Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 08/02/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-180619)
200 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures classées en souffrance légère. Elles reçoivent sous la peau un substitut de gencive obtenu par bio-impression, puis des séances d’imagerie sous anesthésie jusqu’au douzième jour, avant mise à mort pour vérifier au microscope la connexion des vaisseaux. Le porteur cherche à valider un greffon vascularisé transposable à d’autres tissus, une preuve de concept encore initiale. Il affirme qu’aucun modèle hors animal vivant ne reproduit une circulation sanguine réelle.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’objectif principal du projet est de valider l’efficacité de pré-vaisseaux contenus dans des substituts de gencive obtenus par bio-impression 3D sur un modèle de souris immunodéprimée en implantation sous-cutanée. Ceci a pour but de démonter la connexion du substitut au réseau vasculaire de la souris par la présence de globules rouges dans les pré-vaisseaux contenus dans le substitut. Les objectifs secondaires sont : -de confirmer la compatibilité biologique de l’hydrogel servant de matrice au substitut (absence de réaction inflammatoire) -de montrer la faisabilité chirurgicale de l’utilisation de ce type de greffon (maniabilité)
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les bénéfices attendus de ce projet sont d’abord la validation du modèle de pré-vaisseaux produits in vitro dans un système vivant. Ceci permettrait de montrer la capacité des pré-vaisseaux à se connecter à la vascularisation de l’organisme hôte sans provoquer d’inflammation ni de dégradation. Ce modèle bio-imprimé applicable à la gencive pourra être transposable à d’autres modèles de tissus. La muqueuse orale (doit la gencive fait partie) forme une barrière protectrice contre les agents pathogènes de l’environnement tels que les bactéries, les virus, les produits chimiques et l’abrasion due à la mastication. Cependant dans le cas d’inflammations récurrentes, de certaines infections, de traumatismes ou de tumeurs, le potentiel de défense de la muqueuse peut être dépassé, laissant les pertes de substances tissulaires progresser jusqu’à la perte de l’os sous-jacent et des dents. Ainsi, une procédure de reconstruction des tissus mous oraux peut être nécessaire pour restaurer efficacement la fonction de protection muqueuse. Une augmentation des tissus mous oraux peut donc être envisagée pour reconstituer en épaisseur et/ou en hauteur les tissus dans un contexte d’édentement, de racine dentaire ou d’implant exposé. L’autogreffe de gencive est la technique de choix pour reconstruire, et repose sur un prélèvement chez le même patient (le plus souvent au niveau de la muqueuse du palais). Cette technique a le plus de recul clinique et assure l’obtention d’un greffon très proche biologiquement du tissu perdu avec une intégration sans risque de rejet. Cependant, l’autogreffe présente des inconvénients certains tels que (i) une insuffisance de tissu selon l’anatomie du palais et les tissus résiduels du patient, (ii) le besoin d’avoir un site chirurgical supplémentaire pour prélever le tissu et (iii) des suites post-opératoires prolongées. A terme, l’obtention de substituts gingivaux pré-vascularisés permettrait de contourner ces inconvénients en ayant des greffons de taille personnalisée, vascularisés et sans site opératoire additionnel.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à un implantation sous-cutanée sous anesthésie et analgésie avec une durée d’intervention inférieure à 10 minutes (anesthésie comprise). Afin d’observer les vaisseaux au microscope à luminescence, une injection de luciférine et les acquisitions seront effectuées sous anesthésie (une vingtaine de minutes par animal). Les observations au microscope a luminescence seront effectuées aux jours de suivi J2, J5, J7 et J12 post-implantation.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’implantation sous-cutanée étant une chirurgie peu invasive et de courte durée, les nuisances ou effets indésirables sont réduits. En effet, un inconfort dû aux points de suture au niveau dorsal est possible, pouvant occasionner une modification du comportement des animaux (soit évitement et fatigue soit au contraire interaction des animaux avec risque d’arrachage des points). L’implantation sous-cutanée ne laisse pas de séquelle sur l’animal. De plus, le risque de contamination des plaies est extrêmement réduit car la chirurgie est effectuée en conditions stériles. Ainsi, le degré de dommages et l’impact sur le bien-être des animaux seront légers à modérés.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Aux temps correspondants, un sacrifice des animaux sera effectué car il est nécessaire de valider de manière histologique la connexion vasculaire entre le substitut et la souris.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le remplacement n’est pas possible car aucun modèle non animal ne permet d’étudier la connexion vasculaire entre le substitut de gencive et un organisme vivant. En effet, la connexion vasculaire ne peut être prouvée sur des modèles ex vivo et in vitro car il est nécessaire d’avoir une circulation du sang dans le substitut pré-vascularisé. Aucun système hors in vivo n’a réussi à reproduire la circulation sanguine pour prouver la connexion entre les vaisseaux du substitut et les vaisseaux de l’organisme recevant le substitut.
2. Réduction
Le substitut de gencive contenant des pré-vaisseaux a été optimisé lors de tests in vitro, ceci permettant de limiter le nombre d’expériences in vivo et donc le nombre d’animaux. De plus, une expérimentation préliminaire afin d’optimiser les conditions expérimentales sera effectuée en amont. Enfin, le suivi cellulaire par imagerie permettra également de limiter le nombre d’animaux nécessaires. La pertinence et la puissance des résultats sera évaluée à l’aide de tests statistiques.
3. Raffinement
L’implantation sous-cutanée est une chirurgie relativement peu invasive qui sera réalisée par des personnes qui maîtrisent ce type de chirurgie. Une anesthésie locale en complément de l’anesthésie gazeuse permettra d’améliorer le confort per et post-opératoire. Les souris étant immuno-déficientes, des précautions particulières seront prises en termes d’hébergement, d’habituation et de suivi. La souffrance, les activités et les comportements des animaux seront surveillés très régulièrement par le personnel de l’animalerie et par les expérimentateurs. Toute souffrance persistante sera traitée avec des antalgiques.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les souris utilisées seront des adultes (7 à 8 semaines au moment de l’implantation). Ceci permet d’éviter une interférence entre la croissance des animaux et les processus d’angiogénèse et de vascularisation. Etant donné que c’est la première fois que ce type de substitut est testé in vivo, il semble nécessaire d’effectuer une première preuve de concept sur le petit animal (souris) dans un modèle d’implantation sous-cutanée avant de passer à un modèle de chirurgie gingivale sur un animal plus volumineux.