1.2. Titre du projet Modulation pharmacologique de la ferroptose (stratégies anti-ferroptotiques et pro-ferroptotiques) avec analyse comportementale, radiologique et histologique dans des modèles d’étude de la maladie de Parkinson (MP)

Les maladies Neurodégénératives, comme la maladie d’Alzheimer, la maladie de Parkinson ou la sclérose latérale amyotrophique (ou maladie de Charcot), sont définies par une perte anormale des neurones. L’un des plus grands besoins actuellement en santé dans le monde est le développement de traitements de neuroprotection c’est à dire susceptible d’éviter la perte de ces neurones et donc la progression de ces maladies. Il n’existe actuellement aucun traitement neuroprotecteur dans la maladie de Parkinson. Le présent projet vise à tester des modèles de perte des neurones induits soit par des toxiques soit par des manipulations génétiques dans lesquels nous déterminerons les marqueurs radiologiques et d’imagerie de la perte des neurones et nous testerons des traitements de neuroprotection afin de valider leurs intérêts pour les tester dans des essais thérapeutiques humains.

Nous espérons démontrer la prédominance de la ferroptose dans ces conditions pathologiques de toxiques environnementaux et de transgénèse tout en validant des nouvelles stratégies thérapeutiques en comparant leur performance et en associant des biomarqueurs théragnostiques translationnels à la fois radiologiques et biologiques.

3840 souris C57BL6J seront intoxiquées par une neurotoxine (le MPTP) mimant la maladie de parkinson ainsi que 80 souris ACSL4/CreDAT. Cette intoxication a lieu une seule fois par voie intrapéritonéale. L’ensemble des animaux C57BL6J intoxiqués seront ensuite traités par les différents agents thérapeutiques selon 3 modes d’administration (IP, IN, ICV). 320 rats WISTAR seront intoxiqués par une neurotoxine (la 6 OHDA) mimant la maladie de parkinson par voie intracérébroventriculaire. Cette chirurgie a lieu une seule fois. L’ensemble de ces animaux seront ensuite traités par les différents agents thérapeutiques selon le meilleur mode d’administration déterminédans le modèle de souris MPTP. 200 souris seront intoxiquées avec une autre neurotoxine (le RSL3) mimant la maladie de parkinson par voie intracérébroventriculaire en dose unique, par voie intranasale ou intrapéritonéale en dose unique ou en doses répétées n’excédant pas 3 administrations / semaines. 80 souris ACSL4/CreDat1 subiront une chirurgie dans le but d’administrer les PFF. Cette intervention sera réalisée qu’une seule fois. 1920 souris GPX4/CreDAT1 seront traitées soit par voie intrapéritonéale, intracérébroventriculaire ou intranasale par les différents agents thérapeutiques ainsi que 320 souris Thy1-asyn. L’ensemble de ces animaux seront évalués sur le plan comportementale et d’imagerie du vivant avant leur mise à mort avec prélévement sanguin intracardiaque. Les administrations en IP et en IN dureront 5 minutes / animal, les injections ICV n’excéderont pas les 30 minutes. Les analyses comportementales dureront de 30 minutes à 1 heures et les analyses en imagerie du vivant n’excéderont jamais 2h30.

L’induction des neurotoxines chez nos animaux et des différents agents thérapeutiques peuvent entraîner des signes de gênes ou d’inconfort. Au moindre comportement inhabituel de nos animaux, nous procéderons à une surveillance plus stricte et en cas d’atteintes des points limites, nous procéderons à la mise à mort de nos animaux. Lors des actes de chirurgie et d’analyse en imagerie, l’induction de l’anesthésie peut provoquer des détresses respiratoires et une hypothermie pouvant conduire à la mort soudaine de nos animaux. Pour réduire au maximum le nombre de décès chez nos animaux lors de ces différentes approches, nous veillerons sur leur état général tout au long de ces procédures en contrôlant leur température corporelle et en les maintenant à une température optimale grâce à une couverture chauffante. En cas d’atteinte des points limites, les animaux seront mis à mort.

L’ensemble de ces animaux seront évalués sur le plan comportementale et d’imagerie du vivant avant leur mise à mort avec prélévement sanguin intracardiaque. Dans un souci de réduction du nombre d’animaux utilisés au cours de ce protocole, nous avons intégré dans la mesure du possible, les animaux a toutes les procédures mises en oeuvre dans ce projet.

L’utilisation du MPTP (en IP) chez la souris ou de la 6OHDA (en intracérébrale) chez le rat permettent d’induire des symptômes avec une atteinte sélective des neurones dopaminergiques reproductible. Ces modèles induits de la MP dont nous maitrisons au laboratoire seront comparés avec les modèles transgéniques GPX4 floxed, ACSL4 floxed, CreDAT qui permettront de prouver l’importance de la ferroptose dans la MP et leur degré de réversibilité sous traitement. Les souris C57BL/6 utilisés dans le cadre des modèles MPTP sont âgées de 12 semaines, 20 semaines et de 52 semaines. Les rats WISTAR auront un poids compris entre 180 et 200g soit âgés d’environ 4 semaines. Les souris Thy1-asyn sont âgées de 8 mois au début de l’expérimentation et suivies jusque 14 mois. Les souris ACSL4/Cre DAT1 et GPX4/Cre DAT1 seront utilisés dès l’âge de 8 semaines Nous analyserons le phénotype des animaux en termes de comportement général et de viabilité, d’histologie (neurodégénérescence et synucleinopathie, imagerie IRM et Pet scan Cu ATSM. L’objectif est de démontrer une neuroprotection dopaminergique. L’induction par tamoxiphene sera réalisée dès les premiers mois de vie.