Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 05/11/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-712033)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une maladie génétique rare, grave et encore incurable. Elle est causée par des mutations d’un gène responsable de la production d’une protéine appelée dystrophine. Cette protéine est essentielle pour protéger les fibres musculaires pendant l’effort. Son absence rend les muscles fragiles, ce qui provoque leur mort progressive. Cela entraîne une faiblesse musculaire sévère qui touche les muscles squelettiques, mais aussi les muscles respiratoires (comme le diaphragme) et le cœur. Bien que la mort des fibres musculaires (appelée myonécrose) soit une caractéristique bien connue de la DMD, on ne comprend pas encore parfaitement comment elle se déclenche. Récemment, une nouvelle forme de mort cellulaire appelée ferroptose a été découverte. Cette forme de mort est liée à un excès de stress oxydatif dans les cellules, notamment au niveau des graisses qui composent les membranes cellulaires, et à une baisse des défenses naturelles de la cellule. Des travaux récents ont montré que cette ferroptose pourrait jouer un rôle dans la DMD. À l’heure actuelle, il n’existe aucun traitement permettant de s’attaquer directement à la cause de la maladie ou d’arrêter son évolution. Ce projet a donc pour objectif d’évaluer si bloquer la ferroptose permettrait de protéger les muscles et de ralentir la progression de la DMD. Pour cela, nous testerons trois composés qui ont déjà montré leur efficacité en laboratoire ou dans d’autres modèles de maladie. Ces traitements seront administrés à des rats atteints de DMD entre 2,5 et 4 mois, une période où la dégénérescence musculaire est particulièrement active. Deux méthodes d’administration à court terme seront comparées : une perfusion continue grâce à de petites pompes placées sous la peau, ou des injections quotidiennes. Les effets des traitements seront analysés à travers des biomarqueurs sanguins, des tests fonctionnels, des examens histologiques et moléculaires du muscle. La méthode la plus efficace sera retenue pour une étude plus longue, afin d’évaluer si les bénéfices peuvent durer dans le temps. Par ailleurs, nos premières observations en laboratoire suggèrent que ces traitements pourraient aussi aider les muscles à se réparer. Cette idée sera testée chez des rats sains, dans un modèle de lésion musculaire aiguë, afin d’observer si les médicaments favorisent la régénération des fibres musculaires après une blessure.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les bénéfices attendus de ce projet sont multiples : (1) évaluer le potentiel thérapeutique d’un inhibiteur spécifique de cette voie, seul ou en association ; (2) identifier des effets secondaires ou bénéfiques non anticipés, comme une possible stimulation de la régénération musculaire. Ces résultats pourraient ouvrir la voie à de nouvelles stratégies thérapeutiques combinées pour la DMD, et, à plus long terme, être transposables à d’autres myopathies impliquant des phénomènes de mort cellulaire régulée. A plus long terme et en cas de résultats encourageant, nous envisageons de pouvoir programmer un essai préclinique chez le chien afin de consolider le dossier préclinique qui serait utile pour un essai clinique chez l’enfant.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Dans ce projet, certains animaux subiront une chirurgie légère pour poser une pompe (environ 30 minutes/animal), d’autres seront soumis à des injections quotidiennes dans le péritoine (environ 30 secondes/animal) et enfin certains subiront une injection dans le muscle de cardiotoxine (environ 30 secondes/animal). Des prélèvements de sang seront réalisés de manière hebdomadaire sur une durée de maximum 60 jours. Des tests non invasifs fonctionnels pour évaluer la force musculaire seront réalisés tous les 15 jours sur une durée maximale de 60 jours
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Utilisation de modèles pathologiques : Les animaux dystrophiques utilisés dans ce projet (modèles DMD) présentent un phénotype pathologique progressif. Toutefois, les signes cliniques majeurs n’apparaissent qu’après l’âge de 10 mois. Dans ce protocole, les animaux seront mis à mort au plus tard à 6 mois, avant l’apparition des altérations sévères. Intervention chirurgicale pour l’implantation de pompes : Cette procédure, réalisée sous anesthésie générale, peut induire un stress opératoire, une douleur post-chirurgicale modérée et un inconfort local dû à la présence du dispositif. Ces nuisances seront limitées grâce à un protocole analgésique adapté (pré, per et post-opératoire) et à une surveillance étroite des animaux durant la phase de récupération. Injections répétées : Les injections quotidiennes peuvent engendrer une douleur légère et transitoire ainsi qu’un stress lié à la contention répétée Prélèvements sanguins hebdomadaires : Les prélèvements seront réalisés via des techniques peu invasives entraînant un stress modéré et une douleur légère de courte durée. Tests fonctionnels : Certains tests peuvent provoquer une fatigue musculaire, en particulier chez les animaux myopathes.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort pour récupérer les prélèvements nécessaires aux analyses histologiques et moléculaires.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il a été démontré, dans des modèles cellulaires, l’activation des voies de mort cellulaire régulée de type ferroptose, ainsi que la capacité de leur inhibition à réduire significativement la mort des myofibres en culture. Ces résultats in vitro soulignent la pertinence de la ferroptose comme cible thérapeutique, mais nécessitent désormais une validation in vivo. En effet, seule l’expérimentation sur l’animal entier, dans un environnement physiologique intégrant l’ensemble des organes et systèmes en interaction, permet d’évaluer de manière complète et fiable l’efficacité et la tolérance d’un traitement. Nous proposons ainsi de tester l’efficacité d’inhibiteurs de la ferroptose dans des modèles de rats DMD, afin de confirmer leur potentiel thérapeutique dans un organisme vivant.
2. Réduction
De nombreuses données ont été cumulées sur les modèles animaux utilisés dans ce projet. Nous avons optimisé la correction des données avant analyse statistique et le calcul de puissance statistique nous recommande d’utiliser 8 animaux par groupe. Ce nombre a été validé avec d’autres projets similaires terminés pour lesquels nous avons pu conclure qu’il était suffisant et approprié pour conclure de façon non ambiguë.
3. Raffinement
Afin d’assurer leur bien-être, nous utilisons les plus grandes cages disponibles sur le marché, permettant aux rats de marcher, courir et se dresser sur leurs pattes arrière. Ce niveau d’activité spontanée est essentiel pour des rats dont les capacités locomotrices sont évaluées. Le milieu est enrichi par des éléments variés tels que des lanières de papier kraft,des bâtons à ronger, balles, tunnels et carrés de coton compressé. Pour limiter le stress lié aux manipulations et aux tests, les rats sont habitués dès leur jeune âge à être manipulés régulièrement et avec douceur. Le suivi des animaux est assuré par du personnel expérimenté, capable de détecter, évaluer, et atténuer ou éliminer les signes de douleur ou de détresse. Pour la pose de la pompe par chirurgie, une anesthésie chimique est réalisée. Les prélèvements sanguins sont effectués sous une couverture analgésique chimique. La gestion du bien-être et la mise à mort : Dans ce projet, les rats modèles DMD seront mis à mort à l’âge de 4 à 5 mois, avant l’apparition des signes délétères majeurs du phénotype dystrophique, qui surviennent généralement après 10 mois (difficultés à mastiquer, risques de rhabdomyosarcome) ou au-delà de 12,5 mois pour les insuffisances cardiaques fatales. Une grille critériée d’évaluation de la douleur et des seuils limites a été mise en place et affichée. Les animaux sont surveillés quotidiennement, y compris les week-ends et jours fériés. Toute atteinte d’un seuil critique entraîne une action corrective immédiate. En l’absence d’amélioration et en cas de trouble irréversible, une mise à mort compassionnelle est pratiquée afin de prévenir toute souffrance inutile.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nos animaux appartiennent à une espèce de mammifère évolutivement proche de l’humain, ce qui en fait un modèle apprécié pour la recherche. Grâce aux récents outils de modification du génome, cette espèce est devenue un choix privilégié pour l’étude des troubles musculosquelettiques. Nos modèles reproduisent fidèlement les myopathies humaines et sont appréciés en recherche médicale. Les animaux seront âgés de 2,5 à 4 mois jusqu’à maximum 6 mois, ce qui correspond au stade où la maladie progresse le plus et les muscles sont de plus en plus impactés, fonctionnellement et morphologiquement.