Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 15/12/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-842524)
52 mini-porcs vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit deux à quatre interventions chirurgicales sous anesthésie, la dernière sans réveil, avec des effets attendus comme douleur, perte de poids et troubles neurologiques. L’objet est d’optimiser la greffe de cellules endocriniennes encapsulées pour le diabète de type 1 et l’hypoparathyroïdie. Le porteur présente le porc comme un modèle proche de l’homme, après des essais déjà menés sur des rongeurs.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les objectifs de ce projet sont multiples. De manière générale, il s’agit d’optimiser les techniques de transplantation de cellules endocriniennes, ici îlots de Langerhans pour le traitement du diabète de type 1, et cellules parathyroïdiennes pour le traitement de l’hypoparathyroïdie. Cette optimisation se fera en étudiant les performances apportées par l’encapsulation des cellules et par le choix de sites alternatifs. De manière plus précise : – Développement d’un dispositif d’encapsulation de cellules endocriniennes pour la greffe : choix du biomatériau selon sa biocompatibilité et choix de son meilleur site d’implantation – Evaluation de l’apport bénéfique apporté par l’encapsulation sur la greffe d’îlots de Langerhans et de cellules parathyroïdiennes, en matière de survie et de fonction du greffon, dans un cadre d’autogreffe. – Evaluation l’intérêt de site alternatifs accessibles par voie endoscopique mini-invasive tels que la sous-muqueuse gastrique et rectale (sans encapsulation au sein de dispositifs).
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
A court et moyen terme, ce projet donnera lieu à plusieurs publications scientifiques ainsi que des communications orales lors de congrès nationaux et internationaux. A long terme, les résultats de cette étude permettront : – de pouvoir transplanter des îlots de Langerhans chez des patients diabétiques au sein de sites alternatifs moins invasifs que celui actuel (intrahépatique via un accès par la veine porte, nécessitant une laparotomie) – de développer une thérapie innovante, efficace et durable de l’hypoparathyroïdie – de limiter la perte de fonction du greffon au cours du temps – de diminuer les traitements immunosuppresseurs, très contraignants et à haut risque d’effets secondaires chez les patients
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Au cours de ce projet, les animaux seront répartis en 4 différents groupes. La nature et le nombre d’interventions auxquelles les animaux seront soumis dépendra des groupes formés. Les animaux du groupe 1 seront soumis à deux interventions chirurgicales sous anesthésie générale, dont la deuxième sera sans réveil. Ces interventions dureront au maximum 2 heures. Les animaux du groupe 2 seront soumis à 3 interventions chirurgicales sous anesthésie générale, dont la dernière sera sans réveil. Ces interventions dureront entre 30 minutes et 2 heures maximum et seront espacées dans le temps. Les animaux de la procédure 3 seront soumis à 4 interventions chirurgicales sous anesthésie générale, dont la dernière sera sans réveil. Ces interventions dureront entre 30 minutes et 2 heures maximum et seront espacées dans le temps. Des prélèvements de sang seront également effectués sur ces animaux, de manière vigile, à plusieurs reprises (maximum 7 fois). Ces prélèvements se déroulement sans douleur, grâce à la pose d’un cathéter de longue tenue au tout début du protocole (lors du premier bloc opératoire). Enfin, les animaux de la procédure 4 seront soumis à 6 procédures chirurgicales effectuées sous anesthésie générale, dont la dernière sera sans réveil. Ces interventions dureront entre 30 minutes et 2 heures maximum et seront espacées dans le temps. Deux de ces interventions n’impliqueront pas d’incision chirurgicale. Des prélèvements de sang seront également effectués sur ces animaux, de manière vigile, à plusieurs reprises (maximum 7 fois). Ces prélèvements se déroulement sans douleur, grâce à la pose d’un cathéter de longue tenue au tout début du protocole (lors du premier bloc opératoire).
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les effets indésirables post opératoires attendus sont les suivants : douleur, perte de poids, diminution de l’appétit, mobilité réduite, confusion, troubles neurologiques et métaboliques, stéréotypies. Ces effets pourront survenir pendant toute la durée du protocole (jusqu’à 3 mois) mais sont particulièrement attendus en période post opératoire.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Aucun animal n’est gardé en vie à l’issue de chaque procédure. En effet, la réalisation de biopsies terminales en fin de procédure, en particulier estomac et rectum, n’est pas compatible avec la survie de l’animale.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
L’objectif de ce projet est de développer de nouveaux dispositifs d’encapsulation améliorant la survie et la fonctionnalité d’îlots de Langerhans et de cellules parathyroïdiennes greffés au sein d’un organisme, dans une optique thérapeutique contre le diabète de type 1 et l’hypoparathyroïdie. Au sein de ce projet, nous souhaitons évaluer la tolérance de ces dispositifs par l’organisme, la survie des cellules greffées et leur fonctionnalité in vivo, ainsi que le potentiel intérêt de sites alternatifs pour la greffe tels que la sous-muqueuse gastrique et rectale. Il s’agit donc d’une approche d’ordre physiologique et intégrée à un organisme, d’où la nécessité d’utiliser des animaux pour ce projet. Nous ne pouvons donc pas remplacer l’utilisation d’animaux car nous souhaitons évaluer le comportement du greffon in vivo.
2. Réduction
Nous utiliserons un minimum d’animaux pour notre étude qui correspond à une étude préclinique en vue d’une étude clinique future. Il est à ce jour impossible de calculer le nombre nécessaire d’individu dans chaque groupe car nous ne pouvons pas encore quantifier l’effet attendu de chaque technique en cours d’évaluation sur le phénotype. Cependant, par rapport aux études antérieurement réalisées sur le miniporc dans notre laboratoire, un nombre minimal standardisé de miniporc nécessaire par groupe a été établi. Les estimations déclarées ici sont maximales et nous pourrons réduire le nombre d’animaux en cours de protocole si l’effet attendu a pu être constaté.
3. Raffinement
Les procédures de raffinement suivantes seront appliquées : -Condition standard d’hébergement conformément à la réglementation : hébergement individuel, 12 heures d’éclairage par jour, enrichissement du milieu : jouets. – Prélèvements et expérimentations menés dans des pièces réservées à cet effet et différentes des locaux d’hébergement. -Administration d’anesthésiques et d’analgésiques adaptés : anesthésie gazeuse et opioïdes et/ou anti-inflammatoires -Soins apportés au besoin après avis vétérinaire (infection cathéters, …). -Les animaux présentant au moins un point limite sont retirés de l’étude et mis à mort (prostration, immobilité, appétence, perte de poids) si nécessaire. -Une période de 10 jours d’adaptation sera appliquée à chaque animal entrant.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le modèle pré-clinique porcin est un modèle à haute valeur translationnelle : sa proximité avec l’Homme est très grande, d’un point de vue métabolique, physiologique, ou encore anatomique. Par ailleurs, il permet une bonne transposition des techniques chirurgicales et présente un métabolisme glucidique semblable. La tolérance du dispositif et son effet sur la survie et la fonctionnalité des cellules greffées ayant déjà été étudié sur modèle rongeur, l’objectif serait de reproduire ces études mais sur un modèle à plus grande valeur translationnelle, afin de pouvoir transposer cette innovation thérapeutique directement sur l’Homme. Des miniporcs seront alors utilisés : ils présentent une taille et un poids adulte raisonnables permettant une stabulation moins compliquée que des porcs charcutiers (300 kg à l’âge adulte), plus lourds chez lesquels il aurait fallu utiliser des individus juvéniles au métabolisme quelque peu différent des individus adultes. Les animaux utilisés seront des jeunes adultes (d’au moins 1 an). Leur taille et leur poids permettra de faciliter les techniques chirurgicales et les prélèvements sanguins. Par ailleurs, leur métabolisme glucidique sera d’autant plus proche des patients adultes, cible de cette innovation thérapeutique.