Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 21/06/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-514317)
368 souris et 136 rats vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent des ultrasons focalisés destinés à ouvrir la barrière protégeant le cerveau, avec injection de microbulles et d’agent de contraste, certains subissant en plus une chirurgie et jusqu’à huit séances d’imagerie sous anesthésie. Le porteur indique que l’ouverture de la barrière peut provoquer une inflammation cérébrale transitoire et que les animaux présentant des effets visibles en imagerie sont tués sans réveil. Les retombées annoncées, un meilleur passage des médicaments contre les cancers du cerveau et une thérapie génique du syndrome de l’X fragile, sont renvoyées au conditionnel.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La principale limite à l’efficacité des thérapies dans le cerveau est leur accès restreint en raison d’une barrière protégeant le cerveau qui limite le passage de la majorité des médicaments. Récemment, les ultrasons guidés par imagerie de résonance magnétique et associés à des microbulles ont attiré l’attention en tant que moyen non invasif pour permettre temporairement ce passage. Pour améliorer les traitements, il faudrait pouvoir faire passer ceux-ci plusieurs fois d’affilée au travers de cette barrière. Dans cette étude nous étudierons donc les effets de cette méthode au niveau des vaisseaux sanguins mais aussi l’intérêt de plusieurs ouvertures en faisant des analyses sur le tissu cérébral sain. Dans un second temps nous évaluerons le potentiel thérapeutique de cette méthode chez des rats et des souris présentant le syndrome de l’X fragile, une maladie neuro développementale due à la déficience d’un gène menant à des problèmes de développement du cerveau. Notre but sera donc de déterminer les meilleures conditions d’ouverture de la barrière dans le cerveau (temps d’ouverture, taux d’augmentation du passage des molécules) afin d’améliorer le passage de molécules thérapeutiques de manière non invasive. En plus des données que nous obtiendrons par imagerie par résonance magnétique et l’acquisition des signaux reflétant le caractère réversible ou non de l’ouverture de la barrière, nous évaluerons le passage des molécules d’intérêt et étudierons les changements morphologiques des vaisseaux ayant reçu une onde ultrasonore afin d’en évaluer leur intégrité après traitement. La caractérisation de ces effets permettra d’optimiser les conditions pour déposer localement des médicaments dans un cadre thérapeutique. Pour la partie applicative, nous évaluerons le potentiel thérapeutique de l’injection de thérapie génique chez des souris mimant le syndrome de l’X fragile.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les ultrasons représentent un espoir majeur de traitement de nombreuses pathologies cérébrales. Dans le cas des cancers cérébraux, la moyenne de survie chez l’homme est de 15 mois environ. Chez l’animal, plusieurs études ont montré que l’on pouvait guérir des cancers cérébraux, ce qu’aucun essai préclinique n’avait montré jusqu’ici. Les essais cliniques chez l’homme sont en cours. Nous souhaitons ici évaluer des approches plus performantes que les traitements habituels et profiter d’une délivrance par ultrasons. Avec le développement en cours des ultrasons chez l’homme, les méthodes que nous proposons pourraient être rapidement bénéfiques chez l’humain. Dans le cas du syndrome X fragile, une maladie génétique, nous souhaitons évaluer le potentiel des ultrasons pour réaliser de la thérapie génique. Cette approche pourrait permettre de corriger, au niveau génétique, des anomalies localisées dans le cerveau.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Suivant les procédures, une partie des animaux subiront des chirurgies sous anesthésie et n’excedant pas 30 minutes. Tous les animaux seront exposés à des tests d’imagerie médicale pour une durée maximale de 2h, anesthésie incluse. Les animaux peuvent être amenés à participer à plusieurs séances d’imagerie (8 au maximum), dans ce cas celles-ci seront espacées d’au moins 24h. Pour les besoins de l’imagerie médicale effectuée dans ce projet, une partie des animaux recevront une injection d’agent de contraste. Tous les animaux recevront une séquence ultrasonore ainsi qu’une injection intraveineuse d’une solution de microbulles. Les injections de produits à visée thérapeutiques sera aussi effectuée sur une partie des animaux.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’utilisation des ultrasons focalisés guidés par imagerie de résonance magnétique peuvent provoquer une inflammation transitoire du cerveau qui se résorbe au bout de quelques jours. Cette inflammation est un effet normal dû à cette procédure qui ne provoque pas de dommages apparents pour l’animal. Si des effets néfastes sont visibles en imagerie, les animaux seront mis à mort sans réveil.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le projet portant sur l’étude de la réponse d’organe entier (cerveau), et plus particulièrement la frontière à l’interface entre le système vasculaire et le système nerveux central, il nous est impossible de remplacer l’animal vivant par un modèle cellulaire ou de simulation informatique. De plus, il n’existe pas à ce jour de méthodes alternatives, n’impliquant pas d’animaux vivants, qui permettent l’étude de l’effet sur le cerveau du passage de particules virales à travers la barrière grâce aux ultrasons. L’étude qui en découle comporte des analyses biologiques afin d’évaluer l’impact des ultrasons qui ne sauraient être remplacés par un modèle informatique ou cellulaire.
2. Réduction
Le nombre d’animaux a été calculé avec l’aide d’un logiciel permettant d’évaluer le nombre d’animaux minimum nécessaire pour mettre en évidence des différences statistiquement significatives sur les paramètres à mesurer (données préliminaires obtenues dans d’autres expériences). Ce nombre tient compte des risques de mort et d’exclusion d’un animal lors des différentes procédures. Le nombre d’animaux nécessaires à nos travaux a été réduit au minimum sans compromettre l’interprétation statistique de nos résultats.
3. Raffinement
Les animaux seront herbergés dans des conditions répondant aux critères relatifs aux soins et à l’hébergement des animaux fixés par le ministère, limitant ainsi les angoisses qui pourraient être induites par l’environnement. Toutes les mesures seront prises pour réduire la souffrance des animaux. L’ensemble des expérimentations seront réalisées sous anesthésie adaptée. Dans le cas où certains signes seraient observés, un traitement antalgique adapté sera mis en place.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
L’ensemble des animaux sera utilisé à l’âge adulte (6 à 9 semaines pour la souris et 6 à 8 semaines pour le rat).