Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 11/06/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-512544)
Endormis puis intubés sans jamais être réveillés, 35 cochons de 50 kilos sont ouverts par sternotomie pour que leurs poumons soient prélevés en une heure. Les procédures se déroulent sous anesthésie générale, les animaux étant tués avant tout réveil. Les poumons sont ensuite perfusés hors du corps, pour mettre au point un système automatisé de régulation du pH et du glucose censé prolonger la durée pendant laquelle un greffon reste utilisable. Le porteur écrit qu’aucun effet indésirable n’est attendu puisque l’animal ne se réveille pas, et retient le porc charcutier de 50 kilos parce que ses poumons et ses vaisseaux ont la taille de ceux d’un être humain, ce qui permet d’utiliser la machine de perfusion conçue pour la clinique.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet vise à améliorer la qualité des poumons destinés à la transplantation. Aujourd’hui, beaucoup de greffons ne peuvent pas être utilisés parce qu’ils sont jugés trop abîmés. Il existe une technique appelée perfusion pulmonaire ex vivo (PPEV), qui consiste à faire circuler un liquide dans les poumons, à l’extérieur du corps, pour les évaluer, les préserver, voire les « réparer » avant la greffe. Notre objectif est de mieux contrôler deux paramètres clés pendant cette perfusion : le pH (reflet du niveau d’acidité) et le niveau de glucose (sucre), essentiels au bon fonctionnement des cellules. Nous voulons développer un système automatisé capable de mesurer et de réguler ces paramètres en temps réel, pour que les poumons soient maintenus dans des conditions proches de celles du corps humain le plus longtemps possible. En effet, plus la durée de la perfusion hors de corps sera longue, plus les poumons auront le temps de se réparer, naturellement ou à l’aide d’intervention humaine (chirurgie, traitement). Ce « temps de réparation bonus » permettra de tester des traitements anti-rejets ou des thérapies rendant les poumons résistants aux infections, afin d’améliorer les résultats de la greffe.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
En contrôlant mieux les niveaux d’acidité et de sucre pendant la perfusion, nous espérons : – Améliorer la qualité des poumons avant transplantation, même s’ils sont initialement jugés « limite » (organes un peu abîmés, dits marginaux) ; – Augmenter le nombre de greffons utilisables, ce qui pourrait sauver plus de vies en réduisant le temps d’attente pour une greffe ; – Réduire les complications après la greffe, en préservant la fonction des poumons et en évitant certains dommages cellulaires ; – Prolonger le temps pendant lequel un greffon peut être conservé, facilitant l’organisation de la transplantation; – Permettre de traiter les greffons avant la greffe, par exemple en réparant certaines lésions ou en apportant des traitements ciblés (avec des cellules ou des gènes) ; – Faciliter et fiabiliser la procédure pour les équipes médicales, grâce à un système automatisé qui limite les erreurs et améliore la reproductibilité. À plus long terme, ce système pourrait aussi être adapté à d’autres organes (comme le foie ou le rein), et contribuer à faire progresser la médecine de la transplantation dans son ensemble.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront anesthésiés profondément à l’aide de 2 injections permettant de les endormir et de supprimer toute douleur ou stress, puis seront intubés et ventilés. Une fois l’animal sous anesthésie générale profonde, nous prélèverons les poumons par voie chirurgicale (sternotomie) selon la méthode de prélèvement pulmonaire de l’Agence de la Biomédecine (60min).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
S’agissant de procédures expérimentales réalisées sous anesthésie générale balancée sans réveil, aucun effet indésirable ni nuisances ne sont attendus pour l’animal qui sera euthanasié en fin de procédure ou en cas d’échec de l’anesthésie.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Pour réaliser notre étude, nous avons besoin de récupérer les poumons des animaux. De ce fait, la procédure consiste en une anesthésie générale suivie d’un prélèvement des poumons, ne permettant pas le réveil de l’animal.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Il n’existe pas, à notre connaissance, de modèle expérimental in silico ou in vitro pouvant servir à la mise au point d’un dispositif médical de perfusion d’organe thoracique. Le matériel dont nous nous servons (machine de perfusion, avec sa connectique) est celui utilisé chez l’homme afin d’assurer une bonne applicabilité future, ce qui impose d’utiliser des poumons similaires anatomiquement et physiologiquement à ceux d’un humain.
2. Réduction
Le nombre d’animaux utilisé sera strictement limité au nombre nécessaire pour obtenir des résultats statistiquement fiables, en prenant en compte les éventuels ajustements de protocole et pertes de greffons dûes à l’apparition d’oedèmes avant la fin de la durée de perfusion visée.
3. Raffinement
Avant d’entrer dans le protocole, les animaux auront une semaine minimum d’acclimatation dans l’animalerie et feront l’objet d’un contrôle quotidien par un personnel qualifié (zootechnicien). Lors de ce contrôle, des observations basées sur l’apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales attendues aux stimuli externes (peu enclins aux manipulations, tentative de fuite) seront réalisées. Ces contrôles permettront de repérer tout animal malade ou blessé et de prendre les mesures appropriées. L’environnement sera adapté de façon à réduire l’angoisse des animaux : -Hébergement en groupe pour contact régulier entre congénères -Enrichissement de l’environnement des animaux avec des copeaux (activité de fouissement) -Activités avec plusieurs dispositifs d’enrichissement (medecine ball, planche à gratter …) -Pesée hebdomadaire réalisée sous forme de jeux, sans contention ni contrainte, avec récompense (portion de fruit).
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La machine de perfusion que nous utilisons est faite pour des organes humains et impose donc d’utiliser des organes similaires, tant sur le plan des paramètres de perfusion que de la connectique. Le porc charcutier a des poumons proches de ceux d’un humain sur le plan anatomique et physiologique. L’artère et les veines pulmonaires sont du même ordre de taille (ce qui facilite en particulier la cannulation, la pneumoplégie, puis la perfusion isolée). Sa physiologie cardio-pulmonaire est également similaire (fréquence cardiaque 100 battements/mn, débit cardiaque 3-5 L/mn, pression artérielle pulmonaire moyenne < 15mmHg. Le porc permet donc de réaliser une modélisation chirurgicale et expérimentale de haute fidélité pour une meilleure applicabilité des résultats à la pratique clinique. Les animaux de ce protocole sont des porcs de 50kg (environ 90 jours) afin d’avoir un gabarit proche de celui d’un homme. A ce stade, ils ont une physiologie cardio-pulmonaire semblable à l’homme et des poumons du même ordre de grandeur.