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)
- 340 projets autorisés en juin 2026 (01/07/2026)
Etude de l’innocuité de médicaments candidats pour le traitement d’une myopathie congénitale rare
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
La myopathie que nous étudions est une maladie très rare qui affecte les enfants dès leur naissance et qui se caractérise par une réduction de la masse et de la force musculaire. Les enfants atteints nécessitent souvent une alimentation par sonde au cours des premiers mois puis présentent de gros retards à l’acquisition de la marche puis une intolérance à l’effort les empêchant de courir. Cette maladie est actuellement orpheline de tout traitement. Grâce à notre expertise sur un modèle de souris que nous avons développé pour cette myopathie, nous avons pu identifier des mécanismes mis en jeu et identifié un défaut de fonctionnement spécifique des cellules musculaires. A l’aide d’études in vitro sur des levures et des cellules musculaires en culture, nous avons pu sélectionner des médicaments candidats pour le traitement de cette myopathie. Cette étude vise à valider l’absence de toxicité de la famille la plus prometteuse dans ce contexte génétique précis.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de vérifier la sécurité d’une famille de médicaments pour une myopathie congénitale rare, orpheline de tout traitement, chez des souris modèles de cette myopathie. Si cette bonne tolérance est confirmée, ces résultats ouvriront la voie à l’étude de l’efficacité de ces traitements sur la fonction musculaire de ces souris. En cas de résultats positifs, ce traitement pourrait constituer une avancée majeure dans la prise en charge des nourrissons et des enfants atteints de cette myopathie, avec un médicament très peu cher et utilisable à domicile par voie orale.
Procédures
Les animaux seront pesés tous les jours ou toutes les semaines selon les stades, pendant 3 à 4 semaines (30s par pesée). Ils subiront un ou deux prélèvements de sang sous analgésie et anesthésie (30 min au total par prélèvement, moins d’1 min pour le prélèvement en tant que tel). Certains animaux recevront le traitement dans l’eau de boisson pendant 4 semaines et d’autres le recevront directement dans la bouche pendant 3 semaines (6j/semaine, moins de 5 min par prise).
Impact sur les animaux
Les souris connaitront des stress légers dus aux pesées et une douleur et un stress légers liés au marquage à l’oreille et aux prélèvements de sang. Les animaux qui recevront le traitement directement dans la bouche subiront un stress léger lors de cette manipulation. En cas d’effet indésirable du traitement, les animaux pourraient connaitre une douleur musculaire légère à modérée.
Devenir
Une partie des animaux pourra être utilisée comme reproducteurs. Les autres animaux seront mis à mort pour la réalisation de multiples analyses qui permettront de valider la sécurité du médicament testé.
Remplacement
Nous avons réalisé une recherche de candidats médicaments sur des cellules modèles pour cette myopathie et obtenu des résultats prometteurs. Il nous faut maintenant valider la sécurité de cette famille pharmacologique chez des souris mutantes car les effets indésirables que nous voulons exclure ne se manifestent qu’à l’échelle de l’animal après plusieurs semaines de traitement. Ces études in vitro et in vivo seront donc complémentaires pour valider l’intérêt de ce traitement.
Réduction
Cette étude vise à vérifier l’absence d’effet indésirable d’un candidat médicament dans le contexte génétique de la myopathie que nous étudions. A ce titre, si un animal sur 8 ou plus subit une atteinte musculaire, le traitement ne devra pas être utilisé, à cette dose, dans ce contexte génétique. A l’inverse, si aucun événement grave ne survient sur 8 animaux, c’est qu’il n’existe pas d’effet indésirable de cette famille pharmacologique dans cette maladie et qu’un test d’efficacité pourra être testé. Nous traiterons donc avec le candidat médicament 8 animaux mutants en les comparant à 8 animaux sains également traités, ainsi qu’à 8 animaux sains et 8 mutants non traités, pour disposer de tous les contrôles nécessaires pour interpréter les résultats obtenus. Chaque groupe comprendra 4 mâles et 4 femelles pour ne pas passer à côté d’une interaction avec le sexe des animaux. L’effectif sera donc de 8 x 4 groupes, soit 32 animaux. En cas de problème musculaire à la dose testée, une demi-dose sera testée dans les mêmes conditions (8 x 4 groupes, soit 32 animaux). Nous testerons ensuite le médicament chez des souriceaux, avec les mêmes effectifs de 8 x 4 animaux. Afin d’obtenir les 16 animaux mutants et 16 animaux sains nécessaires ici, nous réaliserons des croisements qui feront naitre environ 32 animaux supplémentaires (porteurs sains de la mutation), soit 64 souriceaux au total. Les distributions n’étant jamais exactes, il est possible que nous ayons besoin de faire naître jusqu’à 80 souriceaux pour constituer ces groupes. Enfin, nous poursuivrons l’étude des anomalies musculaires liées à cette maladie sur un maximum de 12 mâles et 12 femelles mutants et leurs frères et sœurs sains correspondants, uniquement sur des prélèvements post-mortem. Ce projet utilisera donc au maximum un total de 168 animaux.
Raffinement
Le risque associé au médicament testé correspond à une atteinte musculaire donc nous assurerons une surveillance rapprochée des animaux pour détecter au plus vite l’apparition d’une douleur à la marche. Le cas échéant, une injection d’analgésique permettra de soulager l’animal. En cas de persistance de la douleur, l’animal concerné sera rapidement mis à mort et les prélèvements réalisés seront utilisés dans les conclusions du projet. Les adultes recevront la molécule dans l’eau de boisson, aussi nous surveillerons très attentivement au cours de la première semaine que les animaux s’hydratent bien, sans quoi nous leur proposerons de l’eau gélifiée le temps de la transition. Pour les souriceaux, la molécule sera administrée une fois par jour, si possible par prise spontanée d’un mélange à base de lait concentré sucré. Un gavage ne sera réalisé qu’en cas d’échec de la prise spontanée. Dès l’obtention de l’identité des souriceaux, seuls les souriceaux mutants et sains continueront à être traités (nous cesserons de traiter les porteurs sains de la mutation). Cette approche épargnera un traitement inutile plus longtemps à ces animaux. Par ailleurs, l’ensemble des animaux sera manipulé avec douceur pour leur bien-être et éviter toute lésion musculaire. Les prélèvements de sang seront réalisés avec une analgésie et une anesthésie de la manière la moins invasive possible pour préserver là encore les muscles de toute lésion et assurer le bien-être des animaux.
Choix des espèces
Les souris mutantes et leurs frères et sœurs de portée seront utilisés ici car elles représentent un très bon modèle de la myopathie que nous étudions, dont la reproduction rapide, la petite taille et la durée de vie courte sont compatibles avec des études robustes. Les données issues de cette étude seront donc très pertinentes pour les médecins soignant les enfants atteints de cette maladie. Nous utiliserons de jeunes souris, autour de 2 mois, afin de pouvoir tester la sécurité du traitement à un stade mature du muscle et dans des conditions facilitées d’administration dans l’eau de boisson. En cas de succès, nous vérifierons la sécurité du traitement au cours du développement musculaire chez des souriceaux . Ces études seront complémentaires pour orienter ensuite vers la meilleure phase de traitement pour cette myopathie. Enfin, nous étudierons des adultes entre 2 et 8 mois, en phase de maturité musculaire et avant l’entrée dans le vieillissement.
Injection de virus adéno-associés dans des modèles murins de maladies neuromusculaires
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
Nous développons de nouvelles approches thérapeutiques pour des maladies neuromusculaires, c’est-à-dire des pathologies qui affectent le fonctionnement des muscles et peuvent également impliquer les nerfs qui les contrôlent. Ces maladies entraînent une faiblesse musculaire progressive, pouvant altérer la mobilité, la posture et, dans certains cas, certaines fonctions vitales. Ces atteintes sont généralement liées à des anomalies au sein des cellules musculaires, notamment au niveau de structures essentielles à leur stabilité et à leur bon fonctionnement. Lorsque ces structures sont altérées, les fibres musculaires deviennent plus fragiles et se dégradent progressivement, conduisant à une perte de masse et de force musculaire. Certaines de ces maladies peuvent également toucher d’autres organes, ce qui en fait des pathologies complexes et hétérogènes. À ce jour, les options thérapeutiques disponibles restent limitées et ne permettent pas de traiter efficacement la cause de ces maladies. Il est donc nécessaire de développer de nouvelles stratégies capables d’agir directement sur les mécanismes responsables des atteintes musculaires. Dans ce contexte, nous évaluons des approches innovantes visant à restaurer ou améliorer le fonctionnement des cellules musculaires. Ces stratégies sont d’abord étudiées sur des cellules humaines issues de patients, puis dans des modèles animaux, afin d’analyser leur efficacité et leur tolérance dans un environnement biologique plus complexe. Ces étapes sont indispensables pour mieux comprendre les effets du traitement et pour envisager, à terme, une application chez l’humain.
Bénéfices attendus
Les travaux proposés ont pour objectif d’évaluer et d’optimiser différentes approches thérapeutiques innovantes pour des maladies neuromusculaires d’origine génétique. Ces études reposent sur l’utilisation de modèles animaux présentant des altérations comparables à celles observées chez les patients, permettant d’étudier ces maladies dans un contexte biologique global et pertinent. À court terme, ce projet vise à analyser l’efficacité, la tolérance et la distribution dans l’organisme des approches développées. Il permettra notamment d’identifier les conditions d’administration les plus adaptées, telles que la dose ou la voie d’administration, afin d’obtenir une action efficace au niveau des muscles. Les effets du traitement seront évalués à l’aide de différents paramètres complémentaires, incluant la fonction musculaire, l’analyse des tissus et l’étude de marqueurs biologiques, afin de déterminer une éventuelle amélioration de l’état musculaire. Les bénéfices scientifiques immédiats résident dans l’acquisition de données essentielles sur l’efficacité et la sécurité de ces approches, constituant une étape indispensable avant toute application chez l’humain. À plus long terme, ces travaux contribueront à améliorer la compréhension des mécanismes impliqués dans ces maladies et à orienter le développement de stratégies thérapeutiques plus performantes et mieux adaptées. Ainsi, ce programme présente un intérêt scientifique important en permettant de faire progresser de nouvelles approches thérapeutiques, avec des retombées potentielles significatives sur le plan médical et sociétal, notamment pour des maladies actuellement sans traitement curatif efficace.
Procédures
Administrations de vecteurs rAAV : Chaque animal recevra une seule administration de vecteur ou de solution contrôle, par l’une des voies suivantes selon le groupe expérimental et l’âge : injection intraveineuse (veine faciale chez le nouveau-né P0–P1 ou veine caudale chez l’adulte), injection intramusculaire (muscle tibial antérieur), injection intracérébroventriculaire, ou intrathécale. La durée de chaque injection est comprise entre 2 et 10 minutes. Les injections chez l’adulte sont réalisées avec ou sans anesthésie selon la voie, et les injections néonatales sont effectuées sous cryo-anesthésie. Biopsie auriculaire pour le génotypage : Une biopsie auriculaire unique est réalisée chez les animaux issus de l’élevage afin de permettre leur génotypage. Cette procédure, réalisée sur animal vigile sous contention douce, dure moins de 2 minutes par animal. Tests fonctionnels comportementaux et moteurs : Les animaux subiront une session unique de tests fonctionnels comprenant le rotarod, le test de suspension sur fil (hang wire) et le test de force de préhension (grip strength). La durée totale de cette session est d’environ 30 à 45 minutes par animal, incluant les périodes de repos entre essais. Ces tests sont réalisés sur animaux vigiles. Chirurgie terminale pour l’évaluation de la fonction musculaire : En fin de protocole, les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale terminale sous anesthésie générale (kétamine/xylazine), visant à la mesure ex vivo de la force isométrique du muscle tibial antérieur. Cette procédure dure environ 30 à 60 minutes par animal. Les animaux sont ensuite euthanasiés sans réveil, conformément à la réglementation. Les animaux sont maintenus en expérimentation pour une durée maximale de 6 mois après injection, tandis que les animaux reproducteurs sont conservés jusqu’à 12 mois.
Impact sur les animaux
A) Nuisances liées au phénotype Modèles hDMDmdx, hDMDmdxDel44 et hDMDmdxDelCH2 Ces lignées expriment soit la version sauvage (hDMD), soit des versions mutées du gène DMD humain (hDMDmdxDel44 et hDMDmdxDelCH2). Elles présentent un phénotype musculaire comparable à celui observé dans d’autres modèles de dystrophie de Duchenne, mais d’intensité légère à modérée. Ces animaux conservent une très bonne santé générale et une espérance de vie normale. La surexpression de la dystrophine humaine ne provoque pas de pathologie connue. Une dégénérescence musculaire progressive mais lente peut apparaître à partir de l’âge de 3 à 12 semaines, sans impact significatif sur la locomotion ni sur la survie. Modèles FVB, HSAlr et DMSXL Ces lignées expriment soit la version sauvage (FVB), soit des versions mutées du gène DMPK (HSAlr et DMSXL). Elles présentent un phénotype musculaire comparable à celui observé dans d’autres modèles de DM1, mais d’intensité légère à modérée. Pour la HSAlr, le gène muté n’étant exprimé que dans les cellules musculaires, ces souris ne développent qu’un phénotype musculaire, principalement des myotonies de certains muscles mais qui n’affectent pas leurs espérances ou leurs qualités de vie. Pour les DMSXL, ces souris ont principalement un très léger phénotype neuronale qui également ne changent pas leur durée de vie ou leur bien-être. Effets liés aux injections d’AAV (U7-ACCA, U7-del44, U7-delCH2, U7-DM1) Les vecteurs AAV9 ont été utilisé plusieurs fois dans des essais cliniques aux doses proposées dans ce projet. Ils ne sont pas attendus comme toxiques même à long terme sur la base des données générées au préalable (études menées en utilisant 1.e15vg total dans des souris P0-P1 jusqu’a 18 mois). . Chez certaines lignées (notamment hDMDmdxDel44 et hDMDmdxDelCH2), une dégénérescence musculaire très lente et modérée peut être observée, sans impact significatif sur la survie. Aucun effet systémique majeur n’est anticipé. Ces vecteurs ont par le passé était injecté pour générer des données préliminaires et aucun effets négatifs n'a été observé. Toutefois, une vigilance particulière sera maintenue durant la confirmation des données préliminaires préalablement obtenues surtout sur les études à long terme.
Devenir
Les souriceaux issus des portées seront génotypés par biopsie caudale afin d’identifier les animaux présentant le génotype et le sexe d’intérêt pour les études expérimentales. Les animaux ne correspondant pas aux critères requis (génotype ou sexe non adaptés aux objectifs du projet) seront euthanasiés après génotypage. Les animaux sélectionnés seront inclus dans les études expérimentales et suivis jusqu’à 6 mois, selon les différents protocoles d’administration et de suivi prévus dans le projet. À l’issue des expérimentations, l’ensemble des animaux inclus sera euthanasié afin de permettre la réalisation des analyses post-mortem (analyses histologiques, moléculaires et biochimiques).
Remplacement
Les approches in vitro ont été considérées et utilisées autant que possible dans les phases préliminaires du projet, notamment pour la conception et la validation des constructions génétiques (vecteurs AAV, U7snRNA, etc.). Cependant, ces modèles cellulaires ne permettent pas de reproduire la complexité des tissus vivants, ni d’évaluer la distribution, la persistance ou la tolérance des vecteurs in vivo. En particulier, l’efficacité du transfert de gène observée dans une lignée cellulaire in vitro ne reflète pas la biodistribution ni la régulation tissulaire du vecteur dans un organisme entier. De plus, les mécanismes d’expression du transgène, la réponse immunitaire, et les effets sur la fonction musculaire (force, régénération, structure histologique) ne peuvent être étudiés qu’au sein d’un organisme complet. Les modèles murins utilisés reproduisent de manière fidèle les caractéristiques physiopathologiques des maladies neuromusculaires humaines, tout en restant compatibles avec des analyses longitudinales et non létales. Ils constituent actuellement l’unique moyen expérimental pertinent pour démontrer la faisabilité et l’efficacité des approches de thérapie génique évaluées. Ainsi, le recours à l’animal est nécessaire et justifié pour atteindre les objectifs du projet, car aucune alternative in vitro ou in silico ne permet de reproduire la complexité des interactions tissulaires et fonctionnelles impliquées dans les pathologies musculaires humaines.
Réduction
Le nombre d’animaux a été estimé à partir des données de la littérature et de nos expériences antérieures avec des modèles similaires de dystrophie musculaire. Les effectifs ont été calculés afin d’obtenir une puissance statistique suffisante pour démontrer les différences significatives entre groupes expérimentaux, tout en limitant strictement le nombre d’animaux utilisés. Chaque expérience est conçue pour maximiser les informations obtenues par animal : • Recueil simultané de plusieurs types de données (force musculaire, histologie, biologie moléculaire, imagerie, analyses biochimiques) sur les mêmes individus. • Utilisation de groupes témoins communs lorsque cela est possible (par exemple, les groupes injectés avec PBS peuvent servir de contrôle pour plusieurs constructions). • Regroupement des temps d’analyse pour limiter le nombre total de prélèvements et de dissections. • Réutilisation des échantillons tissulaires pour plusieurs analyses complémentaires (ex. qPCR, Western blot, immunofluorescence, histologie). Les calculs d’effectifs sont régulièrement réévalués au fur et à mesure des résultats intermédiaires afin d’ajuster les expériences futures. Si les données préliminaires permettent de démontrer une efficacité claire, certains groupes ou doses pourront être supprimés. Ainsi, tout est mis en œuvre pour minimiser le nombre d’animaux utilisés tout en garantissant la validité scientifique du projet.
Raffinement
Toutes les interventions sur animaux se feront sous anesthésie générale et locale renforcée si nécessaire par des compléments analgésiques appropriés, pour réduire la contrainte imposée aux animaux. L’ensemble de ces points est décrit dans le paragraphe 4.2.1. Le bien-être animal passera également par : 1) de bonnes conditions d'hébergement selon la réglementation en vigueur (animaux hébergés à plusieurs par cage, dans la limite réglementaire ; accès à la nourriture et à l’eau ad libitum) avec un enrichissement du milieu (mise à disposition d’éléments d'enrichissement comme des carrés de coton, des tunnels en carton, des sizzle dry (papier) et des morceaux de bois) 2) un suivi régulier des animaux (observations quotidiennes, pesées régulières, analyse du comportement) 3) l'instauration de points limites pertinents et la mise en place de mesures adaptées si nécessaire (anesthésies, traitements analgésiques ou autre, ou euthanasie si pas d'autre alternative). 4) Une grille de scoring de la douleur sera mise en place dès que celle-ci s'avère nécessaire afin de pouvoir détecter précocement tout point limite et mettre en place les actions adéquates (cf exemple en ANNEXE 2 de la saisine). 5) la mise en place de mesures adaptées en fonction des interventions éventuelles (anesthésie et analgésie si nécessaire).
Choix des espèces
Les souris ont été choisies comme espèce modèle en raison de leur proximité biologique avec l’Homme et de l’existence de modèles reproduisant les principales caractéristiques des maladies neuromusculaires étudiées. Ces modèles présentent des altérations génétiques distinctes affectant une même fonction musculaire, permettant de mimer la diversité des atteintes observées chez les patients. En effet, une même pathologie peut résulter de différentes anomalies génétiques, entraînant des degrés et des mécanismes d’atteinte variables. L’utilisation de plusieurs modèles complémentaires permet ainsi d’évaluer l’efficacité de différentes approches thérapeutiques en fonction du type d’altération présente, et d’anticiper leur pertinence pour des sous-groupes de patients présentant des profils génétiques distincts. Ces modèles reproduisent les principales conséquences de la maladie, notamment la faiblesse musculaire progressive et les altérations des tissus musculaires, ce qui en fait des outils pertinents pour des études précliniques. Les animaux sont utilisés à différents stades de développement afin de répondre aux objectifs du projet. Une administration précoce permet d’évaluer l’effet des traitements avant l’apparition des symptômes, tandis que des administrations à un stade plus avancé permettent d’analyser leur efficacité dans un contexte pathologique établi, plus proche de la situation clinique. Les animaux sont suivis puis analysés à différents temps afin d’étudier l’évolution des effets du traitement sur la fonction musculaire et la progression de la maladie. Enfin, ces approches ne peuvent pas être remplacées par des méthodes alternatives, car elles nécessitent une évaluation intégrée à l’échelle de l’organisme entier, incluant la distribution du traitement, les interactions entre tissus et les effets fonctionnels globaux.
Evaluation préclinique chez la souris de 8 candidats ARNm dans 3 formulations pour la modulation de la contraction musculaire.
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’étudier de nouvelles approches thérapeutiques pour traiter certaines maladies qui provoquent des contractions musculaires anormales. Pour cela, nous testons chez la souris des molécules appelées ARNm, qui permettent aux cellules de produire temporairement des protéines capables de relâcher les muscles. Ces traitements sont conçus pour agir pendant une durée limitée, sans modifier le patrimoine génétique. Différentes formulations sont évaluées afin de contrôler la durée d’action du traitement, de courte à plus prolongée. L’étude vise à comparer leur efficacité, leur durée d’action et leur tolérance, afin d’identifier les solutions les plus prometteuses. Les résultats permettront de mieux comprendre comment adapter ces traitements et de guider le développement de futures thérapies pour les patients.
Bénéfices attendus
Les troubles du mouvement, tels que la dystonie ou la spasticité, représentent un enjeu médical et sociétal important en raison de leur caractère chronique et invalidant. Les traitements actuels, bien qu'efficaces, présentent des limites en termes d’effets secondaires, de rapidité d’action et de durée d’efficacité. Le présent projet vise à développer une approche innovante reposant sur des ARNm codant des protéines myorelaxantes, administrés localement. Les bénéfices attendus sont les suivants : Amélioration de la rapidité d’action : obtention d’un effet myorelaxant plus précoce après administration, comparé aux approches actuelles ; Prolongation de la durée d’efficacité : maintien d’un effet thérapeutique sur une période plus longue, réduisant la fréquence des injections ; Réduction des effets secondaires systémiques : grâce à une administration localisée et une expression transitoire contrôlée ; Amélioration de la qualité de vie des patients : diminution des symptômes moteurs et meilleure prise en charge des pathologies chroniques ; Optimisation des stratégies thérapeutiques : identification de candidats offrant le meilleur compromis entre efficacité, tolérance et durée d’action. À plus long terme, ces travaux pourraient contribuer au développement de traitements plus ciblés, mieux tolérés et adaptés aux besoins des patients atteints de troubles de la contraction musculaire.
Procédures
Mesure du DAS : Au minimum 18 fois (30 sec/animal) = 9 min /animal Injection / électroporation : une injection= 5 min / animal Pesée : 4 Pesées, 30 sec/ animal = 2 min /animal Imagerie BLI + Injection Luciférine : 7 mesures, 10 min maximum / animal = 70 min.
Impact sur les animaux
Les procédures expérimentales peuvent entraîner des nuisances modérées liées à l’administration intramusculaire des composés et aux manipulations répétées. Les principaux effets indésirables attendus sont : Douleur ou inconfort local au site d’injection intramusculaire (muscle soléaire), pouvant être transitoire ; Stress lié aux manipulations répétées (contention, pesée, injections, imagerie) ; Effets liés à l’anesthésie utilisée pour les mesures de bioluminescence (BLI), incluant une récupération transitoire ; Altération transitoire de la locomotion due à l’effet myorelaxant recherché ; Risque de perte de poids ou de diminution de l’état général, surveillé tout au long de l’étude.
Devenir
Tous les animaux des différentes procédures seront euthanasiés. En effet, il n’est malheureusement pas possible de les réutiliser dans une nouvelle série d’expériences. De plus, dans ce projet, les muscles injectés seront prélevés pour des analyses ultérieures.
Remplacement
Le recours à l’animal est nécessaire pour évaluer l’efficacité et la tolérance des candidats ARNm dans un organisme entier. Les effets étudiés reposent sur des interactions complexes entre le système nerveux et le muscle, ainsi que sur la cinétique d’expression et la réponse fonctionnelle (DAS), qui ne peuvent pas être reproduites par des modèles in vitro ou ex vivo. Des études préalables in vitro ont permis de sélectionner les candidats les plus pertinents, limitant ainsi le recours à l’animal au strict nécessaire..
Réduction
Le nombre d’animaux est limité au strict nécessaire pour atteindre les objectifs scientifiques du projet. La taille des groupes expérimentaux a été déterminée de manière à garantir des résultats robustes tout en évitant une utilisation excessive d’animaux. La stratégie expérimentale est organisée en étapes successives (tolérance, dose-réponse, sélection), permettant de réduire progressivement le nombre de candidats testés et d’éviter des expérimentations inutiles. Les données obtenues à chaque étape orientent la suite du projet et limitent le recours à des groupes supplémentaires. Enfin, le suivi longitudinal des mêmes animaux (mesures répétées de BLI et DAS) permet de maximiser les informations obtenues par individu, contribuant ainsi à la réduction du nombre total d’animaux utilisés.
Raffinement
Les conditions expérimentales sont optimisées afin de limiter la douleur, le stress et la détresse des animaux tout au long de l’étude. Les injections intramusculaires sont réalisées par du personnel formé, avec des volumes adaptés et dans des conditions d’asepsie strictes. Une anesthésie est utilisée pour l’injection et les mesures de bioluminescence, et les animaux sont surveillés jusqu’à récupération complète. L’électroporation, est réalisée selon des paramètres optimisés pour minimiser l’inconfort (analgésie pré/post et anesthésie) Les animaux bénéficient d’un suivi clinique régulier (état général, comportement, poids, score DAS), permettant une détection précoce de tout signe de souffrance. Des points limites prédéfinis sont appliqués afin d’intervenir rapidement (adaptation de la procédure ou mise à mort anticipée si nécessaire). Les conditions d’hébergement respectent les standards en vigueur (enrichissement du milieu, hébergement en groupe lorsque possible), contribuant au bien-être des animaux. Enfin, les procédures sont planifiées afin de réduire le nombre de manipulations et de regrouper les interventions, limitant ainsi le stress global. De plus, tout autre signe clinique observé, indépendamment des procédures (pendant la période d’acclimatation par exemple), fera l’objet de soins tels que définis en accord avec le vétérinaire suivant le tableau fourni en annexe.
Choix des espèces
Le modèle murin est particulièrement adapté à l’évaluation de candidats myorelaxants dans le cadre des maladies de la contraction musculaire. La souris présente une organisation neuromusculaire et des mécanismes de contraction comparables à ceux de l’Homme, permettant une évaluation pertinente de l’effet fonctionnel des traitements. Le test de Digit Abduction Score (DAS) est une méthode validée et largement décrite chez la souris pour mesurer l’activité myorelaxante, offrant un readout fonctionnel direct et reproductible. Par ailleurs, ce modèle est compatible avec le suivi de l’expression des ARNm par bioluminescence (BLI), permettant de corréler la cinétique d’expression avec l’effet pharmacologique. Enfin, la souris constitue un modèle de référence en préclinique pour l’étude des approches basées sur les acides nucléiques (ARNm), notamment en termes de tolérance, biodistribution et efficacité, ce qui en fait un système pertinent pour la sélection et l’optimisation des candidats avant un développement ultérieur. Les études seront réalisées chez des souris Swiss femelles âgées de 6 semaines en début d’expérimentation et âgées de 8 à 12 semaines maximum en fin d’expérimentation, correspondant à des animaux jeunes adultes. Ce choix est justifié par leur capacité optimale à exprimer un réflexe moteur reproductible lors du test de Digit Abduction Score (DAS). Les animaux plus jeunes présentent une réactivité neuromusculaire plus homogène et plus marquée, facilitant l’évaluation de l’effet myorelaxant. À l’inverse, les animaux plus âgés peuvent présenter une réponse moins spontanée et plus variable aux stimulations, rendant l’interprétation des résultats moins robuste. Par ailleurs, leur poids modéré permet une manipulation plus aisée et standardisée lors des tests fonctionnels, contribuant à la réduction de la variabilité expérimentale et du stress induit.
Gestion du phénotype dommageable d’arthrite lors de l’élevage de lignées murines
- Maintien des lignées génétiquement modifiées
- Recherche appliquée
- Troubles immunitaires
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
- Système musculosquelettique
Objectifs
Ce projet décrit une procédure de l'élevage avec la prise en charge des animaux d’une lignée de souris développant progressivement une arthrite inflammatoire. Ces souris sont un modèle d’inflammation articulaire qui est causée par un mélange de facteurs génétiques, environnementaux et liés aux microbes présents dans l’intestin. Normalement, le corps produit une molécule inhibant l’interleukine 1 qui va limiter l’inflammation. Mais chez ces souris, cette molécule est absente, ce qui entraîne une inflammation excessive qui va notamment toucher les articulations. De plus, des éléments comme certains additifs alimentaires ou les antibiotiques ou les bactéries situées dans l’intestin que l’on appelle microbiote intestinal peuvent aggraver cette inflammation. L’objectif de cet élevage est de produire des animaux reproduisant la maladie observée chez l'homme. Ces animaux seront par la suite utilisés dans des projets de recherche afin d'étudier l’arthrite inflammatoire et, à terme, aider à la recherche sur cette maladie chez l’homme qui représente 1 million de patients en France.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre à l'équipe de recherche et à leurs partenaires d’avoir les souris nécessaires pour mener leurs études sur l’arthrite inflammatoire. A long terme, ces souris aideront les chercheurs à : mieux comprendre l’arthrite, identifier des marqueurs pour mieux la diagnostiquer, trouver de nouvelles façons de traiter cette maladie, tester de nouveaux médicaments anti-inflammatoires et évaluer leur efficacité par rapport aux traitements déjà disponibles pour les patients atteints d’arthrite.
Procédures
Afin de réaliser le génotypage, un poinçonnage de l’oreille sera effectué après l’âge de 14 jours. Cette méthode consiste à prélever sur animaux vigiles un petit échantillon de tissu (environ 2 mm de diamètre) sur la périphérie du pavillon de l’oreille où le tissu est le plus mince, à l’aide d’un poinçon. Cette intervention n’est réalisée qu’une fois par animal et dure moins de 30 secondes. Seulement certains animaux utilisés pour les croisements seront génotypés.
Impact sur les animaux
Les souris qui n’expriment pas le récepteur inhibant la molécule de l’inflammation interleukine 1 peuvent, pour certaines, développer spontanément une inflammation articulaire à partir de l'âge de 5 semaines. Cependant, les observations récentes de l’équipe de recherche démontrent un âge plus tardif pour l’apparition de l’arthrite, vers 8-10 semaines. Il s’agit de symptômes comme une rougeur ou un gonflement des articulations. Lorsque l’atteinte est sévère, elle peut se manifester par un gonflement des pattes qui peut affecter la mobilité de la souris. Selon les observations antérieures, ces souris ne développent que très peu de signes généraux et leur mobilité est peu affectée. Les souris reproductrices pourraient ressentir une légère nuisance due au prélèvement effectué pour le génotypage (douleur légère de courte durée).
Devenir
Une partie des animaux sera expédiée en début ou avant l’expression du phénotype dommageable et utilisée dans des projets de l’équipe de recherche dans un autre établissement utilisateur (900 animaux pour l’expérimentation en 5 ans). Une autre partie des animaux sera utilisée pour l’élevage dans notre établissement (300 animaux pour l’élevage en 5 ans). Les animaux utilisés pour l’élevage seront mis à mort avant 20 semaines, pour limiter l’évolution du phénotype dommageable avec l’âge. Les animaux ayant atteint les points limites selon la grille d’évaluation du bien-être animal seront mis à mort.
Remplacement
L'utilisation d'animaux de laboratoire est nécessaire car le projet étudie l’arthrite, qui est une maladie complexe multifactorielle faisant intervenir différents facteurs (le système immunitaire, les bactéries situées dans l’intestin que l’on appelle microbiote intestinal, le patrimoine génétique et l’environnement), différents organes et la présence d’une inflammation à la fois chronique locale (articulation) et systémique. Par ailleurs, l’utilisation d’un modèle mammifère vertébré est nécessaire, car les organes impliqués dans la physiopathologie de l’arthrite (notamment le système immunitaire, l’intestin, les articulations et les tissus lymphoïdes associés) présentent des différences anatomiques, physiologiques et immunologiques importantes chez les espèces non mammifères, limitant leur pertinence translationnelle pour l’étude de cette pathologie humaine. Afin d'étudier l'interaction entre l’environnement, le microbiote intestinal et le génome de l'hôte, l'utilisation de souris de laboratoire est appropriée. Enfin, actuellement, il est impossible de mimer ce dialogue complexe entre les différents compartiments et organes par l'utilisation de méthodes alternatives (par exemple, modèles cellulaires).
Réduction
Un nombre total de 1200 animaux au phénotype dommageable est nécessaire et comprend les animaux pour l’élevage et les animaux nécessaires pour l’expérimentation pour les projets scientifiques associés. La production des animaux sera planifiée et suivie par l’expérimentateur et les zootechniciens de l’établissement utilisateur afin de limiter le nombre d’animaux générés au strict nécessaire pour les besoins expérimentaux et l’élevage. Le nombre de reproducteurs et la durée d’accouplements seront définies en amont de la mise en place des croisements. Ces paramètres seront définis en fonction des objectifs et des différentes caractéristiques connues des lignées (taille de portées, viabilité, phénotype, etc.). L'élevage sera suivi via le fichier de l'élevage. En fin de projet expérimental, le modèle pourra être cryoarchivé dans notre établissement.
Raffinement
Tous les animaux mutés de manière homozygote pour la modification génétique et susceptibles de développer le phénotype dommageable à partir de 5 semaines seront suivis à partir de 4 semaines et ce jusqu'à leur envoi avant 8 semaines vers l’établissement où sera réalisée l’expérimentation (ou leur mise à mort) : une évaluation du bien-être animal sera réalisée en prenant en compte l'arthrite, la sensibilité articulaire, l'aspect général, le comportement et la mobilité de l’animal. En fonction de l’état de l’animal, des mesures de raffinement seront mises en place selon les conseils de la vétérinaire et/ou la SBEA (disponibilité de la nourriture directement dans la cage, mise à disposition d’une solution de réhydratation gélifiée, augmentation de la fréquence du suivi, application d'un antiseptique). Les points limites précoces et spécifiques pour les signes cliniques de l’arthrite ont été définis. Si, malgré le raffinement mis en place, un point limite est atteint, l’animal sera immédiatement mis à mort. Dans le cas où les animaux homozygotes ne sont pas transférés pour l’expérimentation, ces derniers seront utilisés pour l’élevage et mis à mort avant 20 semaines (pour limiter les nuisances liées à la progression de l’arthrite avec l’âge).
Choix des espèces
Les souris sont souvent utilisées pour étudier l’arthrite, car elles permettent de mieux comprendre les liens entre l’alimentation, l’environnement, les microbes intestinaux et l’articulation elle-même. Dans ce projet, nous utilisons une lignée de souris qui ne produit pas une protéine clé entraînant ainsi une inflammation articulaire ressemblant à une arthrite chez l’humain. Ce modèle génétique de la maladie n’existe que chez la souris. Les souris seront utilisées pour les croisements dès l’âge de 7-8 semaines (maturité sexuelle) et ce jusqu’à 20 semaines, pour limiter l’expression du phénotype dommageable qui progresse avec l’âge. Le phénotype dommageable d’arthrite est susceptible d'apparaître à partir de l'âge de 5 semaines, mais dans l’élevage de l’EU du chercheur ne se manifeste pas avant 8-10 semaines. Les animaux envoyés pour expérimentation auront ainsi un âge de 5-8 semaines pour limiter et potentiellement éviter l’expression du phénotype dommageable avant l’envoi.
Activité locomotrice sur des souris Calpaine 3 déficientes sur-exprimant FrzB
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
Les maladies musculaires peuvent entraîner une perte progressive de la force et de la mobilité. Ce projet vise à tester une nouvelle approche pour améliorer le fonctionnement des muscles dans un modèle de maladie génétique. Des souris présentant une altération musculaire seront étudiées pour évaluer leur force et leur coordination. Une protéine appelée FrzB pourrait améliorer leur état en agissant sur un mécanisme biologique impliqué dans la régulation du muscle. Les animaux seront soumis à des tests simples et peu invasifs, pouvant entraîner un léger stress. Les résultats permettront de mieux comprendre la maladie et pourraient contribuer au développement de futurs traitements.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu sera pour les patients présentant une déficience en calpaine 3. un autre bénéfice et l'amélioration de la compréhension des mécanismes impliqués dans la dystrophie liée à la calpaïne-3. Enfin si ce projet s'avère satisfaisant une validation d’une stratégie de modulation de la voie Wnt qui pourrait servir de base préclinique pour de futures approches thérapeutiques.
Procédures
Les animaux utilisés au cours de ce projet vont développer une atteinte musculaire progressive ayant surtout un impact histologique puisqu'aucun animal ne sera gardé au-delà de 6-9 mois âge auquel la myopathie clinique se déclare. Les animaux seront susceptible de ressentir un léger stress lors des procédures comportementales exploratoires longitudinales.
Impact sur les animaux
Les animaux seront explorés à des stades précoces bien avant que le phénotype soit délélère.
Devenir
Chaque animal sera mis à mort afin de récupérer les organes à la fin de la procédure.
Remplacement
Des approches in vitro ont été utilisées en amont (cellules musculaires, études moléculaires de la voie Wnt). Cependant, ces modèles ne permettent pas d’évaluer : les fonctions motrices intégrées,la coordination, les interactions systémiques. Il n’existe actuellement aucun modèle alternatif validé permettant de répondre à l’ensemble des objectifs du projet. L’utilisation du modèle murin est donc indispensable.
Réduction
Le nombre d’animaux a été déterminé à partir d’un calcul de puissance statistique a priori. Les analyses principales porteront sur : la force musculaire (grip strength), la coordination motrice (rotarod), Les données issues de la littérature et de nos études préliminaires sur le modèle C3-/- montrent : une diminution moyenne de performance d’environ 25–30 % un écart-type relatif d’environ 15–20 % Le calcul de puissance a été réalisé pour : Test : ANOVA à un facteur (3 groupes) Alpha = 0,05 Puissance (1-β) = 0,80 Taille d’effet estimée : d = 0,40 (effet modéré à important) Ce calcul indique qu’un effectif minimal de 10 animaux par groupe permet de détecter une différence significative entre groupes. Afin de tenir compte d’éventuelles pertes expérimentales (≈10 %), nous prévoyons : 12 animaux par groupe Total = 36 animaux
Raffinement
Dès la naissance des animaux dans notre établissement utilisateur, nous porterons une attention au bien-être animal. Les animaux seront hébergés par groupe de 3 à 5 avant d’entrer en procédure. L’environnement sera enrichi en fonction des préférences des animaux à l’aide de bandelettes de kraft, de dômes en carton et/ou de buchettes de bois. La manipulation des animaux est faite par des personnes compétentes et sensibilisées à la contention low stress (cupping). Le modèle que nous utilisons a été caractérisé d’un point de vue phénotypique, nous connaissons l’âge d’apparition des signes de souffrance ou de détresse qui est très tardif. Les points limites nous permetteront de limiter au strict minimum l’apparition de souffrance.
Choix des espèces
L’anatomie et la fonction des muscles squelettiques sont proches des muscles humains. Les souris génétiquement modifiées sont de bons modèles d’étude des atteintes du système neuromusculaire, de leur physiopathologie et de leurs causes génétiques. Les animaux seront étudiés entre 4 semaines et 16 semaines bien avant l'apparition des symptomes délétères qui eux arrivent vers 6-9 mois.
Etude pilote d’essai pré-clinique de thérapie pharmacologique dans un modèle souris pour une neuropathie fatale chez l’Homme (EU3/3)
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
Objectifs
Ce projet multisite déployé sur 3 établissements concerne le développement d’une thérapie pharmacologique pouvant constituer un traitement curatif pour une maladie neuromusculaire fatale chez l’Homme et pour laquelle, il n’existe aujourd’hui aucun traitement curatif. Cette maladie est provoquée par des mutations d’un gène, et cela entraine des troubles moteurs et sensoriels chez les patients dès l’enfance. La thérapie pharmacologique a pour but de prévenir l’avancée de la pathologie, retardant son développement, voire même de restaurer les fonctions sensorimotrices chez des individus traités en post- symptomatique. Précédemment, nous avons développé un modèle animal (souris) qui reproduit pour la première fois les troubles moteurs et sensoriels retrouvés chez les patients. Nous avons élaboré une méthodologie avec ce modèle pour développer notre thérapie. L’objectif de cette étude multi-établissement est d’évaluer le potentiel thérapeutique d’une molécule déjà sur le marché pour d’autres indications sur une durée de traitement de 1 à 4 mois en analysant les effets sur le comportement et l’organisme de nos souris (analyses tissulaires et moléculaires).
Bénéfices attendus
La validation de notre protocole et l’évaluation des bénéfices d'une molécule chez la souris constituerait un premier pas vers une thérapie adaptable à l’Homme dans le cadre d’une maladie génétique.
Procédures
Les souris recevront la molécule quotidiennement par injection sous cutanée (30 secondes) dans l’établissement utilisateur (EU) 2. Les souris réaliseront une fois (à 3 mois) ou deux fois (à 3 et 6 mois) la série de 5 tests comportementaux (durée : entre 30s et 15mn) au sein de l’EU2. A la suite de ces tests, un électromyogramme mesurant la latence et l’amplitude de la réponse musculaire (réalisé sous analgésie et anesthésie, durée : 15-20mn) sera également réalisé dans l’EU2, à 3 mois ou à 3 et 6 mois. Ces tests permettront d’évaluer les capacités motrices et sensorielles des animaux permettant de rendre compte de l’efficacité de l’approche thérapeutique.
Impact sur les animaux
La manipulation répétée pour l’identification des géniteurs, leur mise en accouplements et la vérification des gestations causent un stress léger et court, qui s’atténue à mesure que les animaux s’habituent à l’expérimentateur. Nuisances dues au phénotype : les individus homozygotes peuvent présenter une altération de l’état général à partir de 15 mois. Néanmoins, cet âge ne sera pas atteint car trop tardif pour la reproduction en vue de la création de la cohorte et ou de la fenêtre étudiée dans cette étude. L’injection quotidienne sous cutanée de la molécule (durée 1 mn) peut induire un léger stress dû à la manipulation qui s’atténue à mesure que les animaux s’habituent. L’administration de la molécule peut entrainer une douleur et des réactions cutanées. Les tests de comportements peuvent causer un stresse modéré. Aucun autre effet indésirable n’est attendu à l’issu de ces éléments.
Devenir
La validation de ce protocole de thérapie pharmacologique sur les souris par des analyses comportementales et tissulaires, nécessite leur mise à mort afin d’étudier le phénotype tissulaire (prélèvement d’organes post-mortem pour analyses).
Remplacement
Le projet a pour but de valider un premier protocole pharmacologique pour cette maladie neuromusculaire fatale et incurable chez l’Homme. Le modèle poisson-zèbre a permis de mettre en évidence des effets au niveau physiologique et cellulaire de cette approche. Elle nécessite à présenter être validée dans un organisme modèle de mammifère. Le tissu nerveux ne pouvant être accessible chez l’Homme et les essais thérapeutiques ne pouvant être testés directement chez l’Homme, il est essentiel de prouver l’efficacité de notre approche dans une étude pré-clinique chez la souris.
Réduction
Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire au maximum le nombre d’animaux par condition expérimentale tout en conservant un nombre suffisant de souris par lot pour pouvoir analyser nos résultats de façon statistique et ne pas avoir besoin de reconduire ce type de projet. Le nombre d’individus inclus dans chaque procédure a été calculé à l’aide d’outils statistiques.
Raffinement
Le bien-être de notre modèle murin ne diffère pas du modèle sauvage durant le temps de l’expérimentation (6 mois maximum) permettant un hébergement en cage collective pour respecter leurs besoins sociaux. L’organisation des tests comportementaux seront précédés d’une phase d’entrainement et une période de récupération d’au moins une demi-journée voir 2 jours entiers est prévue afin de limiter au minimum le stress des animaux. Chaque animal sera surveillé de façon individuelle et de façon quotidienne. A chaque étape du projet, des points limites ont été établis pour soustraire l’animal à la souffrance.
Choix des espèces
Avec 98% d’identité protéique avec l’Homme, la souris constitue un modèle idéal pour reproduire les pathologies humaines afin de les étudier dans un contexte physiologique mais également de pouvoir tester et valider des approches thérapeutiques. L’étude réalisée sur notre modèle a montré qu’il reproduit pour la première fois les symptômes moteurs et sensoriels retrouvés chez les patients, justifiant son utilisation pour valider notre approche pharmacologique. Notre projet sera réalisé sur des femelles, dont les symptômes sont plus marqués que chez les mâles, au stade adulte (2 à 6 mois). Notre modèle souris présente des défauts moteurs et sensoriels décelables uniquement par des tests comportementaux entre 1 et 3 mois ; il est donc nécessaire de débuter la stratégie à un stade précoce symptomatique. La validation du protocole et l’évaluation des bénéfices au niveau comportemental et histologique doivent être évaluées au stade adulte pour évaluer les effets de la thérapie.
Rôle du microbiote intestinal au cours de la spondylarthrite du rat transgénique pour le HLA-B27
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Objectifs
La Spondylarthrite (SpA) est un rhumatisme inflammatoire chronique fréquent au sein de la population adulte française. Le gène d’intérêt est fortement associé au développement de la maladie et constitue le facteur génétique principal multipliant le risque de développer cette maladie par 40. Malgré une association démontrée il y a plus de 50 ans, les raisons pour lesquelles ce gène confère cette prédisposition sont encore peu connues. L’identification des mécanismes impliqués dans l’association gène/maladie est importante car c’est une maladie fréquente, touchant 0,45% de la population adulte en France. De manière importante, il n’existe aucun traitement curatif, seulement des thérapies ralentissant la progression de l’état inflammatoire et de la maladie. Les modèles in vitro ne permettent pas d’identifier et de tester de nouvelles cibles thérapeutiques car ils ne récapitulent pas la complexité d’un organisme. Ainsi, l’étude du rat surexprimant le gène d’intérêt constitue le seul modèle récapitulant toutes les atteintes de la SpA.: une inflammation articulaire chronique, une inflammation intestinale et des atteintes inflammatoires de la peau et des griffes. Le développement de ces symptômes cliniques nécessite une un ensemble normal des microbes (bactéries surtout) vivant naturellement dans un organisme (par exemple dans l’intestin), ainsi ces rats élevés en condition stérile ne développent pas de SpA. Dans ce projet, notre objectif est de déterminer l’influence des constituants du microbiote intestinal sur l’activation des cellules du système immunitaire du rat conduisant au développement de la SpA et de tester de nouvelles cibles thérapeutiques. Une meilleure compréhension du rôle pathogène de ces microbes et de leurs constituants pourra conduire à proposer de nouvelles stratégies thérapeutiques. Nos expériences consisteront d’abord à administrer des ces microbes à des rats puis à évaluer l’activation des cellules du système immunitaire et s’ils sont capables d’induire la SpA. L’ensemble de ces approches permettra de révéler les mécanismes par lesquels le microbiote intestinal et ses composants influencent l’activation des cellules immunitaires au cours de la SpA, dans l’objectif final d’identifier et tester de nouvelles cibles et stratégies thérapeutiques.
Bénéfices attendus
La spondylarthrite (SpA) est une maladie complexe qui résulte à la fois de facteurs héréditaires et de l’environnement. Elle provoque une inflammation anormale dans l’organisme, entraînant des douleurs importantes et un handicap, souvent chez de jeunes adultes. À ce jour, il n’existe pas de traitement permettant de guérir la maladie, seulement des traitements pour en atténuer les symptômes. Mieux comprendre comment le système immunitaire interagit avec les micro‑organismes vivant naturellement dans l’intestin (le microbiote) pourrait permettre de développer de nouvelles approches thérapeutiques. L’utilisation d’un modèle animal chez le rat est indispensable pour étudier ces mécanismes en détail et analyser des tissus touchés par la maladie, comme les articulations, qui ne peuvent pas être prélevés régulièrement chez l’être humain. De plus, les études visant à modifier le microbiote doivent d’abord être réalisées chez l’animal avant toute application chez l’Homme. De telles recherches ont déjà permis, par le passé, d’identifier de nouvelles cibles thérapeutiques, dont certaines sont aujourd’hui utilisées avec succès en pratique clinique.
Procédures
Lors de la procédure, les rats recevront 6 administrations de composés bactériens par voie orale (durée 15 secondes). Les animaux seront suivis ensuite pendant 6 mois pour le développement de la SpA. Des prélèvements de selles fraîches seront effectuées au cours de l’expérimentation à raison de 1 fois toutes les 2 semaines.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues concernent les rats qui développent de manière spontanée une inflammation testiculaire en conditions stériles. À la suite de la colonisation par des bactéries les rats peuvent développer une SpA. Le premier symptôme est la survenue d’une inflammation intestinale se traduisant par une diarrhée qui sera accompagnée par des arthrites (inflammation au niveau des articulations) aux pattes arrière. Ces arthrites évoluent au cours du temps et certaines se résorbent complètement (environ 20% des cas). Les administrations par voie orale et la collection des selles présenteront un léger inconfort aux animaux le plus souvent associé à la contention de l’animal. En cas de douleur, un traitement antalgique par voie sous-cutanée sera mis en place.
Devenir
Tous les animaux issus de la procédure seront mis à mort à la fin de la procédure. Les organes et tissus seront ensuite collectés pour des analyses biologiques et histologies et ajoutés dès que possible à une biobanque limitant des ajouts futurs d’animaux
Remplacement
Les cultures cellulaires in vitro ne sont pas adaptées pour étudier l’interaction hôte–microbiote dans ce contexte, car la maladie étudiée est complexe et implique plusieurs organes (intestin et articulations). Ces modèles simplifiés risquent de ne pas reproduire les mécanismes biologiques pertinents et ne permettent pas de maintenir les conditions anaérobies nécessaires au microbiote. Il est donc nécessaire de recourir à un organisme vivant. Des tests in vitro sont néanmoins réalisés en amont pour vérifier l’absence de toxicité des substances testées.
Réduction
Le nombre d’animaux par groupe est strictement limité tout en garantissant que les conclusions tirées d’une étude sont fiables et peuvent être considérées avec confiance afin de respecter le principe de réduction. Plusieurs tests statistiques préalables nous permettent d’estimer le nombre minimal d’animaux nécessaire à la mise en évidence d’un effet réel, fiable et peu probable d’être dû au hasard. Des tests pour déterminer l’effet sur le développement et la sévérité de la SpA nécessitent des effectifs plus élevés (6 animaux par groupe) Ce projet s’inscrit dans une thématique importante avec des projets similaires menés dans d’autres établissements. Enfin, les analyses seront faites à la fin de chacune des expériences et permettront le cas échéant de ne pas effectuer une expérience supplémentaire si la significativité est atteinte
Raffinement
Plusieurs mesures de raffinement sont mises en œuvre pour garantir le bien-être des animaux tout au long du protocole. Pour l’administration par voie orale de composés du microbiote, nous utiliserons une canule en plastique adaptée à l’animal et à son poids, afin de diminuer la douleur liée à la procédure. Les changes des cages seront plus fréquents chez les animaux dont l'inflammation intestinale est présente. Les animaux font l’objet d’une surveillance quotidienne par le personnel compétent, permettant de détecter rapidement tout signe de douleur ou d’inconfort. Ces observations sont effectuées par le personnel de zootechnie, par le vétérinaire lors des contrôles réguliers et par les expérimentateurs. L'administration d'un médicament analgésique est prévue pour limiter les douleurs liées à la SpA. En cas de présence d’arthrites causant une difficulté de la mobilité des rats, l’alimentation humidifiée avec de l’eau sera mise à disposition dans la cage afin que les rats puissent s’alimenter correctement. Des points limites ont été définis et seront appliqués.
Choix des espèces
Le modèle animal choisi pour ce projet est le rat, en raison de sa pertinence préclinique et de son adéquation expérimentale mimant la SpA. Les rats surexprimant le gène d’intérêt permettent ainsi d’évaluer l’efficacité des traitements en fonction des atteintes cliniques. Les analyses cellulaires, moléculaires, histologiques et cliniques permettent d’appréhender le bénéfice fonctionnel global, tout en respectant les principes des 3R. Ainsi, l’utilisation des rats surexprimant le gène d’intérêt est essentielle afin de disséquer les mécanismes pathogéniques de la SpA. Par ailleurs, les expérimentations de modulation du microbiote doivent être réalisées chez le rat en vue d’une application chez l’Homme. Les animaux utilisés dans ce projet seront des rats à différents stades de développement allant de 3 semaines d’âge (correspondant au sevrage chez le rat : période de colonisation bactérienne) à l’adulte. Ce choix permet d’évaluer le rôle des composant du microbiote lors du développement de la SpA du rat.
Etude pilote d’essai pré-clinique de thérapie pharmacologique dans un modèle souris pour une neuropathie fatale chez l’Homme (EU2/3)
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
Objectifs
Ce projet multisite déployé sur 3 établissements concerne le développement d’une thérapie pharmacologique pouvant constituer un traitement curatif pour une maladie neuromusculaire fatale chez l’Homme et pour laquelle, il n’existe aujourd’hui aucun traitement curatif. Cette maladie est provoquée par des mutations d’un gène, et cela entraine des troubles moteurs et sensoriels chez les patients dès l’enfance. La thérapie pharmacologique a pour but de prévenir l’avancée de la pathologie, retardant son développement, voire même de restaurer les fonctions sensorimotrices chez des individus traités en post- symptomatique. Précédemment, nous avons développé un modèle animal (souris) qui reproduit pour la première fois les troubles moteurs et sensoriels retrouvés chez les patients. Nous avons élaboré une méthodologie avec ce modèle pour développer notre thérapie. L’objectif de cette étude multi-établissement est d’évaluer le potentiel thérapeutique d’une molécule déjà sur le marché pour d’autres indications sur une durée de traitement de 1 à 4 mois en analysant les effets sur le comportement et l’organisme de nos souris (analyses tissulaires et moléculaires).
Bénéfices attendus
La validation de notre protocole et l’évaluation des bénéfices d'une molécule chez la souris constituerait un premier pas vers une thérapie adaptable à l’Homme dans le cadre d’une maladie génétique.
Procédures
Les souris recevront la molécule quotidiennement par injection sous cutanée (30 secondes) dans l’établissement utilisateur (EU) 2. Les souris réaliseront une fois (à 3 mois) ou deux fois (à 3 et 6 mois) la série de 5 tests comportementaux (durée : entre 30s et 15mn) au sein de l’EU2. A la suite de ces tests, un électromyogramme mesurant la latence et l’amplitude de la réponse musculaire (réalisé sous analgésie et anesthésie, durée : 15-20mn) sera également réalisé dans l’EU2, à 3 mois ou à 3 et 6 mois. Ces tests permettront d’évaluer les capacités motrices et sensorielles des animaux permettant de rendre compte de l’efficacité de l’approche thérapeutique.
Impact sur les animaux
La manipulation répétée pour l’identification des géniteurs, leur mise en accouplements et la vérification des gestations causent un stress léger et court, qui s’atténue à mesure que les animaux s’habituent à l’expérimentateur. Nuisances dues au phénotype : les individus homozygotes peuvent présenter une altération de l’état général à partir de 15 mois. Néanmoins, cet âge ne sera pas atteint car trop tardif pour la reproduction en vue de la création de la cohorte et ou de la fenêtre étudiée dans cette étude. L’injection quotidienne sous cutanée de la molécule (durée 1 mn) peut induire un léger stress dû à la manipulation qui s’atténue à mesure que les animaux s’habituent. L’administration de la molécule peut entrainer une douleur et des réactions cutanées. Les tests de comportements peuvent causer un stresse modéré. Aucun autre effet indésirable n’est attendu à l’issu de ces éléments.
Devenir
La validation de ce protocole de thérapie pharmacologique sur les souris par des analyses comportementales et tissulaires, nécessite leur mise à mort afin d’étudier le phénotype tissulaire (prélèvement d’organes post-mortem pour analyses).
Remplacement
Le projet a pour but de valider un premier protocole pharmacologique pour cette maladie neuromusculaire fatale et incurable chez l’Homme. Le modèle poisson-zèbre a permis de mettre en évidence des effets au niveau physiologique et cellulaire de cette approche. Elle nécessite à présenter être validée dans un organisme modèle de mammifère. Le tissu nerveux ne pouvant être accessible chez l’Homme et les essais thérapeutiques ne pouvant être testés directement chez l’Homme, il est essentiel de prouver l’efficacité de notre approche dans une étude pré-clinique chez la souris.
Réduction
Les expériences seront réalisées avec la volonté de réduire au maximum le nombre d’animaux par condition expérimentale tout en conservant un nombre suffisant de souris par lot pour pouvoir analyser nos résultats de façon statistique et ne pas avoir besoin de reconduire ce type de projet. Le nombre d’individus inclus dans chaque procédure a été calculé à l’aide d’outils statistiques.
Raffinement
Le bien-être de notre modèle murin ne diffère pas du modèle sauvage durant le temps de l’expérimentation (6 mois maximum) permettant un hébergement en cage collective pour respecter leurs besoins sociaux. L’organisation des tests comportementaux seront précédés d’une phase d’entrainement et une période de récupération d’au moins une demi-journée voir 2 jours entiers est prévue afin de limiter au minimum le stress des animaux. Chaque animal sera surveillé de façon individuelle et de façon quotidienne. A chaque étape du projet, des points limites ont été établis pour soustraire l’animal à la souffrance.
Choix des espèces
Avec 98% d’identité protéique avec l’Homme, la souris constitue un modèle idéal pour reproduire les pathologies humaines afin de les étudier dans un contexte physiologique mais également de pouvoir tester et valider des approches thérapeutiques. L’étude réalisée sur notre modèle a montré qu’il reproduit pour la première fois les symptômes moteurs et sensoriels retrouvés chez les patients, justifiant son utilisation pour valider notre approche pharmacologique. Notre projet sera réalisé sur des femelles, dont les symptômes sont plus marqués que chez les mâles, au stade adulte (2 à 6 mois). Notre modèle souris présente des défauts moteurs et sensoriels décelables uniquement par des tests comportementaux entre 1 et 3 mois ; il est donc nécessaire de débuter la stratégie à un stade précoce symptomatique. La validation du protocole et l’évaluation des bénéfices au niveau comportemental et histologique doivent être évaluées au stade adulte pour évaluer les effets de la thérapie.
Caractérisation de deux modèles murins porteurs d’une mutation du gène Stac3
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
Le projet vise à caractériser in vivo les conséquences fonctionnelles et moléculaires d’une mutation associée à une myopathie tubulaire chez l’Homme, à l’aide de modèles murins génétiquement modifiés. À ce jour, aucun modèle animal spécifique de cette maladie n’existe, ce qui limite la compréhension des mécanismes physiopathologiques et le développement de thérapies ciblées. Cette myopathie est caractérisée, chez l’Homme, par une faiblesse musculaire progressive, une fatigue importante, une difficulté à marcher, une instabilité posturale et, dans les formes plus sévères, une atteinte respiratoire et une limitation majeure des activités de la vie quotidienne, rendant la maladie fortement invalidante. Trois modèles murins sont utilisés dans cette étude. Le premier reproduit fidèlement la mutation génétique la plus fréquemment observée chez les patients, ce qui lui confère une forte pertinence translationnelle. Le deuxième est un modèle dans lequel le gène est modifié soit dans l'ensemble de l'organisme, soit exclusivement dans le muscle, permettant de comparer les effets selon l'étendue de la modification. Le troisième est un modèle inductible dans le muscle squelettique, dans lequel la modification génétique est activée de manière ciblée à 4 semaines d'âge, afin d'évaluer les conséquences d'une perte complète de la fonction du gène sur la fonction musculaire. Les données obtenues devraient contribuer à mieux comprendre les mécanismes moléculaires de cette myopathie et à identifier des biomarqueurs fonctionnels et histologiques utiles pour le développement de stratégies thérapeutiques. Ce modèle animal unique, qui reproduit la forme génétique humaine la plus fréquemment observée, constituerait ainsi un outil essentiel pour la recherche translationnelle et l’évaluation préclinique de nouvelles thérapies.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre de mieux comprendre la physiopathologie de la myopathie tubulaire associée à cette mutation, en identifiant les mécanismes moléculaires et fonctionnels qui sous‑tendent la faiblesse musculaire et l’invalidité. Il conduira à la mise au point d’un premier modèle animal pertinent de cette maladie, reproduisant la forme génétique humaine la plus fréquemment observée et comblant un vide majeur dans la recherche préclinique sur cette pathologie rare. Ce modèle servira également à identifier des biomarqueurs fonctionnels et histologiques utiles pour suivre l’évolution de la maladie et évaluer l’efficacité de traitements potentiels. Il permettra de valider ou d’invalider des cibles thérapeutiques et de tester des approches pharmacologiques ou géniques dans un contexte proche de la situation humaine, avant tout essai clinique. À terme, ce travail ouvrira la voie à de futures stratégies thérapeutiques capables de ralentir la progression de la maladie, d’améliorer la force musculaire et la qualité de vie des patients, et de réduire l’invalidité liée à cette myopathie. Enfin, les connaissances acquises pourront également enrichir la compréhension des myopathies tubulaires et des troubles de la signalisation calcique musculaire, avec un impact potentiel sur d’autres pathologies musculaires rares partageant des mécanismes communs.
Procédures
Le phénotypage comportemental est réalisé chez l'animal vigile, sans anesthésie. L'enregistrement de l'activité locomotrice spontanée est effectué pendant un maximum de 22 h, période au cours de laquelle les animaux sont hébergés individuellement sans isolement sensoriel (ni olfactif ni auditif), toutes les 2 semaines à partir de 5 semaines. Les tests de coordination motrice (durée maximale de 4 minutes par essai) et d'endurance (durée maximale de 2 minutes par essai) sont réalisés toutes les 2 semaines à partir de 5 semaines. Les tests de force musculaire sont réalisés toutes les semaines à partir de 4 semaines, avec une durée maximale de 1 minute par essai. Ces tests sont répétés jusqu'à 16 semaines maximum. Les mesures de force musculaire in vivo consistent en l'enregistrement de la production de force des muscles antérieurs sous anesthésie profonde par inhalation d'un mélange gazeux continu. Chaque séance dure au maximum 15 minutes et est réalisée toutes les 2 semaines à partir de 5 semaines, jusqu'à 16 semaines maximum. Les mesures de force musculaire in situ impliquent une intervention chirurgicale mineure sous anesthésie générale profonde associée à une analgésie, dont l'administration ne dépasse pas 5 secondes. Chaque séance dure au maximum une heure et est réalisée une seule fois par animal, sans réveil, en fin de procédure (8 ou 16 semaines). L'induction génétique consiste en l'administration d'un agent inducteur, une fois par jour pendant 5 jours consécutifs, chez des souris âgées de 4 semaines, avec une durée de manipulation d'environ une minute par jour. Ces interventions sont conçues pour être aussi brèves et peu répétées que possible, tout en permettant la collecte des données nécessaires à la caractérisation complète du phénotype musculaire et à l'analyse moléculaire et histologique.
Impact sur les animaux
Les effets prévus sur les animaux dans le cadre de ce projet sont principalement liés aux manipulations expérimentales, à l'induction génétique et au phénotypage musculaire, et restent compatibles avec un niveau de souffrance modéré contrôlé. D'une part, les souris porteuses de la mutation ciblée développeront une faiblesse musculaire progressive, une fatigue accrue et une diminution de la force de préhension et de la performance locomotrice, en lien avec la myopathie tubulaire modélisée. D'autre part, dans les cas les plus sévères, des défauts de couplage excitation-contraction avec paralysie et difficultés respiratoires pourraient apparaître. Les risques de mortalité sont potentiellement élevés, justifiant les stratégies alternatives et un suivi clinique strict. Ces signes se traduiront par une mobilité réduite, une difficulté à marcher ou à maintenir l'équilibre lors des tests de coordination motrice et d'endurance, ainsi que par une perte de masse musculaire progressive chez les animaux les plus sévèrement atteints. Les procédures de phénotypage comportemental et locomoteur non invasif induiront un stress temporaire lié à la manipulation et au changement d'environnement, mais sans douleur ni lésion tissulaire. L'activité locomotrice spontanée de l'animal sera mesurée, ce qui impliquera un hébergement individuel pendant une durée maximale de 22 heures, sans isolement sensoriel (maintien du contact olfactif et auditif avec les congénères), afin de limiter au maximum le stress lié à la solitude. L'induction génétique à 4 semaines, ainsi que les procédures d'anesthésie générale à 8 ou 16 semaines, s'accompagneront d'un stress lié à la contention de l'animal (d'une durée de 15 secondes maximum) et au point de ponction, mais ces procédures seront réalisées de manière rapide et standardisée, avec une manipulation douce et une formation du personnel visant à minimiser l'anxiété. Des effets indésirables transitoires tels qu'une baisse d'appétit, une léthargie ou des troubles digestifs mineurs peuvent survenir après l'induction génétique
Devenir
Le sort prévu pour tous les animaux, consiste en leur mise à mort pour la collecte de tissus. La collecte terminale de muscles et d’organes est nécessaire pour corréler phénotype fonctionnel et analyses moléculaires/histologiques. Les prélèvements sont réalisés après la mise à mort, ce qui évite toute douleur supplémentaire.
Remplacement
Aucun modèle non animal ne permet actuellement de reproduire de manière satisfaisante la physiopathologie d’une myopathie tubulaire liée à cette mutation, ni de rendre compte de la complexité de la fonction musculaire in vivo, de la locomotion, de la fatigue et des interactions tissulaires. Les modèles cellulaires (cultures de myoblastes, lignées musculaires) ou les approches in silico ne permettent pas d’étudier l’ensemble du phénotype fonctionnel, ni la dynamique de la maladie au cours du temps dans un organisme entier. L’utilisation de souris génétiquement modifiées reste donc indispensable pour comprendre les mécanismes moléculaires de la pathologie, valider la pertinence de cibles thérapeutiques et tester des approches précliniques. Le modèle animal développé reproduit génétiquement la forme humaine de la maladie la plus fréquemment observée, ce qui renforce sa pertinence translationnelle et limite, à l’avenir, le recours à d’autres modèles animaux moins ciblés ou moins représentatifs. En ce sens, le choix de ce modèle murin répond à une nécessité scientifique forte et constitue une application rigoureuse de la règle de remplacement, dans la mesure où aucun système non animal ne peut aujourd’hui remplacer l’animal dans ce contexte spécifique.
Réduction
Le plan expérimental repose sur une répartition optimisée des lots (un lot par stratégie de recombinaison) avec un effectif par génotype (contrôles, hétérozygotes, homozygotes) calculé pour détecter des différences biologiquement significatives dans la force musculaire, la locomotion et la morphologie, sans surdimensionnement inutile. Les procédures de phénotypage non invasif et les mesures de force musculaire in vivo et in situ sont regroupées autant que possible sur les mêmes animaux, afin d'obtenir un maximum d'informations fonctionnelles par individu. Les prélèvements terminaux de muscles et d'organes sont réalisés sur chaque animal à la fin de la période de traitement ou de survie, ce qui permet de corréler données fonctionnelles et analyses moléculaires/histologiques sans multiplier les cohortes. Enfin, le recours à un modèle animal unique, reproduisant génétiquement la forme humaine la plus fréquemment observée, évite le développement de plusieurs modèles redondants. Cette approche limite, à l'avenir, le besoin d'animaux supplémentaires pour des études précliniques ultérieures.
Raffinement
Le bien être des nouveaux nés est surveillé quotidiennement par observation clinique (état général, activité, présence d'une poche de lait, interaction avec la mère et les congénères) et par pesée régulière afin de détecter précocement tout signe de détresse, de retard de croissance ou de souffrance. Au sevrage vers 4 semaines, les animaux sont pesés 2 à 3 fois par semaine afin de surveiller leur état général ; en cas de perte de poids, la pesée est effectuée quotidiennement pour suivre l'évolution et adapter rapidement la prise en charge. En cas de difficultés de locomotion ou de prise alimentaire, de la nourriture en gel est ajoutée dans les cages pour faciliter l'accès à la nourriture et prévenir la dénutrition. Les procédures de phénotypage comportemental et locomoteur sont non invasives et réalisées chez l'animal vigile, avec une durée de test strictement limitée et une fréquence régulée pour éviter la fatigue et le stress cumulatif. Les mesures de force musculaire in vivo et in situ sont réalisées sous anesthésie générale profonde et anti douleur, avec une durée d'anesthésie minimale, une surveillance respiratoire continue et un maintien de la température corporelle afin de préserver le bien être de l'animal. Les injections sont réalisées avec une contention douce et une manipulation rapide. L'isolement des animaux pour la mesure de l'activité locomotrice spontanée est limité à 22 heures maximum et réalisé sans isolement sensoriel (contact olfactif et auditif maintenu avec les congénères). Enfin, la mise à mort en fin de procédure, suivie de prélèvements terminaux, évite la poursuite de l'expérience au delà d'un stade où la progression de la myopathie pourrait entraîner une détérioration importante de l'état des animaux.
Choix des espèces
Ce projet vise à mieux comprendre une maladie musculaire héréditaire en utilisant des souris comme modèle. Les souris sont choisies car elles permettent de reproduire de façon fiable les anomalies musculaires observées chez l’homme, notamment la forme génétique la plus fréquente de cette maladie, tout en offrant un contrôle génétique précis grâce à des outils modernes de modification du génome. Ce modèle pourrait également servir de base pour évaluer de futures approches thérapeutiques visant à corriger ou atténuer les effets de cette maladie. Les souris seront utilisées uniquement après le sevrage, à partir de 4 semaines d’âge, puis suivies jusqu’à 16 semaines. Ces stades correspondent à des animaux jeunes puis adultes, ce qui permet d’étudier à la fois l’apparition et l’évolution de la maladie dans le temps. Des tests fonctionnels, des analyses musculaires et des examens histologiques seront réalisés pour caractériser précisément les effets de la mutation étudiée sur la force et la structure des muscles.
Rôle de la surexpression d’une protéine membranaire dans le déclenchement des neuropathies périphériques héréditaires
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
Ce projet vise à étudier un modèle murin génétiquement modifié susceptible de reproduire les symptômes d'une neuropathie périphérique héréditaire de type Charcot-Marie-Tooth (CMT). Ces souris feront l'objet d'un suivi longitudinal par des évaluations comportementales et électrophysiologiques régulières, afin d'identifier des marqueurs cliniques et biologiques pouvant contribuer à l'amélioration du diagnostic génétique des patients atteints de CMT non résolus.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet concernent principalement la compréhension et la prise en charge des neuropathies périphériques de type CMT. En testant l’hypothèse qu’une surexpression ciblée d’une protéine de remodelage membranaire peut déclencher ou aggraver un phénotype de neuropathie périphérique dans un modèle prédisposé, le projet permettra de mieux définir le rôle potentiel de cette protéine comme gène de risque ou gène causal dans les formes non résolues de CMT. Sur le plan diagnostique, ces résultats pourraient justifier l’intégration de ce gène au panel d’analyses génétiques proposé aux patients CMT non diagnostiqués, en particulier pour rechercher des mutations à gain de fonction ou des duplications. Sur le plan thérapeutique, l’identification d’un déséquilibre fonctionnel entre deux protéines clés du trafic membranaire pourrait ouvrir la voie au développement de stratégies ciblant cet équilibre (par exemple, ajustement de l’expression ou de l’activité de l’une des protéines) afin de prévenir ou atténuer la neuropathie périphérique.
Procédures
Les animaux seront soumis à des tests comportementaux et fonctionnels non invasifs (animaux vigiles), à une procédure instrumentale sous anesthésie générale à l’isoflurane. Les tests non invasifs sont réalisés hebdomadairement de 8 à 16 semaines, cependant, un enregistrement anticipé pourra être effectué si l'état clinique de l'animal l'exige, conformément aux points limites définis dans le protocole (1-15 min par animal, par test et par semaine). Un enregistrement de l’activité musculaire est réalisé à deux reprises chez chaque animal (à 8 et 16 semaines), pour une durée maximale de 15 minutes par session, avec une surveillance respiratoire continue.
Impact sur les animaux
Les effets prévus sur les animaux résultent à la fois des manipulations expérimentales et des nuisances liées aux mutations. Les tests sur animaux vigiles peuvent induire un stress transitoire, une fatigue musculaire ou une anxiété modérée, mais ces effets sont limités en durée et en intensité, avec des périodes de repos suffisantes entre essais. L’enregistrement de l’activité musculaire , réalisé sous anesthésie générale à l’isoflurane, comporte un risque anesthésique minimal (dépression respiratoire, hypothermie) et une douleur ou irritation locale potentielle au site d’insertion des électrodes, compensée par la surveillance continue. Les mutations génétiques induisent un phénotype dommageable caractérisé par des déficits moteurs progressifs et une hypotrophie musculaire au cours du temps. Globalement, les effets indésirables prévus sont légers à modérés et transitoires pour les manipulations, mais chroniques et progressives pour les animaux porteurs de la double mutation ; ils sont maîtrisés par des protocoles de raffinement, de surveillance clinique quotidienne et de points limites prédéfinis permettant l’intervention ou la mise à mort en cas de détresse importante.
Devenir
Le sort prévu pour tous les animaux consiste en leur mise à mort en fin d’expérience, après la réalisation des tests comportementaux, fonctionnels à 16 semaines maximum. La mise à mort est suivie d’une collecte terminale de tissus (muscles, nerfs périphériques et, le cas échéant, cerveau ou moelle épinière), nécessaire pour corréler le phénotype fonctionnel avec les analyses histologiques, moléculaires et ultrastructurales.
Remplacement
Aucune méthode alternative (in vitro, in silico ou autre modèle non animal) ne permet actuellement de reproduire de manière fiable l’ensemble des interactions entre la protéine de remodelage membranaire et la protéine de trafic intracellulaire dans un organisme intégré, ni d’évaluer simultanément les déficits musculaires et neurologiques, la sensibilité périphérique et la conduction nerveuse. Les modèles cellulaires ou bioinformatiques existants ne suffisent pas à remplacer le modèle murin pour caractériser un phénotype de neuropathie périphérique de type CMT (Charcot Marie Touth) et ses corrélats fonctionnels. L’expérimentation animale est donc justifiée à ce stade, en accord avec le principe de remplacement qui impose de n’utiliser des animaux que lorsqu’aucune autre approche ne peut fournir le même niveau d’information.
Réduction
Le principe de réduction est appliqué en minimisant le nombre d’animaux utilisés tout en garantissant une puissance statistique suffisante pour répondre aux objectifs scientifiques. Le projet prévoit 80 souris réparties en 4 lots (20 animaux par lot, 10 mâles et 10 femelles), ce qui permet d’atteindre une puissance statistique adaptée aux paramètres fonctionnels et histologiques attendus, sans sur‑échantillonnage. Cette estimation s’appuie également sur nos connaissances sur le modèle murin utilisé et les variabilités attendues dans les paramètres fonctionnels et histologiques. Les prélèvements terminaux de muscles et d’organes sont réalisés sur chaque animal en fin de procédure, ce qui permet de corréler données fonctionnelles et analyses moléculaires/histologiques sans multiplier les cohortes. Les protocoles sont standardisés et optimisés (durée des tests, conditions d’hébergement, conditions d’anesthésie, périodes de repos) pour réduire la variabilité et éviter de devoir répéter des expériences. Un suivi clinique quotidien et des points limites prédéfinis permettent de détecter précocement toute détresse, ce qui contribue également à la réduction en évitant de poursuivre des expériences sur des animaux dont l’état de santé se dégrade.
Raffinement
Le principe de raffinement est appliqué tout au long du projet afin de réduire au minimum la douleur, la souffrance et l’angoisse des animaux. Les souris sont élevées dans des cages enrichies (tunnels, copeaux épais, nids), avec température et hygrométrie contrôlées, cycle lumière/obscurité standardisé, groupées par 5 maximum, alimentation et eau ad libitum, et sont manipulées régulièrement pour limiter le stress lors des tests. En cas de difficulté à se nourrir ou à boire, une nourriture en gel est proposée afin de faciliter l’hydratation et l’alimentation, et de prévenir la déshydratation ou la malnutrition. Les tests comportementaux non invasifs sont limités en durée, réalisés dans un environnement calme, avec des périodes de repos d’au moins 15 minutes entre essais. L'enregistrement de l’activité musculaire est réalisée sous anesthésie générale, avec surveillance continue de la respiration et de l’état général. Les souris sont utilisées pour plusieurs types d’analyses (tests comportementaux, tests de coordination et de force, tests de sensibilité mécanique et thermique, enregistrement de l’activité musculaire , analyses histologiques et moléculaires), ce qui maximise l’information obtenue par animal et évite de multiplier les expériences redondantes Un suivi clinique quotidien est mis en place pour détecter précocement tout signe de souffrance (perte de poids ≥ 15% sur une semaine à partir du poids maximum, difficulté à se nourrir ou à boire, déficits moteurs sévères, comportement de douleur, altération de l’état général), et tout animal atteignant un point limite prédéfini est mis à mort sans délai. Ces mesures garantissent que les conditions de l’expérience sont optimisées pour le bien être animal, tout en préservant la validité scientifique des données.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce souris (Mus musculus) repose sur sa pertinence comme modèle biologique pour l’étude des myopathies et neuropathies périphériques de type CMT, ainsi que sur l’existence de modèles génétiquement modifiés permettant de reproduire de manière fiable les déficits musculaires et neurologiques étudiés. La souris offre une bonne reproductibilité, un temps de génération court et des outils génétiques et analytiques bien établis, tout en restant suffisamment proche de l’humain pour permettre une translation raisonnable des résultats. Les animaux sont utilisés à partir de 8 semaines (âge adulte jeune) jusqu’à 16 semaines, stade auquel le phénotype musculaire et neurologique lié aux mutations est déjà installé mais encore progressif, ce qui permet d’évaluer l’impact de la surexpression de la protéine de remodelage membranaire sur l’évolution de la maladie. Ce choix de stades de développement évite les périodes néonatales ou très avancées de la vie, où la gestion des animaux et l’interprétation des données seraient plus complexes, tout en couvrant une fenêtre temporelle pertinente pour détecter des effets précoces et durables sur la fonction neuromusculaire.
Identification de virus adéno-associé pour édition du génome des cellules satellites du muscle squelettique
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
Les cellules satellites du muscle squelettique sont essentielles pour la régénération, et peut-être la population cellulaire clé pour les thérapies géniques pour lutter contre des myopathies, comme la dystrophie de Duchenne (DMD). Les cellules satellites sont entourées par plusieurs types de cellules. Les thérapies pour certaines maladies musculaires pourraient être améliorées en ciblant ces cellules souches, et en évitant l’expression du transgène (gène thérapeutique qui remplace le gène défectueux causant la maladie) dans d’autres cellules, qui pourraient déclencher des réponses immunitaires. Aujourd’hui la thérapie génique repose fortement sur l’utilisation de virus adéno-associé (AAV). Les différents variants du virus ont des capacités différentes d’infecter des organes et populations cellulaires spécifiques. En modifiant les protéines de surface des virus, les capsides, des équipes autour du monde cherchent à trouver des variants d’AAV encore plus spécifiques que ceux trouvés dans la nature. Nous allons utiliser des AAV avec des capsides variées pour identifier les meilleurs variants qui peuvent cibler les cellules satellites du muscle squelettique. Des rats d'une souche type sauvage ou avec une dystrophie provoquée par mutation du gène Dmd recevront une injection du virus par traitement qui circule dans tout le corps. On vérifiera que les cellules satellites sont bien ciblées en les isolants du tissu, en les examinant individuellement et en analysant leur ADN et ARN. Quelques virus seront également testés pour leur capacité de guérir la dystrophie.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à identifier des capsides qui permettent une expression de transgène spécifique pour les cellules souches du muscle squelettique. Une telle capside n’est pas connue à ce jour, donc l’identification sera une avancée importante pour la thérapie génique du muscle. Du point de vue clinique, ces capsides seraient essentielles pour des thérapies géniques ciblées pour les cellules souches, pour éviter des effets hors-cible et des réponses immunitaires.
Procédures
Les animaux seront soumis à une seule injection qui dure environ 30 minutes avec anesthésie. 48 animaux seront soumis à des tests de force, qui durent également environ 30 minutes. Cinq mesures successives seront effectuées, avec un temps de repos minimum de cinq minutes entre chaque essai.
Impact sur les animaux
Nous attendons une douleur légère liée avec les injections systémiques et intramusculaires, qui ne nécessite pas de traitement analgésique. Les rats DMD ne présentent pas des effets délétères majeurs du phénotype avant l’âge de 10 mois, et dans ce projet, ils seront mis à mort entre 1 et 3 mois.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort pour récupérer les prélèvements nécessaires aux analyses histologiques et moléculaires.
Remplacement
Les variants d’AAV ont déjà été testés dans d’autres modèles, dont la souris. Plusieurs expériences seront avec des bibliothèques de variants, ce qui permet de tester des millions de variants dans un seul animal. La complexité de la niche des cellules souches du muscle ne peut pas être reconstitué in vitro, et c'est donc essentiel que ces expériences soient faites dans des rats, pour examiner la spécificité des capsides.
Réduction
Le nombre d’animaux soumis aux expérimentations avec AAV est nécessaire pour la cytométrie en flux, l’extraction d’ADN, et les coupes histologiques. Nous avons optimisé la correction des données avant analyse statistique. Le calcul de puissance statistique nous recommande d’utiliser 8 rats par groupe. Ce nombre a été validé avec d’autres projets similaires terminés. Les données seront analysées avec des tests ANOVA.
Raffinement
Les animaux sont élevés en portoirs à cages ventilées, dans des pièces dont la température et l’hygrométrie sont contrôlées, monitorées et fidèles à la règlementation. Pour le bien-être des rats, nous avons fait le choix des plus grandes cages disponibles sur le marché, de sorte qu’ils peuvent marcher, courir et se dresser sur leurs pattes arrière. Cet exercice spontané quotidien est pleinement justifié pour des rats dont nous évaluons les capacités locomotrices. Les animaux ont un accès à volonté à la nourriture et à l’eau. Le cycle d’éclairage est de 12h par jour. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères, avec un nombre par cages adapté à leur taille. 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 seront habitués dès leur plus jeune âge à être manipulés régulièrement, le plus en douceur possible. Le suivi des animaux sera conduit par un personnel par ailleurs compétent pour reconnaître, quantifier, atténuer ou supprimer les signes de douleur ressentie chez les animaux. Une grille d’évaluation critériée de la douleur et des points limites pour cette lignée a été établie. Les rats seront constamment évalués en observant individuellement les animaux, week-ends et jours fériés inclus. Toute atteinte des points limites sera suivi d’une action correctrice précisée sur la grille. En cas d’absence de bénéfice (trouble irréversible), nous procéderons à la mise à mort compassionnelle de l’animal avant qu’il ne souffre.
Choix des espèces
Nous avons choisi le rat pour des raisons multiples. Le rat est un mammifère et la conservation des fonctions et protéines entre mammifères suggère qu'un AAV qui peut infecter les cellules satellites du muscle de rat aura une capacité similaire d'infecter les cellules satellites du muscle humain. Les AAVs seront injectés à 4 semaines d’âge, quand le muscle se forme toujours, parce que les cellules satellites sont plus accessibles au virus à ce stade.
Étude de l’effet d’une molécule visant à protéger le cœur et les muscles dans la dystrophie musculaire de Duchenne chez le rat
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Objectifs
La dystrophie musculaire de Duchenne (ou myopathie de Duchenne) est une maladie génétique grave causée par une mutation sur le gène codant pour la dystrophine, une protéine essentielle au bon fonctionnement des muscles. Elle touche uniquement les garçons et entraîne une faiblesse musculaire progressive, affectant à la fois les muscles du corps et le cœur. Avec le temps, ces faiblesses conduisent généralement à un décès prématuré causé par une insuffisance cardiaque et respiratoire. À ce jour, il n’existe pas de traitement permettant de guérir la maladie, bien que plusieurs approches thérapeutiques soient en cours de développement. De nombreuses études ont montré que certaines graisses nommé « oméga-3 », issus de l’alimentation, ont des effets bénéfiques sur l’organisme. Ils aident à réduire l’inflammation et à améliorer certains paramètres sanguins, en particulier en diminuant des lipides comme les triglycérides. Ces oméga-3 protègent le cœur et les muscles, notamment en maintenant un bon équilibre du calcium à l’intérieur des cellules. Plus récemment, notre équipe a mis en évidence qu’un dérivé d’un oméga-3, possède des propriétés protectrices. Ce dérivé est capable de réduire les troubles du rythme cardiaque, l’inflammation et certains problèmes musculaires, en particulier au niveau du diaphragme. Dans le cadre de la myopathie de Duchenne, les atteintes musculaires et cardiaques ont, notamment un mécanisme commun les altérations de la régulation du calcium. L’objectif de ce projet est donc de déterminer si les effets d’un traitement avec la molécule peuvent limiter l’évolution d’un modèle de rat atteint de myopathie de Duchenne.
Bénéfices attendus
Si les améliorations observées chez ces animaux concernant la mobilité, les fonctions respiratoires et cardiaques sont confirmées, ces résultats pourraient potentiellement ouvrir la voie à des études chez l’humain et servir de base au développement de futurs traitements. Au-delà des avancées scientifiques, ce projet pourrait apporter des bénéfices concrets aux patients et à leurs familles, en orientant la recherche vers des stratégies thérapeutiques capables d’améliorer la qualité de vie, ce qui contribuerait à prolonger l’espérance de vie.
Procédures
Dans ce projet, les animaux seront répartis en plusieurs groupes et suivront différentes procédures expérimentales. Un premier groupe de 32 animaux recevra une injection. Un second groupe de 18 animaux sera équipé d’un petit dispositif implanté sous la peau, permettant d’administrer le traitement de manière continue et contrôlée. Deux groupes de 23 animaux chacun recevront à la fois ce dispositif d’administration du traitement (une pompe osmotique) et un petit capteur implanté permettant de suivre à distance l’activité du cœur (un capteur télémétrique). Ces animaux bénéficieront également d’examens d’imagerie du cœur (des échocardiographies) réalisés sous anesthésie, ainsi que de prélèvements sanguins, effectués cinq fois au total, dans le cadre de procédures à court et moyen terme. Un dernier groupe de 23 animaux sera suivi sur une période plus longue. Le dispositif d’administration du traitement sera renouvelé toutes les quatre semaines, jusqu’au décès de l’animal. Les interventions sont brèves : les injections durent moins de 5 minutes, les imageries cardiaques environ 15 minutes, les mesures d’activité respiratoire et de force 30 min, et la mise en place des dispositifs implantés moins de 30 minutes. Toutes les procédures invasives sont réalisées sous anesthésie. Un suivi régulier est assuré afin de limiter au maximum la douleur, le stress et l’inconfort des animaux tout au long de l’étude.
Impact sur les animaux
Les rats malades qui ne reçoivent pas de traitement vont vivre la maladie, présentant un niveau de stress plus élevé, dont les premières manifestations cliniques apparaissent généralement à partir de 3 semaines. Pour ces animaux, la maladie progressant, leur état devrait se détériorer entre 6 et 10 mois jusqu’au décès autour de 12 mois, au plus tard. Des effets peuvent survenir lors de l’implantation unique du capteur télémétrique et de la pompe osmotique, ainsi qu’au cours des anesthésies gazeuses nécessaires aux échocardiographies. Ces effets incluent principalement un inconfort ou une douleur légère au site d’implantation, une inflammation locale passagère, ainsi qu’un stress lié aux manipulations. Les anesthésies gazeuses peuvent entraîner une fatigue, une désorientation brève au réveil et une baisse de la température corporelle. L’ensemble de ces manifestations est généralement de courte durée et disparaît spontanément, sans séquelles.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue de la procédure afin de prélever les échantillons nécessaires aux analyses biochimiques, histologiques et moléculaires.
Remplacement
Les dystrophies musculaires notamment de Duchenne touchent plusieurs organes (les muscles, le cœur, le cerveau ...). Avant toute expérimentation animale, ce traitement a fait l’objet d’études approfondies sur des cellules, assurant une compréhension des mécanismes biologiques impliqués. L’administration de la molécule a déjà montré des effets bénéfiques sur le muscle et le cœur validés dans des modèles expérimentaux rigoureux, chez la souris ensuite chez le cochon, pour des applications proches (une altération du diaphragme). Cette démarche progressive garantit que l’utilisation d’animaux est strictement limitée aux questions scientifiques qui ne peuvent être résolues autrement, tout en respectant les principes éthiques.
Réduction
L’équipe de recherche possède une solide expérience sur cette lignée animale. Des analyses statistiques ont été réalisées pour déterminer le nombre minimal d’animaux nécessaires grâce aux essais déjà obtenus, tout en garantissant la robustesse des résultats. Pour ce projet, nous avons conçu une série de procédures complémentaires, chacune optimisée pour limiter l’utilisation d’animaux. En effet, les expériences sont planifiées pour combiner plusieurs mesures sur un même animal. Chaque animal est suivi précisément, ce qui réduit le risque de perte et donc le besoin d’en utiliser plus. Les procédures sont répétées uniquement si nécessaire. Certaines procédures reposent sur un suivi au long terme permettant que chaque animal soit observé à plusieurs moments et puisse être comparé, ce qui augmente la précision statistique sans avoir besoin d’en utiliser davantage.
Raffinement
Les animaux sont habitués dès leur plus jeune âge à un contact doux et régulier afin de limiter le stress lié aux manipulations. Chaque jour, un temps d’interaction est prévu pour maintenir une relation calme et positive avec les intervenants. De plus, des séances de jeux dans des espaces plus larges seront ponctuellement effectuées. Ils sont hébergés en groupe dans un environnement confortable favorisant leur bien-être La prise en charge de la douleur est assurée tout au long des procédures, de façon préventive et curative si nécessaire, grâce à l’administration de médicaments destinés à l’anesthésie et au soulagement de la douleur. Pour détecter rapidement tout signe de souffrance, des critères de suivi du bien-être ont été établis et évalués quotidiennement, y compris les week-ends et jours fériés. Ces critères concernent l’apparence générale des animaux (pelage, yeux), leur comportement (mobilité, interactions) et leur état physique (masse corporelle). En cas de signe de douleur ou de gêne, des mesures adaptées sont mises en place immédiatement : surveillance renforcée et traitement médicamenteux pour réduire ou éliminer la douleur.
Choix des espèces
Le rat est un mammifère proche de l’être humain sur le plan biologique, ce qui en fait un bon modèle d’étude. Il partage de nombreux aspects avec l’humain, concernant la structure et le fonctionnement des organes ainsi que les processus métaboliques. Grâce aux avancées récentes en génétique, il est aujourd’hui possible de reproduire chez le rat certaines maladies humaines, notamment les troubles musculaires, de manière très fidèle. Ce modèle conserve par ailleurs les avantages propres aux rongeurs : une courte durée de gestation, une taille adaptée aux études expérimentales et une durée de vie compatible avec l'observation dans un temps raisonnable d'effets à long terme des médicaments testés sur des individus âgés. Il est un excellent complément aux autres modèles. Les animaux seront suivis dès 5 semaines afin d’évaluer l’effet du traitement sur la durée, en observant les signes cliniques de la maladie, notamment la motricité, la respiration et le fonctionnement cardiaque.