Modèle de vieillissement chez le rongeur : outils d’évaluation préclinique de thérapies ralentissant le vieillissement

Le vieillissement en bonne santé est devenu un enjeu crucial avec l’augmentation de la population gériatrique dans le monde entier. Le vieillissement est un processus biologique complexe qui entraîne un déclin progressif des fonctions physiologiques de l’organisme. Il résulte d’une combinaison de changements cellulaires et moléculaires qui s’accumulent au fil du temps, tels que les dommages à l’ADN, le dysfonctionnement mitochondrial et l’accumulation de cellules sénescentes. Ce processus est très individuel, ce qui fait que l’âge biologique diffère souvent de l’âge chronologique. Ce projet a pour objectif d’apporter des éléments de réponse à des questions comme Quelle est la fenêtre d’intervention thérapeutique optimale pour inverser ou ralentir le déclin ? ou encore La solution améliore-t-elle les fonctions physiologiques intégrées ou se contente-t-elle de modifier un marqueur moléculaire ?

À court terme, les modèles rongeurs permettent une validation rapide des hypothèses. En quelques mois, on peut : (i) Établir une preuve de concept : on peut rapidement tester si une molécule ou un régime alimentaire a un effet sur les marqueurs du vieillissement. (ii) Évaluer la sécurité et la toxicité d’un traitement potentiel pour ses effets secondaires indésirables avant d’envisager des études plus longues ou plus complexes. (ii) Obtenir des données préliminaires À moyen terme, ces modèles permettent une compréhension plus profonde des mécanismes du vieillissement et de l’efficacité d’un traitement. (i) Étudier les effets à long terme : La durée de vie relativement courte des rongeurs permet d’étudier l’impact d’une intervention sur la longévité et la santé. On peut observer si un traitement retarde l’apparition de signes caractéristiques du vieillissement. (ii) Élucider les mécanismes d’action : En analysant des échantillons de tissus et de fluides à différents âges, on peut identifier les voies moléculaires et cellulaires par lesquelles une thérapie fonctionne. (iii) Optimiser les traitements : on peut ajuster les doses, la fréquence et la voie d’administration d’un traitement pour trouver le protocole le plus efficace. Les bénéfices à long terme de ces modèles sont d’une importance capitale pour la médecine translationnelle et la santé publique. (i) Développement de thérapies cliniques : Les données solides obtenues sur les rongeurs sont essentielles pour justifier le passage aux essais cliniques chez l’humain. Elles réduisent les risques et augmentent les chances de succès des futurs médicaments. (ii) Identification de nouveaux biomarqueurs : La recherche sur les rongeurs peut révéler de nouveaux marqueurs biologiques du vieillissement, qui pourraient ensuite être utilisés pour évaluer le « vrai » âge biologique ou la réponse aux traitements chez l’humain. (iii) Amélioration de la compréhension du vieillissement humain : Les découvertes faites sur ces modèles contribuent à une meilleure compréhension des maladies liées à l’âge et peuvent mener à de nouvelles stratégies de prévention. En fin de compte, l’objectif est d’améliorer la qualité de vie et de prolonger la période de bonne santé chez les personnes vieillissantes.

Dans ce modèle in vivo de vieillissement, les rongeurs sont soumis à très peu d’interventions, principalement pour l’administration des traitements et la collecte d’échantillons. Des efforts sont faits pour limiter l’impact de ces interventions en suivant des protocoles de réduction de la douleur et du stress. L’anesthésie avec l’isoflurane induit un stress de courte durée (15 secondes). Les piqûres d’aiguille pour traiter les animaux entraînent une douleur légère de courte durée (2 secondes). Les traitments seront administrés en intrapéritonéal 10 sec, en sous-cutané 15 sec, ou par gavage 20 sec sur animaux vigiles.

Effets liés au vieillissement : La principale source de nuisance est la détérioration progressive de la santé de l’animal. Cela inclut : déclin cognitif, diminution de la mobilité, pathologies liées à l’âge (apparition de tumeurs), altérations physiologiques. Les animaux peuvent également souffrir d’une perte de poids liée à l’âge. Nuisances liées au protocole expérimental: L’administration de substances par voie orale, intrapéritonéale ou sous-cutanée peut causer de la douleur ou du stress à l’animal. Les injections répétées, en particulier, peuvent induire un inconfort. Les prélèvements sanguins peuvent causer un inconfort physique. Des efforts sont faits pour limiter ces impacts en suivant des protocoles de réduction de la douleur et du stress. L’ensemble de ces effets sera suivi attentivement par un monitoring clinique rigoureux, afin de détecter rapidement toute altération significative de l’état des animaux et de mettre en place, le cas échéant, des mesures correctives ou un arrêt anticipé de l’expérimentation.

A la fin de la procédure tous les animaux sont mis à mort, afin d’en prélever les organes et fluides biologiques afin de quantifier des biomarqueurs divers et valider l’efficacité de la thérapie analysée.

Les rongeurs partagent une grande similarité génétique et physiologique avec les humains. Leurs organes et systèmes fonctionnent de manière similaire, ce qui facilite l’extrapolation des résultats à l’homme. Les rongeurs développent de nombreuses pathologies liées à l’âge qui ressemblent à celles observées chez l’humain. Leur courte durée de vie est un atout majeur. La souris est privilégiée pour les phases précoces et de large criblage : Son faible poids corporel réduit la quantité de principes actifs nécessaires. C’est un avantage majeur lorsque les molécules testées sont coûteuses à synthétiser ; Sa petite taille permet la manipulation de grands effectifs, garantissant des résultats statistiquement robustes. Le rat est souvent choisi pour les phases de validation avancées et les études pharmacologiques. La taille du rat permet d’effectuer des prélèvements biologiques répétés d’un plus grand volume que chez la souris, sur le même individu tout au long de sa vie. Les animaux utilisés seront des animaux adultes.