Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 28/04/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-093757)
20 moutons vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit une reconstruction de la trachée par lambeau d’environ quatre heures, puis des bronchoscopies avec biopsies, pour tester la faisabilité d’une nouvelle technique chirurgicale. Le porteur liste parmi les effets attendus la douleur, les infections pulmonaires, la détresse respiratoire et la mort, et précise que tous les moutons sont mis à mort en fin d’étude pour récupérer la trachée. Il décrit cette étude comme pilote et affirme qu’aucune méthode alternative n’est envisageable pour évaluer la cicatrisation d’un organe transplanté.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La reconstruction trachéale est l’un des plus grands défis de la chirurgie thoracique. Elle est indiquée pour certaines pathologies malignes comme les cancers de la trachée ou de la thyroïde envahissant la trachée ; et bénignes comme les sténoses trachéales post-intubation longues (par ex. COVID-19), malformations trachéales. Quand la résection est étendue (>50% de la longueur trachéale), il est nécessaire de remplacer la partie manquante par un substitut trachéal. Le parfait substitut trachéal devrait respecter plusieurs critères : autologue, flexible en longueur, résistant à la dépression respiratoire, comportant un épithélium ciliaire, ne nécessitant pas de traitement immunosuppresseur et facile à réaliser techniquement. De nombreuses techniques ont déjà été utilisées : allogreffes trachéale et aortique, matériel synthétique, transplantation trachéale, lambeau antébrachial avec anneaux cartilagineux, bio engineering ; aucune technique actuelle ne remplit tous ces critères et cela engendre des conséquences graves chez ces patients. Nous proposons un nouveau modèle original de lambeau thoraco-chondro-costal pédiculé sur les vaisseaux thoraciques internes chez le mouton. Notre étude chez l’animal a pour objectifs principaux d’établir la faisabilité de ce modèle chez le mouton, dans le cadre de remplacements trachéaux étendus (partiels et circonférentiels) ; et d’étudier la régénération épithéliale au sein du transplant à partir des extrémités trachéales natives anastomosées. L’objectif secondaire est de comparer des techniques de renforcement interne ou externe afin de limiter l’utilisation de stents.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Cette étude pilote doit permettre de valider la faisabilité de la reconstruction trachéale étendue par un lambeau thoraco-chondro-costal et d’en déterminer l’évolution cicatricielle. Ce projet s’inscrit dans une thématique exceptionnelle de recherche en remplacement trachéal et constitue une approche thérapeutique intéressante qui pourra devenir la technique de référence chez l’humain.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Procédure n°1: remplacement trachéal étendu par lambeau thoraco-chondro-costal pédiculé sur les vaisseaux thoraciques internes, 1 procédure par animal, durée de la procédure environ 4 heures. Procédure n°2: Bronchoscopie avec biopsies trachéales étagèes, 1-3 interventions par animal, durée 30 minutes environ.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Douleurs, Stress, Infections pulmonaire, Infection de site opératoire, Désunion de cicatrice, Détresse réspiratoire, Décès.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les moutons inclus dans ce protocole seront mis à mort à la fin de l’étude dans l’objectif de récupérer la trachée pour effectuer des analyses fonctionnelles, et structurelles, ainsi que pour limiter l’éventuelle présence de souffrance aussi minime soit-elle
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Compte tenu de la complexité tissulaire de la trachée et de la nécessité d’évaluation de la cicatrisation d’un organe transplanté, il n’est pas possible d’envisager de méthode alternative ou substitutive à un modèle animal. Compte tenu des besoins de transfert de modèle sur l’Homme, l’anatomie ainsi que la taille du modèle animal doit être cohérente et adaptée aux nécessités techniques (endoprothèses, suivi endoscopique), ce qui ne permet pas d’envisager de réaliser l’étude sur de petits mammifères. Grâce à ce nouveau modèle chez le mouton, nous nous rapprochons au maximum des critères du substitut trachéal parfait. Il est facile à prélever et ne requiert pas de microchirurgie. Les néo cartilages resteront vascularisés grâce à leurs périchondres, et donc en théorie moins de risque de calcification et de fracture à moyen terme. La plèvre va se retrouver à l’intérieur de la trachée. Plusieurs études ont démontré que la plèvre pouvait se transformer en épithélium respiratoire, ce qui devrait faciliter la clairance bronchique.
2. Réduction
Dans le cadre de l’objectif de réduction du nombre d’animaux, l’étude pourra être arrêtée si les 5 observations positives sont obtenues sans que l’utilisation des 10 animaux soit nécessaire. De même, en l’absence d’observation positive après le 6e animal, la technique sera considérée comme un échec et l’étude sera arrêtée.
3. Raffinement
Les animaux sont hébergés en box individuels au sein de l’animalerie. Les conditions de stabulation répondent aux normes spécifiques de températures et d’éclairage propres aux moutons avec une zone paillée d’1,5 m2 par animal, et une durée d’exposition lumineuse de 12 heures par jour. Ils sont nourris avec un aliment de base pour mouton, rationné au poids de l’animal et eau ad-libitum. Chaque mouton aura une période d’acclimatation de 10 jours avant de réaliser la chirurgie. Chaque mouton sera observé quotidiennement avant et après la chirurgie d’une part par les animaliers lors des soins d’hygiène et d’alimentation mais aussi par les expérimentateurs ayant validé le niveau 1 d’expérimentation animale. Après la chirurgie, ils viendront évaluer les animaux et administrer les antalgiques tout au long des expérimentations. Le mouton sera évalué dans son box de stabulation. A chaque visite de l’animal (soit au moins une fois par jour à partir de la chirurgie), les différents signes d’inconfort seront relevés. En cas de signes de détresse constatés, une surveillance accrue du mouton sera réalisée. On réalisera également l’administration des analgésiques et, si nécessaire, le vétérinaire responsable de l’animalerie sera appelé pour un examen clinique plus approfondi du mouton. En cas d’atteinte de points limites, un sacrifice du mouton sera réalisé.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Présence d’une trachée longue dont la partie cervicale est facilement accessible avec une anatomie proche de l’humain. Au stade adulte, car la trachée est bien développée et que les proportions anatomiques sont proches de l’homme.