Développement préclinique d’un traitement des maladies mitochondriales liées à des défauts de l’ADN mitochondrial, par thérapie génique sur deux modèles murins (2/2)

Les mutations du gène d’intérêt sont responsables de maladies rares qui peuvent être graves. Ces maladies se manifestent souvent dès l’enfance et peuvent affecter plusieurs parties du corps, comme le cerveau, le cœur et le foie. Malheureusement, il n’y a actuellement aucun traitement pour ces maladies, et les traitements existants visent uniquement à soulager les symptômes sans arrêter la progression de la maladie. Ce gène d’intérêt est responsable de la production d’une protéine essentielle pour notre corps, en particulier pour produire de l’énergie dans nos cellules. Cependant, lorsque ce gène est altéré par des mutations, il provoque des problèmes dans la production d’énergie, ce qui peut être très dommageable. Notre projet vise à atteindre trois objectifs principaux : 1. Nous allons créer deux modèles de souris malades en les privant du fonctionnement du gène d’intérêt, soit dans le cœur et les muscles, soit dans les neurones. Nous pensons que ces souris développeront des problèmes similaires à ceux que l’on observe chez les humains. 2. Nous allons développer des virus spéciaux pour transporter la version normale du gène d’intérêt humain dans le corps des souris malades. Ces virus agissent comme des petits véhicules pour réparer le gène défectueux. 3. En utilisant ces modèles de souris, nous espérons développer un traitement pour les maladies liées aux mutations du gène d’intérêt en utilisant la thérapie génique. En injectant ces virus dans les souris malades, nous espérons restaurer la fonction de la protéine défectueuse dans les organes touchés. Parce que c’est difficile de faire en sorte que ces virus atteignent le cerveau, nous allons d’abord utiliser des souris où le gène d’intérêt est éteint dans le cœur et les muscles, comme modèle alternatif pour développer notre approche thérapeutique. Avant de tester ces virus sur des souris malades, nous allons d’abord effectuer des tests sur des souris en bonne santé pour comprendre comment le gène étranger fonctionne dans les organes affectés. Ce projet se déroulera dans deux établissements utilisateurs.

Jusqu’à présent, il n’existe aucun traitement pour guérir ou contrôler l’évolution des maladies causées par les mutations du gène d’intérêt. Pour remédier à cette situation, nous travaillons sur la création de modèles de souris qui reproduisent ces maladies. Ces souris nous permettront d’évaluer en toute sécurité et sur le long terme l’efficacité des virus spéciaux conçus pour réparer le gène d’intérêt défectueux. Si ces tests sur les souris réussissent, cela signifie que nous pourrions éviter d’entreprendre des essais inutiles sur des humains, réduisant ainsi leurs souffrances. Une fois que nous aurons prouvé que notre approche de thérapie génique fonctionne sur les souris malades, nous pourrons envisager de la tester sur des êtres humains dans le cadre d’essais cliniques. Notre objectif principal est de développer des traitements pour les personnes atteintes de ces maladies en utilisant des virus adaptés à l’injection chez les humains. Cela pourrait apporter un grand espoir à ceux qui sont touchés par ces maladies.

Dans le cadre de ce projet, les souris subiront les gestes suivants: 1. Échocardiographie : Un examen échographique du cœur qui dure 20 minutes par souris. Il sera effectué une fois par semaine à partir de l’âge de quatre semaines lors de la création, et l’étude des souris malades ou une semaine avant l’injection lors de la sélection, de l’optimisation et du développement du traitement. La durée sera jusqu’au point limite adapté pour les souris contrôles malades, ou 12 semaines après ce point pour celles qui ont reçu des injections et présentent une amélioration de leur état de santé lors du développement et de l’optimisation du traitement. 2. Tests comportementaux durent de 5 à 30 minutes par souris. Ils seront réalisés une fois par semaine à partir de l’âge de quatre semaines ou une semaine avant l’apparition de problèmes comportementaux, et se poursuivront jusqu’au point limite prédéterminé. 3. Injections : a) Injections dans la veine temporale dureront environ 5 minutes par souriceau et seront effectuées une fois, sous anesthésie par hypothermie. b) Les injections intrathécales, sous anesthésie générale (environ 40 min par souris), et dans la veine caudale (5 min par souris) seront réalisées une fois. 4. Le prélèvement de sang au niveau de la veine maxillaire, dure ~1 min par souris et sera effectué une fois par semaine. a) Pour les souris injectées par voie intrathécale et dans la veine caudale, les prélèvements de sang commenceront une semaine avant l’injection, puis 72 heures après l’injection, et se poursuivront une fois par semaine jusqu’à la limite prédéterminée ou jusqu’à 12 semaines après cette limite. b) Pour les nouveau-nés, les prélèvements commenceront à l’âge de trois semaines et se poursuivront une fois par semaine jusqu’à la limite prédéterminée ou jusqu’à 12 semaines après cette limite. Tout le projet se déroulera dans dans l’établissement 1, à l’exception des échographies qui auront lieu dans l’établissement 2.

Les souris où l’expression du gène d’intérêt est supprimée dans les neurones naîtront sans signe de problème, mais elles développeront progressivement des difficultés de marche et de coordination. En fin de vie, ces souris connaîtront des crises d’épilepsie mortelles. Pour les souris où l’expression du gène d’intérêt est abolie dans le cœur et les muscles squelettiques, elles naîtront sans problème apparent, mais avec le temps, elles développeront une maladie du cœur grave, comme cela a été observé dans d’autres modèles de souris similaires. En plus de la maladie cardiaque, ces souris peuvent présenter une perte de poids, des difficultés de mouvement et adopter une posture anormale. Les souris seront soumises à des situations stressantes liées à l’injection, aux tests comportementaux, au transport depuis l’institut jusqu’au centre spécialisé en échocardiographie, ainsi qu’à l’anesthésie pour les échocardiographies. Les injections intrathécales peuvent causer une certaine douleur après l’injection, mais des mesures seront prises pour minimiser leur inconfort.

Mise à mort pour l’analyse des tissus.

L’utilisation de mammifères est essentielle pour évaluer l’efficacité des virus dans le développement de la thérapie génique. Les souris sont couramment choisies pour les essais de phase I/II en raison de leur similitude physiologique avec les humains et de leur facilité d’élevage et de soins. De plus, les modèles de souris où l’expression du gène d’intérêt est supprimée dans le cœur et le cerveau peuvent développer une pathologie qui ressemble aux symptômes de la maladie gène d’intérêt chez l’homme. Pour nos études, nous utiliserons des souris de différentes tranches d’âge. Les tests comportementaux et les échocardiographies seront réalisés sur des souris âgées de 4 semaines et plus. Nous commencerons par des nouveau-nés, car à cet âge, le virus peut atteindre le cerveau. Cependant, étant donné que l’expression du virus peut diminuer pendant la croissance rapide des nouveau-nés, nous utiliserons également des souris jeunes adultes (3 à 6 mois) pour certaines parties de nos expériences.