Développement d’un modèle expérimental de nécrose mandibulaire post-radiothérapie chez le rat pour évaluer l’efficacité de traitements à base de biomatériaux buccaux.

L’objectif de ce projet est de mettre au point un modèle chez le rat pour étudier la nécrose osseuse de la mandibule causée par la radiothérapie. Ce modèle permettra de tester un traitement appliqué directement dans l’alvéole dentaire, en combinant une molécule thérapeutique avec un support biomatériel, qui sera maintenu en place grâce à une petite suture des gencives. • Le premier objectif est de déterminer la dose d’irradiation minimale permettant d’induire l’ORN mandibulaire à la suite d’une extraction de 2 molaires et suture des berges ; Afin de mieux comprendre les mécanismes cellulaires et moléculaires responsables de l’évolution de l’ORN. • Le second objectif est de déterminer une procédure de traitement appliquée localement, éventuellement complétée par des injections répétées, et d’évaluer son efficacité grâce à des analyses d’imagerie, d’histologie et d’expression génétique.

À la suite d’une radiothérapie pour traiter un cancer des Voies Aéro-Digestives Supérieures (VADS), une ostéoradionécrose (ORN) peut survenir chez certains patients (5%) principalement au niveau de la mandibule. Le développement de l’ORN est une complication tardive de la radiothérapie parmi les plus redoutée par les cliniciens car elle peut engager le pronostic vital du patient. Il s’agit d’un processus lent, qui ne guérit pas spontanément. Les différents processus cellulaires et moléculaires induisant une ORN ne sont pas complètement élucidés. Au niveau clinique, l’ORN se caractérise par une nécrose chronique et douloureuse associée à une perte et une déformation osseuse permanente. Aujourd’hui aucun traitement curatif n’est disponible. Le traitement de référence est la chirurgie avec une greffe osseuse autologue sur un site ectopique. Ce traitement est extrêmement invasif et ne peut pas être toléré par les patients présentant un état général dégradé. Ces recherches visent à mieux modéliser la pathologie humaine, étudier les mécanismes moléculaires et surtout d’évaluer l’efficacité d’un nouveau traitement. L’objectif final est de mettre au point de nouvelles stratégies thérapeutiques pour prévenir ou traiter la maladie, en utilisant un modèle de rat présentant des lésions osseuses causées par la radiothérapie similaires à celles observées chez les patients. Ce traitement résulte de notre collaboration avec un partenaire du projet ANR Iceberg. Les molécules utilisées auront déjà été testées et analysées en laboratoire (in vitro) avant leur application dans le modèle animal.

Pour tous les animaux : • Extraction dentaire (sous anesthésie, 1 fois, durée 20min) • Micro-scanner (sous anesthésie, max 5 fois, durée 5min) • Coupes des incisives supérieures si nécessaire en parallèle du micro-scanner (sous anesthésie, max 5 fois, 30s) • Injection dans la muqueuse (sous anesthésie, max 7 fois, 5min) Selon le groupe expérimental : • Irradiation (sous anesthésie, 1 fois, 10min max) • Mise à mort des animaux par perfusion intracardiaque de sulfate de baryum (sous anesthésie, 1 fois en terminale)

Selon les expériences réalisées sur une autre souche de rats (consanguine rat Lewis), à la suite de l’irradiation de la mandibule et l’extraction dentaire, les animaux auront du mal à s’alimenter. Pour pallier ce déficit, les animaux seront nourris avec des croquettes humidifiées et si nécessaire par un gel hyper-énergétique . Cependant cette alimentation molle ne permettra pas l’usure des incisives supérieures qui poussent continuellement chez les rongeurs. Pour cela les incisives seront coupées toutes les 3 semaines environ. Un analgésique sera administré lors de l’extraction dentaire et poursuivi pendant 48 heures pour soulager la douleur. La surveillance des animaux sera quotidienne, avec une évaluation plus détaillée deux fois par semaine portant sur le poids, le comportement, l’activité et l’état général, afin de détecter précocement toute souffrance.

Tous les animaux seront euthanasiés, les mandibules seront prélevées pour des analyses histologiques ou moléculaires.

Chez l’homme, l’extraction dentaire est un des facteurs qui favorise le développement de l’ostéoradionécrose mandibulaire. Le rat est un animal de taille suffisante pour permettre cette extraction et permettre des approches de médecine régénératrice par comblement local. Pour reproduire la pathologie humaine, des animaux jeunes adultes seront utilisés, afin qu’ils aient un poids suffisant pour supporter les effets secondaires de l’irradiation.