Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 15/12/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-335411)
33 mini-porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, trente d’entre eux étant opérés sous anesthésie sans réveil et tués, les trois autres réutilisés pour d’autres études ou l’enseignement. Chaque animal subit une chirurgie de la veine jugulaire, trente recevant en plus une assistance circulatoire mécanique implantée. L’objet est de tester un anticorps censé limiter les hémorragies liées à ces dispositifs de soutien cardiaque. Le porteur affirme que la dégradation du facteur von Willebrand sous assistance circulatoire ne peut pas s’étudier in vitro.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les dispositifs d’assistance circulatoire mécanique (ACM) ont révolutionné le traitement de l’insuffisance cardiaque et respiratoire. Un nombre croissant de dispositifs peuvent fournir une assistance circulatoire mécanique aux patients souffrant de complications hémodynamiques aiguës et d’insuffisance cardiaque chronique terminale et sauver des vies. En raison de son efficacité (survie globale de 50 %), l’utilisation de l’ECMO (dispositifs d’oxygénation extracorporelle) a augmenté rapidement au cours des quinze dernières années (30 000 procédures/an), mais elle est confrontée à un risque très élevé de complications hémorragiques majeures et potentiellement mortelles (50 %). Les altérations fonctionnelles du facteur de von Willebrand (vWF) contribue aux saignements. Des études menées chez des patients atteints de la maladie de von Willebrand ont montré que les concentrés contenant du vWF ont une efficacité limitée en raison de la courte demi-vie du vWF. Par conséquent, il est nécessaire de développer de nouvelles stratégies de traitement pour prévenir les saignements chez ces patients recevant une ACM. Nous avons développé un anticorps monoclonal de souris interférant avec le clivage du vWF, anticorps que nous avons pu humaniser. Les caractéristiques de cet anticorps permettent une large fenêtre thérapeutique potentielle évitant le risque de thrombose. Des études préliminaires menées ex-vivo nous ont apporté des données sur les capacités de restauration du vWF par cet anticorps. Le but de notre projet est d’évaluer in vivo l’efficacité de cet anticorps dans l’inhibition de la dégradation du vWF dans un modèle animal avec implantation d’une assistance circulatoire. Notre étude sera réalisée chez le porc, espèce reconnue par les sociétés savantes dans les études impliquant des pompes ACM. De plus, le modèle porcin possède une très grande proximité avec l’Homme d’un point de vue hémostase avec la capacité d’effectuer des prélèvements sanguins conséquents et répétés.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
L’objectif de ce projet est de développer de nouvelles stratégies de traitement des complications hémorragiques lors de l’implantation d’une assistance circulatoire mécanique. Ces données chez l’animal viendront constituer une partie du dossier efficacité/sécurité permettant de déposer des demandes d’autorisation d’étude clinique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les 33 animaux auront une procédure chirurgicale : 3 pour la pose d’une voie centrale jugulaire afin d’injecter des molécules et afin d’effectuer des prélèvements sanguins répétés sur 3 heures. 30 pour la pose d’une voie centrale jugulaire et l’implantation d’une assistance circulatoire mécanique. Une seule intervention chirurgicale sera réalisée par animal.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les nuisances expérimentales directes attendues suite à l’injection d’une molécule d’origine humaine et à la mise en place chirurgicale du dispositif d’assistance circulatoire sont une allergie qui se traduirait par de la fièvre ou l’apparition de boutons, le développement d’un caillot de sang ou un risque de saignement excessif pouvant conduire à une douleur et un stress physique de l’animal.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Sur les 33 animaux utilisés, 3 seront utilisés dans d’autres études sans implication cardio-vasculaire ou pour l’enseignement. Les 30 autres animaux seront mis à mort.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les variations plasmatiques du vWF dépend de son niveau de sécrétion endothéliale (modulée par la pulsatilité artérielle) et de sa protéolyse (modulée par les forces de cisaillement). Il n’est pas possible d’étudier in vitro la protéolyse du vWF sous assistance circulatoire. Une étude in vivo est nécessaire afin d’évaluer l’efficacité de notre anticorps sur la dégradation du vWF dans la circulation et en présence de forces de cisaillement.
2. Réduction
Dans la procédure 1, 3 animaux sera nécessaire et suffisant pour déterminer la dose optimale de vWF humain à injecter pour être efficace. Pour les procédures 2 et 3 le nombre suffisant d’animaux pour pouvoir réussir à mettre en évidence un effet statistiquement significatif = 5 animaux par groupe minimum. Le choix orienté sur 7 animaux par groupe permet de palier toute défaillance technique, soit au total 42 animaux pour ces 2 procédures.
3. Raffinement
Le « Raffinement » est envisagé en réalisant un maximum de prélèvements sanguins par individu ainsi qu’en étant attentif à leur bien-être en utilisant des traitements analgésiques avant et pendant toute chirurgie ainsi qu’à leur conditions d’hébergement.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle porcin est le modèle de référence pour tester les dispositifs d’assistance circulatoire mécanique. Le porc présente en effet une physiologie cardiovasculaire et un profil d’hémocompatibilité proche de l’homme. Les axes vasculaires sont d’un calibre suffisant et faciles d’accès. Par ailleurs, notre laboratoire a l’expertise de l’exploration biologique du facteur de von Willebrand chez le porc Mini porcs jeunes adultes de 25 à 30 kg