Etude de l’efficacité et de la biodistribution d’un produit de thérapie génique dans un modèle de rats reproduisant différents stades de la myopathie de Duchenne

La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie neuromusculaire affectant uniquement les garçons. La pathologie est causée par des mutations du gène DMD qui entraînent la perte de la dystrophine, une protéine indispensable à la fonction des muscles. En l’absence de dystrophine, les muscles subissent une diminution progressive et généralisée de force amenant à une perte des capacités motrices, souvent compliquée par une faiblesse respiratoire et/ou cardiaque. La dystrophie musculaire de Duchenne se manifeste dès les premières années de la vie et réduit la qualité et l’espérance de vie des patients. Notre laboratoire a développé un candidat-médicament pour soigner cette pathologie. Le candidat est composé d’un transporteur permettant d’apporter dans les muscles un gène capable de produire la protéine déficiente. Ce produit est actuellement évalué dans un essai clinique chez des patients âgés de 6 à 10 ans. Puisque la maladie est différente selon l’âge du patient, l’agence européenne du médicament nous demande de réaliser de nouvelles études précliniques dans le modèle murin de la pathologie afin d’anticiper l’application de notre produit à une population pédiatrique très jeune (0 à 4 ans), et à une population non ambulante de moins de 18 ans. Dans les études précliniques de ce projet, nous utiliserons le modèle de rongeur le plus pertinent de pathologie de Duchenne, le rat DMD, qui reproduit les symptômes musculaires, cardiaques et respiratoires de la pathologie. L’efficacité thérapeutique sera analysée à court et long terme dans chacune des deux populations animales, en utilisant un intervalle de doses allant de la dose testée en clinique jusqu’à des doses supérieures déterminées sur la base des données de la littérature.

Le bénéfice thérapeutique des approches thérapeutiques utilisant des produits similaires au nôtre a déjà été démontré dans de nombreux modèles animaux, et dans plusieurs études cliniques (dont la nôtre) chez des patients atteints de la myopathie de Duchenne. Cependant, aucune étude n’a encore permis d’évaluer l’efficacité de notre produit chez des patients très jeunes (moins de 4 ans) ou chez des patients présentant une forme très sévère de la maladie (patients non ambulants de moins de 18 ans). Cette étude nous permettra de déterminer si notre produit présente les mêmes effets thérapeutiques dans ces 2 populations de patients que dans la population en cours de traitement (enfants de 6 à 10 ans). Elle pourrait nous conduire à ajuster la dose si le produit s’avérait moins efficace dans l’une ou l’autre de ces 2 populations (voire dans les deux).

Afin d’identifier le fond génétique de l’animal, un prélèvement d’un bout de queue sera réalisé sur chaque animal. En cas de doute sur l’échantillon, un deuxième prélèvement sera réalisé à l’oreille au cas par cas. Chacun de ces gestes ne durera en moyenne pas plus d’une minute. Les molécules thérapeutiques seront délivrées par une injection intraveineuse unique sur rat éveillé (durée moyenne 2 minutes). Des prélèvements sanguins seront réalisés au cours du temps sur rat éveillé (durée moyenne 2 minutes) : ces prélèvements seront réalisés 1 fois par semaine au maximum. Les rats seront soumis à des tests permettant de mesurer la fonction de différents organes (maximum 1 fois par mois): mesure de l’activité électrique du cœur (durée moyenne 30 min), mesure de l’activité électrique du muscle (durée moyenne 15 min), mesure de la fonction cardiaque (durée moyenne 20 min), mesure de la fonction respiratoire (durée moyenne 30 min), mesure d’activité et de mobilité et mesure de composition corporelle (durée moyenne 15min).

Les animaux ont une maladie qui atteint les muscles, la respiration et le cœur. La maladie s’aggrave avec le temps. Les animaux ont des difficultés de plus en plus importantes pour bouger et respirer. Ils seront maintenus en contention manuelle ou dans une boite à contention, ce qui pourrait entrainer un stress. Certains actes d’évaluation de la fonction des organes seront réalisés sous anesthésie. Des douleurs locales pourraient être ressenties au moment du prélèvement d’un bout de queue ou d’oreille, des injections du traitement thérapeutique, des injections de molécules anesthésiques ou antidouleurs, ainsi qu’au moment des prélèvements de sang. Des lésions locales de type inflammatoire accompagnées de douleurs localisées pourraient apparaitre lors de certains tests de mesure de la fonction musculaire. Des irritations de la peau pourraient être observées à l’endroit de l’épilation nécessaire pour la mesure de la fonction cardiaque. Toutes les nuisances possibles sont localisées et réversibles, ce qui constitue pour l’animal un niveau global de contrainte modérée.

Les animaux seront euthanasiés pour permettre le prélèvement des tissus et les analyses histologiques et moléculaires.

Les rongeurs sont les modèles animaux les plus couramment utilisés par la communauté scientifique pour mesurer l’efficacité de médicaments pour la maladie de Duchenne (DMD), pathologie qui affecte le bon fonctionnement des muscles et du cœur. Le modèle de souris de cette maladie permet une évaluation très complète des différents muscles, mais ne reproduit pas l’atteinte cardiaque typique des Hommes affectés par la maladie. Le rat est le seul modèle de rongeur reproduisant tous les aspects de la pathologie (atteinte des muscles et du cœur). L’utilisation du modèle de rats DMD permettra donc de valider l’effet du traitement sur l’ensemble des organes affectés par la pathologie. De plus, afin de pouvoir comparer les résultats avec les données historiques, les agences réglementaires exigent que l’évaluation des effets du produits soit réalisée sur le modèle animal de rats utilisé lors des études précliniques précédentes. Afin de modéliser une population de patients DMD âgés de moins de 4 ans, les rats juvéniles auront entre 1 à 15 jours au moment du traitement puis entre 3 à 18 mois à l’euthanasie afin d’évaluer les effets à court et à long terme. Afin de modéliser une population de patients DMD non ambulants de moins de 18 ans, les rats auront entre 6 à 9 mois en début de traitement et entre 9 à 18 mois à l’euthanasie pour permettre l’évaluation des effets à court et long terme.