La recherche ne manque pas de chien

LA SEMAINE VÉTÉRINAIRE - N° 1518 - 30 NOVEMBRE 2012 - 39
> DOSSIER RÉALISÉ PAR HÉLÈNE ROSE
La recherche
ne manque
pas de chien
Depuis une dizaine d’années, le chien dans
la recherche n’est plus un animal de laboratoire
parmi d’autres. Avec le séquençage de son génome en
2005, il est devenu un véritable modèle en pathologie
comparée, pour l’étude de maladies humaines.
Pour les vétérinaires impliqués, il est aussi un patient
à part entière, susceptible de bénécier en retour
des avancées qu’il permet chez l’homme, qu’il s’agisse
de techniques diagnostiques ou de traitement.
DOSSIER
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PUBLIE AVEC L'AIMABLE AUTORISATION DE LA SEMAINE VETERINAIRE

40 - LA SEMAINE VÉTÉRINAIRE - N° 1518 - 30 NOVEMBRE 2012
Le chien développe
de manière spontanée
de nombreuses maladies
homologues aux maladies
humaines
Le chien est une espèce domesti -
que dont la physiologie est proche
de celle de l’homme. De plus, il
partage son environnement, il est
exposé aux mêmes agents chimi -
ques, aux mêmes stress, et, jusqu’à récemment, à
la même alimentation. Bien médicalisé, ce qui fa-
vorise le recrutement de cas cliniques, le chien dé-
veloppe de manière spontanée de nombreuses
maladies homologues aux affections humaines.
Identier leur déterminisme génétique est une voie
importante de la recherche. Or la diversité raciale
chez le chien est une opportunité unique pour iso-
ler les gènes responsables (voir encadré).
LE CHIEN, MEILLEUR MODÈLE
QUE LA SOURIS
Ces particularités font du modèle canin un modèle
expérimental plus pertinent que celui de la souris.
Pour la myopathie de Duchenne, par exemple, notre
confrère Yan Cherel, qui mène des travaux au sein
d’une unité mixte de recherche (UMR 703 Inra-
Oniris), rapporte que «le chien est un très bon mo-
dèle pour l’homme, notamment le golden retriever,
car il développe une maladie quasi identique. Une li-
gnée de souris est porteuse de la même anomalie gé-
nétique, mais elle ne développe pas de lésion, nous ne
pouvons donc pas voir une éventuelle amélioration
clinique». Serge Rosolen, chercheur à l’Institut de
la vision, explique le choix du modèle canin depuis
2009: «Nos recherches ont une nalité humaine. La
souris a un mode de vie nocturne, sa rétine est dé-
pourvue de macula (seuls les primates et l’homme en
possèdent), elle est malvoyante. Elle peut servir de
modèle génétique pour prouver des concepts théra-
peutiques, mais c’est un très mauvais modèle d’ex-
pression clinique d’une maladie. Il nous fallait trouver
un modèle de taille intermédiaire pour réaliser des
injections dans le vitré ou en région sous-rétinienne:
le chien a des propriétés anatomo-fonctionnelles
proches de celles de l’homme et développe des affec-
tions homologues aux maladies humaines.» <
DOSSIER
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LA SEMAINE VÉTÉRINAIRE - N° 1518 - 30 NOVEMBRE 2012 - 41
© FRÉDÉR C DECANTE
POURQUOI LE CHIEN
EST UN MODÈLE
PERTINENT
Une sélection intense a été pratiquée
depuis le XIXEsiècle pour fixer les caractères
phénotypiques propres à chaque race (morphologie,
comportement, etc.), déterminés par les différents
allèles des gènes. De nombreuses races
ont été obtenues à partir de petits effectifs
de reproducteurs, surexploités pour certains, sans
souci de consanguinité. Elles constituent autant
d’isolats génétiques, avec une forte homogénéité
des allèles sélectionnés. Ainsi, les maladies
génétiques affectent de manière spécifique
une ou plusieurs des 400 races canines. Comme
leurs pedigrees sont accessibles, et que les chiens
se reproduisent plus que les hommes, la collecte
de données sur l’ensemble d’une famille
peut être assez rapide. Des arbres généalogiques
informatifs sont ainsi établis sans soulever
de problèmes éthiques comme chez l’homme.
L’équipe dirigée par Catherine André, du CNRS de
Rennes, a participé activement au séquençage du
génome canin. Elle est aujourd’hui incontournable
dans les études de génétique canine.
Lorsqu’une maladie est déterminée par une
mutation sur un seul gène (maladie héréditaire
simple, ou monogénique), les études génétiques
peuvent parfois être relativement rapides.
Au sein de l’UMR 955 Inra ENVA de génétique
fonctionnelle et médicale dirigée par Geneviève
Aubin Houzelstein, notre consœur Marie Abitbol
s’est ainsi penchée sur l’ataxie cérébelleuse
de l’american staffordshire terrier: «Cette
maladie apparaît en moyenne entre 2 et 5 ans,
ce qui en fait un très bon modèle pour les
céroïdes lipofuscinoses humaines d’apparition
tardive, voire pour d’autres maladies de surcharge
neuronale. Nous avons identifié le gène
responsable et la mutation. Un test de dépistage
a été mis au point par le laboratoire Antagene,
et des généticiens humains de l’hôpital Cochin
travaillent à l’identification de mutations
dans le gène équivalent chez l’homme.»
Certaines maladies ont un déterminisme génétique
complexe, lié à plusieurs gènes et à plusieurs
mutations. Dans une race canine donnée, une
maladie complexe est souvent liée à l’altération
d’un de ces gènes, en raison de l’homogénéité
génétique de la race. Dans une autre race, un autre
gène ou une autre mutation peut être responsable.
Cela permet d’explorer progressivement les
différents mécanismes aboutissant à une même
maladie clinique.
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42 - LA SEMAINE VÉTÉRINAIRE - N° 1518 - 30 NOVEMBRE 2012
La pathologie comparée
Des retombées pour l’homme, mais aussi pour l’animal
Au sein des équipes pluridisciplinaires de chercheurs, l’originalité des vété-
rinaires est d’avoir toujours en tête la
santé de l’animal, le souci de faire béné-
cier les chiens des techniques ou des
traitements élaborés sur un modèle canin,
mais développés pour soigner l’homme.
Serge Rosolen exerce en ophtalmologie,
comme les membres du Réseau européen
en ophtalmologie vétérinaire et vision ani-
male (Reovva), animé collectivement par
39 vétérinaires, issus de 7 pays européens.
Il peut ainsi recruter des cas pour la re-
cherche clinique et thérapeutique, sur le
glaucome en particulier. Au sein de l’Ins-
titut de la vision, il travaille notamment
sur la thérapie optogénétique pour traiter
les rétinopathies dégénératives1. L’impli-
cation des vétérinaires est fondamentale
pour lui: «Les vétérinaires sont les profes-
sionnels de l’animal, ils ne sont pas seule-
ment là pour pratiquer des gestes tech-
niques. Ils doivent participer activement à
l’élaboration des stratégies cliniques et thé-
rapeutiques. Les membres du Reovva consi-
dèrent le chien comme un véritable patient.
Lui rendre la vue, c’est redevenir un vrai
prestataire de santé.» Il cite un exemple:
«Chez l’homme, un nouveau traitement du
glaucome est possible grâce à l’utilisation
d’ultrasons thérapeutiques. Cette technique
est spéciquement adaptée au globe ocu-
laire humain, mais elle a été mise au point
par un vétérinaire, Fabrice Romano, direc-
teur d’une start-up (EyeTechCare). Par son
intermédiaire, nous verrons peut-être bien-
tôt cette technique appliquée au chien, ce qui
serait un bel exemple de coopération entre
médecines humaine et animale, pour un bé-
néce mutuel ! » (voir schéma).
Spécialisée en imagerie cardiovasculaire,
notre consœur Valérie Chetboul dirige
l’unité de cardiologie d’Alfort et travaille
dans l’UMR Inserm-ENVA U 955 (cardio-
logie), qui regroupe une quarantaine de
personnes réparties entre l’hôpital Henri-
Mondor et l’ENVA. Attachée à utiliser des
techniques diagnostiques non invasives,
elle explique sa démarche: «Pour valider
une technique, il faut montrer de manière
factuelle la valeur de ce que l’on fait (tech-
DOSSIER
Informations (normes)
validées par le Reovva Club de
l’eurasier
(éleveurs et
propriétaires)
Président
du Club de
l’eurasier Cohortes
de patients
Examens et traitements
validés par le Reovva
AFEP/MHOC
(base de
données)
CNRS
(P. Quignon)
École
d’Alfort
(M. Abitbol)
Clinique
PÔLE GÉNÉTIQUE
Reovva
Institut
du glau-
come
PÔLE PHÉNOTYPE
EyeTech
Care Siem
Vébiotel
- Marqueurs
cliniques et
fonctionnels
- Développements
thérapeutiques
Institut
de la vision
Ophtimalia
- Éléments de phénotypage
clinique et fonctionnel
- Prélèvement, histologie, etc.
Thèses
d’université
Recherche
Thèses
d’université
Problématiques du club :
manques et demandes
PÔLE GÉNÉTIQUE
TYPE PÔLE PHÉNO PÔLE GÉNÉTIQUE
EXEMPLE D’INTERACTIONS ENTRE DIFFÉRENTS PARTENAIRES DANS L’ÉTUDE DU GLAUCOME CHEZ
L’EURASIER, DANS LE CADRE PLUS LARGE DU PROJET FIGLAN (FIGHTING GLAUCOMA IN ANIMALS)
© LA SEMA NE VÉTÉR NA RE D’APRÈS SERGE ROSOLEN
nique répétable, reproductible, détermina-
tion d’intervalles de référence), an d’en
tirer des modèles statistiques. La rigueur est
le maître mot du travail de recherche.» Elle
a inventé et démontré l’efcacité de
l’échographie sur animal debout, avant de
mettre au point la technique du Doppler
tissulaire (Tissu Doppler Imaging 2D color
mode) chez le chien. Sans anesthésie gé-
nérale, celle-ci permet une analyse ne
du fonctionnement du muscle cardiaque
(sur 1 à 2 mm), donc de mieux compren-
dre la physiopathologie d’une cardiopa-
thie. Elle l’utilise en clinique, pour diag-
nostiquer une maladie cardiaque ou
détecter précocement une atteinte héré-
ditaire. Elle évalue également l’efcacité
de médicaments. «Avec l’Inserm, l’objectif
est de développer des traitements chez
l’homme, et il me tient à cœur de faire en
sorte qu’ils puissent ensuite revenir au
chien. Grâce à nos travaux, une molécule a
été commercialisée en médecine humaine,
l’ivabradine. Elle pourrait être utile pour
traiter la dysrythmie chez le chien.»
Ses relations avec l’équipe de chirurgie
cardiaque de l’institut mutualiste Mont-
souris, dirigée par le PrFrançois Laborde,
ont permis quelques interventions pion-
nières: la correction d’une sténose mitrale
chez un cairn terrier ou la pose d’une
valve sous circulation extracorporelle à
cœur battant (nécessaire pour éviter l’hé-
molyse provoquée lors du passage du
sang canin dans la pompe de la machine).
«Ces interventions ne servent pas à l’homme,
les techniques existent déjà, elles ont été
pratiquées uniquement pour le chien ! »,
précise Valérie Chetboul.
La collaboration des praticiens,
indispensable au recrutement des cas
La phase de recrutement est primordiale
pour augmenter les chances d’aboutir
à des résultats. Un protocole rigoureux
et des critères diagnostiques précis sont
Reovva = Réseau européen en ophtalmologie vétérinaire et vision animale.
AFEP/MHOC = vétérinaires agréés pour le dépistage des maladies héréditaires oculaires canines.
L’objectif est de développer
des traitements chez l’homme,
et de faire en sorte qu’ils puissent
ensuite revenir au chien
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LA SEMAINE VÉTÉRINAIRE - N° 1518 - 30 NOVEMBRE 2012 - 43
nécessaires pour sélec-
tionner les cohor tes
d’animaux mala des
et sains. «Lorsqu’un
diagnostic discrimi-
nant est nécessaire, des
vétérinaires spécialisés
établissent la cohorte», ex-
plique Guillaume Queney, di-
recteur d’Antagene. «Ainsi, quel ques
dermatologues, en particulier Éric Gaguère,
ont collaboré au projet sur l’ichtyose chez
le golden retriever, qui a permis l’identi-
cation du gène responsable, retrouvé ensuite
chez l’homme.» Il poursuit: «Le recrute-
ment est beaucoup moins sélectif aux États-
Unis, et les chercheurs font souvent face à
une hétérogénéité génétique qui crée un
bruit de fond et les ralentit.»
Un recrutement large auprès des prati-
ciens peut aussi être approprié, comme
pour les études de génétique en cancéro-
logie menée par le CNRS de Rennes.
Notre confrère Benoît Hedan en rappelle
les modalités: «Pour les analyses géné-
tiques, nous avons besoin d’un prélèvement
sanguin sur EDTA de chiens atteints et de
chiens âgés des mêmes races, mais in-
demnes de cancer. Dans certains projets, en
cancérologie, par exemple, il est nécessaire
de prélever les tumeurs, lors d’une chirurgie
ou en post-mortem, en vue d’analyses his-
tologiques et d’analyses génétiques complé-
mentaires. Beaucoup de vétérinaires se
montrent très réceptifs, motivés pour par-
ticiper à la recherche». Il ajoute: «Nous
sommes là pour répondre à leurs interro-
gations. Il y a tellement de maladies géné-
tiques qu’il est impossible au praticien de
les connaître toutes, race par race.»
Une banque de prélèvements de chiens,
développée et gérée par le CNRS de
Rennes, appelée “CaniDNA2”, centralise
les prélèvements de 10 000 chiens, avec
leurs données généalogiques et cliniques.
Comme le précise Catherine André, qui
dirige cette unité, «cette biobanque est
aussi à la disposition des vétérinaires et des
éleveurs intéressés par une maladie pour
laquelle il n’y a pas de recherche en cours:
il importe de l’alimenter pour de futures
études, plus faciles à lancer lorsqu’il y a
assez de prélèvements.»
Une demande forte des propriétaires
et des éleveurs
Propriétaires et éleveurs sont souvent
demandeurs d’avancées pour la santé de
leurs animaux. D’après Guillaume Que-
ney, les attitudes des clubs de race sont
variables: « Nous sommes plus souvent en
contact avec les éleveurs que les clubs de
race ou la Société centrale canine (SCC).
Les clubs motivés existent, mais sont mino-
ritaires. Certains sont même un réel frein.
Ils ont peur pour l’image
de leur race. Cependant,
on remarque une prise
de conscience de la SCC
depuis trois ans.»
Pour ses recherches en
génétique quantitative,
notre confrère Jean-Fran-
çois Courreau (professeur à
l’ENVA) a un rapport privilégié avec
le club du border collie. Il travaille à l’in-
dexation génétique de l’héritabilité des
aptitudes des chiens de troupeau, avec
des méthodes de calcul identiques à celles
pratiquées chez les animaux de rente.
«Les éleveurs de moutons connaissent déjà
les principes de l’indexation, donc ils com-
prennent l’intérêt de la méthode. Il y a aussi
une question de erté: ils cherchent à amé-
liorer la qualité de leurs chiens pour être
plus compétitifs face aux lignées étrangères
lors des concours! » Pour recueillir des
données standardisées, en limitant les
biais (dressage, environnement, etc.), il a
mis en place avec le club une évaluation
lors de la conrmation: «C’est la seule
race qui pratique cela! ».
Auprès de leurs clients éleveurs, les vété-
rinaires ont un important rôle de conseil
à jouer. «Pour diminuer la fréquence de
portage d’un allèle morbide, il est nécessaire
de les conseiller pour qu’ils pratiquent une
sélection raisonnée. Même si les tests géné-
tiques leur permettent de sélectionner les
chiens, l’expertise du vétérinaire est et res-
tera indispensable, car il est le seul habilité
à détecter les symptômes cliniques», rap-
pelle Benoît Hedan. «Soigner est au cœur
de notre métier. Il importe de se faire rému-
nérer pour ses compétences», précise
Serge Rosolen.
Le nancement,
un souci récurrent
Les nancements publics ont pour objectif
la santé humaine. La Communauté euro-
péenne a ainsi subventionné le projet
Lupa, de 2008 à 2011. Celui-ci a mobilisé
20 laboratoires, dans 12 pays européens,
pour identier chez le chien les bases gé-
nétiques de maladies homologues à celles
de l’homme. «Le nancement s’est arrêté,
mais pas la recherche! », indique Guil-
laume Queney, qui ajoute : « Un projet
Lupa2 est envisagé, il sera sans doute plus
restreint». Pour l’étude sur l’ichtyose chez
le golden retriever, Catherine André rap-
porte un coût de « 500000 € au total pour
trouver un gène: de l’argent est nécessaire
pour collecter les échantillons, effectuer >>>
L’équipe de Yan Chérel
a abouti à des résultats prometteurs chez le golden retriever
myopathe. Le chien malade (à gauche) soulage ses membres postérieurs en déplaçant son
poids vers l’avant, et présente une palmigradie, une plantigradie et une ankylose des
postérieurs. Chez un chien traité avec des cellules souches (à droite), le poids est réparti
équitablement sur les quatre membres et les anomalies posturales ont disparu. «Notre
objectif est d’aider concrètement les enfants malades, rapporte notre confrère. En thérapie
génique, nous cherchons à améliorer l’efficacité de la main, pour que les enfants
myopathes contrôlent plus longtemps le joystick de leur fauteuil. La protéine produite
après l’injection de notre vecteur viral (qui permet de sauter la zone mutée lors de la
lecture de l’ADN) est plus courte que la normale, mais elle est fonctionnelle. Nous espérons
qu’un essai clinique pourra débuter en 2014.» En thérapie cellulaire, des cellules souches,
les MuStem, pourraient être une solution: «Notre plus vieux chien (traité quand il avait
3 mois) a 4 ans, et il est en bonne forme (les chiens atteints ne vivent pas plus d’un an).
Il n’est pas parfait, mais il est dynamique, joueur, il peut se dresser sur ses postérieurs, etc.
Ces résultats ont été obtenus grâce à un soutien fort de l’Association française contre
les myopathies, complété depuis peu par des aides dans le cadre du programme
“Investissements d’avenir”. Nous espérons pouvoir appliquer cette technique à l’enfant
d’ici à cinq ans, mais nous sommes des chercheurs, pas des devins. Des problèmes liés
à l’immunosuppression doivent en particulier être réglés auparavant.»
© YAN CHEREL © YAN CHEREL
Les prélèvements
de 10 000 chiens
sont centralisés dans
une biobanque
񡑨񡑩񡑆񡑐񡑆񡑓 񡑦񡑅񡑈񡑔 񡑅񡑉񡑉 񡑙񡑥񡑨񡑨񡑡񡑠񡑧 񡑅񡑑񡑃񡑙񡑥񡑨񡑨񡑡񡑠񡑧 񡑇񡑓񡑄񡑆񡑆񡑄񡑆񡑇 񡑇񡑅񡑕񡑐񡑓 񡑦 񡑉񡑈