
Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 21/03/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-256824)
Un score clinique décide du sort de chaque rat opéré, entre prise en charge de la douleur, exclusion de l’étude ou mise à mort. 140 rats vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacun subit deux chirurgies cérébrales d’une heure, une lésion du cortex moteur puis la pose d’un implant, trois séances d’IRM sous anesthésie et des tests répétés de force d’agrippement et de statut neurologique, jusqu’à trois fois par semaine pendant un mois. Le porteur indique avoir déjà obtenu cette preuve de concept chez le rat avec des biomatériaux non biodégradables et vouloir la répliquer avec des biomatériaux dégradables.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’objectif scientifique du projet est de développer un traitement pour améliorer la reconnexion des fibres nerveuses après une atteinte du cortex moteur. Les effets du traitement sur l’architecture du tissu cérébral seront évalués par IRM in vivo, par une mesure des capacités motrice et enfin par histologie ex vivo. Le projet se déroulera sur trois mois dans deux établissements utilisateurs, un pour l’imagerie, l’autre prenant en charge toutes les autres techniques expérimentales et l’hébergement.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Amélioration de la récupération fonctionnelle du cerveau aprés un acccident vasculaire cérébral.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Chaque animal sera soumis à 2 chriurgies sous anesthésie (réalisation de lésion (durée 1h) puis pose de l’implant (durée 1h)) au niveau cérébral (EU 1/2). Une IRM cérébrale sous anesthésie (durée 1h) sera réalisée 3 fois aprés la lésion puis 1mois et à 3 mois (EU 2/2). Des tests comportementaux et sensorimoteurs avant les chirurgies seront réalisés pour habituation et détermination des valeurs de références 3 à 4 jours par semaine durant 2 semaines avant les chirurgies puis après la pose de l’implant 3 fois par semaine pendant le premier mois et trois fois la première semaine des 2 mois suivant (EU 1/2). La mise à mort sera réalisée pour la récupération des tissus cérébraux (EU 1/2).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La chirurgie partiquée induit une lésion cérébrale de la région motrice antérieure (les conséquences de la chirurgie et la douleur est limitée par une prise en charge médicamenteuse). La génération de cette lésion cérébrale ciblée dans la zone contrôlant la motricité d’un membre antérieur provoque une diminution des capacités motrices de l’animal (EU 1/2). Les nuisances et effets indésirables sont dus aux chirurgies. Elles peuvent se traduire par une altération de l’état général de l’animal : douleur modérée, isolement, diminution du comportement exploratoire, perte de poids. Ces effets peuvent durer jusqu’à 48h (nuisances sévères). Le passage à l’IRM est réalisé sous anesthésie, la nuisance est modérée (EU 2/2). Les tests comportementaux pourraient engendrer un stress léger dû au fait que les animaux sont enlevés de leur environnement habituel, leur nuisance est légère (EU 1/2).
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
La procédure se termine par une mise à mort des animaux pour effectuer l’analyse histologique.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’accident vasculaire cérébral est une maladie grave entrainant un déficit neurologique lié à des lésions vasculaires. L’accident vasculaire cérébral est le résultat de l’obstruction d’un vaisseau sanguin (ischémique) ou de la rupture d’un vaisseau (hémorragique). Si les progrès actuels dans le domaine des organoides cérébraux ou de l’impression 3D de tissu cérébral in vitro sont remarquables, ils ne permettent toujours pas de recréer l’ensemble fonctionnel d’un cerveau. En particulier, les aspects vasculaires et les intéractions sytémiques ne sont pas encore accessibles avec ces méthodes alternatives à l’utilisation d’animaux. En effet, l’accident vascilaure cérébral conduit à des mécanismes comme l’inflammation, la migration cellulaire de cellules souches, la formation d’une cicatrice , la dégénérence des fibres nerveauses, et des processus de reconnexion dont la complexité et les interactions ne peuvent pas actuellement être simulées sur plusieurs mois par des approches in vitro ou ex vivo. Ainsi l’objectif de notre projet nécessite l’utilisation d’un modèle animal d’accident vasculaire cérébral. Le bénéfice de notre stratégie thérapeutique par greffe de biomatériaux (avec ou sans cellules) sur la récupération fonctionnelle de la motricité doit être évaluée sur des animaux vivants. La force d’agrippement, et le statut neurologique des animaux seront testés sur le long terme. Les effets des atteintes cérébrales et de la greffe sur l’architecture tissulaire du cerveau seront évaluée sur plusieurs mois par Imagerie par Résonance Magnétique. Nous avons déjà fait la preuve de concept de l’efficacité de notre stratégie thérapeutique sur le rat en utilisant des biomatériaux non biodégradables et projetons de la répliquer avec des biomatériaux biodégradables pour nous rapprocher de la situation physiologique.
2. Réduction
L’utilisation de méthodes non invasive comme l’IRM et l’évaluation motrice permettent le suivi longitudinal sur un même groupe d’animaux. Ainsi, les données peuvent être appariées, ce qui augmente la puissance statistique et limite le nombre d’animaux nécessaires dans l’étude. Des tests statistiques non paramétriques et de corrélation seront utilisés pour évaluer notre approche thérapeutique innovante de l’accident vasculaire cérébral. Nous réutiliserons les données d’animaux contrôles d’un protocole antérieur si possible.
3. Raffinement
Le principe fondamental des 5 libertés est respecté sur toute la durée de l’étude. Les rats sont hébergés dans des cages ventilées, en groupes de 2 (étant des animaux grégaires), dans une salle spécialement réservée aux rats. L’alimentation est disponible en permanence (ad libitum), y compris pendant les phases d’entraînement et d’évaluation motrice, sans jeûne ni restriction alimentaire. Le suivi de l’état de santé général des animaux est assuré par le personnel de zootechnie, qui les pèse chaque semaine et effectue des contrôles vétérinaires réguliers. Une attention particulière est portée aux animaux opérés, qui font l’objet d’une surveillance quotidienne par le personnel compétent. Cette surveillance inclut l’observation de l’appétit, du poids corporel, de la mobilité, de l’état du pelage et du comportement des animaux et fait l’objet d’un scoring clinique. La valeur du score détermine l’action à réaliser sur l’animal pour une prise en charge de la douleur, une notification de surveillance accrue, une exclusion de l’étude ou une mise à mort. La prise en charge de la douleur est mise en place avec des protocoles stricts validés, prenant en compte le principe de nociception et son impact sur les animaux et les résultats de l’étude. Un enrichissement environnemental est intégré au protocole, comprenant divers éléments pour stimuler cognitivement les rats (tunnels, boule de fouille, boule traversante, odeur naturelles variées, ..), ainsi qu’une composante sociale (arène de rencontre intercage). Les animaux sont conditionnés pour la réalisation de tâches motrices, renforcés positivement. Le procédé est très peu anxiogènes.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Les rats sont un modèle animal privilégié pour l’étude de la récupération fonctionnelle de la motricité du membre supérieur après lésion et greffe de bioimplants. Animaux adultes âgés de 3 mois, afin de se rapprocher de la démographie humaine pour l’apparition des accidents vasculaires ischémiques (à partir de 40 ans). La mobilité et la force du membre supérieur est un élément clé des fonctions motrices permettant aux patients cérébrolésés de récupérer une autonomie dans la vie de tous les jours. Nous disposons de tests adaptés pour évaluer ces paramètres sur le rat : l’amplitude de mouvement, la force et la sensibilité des membres supérieurs. Les examens d’imagerie, non-invasifs et indolores, se font sur le rat adulte anesthésié.