Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 02/11/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-875133)
560 souris vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Leur cerveau ou leurs poumons sont irradiés sous anesthésie, avec des tests comportementaux nommés (open-field et reconnaissance d’objet) et des scanners, pour évaluer une protonthérapie censée épargner les tissus sains. Le porteur attend des troubles neurocognitifs après l’irradiation du cerveau et des fibroses pulmonaires après celle des poumons. Il indique qu’aucune étude in vitro n’a reproduit l’effet observé in vivo et juge « indispensable » le passage par un modèle vivant.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
La radiothérapie est une des options thérapeutiques les plus importantes dans le traitement des cancers. Ce type de traitement consiste en l’utilisation de rayonnements ionisants ( photons ou des électrons) pour traiter les tumeurs. La principale limite de ce traitement est l’apparition de toxicités au niveau des tissus sains adjacents. La protonthérapie est une modalité particulière de radiothérapie qui consiste à irradier la tumeur avec un faisceau de protons au lieu de photons. L’avantage considérable de cette technique tient au fait que la plus grande partie de la dose va être déposée au niveau de la tumeur épargnant les tissus sains situés de part et d’autre de la tumeur, diminuant ainsi la toxicité du traitement. Cependant la protonthérapie nécessite des équipements très couteux et complexes à mettre en œuvre d’où son emploi limité au traitement de certaines tumeurs.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
– Cette étude devrait permettre de mettre en évidence que la modification des lipides peut être utilisée comme un marqueur précoce de la préservation des tissus sains dans notre nouvelle technique d’irradiation. Ce type de marqueur précoce (24 heures) permettrait d’accélérer la recherche sur la protonthérapie à très haut débit puisqu’au lieu d’attendre plusieurs mois, les résultats seraient connus en quelques semaines. Cela permettrait de répondre aux questions nécessaires pour le passage vers la clinique plus rapidement telles que la dose optimale, le temps à respecter entre les 2 séances d’irradiation pour que la seconde irradiation conserve ses propriétés, etc.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
– Pour la procédure d’irradiation du cerveau, la seule intervention prévue sera l’irradiation en elle-même réalisée sous anesthésie générale (15 à 20 minutes par animal). Les animaux réaliseront également quelques tests comportementaux basiques (Open-Field et reconnaissance d’objet) qui n’entrainent aucun effet délétère pour l’animal. A différents temps, les animaux seront anesthésiés profondément et mis à mort pour fixation de leurs organes (sans réveil) – Pour la procédure d’irradiation des poumons, la première intervention prévue sera l’irradiation en elle-même réalisée sous anesthésie générale 15 à 20 minutes par animal. Les animaux seront imagés à 4 reprises : scanners thoraciques avant l’irradiation, deux mois post-irradiation, 4 mois post-irradiation et 6 mois post-irradiation. Ces scanner seront réalisés sous anesthésie générale 15 à 20 minutes par animal. A différents temps, les animaux seront anesthésiés profondément et mis à mort pour fixation de leurs organes (sans réveil)
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Bien que l’irradiation et l’imagerie scanner en elles-mêmes ne soient pas douloureuses ni invasives, les souris seront anesthésiées tout au long des procédures pour éviter tout mouvement. Les nuisances seront issues des effets des irradiations : – Les effets indésirables attendus après irradiation du cerveau sont l’apparition de troubles neurocognitifs. – Les effets indésirables attendus après irradiation des poumons sont l’apparition d’inflammations, de lésions et finalement de fibroses pulmonaires.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront euthanasiés 24 heures, 3 mois ou 6 mois après irradiation selon les procédures pour prélèvements et analyses.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les effets protecteurs des tissus sains après irradiation en électrons à très haut débit ont été décrits uniquement in vivo sur le poumon et le cerveau de souris. Pour reproduire et analyser ces effets après irradiation en protons, il nous faut donc reproduire les mêmes conditions expérimentales in vivo cette fois avec des protons. En ce qui concerne la possibilité de recourir aux tests in vitro pour l’étude de la modalité d’irradiation, aucune étude in vitro étudiant par exemple les dommages à l’ADN sur cellules en culture, n’a montré de différence alors que de nombreux modèles in vivo ont démontré l’existence de l’effet étudié sur des animaux. Il est donc indispensable de passer sur un modèle vivant intégré et autonome.
2. Réduction
Pour limiter le nombre d’animaux utilisés tout en s’assurant de résultats fiables et statistiquement significatifs, nous avons déterminé le nombre d’animaux à inclure dans chaque groupe expérimental à l’aide de tests statistiques On réalisera un suivi de la fibrose pulmonaire par imagerie non invasive pour éviter l’euthanasie de souris supplémentaires.
3. Raffinement
l’irradiation et l’imagerie seront réalisées sous anesthésie générale gazeuse à l’isoflurane. Ce sont des procédures indolores et non invasives mais les souris devront rester immobiles dans leur système de contention tout le long de la procédure. – les animaux seront surveillés 5 jours/7 pour permettre la détection de signes précoces de détresse ou de mal être. Les souris seront pesées 2x/semaine et euthanasiées si on constate une perte de poids supérieure à 20% par rapport au poids initial. Nous savons par expérience que les doses de 10 Gy sur le cerveau ou 13,5 Gy sur le thorax sont très bien tolérées chez la souris, notamment au niveau cutané et ne nécessitent pas de soins spécifiques. Un délai minimum d’une semaine est respecté entre la réception des animaux et la mise en place des procédures expérimentales pour leur permettre de s’adapter à leur nouvel environnement. Une grille de score va nous permettre d’évaluer de façon objective l’état de l’animal et de prendre les mesures adéquates pour arrêter immédiatement sa souffrance en cas de besoin. Dès l’irradiation, l’alimentation usuelle des animaux sera complétée par des aliments gélifiés et des petits granules disposés directement dans le fond de leur cage. L’accès à la nourriture sera ainsi plus aisé.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La souris est le modèle communément utilisé pour les expériences menées en cancérologie : les souches sont parfaitement décrites et la parenté biologique des souris avec l’Homme va nous permettre d’obtenir des informations extrapolables à la pratique clinique humaine. Nous travaillerons sur des souris âgées de 8 semaines, soit de jeunes adultes, car un dispositif élaboré de contention des animaux avec masques créés par imprimante 3D a été réalisé pour des animaux de 8 semaines