Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 22/10/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-581437)
Avant de créer un modèle de rétinopathie provoquée par les rayons, il faut régler les machines : 341 souris vont être utilisées pour caler le ciblage et la dose reçue par l’œil, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal reçoit une irradiation des deux yeux, puis est tué au plus tard une semaine après, après un prélèvement de sang terminal sous anesthésie. Le porteur indique que l’irradiation seule ne provoque pas de nuisance immédiate, alors que la pathologie visée conduit chez les patients à une baisse de la vision et parfois à la cécité. Le suivi clinique est annoncé tous les trois jours au maximum, de quoi repérer l’apparition de points limites.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les patients exposés à des radiothérapies anticancéreuses doivent faire face à un large spectre de pathologies rétiniennes. L’objectif de notre équipe est de modéliser, grâce à plusieurs outils d’irradiation à notre disposition, les toxicités de l’œil déclenchées par l’irradiation, en particulier la rétinopathie radique, chez la souris. La rétinopathie radique est une pathologie sévère de l’œil, qui chez les patients ayant subi une radiothérapie conduit à la baisse des capacités visuelles et peut entrainer leur cécité. Malgré des techniques de radiothérapie de plus en plus précises, la rétine est encore très souvent incluse dans le champ d’irradiation et cela peut entrainer cette pathologie sévère. Le développement de nouvelles techniques de détection, notamment l’imagerie, permet aujourd’hui un dépistage facilité mais qui reste relativement tardif. Dans ce projet, nous souhaitons développer plusieurs modalités d’irradiation, afin de pouvoir définir pour chaque condition expérimentale, 1) le ciblage et 2) la quantité de dose reçue par l’oeil. Une fois ces paramètres établis, nous pourrons utiliser ces conditions optimales pour modéliser la rétinopathie radique chez la souris. Ainsi, nous pourrons la caractériser par analyses histologiques en montrant les atteintes vasculaires et ischémiques sur le long terme.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le principal bénéfice attendu de ce projet consiste en la validation de paramètres expérimentaux qui permettront, par la suite, de développer et d’étudier un modèle de rétinopathie radique, une pathologie qui affecte les patients après radiothérapie oculaire, cérébrale et de la face. A long terme, ce projet permettra de réaliser une étude de grande ampleur afin de mieux comprendre la physiopathologie de ces lésions rétiniennes dans le contexte de l’irradiation ; et d’identifier des traitements pouvant en limiter la progression.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Chaque animal recevra une irradiation des deux yeux (excepté les animaux contrôles) au cours de ce projet. La mise à mort aura lieu au maximum une semaine après cette irradiation, un prélèvement de sang terminal sera réalisé sous anesthésie générale, avant une surdose médicamenteuse.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les animaux seront anesthésiés par injection intrapéritonéale (pour l’induction chimique). Cette injection entraîne une douleur légère de courte durée. L’irradiation seule ne provoque pas de nuisance immédiate chez l’animal mais peut engender un léger stress notamment lors de la contention pour l’anesthésie. Les déplacements vers l’irradiateur pourront provoquer un certain stress chez les animaux mais il sera de courte durée et il n’y aura pas de modifications des groupes sociaux. Le prélèvement de sang terminal sera réalisé sous anesthésie générale profonde.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort pour analyse histologique afin d’étudier les atteintes vasculaires et ischémiques.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Depuis de nombreuses années, notre équipe a développé de nombreux modèles de culture cellulaire afin de pouvoir étudier les effets de l’irradiation dans ces modèles in vitro. Ces modèles 2D ont été récemment complétés par le développement de modèles 3D complexes. Ces modèles 3D permettent de recréer des conditions tissulaires tout en limitant l’utilisation d’organismes vivants et de tester les effets d’irradiation, et ainsi de cribler certaines conditions expérimentales pour prédire les effets in vivo.
2. Réduction
L’utilisation des modèles in vitro 2D et 3D permet d’optimiser le design expérimental de nos études in vivo, et ainsi de limiter l’utilisation des animaux à leur strict nécessité. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés dans ce projet, certains tests seront réalisés sur cadavres (conservés dans cet objectif) : validation de set-up (positionnement de l’animal), mesure de doses (à l’aide de sonde de mesure/chambres d’ionisation). Ainsi les mesures pourront être répétées à plusieurs reprises sans utilisation d’animaux supplémentaires. Une étude bibliographique a été réalisée afin d’optimiser la mise en place de notre modèle. Celle-ci nous a permis d’affiner les doses qui seront testées, mais également de valider le nombre d’animaux utilisés par groupe expérimental. En outre, un seul groupe d’animaux non irradiés sera utilisé comme groupe contrôle pour l’ensemble du projet et des conditions d’irradiation, afin de réduire l’utilisation des animaux au maximum. Enfin, comme lors de nos études précédentes, nous procéderons à une analyse statistique après chaque expérience, et l’expérience sera reproduite uniquement si la significativité (p< 0.05) n’est pas encore atteinte.
3. Raffinement
Les animaux seront hébergés selon des conditions d’hébergements réglementaires au sein de l’établissement utilisateur, à savoir : hébergement en groupe sociaux dans des cages de taille conforme sur portoir ventilé (avec hygrométrie, température et cycle jour/nuit 12h/12h contrôlés). Les animaux auront de l’eau et de la nourriture à disposition à volonté et auront également à disposition dans les cages, 2 éléments d’enrichissement à minima : papier kraft pour la constitution du nid, tunnel en polycarbonate rouge et/ou maison en cellulose pour l’abri. Les transports vers les irradiateurs seront anticipés au maximum pour laisser un temps d’acclimatation aux animaux. Les animaux recevront les mêmes conditions d’hébergements (cages identiques ou plus grandes, maintien de l’enrichissement et suivi de la sciure usagée pour limiter au maximum le stress lors de ces déplacements). Les irradiations seront réalisées sous anesthésie générale gazeuse ou fixe. Les mises à mort seront réalisées sous anesthésie profonde. Le suivi clinique approfondi des animaux sera fait tous les trois jours maximum post-irradiation, ce qui permettra d’évaluer l’apparition de points cliniques limites.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est le modèle animal le plus répandu dans l’étude des rétinopathies vasculaires, et a fait l’objet de nombreuses études et publications scientifiques. Ce modèle est peu coûteux et facilement maintenu en captivité. Nous avons également à notre disposition différents modèles de souris à comparer sur la mise en place de cette pathologie : souris sauvages ou génétiquement modifiés afin d’étudier l’impact de l’angiogénèse sur la rétinopathie radique. Enfin, nous disposons d’irradiateurs adaptés à la souris et permettant l’étude de nouvelles modalités d’irradiation encore en développement chez l’homme. Les études seront menées sur jeunes adultes matures, c’est-à-dire des animaux de 6-8 semaines au moment de l’irradiation. Ce stade est privilégié car nous devons disposer d’un réseau vasculaire formé et mature. L’impact du vieillissement (souris agées) fera l’objet d’une étude ultérieure.