Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 2024-01-24 00:00:00
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-816590)
120 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sous anesthésie, on leur pratique deux incisions dorsales pour insérer des membranes synthétiques sous la peau, seules ou avec des cellules, afin d’évaluer si ces implants favorisent la croissance de vaisseaux sanguins en vue d’une future greffe rétinienne. Le porteur indique des douleurs possibles après incision et un risque d’infection ou d’inflammation au site d’implantation. Il décrit des travaux préalables in vitro et affirme qu’aucun système ex vivo n’intègre les phénomènes de vascularisation d’un greffon, rendant les expériences in vivo « nécessaires ».
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La barrière hémato-rétinienne externe (BHRE) est la barrière la plus externe de l’oeil, protégeant ce dernier, notamment des infections. Dans de nombreuses pathologies de la rétine, comme la dégénérescence maculaire ou rétinopathie diabétique, la BHRE est endommagée conduisant à une perte irrémédiable des cellules la constituant, menant à terme à une perte de la vision. Plusieurs thérapies ont été envisagées, notamment une thérapie cellulaire visant à implanter de nouvelles cellules rétiniennes saines afin de reconstituer le tissu malade. Cependant, ces stratégies n’incluaient pas, au sein de l’implant, de pré-vascularisation. Cette dernière consiste en la formation in vitro de portions de vaisseaux sanguins, au sein d’un implant, qui peuvent ensuite être reliées par le corps humain pour former des vaisseaux fonctionnels. Des études ont récemment montré que la pré-vascularisation est nécessaire pour une bonne intégration et une bonne irrigation sanguine du greffon ainsi qu’à une survie optimale des cellules implantées. L’objectif global de notre projet est donc de proposer un nouveau greffon incluant à la fois les cellules rétiniennes et une pré-vascularisation. Dans le cadre de ce projet, nous utilisons des membranes en polysaccharides qui sont des molécules naturelles organisées en de longues chaînes constituées à partir de différents types de sucres. L’objectif de cette étude in vivo est d’analyser si ces membranes sont propices à la croissance de vaisseaux sanguins dans le greffon pour garantir son irrigation et si la présence d’une pré-vascularisation des membranes grâce à l’ajout de cellules du système vasculaire permet une meilleure et plus rapide vascularisation de l’implant.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
A travers ce projet, une nouvelle stratégie de thérapie cellulaire pourra être évaluée, en analysant le bénéfice de la pré-vascularisation de l’implant sur l’intégration du greffon chez l’hôte. Cette étude permettra d’évaluer la condition de pré-vascularisation optimale afin de conduire plus tard des implantations dans la rétine. A long terme, ce projet pourra permettre de proposer une nouvelle stratégie de thérapie cellulaire pour de nombreuses rétinopathies aujourd’hui sans traitement efficace.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux seront soumis à une unique procédure menée sous anesthésie générale avec administration d’anti-douleur. Elle consiste à deux incisions cutanées au niveau dorsal, de chaque côté du dos, afin de créer deux poches sous-cutanées dans lesquelles seront placées les implants. Selon les conditions, les implants seront implantés seuls ou en présence de cellules. La procédure dure environ 10 minutes par animal (5-6 minutes pour l’épilation et 3-4 min pour l’implantation).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’anésthésie réalisée pour les implantations sera faire par injection, pouvant induire un stress pour l’animal ainsi qu’une douleur au moment de la piqûre. Des douleurs peuvent être ressenties suite à l’incision et à l’implantation du greffon. De plus, même si les implants sont stérilisés puis conservés en milieu stérile et que les souris ont de bonnes capacités de cicatrisation de la peau, une infection pourrait être possible au niveau de l’incision. Enfin, une réaction inflammatoire est possible au niveau de l’incision au cours de la phase de cicatrisation, ainsi qu’au sein de l’implant, en réaction à l’implantation des cellules endothéliales et des péricytes.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Pour les analyses prévues, nous avons donc besoin d’euthanasier les animaux à la fin de l’expérience. L’euthanasie sera effectué après anesthésie de l’animal. Le greffon sera alors explanté avec le tissu avoisinant (peau au-dessus et autour de l’implant).
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Des études préliminaires in vitro ont été menées afin de montrer la possibilité de céllulariser les membranes. De plus, la cytotoxicité de la membrane a été évaluée in vitro et les résultats ont montré que les cellules ensemencées survivent durant plusieurs semaines sur les membranes. Afin d’évaluer la capacité de vascularisation de ces membranes, il n’existe cependant pas de système ex vivo permettant d’intégrer l’ensemble des phénomènes complexes à l’oeuvre dans les processus de vascularisation d’un greffon. Des expériences in vivo sont donc nécessaires.
2. Réduction
Des études in vitro ont permis d’optimiser la composition et la structure de la membrane ainsi que les protocoles utilisés afin d’ajouter les cellules dans la membrane afin de limiter le nombre de groupes à étudier chez l’animal, et donc de limiter le nombre d’animaux à utiliser. De plus, dans chaque animal, deux membranes seront implantées, de part et d’autre de la ligne médiane dorsale, afin de limiter le nombre d’animaux. En prenant en compte cet élément, le nombre minimum d’animaux à utiliser a été déterminé d’après le logiciel Invivostat: un nombre de 12 échantillons et donc de 6 animaux par groupe et par temps d’analyse est nécessaire pour assurer des résultats statistiquement pertinents.
3. Raffinement
Les animaux bénéficieront d’un hébergement avec environnement enrichi et en groupe social, et seront surveillés quotidiennement par le personnel technique pour vérifier leur état de bien-être, avant et après la procédure. Pour réaliser la procédure, l’anesthésie se fera avec analgésie (buprénorphine) pour réduire la douleur durant la procédure et en post-opératoire. Après la procédure, les animaux seront surveillés tous les deux jours au cours des deux premières semaines par du personnel compétent grâce à une grille d’évaluation et la mise en place de points limites afin de surveiller la présence de potentiels effets secondaires potentiels de la procédure et de réduire les douleurs éventuelles.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Nous souhaitons conduire des implantations en sous-cutané chez la souris, modèle sélectionné grâce à l’importante vascularisation de la peau et aux bonnes capacités de re-cellularisation en sous-cutané, d’après des études reportées dans la littérature. De plus, nous souhaitons utiliser des souris immunodéficientes, c’est à dire qui possèdent un système immunitaire déficient, voire une absence de système immunitaire, afin de limiter la réaction inflammatoire après implantation. Nous utiliserons des souris adultes (environ 8 semaines) afin de maximiser les capacités de vascularisation.