Maintien d’une lignée de chiens modèle de la Mucopolysaccharidose de type IIIA (MPS3A)

L’objectif principal de ce projet est de maintenir une lignée de chiens atteints de Mucopolysaccharidose de type IIIA afin de générer des animaux nécessaires à l’évaluation d’un projet thérapeutique par thérapie génique.

Le syndrome de San Filippo A, est la conséquence d’une accumulation d’une molécule, partiellement dégradées, dans les tissus de l’organisme. Ceci est le fait d’une mutation génétique qui affecte l’activité d’une enzyme nécessaire pour la dégradation de cette molécule. Ces molécules mal dégradées, qui ne peuvent pas être éliminées, entravent le développement normal du cerveau puis détruisent les cellules du cerveau. Les premiers symptômes de la maladie associent un retard du développement cognitif associé à une hyperactivité, un comportement autistique et des troubles du sommeil. Chez l’Homme, ils apparaissent habituellement avant l’âge de 3 ans. Par la suite, l’atteinte neurologique entraîne une déficience intellectuelle et une Réduction des capacités motrices qui aboutissent à la perte d’autonomie vers l’âge de 10 ans et un décès survenant le plus souvent entre 15 et 20 ans. Actuellement, cette pathologie est incurable, le traitement n’est que symptomatique. L’évaluation d’approches thérapeutiques reste donc essentielle pour évoluer vers la mise en place d’un réel traitement curatif pour ces patients. La thérapie génique est une des approches prometteuses qui permettrait de traiter la cause moléculaire de la maladie. Pour évaluer de telles approches thérapeutiques, avoir un modèle animal pertinent est nécessaire pour pouvoir réaliser des études précliniques nécessaires (preuves de concept de l’efficacité des produits thérapeutiques, études de dose…). Le présent projet vise à obtenir des animaux atteint de la maladie puis d’évaluer l’efficacité d’un traitement de thérapie génique. C’est une étape essentielle dans le développement préclinique qui permettra à terme de proposer un traitement curatif aux patients atteints. Elle permettra ainsi de générer toutes les données précliniques ainsi que la tolérance globale de l’approche avec le suivi IRM (Imagerie à Résonnance Magnétique), les données hématologiques, etc. Le but global de l’étude est de soutenir la demande d’un essai clinique de phase I/II chez des patients souffrant de la maladie de San Filippo.

Pour la mise en place de la colonie, les animaux seront soumis aux interventions suivantes : – Prise de sang pour dosage hormonal des femelles afin de déterminer avec précision le moment de la saillie ou de l’insémination artificielle : 8 prises de sang maximum par cycle avec une durée de 5 minutes maximum. – Frottis vaginaux pour la détermination du stade du cycle sexuel : 8 frottis maximum par cycle avec une durée maximale de 5 minutes. – Insémination artificielle (IA) : 2 IA intra-vaginales ou intra-utérines par cycle, la procédure prend 10 minutes – Prélèvements pour conservation de semences congelées pour les futurs mâles et la procédure prend environ 30 minutes. – Injections possibles pour aider à la mise-bas : 1 à 3 injections qui prennent quelques secondes – Prélèvements buccaux et de poils pour le génotypage des chiots : 1 seule fois à la naissance avec une durée d’une minute.

Les actes nécessaires au développement et maintien de lignée sont peu ou non invasifs. Les effets indésirables possibles sont ceux liés à la reproduction : • Un risque de complication lors des gestations, mises bas et lactation • Hématome lors de prise de sang nécessaire pour un suivi vétérinaire • Risque de morsures entre reproducteurs • Cannibalisme des chiots par la mère . Les animaux hétérozygotes MPSIIIA, c’est-à-dire porteurs sains de la maladie, ne présentent pas de phénotype dommageable.

Tous les animaux reproducteurs seront adoptés lorsqu’ils prendront leur retraite, généralement vers l’âge de 7-8 ans. Les animaux réutilisés incluent les hétérozygotes MPSIIIA (porteurs sains de la maladie) générés, qui deviendront eux-mêmes reproducteurs pour assurer la continuité de la lignée, et les homozygotes MPSIIIA malades, qui participeront à des études d’évaluation de produits thérapeutiques. Les animaux sains seront soit inclus en tant que « témoin sain » dans les projets de recherche préclinique, soit intégrés dans des programmes d’adoption, soit mis à mort après le génotypage, en fonction des besoins.

Cette demande d’autorisation de projet a pour but le maintien d’une lignée de chien MPSIIIA dont les animaux de génotypes -/- (malades) et certains +/+ (témoins) issus de la reproduction seront intégrés dans une étude préclinique de thérapie génique. Toutes les études in vitro possibles ont été effectuées en amont de ce projet, en particulier la démonstration de la fonctionnalité des AAV qui seront utilisés dans l’étude préclinique à venir (qui fera l’objet d’une demande d’autorisation spécifique). Nous arrivons ici aux dernières étapes précliniques nécessaire pour une demande d’essai clinique de phase I/II pour lesquelles l’utilisation d’un modèle gros animal, permettant la mise en place d’approche chirurgicale similaire à celle effectuée sur les patients dans l’essai clinique est indispensable et nécessite donc l’utilisation de cette lignée de chiens MPSIIIA. Il n’existe pas aujourd’hui de méthode alternative pour tester l’effet d’un traitement de thérapie génique in vivo. Nous savons que l’efficacité du transfert de gène dans une lignée cellulaire in vitro n’est pas comparable à ce qui peut se passer in vivo dans un organisme entier. L’animal est le seul organisme vivant permettant d’étudier l’impact d’un transfert de gène dans différents types cellulaires (différents organes) et sur son phénotype, en lien avec le mode d’administration utilisé et la dose administrée.

100 animaux seront utilisés au total dans ce projet. Ce nombre représente une estimation maximale prenant en compte la globalité du projet. Pour le maintien de la lignée, on se reposera sur les croisements entre les différents chiens de la colonie récupérée ainsi que des paillettes de semences congelées pour des inséminations artificielles, afin de Réduire le nombre d’animaux reproducteurs nécessaires

Les procédures utilisées sont adaptées pour éviter tout inconfort de l’animal et sont réalisées par un personnel formé et expérimenté. Les animaux sont hébergés en groupe et recevront un enrichissement adapté. Ils seront suivis quotidiennement par les techniciens animaliers, à minima 2 fois par jour les jours ouvrables et 1 fois par jour les weekends et jours fériés. Les chiens mâles seront soumis à des prélèvements de sperme pour réaliser des spermogrammes et/ou conservation de paillettes de sperme pour des futures inséminations artificielles. Ces prélèvements seront réalisés entre 1 et 2 fois par an par un vétérinaire spécialisé en reproduction canine. Une fois la gestation avérée par échographie, la date de mise-bas approximative est calculée et un planning de garde de nuit est instauré au moins une semaine avant cette date. En effet, un animalier passe voir la chienne reproductrice pendant sa garde pour s’assurer que tout se passe bien. Si la chienne est sur le point de mettre bas ou si la mise-bas a commencé, l’animalier reste sur place pour s’occuper d’elle et des chiots si nécessaires. En cas de problèmes éventuels lors de la mise-bas, l’animalier contacte le vétérinaire de garde. Une fois la mise bas terminée, un planning de garde de nuit est établi pour la gestion des chiots éventuellement plus faibles (biberonnage, gavage, soins, etc.). A la moindre anomalie un avis vétérinaire sera demandé et un traitement mis en place si nécessaire. Pour suivre efficacement l’état de santé des animaux et intervenir rapidement, une liste de points limites a été établie. Cette liste permet de définir une conduite à tenir afin d’arrêter, minimiser ou diminuer toute souffrance à l’aide de mesures telles que l’euthanasie ou par un traitement adapté

Le choix du chien MPSIIIA comme modèle d’étude est basé sur la prédisposition raciale à la même maladie génétique que chez l’homme. De plus la transmission génétique est la même que chez l’homme. Le choix de l’espèce est également basé sur son homologie avec l’homme, au niveau des plans anatomiques et fonctionnels du système nerveux central et du point de vue immunitaire (tolérance semblable). Les animaux pourront rentrer en reproduction entre 18 et 24 mois, et plus exactement lors des secondes chaleurs de chiennes. Les mâles seront également matures sexuellement à cet âge-là et pourront intégrer les cycles de reproduction pour inséminer les femelles à partir de ce moment.