Détection précoce de la fibrose cardiaque dans un modèle de rat atteint de dystrophie musculaire de Duchenne par imagerie médicale non invasive

La maladie de Duchenne est une maladie incurable causée par des mutations génétiques entraînant une maladie grave et progressive affectant les muscles. Les principaux symptômes de la maladie de Duchenne sont une fonte et une faiblesse musculaire associées à des anomalies cardiaques et respiratoires, conduisant finalement au décès des patients au cours de la troisième décennie de leur vie. L’insuffisance cardiaque est la principale cause de décès chez les patients. Bien que la cause cellulaire principale soit la mort des cellules cardiaques, il devient de plus en plus évident que d’autres cellules contribuent largement à la gravité et à la progression de la maladie, en particulier les cellules de fibrose. La fibrose cardiaque, entrainant une rigidité du cœur, apparaît en effet à un stade précoce de la maladie. Dans cette étude, nous visons à évaluer si les lésions précoces associées à la fibrose du cœur dans un modèle de rat de la maladie de Duchenne peuvent être détectées par scintigraphie non invasive. L’apparition de la fibrose dans le cœur sera également suivie non invasivement par imagerie de résonance magnétique. Si l’hypothèse testée dans cette étude est confirmée, la scintigraphie pourrait émerger comme marqueur précoce pour l’évaluation de nouveaux traitements dans la maladie de Duchenne, à la fois dans les modèles animaux et chez les patients.

Si l’hypothèse de ce projet est confirmée, le protocole de scintigraphie développé pourrait émerger comme indication précoce pour le suivi de la fibrose du cœur et l’évaluation de nouveaux traitements à la fois dans la maladie de Duchenne, mais aussi pour d’autres pathologies cardiaques, dans des modèles animaux et chez les patients.

Un premier groupe de rats subira : Injection sous-cutanée vigile (

Les rats utilisés sont atteints de la maladie de Duchenne. Cependant, les animaux utilisés auront au maximum 5 mois, donc avant l’âge critique où leur état de santé se dégrade. Les seules interventions prévues qui ne se feront pas sous anesthésie générale sont les injections nécessaires à l’anesthésie des animaux. Cela peut générer un stress du à la manipulation des animaux et de la douleur au point d’injection. Les anesthésies générales peuvent causer de la fatigue.

A l’issue de ce projet, tous les animaux seront mis à mort afin d’obtenir des échantillons de tissus qui seront utilisés pour des analyses ex vivo nécessaires au projet.

Il n’existe pas aujourd’hui de modèle alternatif pour tester les méthodes non invasive de détection du développement de la fibrose du cœur dans la maladie de de Duchenne. Le développement de fibrose musculaire est un processus physiologique global faisant interagir différents types cellulaires, éventuellement issus de différents organes. De plus, les méthodes de détection testées dans ce projet sont des méthodes d’imagerie médicale que nous voulons appliquer ensuite chez l’être humain. Ce projet ne peut donc pas être réalisé in vitro.

Le nombre d’animaux nécessaire a été évalué à l’aide d’un logiciel d’aide à l’expérimentation animale, proposant un outil de calcul statistique. Les groupes ont été établis de façon à ce que les résultats obtenus soient suffisants statistiquement pour conclure sur la bonne détection de la fibrose par nos méthodes d’imagerie. Le nombre d’animaux obtenu est cohérent avec nos expériences précédentes de protocoles d’imagerie lors desquels nous avons pu obtenir des résultats cohérents et reproductibles. Les données générées seront ensuite analysées à l’aide de tests statistiques appropriés.

Les méthodes d’imagerie que nous utiliserons dans ce projet sont non invasives et non douloureuses. Elles nécessitent l’anesthésie des animaux afin qu’ils restent immobiles pendant l’examen. Afin de prévenir au maximum la souffrance et le stress infligés aux animaux, les procédures se dérouleront avec une surveillance régulière par les expérimentateurs. Des points limites ont été établis dans les différentes procédures, entraînant la mise à mort anticipée de l’animal si nécessaire. Le bien-être animal passera également par de bonnes conditions d’hébergement selon la réglementation en vigueur avec un enrichissement du milieu.

Le rat modèle de la maladie de Duchenne possède comme les patients une mutation d’un gène essentiel au fonctionnement des muscles. Les autres espèces utilisées comme modèle de la maladie de Duchenne, la souris et le chien, présentent des limites. Le chien présente une évolution de la maladie proche de celle des patients, mais est un modèle “gros animal” lourd à manipuler. La souris ne reproduit que partiellement la maladie. Le rat est donc un modèle intermédiaire avec un bon reflet de la pathologie humaine, tout en présentant moins de limitations. Dès l’âge de 1,5 mois, les rats modèle de la maladie de Duchenne présentent les premières anomalies dans leurs muscles. A 3 mois d’âge, ces anomalies sont bien développées mais pas encore détectables sans biopsie. A 5 mois d’âge, la fibrose du cœur est suffisamment développée pour être observable en imagerie par résonance magnétique. Les catégories d’âge choisies (1,5 mois, 3 et 5 mois) devraient nous permettre d’observer la fibrose à 5 mois et de tester sa détection à des stades de développement plus précoces. Ce planning nous garantira de pouvoir effectuer l’intégralité du protocole chez tous les animaux inclus, sans atteindre l’âge critique où la dégradation de l’état de santé due à la maladie pourrait devenir sévère (au-delà de 8-9 mois).