Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 29/04/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-067474)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les tumeurs hépatiques représentent un enjeu majeur de santé publique du fait de leur forte incidence et de leur mauvais pronostic. Bien que des techniques de destruction tumorales locales existent (radiofréquence cryothérapie, micro-ondes), elles présentent des limites communes que sont la nécessité d’implanter des sondes dans l’organe ce qui rend la procédure invasive et parfois impossible selon la zone à traiter. De plus, les traitements peuvent être altérés par la perfusion sanguine ce qui implique des taux de récidive locale parfois élevés. Les ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU) ont l’avantage de détruire les tumeurs de manière totalement non invasive Ils sont délivrés par une sonde de traitement qui concentre les ultrasons dans une zone focale et permettent la destruction du tissu visé par augmentation de la température localement = jusqu’à plus de 80°C à distance de la sonde qui les émet sans abîmer les tissus qu’ils traversent. Les cellules de la zone cible sont détruites instantanément dès lors que la température dépasse les 60°C. Cette zone de cellules mortes est appelée lésion. Les HIFU sont utilisés dans la destruction de tumeurs depuis les années 90 et leur première application au traitement des cancers de la prostate. Il a été démontré précédemment qu’il est possible d’atteindre des parties du foie de façon totalement non invasive avec les HIFU sans causer de dommages aux autres organes. Le fait de ne pas ouvrir l’abdomen et de ne pas être en contact avec le foie permet de rendre ce traitement totalement non invasif mais ajoute des contraintes de taille sur la technologie. En effet, le foie est partiellement caché par la cage thoracique. Or la propagation des ultrasons est fortement altérée par les os. De plus, la distance entre la sonde de traitement et la cible (tumeur hépatique) est bien plus importante lors d’une approche non-invasive. La manière de délivrer l’énergie ultrasonore et la forme de la sonde ont donc été adaptées, en vue d’une application en clinique humaine. L’objectif de ce programme de recherche est de tester cette sonde ultrasonore au cours de traitements totalement non-invasifs (sans abord chirurgical) sur le modèle porcin afin d’évaluer la faisabilité de créer des lésions d’au moins 15 mm de diamètre sans atteinte des autres tissus.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra de confirmer les tests in vitro de validation de cette sonde dans un contexte in vivo dans le but de pouvoir proposer ce dispositif en clinique avec l’avantage d’envisager le traitement des tumeurs hépatiques sans incision ni ponction. En effet, la prise en charge à visée curative des tumeurs hépatique est essentiellement chirurgicale ou réalisée en ponctionnant une aiguille de radiofréquence de manière transcutanée. Cette approche par HIFU totalement non invasive, c’est-à-dire sans incision ni ponction, permettrait d’ouvrir une nouvelle approche thérapeutique d’intérêt pour les patients atteints de tumeurs hépatiques à condition de prouver qu’elle ne présente pas de risque non prévu, sa faisabilité et son efficacité.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux subiront une injection intra musculaire pour débuter l’anesthésie (la moitié des animaux seront ré-anesthésiés 7 jours plus tard) puis, une fois anesthésiés, un cathéter sera mis en place au niveau de la veine de l’oreille. La première anesthésie durera 2h00 maximum avec traitement antidouleur durant le traitement HIFU qui durera 50 secondes. La seconde anesthésie durera 30 min maximum.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La prémédication (injection intramusculaire dans la cuisse) peut générer parfois du stress. L’anesthésie, même si elle ne sera pas longue, va engendrer potentiellement une légère perte de poids car pendant le temps d’anesthésie et de réveil, l’animal ne s’alimente pas et ne s’abreuve pas. D’après les retours chez l’homme, le traitement HIFU sur le foie ne génère pas de douleur.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort pour prélever les foies qui seront analysés macroscopiquement et par histologie.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les mises au point des techniques HIFU ont été évaluées au préalable par simulation informatique et testées in vitro et ex vivo ce qui a permis de repousser le passage à l’animal. Cependant, il est maintenant indispensable de tester la sonde de traitement sur l’animal avant de passer chez l’homme afin de vérifier les résultats in vitro. Les organes non prélevés dans ce projet seront proposés à d’autres chercheurs pour la réalisation de test ex vivo.
2. Réduction
Des tests in vitro, in sillico et ex vivo ont permis de réduire le nombre d’animaux nécessaire à ce projet. Le but étant de tester la sonde de traitement, un total de 14 lésions (les formes et volumes des lésions sur les deux groupes d’animaux des deux procédures sont comparables) représente l’objectif. Il est difficile d’évaluer combien de lésions seront réalisables par porc (cela dépend du volume du foie, de son épaisseur..) mais le nombre de porcs sera réduit si plusieurs lésions peuvent être effectuées sur un même animal (au maximum 3 afin de pouvoir les « numéroter » facilement). Cependant, un minimum de 4 porcs sera traité en sans réveil afin d’évaluer la fiabilité du traitement (absence de lésion secondaire) et un minimum de 4 porcs sera traité puis observé pendant 7 jours pour observer la tolérance au traitement.
3. Raffinement
Le suivi des animaux est facilité par un scoring qui reflète l’état de l’animal et qui permet facilement de prendre la décision d’arrêt de la procédure pour l’animal si besoin. Bien que le traitement soit apparemment non douloureux, une analgésie est appliquée en combiné avec l’anesthésie. Outre la mise à disposition d’objets à mâchouiller et d’un ballon, les techniciens animaliers disposent d’un temps de jeu, d’échange avec les porcs, leur mettent à disposition des friandises dans la litière pour qu’ils puissent exprimer leur comportement naturel de fouissage. Ils sont régulièrement sortis de leur box pour pouvoir courir dans un plus grand espace de l’animalerie.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La sonde de traitement HIFU est adaptée à l’homme. Seul le porc présente une anatomie permettant ce test. De plus, le foie du porc a sensiblement le même ordre de grandeur que celui de l’homme. Afin que le foie soit suffisamment gros et que la paroi de l’animal soit suffisamment épaisse pour se rapprocher des conditions rencontrées en clinique, des porcs de 40 kg seront utilisés.