Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 29/11/2024
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-900519)
Pour faire franchir à un anticorps anticancéreux la barrière qui protège le cerveau, 60 rats reçoivent un cathéter implanté dans le crâne. Le niveau de souffrance déclaré est modéré et tous sont tués au bout de quatre semaines, pour l’analyse des tissus cérébraux. Chaque animal subit seize ponctions sous anesthésie générale, huit prélèvements de sang et huit de liquide céphalo-rachidien, étalées sur ces quatre semaines. Le porteur reconnaît que l’acte chirurgical peut léser le cerveau ou la moelle épinière au point d’empêcher l’animal de se nourrir et de boire, et renvoie à des points limites « préalablement définis » sans dire lesquels.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le cancer du sein métastatique est une cause majeure de mortalité chez les femmes, en particulier un sous type apellé « HER2 », est un gros pourvoyeur de métastases cérébrales incurables. Il existe pour ce sous type une thérapie ciblée par anticorps, le trastuzumab. Malheureusement ce traitement, administré ne pénètre pas dans le cerveau en raison d’une barrière protectrice appelée la barrière hémato- encéphalique. Pour la contourner, des injections peuvent être faites directement dans le système nerveux central (SNC) c’est à dire dans le liquide céphalo-rachidien (LCR). Le problème est qu’une fois dans le LCR, les anticorps fuient vers l’extérieur du SNC. Nous avons développé un nouvel anticorps, dont le design permettait d’éviter la fuite du SNC. L’objectif de cette expérience est l’étude pharmacologique de ce composé thérapeutique chez des rats cathéterisés au niveau cérébral, dans l’objectif final de traiter des patientes atteintes de métatastases cérébrales de cancers du sein.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Notre projet se positionne dans une démarche translationnelle (objectif d’application clinique). Le cancer du sein métastatique est la cause majeure de mortalité chez les femmes. Les métastases cérébrales sont les localisations les plus graves, survenant dans 15 à 40 pourcent des cancers du sein métastatique, avec une survie très faible. Ces expérimentations vont nous permettre de faire une étude de l’efficacité d’une nouvelle molécule thérapeutique avec différents vehicules (des billes d’alginate de différentes taille) afin d’améliorer la formulation de ce traitement. Cette molécule sera par la suite testée lors d’un essai clinique
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Pour chaque animal, un premier acte de pose de cathéter au niveau cérébral, suivi d’une injection d’un agent thérapeutique se fait sous anesthésie générale (durée de l’opération : 20 minutes). Une analgésie 30 minutes avant opération est effectué ainsi que post-opératoire pendant 24 heures (jusqu’à 72h si nécéssaire). Les prélèvements sanguins et de liquide céphalo-rachidien (durée : 5 minutes) qui vont suivre cette opération se feront en même temps et sous anésthésie générale, à différents temps après l’injection de l’agent thérapeutique pour un total de 8 prélèvements sanguins et 8 prélèvements de liquide céphalo-rachidien espacés sur 4 semaines. Tous les animaux seront euthanasiés par une méthode règlementaire.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Durant la pose du cathéter, un stress thermique peut être observé pendant l’anesthésie de l’animal. L’acte chirugical peut entrainer des douleurs ou lésions au niveau cérébral et/ou de la moelle épinière. Ces lésions peuvent notament entrainer un problème pour l’animal à se nourrir et à s’hydrater. A cela s’ajoute des nuisances possibles durant les prélèvements (sanguin et de liquide céphalo-rachidien) à type de stress ou douleur lors du prélèvement sanguin.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront euthanasiés au terme des 4 semaines de traitement pour analyses tissulaires du cerveau ou en amont en cas d’atteinte d’un point limite préalablement défini
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’objectif de notre projet est d’étudier la pharmacologie d’un anticorps encapsulé dans des billes d’alginate après leur injection intra-cérébrale sur des modèles de rats. Des modèles in-vitro existent pour modéliser la barrière hémato-encéphalique. Il est également possible d’évaluer la dégradation des billes d’alginate contenant l’anticorps dans des modèles in vitro. Ces méthodologies permettent de répondre à des problématiques précises mais donnent des informations limitées et peu transférables à l’homme. Ces expériences permettent de réduire le nombre d’animaux nécessaires (et nous avons par ailleurs fait des expériences in-vitro pour ce sujet), mais ne permettent pas de s’affranchir totalement de l’expérimentation animale, en vue d’un essai clinique chez l’homme.
2. Réduction
Nous avons calculé le nombre d’animaux nécessaires pour ce travail selon plusieurs critères: 1) Un calcul statistique de puissance pour une interprétation fiable des résultats. 2) La prise en compte d’un taux de décès per opératoire (tenant compte de notre expérience passée, ce taux d’échec est grandement limité mais dois toutefois être pris en considération) Nous avons donc fixé à 10 le nombre de rats par bras de traitement. Ce projet prévoit 60 rats.
3. Raffinement
Une période d’acclimatation de 7 jours sera observée à réception des animaux. Un enrichissement des cages sera systématiquement proposé (un abri en plastique rouge translucide). Cette procédure expérimentale sera réalisée par une équipe maitrisant parfaitement le geste chirurgical et les mesures d’asepsie règlementaires. Le geste sera réalisé en conditions stériles, dans une pièce opératoire dédiée. Les mesures d’anesthésie/analgésies seront assurées tout au long de la procédure. Avant la réalisation de la chirurgie (pose de cathéter intrathécal) les animaux recevront une injection d’anesthésique et d’analgésique. L’analgésie sera prolongée systématiquement pendant 24h après le geste, et ultérieurement selon le besoin de l’animal. Les animaux sont suivis quotidiennement par les animaliers et les expérimentateurs. Si les points limites sont atteints avant la fin de l’expérimentation l’animal sera euthanasié. Les injections et ponctions de liquide céphalo-rachidien et de sang seront réalisées sur animal anesthésié afin de limiter le stress lié à l’acte.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Choix des espèces: Notre choix des rats est basé sur la faisabilité technique. En effet, compte tenu de la complexité technique à réaliser la cathéterisation intratécale, il n’est pas possible de réaliser ce projet chez la souris (modèle trop petit). Par ailleurs, pour l’analyse des prélèvements, nous avons besoin d’un volume minimum de liquide céphalo-rachidien (LCR) qui est incompatible avec le volume de LCR chez la souris. Stade de développement: Pour le stade de développement de l’animal, deux critères sont pris en compte: 1) D’une part le taux de réussite de l’anesthésie générale. Cette dernière doit être complète tout au long de la procédure chirugicale. L’efficacité des produits anesthésiques, injectés par voie intra péritonéale, est maximale sur de jeunes animaux avec de faibles réserves en graisses (les anesthésiques s’accumulant dans la graisse avec relarguage continu, nous avons identifié que sur des animaux plus vieux, ayant accumulé d’avantage de graisse, l’anesthésie est moins efficace et le reveil plus long à obtenir en fin de procédure) 2) D’autre part une réserve suffisante de liquide céphalo-rachidien pour les prélèvements répétés. Cette réserve étant directement liée au poids et au stade de développement de l’animal En ce sens, nous avons retenus un stade de développement de 6 semaines, meilleur compromis entre les deux critères.