Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 03/10/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-612252)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Notre projet vise à mettre au point de nouvelles méthodes pour restaurer la vision chez des personnes devenues aveugles. La perte de la vue représente un handicap majeur qui réduit fortement l’autonomie. Parmi les principales causes figurent la rétinite pigmentaire et le glaucome, deux maladies pour lesquelles il n’existe pas encore de traitement permettant de retrouver une vision utile. Nous étudions deux approches innovantes et complémentaires : l’optogénétique, qui repose sur l’utilisation de protéines sensibles à la lumière, et la sonogénétique, qui utilise des protéines sensibles aux ultrasons. L’idée est de rendre certaines cellules nerveuses de la rétine réactives à ces signaux afin de restaurer la transmission d’informations visuelles au cerveau, même lorsque les photorécepteurs ont disparu. Nos expériences sont menées sur deux types de souris : une lignée non génétiquement altérée et une lignée mutante présentant une dégénérescence complète de la rétine, qui reproduit les conditions observées dans certaines formes de cécité. Nous sélectionnons différentes protéines photosensibles ou mécanosensibles, que nous introduisons dans les cellules nerveuses à l’aide de vecteurs de thérapie génique sûrs dérivés de virus. Plusieurs combinaisons sont testées afin d’identifier celles qui offrent la meilleure efficacité et la meilleure sensibilité. Enfin, nous analysons la réponse des rétines ainsi traitées pour déterminer les conditions d’activation les plus adaptées, avec l’objectif final de transférer ces stratégies vers de futures applications cliniques.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
La rétinite pigmentaire (RP) regroupe des dystrophies rétiniennes héréditaires caractérisées par une dégénérescence progressive des photorécepteurs. Elle débute le plus souvent par une perte du champ visuel périphérique (dite vision en tunnel), pouvant évoluer vers une atteinte centrale. Sa prévalence est estimée à 1/3 000–5 000, soit environ 1,5 million de patients dans le monde, dont 30 000 à 40 000 en France. Maladie rare et génétiquement très hétérogène, la RP ne bénéficie pas encore de traitement curatif. À l’inverse, le glaucome est une neuropathie optique fréquente, caractérisée par la perte progressive des cellules ganglionnaires rétiniennes et une atteinte du nerf optique, souvent liée à une élévation de la pression intraoculaire. Il évolue silencieusement, entraînant une perte du champ visuel périphérique puis central. Principale cause de cécité irréversible, il touche environ 80 millions de personnes dans le monde, dont 1 à 1,5 million en France, avec une forte proportion de patients non diagnostiqués. L’optogénétique et la sonogénétique représentent deux pistes prometteuses pour redonner la vue à des personnes atteintes de cécité liée à des maladies de la rétine. L’optogénétique utilise des protéines sensibles à la lumière, tandis que la sonogénétique fait appel à des protéines réactives aux ultrasons. Ces approches visent à rendre certaines cellules de la rétine capables de transmettre à nouveau un signal visuel au cerveau, même lorsque les photorécepteurs ont disparu. L’optogénétique est déjà bien avancée : les premières preuves expérimentales datent de 2006 et un premier essai clinique chez l’homme a eu lieu en 2021. Ce projet s’inscrit dans cette dynamique en cherchant à améliorer ces thérapies au niveau de l’œil, tout en explorant le potentiel complémentaire de la sonogénétique. L’approche sonogénétique, développée récemment présente de nombreux avantages sur la stratégie optogénétique, notamment grâce aux évolutions conjointes des sondes d’imagerie qui permettent de stimuler en imageant les structures stimulées. Dans ce projet, nous identifions des constructions génétiques candidates (vecteurs candidats) pour des tests précliniques qui pourraient en découler. La comparaison des résultats entre stimulation lumineuse pour l’optogénétique et par ultrason pour la sonogénétique sera également un atout majeur, apportant un bénéfice direct de joindre ces tests.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Un premier lot d’animaux non génétiquement altérés sera soumis à une chirurgie consistant en une injection intraoculaire de particules virales, réalisée sous anesthésie générale et analgésie. L’intervention, d’une durée d’environ dix minutes, sera effectuée une seule fois par animal sur les deux yeux. Ces animaux feront également l’objet de séances d’imagerie oculaire permettant l’observation du fond d’œil. Ces examens, eux aussi réalisés sous anesthésie générale, dureront environ dix minutes pour les deux yeux et seront répétés quatre fois par animal. Un second lot d’animaux mutants suivra le même protocole chirurgical, avec une injection intraoculaire de particules virales sous anesthésie générale et analgésie, d’une durée d’une dizaine de minutes, réalisée une fois pour les deux yeux. Ils bénéficieront également de quatre séances d’imagerie du fond d’œil, chacune d’environ dix minutes sous anesthésie générale. Enfin, ces animaux feront l’objet d’un enregistrement de l’activité électrique de la rétine par électrorétinogramme, toujours sous anesthésie générale et analgésie, pour une durée d’environ trente minutes, effectué une seule fois pour les deux yeux.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’imagerie du fond de l’œil et l’enregistrement de l’activité rétinienne par electroretinogramme comportent un risque faible de défaillance cardio-respiratoire lié à l’anesthésie. L’injection intraoculaire présente également ce risque, auquel s’ajoute la possibilité de provoquer une petite hémorragie oculaire localisée lors de l’administration du vecteur candidat. Cette hémorragie se résorbe généralement dans les 24 heures. Dans les jours qui suivent l’injection, une cataracte ou une inflammation localisée du tissu rétinien peut apparaître, cette dernière disparaissant le plus souvent en moins de quinze jours. Ces complications demeurent cependant peu fréquentes, avec une incidence inférieure à cinq pour cent. Enfin, pour les souris ayant reçu une injection intraoculaire, toute atteinte oculaire sévère, telle qu’une inflammation marquée ou un gonflement, entraînera l’euthanasie de l’animal.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
L’ensemble des animaux sera euthanasié en fin de période de maintien (13 semaines au maximum) par une méthode réglementaire. Des prélèvements et analyses ex-vivo des tissus (yeux et cerveau) sont nécessaires post mortem pour les animaux inclus dans ce projet.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Avant toute expérimentation in vivo, des mesures de remplacement ont été mises en œuvre afin de limiter le recours aux animaux. Les séquences des vecteurs candidats ont d’abord fait l’objet d’analyses in silico approfondies afin d’évaluer leur efficacité potentielle d’expression et leur spécificité. Seules les constructions les plus prometteuses identifiées par cette étape préliminaire ont été retenues pour un passage à l’expérimentation animale, ce qui permet de réduire le nombre d’animaux utilisés au strict nécessaire. Les expériences impliquant les animaux sauvage et mutant aboutissent à la collecte des rétines et du cerveau, une analyse détaillée ex vivo sera réalisée permettant d’obtenir une pré-validation des vecteurs candidats, en définissant leur efficacité fonctionnelle. Nous voulons également utiliser les tissus collectés pour la culture de coupe de cerveau ou de morceau de rétine, ce qui permettra de tester des vecteurs candidats de façon plus détaillée ou de tester d’autres constructions. Ces tests ex-vivo restent cependant limités notamment pour évaluer les capacités de traitement des vecteurs viraux. Les mécanismes physiologiques de diffusion des particules virales dans l’œil et la pénétrance de ces particules dans la rétine, ne peuvent être observés que sur un œil en fonctionnement. L’utilisation de l’animal est donc indispensable.
2. Réduction
Le nombre et le type de vecteurs viraux utilisés dans ce projet ont été rigoureusement optimisés en amont afin de limiter le recours aux animaux. Parmi l’ensemble des constructions génétiques théoriquement possibles, seules celles présentant un intérêt scientifique clairement établi et une pertinence démontrée ont été retenues. Cette sélection permet de réduire le nombre de conditions expérimentales testées tout en garantissant la validité des résultats obtenus. Ainsi, le protocole proposé repose sur un choix restreint mais justifié de vecteurs, évitant toute utilisation superflue et respectant les principes de réduction et de raffinement de l’expérimentation animale. Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet a été limité au strict nécessaire pour obtenir des résultats fiables et répondre aux objectifs scientifiques. Ce nombre a été calculé à partir d’études précédentes et confirmé par des méthodes statistiques permettant de s’assurer que les résultats auront une valeur scientifique solide. Concrètement, cela signifie que nous avons choisi la plus petite taille de groupe possible tout en garantissant que les conclusions soient robustes et interprétables. Au total, nous prévoyons d’utiliser 480 souris non génétiquement altérées et 480 souris présentant une mutation spécifique.
3. Raffinement
Les animaux venant de l’extérieur passeront une période d’adaptation d’au moins 5 jours. Ils seront logés dans des cages équipées de matériel d’enrichissement, avec nourriture et eau disponibles en permanence. La température et l’humidité de la salle seront maintenues stables. Nous utilisons de la litière de peuplier dépoussiérée afin de limiter les irritations possibles des yeux. Lors des séances d’imagerie, les animaux recevront une anesthésie par gaz. Pour les enregistrements d’électrorétinogramme, une anesthésie locale de la cornée sera ajoutée, et les animaux seront installés sur une table chauffante. La chirurgie d’injection dans l’œil sera réalisée dans des conditions stériles, avec les animaux placés sur un tapis chauffant. Ils recevront une anesthésie générale (par gaz) et locale (sur la cornée), ainsi qu’un traitement antidouleur à base d’opioïdes. Après la chirurgie, une surveillance quotidienne renforcée sera mise en place grâce à une signalisation spécifique. Des critères précis permettront de définir des points limites pour assurer le bien-être des animaux
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris a été choisie comme modèle expérimental car elle est largement utilisée pour l’étude du système visuel et validée pour explorer la perception sensorielle ainsi que le développement de nouvelles approches thérapeutiques. Dans ce projet, deux modèles complémentaires seront employés : l’un avec une rétine intacte et fonctionnelle, l’autre présentant une dégénérescence complète des photorécepteurs, reproduisant ainsi la situation rencontrée chez l’humain dans certaines maladies rétiniennes responsables de cécité. Les animaux seront utilisés à partir de l’âge de cinq semaines, moment où les structures cérébrales et rétiniennes ont atteint leur maturité fonctionnelle. Chez les modèles dégénérés, ce stade correspond à la perte complète des photorécepteurs, ce qui garantit la pertinence de leur utilisation pour reproduire les conditions de cécité étudiées.