Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 15/02/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-646509)
384 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Selon les groupes, elles reçoivent des injections répétées dans le ventre suivies d’une mesure de force musculaire sous anesthésie, ou des injections de cardiotoxine dans le muscle qui provoquent des lésions localisées, sur deux modèles génétiques de dystrophie de Duchenne. Le porteur indique que tous les prélèvements ont lieu après mise à mort et présente l’objectif comme l’identification de cibles thérapeutiques, les traitements pour les patients restant une perspective. Sur le remplacement, il décrit une première validation sur cellules de muscle en culture, les souris n’intervenant que pour l’évaluation fonctionnelle de la réponse musculaire.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est l’une des myopathies dégénératives pédiatriques les plus graves. Cette maladie génétique rare touche environ un homme sur 3500 nés et se caractérise par une apparition précoce et une progression rapide. La DMD est causée par des mutations dans le gène de la dystrophine (Dys) qui entraînent la perte d’une protéine fonctionnelle. En raison d’une fragilité accrue de la structure des myofibres, les muscles des patients atteints de DMD sont constamment exposés à des cycles de dégénérescence et de régénération. Avec la progression de la maladie, il y a un appauvrissement fonctionnel de la capacité de régénération et la prévalence de la nécrose. Cela entraîne une atrophie musculaire progressive, une perte de la capacité motrice et, finalement, une insuffisance respiratoire et cardiaque. Actuellement, seuls des traitements palliatifs sont disponibles. Malgré de nombreux travaux, trois décennies après la caractérisation du gène Dys, nous ne sommes toujours pas en mesure de déterminer avec précision toutes les étapes menant de la cause génétique à l’issue de la maladie. À ce jour, les déterminants cellulaires et moléculaires déclenchant l’appauvrissement fonctionnel de la régénération musculaire restent largement non caractérisés.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Avec ce projet nous comptons acquérir des connaissances essentielles sur les mécanismes de régénération dans la dystrophie musculaire de Duchenne et identifier des cibles thérapeutiques. ça nous donnera la possibilité de développer de traitements visant à favoriser la régénération et améliorer la qualité de la vie des patients.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront exposés à trois types de procédures différentes selon leur groupe expérimental. 1) Injections intrapéritonéales (durée environ 2 minutes, animal vigile, 6 injections pendant deux semaines) suivies d’une mesure de la force musculaire in situ (sous anesthésie, durée environ 20 minutes, 4 semaines après la dernière injection) sur un total de 96 animaux. 2) Une seule injection intramusculaire sous anesthésie gazeuse (durée environ 2 minutes) sur un total de 96 animaux. 3) Deux injections intramusculaires à au moins 3 jours d’intervalle (sous anesthésie gazeuse, durée environ 2 minutes) sur un total de 192 animaux.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les procédures sont de classe légère ou modérée (injections intramusculaires ou intrapéritonéales) et les différents prélèvements auront lieu après l’euthanasie des animaux. L’injection de Cardiotoxine provoque des lésions musculaires localisées qui se résolvent normalement en quatre semaines.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin des procédures expérimentales. Des prélèvements post-mortem sont nécessaires pour évaluer l’effet sur l’architecture musculaire des différents traitements visant à améliorer le phénotype dystrophique.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Afin de limiter le nombre d’animaux utilisés dans les procédures expérimentales, la validation initiale de la voie sélectionnée sera effectuée sur des modèles cellulaires de cellules de muscle squelettique. Les animaux ne seront utilisés que lorsqu’une évaluation fonctionnelle complète de la réponse musculaire sera nécessaire.
2. Réduction
Les protocoles expérimentaux seront rigoureusement élaborés et réfléchis en avance pour que les expériences soient interprétables et pour éviter de les répéter. La taille des effectifs sera établie grâce à un calcul de puissance ce qui permettra d’utiliser un nombre de souris limité, pour un total de 384 animaux impliqués dans le projet. Nous réaliserons des tests statistiques pour permettre une analyse et une interprétation fiables des résultats. De plus la majorité des muscles des souris seront prélevés.
3. Raffinement
Les conditions d’hébergement et l’enrichissement du milieu sont gérés par l’animalerie. Elles consistent en un contrôle quotidien des cages, un changement régulier, un nombre réduit d’animaux par cage (5 maximum) et pas d’animaux isolés. Le changement des cages se fait sous hotte aspirante et les cages possèdent des filtres. L’enrichissement du milieu consiste en l’ajout de laine de bois afin que les souris puissent faire un nid ainsi que de lanières de papier Kraft et des tunnels en carton. Enfin, si nécessaire, la nourriture pourra être mise à disposition sur le plancher de la cage. Pour limiter la souffrance et l’angoisse, les procédures qui le nécessiteront seront réalisées sous anesthésie et sous analgésiques. Au cours des différentes procédures, la température des souris est maintenue constante à l’aide d’une plate-forme chauffante ou sous lampe radiante. Les animaux seront ensuite suivis quotidiennement afin de relever le moindre signe de souffrance. Nous mettrons en place des points limites adaptés, suffisamment prédictifs et précoces pour permettre de limiter la douleur à son minimum.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
L’objectif global est d’acquérir des connaissances essentielles sur les mécanismes pathogéniques de la dystrophie de Duchenne (DMD) et d’identifier des cibles thérapeutiques afin de développer des traitements visant à améliorer la régénération musculaire. La phase initiale du projet sera réalisée in vitro et permettra d’identifier des cibles thérapeutiques potentielles. La phase d’étude et de validation des cibles identifiées ne pourra être réalisée que dans un modèle animal, où il est possible de mesurer de manière quantifiable l’effet des traitements sur la masse, la fonction et l’architecture musculaires dans le contexte de la DMD. Pour la réalisation de cette étude, l’utilisation d’un modèle de souris est donc essentielle. Notamment, les modèles murines de la dystrophie de Duchenne sont les plus appropriés pour cet objectif, car ils permettront de caractériser à la fois les événements pathogéniques des stades précoces de la maladie ainsi que les stades tardifs dans lesquels le phénotype fibrotique est prédominant. Les animaux seront traités dans des fenêtres temporelles spécifiques dans lesquelles les modèles choisis reproduisent soit la phase dégénérative aiguë de la maladie (entre 3 et 8 semaines), soit le déclin musculaire ultérieur (entre 6 et 14 mois).