Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 22/11/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-202339)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La Dystrophie Myotonique de type 1 (DM1) est une maladie génétique causée par l’élongation anormale d’une séquence répétée (CTG). Cette maladie touche tout l’organisme mais est particulièrement caractérisée par une myotonie (défaut de relaxation musculaire), une faiblesse musculaire progressive, des troubles cardiaques et cognitifs. Au niveau cellulaire, les ARN messagers mutés vont s’accumuler dans le noyau des cellules sous forme d’agrégats (appelés foci) et induire des dérégulations moléculaires à l’origine des symptômes chez les patients. Ainsi, une protéine a été identifiée comme l’acteur moléculaire majeur dans cette maladie en conduisant à des dérégulations dont certaines ont été associées à des symptômes cliniques, provoquant notamment le défaut de relaxation musculaire suite à une contraction volontaire. Actuellement il n’existe pas de traitement pour cette maladie. Une approche pharmacologique par le repositionnement de médicaments déjà approuvés par les agences réglementaires et / ou déjà utilisés chez l’homme est envisageable. Ainsi, les résultats d’un criblage utilisant des médicaments utilisés dans d’autres maladies a permis d’identifier des petites molécules capables de réduire la formation de foci ou d’augmenter le niveau de protéines d’intérêt dans les cellules de patients et, finalement, de corriger les défauts moléculaires de la maladie.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La dystrophie myotonique de type 1 (DM1) est la maladie musculaire la plus fréquente chez l’adulte (1 personne sur 8000 en moyenne au niveau mondial). Cette pathologie est très invalidante et ne touche pas identiquement chaque patient. Chez les patients, le degré d’atteinte est corrélé à des tailles différentes de mutations. Actuellement Il n’y a encore aucun médicament pour cette maladie. L’attente des patients pour un traitement ciblé est donc très forte. L’objectif principal de ce projet est l’identification et l’évaluation de composés thérapeutiques par repositionnement de molécules déjà utilisées et validées dans d’autres maladies qui permettraient une amélioration des symptômes spécifiques à la DM1 dans les modèles murins, pour ensuite passer à des essais chez l’homme. Le repositionnent de ces molécules pourraient bénéficier rapidement à l’ensemble des patients atteints de la DM1.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Certains animaux seront soumis à un régime alimentaire spécial pendant 4 à 8 semaines (animal vigil, prise alimentaire spontanée). Tous les animaux subiront une injection par voie intra-péritonéal à raison de 5 fois par semaines pendant 4 semaines (animal vigil, 20 injections maximum). L’injection ne depassera pas 30 secondes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Le régime alimentaire spécial donné aux souris génétiquement modifiées induira un phénotype tel que la myotonie (défaut momentané de relaxation musculaire après une contraction) et de la faiblesse musculaire provoquant une baisse générale d’activité. Ces phénotypes ne sont pas dommageables pour ces souris. Les injections en intrapéritonéales étalées sur 4 semaines pourraient induire une légère douleur au point d’injection et un stress léger lors des manipulations, tout comme la contention nécessaire à l’injection ou les manipulations lors des mesures du poids effectuées deux fois par semaines à partir du début des injections Les différents traitements sont connus, mais pourraient avoir des effets indésirables dans de rare cas tels que des diarrhées ou une perte de poids.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux qui entreront dans ce projet seront euthanasiés à la fin de la procédure à laquelle ils seront associés. En effet, dans le cadre de l’évaluation d’approches thérapeutiques comme celles décrites dans ce projet, nous devons vérifier la correction des symptômes moléculaires au niveau des tissus cibles. Dans le cas du modèle murin de Dystrophie Myotonique de type 1 (DM1) que nous allons utiliser, nous devons vérifier l’efficacité de notre traitement au niveau des muscles squelettiques (nous analysons généralement 3 muscles par souris : tibial antérieur, gastrocnémien et quadriceps, mais aussi le diaphragme et le coeur) ce qui rend strictement nécessaire l’euthanasie en fin de procédure afin de prélever les organes. Ces marqueurs moléculaires sont très spécifiques à la maladie et corrèlent très bien avec l’état de sévérité et donc également avec l’efficacité du traitement.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Dans un objectif de REMPLACEMENT, une sélection in vitro des composés thérapeutiques dans des modèles cellulaires de la maladie (Dystrophie Myotonique de Type 1 ou DM1) sera effectuée avant toute utilisation dans un organisme vivant. Cependant les modèles in vitro de cellules musculaires restent imparfaits puisqu’ils ne reproduisent pas le contexte tissulaire adulte de la fibre musculaire qui est une cellule hautement spécialisée et différenciée. L’évaluation in vivo de l’efficacité des différents composés thérapeutique nécessite d’avoir recours à des modèles de souris transgéniques qui expriment la mutation humaine DM1 et reproduisent la pathologie au niveau moléculaire et surtout physiologique. Ainsi, seuls les composés montrant une forte efficacité sans effet délétère seront injectés en intra-péritonéale dans deux modèles de souris de la DM1 présentant des tailles de répétitions différentes.
2. Réduction
Pour ce projet, un maximum de 832 animaux sera utilisé, la taille des effectifs a été établie grâce à un calcul de puissance et des tests statistiques seront réalisés pour permettre l’interprétation fiable des résultats. Afin de REDUIRE et d’optimiser le nombre d’animaux, le protocole d’étude a été développé pour utiliser tous les animaux issus des croisements (sans distinction de sexe). Les souris n’ayant pas le génotype d’intérêt seront utilisées comme contrôles négatifs dans les différentes expériences. De plus, le protocole est établi de manière à ce que chaque animal testé permette d’obtenir le plus de résultats possibles en physiologie, biologie moléculaire, histologie et ce, sur plusieurs tissus.
3. Raffinement
Enfin, dans le but RAFFINER le protocole et, en conformité avec la réglementation, toutes les précautions seront prises afin de réduire à son maximum le stress et la souffrance animale. L’entretien des souris ainsi que les différents protocoles expérimentaux seront assurés par du personnel qualifié et le bien-être des animaux est amélioré par la mise en place d’un enrichissement de milieu. Les animaux sont stabulés en portoirs ventilés avec un système d’abreuvement automatique et un accès ad libitum à la nourriture. Les conditions de température, d’hygrométrie et d’éclairage sont conformes à la réglementation et sont contrôlées quotidiennement. Les animaux sont hébergés avec leurs congénères (6 par cage maximum) et l’hébergement individuel est évité au maximum. La myotonie étant induite pour un stimuli extérieur, et dans le but de réduire la souffrance et le stress des animaux, une habituation aux gestes de contention et d’injection sera faite avant le début des injections. Une attention particulière sera apportée sur la manipulation douce des cages et des animaux lors des contentions et injections successives. Enfin, un suivi du bien-être des animaux et des points limites seront réalisés quotidiennement. En cas d’effet indésirables observés tel que des diarrhées, l’apport d’aliment et de gelée d’hydratation dans la cage sera effectué.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Différents modèles ont été décrit pour l’étude de la Dystrophie Myotonique. Seuls les modèles murins montrent des symptômes robustes similaires aux patients. L’utilisation de ces modèles permettra de valider le repositionnement de molécules thérapeutique dans tous les tissus affectés par la mutation. Les modèles utilisés dans ce projet ne sont pas à phénotype dommageable, la myotonie étant induise par l’alimentation uniquement. Pour ce projet, les animaux sont utilisés au stade adulte (à partir de 6 semaines) afin que les tissus soient bien développés et que la croissance soit terminée.