Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale, reproduit depuis ALURES
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-095723)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les patients atteints d’amylose cardiaque ont un pronostic effroyable à plus ou moins court terme. Ceci s’explique notamment du fait d’une intolérance aux médicaments donnés habituellement aux patients présentant une insuffisance cardiaque, mais aussi par l’absence d’un traitement spécifique pour l’amylose cardiaque. Ce manque de solution thérapeutique peut entraîner une modification délétère et irréversible du coeur. L’amylose cardiaque, quel que soit son phénotype, touche environ 2500 nouveaux patients par an en France. Récemment, notre laboratoire a acquis un modèle murin d’amylose cardiaque. Des travaux préliminaires de notre laboratoire sur ce modèle (non publiés) ont montré le développement d’une insuffisance cardiaque à 5 mois d’âge, associée avec une accumulation de protéines amyloïdes. Dans ce contexte, un traitement original pourrait être l’inhibition d’une protéine (appelée O-GlcNAcase) impliquée dans la modification des autres protéines au niveau des cellules. En effet, cette dernière est impliquée dans le dépôt de protéines mal repliées et regroupées entre-elles dans le cerveau, et de ce fait, son inhibition est évaluée dans la prise en charge de la maladie d’Alzheimer. Nous souhaitons évaluer les effets de cette inhibition dans un modèle murin proche de ce qui est observé en clinique. L’objectif de ce projet est donc d’effectuer une étude sur l’impact de l’inhibition de l’O-GlcNAcase dans un modèle murin d’amylose cardiaque par des approches in vivo et ex vivo. De plus, une nouvelle molécule, qui a montré des effets bénéfiques au niveau cardiaque, sera testée. Mais aucune étude ne s’est réellement intéressée à son effet lors d’un administration chronique chez des individus atteints d’une amylose.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra de bien comprendre les mécanismes de l’évolution temporelle de la dysfonction cardiaque liés à l’amylose. Il permetta de fournir des résultats préliminaires concernant des nouvelles voies médicamenteuses pour le traitement de l’amylose cardiaque, et ainsi d’avoir un intérêt pour des patients atteints de cette maladie. Ces traitements permettront d’augmenter l’espérance de vie, après le diasgnotic, qui est d’environ 5 à 10 ans actuellement.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux vont suivre 6 interventions. En premier lieu, une biopsie d’oreille sera réalisée pour génotyper les animaux, cette intervention dure 5 minutes. Ensuite, les animaux suivront 2 à 5 échocardiographie sous anesthésie générale, où une sonde sera placée sur le thorax avec du gel d’échographie, cette intervention dure 20 minutes. Les animaux réaliseront 1 à 4 tests de résistance à l’effort pendant 21 minutes. Les animaux suivront un IRM sous anesthésie générale par une injection intra-péritonéale et cette intervention va durer 30 minutes. Pour finir, les animaux suivront l’intervention suivante, chirugie terminale sous anesthésie sans réveil, visant à insérer un cathéter jusque dans le coeur pour étudier la fonction cardiaque. A la suite de cela, les animaux seront mis à mort.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Chez ces animaux, il est attendu d’observer une défaillance multisystémique causé par les dépôts amyloïdes. La défaillance multi-systémique entrainera une augmentation anormale de la taille des organes, entrainant leur dysfonctionnement. Ces défaillances augmenteront le niveau de stress de l’animal, qui pourra en partie s’observer via son comportement. De plus, quelques animaux de ce modèle ont une croissance exacerbée de leurs dents. Les animaux subiront une anesthésie gazeuse (Echocardiographie et génotypage) et une anesthésie générale par voie intrapéritonéale (IRM, chirurgie terminale). Lors du test de résistance à l’effort, de la douleur, de la fatigue et de l’anxiété peuvent être générés pouvant se traduire avec un comportement plus agressif.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issu de chaque procédure, les animaux seront mis à mort afin de récupérer les différents organes pour des études biomoléculaires et histologiques. Ces tissus sont nécessaires pour valider les effets des traitements sur l’organisme et sur les dépôts amyloïdes.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet vise à caractériser la physiopathologie multi-systémique associée à l’amylose et de tester une nouvelle voie pharmacologique. Des expériences ex vivo et in vitro ne sont pas adéquates pour répondre à la question scientifique posée dans le cadre de ce projet. En effet, l’amylose est caractérisé par un dépôt progressif de fibrilles au sein des différents organes. Actuellement, le seul moyen de reproduire la pathologie de l’amylose est par l’utilisation d’un modèle murin.
2. Réduction
Nous utiliserons un nombre minimal d’animaux, afin que l’étude sur différents plans (histologique et statistique) puisse se dérouler sans encombre et une analyse des résultats sera effectuée à mi-parcours, afin de déterminer si le nombre d’animaux est suffisant pour l’analyse statistique. Après une approche statistique, le nombre total d’animaux nécessaire est de 1225. Concernant le protocole 1, deux sous-groupes sont établis (Mâles et Femelles). Pour les groupes témoins, le nombre d’animaux nécessaire sera inférieur car ces animaux ne développeront pas la maladie. Par la suite, l’hypothèse est qu’il n’y aura pas de différence entre les mâles et les femelles, permettant de Réduire le nombre d’animaux nécessaire par groupe. Les deux premiers protocoles vont se dérouler de la même manière, et de ce fait, les données récoltées dans le premier pourront être réutilisées autant que possible sans pour autant induire de biais expérimentaux liés à la temporalité des protocoles. Une stratégie de reproduction adaptée sera mis en place pour permettre de limiter à l’unique production d’animaux pour les procédures expérimentales. A la fin du projet, une stratégie de cryoconservation de sperme sera mis en place afin de préserver la lignée.
3. Raffinement
Les animaux sont hébergés aux normes requises et un enrichissement des cages est mis en place. Un suivi des animaux sera réalisé quotidiennement durant toute la durée du protocole expérimental, ce qui permettra de déceler un éventuel signe de souffrance. Pour le suivi, la grille d’évaluation des points limites du bien être des animaux et d’évaluation des expressions faciales de la souris seront utilisées. L’animal sera exclu de l’étude et euthanasié en fonction de son score et de la discussion avec les membres de la cellule SBEA. Lorsque les animaux présenteront une pousse des dents exacerbées, ces dernières seront coupées sous anesthésie gazeuse, puis, dans les jours suivants, il sera mis à disposition de la nourriture en gelée. A des stades avancées, si les animaux présentent des difficultés de mobilité, des croquettes seront disposées directement dans la cage. Pour les différents déficits liés aux dépôts amyloïdes, une injection d’un analgésique sera réalisée par une injection sous cutanée. S’il n’y a pas d’amélioration, l’euthanasie sera à considérer. Concernant le test de résistance à l’effort, les animaux seront soumis à une phase de découverte et à une phase d’habituation avant le test. Pour la chirurgie terminale sous anesthésie sans réveil, un analgésique sera administrée localement, au niveau du site de chirurgie. Pour le réveil, les animaux seront placés sous lampe chauffante pour maintenir leur température corporelle. Un suivi de poids hebdomadaire sera réalisé.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le choix de la souris se justifie par l’expertise du laboratoire vis-à-vis des évaluations fontionnelles et structurelles cardiaques in vivo et ex vivo chez la souris. De plus le modèle génétique de l’amylose cardiaque qui sera utilisé, a été généré uniquement chez la souris. Ce modèle transgénique exprime un variant de l’alipolipoprotéine AII, avec une expression cardiaque, hépatique et rénale.