Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 08/03/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-674740)
644 souris vont être utilisées, toutes tuées pour prélever leurs structures cérébrales, dans des procédures dont le niveau de souffrance va de léger à sévère. Elles reçoivent une irradiation du cerveau sous anesthésie, des administrations intraveineuses, des séances d’échodoppler et quatre séries de tests de mémoire et de locomotion étalées sur six mois, pour évaluer des vésicules issues de cellules souches censées limiter les séquelles neurologiques de la radiothérapie. Le porteur décrit les effets des anesthésies répétées et le stress lié aux transports entre laboratoires, et reste muet sur les conséquences de l’irradiation cérébrale elle-même. Il annonce comme bénéfices une thérapie « non-invasive » et une meilleure qualité de vie, et déclare le modèle murin « indispensable » au motif que l’agence du médicament exige des études précliniques.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La radiothérapie dans le traitement des tumeurs cérébrales peut conduire à la mort de cellules non tumorales comme les cellules constituant les vaisseaux sanguins et les neurones. En effet, chez 50-90% des patients suite au traitement de tumeurs du cerveau par radiothérapie il est observé dans les 6 mois des troubles neurologiques avec des troubles de l’attention, de la mémoire ou de la résolution de problèmes. Il est donc indispensable de proposer de nouveaux traitements afin d’améliorer la qualité de vie des patients. Dans ce projet, nous allons évaluer l’efficacité thérapeutique des vésicules extracellulaires issues de cellules souches mésenchymateuses (CSM) pour limiter les impacts de la radiothérapie. Les CSM sont un type de cellules souches adultes très utilisées en médecine dite régénérative. Elles ont la capacité de se renouveler pour créer des cellules spécialisées capable de réparer la fonction d’un organe. Elles sont prélevées chez une personne à partir de la moelle osseuse ou de la graisse corporelle. Elles sont mises en culture puis administrées à l’homme. Cependant, cette stratégie thérapeutique cellulaire a ses limites telles que la transplantation autologue des CSM (prélèvement et administration chez la même personne). Cette technique limite le nombre de patients pris en charge en raison du temps nécessaire à la mise en culture. On note surtout une efficacité des cellules diminuées en fonction de l’âge et de facteurs de risques associés (hypertension, cholestérol). Les cellules peuvent être aussi inutilisables si elles ont été irradiées lors du traitement par radiothérapie. Des études ont démontré que l’effet thérapeutique des CSM serait majoritairement lié à la sécrétion de vésicules extracellulaires (VE). Elles sont produites en grand nombre par les CSM suite à leur activation par des facteurs stimulants. Une production de VE in vitro permet de s’affranchir des limites liées à l’utilisation des CSM via le patient. Les VE sont stockées et conservées sous forme lyophilisée simplifiant leur administration. Les VE permettent de limiter la destruction des vaisseaux sanguins (qui est observée après exposition aux rayonnements ionisants) et donc pourraient permettre de limiter le développement des troubles cognitifs. Ce projet se déroulera dans 3 établissements utilisateurs.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les bénéfices que ce projet apportera sont multiples tel que – une nouvelle thérapie non-invasive – une réduction des troubles cognitifs (troubles de l’attention, de la mémoire ou de la résolution de problèmes) – une amélioration de la qualité de vie.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Prélèvement sanguin 1 fois sous anesthésie gazeuse isoflurane avant euthanasie, durée du prélèvement sanguin 15 secondes, Prélèvement sanguin répétés sous anesthésie gazeuse isoflurane, durée du prélèvement sanguin 15 secondes Perfusion intracardiaque sous anesthésique, durée 15 minutes Irradiation cérébrale sous anesthésie gazeuse : 10 min sous anesthésie gazeuse isoflurane Administration intra-veineuse sous anesthésie : environ 1 min par administration Les animaux subiront plusieurs fois les interventions qui suivent à différents temps. Tests comportementaux (mémoire, locomotion) réalisés 4 fois sur une période de 6 mois Analyse échodoppler sous anesthésie : 10 min.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Pour les irradiations (EU2), les animaux étant anesthésiés pour limiter les mouvements, il peut y avoir un effet des anesthésies répétées et les effets potentiels de l’anesthésie sur les variables physiologiques. Pour les administrations et les prélèvements (EU1), même si les animaux sont légèrement anesthésiés, il est possible de noter un inconfort transitoire immédiatement après l’administration. Il peut être noté après des difficultés à respirer, une atteinte des yeux. Pour les transports, il peut être noté un stress chez les animaux suite aux changements des conditions environnantes. Pour les analyses d’imagerie des vaisseaux cérébraux (EU3), les animaux étant anesthésiés pour limiter les mouvements, il peut y avoir un effet des anesthésies répétées et les effets potentiels de l’anesthésie sur les variables physiologiques. Pour les tests de comportements (EU2), il peut être noté un stress chez les animaux suite aux changements des conditions environnementales.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de chaque procédure afin de réaliser les prélèvements des structures cérébrales.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Le nouveau développement de stratégie thérapeutique doit être validé sur des modèles précliniques (modèles animaux). En effet, lors des demandes d’Autorisation de mise sur le marché (AMM) ou des médicaments de thérapie innovante auprès de l’ANSM les études précliniques (modèle rongeurs, porcins ou primates) sont demandés. De plus, les modèles in vitro (culture isolée de cellules en boîte de pétri) ne permettent pas d’évaluer le réseau vasculaire ni les troubles cognitifs. Par conséquent l’utilisation d’un modèle murin est indispensable pour valider notre approche thérapeutique.
2. Réduction
Les modèles d’expérimentation animale présentent une certaine variabilité de réponse. De plus le retour d’expérience des médecins, chercheurs et biostatisticiens déterminent qu’un nombre de 12 ou 15 animaux dans chaque groupe expérimental est nécessaire et suffisant pour obtenir des résultats statistiquement robustes afin de valider notre nouvelle thérapie.
3. Raffinement
Un suivi quotidien des animaux sera réalisé par les personnes compétentes impliquées dans ce projet, afin d’appliquer les points limites pour réduire la souffrance des animaux. De plus, lors de leur transport, les animaux seront placés dans des boites avec sciure, coton et gel qui remplace l’eau et les croquettes (5 animaux par boites de transport, nous ne mélangeons pas les groupes d’animaux). Si un animal présente des signes de souffrance, une mise à mort anticipée sera réalisée.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Afin de développer et proposer des thérapies, nous sommes dans l’obligation d’utiliser un modèle in vivo. Le modèle murin sélectionné pour ce travail est le plus pertinent puisqu’il est le plus utilisé dans les études précliniques. Également, nous avons déjà démontré dans différents modèles murins soumis aux rayonnements ionisants l’efficacité thérapeutique des VE-CSM dans les processus de néovascularisation et la réparation tissulaire. Enfin, nous maîtrisons les techniques indispensables afin d’évaluer les paramètres vasculaires, inflammatoires et cognitifs pour démontrer l’efficacité de notre traitement.