chromosome X qui code la dystrophine, une protéine essentielle aux fibres musculaires. Les patients présentent une fonte musculaire progressive. Ils perdent la marche vers l’adolescence et décèdent vers 25-30 ans. Animaux : Pour comprendre les mécanismes de la DMD et évaluer des traitements et dispositifs médicaux, nous utilisons plusieurs lignées de souris OGM modèles de la DMD, qui permettent d’étudier plusieurs facettes de la maladie. Objectif : l’objectif du projet est de prélever sur les animaux âgés de 7-10 jours un fragment de tissu de manière invasive (fragment du pavillon de l’oreille), pour génotypage par PCR. Les animaux seront identifiés en parallèle par micro-tatouage des orteils.
Bénéfices attendus
Ce projet concerne l’élevage de souris dystrophiques et le prélèvement de tissus pour déterminer si les animaux sont malades ou sains. Il va permettre de produire les individus nécessaires au renouvellement des géniteurs et aux études pour comprendre et traiter la dystrophie musculaire de Duchenne, une myopathie rare et sévère, toujours fatale à ce jour pour les garçons qui en sont atteints. Des Demandes d’Autorisations de Projet seront ensuite déposées, utilisant ces modèles pour décrire les mécanismes de la maladie, préciser les rôles de plusieurs gènes qui modulent la sévérité chez l’homme comme chez la souris, déterminer l’utilité préclinique de nouvelles procédures et outils d’exploration fonctionnelle, et évaluer l’efficacité de candidats-médicaments.
Procédures
Les animaux âgés de 7-10 jours seront systématiquement identifiés individuellement par tatouage des orteils. Ils seront manipulés pendant environ 1 minute environ pour prélever un petit fragment du pavillon de l’oreille avec du matériel stérile afin de déterminer s’ils sont sains ou malades.
Impact sur les animaux
Les animaux subiront un stress léger lors de la manipulation et une douleur légère lors du prélèvement (environ 6’270 individus sur 5 ans). Concernant les nuisances des animaux OGM, on distingue 2 catégories : Catégorie 1 : jusqu’au sevrage, les animaux n’ont aucun signe de la maladie. Jusque vers 12 mois environ, les animaux présentent des mécanismes spontanés de compensation de la maladie. Le phénotype passe lentement de normal à léger. Vers 12 mois, les reproducteurs sont retirés des accouplements. Entre 13 et 24 mois (si nécessaires dans de futurs projets), le mécanisme de compensation s’épuise et la fonte musculaire s’installe progressivement, associée à des défauts de posture (faiblesse des muscles du dos), une faiblesse respiratoire et une atteinte cardiaque. Grâce aux mesures de raffinement, le phénotype évolue lentement de léger à modéré (12-24 mois). Au-delà de 24 mois (si nécessaire dans de futurs projets), les animaux sont amaigris, voutés et moins mobiles (classe sévère). Les mesures mises en place pour assurer un hébergement en groupe et faciliter l’accès à la nourriture et à la boisson assurent une espérance de vie normale. Catégorie 2 : jusqu’au sevrage, les animaux n’ont aucun signe de la maladie. Entre 1 et 3 mois environ, les animaux présentent des mécanismes peu performants de compensation de l’atteinte musculaire. Cependant, les signes de la maladie restent imperceptibles (comme ci-dessus), associé à un phénotype léger. Entre 3 mois et 24 mois environ, les animaux montrent une fonte musculaire lentement progressive. Par rapport à la catégorie 1, la maladie est plus précoce, l’évolution plus linéaire, et la présentation clinique est plus prononcée vers la fin. Le phénotype évolue lentement de normal à sévère entre 3 et 24 mois environ.
Devenir
A la fin de chaque procédure, les géniteurs retirés de la reproduction, les animaux n’ayant pas le génotype voulu et les femelles surnuméraires non utilisées dans les protocoles seront mis à mort. Une partie des animaux seront gardés en vie pour une utilisation continue en expérimentation selon des modalités décrites dans les demandes qui seront soumises séparément.
Remplacement
Les cultures de cellules musculaires ne peuvent pas répondre aux questions que nous nous posons sur les maladies qui touchent le maintien du muscle mature. En effet, les cultures de cellules ne reproduisent pas la diversité des types cellulaires et la complexité des interactions qui existent dans le muscle après la naissance. En général, les cultures de cellules musculaires permettent de reproduire le développement initial du muscle (par exemple lors du développement embryonnaire), mais elles restent trop immatures pour servir de modèles aux maladies qui touchent le muscle des patients après la naissance. En l’absence de méthodes alternatives non-animales, nous sommes contraints d’utiliser des animaux vivants pour atteindre les objectifs du projet. A notre connaissance, il s’agit de la seule approche scientifiquement valide pour augmenter nos connaissances et pour obtenir des données précliniques pertinentes susceptibles de permettre une transition vers des essais cliniques chez l’Homme pour traiter des maladies neuromusculaires à ce jour toujours fatales.
Réduction
Nous avons développé une expertise pour maintenir des colonies de souris dystrophiques en utilisant un minimum de géniteurs. Notamment, nous utilisons des accouplements collectifs datés (2-3 mâles visitent périodiquement des groupes de 4 à 8 femelles) comme alternatives aux trios conventionnels (1 mâle et 2 femelles). Cela réduit de 30-50% le nombre de géniteurs mâles nécessaires pour l’élevage. Pour limiter la production d’animaux inutiles, la production ne se déroule pas en continu mais via des campagnes de production destinées à assurer le remplacement des géniteurs et production des cohortes expérimentales (décrites séparément). Comme la maladie DMD touche les garçons, les expériences utilisent presque exclusivement des mâles. On conserve également des mâles pour la reproduction. La production des mâles (géniteurs et expériences) s’accompagne d’une production de femelles. On prélève du tissu pour déterminer si les animaux sont sains ou malades uniquement sur certaines femelles. La plupart des femelles sont éliminées peu après la naissance sans procéder à l’identification (micro-tatouage) ni au prélèvement de tissu.
Raffinement
Des points limites prédictifs et précoces sont mis en place pour mettre en évidence tout problème ou anomalie chez nos animaux et décider des mesures à prendre pour limiter leur douleur, souffrance ou angoisse. Les accouplements collectifs datés permettent de garder ensemble les 2 mâles après qu’ils ont visité un groupe de femelles : ils ne montrent pas d’agressivité l’un envers l’autre et n’ont pas besoin de passer l’essentiel de leur vie isolés. Chez les femelles dystrophiques, la gestation et la lactation peuvent causer un stress énergétique associé à du cannibalisme et un retard de croissance des petits. On évite cette situation en pratiquant des accouplements datés, qui permettent de regrouper plusieurs femelles vers la fin de la gestation. Elles reçoivent alors des abris de grande taille et un supplément d’enrichissement pour construire un nid commun pour la fin de la gestation, la mise bas et l’allaitement. Dans ces conditions, les femelles mettent bas simultanément, et maintiennent les petits dans le nid commun, ce qui limite la perte de chaleur des petits. La faible production de lait d’une femelle peut être compensée par ses congénères. Les jeunes femelles en trop sont éliminées dès que possible. Ces procédures favorisent la survie des petits nécessaires au maintien de la colonie et aux expériences, et assurent une croissance homogène. On facilite l’accès à la nourriture et à la boisson des femelles gestantes et allaitantes en plaçant des granulés directement dans la cage et en utilisant des tétines plus longues sur les biberons. Cela profite aussi aux jeunes en croissance. Par ailleurs, pour un meilleur développement, le sevrage a lieu tardivement : les petits sont laissés avec les mères pendant 4 semaines au lieu de 3 habituellement. Comme le gène responsable de la myopathie est sur le chromosome X, on peut croiser des géniteurs cliniquement sains : on peut produire les animaux utiles aux expériences en croisant des mâles sains et des femelles porteuses d’un seul chromosome X muté (elles sont saines). La progéniture contient des mâles sains et des mâles dystrophiques selon le chromosome X hérité de la mère.
Choix des espèces
Certaines souris dystrophiques utilisées ici sont depuis presque 40 ans une référence pour étudier les mécanismes de la myopathie de Duchenne et évaluer les approches thérapeutiques pour cette maladie fatale. Certains aspects (mécanismes moléculaires et défaut de structure des muscles) représentent bien la maladie humaine. Cependant, d’un point de vue clinique (perte de fonction musculaire), ces souris ont un phénotype qui évolue progressivement d’asymptomatique à léger pendant l’essentiel de leur vie. Il faut attendre des âges avancés pour qu’elles développent un phénotype modéré. La connaissance du génome de la souris et la multitude de mutants disponibles rend cette espèce particulièrement adaptée pour combiner des facteurs génétiques impliqués dans les maladies rares. Le projet utilise : 1- des petits âgés de 7 à 10 jours : Prélèvement de tissu (un petit fragment du pavillon de l’oreille) pour déterminer si les petits issus de la reproduction sont sains ou malades. A cet âge, ils ne montrent aucun signe de la maladie. 2- des adultes entre 2 et 12 mois environ : utilisation de géniteurs mâles et femelles pour maintenir des colonies de souris dystrophiques, modèles de myopathies, et produire des animaux pour de futures études. Il concerne donc des adultes en âge de se reproduire efficacement, qu’ils soient sains ou avec un phénotype dommageable (classe légère à modéré). Le projet produit aussi : 3- des animaux de 12 à 24 mois qui seraient nécessaires pour de futurs projets qui seront décrits séparément.
Elevage d’un modèle de souris reproduisant la Myopathie de Duchenne
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
Objectifs
Ce projet concerne l'élevage d'un modèle de souris qui développent une maladie musculaire qui mime la myopathie de Duchenne au bout de quelques semaines. Le modèle de souris présente un muscle malade sans que des signes cliniques soient observables à la période étudiée.
Bénéfices attendus
L'utilisation des muscles de ces souris permet l'étude des mécanismes impliqués dans la myopathie de Duchenne
Procédures
Aucune intervention n'est prévue, la pathologie se développe naturellement.
Impact sur les animaux
Les souris développent une maladie qui mime une dystrophie musculaire et comportent des signes physiques qui les différencient d'une souris saine. Leur poids est jusqu'à 50% plus faible mais possèdent un développement normal. Elles se déplacent normalement, mais moins que des souris sauvages. Les signes de dystrophie musculaire atteignent un niveau maximal entre 8 et 16 semaines et s'améliorent à partir du 8e mois. Les souris sont utilisées entre 8 et 12 semaines lorsque la maladie atteint une sévérité élevée dans la muscle. Les conditions d'élevage sont en accord avec les dernières recommandations de février 2025 concernant l'élevage de souris comportant des pathologies musculaires.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin de prélever et analyser les muscles.
Remplacement
La compréhension des évènements cellulaires et moléculaire liés à la progression de la myopathie de Duchenne nécessite des analyses ex vivo à partir d'animaux affectés par la pathologie. En effet, la pathologie n'est actuellement pas modélisable in vitro car elle engage de nombreux types celulaires qui communiquent ensemble. Néanmoins, autant que faire se peut, le laboratoire utilise des cellules d'origine humaine, mais qui sont très rares et dont la quantité est limitée.
Réduction
Les souris sont uniquement utilisées pour prélèvements de tissus. Les prélèvements sont utilisés pour de multiples expériences jusqu'à épuisement de la ressource. La pathologie humaine touche les hommes et les analyses sont réalisées à partir des tissus provenant d'individus mâles. Cependant, toutes les mises au point expérimentales sont réalisées à partir de tissus prélevés chez les femelles
Raffinement
Les souris montrent un phénotype dommageable à partir de 12 mois et seront mises à mort à 6 mois au plus tard. Les animaux présentent un poids inférieur que les souris normales ou mdx et sont sujettes au stress. Il y aura un enrichissement de leur environnement pour limiter le stress, ainsi que des conditions de contentions spécifiques les premières semaines.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix car la structure du muscle est très similaire à celle observée chez l'homme. Les animaux seront utilisés entre 8 et 12 semaines, au pic de la pathologie musculaire observée au niveau du tissu musculaire.
Analyse des mécanismes moléculaires de la myopathie de Duchenne dans un modèle de poisson zèbre
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Objectifs
La contraction du muscle squelettique dépend d’un signal envoyé par un neurone moteur. Ce signal provoque une hausse du calcium dans les cellules musculaires, ce qui déclenche la contraction. Dans la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD), une maladie génétique grave, il manque une protéine appelée dystrophine, essentielle au bon fonctionnement des muscles. L’absence de cette protéine perturberait la régulation du calcium, entraînant progressivement la dégradation des fibres musculaires. Des recherches menées chez différents modèles animaux ont montré que les poissons zèbres dépourvus de dystrophine présentent des atteintes musculaires proches de celles observées chez les patients atteints de DMD. Chez ces poissons, les premiers signes de dégradation apparaissent dès 3 jours de vie, et leur survie diminue après 8 jours. Notre projet utilise ce modèle pour étudier la contraction musculaire entre 6 et 8 jours de vie. L’objectif est de mieux comprendre comment l’absence de dystrophine altère la régulation du calcium dans le muscle et provoque la dégénérescence musculaire.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à mieux comprendre comment l'absence de dystrophine, une protéine essentielle pour les muscles, perturbe le processus qui permet aux muscles de se contracter. Cela pourrait aider à mieux cerner les problèmes musculaires des personnes atteintes de la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD). Le poisson zèbre sapje présente des symptômes très similaires à ceux des patients atteints de DMD, et constitue ainsi un modèle fiable pour mieux comprendre les mécanismes de la pathologie. Les résultats de cette étude pourront contribuer au développement de nouveaux traitements, notamment des médicaments permettant de corriger les perturbations de l’excitation musculaire et la dégénérescence musculaire, afin de traiter cette maladie grave et incurable qui touche environ un garçon sur 3500.
Procédures
Les poissons adultes subiront une procédure pour sélectionner les poissons portant une seule copie mutée du gène de la dystrophine (hétérozygotes), grâce à une analyse de leur ADN. Pour cela, Les poissons âgés de 4 mois sont transférés dans un bac contenant de l’anesthésique qui induit leur perte de conscience en 20-40 secondes. De petits échantillons de nageoires qui serviront à l’analyse ADN sont ensuite prélevées à l'extrémité de la queue : ce prélèvement est rapide (
Impact sur les animaux
- Elevage des poissons hétérozygotes sur 5 ans : aucun effet indésirable dû à la mutation chez les poissons hétérozygotes mais présence d’un stress dû à la capture et la manipulation nécessaire pour anesthésier les poissons et faire le prélèvement d’une petite portion de nageoire - Prélèvement de petits échantillons de nageoire à l’extrémité de la queue - Isolement partiel des individus pendant une période courte (en moyenne 6 h et 24h au maximum) - Pour l'analyse moléculaire de la mutation conduisant à la myopathie: faible perte de mobilité à partir de l’âge de 3 jours et jusqu'à 8 jours (âge maximal des individus utilisé pour l'analyse)
Devenir
La lignée de poissons zèbres est maintenue à l’état hétérozygote pour la mutation du gène de la dystrophine. Les animaux âgés auront une capacité de reproduction affaiblie et peuvent également présenter une dégénérescence liée à l’âge. Ainsi ils seront mis à mort à l'âge de 12 mois. Afin de renouveler la population de géniteurs pour maintenir la lignée sur 5 ans, des accouplements et une analyse du génome des poissons produits seront réalisés tous les ans : les éventuels animaux en excédent seront également mis à mort. Les alevins issus de l’accouplement des hétérozygotes entre eux seront mis à mort entre 6 et 8 jours pour analyser leur génome et à prélever leurs muscles afin d’effectuer l’analyse moléculaire de l’excitation musculaire.
Remplacement
Les alternatives à l’utilisation de l’animal disponibles consisteraient à utiliser des cultures de cellules musculaires. Notre laboratoire a déjà expérimenté sur des cellules musculaires de souris en culture et a constaté que leurs propriétés étaient très immatures, rendant les résultats obtenus peu exploitables et difficilement transposables au muscle humain adulte. La caractérisation détaillée du processus de contraction musculaire ne peut donc se faire que sur des cellules prélevées chez l’animal qui présentent une maturité suffisante.
Réduction
La lignée de poissons sera maintenue sous forme hétérozygote, c’est-à-dire que les animaux porteront la mutation sans être malades. Seul le nombre minimal de reproducteurs nécessaire au maintien de la lignée sera conservé, soit 30 mâles et 30 femelles. Un renouvellement annuel des géniteurs sera effectué. Pour cela, des croisements contrôlés seront réalisés et la descendance sera élevée jusqu’à l’âge de 4 mois. Le nombre total d’alevins produits chaque année est limité à 312 poissons, ce qui correspond au minimum nécessaire pour 1/garantir un équilibre entre mâles et femelles, 2/ assurer la transmission stable de la mutation, et 3/compenser la présence éventuelle de mauvais reproducteurs. À l’âge de 4 mois, un petit fragment de nageoire sera prélevé au niveau de la queue afin d’effectuer une analyse génétique. Le nombre d’animaux prélevés sera strictement limité : les prélèvements seront interrompus dès que le nombre requis de poissons porteurs aura été identifié. Pour l’étude de la fonction musculaire, des croisements entre hétérozygotes seront effectués, produisant une descendance composée de 25 % d’animaux homozygotes mutants, 25 % de type sauvage et 50 % d’hétérozygotes. Les analyses seront menées sur les cellules musculaires de poissons mutants homozygotes et sauvages issus des mêmes croisements, ce qui permet d’éviter la production de poissons contrôles supplémentaires. Le nombre d’animaux utilisés pour cette étude a été calculé statistiquement afin de garantir la puissance nécessaire tout en minimisant le nombre d’animaux, soit 234 poissons âgés de 6 à 8 jours. Enfin, si des résultats concluants sont obtenus avec un nombre d’animaux inférieur, la taille des élevages sera révisée à la baisse.
Raffinement
Le prélèvement de l'extrémité de nageoire des poissons zèbres adultes sera réalisé sous anesthésie générale après 12h de jeûne afin de limiter régurgitation et contamination fécale. Le prélèvement se fera rapidement et sans saignement et concernera la plus petite portion de nageoire possible. A l’issue du prélèvement, le poisson sera transféré dans un bac de « réveil » où il sera surveillé pendant 10 min. Le réveil doit survenir en quelques minutes et si l’activité des branchies ne revient pas rapidement à la normale, une pipette sera utilisée pour aider au passage de l’eau dans les branchies. Le temps de l'analyse génétique, les poissons zèbres seront maintenus isolés en les plaçant 2 par aquarium de part et d’autre d’un séparateur transparent, afin de limiter le stress de l'isolement. Ils seront maintenus ainsi pendant une durée maximale de 24 h. Concernant les alevins comportant la mutation sapje à l’état homozygote, les défauts de motricité restent très faibles avant l'âge de 8 jours. Ainsi, afin de réduire au maximum les atteintes au bien-être tout en s’assurant que les muscles squelettiques soient suffisamment matures pour permettre l’étude de l’excitation des cellules musculaires, tous les alevins seront mis à mort entre 6 et 8 jours. Les alevins seront observés à chaque nourrissage, 4 fois par jour, et tout alevin présentant des signes d’altération du bien-être sera mis à mort. Le nourrissage se fera avec de la poudre de nourrissage très fine qui sera déposée à la surface et qui, une fois dissoute dans l’eau, permettra aux alevins de se nourrir facilement.
Choix des espèces
Nous avons déjà étudié le processus moléculaire de l'excitation dans des cellules musculaires de poisson zèbre sain et celui-ci présente de nombreuses similitudes avec celui du muscle humain. Cette étude préliminaire nous a permis aussi de développer une expertise spécifique à cette espèce et aux cellules musculaires de cette espèce . Par ailleurs, le modèle poisson zèbre, en reproduisant plus fidèlement les symptômes de la dystrophie musculaire de Duchenne en l’absence de la dystrophine, c'est à dire une perte de mobilité progressive, constitue un modèle animal susceptible de fournir des données plus pertinentes que le modèle souris (souris mdx) pour élucider les conséquences de la maladie au niveau de la cellule musculaire. L’entretien de la lignée nécessite des animaux en âge de procréer (agés de 4 à 12 mois) qui seront régulièrement renouvelés grâce à des accouplements réalisées tous les ans. La caractérisation détaillée du processus d’excitation des cellules musculaires sera réalisée sur des cellules obtenues à partir des muscles de poissons de type homozygotes et de type sauvage âgés entre de 6 et 8 jours. A ce stade, les cellules musculaires sont suffisamment matures pour pouvoir étudier de façon fiable le processus de la contraction au niveau cellulaire.
Elevage d’un modèle de souris reproduisant la Myopathie de Duchenne
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système musculosquelettique
Objectifs
Ce projet concerne l'élevage d'un modèle de souris qui développent une maladie musculaire qui mime la dystrophie musculaire de Duchenne au bout de quelques semaines. Le modèle de souris présente un muscle malade sans que des signes cliniques soient observables à la période étudiée.
Bénéfices attendus
L'utilisation des muscles de ces souris permet l'étude des mécanismes impliqués dans la pathologie.
Procédures
Aucune intervention n'est prévue, la pathologie se développe naturellement.
Impact sur les animaux
Les souris développent une maladie qui mime une dystrophie musculaire et comportent des signes physiques qui les différencient d'une souris saine. Leur poids est jusqu'à 50% plus faible mais possèdent un développement normal. Leur déplacement est normal, mais lorsqu'elles sont comparées à des souris saines, celui-ci est altéré. Les signes de dystrophie musculaire atteignent un niveau maximal entre 8 et 16 semaines et s'améliorent à partir du 8e mois. Les souris sont utilisées entre 8 et 12 semaines lorsque la maladie atteint une sévérité élevée dans la muscle. Les conditions d'élevage sont en accord avec les dernières recommandations de février 2025 concernant l'élevage de souris comportant des pathologies musculaires.
Devenir
Les animaux utilisés pour les accouplements seront mis à mort, ainsi que les femelles non utilisées. Les animaux non mis à mort seront en utilisation continue (les mâles utilisés pour les expérimentations seront exportés vers un autre établissement utilisateur en vue de leur mise à mort à des fins de prélèvement).
Remplacement
La compréhension des évènements biologiques liés à la progression de la myopathie de Duchenne nécessite des analyses ex vivo à partir d'animaux affectés par la pathologie. En effet, la pathologie n'est actuellement pas modélisable in vitro car elle implique de nombreux types cellulaires qui communiquent ensemble. Néanmoins, autant que faire se peut, le laboratoire utilise des cellules d'origine humaine, mais qui sont très rares et dont la quantité est limitée.
Réduction
Les souris sont uniquement utilisées pour prélèvements de tissus. Les prélèvements sont utilisés pour de multiples expériences jusqu'à épuisement de la ressource. La pathologie humaine touche les hommes et les analyses sont réalisées à partir des tissus provenant d'individus mâles. Cependant, toutes les mises au point expérimentales sont réalisées à partir de tissus prélevés chez les femelles
Raffinement
Les souris montrent un phénotype dommageable à partir de 12 mois et seront mises à mort à 6 mois au plus tard. Les animaux présentent un poids inférieur que les souris normales ou mdx et sont sujettes au stress. Il y aura un enrichissement de leur environnement pour limiter le stress, ainsi que des conditions de contentions spécifiques les premières semaines.
Choix des espèces
La souris est un modèle de choix car la structure du muscle est très similaire à celle observée chez l'homme. Les animaux seront utilisés entre 8 et 12 semaines, au pic de la pathologie musculaire observée au niveau du tissu musculaire.
Thérapie génique chez des souris modèles de myopathie de Duchenne
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Objectifs
La myopathie de Duchenne (DMD) est une maladie génétique récessive liée au chromosome X affectant environ 1 garçon sur 5000 naissances, causée par des mutations dans le gène qui produit des protéines nommées dystrophines. En plus d’une dégradation progressive des muscles squelettiques, des troubles cognitifs, comportementaux et neuropsychiatriques touchent une grande partie des patients DMD. Les avancées récentes dans notre compréhension des mécanismes dépendants des dystrophines et responsables de la myopathie de Duchenne (DMD) ont conduit au développement d’outils innovants en thérapie moléculaire et en thérapie génique. Cependant, leur capacité à corriger toutes les altérations cognitives associées à cette maladie reste actuellement partielle. Il convient de tester de nouvelles molécules et de nouvelles voies d’administration, afin d’évaluer la possibilité de compenser ces troubles du neurodéveloppement tout comme les troubles musculaires. Le projet a pour but de tester de nouveaux outils de thérapie génique et de les administrer le plus tôt possible, avant qu’une partie des altérations cérébrales se développent dans la période postnatale. Ceci déterminera quels déficits peuvent être compensés, et quels sont ceux qui sont irréversibles du fait d’anomalies déjà induites pendant la vie fœtale. Les déficits cérébraux étant de nature différente en fonction de la position de la mutation, plusieurs souris modèles porteuses de différentes mutations seront testées. Ce projet est donc crucial pour le développement de nouvelles offres thérapeutiques pour le traitement des troubles affectant le cerveau chez les enfants atteints de DMD.
Bénéfices attendus
Les troubles cognitifs et comportementaux des patients atteints de myopathie de Duchenne sont variables en fonction de la position des mutations dans le gène responsable de la maladie. Les thérapies géniques sont donc développées à la carte et nécessitent de nombreuses évaluations précliniques chez la souris. Cibler le cerveau est particulièrement difficile, et il est actuellement considéré que des cocktails de molécules thérapeutiques seront nécessaires et que l’âge d’administration est un facteur déterminant. Ce projet permettra de déterminer un traitement optimal pour améliorer les fonctions comportementales affectées par la maladie, et identifiera également l'âge optimal d'administration d'un traitement. Nos comparaisons de plusieurs souris modèles permettront de préciser l’impact de différentes mutations dans l’apparition des déficits cérébraux, et d’identifier les traitements permettant de les compenser. Les découvertes issues de ces études ont un intérêt critique pour l’orientation du traitement d’un nombre important de patients atteints de DMD. L’objectif principal est d’identifier une ou plusieurs molécules thérapeutiques susceptibles d’être utilisées dans de futurs essais cliniques.
Procédures
Une anesthésie gazeuse de courte durée (
Impact sur les animaux
Certaines interventions chirurgicales peuvent occasionner une douleur légère postopératoire, et certains tests comportementaux un stress de courte durée qui se traduira par une réduction de l’activité exploratoire.
Devenir
À la suite des tests comportementaux, les souris tests seront euthanasiés pour prélèvements post-mortem de leur cerveau.
Remplacement
Nos molécules thérapeutiques font systématiquement l’objet d’une évaluation in vitro afin de ne sélectionner que les meilleurs candidats, non toxiques, et d’éviter ainsi le recours systématique à des méthodes d’évaluation sur animaux vivants. Ensuite, les études précliniques pour ces pathologies n’ont pas de modèle in silico ou in vitro et sont généralement menées sur des souris modèles déficientes en dystrophine chez lesquelles les troubles comportementaux sont préalablement caractérisés, afin de servir de marqueur pour évaluer l’efficacité des traitements. Notre projet implique donc d’effectuer des tests fonctionnels (comportementaux) qui nécessitent l’utilisation d’animaux vivants et pouvant se comporter librement.
Réduction
La sélection préalable des traitements in vitro, identifiant des molécules à fort potentiel thérapeutique et non toxiques, permet de limiter le nombre d’études sur animaux vivants. De plus, seules les molécules montrant des effets bénéfiques après injection dans le cerveau seront testées après injection intraveineuse. Le nombre d’animaux prévu dans ce projet est donc largement surestimé, car si certains tests comportementaux n’ont pas permis de détecter de déficit en période postnatale, ou si certains traitements sont inefficaces, plusieurs cohortes seront abandonnées et certains traitements ne seront pas testés en injections intraveineuses. Après sélection pour nos études de comportement, le nombre d’animaux par groupe correspond au minimum nécessaire pour une démonstration statistique convaincante des objectifs. Sur la base des publications utilisant des méthodes similaires d’analyse du comportement, la réussite des expériences nécessite 12-15 souris par groupe. Les groupes comprennent des souris recevant un traitement et des groupes contrôles indispensables aux analyses statistiques. Nos études sont en grande partie longitudinales et les souris seront soumises à plusieurs tests, ce qui permet aussi de réduire le nombre total d’animaux. Nous utiliserons préférentiellement des tests statistiques non paramétriques adaptés aux petits échantillons.
Raffinement
Dans le cas où les animaux seraient importés et non issus de nos élevages, ils auront 5-7 jours d'acclimatation à leur nouvel environnement à leur arrivée. Les tests comportementaux induisant de l’anxiété sont très courts (
Choix des espèces
D’autres modèles animaux de la DMD existent (rat, chien, porc), mais seule l’espèce souris permet actuellement de disposer de différents modèles mutants ou transgéniques porteurs de mutations variées et représentatives des sous-groupes de patients montrant des variations dans la sévérité des symptômes. Les troubles émotionnels et sociaux ont uniquement été étudiés chez les souris modèles. Les recherches précliniques pour ces pathologies sont donc généralement menées sur des souris présentant cette maladie, chez lesquelles les déficits comportementaux identifiés servent de marqueur pour évaluer l’efficacité des traitements. Les traitements seront administrés soit le lendemain de la naissance, soit plus tard à l'âge de 3-4 semaines ou chez des jeunes adultes (6 semaines). Les tests fonctionnels (comportement) seront effectués pendant la période après sevrage (3-6 semaines) et/ou à l’âge adulte (2 à 5 mois), bien avant l'apparition des troubles musculaires (myopathie).
Évaluation thérapeutique d’inhibiteurs de mort cellulaire pour traiter la myopathie de Duchenne
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie génétique rare, grave et encore incurable. Elle est causée par des mutations d'un gène responsable de la production d'une protéine appelée dystrophine. Cette protéine est essentielle pour protéger les fibres musculaires pendant l’effort. Son absence rend les muscles fragiles, ce qui provoque leur mort progressive. Cela entraîne une faiblesse musculaire sévère qui touche les muscles squelettiques, mais aussi les muscles respiratoires (comme le diaphragme) et le cœur. Bien que la mort des fibres musculaires (appelée myonécrose) soit une caractéristique bien connue de la DMD, on ne comprend pas encore parfaitement comment elle se déclenche. Récemment, une nouvelle forme de mort cellulaire appelée ferroptose a été découverte. Cette forme de mort est liée à un excès de stress oxydatif dans les cellules, notamment au niveau des graisses qui composent les membranes cellulaires, et à une baisse des défenses naturelles de la cellule. Des travaux récents ont montré que cette ferroptose pourrait jouer un rôle dans la DMD. À l'heure actuelle, il n'existe aucun traitement permettant de s’attaquer directement à la cause de la maladie ou d’arrêter son évolution. Ce projet a donc pour objectif d’évaluer si bloquer la ferroptose permettrait de protéger les muscles et de ralentir la progression de la DMD. Pour cela, nous testerons trois composés qui ont déjà montré leur efficacité en laboratoire ou dans d'autres modèles de maladie. Ces traitements seront administrés à des rats atteints de DMD entre 2,5 et 4 mois, une période où la dégénérescence musculaire est particulièrement active. Deux méthodes d’administration à court terme seront comparées : une perfusion continue grâce à de petites pompes placées sous la peau, ou des injections quotidiennes. Les effets des traitements seront analysés à travers des biomarqueurs sanguins, des tests fonctionnels, des examens histologiques et moléculaires du muscle. La méthode la plus efficace sera retenue pour une étude plus longue, afin d’évaluer si les bénéfices peuvent durer dans le temps. Par ailleurs, nos premières observations en laboratoire suggèrent que ces traitements pourraient aussi aider les muscles à se réparer. Cette idée sera testée chez des rats sains, dans un modèle de lésion musculaire aiguë, afin d’observer si les médicaments favorisent la régénération des fibres musculaires après une blessure.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont multiples : (1) évaluer le potentiel thérapeutique d’un inhibiteur spécifique de cette voie, seul ou en association ; (2) identifier des effets secondaires ou bénéfiques non anticipés, comme une possible stimulation de la régénération musculaire. Ces résultats pourraient ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques combinées pour la DMD, et, à plus long terme, être transposables à d'autres myopathies impliquant des phénomènes de mort cellulaire régulée. A plus long terme et en cas de résultats encourageant, nous envisageons de pouvoir programmer un essai préclinique chez le chien afin de consolider le dossier préclinique qui serait utile pour un essai clinique chez l'enfant.
Procédures
Dans ce projet, certains animaux subiront une chirurgie légère pour poser une pompe (environ 30 minutes/animal), d’autres seront soumis à des injections quotidiennes dans le péritoine (environ 30 secondes/animal) et enfin certains subiront une injection dans le muscle de cardiotoxine (environ 30 secondes/animal). Des prélèvements de sang seront réalisés de manière hebdomadaire sur une durée de maximum 60 jours. Des tests non invasifs fonctionnels pour évaluer la force musculaire seront réalisés tous les 15 jours sur une durée maximale de 60 jours
Impact sur les animaux
Utilisation de modèles pathologiques : Les animaux dystrophiques utilisés dans ce projet (modèles DMD) présentent un phénotype pathologique progressif. Toutefois, les signes cliniques majeurs n’apparaissent qu’après l’âge de 10 mois. Dans ce protocole, les animaux seront mis à mort au plus tard à 6 mois, avant l’apparition des altérations sévères. Intervention chirurgicale pour l’implantation de pompes : Cette procédure, réalisée sous anesthésie générale, peut induire un stress opératoire, une douleur post-chirurgicale modérée et un inconfort local dû à la présence du dispositif. Ces nuisances seront limitées grâce à un protocole analgésique adapté (pré, per et post-opératoire) et à une surveillance étroite des animaux durant la phase de récupération. Injections répétées : Les injections quotidiennes peuvent engendrer une douleur légère et transitoire ainsi qu’un stress lié à la contention répétée Prélèvements sanguins hebdomadaires : Les prélèvements seront réalisés via des techniques peu invasives entraînant un stress modéré et une douleur légère de courte durée. Tests fonctionnels : Certains tests peuvent provoquer une fatigue musculaire, en particulier chez les animaux myopathes.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour récupérer les prélèvements nécessaires aux analyses histologiques et moléculaires.
Remplacement
Il a été démontré, dans des modèles cellulaires, l’activation des voies de mort cellulaire régulée de type ferroptose, ainsi que la capacité de leur inhibition à réduire significativement la mort des myofibres en culture. Ces résultats in vitro soulignent la pertinence de la ferroptose comme cible thérapeutique, mais nécessitent désormais une validation in vivo. En effet, seule l’expérimentation sur l’animal entier, dans un environnement physiologique intégrant l’ensemble des organes et systèmes en interaction, permet d’évaluer de manière complète et fiable l’efficacité et la tolérance d’un traitement. Nous proposons ainsi de tester l’efficacité d’inhibiteurs de la ferroptose dans des modèles de rats DMD, afin de confirmer leur potentiel thérapeutique dans un organisme vivant.
Réduction
De nombreuses données ont été cumulées sur les modèles animaux utilisés dans ce projet. Nous avons optimisé la correction des données avant analyse statistique et le calcul de puissance statistique nous recommande d'utiliser 8 animaux par groupe. Ce nombre a été validé avec d’autres projets similaires terminés pour lesquels nous avons pu conclure qu'il était suffisant et approprié pour conclure de façon non ambiguë.
Raffinement
Afin d’assurer leur bien-être, nous utilisons les plus grandes cages disponibles sur le marché, permettant aux rats de marcher, courir et se dresser sur leurs pattes arrière. Ce niveau d’activité spontanée est essentiel pour des rats dont les capacités locomotrices sont évaluées. Le milieu est enrichi par des éléments variés tels que des lanières de papier kraft,des bâtons à ronger, balles, tunnels et carrés de coton compressé. Pour limiter le stress lié aux manipulations et aux tests, les rats sont habitués dès leur jeune âge à être manipulés régulièrement et avec douceur. Le suivi des animaux est assuré par du personnel expérimenté, capable de détecter, évaluer, et atténuer ou éliminer les signes de douleur ou de détresse. Pour la pose de la pompe par chirurgie, une anesthésie chimique est réalisée. Les prélèvements sanguins sont effectués sous une couverture analgésique chimique. La gestion du bien-être et la mise à mort : Dans ce projet, les rats modèles DMD seront mis à mort à l’âge de 4 à 5 mois, avant l’apparition des signes délétères majeurs du phénotype dystrophique, qui surviennent généralement après 10 mois (difficultés à mastiquer, risques de rhabdomyosarcome) ou au-delà de 12,5 mois pour les insuffisances cardiaques fatales. Une grille critériée d’évaluation de la douleur et des seuils limites a été mise en place et affichée. Les animaux sont surveillés quotidiennement, y compris les week-ends et jours fériés. Toute atteinte d’un seuil critique entraîne une action corrective immédiate. En l’absence d’amélioration et en cas de trouble irréversible, une mise à mort compassionnelle est pratiquée afin de prévenir toute souffrance inutile.
Choix des espèces
Nos animaux appartiennent à une espèce de mammifère évolutivement proche de l'humain, ce qui en fait un modèle apprécié pour la recherche. Grâce aux récents outils de modification du génome, cette espèce est devenue un choix privilégié pour l'étude des troubles musculosquelettiques. Nos modèles reproduisent fidèlement les myopathies humaines et sont appréciés en recherche médicale. Les animaux seront âgés de 2,5 à 4 mois jusqu’à maximum 6 mois, ce qui correspond au stade où la maladie progresse le plus et les muscles sont de plus en plus impactés, fonctionnellement et morphologiquement.
Effet d’un composé en développement sur les fonctions musculaires chez un modèle de myopathie de Duchenne chez la souris.
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
La myopathie de Duchenne est une maladie d'origine génétique induisant une dégénérescence progressive de l’ensemble des muscles de l’organisme. Elle est liée à une anomalie génétique, responsable de la production d’une protéine impliquée dans le soutien de la fibre musculaire. Chez les patients atteints de cette maladie, qui sont à 99,5% des hommes, les fibres qui constituent les muscles squelettiques et cardiaque se détériorent à chaque contraction et finissent par se détruire. Des cellules souches musculaires tentent de régénérer le tissu musculaire lésé, mais ce processus est vite débordé et la dégénérescence finit par l’emporter. Les patients atteints de la maladie de Duchenne présentent ainsi une espérance de vie très réduite, de l'ordre de 25 ans, du fait notamment de complications cardiaques et respiratoires. La recherche est ainsi très active concernant cette maladie et plusieurs pistes visant à mise au point d’un traitement curatif sont actuellement à l’étude. Néanmoins, à aujourd'hui, il n'existe aucun traitement curatif sur le marché. En revanche, les patients sont le plus souvent traités à l'aide d'anti-inflammatoires afin de réduire l'inflammation musculaire et alléger quelque peu les symptômes de la maladie. Le présent projet vise à étudier les effets d'un composé X en développement sur les symptômes musculaires liés à la myopathie de Duchenne en association ou non avec ces anti-inflammatoires. Le modèle employé est un modèle de mutation génétique spontanée qui présente des symptômes proches de la maladie de Duchenne chez l'humain, bien que les symptômes soient moins prononcés. Le projet devra permettre de montrer l'impact d'un traitement chronique du candidat médicament sur les capacités musculaires du modèle de maladie de Duchenne, dans le cadre d'une administration seule ou en co-traitement avec des anti-inflammatoires.
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans le cadre du développement d'un composé visant à traiter les conséquences musculaires de la maladie de Duchenne chez l'humain. Alors que plusieurs molécules ont été testées ces vingt dernières années, il n'existe toujours aucun médicament curatif de la maladie de Duchenne. Il s'agit donc d'une pathologie présentant un besoin médical très important sur le plan thérapeutique. Si l'issue du projet s'avère favorable, le développement dans lequel s'engage notre client pourrait aboutir à la mise sur le marché d'une nouvelle molécule pour le traitement de la maladie de Duchenne.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (16 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Analyse non invasive de composition corporelle (4 mesures; durée de la mesure: 2 minutes); 3) Administration de traitements (53 administrations; durée : 1 minute); 4) Mesures in vivo de la force musculaire sous anesthésie avec réveil (2 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 20 minutes), 5) Prélèvements sanguins (3 prélèvements, durée du prélèvement : 5 minutes).
Impact sur les animaux
Les mesures de poids corporel et autres manipulations ainsi que les mesures de composition corporelle, les prélèvements sanguins et les administrations des traitements pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les injections pour réaliser les traitements seront source de douleurs légères et transitoires. Les mesures de force musculaire in vivo nécessiteront une anesthésie avec réveil qui peut être source de stress. Enfin, les animaux pourront subir des troubles digestifs mineurs du fait des traitements chronique par les anti-inflammatoires.
Devenir
A l'issue de la procédure, les animaux seront euthanasiés afin de récupérer les muscles des pattes, le coeur et le diaphragme pour des analyses fonctionnelles (mesures de force musculaire) et histologiques.
Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il est nécessaire de tester, suite à une première série d'études menées sur cultures cellulaires, le composé sur organisme entier afin de vérifier que les effets observés dans ces premières étapes se traduisent effectivement en un bénéfice dans le cadre de la pathologie. Par ailleurs, l'étude sur animal reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).
Réduction
Le nombre de 12 animaux par groupes utilisés a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés en tenant compte de l'hétérogénéité du modèle mdx. Le groupe contrôle du modèle, constitué de souris sauvages, a été réduit à 10 animaux compte tenu de la moindre variabilité dans les paramètres étudiés. Enfin, compte tenu que la maladie de Duchenne touche à 99,5% des garçons, l'étude sera limitée au seul genre mâle.
Raffinement
Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les traitements seront administrés par des expérimentateurs rodés à ce type de pratique. Les animaux seront hébergés en cages collectives (2/3 souris par cage) et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Les procédures de mesure de la force des muscles de la patte arrière seront réalisée chez la souris anesthésié. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée. Il est a noter qu'une étude préalable de toxicité a été réalisée afin de déterminer la dose de composé X employée dans le présent projet : aucun effet toxique n’a été observé, même à des doses 10 fois supérieures à la dose qui sera ici employée. Enfin, pendant la seconde semaine d'habituation les animaux seront habitués par 2 fois (pendant 2 minutes) aux tubes de contention nécessaire à la mesure de composition corporelle et aux prélèvements sanguins.
Choix des espèces
La modèle génétiquement altéré que nous emploieront est classiquement utilisé pour étudier les mécanismes physiopathologiques de la dystrophie de Duchenne et pour tester des candidats médicaments au stade préclinique visant à traiter cette pathologie. Le modèle récapitule de nombreux symptômes de la pathologie de Duchenne, bien qu'il n'exhibe qu'une forme relativement légère de la maladie comparativement à l'humain (espérance de vie non réduite et locomotion spontannée non affectée par la mutation). Ces souris présentent une diminution de leur force musculaire comparativement aux souris sauvages dès 5 semaines d'âge. Elles présentent également une hypertrophie musculaire, mais cette dernière ne compense pas la perte de force. Cette hypertrophie persiste jusqu'à la fin de vie des animaux (leur durée de vie n'est pas affectée par la mutation) mais reste néanmoins légère et n'entraine aucune perturbation de l'activité locomotrice spontanée des souris mutantes comparativement aux souris sauvages. Les souris seront reçues à 5 semaines d'âge. Cet âge a été déterminé en fonction de la cinétique des défaut musculaires observés chez ce modèle. En effet, à partir de 12 semaines, le modèle commence à présenter une hypertrophie musculaire progressive. Bien que la force musculaire des souris génétiquement altérées reste inférieure à celle des souris sauvages à tout âge, et compte tenu de la durée du traitement, nous souhaitons que les souris ne présentent pas une hypertrophie musculaire trop marquée en fin d'étude.
Evaluation du potentiel thérapeutique d’une protéine médicament pour la myopathie de Duchenne
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une myopathie génétique rare qui touche un garçon sur 3500 à la naissance. Le pronostic de la DMD est très sombre et les jeunes patients meurent prématurément d'insuffisance cardiorespiratoire, en raison de l'absence de la protéine dystrophine dans les muscles striés. Cette maladie entraîne une dégénérescence de l’ensemble des muscles (squelettique, cardiaque ou lisse). 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. L’un des principaux inconvénients dans ce type de thérapies est que chez les patients DMD, les fibres dépourvues de dystrophine se cassent, ce qui produit une diminution de la synthèse des protéines et de la masse musculaire, laissant place à l’accumulation de tissus de remplacement sans capacité contractile. Aujourd’hui il est connu que l’utilisation de thérapies pour la restauration de la dystrophine devra s’accompagner d’une stratégie permettant un meilleur maintien des capacités contractiles. La protéine-médicament testée dans ce projet a été décrite comme étant un acteur clé du maintien de la masse musculaire en inhibant la dégradation et en stimulant la synthèse protéique. L’objectif est d’évaluer le supposé bénéfice de sa supplémentation dans le muscle dystrophique de rats modèles de la DMD, pour renforcer le dossier préclinique préparatoire au montage d’un essai clinique chez les enfants atteints de DMD.
Bénéfices attendus
L’objectif est d’identifier des traitements combinés pour optimiser la restauration fonctionnelle des muscles dystrophiques. La protéine testée joue un rôle dans le maintien de la masse musculaire en maintenant plus longtemps actif le processus de régénération des fibres musculaires. A court terme, chez les rats DMD traités avec la protéine-médicament, une amélioration du phénotype histologique et fonctionnel du muscle dystrophique est attendue. A moyen terme, en cas de succès, l’idée est de combiner l’utilisation de cette protéine-médicament avec une stratégie permettant la restauration de la dystrophine (protéine absente dans les patients DMD) en améliorant l’intégrité musculaire. A long terme, le but est d’utiliser cette protéine comme traitement utilisable chez le patient DMD en complément des outils de thérapie génique en cours de développement.
Procédures
Les animaux recevront un unique traitement dans la patte gauche puis un autre dans la patte droite, procédure qui au total n’excède pas 10 minutes. La force musculaire sera évaluée après 8 semaines (fin de la procédure), sous anesthésie. Sur des animaux encore anesthésiés, un prélèvement de sang sera réalisé (moins de 1 minute), en vue de quantifier des biomarqueurs de la maladie.
Impact sur les animaux
L’administration du traitement dans la patte des animaux est susceptible d’entraîner une douleur transitoire liée à l’acte de traitement lui-même, au volume administré, ainsi qu’à la maladie musculaire préexistante.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour récupérer les prélèvements nécessaires aux analyses de laboratoire nécessaires à l'évaluation complète du produit testé.
Remplacement
Le but de ce projet est l’identification d’une possible stratégie thérapeutique complémentaire pour le maintien de l’intégrité musculaire dans le muscle malade. Des expériences ont été préalablement réalisées dans des cellules pour valider le fonctionnement de la protéine évaluée ici. Les premières expériences in vivo de preuve de concept ont été réalisées chez un modèle de souris de la DMD. L’objectif aujourd’hui est de tester son efficacité sur un modèle plus sévère et plus proche de la maladie humaine. L’utilisation du modèle utilisé ici parait donc indispensable pour évaluer un éventuel bénéfice de cette protéine sur des processus tels que la régénération et le maintien de la masse musculaire pendant plusieurs semaines au cours de la phase active du processus pathologique.
Réduction
De nombreuses données ont déjà été accumulées sur le modèle utilisé ici, traité avec des candidats médicaments (thérapie génique ou pharmacologique). Pour chacun des groupes, traiter 6 animaux permet d'obtenir in fine des valeurs en nombre suffisant pour confirmer ou infirmer un effet majeur de la thérapie sur l'évolution fatale de la maladie. Pour réaliser cette estimation, des tests statistiques en prenant en compte des paramètres tels que la différence à mettre en évidence entre les différents lots, la puissance et le risque du test sont réalisés. Par ailleurs, en raison de ce nombre important de projets qui incluent toujours des animaux sains et malades traités avec un placebo, de nombreuses données sont maintenant disponibles et permettent de documenter avec fiabilité l'histoire naturelle de la maladie, en comparaison avec les congénères contrôles. Il est donc possible de réduire les cohortes de ces animaux. Finalement, chacun des groupes a pu être réduit à 6 animaux. Pour l’analyse des résultats, des logiciels qui permettent de comparer deux groupes ou plusieurs groupes entre eux seront utilisés.
Raffinement
Les animaux sont stabulés en portoirs à cages ventilées, dans des pièces dont la température et l’humidité sont contrôlées, monitorées et fidèles à la réglementation. Pour leur bien-être, de grandes cages disponibles sur le marché sont utilisées, de sorte qu'ils puissent marcher et se dresser sur leurs pattes arrière. Cet exercice spontané quotidien est pleinement justifié lorsque les capacités locomotrices sont évaluées. Les animaux ont un accès ad libitum à la nourriture et à l'eau avec un cycle d'éclairage est de 12h par jour. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères, à 7 ou 8 animaux par cage à l'âge d'un mois. Puis le nombre de rats par cage est progressivement réduit jusqu'à atteindre un maximum de 3 par cage. L'isolement n'existe jamais et le milieu est enrichi avec des lanières de papier Kraft, des bâtons de bois à ronger, des balles rondes, des tunnels ou des carrés de coton compacté. Pour éviter une réponse de stress induite par les divers tests, les animaux sont habitués dès leur plus jeune âge à être manipulés régulièrement, le plus en douceur possible. Le traitement sera administré sous anesthésie générale et des molécules de prévention, d'atténuation ou de suppression de la douleur seront systématiquement utilisées pour rendre la procédure aussi indolore que possible. Afin d’anticiper tout signe de douleur, des critères de suivi du bien-être ont été établis et sont évalués quotidiennement en observant individuellement les animaux, week-ends et jours fériés inclus. Ces critères portent sur l’aspect général des animaux (pelage et yeux), leur comportement (mobilité) et l’état général de l’animal (masse corporelle). En cas de signes de douleur, des mesures sont prises : surveillance renforcée (biquotidienne) et mesures médicamenteuses visant à atténuer ou supprimer la douleur.
Choix des espèces
Le rat est une espèce de mammifère appartenant à la classe des Euarchontoglires qui contient également les primates (donc l'humain). À ce titre, le rat phylogénétiquement proche de nous constitue un modèle apprécié. Les récents outils d'édition du génome ont permis d'en faire un modèle de choix pour l'analyse des troubles musculosquelettiques. Ce modèle de rat DMD mime la maladie humaine de manière beaucoup plus fidèle que ne le fait le modèle historique de la souris, tout en conservant les atouts des rongeurs (courte durée de gestation, taille raisonnable, longévité moyenne, effectifs plus importants). Pour ce projet, les animaux utilisés seront âgés de 4 à 6 mois. A cet âge (stade intermédiaire de la maladie), les animaux présentent des signes de la dystrophie dans le muscle squelettique, ce qui permettra d’évaluer l’efficacité de cette protéine médicament.
Gestion de la production de souris modèles de la myopathie de Duchenne
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Objectifs
La myopathie de Duchenne (DMD) est une maladie génétique affectant environ 1 garçon sur 5000 naissances, causée par des mutations dans le gène des dystrophines. En plus d’une dégradation progressive des muscles squelettiques, des troubles cognitifs, comportementaux et neuropsychiatriques touchent une grande partie des patients DMD, mais les relations entre des types spécifiques de mutations et les symptômes sont encore peu claires. En effet, le profil cognitif des patients diffère en fonction de la position des mutations et du nombre de protéines perdues, ce gène produisant en effet plusieurs dystrophines à partir de plusieurs promoteurs internes. Par ailleurs, les avancées récentes dans notre compréhension des mécanismes dépendants des dystrophines et responsables de la DMD ont conduit au développement d’outils innovants en thérapie moléculaire, thérapie génique et neuropharmacologie. Cependant, leur capacité à corriger toutes les altérations cognitives associées à cette maladie reste limitée. Une large part de nos connaissances actuelles ont été acquises grâce à l’étude comparative de plusieurs souris modèles porteuses de différentes mutations mimant les différents cas de figure observés chez les patients. De même, les approches thérapeutiques sont initialement développées dans le cadre d’études précliniques chez la souris. Le projet consiste à produire l’ensemble des souris modèles de cette pathologie, afin de disposer des animaux expérimentaux nécessaires à l'étude du rôle des dystrophines dans le système nerveux et pour développer différentes approches thérapeutiques pour remédier aux troubles cérébraux.
Bénéfices attendus
La production de souris modèles de myopathie de Duchenne permet de développer de nombreux projets visant à comprendre les causes des troubles cognitifs, comportementaux, sensoriels et neuropsychiatriques associés à cette maladie, avant que la maladie musculaire n’impacte ces fonctions. Elle permettra en particulier d’identifier les causes des variations des symptômes dans cette maladie, en fonction de la position de la mutation dans le gène responsable, et de tester différents types d’approches thérapeutiques (génétique, pharmacologique, comportementale). Les projets associés permettront de déterminer s’il y a un bénéfice potentiel pour les patients à recevoir ces traitements. La procédure de croisement des reproducteurs utilisée permet de contrôler efficacement les facteurs génétiques et environnementaux, et d’effectuer des comparaisons avec des souris saines issues des mêmes parents. Cette production est par ailleurs une source précieuse pour d’autres laboratoires et collaborateurs souhaitant développer des études sur cette maladie. Le projet est optimisé afin d’éviter que des problèmes moteurs sévères ne se manifeste, en utilisant des reproducteurs asymptomatiques et en utilisant les souris produites avant l’âge d’apparition d’une myopathie invalidante.
Procédures
Une biopsie de queue est faite à l’âge de 7j pour réaliser le génotypage. La moitié des souris mâles produites seront hémizygotes avec un phénotype dommageable qui se traduit par une dégénérescence progressive et lente des muscles squelettiques, cardiaques et du diaphragme (myopathie).
Impact sur les animaux
La biopsie de queue effectuée à l’âge de 7j peut provoquer une légère douleur. Les symptômes des souris mâles modèles de myopathie se manifestent progressivement après l’âge de 6 mois et il a été montré qu’ils sont dommageables après l’âge d’un an. Ils sont alors caractérisés par une baisse de la locomotion et des difficultés respiratoires et cardiaques, en général largement après l’âge de 6 mois.
Devenir
Les reproducteurs seront euthanasiées en fin de procédure (au plus tard 27 semaines ou 6-8 portées), ou avant s’ils ne produisent pas de portées. Les mâles hémizygotes produits et leurs frères non mutés seront gardés en vie pour une utilisation continue dans des demandes d’autorisation de projet d’expérimentation. Les femelles sans mutation (WT) seront euthanasiées au sevrage ; quelques mâles non mutés (WT) seront gardés pour servir de reproducteurs.
Remplacement
Les recherches précliniques pour ces pathologies n’ont pas de modèle in silico ou in vitro et sont généralement menées sur des souris modèles déficientes en dystrophine. Ces projets impliquent des tests fonctionnels (comportementaux) qui nécessitent l’utilisation d’animaux vivants et pouvant se comporter librement. La production de ces modèles n’existe pas dans les centres référencés Français, et certains de ces modèles ne sont pas du tout commercialisés.
Réduction
Le nombre d’animaux issus de cette production est estimé sur la base des années précédentes et des projets en cours et à venir. Une estimation précise est effectuée dans le cadre des demandes d’autorisation de projets expérimentaux du laboratoire. Le nombre d’animaux susceptibles de présenter des signes de souffrance (la moitié des mâles) varie en fonction des projets en cours ; son estimation précise est effectuée dans le cadre des demandes d’autorisation de projets du laboratoire. Ainsi, certaines lignées peuvent être amplifiées pendant une période donnée, ou au contraire réduites à un maintien minimal, en fonction des besoins. Les naissances sont répertoriées et le responsable de projet ajuste le nombre de couples nécessaires à une production satisfaisant les besoins des projets en cours. Le nombre de souris présentant des signes de souffrance devrait être égal à, ou proche de zéro, vu que l’euthanasie avant l’âge de 6 mois évite que ces signes liés à la maladie musculaire se manifestent.
Raffinement
Le projet est conçu de manière à pouvoir étudier le phénotype « comportemental » des souris produites bien avant la survenue du phénotype « musculaire » dommageable (myopathie). La procédure de production des souris est également en accord avec ce principe, avec l’utilisation de reproducteurs qui ne développent pas la maladie (femelles porteuses et mâles sains) et des euthanasies avant l’âge de 6 mois. Les animaux sont en couples stables, ce qui réduit considérablement le stress et l’agressivité. Les souris susceptibles d’exprimer la maladie musculaire sont maintenues par fratrie pour limiter le stress social. Pour réaliser une identification du génotype des souris nouvellement nées, une biopsie de queue est réalisée à l’âge de 7-10 jours, donc avant l’ossification de la vertèbre caudale afin de réduire au maximum la douleur. Une analyse rétrospective du bien-être animal a statué l’absence de signe dommageable dans les conditions de production et de maintien de ces lignées. Le bien-être des souris est évalué par l’observation quotidienne par l’équipe zootechnique, y compris le week-end. En cas de signe de détresse ou souffrance, une action corrective est effectuée si cela est jugé bénéfique par l’équipe zootechnique et le vétérinaire, avec un suivi accru de l’individu concerné. Notamment, si une souris présente des signes de souffrance liés à sa maladie musculaire, avec des difficultés à se nourrir ou à prendre du poids, des croquettes mouillées ou un gel alimentaire supplémenté sera placé au sol pour un accès plus facile. Si cette action est inefficace, les animaux seront euthanasiés.
Choix des espèces
D’autres modèles animaux de la DMD existent (rat, chien, porc), mais seule l’espèce souris permet actuellement de disposer de différents modèles mutants ou transgéniques porteurs de mutations variées et représentatives des sous-groupes de patients montrant des variations dans la sévérité des symptômes. De plus, l’apparition des problèmes moteurs est tardive chez la souris. Les recherches précliniques pour ces pathologies sont donc généralement menées sur ces souris déficientes en dystrophine, chez lesquelles nous identifions des perturbations comportementales qui s’expriment avant l’apparition de troubles moteurs liés à la myopathie. Nous évaluons ensuite l’efficacité de traitements visant à compenser ces perturbations comportementales. Dans les conditions de reproduction choisies, la myopathie ne s’exprime pas pour les reproducteurs. Les mâles susceptibles de développer la myopathie seront utilisés comme animaux expérimentaux dans le cadre de demandes d’autorisation de projet, à un âge inférieur à 6 mois, donc avant que se manifestent les problèmes musculaires et moteurs.
Effet d’un composé en développement sur les fonctions musculaires chez un modèle de myopathie de Duchenne chez la souris.
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
La myopathie de Duchenne est une maladie d'origine génétique induisant une dégénérescence progressive de l’ensemble des muscles de l’organisme. Elle est liée à une anomalie responsable de la production d’une protéine impliquée dans le soutien de la fibre musculaire. Chez les patients atteints de cette maladie, qui sont à 99,5% des hommes, les fibres qui constituent les muscles squelettiques et cardiaque se détériorent à chaque contraction et finissent par se détruire. Des cellules souches musculaires tentent de régénérer le tissu musculaire lésé, mais ce processus est vite débordé et la dégénérescence finit par l’emporter. Les patients atteints de la maladie de Duchenne présentent ainsi une espérance de vie très réduite, de l'ordre de 25 ans, du fait notamment de complications cardiaques et respiratoires. La recherche est ainsi très active concernant cette maladie et plusieurs pistes visant à mise au point d’un traitement curatif sont actuellement à l’étude. Néanmoins, à aujourd'hui, il n'existe aucun traitement curatif sur le marché. Néanmoins, les patients sont le plus souvent traités par des molécules anti-inflammatoires Le présent projet vise à étudier les effets d'un composé X en développement sur les symptômes musculaires liés à la myopathie de Duchenne. Le modèle employé est un modèle de mutation génétique spontanée qui présente des symptômes proches de la maladie de Duchenne chez l'humain, bien que les symptômes soient beaucoup moins prononcés. Le projet devra permettre de montrer l'impact d'un traitement chronique du candidat médicament (Composé X) sur les capacités musculaires du modèle de maladie de Duchenne.
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans le cadre du développement d'un composé visant à traiter les conséquences musculaires de la maladie de Duchenne chez l'humain. Alors que plusieurs molécules ont été testées ces vingt dernières années, il n'existe toujours aucun médicament curatif de la maladie de Duchenne. Il s'agit donc d'une pathologie présentant un besoin médical très important sur le plan thérapeutique. Si l'issue du projet s'avère favorable, le développement dans lequel s'engage notre client pourrait aboutir à la mise sur le marché d'une nouvelle molécule pour le traitement de la maladie de Duchenne.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (14 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Analyse non invasive de composition corporelle (2 mesures; durée de la mesure: 2 minutes); 3) Administration de traitements par gavage (37 administrations; durée : 1 minute); 4) Mesures in vivo de la force musculaire sous anesthésie avec réveil (2 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 20 minutes).
Impact sur les animaux
Les mesures de poids corporel et autres manipulations ainsi que les mesures de composition corporelle et les administrations de traitement par voie orale pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les mesures de force musculaire in vivo nécessiteront une anesthésie avec réveil qui peut être source de stress. Enfin, bien que considéré comme un modèle de maladie de Duchenne d'intérêt, le modèle de souris utilisé présente un phénotype bien plus léger que l'humain. Ainsi, bien que présentant une moindre force musculaire que les souris non génétiquement modifiées, notre modèle génétique ne présente pas de réduction de l'espérance de vie, ni de différence dans l'activité spontanée, à la différence de l'humain. En effet, les défauts musculaires n'apparaissent que lors de tests impliquant un effort assez soutenu. Le phénotype de notre modèle n'est ainsi pas dommageable.
Devenir
A l'issue de la procédure, les animaux seront euthanasiés afin de récupérer les muscles des pattes, le coeur et le diaphragme pour des analyses fonctionnelles (mesures de force musculaire ex-vivo), et histologiques.
Remplacement
L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il est nécessaire de tester, suite à une première série d'études menées in vitro, le composé sur organisme entier afin de vérifier que les effets observés sur système in vitro se traduisent effectivement en un bénéfice dans le cadre de la pathologie. Par ailleurs, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).
Réduction
Le nombre de 12 animaux par groupes utilisés a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés et en tenant compte de l'hétérogénéité du modèle. Le groupe contrôle du modèle, constitué de souris non génétiquement modifiées, a été réduit à 10 animaux compte tenu de la moindre variabilité dans les paramètres étudiés. Enfin, compte tenu que la maladie de Duchenne touche à 99,5% des garçons, l'étude sera limitée au genre mâle.
Raffinement
Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les traitements seront administrés par gavage oral par des expérimentateurs parfaitement formés et rodés à ce type de pratique. Les animaux seront hébergés en cages collectives (2/3 souris par cage) et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Les procédures de mesure de la force des muscles de la patte arrière seront réalisée chez la souris anesthésié. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée .
Choix des espèces
Le modèle de souris choisi est classiquement utilisé pour étudier la dystrophie de Duchenne et pour tester des candidats médicaments au stade préclinique visant à traiter cette pathologie. Le modèle récapitule de nombreux symptômes de la pathologie de Duchenne, bien qu'il n'exhibe qu'une forme légère de la maladie comparativement à l'humain. Les souris seront reçues à 5 semaines d'âge. Cet âge a été déterminé en fonction de la cinétique des défaut musculaires observés chez le modèle employé. En effet, à partir de 12 semaines, ces souris commencent à présenter une hypertrophie musculaire. Bien que leur force musculaire reste inférieure à tout âge à celle des souris non génétiquement modifiées à tout âge, et compte tenu de la durée du traitement, nous souhaitons que les souris ne présentent pas une hypertrophie musculaire trop marquée en fin d'étude.
Traitements pharmacologiques chez des modèles murins de la myopathie de Duchenne
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Objectifs
La myopathie de Duchenne (DMD) est une maladie génétique affectant environ 1 garçon sur 5000 naissances, causée par des mutations dans le gène des dystrophines. En plus d’une dégradation progressive des muscles squelettiques, des troubles cognitifs, comportementaux et neuropsychiatriques touchent une grande partie des patients DMD. Les avancées récentes dans notre compréhension des mécanismes dépendants des dystrophines et responsables de la myopathie de Duchenne (DMD) ont conduit au développement d’outils innovants en thérapie moléculaire et en thérapie génique. Cependant, leur capacité à corriger toutes les altérations cognitives associées à cette maladie reste limitée. De plus, un sous-groupe de patient n’est pas éligible en raison d’un profil de mutation non corrigeable par thérapie génique. Par contre, plusieurs études et résultats préliminaires montre une mauvaise régulation de certains neurotransmetteurs cérébraux, suggérant que des approches plus traditionnelles utilisant des agents pharmacologiques pourraient être bénéfiques. En particulier, les troubles émotionnels décrits chez le patient et chez les souris modèles de DMD, pourraient être compensés par des interventions pharmacologiques utilisant des anxiolytiques. Ce projet a pour but de tester deux agents pharmacologiques anxiolytiques connus ; le projet est donc important pour le développement de nouvelles pistes thérapeutiques pour le traitement des troubles affectant le cerveau dans cette maladie.
Bénéfices attendus
Les troubles émotionnels sont un symptôme commun aux patients atteints de myopathie de Duchenne et aux souris modèles de cette maladie. On suppose qu’ils influencent fortement les troubles du comportement social, ainsi que certaines fonctions intellectuelles et les capacités d'adaptation. Actuellement, aucun traitement pharmacologique de type anxiolytique n’a été étudié dans cette pathologie. Ce projet permettra de déterminer si les troubles cognitifs et sociaux peuvent être améliorés au cours d’un traitement anxiolytique, donc de savoir s’il y a un bénéfice pour ces patients à recevoir un traitement aux anxiolytiques, en particulier pour ceux qui auraient des troubles émotionnels et sociaux importants, ou en cas de stress péri-opératoire. Les découvertes issues de ces études ont un intérêt critique pour l’orientation du traitement d’un nombre important de patients atteints de DMD.
Procédures
Le génotype des animaux vigiles est identifié à partir d'une biopsie de queue (2s) faite à l’âge de 7j, donc avant ossification de la vertèbre caudale. Une anesthésie gazeuse de courte durée (
Impact sur les animaux
Certaines interventions peuvent occasionner une douleur légère, ou un stress de courte durée qui se traduira par une réduction de l’activité exploratoire: (1) la biopsie de queue faite pour le génotypage (2 s) ; (2) l'injection d'un traitement, (3) L’injection du transpondeur (
Devenir
À la suite des tests comportementaux, les souris tests seront euthanasiés pour prélèvements post-mortem de leur cerveau. Les reproducteurs seront euthanasiés après 6 portées ou 27 semaines, ou avant s’ils ne produisent plus de portées ; après cet âge les portées sont de taille très réduite ou inexistantes et la gestation devient trop fatigante pour les femelles.
Remplacement
Les recherches de traitement pour ces pathologies n’ont pas de modèle in silico ou in vitro et sont généralement menées sur des souris modèles déficientes en dystrophine chez lesquelles nous avons préalablement identifié les symptômes qui vont servir ici pour évaluer l’efficacité des traitements. Notre projet implique donc d’effectuer des tests de comportement qui nécessitent l’utilisation d’animaux vivants et pouvant se comporter librement.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe correspond au minimum nécessaire pour une démonstration statistique convaincante des objectifs. Sur la base des publications utilisant des méthodes similaires d’analyse du comportement, la réussite des expériences nécessite 15 souris par groupe. Les groupes comprennent des souris recevant un traitement et des groupes contrôles non traités indispensables aux analyses statistiques. Nous avons inclus une étude dans laquelle certains groupes seront soumis à plusieurs tests, ce qui permet de réduire le nombre total d’animaux. Nous utiliserons préférentiellement des tests statistiques adaptés aux petits échantillons, sauf dans le cas d’analyses complexes d’interactions entre facteurs ne pouvant être effectuées avec ces tests.
Raffinement
Les tests comportementaux induisant de l’anxiété sont très courts (
Choix des espèces
D’autres modèles animaux de cette maladie existent (rat, chien, porc), mais seule l’espèce souris permet actuellement de disposer de différents modèles mutants ou transgéniques porteurs de mutations variées et représentatives des sous-groupes de patients montrant des variations dans la sévérité des symptômes. Les troubles émotionnels et sociaux ont uniquement été étudiés chez les souris modèles. Les recherches précliniques pour ces pathologies sont donc généralement menées sur ces souris déficientes en dystrophine, chez lesquelles nous avons préalablement identifié les symptômes qui vont servir ici de marqueur pour évaluer l’efficacité des traitements. Les traitements seront administrés à l’âge de 6 ou 8 semaines et le comportement évalué entre 8 et 10 semaines. En effet, les déficits comportementaux qui serviront pour évaluer l’efficacité des traitements ont été préalablement évalués à cet âge. De plus, ceci est cohérent en cas de translation vers la clinique, où des traitements seront envisagés chez des adolescents et jeunes adultes. Les effets du traitement chronique sont observables au bout de 2 semaines de traitement chez la souris ; le traitement démarrera à l’âge de 6 semaine pour commencer les tests comportementaux à 8 semaines. Par contre, les effets de l'autre traitement sont observables de manière immédiate et ce traitement démarrera donc à 8 semaines.
Effet d’un composé en développement sur les fonctions musculaires chez un modèle de myopathie de Duchenne chez la souris.
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
La myopathie de Duchenne est une maladie d'origine génétique induisant une dégénérescence progressive de l’ensemble des muscles de l’organisme. Elle est liée à une anomalie positionnée sur le chromosome X, responsable dans la perte de fonctionnalité des fibres musculaires. Chez les patients atteints de cette maladie, qui sont à plus de 99% des hommes, les fibres qui constituent les muscles squelettiques et cardiaque se détériorent à chaque contraction et finissent par se détruire. Des cellules souches musculaires tentent de régénérer le tissu lésé, mais ce processus est vite débordé et la dégénérescence finit par l’emporter. Les patients atteints de la maladie de Duchenne présentent ainsi une espérance de vie très réduite, de l'ordre de 25 ans, du fait notamment de complications cardiaques et respiratoires. La recherche est ainsi très active concernant cette maladie et plusieurs pistes visant à mise au point d’un traitement curatif sont actuellement à l’étude. Néanmoins, à aujourd'hui, il n'existe aucun traitement curatif sur le marché. Le présent projet vise à étudier les effets d'un composé X en développement sur les symptômes musculaires liés à la myopathie de Duchenne. Le modèle employé est un modèle de souris qui possède une mutation génétique spontanée et qui présente des symptômes proches de la maladie de Duchenne chez l'humain, bien qu'ils soient beaucoup moins prononcés. Le projet devra permettre de montrer l'impact d'un traitement chronique du candidat médicament (Composé X) sur les capacités musculaires du modèle de maladie de Duchenne.
Bénéfices attendus
Ce projet s'inscrit dans le cadre du développement d'un composé visant à traiter les conséquences musculaires de la maladie de Duchenne chez l'humain. Alors que plusieurs molécules ont été testées ces vingt dernières années, il n'existe toujours aucun médicament permettant d'améliorer ou de traiter la maladie de Duchenne. Il s'agit donc une pathologie présentant un besoin médical très important sur le plan thérapeutique. Si l'issue du projet s'avère favorable, le développement dans lequel s'engage notre client pourrait aboutir à la mise sur le marché d'une nouvelle molécule pour le traitement de la maladie de Duchenne.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes: 1) Manipulations par les expérimentateurs pour des mesures de poids corporel (29 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 1 minute); 2) Analyse non invasive de composition corporelle (4 mesures; durée de la mesure: 2 minutes); 3) Mesures in vivo de la force musculaire sous anesthésie avec réveil (2 mesures au cours de l'étude; durée de la mesure : 20 minutes); 4) Mesures de la locomotion par Rotarod (1 mesure; Durée de la mesure : 10 minutes); 5) Mesure de la force de préhension des pattes avant par grip test (1 mesure, durée de la mesure 5 minutes); 5) Mesure de la force de préhension des 4 membres par hanging test (1 mesure; Durée de la mesure: 3 minutes); 6) Tests d'endurance (2 tests, Durée de la mesure : 45 min); 7) Mesures de pression arterielle (1 mesure; Durée de la mesure: 15 minutes); 8) Prélèvements sanguins (5 prélèvements; durée du prélèvement : 5 minutes); 6) Mesures de l'activité spontanée totale et de dépenses énergétiques (1 session de mesures de 48h); 7) Anesthésie générale avant euthanasie et prélèvement d'organes (durée: 10 minutes).
Impact sur les animaux
Les mesures de poids corporel et autres manipulations ainsi que les mesures de composition corporelle pourront être source de stress du fait d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les tests de mesure de composition corporelle et de pression artèrielle pourront être source de stress du fait de la manipulation et d'une entrave aux mouvements de courte durée. Les tests d'activité locomotrice pourront également être source de stress. Les mesures de force musculaire in vivo nécessiteront une anesthésie avec réveil qui peut être source de stress. Enfin, les prélèvements sanguin pouront être source de douleur légères. Enfin, bien que considéré comme un modèle de maladie de Duchenne d'intérêt, la souris mdx présente un phénotype bien plus léger que l'humain. Ainsi, bien que présentant une moindre force musculaire que les souris sauvages malgré une hypertrophie musculaire, les souris mdx ne présentent pas de réduction de leur espérance de vie, ni de différence dans l'activité spontanée, à la différence de l'humain. En effet, les défauts musculaires des souris mdx n'apparaissent que lors de tests impliquant un effort assez soutenu. Le phénotype de ces souris mdx n'est ainsi pas dommageable.
Devenir
A l'issue de la procédure, les animaux seront euthanasiés afin de récupérer les muscles des pattes, le coeur et le diaphragme pour des analyses fonctionnelles (mesures de force musculaire ex-vivo), histologiques et pour comptage des mitochondries.
Remplacement
Le programme global dans lequel s'insère le présent projet implique un industriel pharmaceutique qui développe un composé d'intérêt dans le domaine de la Myopathie de Duchenne et deux Sociétés de Recherche sous contrat, l'une in vitro et l'autre in vivo. L'objectif du projet est de permettre de mener le développement du composé X au stade clinique. La première phase d'étude sera réalisée in vitro par le partenaire suédois. Le présent projet in vivo ne sera mené qu'uniquement en cas de résultats convainquants sur les modèles in vitro. L’utilisation d’animaux à des fins scientifiques se justifie ici car il est nécessaire de tester, dans un second temps, le composé sur organisme entier afin de vérifier que les effets observés sur système in vitro se traduisent effectivement en un bénéfice dans le cadre de la pathologie. Par ailleurs, l'étude in vivo reste une étape règlementaire incontournable pour la constitution d'un dossier de demande de premières études sur l'homme (passage aux études cliniques).
Réduction
Le nombre de 15 animaux par groupes utilisés a été rationalisé de façon à être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés en tenant compte de l'hétérogénéité du modèle de souris utilisé. Le groupe contrôle du modèle, constitué de souris sauvages, a été réduit à 12 animaux compte tenu de la moindre variabilité dans les paramètres étudiés. Enfin, compte tenu que la maladie de Duchenne touche à 99,5% des garçons, l'étude sera limitée au seul genre mâle.
Raffinement
Le protocole a été planifié de façon à limiter au maximum le stress et l’inconfort des animaux sans compromettre les objectifs de l’étude. Les traitements seront administrés via la nourriture. Les animaux seront hébergés en cages collectives (2/3 souris par cage) et un enrichissement des cages sera assuré par l'ajout d'igloos, de matériels de nidification et de briquettes en bois spécialement conçues pour le rongeur. Les prélèvements sanguins prévus seront limités au volume minimum nécessaire aux dosages ultérieurs (50μL de sang par prélèvement) et une crème à base de lidocaïne sera appliquée sur la queue 30 minutes avant les prélèvements sanguins. Enfin, un suivi journalier des animaux à l'aide d'une grille de score permettra une action rapide en cas d'atteinte des points limites établis. Ces actions incluent, entre autres, une surveillance renforcée et l'emploi d'analgésiques en cas de douleur avérée.
Choix des espèces
La modèle de souris que nous avons sélectionné pour le présent projet est un modèle classiquement utilisé pour étudier la Myopathie de Duchenne et pour tester des candidats médicaments au stade préclinique visant à traiter cette pathologie. Le modèle récapitule de nombreux symptômes de la pathologie, tout en n'exhibant qu'une forme légère de la maladie comparativement à l'humain (espérance de vie non réduite et locomotion non affectée par la mutation). Les souris seront reçues à 5 semaines d'âge. Cet âge a été déterminé en fonction de la cinétique des défaut musculaires observés chez le modèle de souris employé. En effet, à partir de 12 semaines, ces souris commencent à présenter un développement musculaire exagéré par hyperactivation des cellules souches du muscle. Bien que la force musculaire des souris pathologiques reste inférieure à celle des souris sauvages à tout âge, et compte tenu de la durée du traitement, nous souhaitons que les souris ne présentent pas une hypertrophie musculaire trop marquée en fin d'étude.