Rôle d’une voie stimulant la survie cellulaire dans les maladies rénales chez la souris

Les traitements actuels de l’insuffisance rénale aigue et chronique sont limités et non spécifiques. En effet, la plupart d’entre eux ne ciblent pas directement les cellules rénales lésées. Nous visons à développer des stratégies thérapeutiques pour cibler spécifiquement ces cellules, au lieu des thérapies actuellement utilisées qui visent le système immunitaire dans sa globalité. Le rein est constitué d’unités fonctionnelles de filtration, appelées néphron. Le néphron comprend deux compartiments : le glomérule et le tubule. Nous avons mis en évidence que la voie de signalisation d’une interleukine (substance sécrétée par le système immunitaire) est activée dans les tubules et les glomérules de patients atteints de maladies rénales. Afin de caractériser le rôle de cette voie dans les maladies du glomérule, nous avons étudié les conséquences de la suppression d’un gène impliqué dans la signalisation de l’interleukine, dans cette structure rénale. Nous avons ainsi montré que ce gène favorise la survie des glomérules lors d’une agression rénale chez la souris, permettant ainsi de réduire les conséquences néfastes de cette agression. Nous devons maintenant caractériser son rôle dans les tubules, ce qui représente le premier objectif de notre projet. Nous étudierons pour cela les conséquences de la suppression du gène d’intérêt dans les tubules rénaux sur le développement d’une maladie rénale chez la souris. Afin de confirmer que l’activation de la voie de l’interleukine est bénéfique dans le contexte des maladies rénales, nous avons utilisé une molécule qui active sa voie de signalisation. Comme nous l’espérions, cette molécule a réduit les conséquences d’une agression glomérulaire chez la souris. Nous devons maintenant montrer si ce rôle protecteur est médié ou non par le gène d’intérêt. C’est le deuxième objectif de notre projet. Nous étudierons pour cela les conséquences de l’administration de la molécule dans le développement d’une maladie rénale chez des souris produisant ou non le gène d’intérêt dans les glomérules ou les tubules.

Les bénéfices du projet ont un impact à la fois social et scientifique. Les maladies rénales sont un problème de santé publique et le développement de thérapies ciblées est nécessaire dans ce domaine. L’insuffisance rénale terminale est associée à un taux de mortalité élevé et à des coûts très élevés, en particulier associés aux thérapies de remplacement telles que l’hémodialyse ou la transplantation rénale. L’étude des mécanismes de survie des cellules rénales conduira au développement de thérapies ciblées limitant la progression de la maladie aigüe vers l’insuffisance rénale terminale. Le coût extrêmement élevé du traitement des maladies rénales, approchant les 4 milliards par an, et l’absence de thérapies ciblées rendent nécessaire le développement de la recherche sur les mécanismes des lésions et de la survie des cellules rénales. Par conséquent, nous visons à développer des stratégies thérapeutiques pour cibler ces cellules, au lieu des thérapies actuellement utilisées qui ciblent principalement le système immunitaire. Notre approche, qui vise à développer de nouvelles cibles thérapeutiques, peut avoir un grand impact dans la compréhension des mécanismes menant aux lésions rénales.

(1) Administrations par voie orale ou injections : L’agent utilisé pour induire la modification génétique des souris sera administré par voie orale (pendant deux à quatre semaines, soit 10 ou 20 fois) à l’état vigile. L’administration orale dure 30 secondes. La molécule à tester sera injectée deux fois, diluée dans une solution non irritante. Cette injection est réalisée à l’état vigile. Pour l’induction des modèles expérimentaux, les animaux recevront une injection sous anesthésie gazeuse ou deux injections à l’état vigile. Chaque injection dure 30 secondes environ. (2) Prélèvements : Une partie des animaux sera soumise à un recueil d’urine : en première intention, dans une boite propre pendant une durée d’au moins 30 secondes, puis si besoin, contention avec la main avec un léger frottement sur la vessie pour la vider le cas échéant. Un prélèvement de sang sera réalisé sur tous les animaux au moment de l’euthanasie, sous anesthésie, sur un plateau chauffant ; durée entre 5 et 10 minutes. (3) Pesées : Tous les animaux du projet seront pesés régulièrement tout au long des procédures. (4) Mesure de la fonction rénale : une partie des souris du projet sera soumise à la mesure de la fonction rénale par une technique qui nécessite une anesthésie gazeuse pour injecter le traceur fluorescent et installer sur le dos de l’animal un capteur de fluorescence miniaturisé. Cette partie de la procédure dure cinq minutes. Une deuxième anesthésie est nécessaire deux heures plus tard pour retirer le capteur. Cette partie de la procédure ne dure que deux minutes. La mesure sera répétée plusieurs fois sur chaque souris à des jours différents selon la procédure. (5) Chirurgie : une petite partie des animaux sera soumise à une procédure chirurgicale qui consiste à priver de la circulation sanguine les deux reins pendant 25 minutes. Elle s’accompagne d’injections pour l’analgésie et l’anesthésie. Ce protocole a une durée de 40 minutes.

Les nuisances peuvent être générées par : (1) Les manipulations régulières pour les injections, les pesées et les spots urinaires. Les animaux peuvent développer un stress lors de la contention. (2) Administrations par voie orale : Elles peuvent occasionner du stress, de l’inconfort, l’irritation de la gorge et des fausse-routes correspondant à l’administration involontaire du produit dans les voies aériennes qui se traduire par un animal qui se met à gasper. Le composé administré peut entrainer une inflammation potentiellement douloureuse, d’intensité modérée. (3) Les injections : Les douleurs liées aux injections seront de courte durée mais les animaux peuvent développer une inflammation locale et un stress lors de la contention pour la bonne administration. Certaines injections peuvent entrainer un saignement, un œdème ou une irritation oculaire. (4) Les complications associées aux injections de molécules toxiques pour les reins : une de ces molécules peut entrainer une dénutrition. En règle générale, l’induction d’une insuffisance rénale sévère entraine une altération de l’état général, une prostration et une perte de poids. (5) Les complications liées à la chirurgie pouvant provoquer des douleurs malgré une prise en charge optimale de l’analgésie : ouverture des plans cutanés et musculaires, pose des clamps et sutures. (6) Les complications liées à l’anesthésie au moment de la chirurgie, de la mesure de la fonction rénale et l’euthanasie (détresse respiratoire, arrêt cardio respiratoire, stress thermique).

Tous les animaux (436) seront euthanasiés en fin de chaque procédure, par une méthode réglementaire sous anesthésie générale par une personne expérimentée. Les différents prélèvements nécessaires pour les analyses sont réalisés après constatation de l’absence de battements cardio respiratoires.

Concernant le choix de l’espèce : Les modèles expérimentaux du projet sont bien maîtrisés dans cette espèce par le personnel du laboratoire et sont bien documentés dans la littérature scientifique. Concernant le stade de développement : Pour inactiver le gène d’intérêt, le composé est administré aux souris à l’âge de 5 semaines pour ne pas avoir des animaux trop vieux ensuite. Pour le reste des procédures, les souris seront âgées entre 9 et 11 semaines car à cet âge, elles ont atteint leur maturité sexuelle, présentent un système rénal mature et ne présentent pas encore de lésions de vieillissement.