Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 30/04/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-128850)
L’épithélium de leurs bronches est éraflé par brossage mécanique ou par une solution chimique, au cours d’une endoscopie d’une heure trente sous anesthésie générale, suivie de deux autres endoscopies de quarante-cinq minutes à un jour et à sept jours pour des biopsies. 12 cochons juvéniles de 30 à 40 kg vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tués au septième jour pour le prélèvement des poumons. Il s’agit de choisir la méthode d’érosion qui permettra ensuite de greffer des cellules bronchiques chez des patients atteints de dyskinésie ciliaire primitive. Le porteur écrit qu’aucune sensation désagréable n’est attendue, les bronches et les poumons ne contenant pas de nerfs sensibles à la douleur, et annonce dans la même rubrique deux anesthésies générales en vingt-quatre heures et un risque de détresse respiratoire après l’érosion.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le projet vise à développer une thérapie cellulaire et génique pour soigner la dyskinésie ciliaire primitive, une maladie génétique qui empêche les cils des cellules des voies respiratoires d’éliminer le mucus. Des recherches sur des tissus pulmonaires créés à partir de cellules souches ont montré que des cellules immatures (progéniteurs bronchiques) peuvent s’implanter, se multiplier et se transformer en cellules ciliées fonctionnelles, rétablissant ainsi le battement des cils. Cependant, pour que ces cellules s’intègrent bien, il est nécessaire de préparer les bronches en retirant une partie de la couche cellulaire existante. Des tests préalables en laboratoire ont évalué différentes méthodes (mécaniques, enzymatiques et chimiques), et les plus prometteuses sont le brossage mécanique et une solution chimique. L’étape suivante consiste donc à tester ces méthodes sur des modèles vivants pour identifier la meilleure technique permettant une bonne intégration des cellules greffées.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet s’inscrit dans une démarche de transposition de la greffe de progéniteurs bronchiques vers un essai clinique chez l’homme, et concerne une étape indispensable sur l’animal pour la translation de cette thérapie au niveau clinique chez l’homme. Les patients atteints de dyskinésie ciliaire primitive (incidence de 1/15000 naissances) restent aujourd’hui encore sans aucun traitement curatif. Le développement de cette thérapie au niveau clinique représente donc un espoir pour ces patients, mais ouvre aussi la voie au développement de thérapies pour d’autre pathologies pulmonaires tel que certaines formes de la mucoviscidose.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Trois endoscopies bronchiques seront réalisées sous anesthésie générale, à J0 pour le geste d’érosion tissulaire (1h30 h), à J1 pour réaliser les biopsies (45 min), à J7 pour réaliser des biopsies (45 min) juste avant mise à mort. Au cours de l’anesthésie, deux prélèvements sanguins (quelques secondes) de 7 ml à chaque fois seront réalisés à J1 et J7.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
À part le stress et la piqûre ressentie lors de l’injection pour l’anesthésie, aucune sensation désagréable n’est attendue car les bronches et les poumons ne contiennent pas de nerfs sensibles à la douleur. Cependant, les animaux subiront deux anesthésies générales en 24 heures. Même si elles seront courtes, elles pourraient ralentir leur récupération et réduire leur activité pendant deux jours. De plus, des difficultés respiratoires pourraient survenir après l’application du traitement érosif.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort en prévision du prélèvement des poumons pour analyse.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Pour que la greffe de cellules réussisse et répare correctement les bronches, il est nécessaire d’effectuer une préparation au préalable. En effet, la barrière naturelle de l’épithélium bronchique empêche l’intégration des cellules greffées, ce qui limiterait l’efficacité du traitement. Des tests préliminaires en laboratoire ont permis de trouver des méthodes efficaces pour éroder cette barrière. Cependant, à ce stade, il est essentiel de tester ces méthodes sur des modèles plus complexes, proches de la réalité du vivant, afin de vérifier qu’elles ne sont pas toxiques et qu’elles fonctionnent dans des conditions normales. Il est donc nécessaire de passer à un modèle animal, car il n’existe pas d’autres alternatives pour tester ces solutions dans des conditions aussi proches que possible de la clinique.
2. Réduction
L’objectif est de comparer la quantité de cellules de base dans les biopsies des bronches, entre les zones traitées (ou érodées) et non traitées (contrôles), et de calculer le pourcentage de cellules éliminées en fonction du traitement appliqué. Suite à une évaluation statistique et pour tenir compte des variations entre les animaux, le nombre d’animaux a été estimé à 12 animaux (4 traitements testés donc 4 groupes de 3 animaux), avec 10 prélèvements par bronche. Chaque animal donnera donc 60 prélèvements (3 bronches par animal, sur 2 lobes). Ce nombre inclut aussi le risque 15% des prélèvements qui ne soient pas exploitables, ce qui est cohérent avec ce qui est généralement observé dans la littérature scientifique.
3. Raffinement
Pendant la période d’acclimatation, les procédures habituelles seront appliquées : contacts et observations quotidiennes par les soigneurs, hébergement en groupe, environnement adapté et enrichi. Les interventions seront réalisées sous anesthésie générale avec l’utilisation de médicaments analgésiques et anesthésiques adaptés. Une attention particulière sera portée au suivi post-opératoire des animaux entre J1 et J7. En effet, le risque de développement d’une détresse respiratoire nécessitera une surveillance accrue de l’état clinique des animaux au niveau de la fonction respiratoire. Certains paramètres seront des alertes pour la mise en place de points limites associés à des actions et des traitements.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le porc apparaît comme le meilleur modèle pour étudier la thérapie cellulaire bronchique humaine pour deux raisons principales : son poumon a une anatomie proche de celle du poumon humain, notamment au niveau de la structure pulmonaire, et en particulier du nombre de ramifications des voies respiratoires et du diamètre des bronches ; ces similitudes permettent de s’approcher des conditions cliniques humaines. De plus, seul un grand modèle comme le porc peut fournir une situation clinique similaire à celle trouvée chez l’homme, notamment en ce qui concerne l’accès à la bronchoscopie lobaire par fibre optique avec un endoscope humain. Les animaux utilisés seront des juvéniles dont la taille (30-40 kg) et les caractéristiques anatomiques permettront la réalisation de la procédure dans des conditions proches de celles rencontrées chez l’humain.