Comparaison de deux générateurs pour le transfert de gènes par aérosol chez la souris

Nous voulons ici optimiser notre système d’aérosol actuel pour évaluer l’efficacité de transfert de gènes chez le petit animal de formulations issues de nos recherches et de la littérature. L’objectif de ce projet est de pouvoir évaluer l’impact du générateur d’aérosol sur le transfert de gènes appliqué aux poumons. Sur les différents générateurs d’aérosol existants, deux grands types sont majoritairement utilisés en clinique, le générateur pneumatique et le générateur à tamis vibrant. La différence principale entre ces deux générateurs est le mécanisme mis en jeu pour générer l’aérosol. En effet, un générateur pneumatique permet, sous l’effet d’un gaz comprimé, de transformer une solution liquide en microgouttelettes alors qu’un générateur à tamis vibrant utilise une grille de maillage plus ou moins fin et vibrant à haute fréquence pour transformer une solution liquide en microgouttelettes. Dans le cas présent, ces différences physiques jouent sur l’efficacité de transfert de gènes de nos formulations à base de vecteurs synthétiques. Bien que des tests de comparaison d’aérosol des formulations sur culture cellulaire aient été réalisés, il reste nécessaire d’effectuer des tests chez le petit animal de ces mêmes formulations afin de prendre en compte toute la complexité des voies respiratoires pulmonaires lesquelles ne peuvent pas être reproduites en conditions in vitro.

Ce projet à pour but de déterminer quel générateur d’aérosol est le plus optimal pour l’introduction d’un gène contrôle (ici un gène de bioluminescence) grâce à des vecteurs non viraux dans des cellules du poumon. Les résultats obtenus nous permettraient d’optimiser notre système de nébulisation actuel afin d’obtenir les meilleurs résultats possibles et donc, à terme, diminuer le nombre d’animaux nécessaire pour nos prochaines expérimentations.

Chaque animal subit une procédure d’aérosolisation dans un tube limitant ses mouvements. L’aérosol contient soit la solution contenant le gène d’intérêt ou soit du sérum physiologique pour les deux groupes contrôles. Le processus d’aérosol peut durer entre 15 à 30 minutes et donc l’animal devra rester immobilisé durant toute cette période. Une mesure de la lumière émise par les poumons sera réalisée au lendemain des aérosols puis au troisième et septième jour. Les animaux auront une injection d’une durée maximale de 30 secondes suivi d’une anesthésie et d’une mesure de la lumière à proprement parlé d’une durée de 10 minutes. Cette procédure sera réalisée trois fois (J1, J3 et J7). En fin de procédure, les animaux auront une injection d’une durée maximale de 30 secondes d’une solution contenant une anesthésie chimique et un anti-douleur cela afin de pouvoir faire un prélèvement de sang au niveau du coeur.

Du stress sera généré lors des phases d’habituation au système limitant les mouvements de l’animal. Ce temps d’habituation sera répété tous les jours pendant une semaine avant l’aérosol et ne durera pas plus de 30 minutes par souris. Un stress pourra également être induit lors de chaque geste de pesée d’une durée de 30 secondes. Chaque animal sera pesé 10 fois au total lors de la procédure. L’injection du produit de réaction engendrera aussi un stress ainsi qu’une légère douleur d’environ 15 secondes. Au total, chaque animal recevra 3 injections. L’étape d’aérosol est aussi une source de stress à cause du positionnement de l’animal dans le tube de contention limitant ses mouvements et durera entre 15 et 30 minutes en fonction de la solution aérosolisée et du générateur d’aérosol utilisé. Enfin, un stress de quelques secondes pourra être induit lors de la préhention des animaux pour les mettre dans la boite d’induction pour l’anesthésie préalable à l’imagerie. Comme il y a trois imageries (J1, J3, J7), chaque souris recevra au total trois anesthésies.

A l’issue de la procédure, tous les animaux seront mis à mort afin de réaliser des prélèvements de tissus.

Les animaux utilisés dans cette étude sont des souris. Il s’agit d’une espèce de référence pour ce type d’étude. Les animaux seront receptionnés à l’âge de 6 semaines à l’animalerie. A la suite d’une semaine d’acclimatation, ils pourront intégrer le projet. Les animaux des études précédentes étaient agés de 7 semaines, afin de pouvoir comparer les études entre elles, nous devons garder le même âge pour les animaux.