Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-08-14 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-070815)
Jusqu’à seize zones de tir par membre, sur chacune des quatre pattes : 30 brebis vont être utilisées pour valider un protocole d’ultrasons focalisés destiné au traitement des varices. Dix-huit sont opérées sous anesthésie et tuées avant tout réveil. Douze subissent deux séances de traitement d’une à trois heures dans des procédures d’un niveau de souffrance léger, puis sont tuées trente à quatre-vingt-dix jours plus tard pour prélever les veines traitées, le porteur signalant des brûlures cutanées légères et une boiterie possible. Il indique avoir écarté le lapin, dont les veines seraient trop petites, et le cochon, dont la peau se prêterait mal à la propagation des ultrasons, la brebis offrant une saphène latérale à la bonne profondeur.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La technologie des ultrasons focalisés permet de détruire des veines pathologiques sans incision. Une sonde émet des ultrasons qui traversent la peau et se concentrent sur le tissu à traiter où ils induisent un échauffement local important. Le geste est guidé en temps réel par échographie. Dans ce contexte, le but de cette étude est de valider l’efficacité et la sécurité des paramètres de traitement avant passage sur l’homme pour le traitement des varices. Un protocole de traitement est déjà appliqué en clinique actuellement et l’objectif de cette étude est de proposer un protocole permettant un traitement plus rapide tout en traitant un plus grand nombre de veines : – Les veines plus superficielles (jusqu’à 6 mm sous la peau alors qu’il est aujourd’hui possible de ne traiter des veines qui sont au maximum à 9 mm sous la peau). Lors des traitements de ces veines superficielles, il existe un risque important de créer des dommages entre la peau et la veine traitée. – Les veines plus profondes (jusqu’à 36 mm sous la peau). Il est nécessaire pour proposer un nouveau protocole de traitement de vérifier que celui-ci est efficace et qu’il ne présente pas de risques pour le patient notamment de risques de brulure de peau ou de dommages périveineux. Les objectifs de l’étude sont donc de : • Vérifier que le traitement est efficace lorsqu’on traite des veines ; • Vérifier que le traitement n’engendre pas de dommages périveineux lors d’un traitement ; • Vérifier que le traitement ne crée pas de brulures de peau. Des traitements aigus et des traitements avec réveil de l’animal puis mise à mort 30 à 90 jours après traitement seront réalisés pour constater les effets du traitement après une période d’activité de l’animal.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Le bénéfice pour les êtres humains serait à long terme de proposer un traitement non invasif permettant de traiter les varices avec une durée de traitement comparable à celle proposée par les techniques invasives déjà existantes. De plus il sera possible d’élargir les critères d’éligibité au traitement avec les ultrasons focalisés à haute intensité donc de traiter plus de patients sans avoir besoin d’effectuer de chirurgie ou d’incision sur la peau des patients. A court terme, l’étude permet à de mieux comprendre l’utilisation d’ultrasons focalisés à haute intensité notamment lors de traitement de veines superficielles. Plusieurs paramètres comme la fréquence des ultrasons, l’enveloppe du signal utilisé seront étudiés et les impacts des changements sur ces paramètres pourront être directement étudiés, le tout permettant de mieux comprendre les ondes avec lesquelles les opérateurs travaillent. Il sera ainsi possible de modifier ces paramètres jusqu’à obtenir le traitement le plus efficace.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux sont soumis à un traitement avec des ondes ultrasonores focalilsées sous anesthésie générale pendant 1 à 3 heures, une seule fois pour 18 animaux et 2 fois pour 12 animaux.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les manipulations des animaux peuvent induire du stress lié à l’approche, la contention des animaux et à l’administration de médicaments par voie intra-musculaire. Les effets indésirables pouvant apparaitre après un traitement de la veine sont des brûlures légères de la peau non systématique.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront mis à mort à la fin de l’étude en raison de la nature des prélèvements à effectuer pour analyse.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Plusieurs alternatives sont mises en place pour remplacer les animaux dans les procédures de tests. L’alternative non animale disponible est la simulation numérique, elle constitue la première approche dans une étude et permet de connaitre les premières caractéristiques des améliorations proposées sur les procédures de traitement. Or il existe des incertitudes importantes (propriété des tissus connues avec une précision insuffisante, dynamique du flux sanguin, lien peu documenté entre température, temps d’exposition et dommages biologiques…) qui ne permettent pas de réaliser l’ensemble de l’étude sur ces simulations. En effet, la simulation numérique ne permet pas d’effectuer des simulations thermiques suffisamment précises. D’autre part, avec les paramètres envisagés, il est possible que les tirs engendrent des effets indésirables au niveau de la peau qui ne peuvent pas être simulés. Une partie des expérimentations sur animaux vivants a été remplacée par la réalisation d’expériences ex-vivo. Ceci nous permet d’avoir des premières connaissances sur les tailles et la localisation des lésions qui vont être obtenues. Par ailleurs, le tissu utilisé est homogène. On ne peut pas évaluer les risques sur la peau d’un animal et il ne présente pas de vascularisation nécessaire pour évaluer les performances de l’impulsion d’ultrasons focalisés à haute intensité étudiée. Sont également mises en place des recherches sur une nouvelle technique pour remplacer l’expérience de la sécurité à la peau avec un phantom. L’idée est d’utiliser des papiers sensibles à la température pour représenter les champs acoustiques des têtes de traitement utilisées. Il sera alors possible de connaitre les endroits où la sonde de traitement ultrasonore chauffe le plus et de déterminer une limite acceptable qui ne brule pas la peau grâce à cette méthode. Dans cette étude, nous chercherons à valider cette nouvelle approche pour remplacer au maximum le nombre d’animaux nécessaires sur la partie sécurité à la peau.
2. Réduction
Les études réalisées visent à évaluer deux grands axes d’étude, la sécurité à la peau et les performances de la nouvelle procédure de traitement. Pour réduire le nombre d’animaux utilisés, les deux objectifs vont être étudiés sur deux zones différentes du corps de l’animal. Le maximum d’emplacements sur chacun des membres de la brebis pour évaluer la sécurité à la peau sera utilisé (jusqu’à 16 zones par membre). Enfin on prélevera les veines traitées de la brebis après chaque étude pour garder des preuves précliniques dans l’objectif de réduire le nombre de brebis nécessaires. Le nombre d’animaux nécessaires pour cette étude est de 30. Chaque lot de brebis comporte 3 brebis soit 6 veines. Ce nombre a été déterminé par des tests statistiques.
3. Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupes sociaux de 3 à 6 animaux dans des boxes collectifs dans les conditions standards. Les enrichissements consistent en du foin distribué à volonté, des granulés distribués au sol et la mise à disposition de pierres à sel. Une période d’acclimatation de 5-7 jours est respectée et mise à profit afin d’habituer les brebis à la présence de l’Homme et à la manipulation lors de la distribution de nourriture et les changes de litière. Les animaux seront anesthésiés sur l’ensemble du traitement avec les ultrasons focalisés à haute intensité ce qui permettra une absence totale de douleur et de réduire le stress des manipulations. Si des signes de douleur sont perçus pendant le traitement, l’administration d’analgésique sera réalisée par voie intraveineuse. Les brebis sont surveillées tous les jours après le traitement pour d’éventuels signes de boiterie ou de changement de la peau. En cas de douleurs post traitement (repérées par une légère boiterie), les animaux recevront des analgésiques pendant quelques jours). Des points limites précis et spécifiques ont été déterminés et seront appliqués.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
D’après notre expérience préclinique, la brebis constitue le meilleur modèle pour ces études. Ses veines ont un calibre suffisant (diamètre supérieur à la taille d’une lésion engendrée par un pulse délivré par notre système) et la saphène latérale est à une profondeur accessible par notre dispositif. De même les nerfs fibulaire et tibial sont à la bonne profondeur sous la peau à l’endroit où le nerf sciatique se divise. Par comparaison, les veines de lapin sont trop petites et la composition de la peau du cochon n’est pas favorable à la bonne propagation des ultrasons à la fréquence ultrasonore d’étude Nous utiliserons des animaux adultes pour disposer des plus grandes zones de tir possible et de la latitude nécessaire à l’étude des profondeurs de traitement (au moins 3 cm de profondeur sous la peau, pour les tirs les plus profonds).