Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 04/05/2026
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-543392)
Trachéotomisés, cathétérisés, les reins ligaturés pour simuler une insuffisance rénale, 30 porcs subissent une séance d’hémodialyse de deux heures sous anesthésie, puis sont mis à mort sans reprendre conscience. Chaque intervention dure environ quatre heures trente et sert à régler la dose et la voie d’administration d’un adjuvant censé mieux filtrer certaines toxines. Le porteur écrit avoir déjà mené ce protocole sur 18 porcs et retient l’espèce pour sa taille, proche de l’humain, qui permet d’utiliser le matériel clinique. La mise à mort avant réveil est justifiée par l’insuffisance rénale aiguë que la ligature des reins aurait provoquée.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’insuffisance rénale chronique terminale concerne en France plus de 90 000 patients et nécessite pour assurer leur survie le recours à la dialyse ou à la transplantation. De nombreuses toxines s’accumulent quand les reins ne fonctionnent plus et cette accumulation a de nombreux effets délétères sur l’organisme. Certaines de ces toxines sont encore très mal éliminées par les techniques courantes d’hémodialyse. Ces toxines dont on sait pas bien se débarasser contribuent donc par leur toxicité aux complications et à la mortalité chez les patients hémodialysés. Nous avons développé une nouvelle stratégie d’hémodialyse permettant de mieux éliminer ces toxines en testant un médicament qui permet d’améliorer leur élimination. Nous avons démontré chez le porc hémodialysé que cette stratégie augmentait considérablement l’efficacité de la séance d’hémodialyse pour éliminer ces toxines. Fort de cette preuve de concept, nous souhaitons désormais affiner notre procédé en déterminant : la meilleure composition du médicament, la meilleure voie d’administration et la dose efficace. Le porc constitue pour nous un modèle de choix car sa taille (surface corporelle, volume sanguin, taille des vaisseaux sanguins… etc) nous permet d’être au plus proche de la pratique clinique et d’utiliser les même procédures et matériels d’hémodialyse que chez l’homme. Nous espérons ainsi produire de solides données pré-cliniques (tant sur plan de l’efficacité que de la bonne tolérance de cette nouvelle approche) nous permettant d’envisager rapidement la mise en œuvre d’une étude clinique pilote sur des patients hémodialysés. Nous sommes persuadés que la meilleure élimination de ces toxines lors des séances d’hémodialyse permettra de diminuer considérablement les complications (notamment cardio-vasculaires) et la mortalité chez les patients hémodialysés. Fort de notre première expérience sur 18 porcs, nous avons toute l’expérience et l’équipement nous permettant de mettre en oeuvre en sécurité ces protocoles d’hémodialyse chez le porc.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Nous souhaitons développer une nouvelle méthode d’hémodialyse qui permettent de mieux éliminer certaines toxines qui s’accumulent quand les reins ne fonctionnent plus. Cette étude vise donc à tester la capacité de 2 composés à améliorer l’élimination de ces toxines lors d’une séance d’hémodialyse. Nous avons démontré chez le porc hémodialysé l’efficacité de notre méthode et cette étude préclinique complémentaire sur gros animal nous permettra de déterminer le meilleur composé pouvant être utilisé, la meilleure voie d’administration et la dose efficace avant d’entreprendre l’étude clinique chez l’homme.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
La procédure dure environ 4h30 pour chaque animal (30 min de préparation, pré-anesthésie – induction de l’anesthésie), 2h de chirurgie, 2h d’hémodialyse. L’animal sera prémédiqué par une injection intra-musculaire d’un mélange de sédatifs. L’animal sera anesthésié et une analgésie préventive par infusion continue d’un morphinique sera mise en place. Durant cette anesthésie, uen trachéotomie sera pratiquée, des cathéters seront mis en place dans une veine et une artère et les reins seront ligaturés pour mimer une insuffisance rénale. le porc subira alors une séance d’hémodialyse de deux heures au cours de laquelle des prélèvements de sang seront réalisés (prélèvement représentant au total moins de 1% du volume sanguin total de l’animal).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La prémédication et l’induction de l’anesthésie peuvent être génératrices de stress chez l’animal. La biopsie rénale peut être à l’origine d’une légère hémorragie. Les éventuelles complications attendues de l’hémodialyse sont les mêmes que celle observées lors d’une séance d’hémodialyse chez l’homme, à savoir des chutes de tension artérielle (hypotension) et la coagulation du sang dans les tuyaux de la machine d’hémodialyse. Ces complications sont non létales pour l’animal et ne sont pas génératrices de souffrance mais susceptibles d’être à l’origine d’un arrêt prématuré de l’expérience pour l’animal considéré. Du fait du volume de sang qui circule dans la machine l’hémodialyse il est possible que la température interne des porcs diminue pendant la séance.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort sans réveil à l’issue de la séance d’hémodialyse afin d’éviter toute douleur ou toute détresse. A l’issue de l’expérimentation, le porc sera euthanasié par injection létale sous anesthésie générale. Outre les abords chirurgicaux susceptibles d’être à l’origine de douleurs post-opératoires, les animaux auront subi pendant 2h un clampage bilatéral des pédicules rénaux et ils développeraient une insuffisance rénale aigue s’ils étaient maintenus en vie. Cette insuffisance rénale aigue ne pourrait être prise en charge et menacerait leur survie. Il est donc plus éthique d’euthanasier les animaux avant leur réveil.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’évaluation et les preuves de concept ont été entièrement réalisées in vitro sur des simulations d’hémodialyse sans nécessiter l’utilisation d’animaux. L’effet de notre procédure a été testé sur de larges volumes de sang de boeuf (collectés auprès d’abattoirs) en utilisant des machines d’hémodialyse utilisées en clinique. Nous avons ainsi pu démontrer la grande efficacité de notre système mais la limite de ces expériences in vitro est que nous travaillons sur un modèle simplifié qui ne reproduit qu’imparfaitement la distribution des toxines dans l’organisme. II nous est en outre impossible in vitro de vérifier la sécurité d’emploi et la bonne tolérance de notre procédure. Nous avons atteint les limites des modèles in vitro car ces derniers ne permettent d’étudier les effets de notre intervention à l’échelle de l’organisme et elles ne permettent pas de prendre en compte la bonne tolérance de notre procédure. Ces études revêtent un caractère réglementaire et de sécurité car nous souhaitons à court terme transposer notre procédé chez l’homme.
2. Réduction
Les expériences préliminaires in vitro dans des conditions aussi proches que possible de la clinique nous ont permis de valider l’approche et de calculer le nombre de sujets nécessaires pour obtenir une bonne puissance statistique. Le calcul du nombre d’animaux nécessaires a été réalisé à l’aide du logiciel G*Power en prenant comme critère principal l’élimination d’une toxine urémique « modèle ». Il sera en outre possible de collecter certains tissus du porc en post mortem (flancs, oreilles, vessie…) pour permettre à d’autres laboratoires de réaliser des tests cutanés (flancs et oreilles) et de réaliser des tests de nébulisation sur les vessies. les coeur pourront également être collecté pour des expériences d’échographie et du sang collecté post mortem pour l’enseignement supérieur.
3. Raffinement
Nous avons choisi de ne pas induire d’insuffisance rénale chez le porc préalablement à l’anesthésie et la chirurgie afin de limiter les nuisances subies par l’animal. Ainsi l’ insuffisance rénale sera induite sous anesthésie générale juste avant la mise en oeuvre de l’hémodialyse. La mise en place d’un cathéter double sur la veine jugulaire limite le nombre de cathéters à mettre en place en permettant de connecter sur un seul et même cathéter les lignes entrante et sortante de la machine d’hémodialyse. Nous avons veillé à l’optimisation du protocole anesthésique et analgésique avec une anesthésie gazeuse complétée par une perfusion continue de morphinique afin de prévenir toute douleur. Pas de réveil de l’animal à l’issue du protocole afin de prévenir toute souffrance. L’euthanasie sera réalisée avant la fin de l’anesthésie générale. Mise en œuvre d’une équipe pluridisciplinaire : Spécialistes en chirurgie du porc, gestion de l’hémodialyse par un néphrologue qualifié et un technicien d’hémodialyse. Quatre points limites ont été identifiés (hypotension sévère et incontrôlable pendant l’hémodialyse, coagulation massive dans les lignes d’hémodialyse, hyperthermie maligne et hypothermie sévère). Si ces points limites sont rencontrés, l’expérience sera interrompue et l’animal sera euthanasié.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
L’utilisation du porc, animal de taille assez comparable à l’homme, nous permet de valider notre méthode dans des conditions aussi proches que possible de la clinique. Nous ne souhaitons en effet utiliser que du matériel clinique (parmi lequel les machines d’hémodialyse) afin de valider notre méthode en condition aussi proches que possible de la réalité clinique. Nous utiliserons des porcelets d’environ trois mois ayant un poids compris entre 30 et 40 kg. Nos installations et notre matériel ne sont pas adaptés à des animaux de plus de 50 kg, et de ce fait, augmenteraient les difficultés d’expérimentations, tant du point de vue de la manipulation de l’animal que de la gestion de l’anesthésie. Le volume sanguin des porcs est suffisamment important pour permettre de réaliser en sécurité la technique d’hémodialyse. En outre, la surface de la membrane de dialyse doit être proportionnelle à la surface corporelle. Les plus petites membranes de dialyse disponible en clinique humaine ont une surface d’environ 1 mètre carré. La surface corporelle d’un porc de 35-40 kg est de 0.9 mètres carrés qui est parfaitement compatible avec l’utilisation de ces membranes d’hémodialyse.