Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-02-07 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-746637)
5 000 souris et rats vont être utilisé·es dans des procédures impliquant un niveau de souffrance qui va de léger à sévère, la plupart tuées à l’issue pour prélever leurs tissus, une partie gardée pour la reproduction. Elles reçoivent des injections répétées par voie intramusculaire, intraveineuse, intrapéritonéale, orale, oculaire ou intracérébrale avec pose de canule, sur une durée pouvant atteindre 24 semaines, avant une mesure terminale de la contractilité musculaire sous anesthésie. L’objectif est de sélectionner des candidats de thérapie génique ou antisens contre la myopathie de Duchenne, les retombées pour les patients étant renvoyées au long terme. Sur le remplacement, le porteur teste d’abord les molécules in vitro mais affirme que le recours aux modèles animaux reste « indispensable » pour le développement préclinique.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Notre équipe développe des outils moléculaires de transfert de gène et d’approches antisens dont l’objectif principal est l’identification d’un ou plusieurs candidats susceptibles d’être utilisés dans de futurs essais cliniques. Nos efforts se focalisent essentiellement sur des pathologies neuromusculaires et en particulier sur la dystrophie musculaire de Duchenne (DMD). Le challenge est d’autant plus grand qu’il s’agit de maladies qui nécessitent un traitement sur corps entier. Au-delà de l’atteinte purement musculaire nécessitant un traitement du corps entier par voie systémique, le système nerveux central (aspect cognitif) représente notamment aujourd’hui les cibles à traiter pour espérer un réel bénéfice thérapeutique. Ainsi, face à ces contraintes physiopathologiques nous focalisons nos efforts sur des stratégies, des technologies et des outils moléculaires capables de répondre efficacement à ce défi.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’objectif principal de notre projet est d’identifier une ou plusieurs molécules thérapeutiques susceptibles d’être utilisées dans de futurs essais cliniques pour le traitement de maladie neuromusculaire notamment la myopathie de Duchenne. Les bénéfices attendus de ce projet sont donc de pouvoir sélectionner les molécules candidates présentant le plus fort potentiel thérapeutique ainsi que la voie d’administration la plus appropriée, permettant une biodistribution sur le corps entier et une amélioration significative chez les modèles animaux étudiés, et à plus long terme chez les patients traités.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à des injections de molécules actives selon différentes voies (intramusculaire, intraveineuse, intra-péritonéale ou sous cutanée) afin d’évaluer les meilleures voies pour la biodistribution. Les injections se dérouleront sous anesthésie générale avec une durée maximum de 30 minutes entre l’anesthésie et le réveil, les injections intra péritonéale ou sous cutanée seront plus brèves de l’ordre de 1 à 2 minutes si elles sont réalisées sur animaux vigiles. Afin de permettre l’accumulation progressive, les injections systémiques pourront être répétées chaque semaine, sur une durée maximum de 24 semaines. Si nos molécules se révèlent efficace après analyse de la procédure 2, nous testerons la voie d’administration orale (intra-stomachal) moins invasives; afin de permettre l’accumulation progressive les administrations pourront être répétées 1 à 4 fois par semaine, sur une durée maximum de 12 semaines. Les administrations intra-stomachal sont brèves, de lors de 1 à 2 minutes par animaux. Afin de cibler plus spécifiquement certaines zones, nous testerons les voies d’injection oculaire et intracérébrale. Les injections se dérouleront sous anesthésie générale avec une durée maximum de 30 minutes entre l’anesthésie et le réveil. Les injections oculaires pourront être plus brèves de l’ordre de 5 à 10minutes, et les animaux ne seront injectés qu’une seule fois. Pour les animaux en procédure intracérébrale, les injections ne seront pas répétées sauf s’il y a implantation de canules où l’animal pourra recevoir des administrations 1 fois par semaine pendant 6 semaines via la canule après anesthésie gazeuse. Ces ré-administrations seront brèves de l’ordre de 5 minutes. Les animaux pourront également de façon optionnel être soumis à des prélèvements sanguins. après anesthésie générale et le sang sera prélevé sur une veine superficielle (veine de la queue, sinus retro-orbital ou sous maxillaire). Un volume sanguin maximum de 10% du volume total sera recueilli et jamais plus de 15% sur une période de 28 jours selon les normes en vigueur. Les animaux pourront de façon optionnelle être placés en cage métabolique pendant 24h afin de récolter l’urine. Les animaux ayant recus des injections pourront également suivre la procédure terminale sans réveil de mesure de la contractilité musculaire pour mesurer l’efficacité de notre traitement sur l’amélioration de la force après anesthésie profonde.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les procédures expérimentales de ce projet (anesthésies, administration de molécules, euthanasie) sont simples et peu ou pas douloureuses, les nuisances et effets indésirables sont donc faibles. Les animaux subissant la procédure d’administration intracérébrale pourraient présenter des difficultés d’alimentation et une potentielle douleur dans la première journée suivant la procédure. Leurs états seront donc particulièrement surveillés avec ajout de nourriture en gelée si besoin. Ils seront particulièrement suivis après la chirurgie avec un tableau de suivi quotidien pendant les 3 jours suivants la chirurgie, et observés bi-quotidiennement le jour de la chirurgie avec ré-administration d’analgésie 8h post opératoire si l’évaluation d’après la grille le justifie (score >6). Dans ce cas, une vigilance accrue et une observation biquotidienne sera maintenue. Concernant les modèles utilisés, il peut s’agir d’animaux altérés génétiquement classés « dommageable », car les gènes responsables des maladies génétiques étudiées sont invalidés. Ces modèles développent des phénotypes dommageables très légers et tardifs : mobilité réduite et problème cardiaque. Les points limites sont donc similaires à ceux définis pour des souris sauvages. Cependant en cas de protocole long allant jusqu’à 6 mois dans nos procédures, les animaux seront particulièrement surveillés afin d’être euthanasiés si ces symptômes devaient apparaitre prématurément.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Ormis pour la procédure d’élevage où les animaux seront gardés en reproduction, tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure afin de collecter l’ensemble des tissus d’intérêt et de valider l’impact du traitement au niveau moléculaire (Analyse ARN, protéine, etc.)
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Dans notre respect de la règle des 3R, nos molécules actives font systématiquement l’objet d’une évaluation in vitro afin de ne sélectionner que les meilleurs candidats thérapeutiques, non toxiques sur cellules, et d’éviter ainsi le recours systématique à des méthodes d’évaluation in vivo. Cependant, dans le cas d’un développement préclinique de ces molécules, l’utilisation de modèles animaux s’avère indispensable pour sélectionner les molécules les plus prometteuses d’un point de vue efficacité mais également présentant une biodistribution au corps entier avec un profil toxicologique favorable. L’efficacité thérapeutique de nos molécules, seules ou en combinaison, est évaluée grâce à des modèles rongeurs appropriés.
2. Réduction
Toutes nos molécules sont préalablement testées in vitro afin de déterminer leurs potentiels thérapeutiques et leurs toxicités. Si ces molécules sont efficaces in vitro, et qu’elles ne sont pas toxiques sur cellules nous vérifions tout d’abord chez un petit nombre de rongeurs qu’elles présentent le même potentiel en injection locale (intra-musculaire). Les molécules ayant démontré une efficacité après injection locale en intramusculaire, seront évaluées par injection systémique pour évaluation moléculaire et tissulaire. Si et seulement si nos molécules sont efficaces par injection systémique, nous testerons les autres voies d’administrations à savoir l’administration par voie orale, par voie occulaire ou intracérébrale.
3. Raffinement
Dans le cas où les animaux seraient importés et non issus de nos élevages, les rongeurs auront 5 jours d’acclimatation à leur nouvel environnement lors de leur arrivée. Ils seront stabulés sur des portoirs ventilés avec un système d’abreuvement et de la nourriture à volonté. Le cycle d’éclairage est de 12h par jour (jour entre 6h et 18h). Le milieu est enrichi avec du coton compacté pour la nidification et des igloos en polypropylène sont disposés dans leur cage permettant les jeux et le repos des animaux. Une alimentation adaptée et enrichie est donnée à volonté et de l’alimentation en gelée pourra être disposés dans la cage pour des animaux jeunes ou ayant subi une procédure afin de faciliter l’accès. Les procédures se feront majoritairement sous anesthesie, avec analgésie post procédure si besoin. L’évaluation des points limites (poids, mobilité…) se feront selon la grllle de Morton et griffith. Concernant le phénotype de certains modèles pouvant être utilisés, il est classé « dommageable » car les gènes responsables des maladies génétiques sont invalidés. Cependant, ces modèles développent des phénotypes dommageables légers et tardifs, bien connus et documentés. Les points limites sont similaires à ceux définis pour des souris sauvages. Cependant ces animaux au phénotype dommageable font tout de même l’objet d’une procédure d’élevage (procédure 1). Tout au long du protocole, l’état de santé des animaux sera surveillé quotidiennement par du personnel compétent afin de réduire tout inconfort ou douleur qui pourraient se développer. Nous avons plusieurs années de pratique de ces procédures et n’avons jamais observé de souffrance liée à sa pratique. Néanmoins, les rongeurs seront surveillés après la procédure pour vérifier leur réveil et le retour à un comportement normal.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous évaluerons l’efficacité et le profil toxicologique de nos molécules administrées sur modèle rongeurs, celui-ci étant le plus adapté (taille, disponibilité, lignée appropriée aux maladies génétiques étudiées) pour une évaluation thérapeutique préclinique. Nous travaillerons sur 2 espèces, à savoir sur les souris et les rats, cette condition de 2 espèces pouvant être exigée dans les études réglementaires (notamment de toxicité chronique) de produits destinés à un traitement pharmaceutique. La majorité des animaux utilisés seront des rongeurs d’âges adultes afin d’évaluer l’efficacité, ainsi que le profil toxicologique des molécules sur animaux adultes Afin d’évaluer l’efficacité d’un traitement précoce ayant pour objectif d’empêcher ou de retarder l’apparition d’un phénotype pathologique, nous évaluerons également les molécules thérapeutiques sur des rongeurs plus jeunes (allant du stade nouveau-nés à 4 semaines).