Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 10/01/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-882298)
233 souris porteuses d’une anomalie génétique correspondant à la dystrophie musculaire de Duchenne vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, 90 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et 143 un niveau léger. Chacune reçoit entre six et onze injections intraveineuses en vingt et un jours, chaque fois sous anesthésie gazeuse, après une biopsie de la queue pratiquée pour vérifier son génotype. Les animaux sont utilisés entre deux et cinq mois, avant que la lignée n’exprime son phénotype dommageable, qui apparaît à sept mois sous forme de perte de poids et d’altération de la fonction cardiaque. Le porteur juge l’utilisation d’animaux « indispensable » pour évaluer la biodistribution des nanoparticules dans un organisme entier, et rappelle que les données précliniques sur animaux sont de toute façon « imposées par les autorités » pour tout nouveau médicament.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La dystrophie musculaire de Duchenne (DMD) est une pathologie dégénérative mortelle atteignant les garçons, caractérisée par une perte progressive de la fonction des muscles (membres inférieurs, diaphragme, muscle cardiaque). Elle est caractérisée par une grande fragilité des fibres musculaires conduisant à des blessures répétées et une inflammation chronique, aboutissant à de la fibrose. L’espérance de vie des patients atteints de DMD est d’environ 30 ans. Il n’existe à l’heure actuelle pas de traitement curatif et le traitement palliatif utilisé, qui consiste en l’administration chronique de glucocorticoïdes, induit de nombreux effets secondaires (atrophie musculaire, obésité, fragilisation des os…). Il existe des modèles de souris pertinents présentant des signes histologiques de la pathologie proches de ce qui est observé chez les patients DMD. Il a été montré que l’administration de molécules régulant l’activité des cellules inflammatoires permet d’améliorer la fonction musculaire des souris modèles de la DMD. Cependant, un des problèmes lors de l’administration d’un traitement est sa possible captation par des organes non désirés comme le rein, le foie ou la rate, nécessitant d’augmenter les doses et pouvant conduire à des effets toxiques. Le projet vise à utiliser des nanoparticules (particules de très petite taille) pour délivrer des molécules actives dans le muscle malade en utilisant un modèle de souris pertinent. Ce projet permettra d’abord d’identifier le type de nanoparticules le plus adapté pour le ciblage des muscles et la fréquence des injections. Puis, il permettra de tester 10 molécules actives, préalablement validées comme étant anti-fibrosantes in vitro, en les couplant aux nanoparticules les plus adaptées afin d’améliorer la fonction musculaire.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le projet permettra de développer de nouveaux traitements permettant d’améliorer la fonction musculaire dans un modèle de souris de la DMD qui seront potentiellement transférables chez les patients.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Une biopsie de queue sera réalisé une fois (< 2 mm) pour vérifier le génotype des individus seulement sur la première portée de chaque femelle. Les animaux seront soumis à des injections intraveineuses qui seront réalisées sous anesthésie gazeuse (temps d'anesthésie inférieur à 10 minutes). En considérant une durée de vie des nanoparticules dans les muscles de 24 à 72h, nous estimons le nombre total d’injections entre 6 et 11 sur une période de 21 jours.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Nous utilisons une lignée de souris de phénotype dommageable mais avant l’expression de ce phénotype. En effet, les animaux sont âgés de 2 à 5 mois maximum, alors que le modèle de souris utilisé ne présente un phénotype dommageable qu’à partir de 7 mois, ce qui est caractérisé par une perte de poids et une altération de la fonction cardiaque. Nous n’attendons pas d’effets indésirables sur les animaux de l’injection des nanoparticules vides car le type de nanoparticules utilisé est approuvé par l’agence des médicaments américaine et européenne pour l’injection par voie intraveineuse. En revanche, les molécules actives utilisées étant des régulateurs métaboliques, il est possible qu’elles puissent altérer le fonctionnement de certains organes tels que le foie ou la rate, même si le but de leur couplage aux nanoparticules est de limiter ces effets indésirables. Dans ce cas, nous pouvons envisager une perte de poids des animaux associée à une mobilité réduite, du stress et un comportement anormal. Le cas échéant, ces animaux seront mis à mort dès les premiers signes de souffrance.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort car le projet nécessite une analyse détaillée des différents organes prélevés qui ne peut pas être réalisée sur animal entier vivant.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’utilisation d’animaux est indispensable pour ce projet car il vise à développer des stratégies thérapeutiques permettant de cibler plus spécifiquement les tissus musculaires (muscles des membres inférieurs, diaphragme) tout en limitant leur impact sur les autres organes. Il est donc nécessaire de pouvoir étudier l’effet de ce traitement sur des organismes entiers. La pertinence des molécules actives utilisées sera d’abord évaluée in vitro sur des cellules avant d’envisager leur utilisation in vivo. Afin de permettre une potentielle translation vers des applications cliniques, l’évaluation des différentes formes nanoparticulaires développées sur des modèles murins est la dernière étape essentielle de validation de ces nouvelles approches thérapeutiques. En outre, l’acquisition de données précliniques sur animaux est imposée par les autorités pour les nouveaux médicaments.
2. Réduction
L’utilisation des animaux est strictement réduite au nombre nécessaire pour l’établissement des données expérimentales, à l’aide des analyses statistiques effectués précédemment pour ces procédures. Pour les procédures qui aboutissent à une analyse histologique et microscopique des tissus musculaires, il a été montré que 6 animaux par point d’analyse est suffisant pour des analyses statistiques. De plus, 2 lots différents de molécules encapsulées dans les nanoparticules seront testés en parallèle afin de réduire le nombre d’animaux contrôles nécessaires injectés par des nanoparticules vides (pour des raisons de manipulation, il ne sera pas possible de tester plus de 2 molécules encapsulées à la fois). Le nombre maximal d’animaux utilisés pour ce projet est de 233 souris.
3. Raffinement
Les protocoles les moins invasifs et les moins douloureux possibles sont privilégiés. Des mesures sont prises pour améliorer les conditions d’élevage et de bien-être afin d’enrichir l’environnement des souris. Un suivi quotidien et des pesées régulières des animaux permettent d’éviter toute souffrance inutile et de prendre les mesures adéquates dans le cas d’un éventuel phénotype dommageable. Des prélèvements multiples sont réalisés après mise à mort sur le même individu pour des tests parallèles. Nous utilisons une lignée de souris de phénotype dommageable mais avant l’expression de ce phénotype dommageable au moment des procédures (les animaux sont âgés de 2 à 5 mois maximum), alors que le modèle pertinent utilisé ne présente un phénotype dommageable qu’à partir de 7 mois.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La structure et le fonctionnement du tissu musculaire de la souris est très proche de celui de l’homme. La souris représente un modèle expérimental privilégié pour les investigations de la physiopathologie des maladies musculaires survenant chez l’homme. Le modèle de souris pertinent utilisé présente des signes histologiques de la pathologie proches de la pathologie des patients DMD dès l’âge de 2 mois mais ne présente un phénotype dommageable qu’à partir de 7 mois. Les animaux sont utilisés entre 2 et 5 mois d’âge (âge adulte et évolution de la pathologie pour le muscle dystrophique).