Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 01/04/2025
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-829069)
59 porcelets de deux à trois mois vont être utilisés et tués, une partie opérée sous anesthésie sans jamais se réveiller, les autres dans des procédures d’un niveau de souffrance sévère. Un animal greffé passe ses sept à dix premiers jours postopératoires seul en cage métabolique, puis y retourne quatre à sept fois pour 24 heures jusqu’au 90e jour, avec jusqu’à onze prises de sang sur animal vigile et dix biopsies sous anesthésie. Dix-huit d’entre eux sont utilisés uniquement comme donneurs de rein : chirurgie de 2 h 30, deux prises de sang, mise à mort en fin d’intervention. Le porteur décrit le passage chez le gros animal comme une étape « indispensable » avant la clinique humaine, et déclare le retour à l’élevage impossible pour raisons sanitaires, ce qui condamne tous les survivants.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Ce projet vise à concevoir une nouvelle génération d’inhibiteurs pharmacologiques capables de contrecarrer les conséquences d’un épisode ischémique. Ils ciblent une protéine que nous avons récemment identifiée et qui est impliquée dans la résistance des organes à l’ischémie. L’application clinique visée est la transplantation rénale. La transplantation rénale est le traitement optimal de l’insuffisance rénale terminale. Au cours de la transplantation, les phénomènes liés à l’ischémie-reperfusion (séquence intrinsèque du processus de la transplantation d’organes solides) sont à l’origine de lésions qui induisent une dysfonction du greffon à la phase précoce et peuvent faciliter le rejet de ce dernier. L’ischémie correspond à la phase où l’organe est privé de la circulation sanguine. La reperfusion de l’organe se traduit par la reprise de la circulation sanguine et donc des apports en nutriments et oxygène. L’ischémie-reperfusion est impliquée également dans les mécanismes de lésions chroniques à plus long termes. Il est donc nécessaire de développer des moyens de protéger les organes afin de limiter les lésions d’ischémie-reperfusion, afin améliorer la qualité du greffon et sa survie à court et long terme. Des travaux récents ont permis d’identifier une cible d’intérêt, une protéine régulée durant l’ischémie-reperfusion rénale. Notre objectif est d’évaluer un produit thérapeutique ciblant cette protéine, afin de limiter les lésions d’ischémie-reperfusion rénales et ainsi améliorer la qualité du greffon, dans un modèle de transplantation de rein chez le porc. A terme, ces travaux permettront d’optimiser les protocoles de transplantation d’organe chez l’homme et de fournir des organes de meilleure qualité garant d’une survie plus longue.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Actuellement la transplantation rénale est la meilleure solution pour le traitement de l’insuffisance rénale terminale, moins coûteuse pour la société et moins contraignante pour le patient que la dyalyse chronique. Malheureusement, la durée de vie d’un greffon rénal est limitée et les lésions précoces, dues à l’inévitable succession d’ischémie (arrêt de l’irrigation sanguine oxygénée) et reperfusion (reprise de l’irrigation sanguine oxygénée), sont en grande partie responsables de la reduction de cette durée de vie. L’utilisation des machines de perfusion des greffons a permis d’élargir les critères d’acceptabilité d’un greffon mais n’a pas permis d’améliorer la durée de vie des greffons. Pour l’instant la meilleure façon de réduire les lésions d’ischémie – reperfusion est de réduire au maximum la durée d’ischémie et réaliser la greffe le plus rapidement possible. L’inhibiteur de la protéine étudiée a montré in vitro et sur organe de petit animal une activité intéressante qui permet de réduire les lésions d’ischémie reperfusion. Il est donc indispensable de passer par l’étape de modèle pré-clinique chez le gros animal avant de pouvoir le proposer chez l’homme.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Pour les 18 animaux donneurs : procédure chirurgicale sous anesthésie générale (durée 2h30) , avec 2 prises de sang au cours de la chirurgie, puis mise à mort en fin de procédure. Pour les animaux de groupes d’étude (n=30) : procédure chirurgicale sous anesthésie générale avec analgésie postopératoire et surveillance, d’une durée de 1h30 à 2h30. 2 prises de sang sous anesthésie générale en début et fin de chirurgie. 9 prélèvements sanguins sur animal vigile, à l’aide d’un cathéter laissé lors de la procédure initiale (durée 5 minutes). 10 prélèvements d’urine en cage métabolique. Hébergement individuel en cage métabolique durant les 7 premiers jours post greffe, puis 4 fois 24 heures à J10, J14, J30 et J90. 3 prélèvements de tissus par biopsie sous anesthésie générale (durée 20 minutes chacun). Pour les 2 animaux de l’avenant : procédure chirurgicale sous anesthésie générale avec analgésie postopératoire et surveillance, d’une durée de 3h30. 2 prises de sang sous anesthésie générale en début et fin de chirurgie. 11 prélèvements sanguins sur animal vigile, à l’aide d’un cathéter laissé lors de la procédure initiale (durée 5 minutes). 11 prélèvements sanguins sous anesthésie. 17 prélèvements d’urine en cage métabolique. 10 prélèvements de tissus par biopsie sous anesthésie générale (durée 20 minutes chacun). Hébergement individuel en cage métabolique les 10 premiers jours post greffe, puis 7 fois 24 heures à J10, J28, J42, J56, J71, J84 et J90.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Plusieurs nuisances ou effets indésirables sont prévisibles : – stress lors de la réalisation des prises de sang et des transferts – douleur postopératoire – limitation de la possibilité de déplacement car la surveillance sera effectuée en cage métabolique. Les injections intraveineuses peuvent provoquer un hématome. Comme pour toute intervention chirurgicale, une infection, un hématome au site d’intervention pourraient survenir. Néanmoins dans notre expérience c’est rare (moins de 5% des cas).
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à l’issue des procédures. En effet, pour des raisons sanitaires, le retour à l’élevage est impossible en fin d’expérimentation.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
La transplantation et l’appreciation de l’évolution post-greffe d’un organe ne peut être faite autrement que sur un animal vivant. Nous avons naturellement commencé par des études en vitro (cultures cellulaires) puis des études sur des organes chez le petit animal. Le projet est arrivée à l’étape pré-clinique, de mise en situation complète chez le gros animal.
2. Réduction
Nous avons effectué des études pour calculer la dose à tester afin de ne pas utiliser plusieurs dosages de la molécule testée. Le nombre d’animaux a été déterminé en s’appuyant sur un score de lésions histologiques très sensible et en prenant en compte le taux de reduction des lésions observées in vitro. Le calcul des effectifs a été fait pour réduire le plus possible le nombre d’animaux utilisés, en s’appuyant sur les methodes statistiques définies pour les petits effectifs qui utilisent les tests non-paramétriques. Nous avons estimé le nombre d’animaux (porcs de race commune) utilisés dans ce projet à 57. Il y a 30 animaux dans les 5 groupes précisés plus haut, dont la taille a été calculée en se basant sur des tests statistiques non paramétriques (très petits échantillons). En plus des animaux étudiés, il nous faut des donneurs SLA (Swine Leukocyte Antigen (comme le HLA chez l’homme)) compatibles de la même fratrie. Le fait de vérifier la compatibilité SLA permet de ne pas utiliser d’immunosuppression et d’éviter le phénomène de rejet. Il y a 4 groupes d’animaux qui reçoivent une transplantation rénale, donc en théorie il faudrait 24 donneurs. Nous avons calculé l’effectif total avec seulement 18 donneurs, car dans le groupe contrôle, on effectue l’ablation d’un rein, rein qui peut être conditionné et tranplanté ensuite à un receveur. Cela nous permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. En plus des groupes d’étude nous avons prévu 4 animaux test pour la mise en place chirurgicale du projet, qui seront mis à mort immédiatment à la fin de la procédure et 5 animaux en réserve, en cas d’échec de la procédure chirurgicale. 2 animaux supplémentaires sont demandés pour l’avenant.
3. Raffinement
Les animaux seront sous anesthésie générale lors des chirurgies. Un suivi quotidien sera mis en place pour évaluer et réduire la douleur animale. Des analgésiques et des antibiotiques seront administrés systématiquement au moment des procédures et occasionellement pendant la période du suivi si l’état de l’animal l’impose. Les animaux seront logés en case individuelle avec des cloisons ajourées pour qu’ils puissent interagir avec les congénères. L’enrichissement du milieu sera réalisé à l’aide de paille, de bidon ou autres jouets. Une surveillance vidéo des animaux sera effectuée.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle porcin de transplantation rénale est un modèle largement utilisé, reconnu et proche de la tranplantation rénale chez l’homme. C’est de loin le modèle de gros animal le plus utilisé en transplantation rénale ce qui nous permettra d’identifier toute anomalie d’évolution post-opératoire et d’obtenir des résultats robustes. Les animaux utilisés seront des porcelets de 2-3 mois d’âge (25-40kg), issus de la même fratrie et compatibles SLA (Swine Leukocyte Antigen). Cette tranche d’âge est utilisée à cause de la possibilité chirurgicale (greffe plus ou moins proche de celle chez l’homme) tout en laissant la possibilité de manipuler facilement l’animal 3 mois après la transplantation.