Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 23/10/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-414089)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les pertes de substances osseuses en chirurgie orale représentent un réel défi. Les moyens de reconstruction actuels font souvent appel à des greffes autologues qui sont disponibles en quantité limitée et peuvent être source de complications post-opératoires pour les patients. L’ingénierie tissulaire osseuse cherche à développer de nouveaux substituts osseux d’origine naturel pour pallier aux inconvénients de l’autogreffe. A titre d’exemple, dans le cadre de la pose d’un implant dentaire, il est souvent nécessaire de régénérer l’os manquant pour stabiliser l’implant. Cette régénérations peut employer différents dispositifs médicaux tels que : (i) des matériaux de comblement qui remplacent l’os ou favorisent la régénération osseuse et/ou (ii) des membranes qui jouent un rôle barrière pour prévenir l’infiltration cellulaire des tissus mous et préserver les cellules osseuses pour régénérer l’os.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettrait le développement de nouveaux dispositifs médicaux implantables (matériaux de comblement ou membranes pour la régénération osseuse guidée) dans le domaine de l’ingénierie tissulaire osseuse au vue d’être utilisé en clinique.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux subiront une chirurgie au niveau de la mâchoire inférieure (création d’un défaut). Cette intervention dure environ 30 min par animal. Suite à l’opération, le suivi par micro scanner de la régénération osseuse pour chaque rat sera réalisé à des intervalles de temps espacés de 2 semaines. L’acquisition du microscanner dure environ 15 min. Il est envisagé de réaliser 5 fois cette acquisition sur chaque rat (suivi longitudinal sur 2 mois, avec une acquisition à: T0, 2, 4, 6 et 8 semaines).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les animaux subiront une intervention chirurgicale maxillo-faciale. Cette chirurgie engendra une douleur pour les animaux et une éventuelle difficulté lors de la mastication pour s’alimenter lors des premiers jours post-opératoires. Une surveillance sera établie afin de pallier à ces inconvénients (administration dans les premiers temps de nourriture ramollie pour faciliter la mastication). Les animaux seront aussi imagés à intervalle de temps régulier. L’évolution du défaut ossuex pourra ainsi être suivi et si des complications venaient à être observées, des mesures seront prises pour éviter toute souffrance.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Suite à la chirurgie, les animaux seront suivis par microscanner sur 2 mois (examen d’imagerie non invasive). Après les temps pré-définis (2, 4 et 8 semaines après la chirurgie), les animaux seront euthanasiés par les expérimentateurs formés à ce geste, afin de pouvoir réaliser des analyses histologiques sur ces animaux et poursuivre les examens post-mortem permettant de valider le pouvoir ostéogénique et angiogénique du biomatériau étudié.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les produits destinés à être implantés chez l’homme doivent nécessairement être testés chez l’animal avant les essais cliniques. Il n’existe pas de méthode basée sur une approche in vitro permettant d’évaluer ces matériaux. Les matériaux doivent au préalable être testés dans un modèle de petit animal (ici le rat). Si les résultats obtenus sont satisfaisants d’autres essais seront envisagés permettant de valider tous les aspects nécessaires à une future application chez l’Homme. Ces différentes phases ne peuvent être remplacées actuellement dans le processus de validation d’un nouveau dispositif médical.
2. Réduction
Pour réduire le nombre d’animaux utilisé, un suivi longitudinal par analyse au micro scanner sera réalisé. L’intérêt est qu’il est ainsi possible d’obtenir des informations sur l’aspect cinétique du processus, sans avoir à sacrifier des animaux à différents temps. Il est ainsi possible de s’assurer que le processus se déroule correctement, et de décider de sacrifier les animaux en fonction de ces observations. Ce nombre a également été choisi pour s’affranchir des variabilités inter- et intra-individu concernant la régénération de l’os.
3. Raffinement
Pour réduire l’angoisse des animaux, une période d’adaptation d’une semaine sera respectée avant le début des expérimentations. Les animaux seront hébergés par groupe. Une cage après l’autre sera amenée à la salle de chirurgie, séparée de la zone d’hébergement pour éviter toute source de stress des animaux opérés et des animaux à opérer. Avant la chirurgie, les animaux recevront une dose d’analgésique pour prévenir toute douleur liée à l’opération. Ils seront ensuite anesthésiés lors de la chirurgie. Après la chirurgie, chaque rat se réveille dans une cage individuelle chauffée à l’aide d’un tapis chauffant afin d’éviter tout contact avec des congénères non anesthésiés. Les animaux seront surveillés par l’expérimentateur le temps de leur réveil. Après le réveil complet, le rat reviendra dans sa cage d’origine. De la nourriture préalablement humidifiée sera mise à sa disposition directement dans la cage afin de faciliter sa mastication après la chirurgie. Pour pallier à la douleur de l’intervention, un traitement quotidien pendant 3 jours sera administré à l’animal. Son bon rétablissement sera observé sur une période de 5 jours. Concernant les compétences des expérimentateurs, ceux-ci possèdent les qualifications nécessaires, la formation réglementaire et des formations continues (formation à l’expérimentation animale de niveau expérimentateur et/ou concepteur). La maîtrise de la contention et des différents types d’injections à appliquer sont également maîtrisés par les expérimentateurs. Le personnel de l’animalerie possède toutes les compètences pour s’assurer du bien être et du suivi des animaux au quotidien. Un raffinement est également mis en place lors de l’hébergement : les animaux sont avec leurs congénères, présence de litière en copeaux de peupliers et de jouets, ainsi que des bâtons à ronger sont mis régulièrement dans les cages.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le rat est une espèce adaptée à la première étape de validation chez l’animal de matériaux destinés au traitement des pertes osseuses alvéolaires. De par sa taille, il permet de réaliser des lésions circulaires de diamètre suffisant dans l’os alvéolaire de la mandibule. L’utilisation du modèle Rat permet ainsi de valider la biocompatibilité, la stabilité dans le temps et l’efficacité thérapeutique du produit. En cas de résultats satisfaisant et supérieur à ce qui est obtenu avec les produits de référence actuellement sur le marché, le processus de validation pourra se poursuivre. Des rats Sprague Dawley adultes de 10 semaines, d’un poids d’environ 300-350 g seront utilisés. En effet les animaux utilisés doivent avoir achevé leur développement et leur croissance.