Traitement pharmacologique pour la myopathie à agrégats tubulaires dans des modèles souris

La myopathie à agrégats tubulaires (TAM) est une maladie rare caractérisée par une faiblesse musculaire progressive, des crampes et des myalgies. La majorité des patients présentent également des anomalies de la peau, des os, des plaquettes, et de la rate. La présentation complète de ces signes multisystémiques est appelé syndrome de Stormorken (STRMK). TAM et STRMK forment un spectre de la même maladie. Nous avons précedemment généré et caractérisé deux modèles murins portant les deux mutations TAM/STRMK les plus communes chez les patients, localisées sur des gènes différents. Les souris présentent les principaux signes cliniques des patients. A ce jour, aucun traitement n’est disponible ni pour prévenir ni pour atténuer ces signes cliniques. A partir d’une librairie de médicaments approuvées pour le traitement médical chez l’homme, nous avons identifier deux médicaments capables d’inverser les défauts associés à la maladie in vitro. Une autre molécule est actuellement entrée en Phase II en essais cliniques pour la pancréatite aïgues mais cible la même voie dérégulée chez nos patients. Nous avons l’intention de traiter nos modèles souris TAM/STRMK avec les deux médicaments et la molécule en Phase II afin de tester la prévention mais également la réversion des symptômes observés chez les souris. Nous espérons ici trouver une nouvelle indication thérapeutique à des médicaments utilisés pour le traitement d’autres maladies. Cette méthode permet d’offrir une solution thérapeutique plus rapide aux patients et également peu toxique. Cette méthode est particulièrement intéressante pour les maladies rares comme TAM/STRMK où le nombre de patients diagnostiqués n’est pas suffisant pour réaliser des essais cliniques sur cette maladie.

Il est attendu que cette étude apportera une preuve de concept pharmacologique pour un traitement efficace de TAM/STRMK.

Les animaux seront injectés par injection intrapéritonéale tous les deux jours entre 1 et 4 mois pour la stratégie de prévention, et entre 4 et 6 mois pour la stratégie de réversion. L’injection est réalisée en moins de 30 secondes. Le test de comportement permettant d’évaluer la force globale de l’animal sera réalisé 3 fois par jour toutes les mois entre 1 et 4 mois pour la stratégie de prévention et entre 4 et 6 mois pour la stratégie de réversion. Chaque test dure 60 secondes avec repos minimal de 5 minutes entre chaque test. Le test permettant de mesurer l’activité locomotrice spontanée dure 24h, et sera répété 4 fois dans la vie de la souris pour la stratégie de prévention et 2 fois pour la stratégie de réversion (1 fois par mois). Le prélèvement du sang sera répété 1 fois par mois, soit 4 fois dans la vie de la souris pour la stratégie de prévention et 3 fois pour la stratégie de réversion, et durera 1 minute. La mesure de la production de force du muscle est une procédure sans réveil, qui durera au maximum 30 minutes. A l’issue de cette procédure, l’animal anesthésié sera mis à mort. Des injections péritonéales seront réalisées pour administrer le traitement. La procédure prendra environ 1 minute par souris.

Les souris malades manifestent des problèmes dans le muscle, la rate, et les plaquettes, tout comme pour l’homme. Le modèle murin est un outil approprié pour étudier le développement de la maladie et l’effet thérapeutique attendu des traitements étudiés. Les tests de comportement peuvent induire du stress chez l’animal. Les injections du traitement peuvent causer douleur chez l’animal. Une douleur et un stress physique sont attendus suite au poiçonnage de l’oreille et au tatouage consécutif de la queue lors de l’identification de l’animal.

Les animaux seront mis à morts à l’issu des tests pour prélever les muscles nécessaires aux analyses moléculaires.

L’utilisation d’un modèle cellulaire ne permet pas d’évaluer les effets sur la contractilité du muscle, ni d’évaluer les effets sur l’ensemble de l’organisme qui dans notre cas est crucial car nous étudions une maladie associée à un phénotype multisystémique.

Pour la partie expérimentale, les tests phénotypiques réalisés de manière non invasive offrent la possibilité de réaliser un suivi longitudinal en répétant les expérimentations sur les mêmes animaux au cours du temps. D’autre part, les analyses moléculaires et histologiques seront réalisées uniquement à la fin du traitement, ce qui permet de s’affranchir de générer une nouvelle cohorte pour chaque point du suivi longitudinal. L’organisation de nos procédures vise à utiliser le plus possible de tissus différents provenant de la même souris afin de minimiser le nombre d’animaux utilisés. Plusieurs procédures expérimentales seront réalisées avec un maximum d’un test par jour. Le nombre d’animaux sera réduit au maximum en veillant à obtenir une puissance statistique suffisante. Ainsi, nos précédentes études montrent que 15 souris au maximum par groupe seront nécessaires pour obtenir une étude concluante.

Les nouveau-nés seront hébergés avec leurs parents jusqu’au sevrage. La couleur de leur peau et la présence d’une poche de lait seront évaluées tous les 2 à 3 jours. Après le sevrage, les animaux seront hébergés en groupe dans des cages placées dans un environnement où la température sera maintenue constante, la qualité de l’air sera assurée par une ventilation et un cycle de lumière de 12 heures jour/nuit sera respecté. Les animaux auront accès à volonté à de l’eau et de la nourriture. La litière sera changée aussi souvent que nécessaire pour maintenir les animaux propres et au sec. Le milieu sera enrichi avec des nids et un tube. Les animaux seront observés quotidiennement et pesés 1 fois par semaine. En cas de perte de poids, les animaux seront pesés quotidiennement. Si des difficultés de locomotion apparaissent, la nourriture sera placée dans la cage. La plupart des expérimentations seront réalisées à l’aide de tests permettant une exploration totalement non invasive de la fonction musculaire dans des conditions physiologiques in vivo, ce qui limite le développement de la douleur. Afin de Réduire le stress lié aux différents tests, une phase de familiarisation sera effectuée pour chaque test avant le début du suivi longitudinal. Pour les mesures de force in situ, l’animal sera anesthésié par injection intrapéritonéale d’un mélange de produits anesthésiants et analgésiques permettant d’éliminer le stress et la douleur liés à la procédure. L’animal sera placé sur une plaque chauffante pendant toute la procédure afin de maintenir sa température corporelle à sa valeur basale. Un contrôle visuel de la respiration sera effectué. Des points limites pour nos souris incluent des signes de difficultés motrices majeurs tels que la perte de poids et une immobilité prononcée des membres postérieurs avec l’apparition d’une cyphose (dos arrondi). Si l’un des points limites est atteint, les souris seront euthanasiées. Les sites d’injections seront surveillés quotidiennement pour prévenir une infection.

Le modèle souris nous permet d’étudier la possible amélioration du phénotype musculaire et notamment du phénotype observé sur d’autres organes dans ce modèle murin d’une maladie multisystémique. Nous avons besoin d’effectuer des expériences physiologiques in vivo chez la souris. Ces mesures ne peuvent pas être réalisées sur d’autres espèces évolutivement plus éloignées de l’homme car la structure du muscle est plus différente. C’est pourquoi nous proposons de réaliser ces techniques sur des lignées de souris disponibles dans nos laboratoires. Les tissus de la souris peuvent alors être utilisés pour effectuer d’autres analyses, maximisant ainsi les résultats obtenus par souris et minimisant le nombre total d’animaux utilisés. Le phénotype multisystémique de notre modèle animal Stim1R304W/+, caractérisé par de la faiblesse musculaire et des signes dystrophiques en histologie, apparaît au bout de 2 mois et s’accentue avec l’âge présentant un phénotype modéré à 9 mois. Le phénotype multisystémique de notre modèle animal Orai1V109M/+, caractérisé par de la faiblesse musculaire et des signes dystrophiques en histologie, apparaît également au bout de 2 mois. Les souris seront utilisées à l’âge adulte après 4 semaines (pour la prévention de la maladie) jusqu’à 4 mois, et des souris après 4 mois jusqu’à 6 mois (pour la réversion de la maladie), pour observer le développement des souris après le traitement. Le phénotype multisystémique de notre modèle animal Stim1R304W/+, caractérisé par de la faiblesse musculaire et des signes dystrophiques en histologie, apparaît au bout de 2 mois et s’accentue avec l’âge présentant un phénotype modéré à 9 mois. Le phénotype multisystémique de notre modèle animal Orai1V109M/+, caractérisé par de la faiblesse musculaire et des signes dystrophiques en histologie, apparaît également au bout de 2 mois. Les souris seront utilisées à l’âge adulte après 4 semaines (pour la prévention de la maladie) jusqu’à 4 mois, et des souris après 4 mois jusqu’à 6 mois (pour la réversion de la maladie), pour observer le développement des souris après le traitement.