Le rat SRG : un nouveau modèle rat pour la recherche

Le rat SRG hautement immunodéficient, avec son phénotype et sa physiologie uniques, présente plusieurs avantages par rapport aux souris immunodéficientes

Henry Donaldson et Helen Dean King de l’institut Wistar de Philadelphie ont utilisé en 1906 la consanguinité sélective en vue de standardiser le rat de laboratoire commun . La plupart des souches de rats de laboratoire, telles que les souches Long-Evans et Sprague Dawley, sont issues de la colonie d’origine Wistar.

L’un des tout derniers descendants de cette souche est le rat SRG OncoRat, un rat consanguin hautement immunodéficient, particulièrement utile pour la recherche sur le cancer, les maladies infectieuses, la transplantation de tissus humains et les thérapies cellulaires. Développé par le laboratoire Hera BioLabs basé dans le Kentucky, le rat SRG offre de nombreux avantages par rapport aux souris immunodéficientes. En effet, de taille plus grande, ce modèle rat permet un développement accru des tumeurs et facilite les gestes chirurgicaux. De plus, il tolère mieux les prélèvements fréquents de tissus et de sérum que les modèles souris. Le taux d'absorption des tumeurs étant de l’ordre de 80 à 100 %, certains utilisateurs estiment qu'il est possible d'obtenir des résultats statistiquement significatifs avec 5 à 6 rats, contre 8 à 12 souris.

Le rat immunodéficient SRG ne produisant pas de lymphocytes B et T, ni de cellules tueuses naturelles, il ne développe pas de réponse immunitaire adaptative aux tissus étrangers. Cette triple immunodéficience permet au rat SRG de tolérer la transplantation et la croissance d'une grande variété de cellules humaines, allant de la tumeur primaire aux cellules souches, essentielles dans la recherche de nouveaux traitements contre le cancer.

Le développement de souris génétiquement modifiées dans les années 1970 et 1980 s’est traduit par une plus grande utilisation des souris dans les sciences biomédicales au cours des dernières décennies. Cependant, les progrès de l’édition génomique ont permis de créer des mutations ciblées dans le génome du rat. Chris Brenzel, directeur de la division Solutions d’édition du génome et développement d’affaires chez Hera BioLabs, considère le rat comme un accélérateur de progrès et pense que « le modèle rat sera amené à être beaucoup plus utilisé, notamment dans le domaine de la xénogreffe. »

Le modèle rat SRG comparé aux modèles de souris hautement immunodéficientes.

Le modèle rat est beaucoup utilisé en cancérologie. « Nous pouvons réaliser des études pharmacocinétiques chez le rat après une dose unique ou des prélèvements sanguins en série tout au long d'une étude pour connaître les effets du traitement sur les biomarqueurs ou les protéines sériques », explique Fallon Noto, PhD, directeur exécutif de la R&D/des services in vivo chez Hera BioLabs. De plus, les tumeurs peuvent se développer davantage et atteindre jusqu'à 10 fois la taille d’une souris sans pour autant perdre leurs caractéristiques humaines. Cela permet d'obtenir une plus grande quantité de tissus à la fin de l'étude, et peut-être une fenêtre de traitement plus longue. »

Une étude menée conjointement par Hera BioLabs et le Case Comprehensive Cancer Center de Cleveland (Ohio), a révélé que le modèle SRG est plus adapté pour la croissance de certaines lignées cellulaires de cancer de la prostate que le modèle souris. De plus, selon cette étude, le rat SRG pouvant également être humanisé à l’aide de CMSP, il est possible de recueillir un volume plus important de cellules T prédominantes par rapport aux modèles de souris humanisées.

Le modèle SRG est un excellent hôte pour de nombreux cancers, notamment le cancer du rein, du foie, du pancréas, de l'ovaire, du cerveau et du colon-rectum. La plupart des études portent sur des tumeurs sous-cutanées, mais les laboratoires s'intéressent également aux modèles orthotopiques, où la tumeur est implantée dans le tissu d'origine. « L’un de nos collaborateurs a implanté un cancer du foie dans le foie d'un rat, et un autre développe actuellement un glioblastome dans le cerveau d'un rat », explique M. Noto. « Ces deux collaborateurs ont choisi d'utiliser un modèle rat en raison de sa taille. Il est possible d’introduire davantage de cellules et de cultiver des tissus plus facilement chez les rats. »

Le modèle rat SRG offre davantage d'options aux chercheurs

Koh Meng Aw Yong, responsable des produits scientifiques au sein de la division Services de modèles de recherche de Charles River Laboratories, affirme que la disponibilité du modèle SRG multiplie les opportunités de recherche sur les rats. Il explique que le seul modèle de rat immunodéficient disponible sur le marché était jusqu'à très récemment le rat RNU, développé il y a 40 ans par une série de croisements impliquant huit souches de rats consanguins. « Mais il n'était que partiellement immunodéficient », précise Aw Yong. « Après le succès de la souris NCG hautement immunodéficiente, il nous est apparu logique de proposer également des rats hautement immunodéficients. »

Plus tôt cette année, Charles River, un fournisseur de modèles de recherche auprès des laboratoires du monde entier, a signé un accord avec Hera Biolabs pour élever, distribuer, commercialiser et vendre le rat SRG. « Nous pensons que le rat SRG pourra répondre aux besoins de recherche de nos clients lorsque ces besoins ne sont pas satisfaits par les autres modèles actuellement disponibles », déclare Aw Yong.

Outre le cancer, le rat SRG est particulièrement utile pour la recherche sur les infections cutanées selon Noto. Une étude récente publiée dans des rapports scientifiques décrit la greffe de peau humaine, de tissus lymphoïdes autologues et de cellules souches hématopoïétiques autologues sur des rats SRG. L'étude a révélé que les rats pouvaient tolérer une infection cutanée après inoculation d'une bactérie. Elle a également conclu que la co-greffe de cellules cutanées et immunitaires dans un seul modèle de rongeur constituait une bonne plateforme pour l’étude des infections cutanées humaines.

L'un des avantages du modèle rat est qu'il peut tolérer plusieurs prises de sang par semaine, explique Aw Yong. « Vous avez ainsi besoin d’un nombre moins important d'animaux pour collecter vos données. Si je dois utiliser des données de quatre animaux différents, quel que soit leur degré d’homogénéité, il y aura toujours des différences. Mais lorsqu’un seul animal est utilisé, les données sont beaucoup plus cohérentes. »

« Je pense que le rat immunodéficient SRG est le modèle de rat le plus prometteur que notre entreprise ait produit depuis longtemps », déclare Aw Yong.

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