Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2026-09-14 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-360919)
168 rats vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l’issue. Des particules de cobalt radioactif leur sont instillées dans la trachée sous anesthésie, puis ils reçoivent soit des expectorants par gavage deux fois par jour pendant trois jours, soit un aérosol de solution saline très concentrée, enfermés vigiles par deux ou trois pendant quinze minutes, avant quatre jours en cage à métabolisme sur grille. Le porteur annonce une irritation de la trachée, une altération des cordes vocales et une perturbation de la ventilation pulmonaire, et écrit que ces rats « devenus irradiant à cause du cobalt radioactif incorporé ne pourront pas être replacés ». Il justifie le recours aux rats en écrivant que « La réalisation de ce projet nécessite des études à l’échelle de l’organisme entier donc chez l’animal », l’objectif étant de protéger les opérateurs de centrales nucléaires ayant inhalé de telles particules.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Au sein de composants situés à proximité du réacteur d’une centrale nucléaire, des particules d’oxyde de cobalt peuvent se former puis devenir radioactives. Lors de chantiers de maintenance, des opérateurs ont déjà accidentellement inhalé de telles particules fortement radioactives, malgré les précautions de radioprotection. Une fois déposées dans le système respiratoire, des particules seront naturellement éliminées du corps, alors que certaines resteront piégées dans les poumons pour de longues périodes. Un travailleur qui aura inhalé de telles particules sera alors exposé à une irradiation gamma chronique, pouvant conduire à un risque sanitaire comme le développement possible d’un cancer à long terme. L’objectif du projet est de tester des stratégies pour accroitre l’élimination de ces particules irradiantes inhalées, et donc réduire l’irradiation pulmonaire et les risques associés. Pour cela, les efficacités de deux stratégies seront évaluées chez le rat exposé par voie pulmonaire à des particules de cobalt radioactif : celle d’une prise orale d’expectorants déjà disponibles sur le marché, et celle d’une inhalation d’une solution saline très concentrée déjà utilisée chez l’Homme pour d’autres indications.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Si l’une des stratégies testées chez l’animal permet effectivement de stimuler la remontée le long des voies respiratoires des particules d’oxydes de cobalt, et ainsi de favoriser leur élimination corporelle, le traitement pourra être rapidement testé chez l’Homme et mis à disposition auprès des services médicaux des installations nucléaires s’ils s’avèrent efficaces. De plus, cette action étant non spécifique du métal contaminant mais a priori seulement du caractère particulaire, les traitements pourraient être applicables à d’autres métaux radioactifs présents sous forme particulaire comme les oxydes de plutonium.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
-Des particules d’oxyde de cobalt sont administrées à tous les rats sous anesthésie gazeuse (148 rats au maximum, 4 min, 1 fois). -Parmi ceux-ci : Des rats seront traités oralement par des expectorants, 2 fois par jour pendant 3 jours (132 rats au maximum). Ils seront au préalable légèrement anesthésiés au gaz (3 min, 6 fois au total). D’autres rats seront traités par inhalation d’un aérosol de solution saline très concentrée, à raison de 2 fois par jour pendant 3 jours (84 rats au maximum). Ils seront traités vigiles, enfermés par 2 ou 3 individus à la fois dans une enceinte recevant l’aérosol (15 min, 6 fois au total). -Tous les rats seront hébergés individuellement pendant 4 jours maximum post-exposition pulmonaire au cobalt dans des cages à métabolisme. Ce type de cage est conçu pour la collecte individuelle, c’est-à-dire rat par rat, de leurs urines d’une part, et de leurs selles d’autre part. Les animaux ne seront isolés que physiquement, car pourront se voir et communiquer par les sons et les odeurs.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Après l’exposition pulmonaire des rats aux particules de cobalt une irritation de la trachée, une altération des cordes vocales, et une perturbation passagère de la ventilation pulmonaire le temps que le liquide soit absorbé par le tissu pulmonaire peuvent être observées. L’administration de liquide dans l’estomac peut entrainer une liquéfaction des selles, et une perturbation transitoire de leur appétit. Les rats hébergés en cage à métabolisme comme en cage conventionnelle évoluent sur une grille et non sur une litière traditionnelle pour rongeurs, pouvant entrainer un inconfort de la marche voire des lésions aux pattes, ce qui n’a jamais été observé jusqu’alors. Un stress des rats est attendu lors de : -leur manipulation lorsqu’ils sont conscients et vigiles, -leur anesthésie (manipulation + hypothermie) préalable aux actes réalisés lors de leur phase d’inconscience, -leur changement de condition d’hébergement entre cage individuelle et cage par groupe, et inversement, -leur traitement par inhalation où ils seront enfermés vigiles pendant 15 min dans une enceinte par 2 ou 3 individus.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Afin d’évaluer l’efficacité des traitements sur la rétention en cobalt dans différents tissus d’intérêt, un prélèvement de ces tissus est nécessaire ; nécessitant l’euthanasie des animaux. Le cobalt activé étant un émetteur de rayons gamma, une mesure au niveau de l’animal entier ne permettrait pas de distinguer si ce cobalt provient des poumons, du système digestif (en cours d’élimination) ou de tissus secondaires. Par ailleurs, ces animaux devenus irradiant à cause du cobalt radioactif incorporé ne pourront pas être replacés .
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les traitements testés devraient modifier la production de fluides pulmonaires dont le mucus au niveau de la trachée, et la vitesse de battements des cils de certaines cellules de la trachée. L’objectif est de déterminer si ces modifications vont dans le sens d’une accélération/augmentation de la remontée des particules de cobalt le long des voies respiratoires, et sont suffisantes pour les éliminer de manière significative. Le critère principal d’évaluation de l’efficacité sera une diminution de la charge pulmonaire en cobalt, associée à une augmentation de leur élimination par les fèces. Elle sera indirectement estimée par la mesure de la radioactivité associée aux particules de cobalt activé. La réalisation de ce projet nécessite des études à l’échelle de l’organisme entier donc chez l’animal.
2. Réduction
La littérature scientifique a été étudiée pour ne tester que des médicaments expectorants ayant déjà été démontrés leur efficacité. Les précédentes études du laboratoire montrent que des groupes de 8 rats sont nécessaires pour prouver l’efficacité d’un traitement sur la charge pulmonaire en un métal, après exposition pulmonaire à celui-ci par une administration intratrachéale. Par une analyse statistique, il a été déterminé que 8 rats par groupe permettraient de mettre en évidence une diminution de 15 à 20% de la charge pulmonaire en cobalt chez un groupe traité par rapport au groupe non traité, et entre deux groupes traités.
3. Raffinement
L’instillation intratrachéale (pour administration pulmonaire) et le gavage gastrique (pour administration orale) seront effectués chez des rats pendant leur phase d’inconscience suite à leur exposition à un gaz anesthésiant pour : i) prévenir leur inconfort/sensibilité à la douleur, ii) assurer la reproductibilité de la localisation et de la dose délivrée en cobalt ou expectorant, iii) pour la radioprotection des opérateurs. Ces gestes sont maitrisés au laboratoire et ont apporté leurs preuves pour le confort des rats, comme pour la qualité des résultats. L’inhalation de la solution saline très concentrée se fera dans une enceinte au sein de laquelle les rats vigiles seront exposés par groupe de 2-3 individus pour limiter le stress, et la durée de cette inhalation sera limitée à 15 min. Les rats seront hébergés individuellement dans des cages à métabolisme pendant 4 jours consécutifs maximum. Ils pourront se voir, s’entendre et se sentir et continuer à communiquer. Ces cages sont les plus grandes du marché. Par ailleurs, des Nylabone® sont ajoutés. Une observation 1 à 2 fois par jour et une pesée régulière (2 fois par semaine) des rats seront effectuées pour suivre l’état des rats, et pouvoir apporter des soins au plus vite si besoin.. Pour estimer objectivement le niveau de douleur/inconfort des rats, différents critères seront considérés et évalués selon une grille de scores (indicateurs généraux : Évolution masse corporelle, apparence externe et comportement + respiration). Une « Fiche Suivi Clinique » sera « ouverte » dès l’apparition d’un premier signe d’inconfort chez un rat. En fonction de l’évolution du score cumulé, les rats pourront recevoir des traitements analgésiques/anti-inflammatoires ou être mis à mort.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le rat est retenu pour nos études du fait de la richesse de la littérature dans le domaine de l’exposition à des métaux radioactifs chez cette espèce de rongeur. Sa taille, supérieure à celle de la souris, permet des prélèvements biologiques suffisants pour obtenir des niveaux de métaux mesurables dans les prélèvements. Pour être en accord avec le fait que les travailleurs du nucléaire sont adultes, les rats en expérimentation seront adultes. Ils seront livrés à l’âge de 6 à 8 semaines, et utilisés aux âges de 7 à 9 semaines. Ils seront donc de jeunes adultes pour que leur taille soit plus adaptée à leur hébergement en cage à métabolisme, et ainsi limier l’inconfort. .