Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 16/06/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-882517)
8 porcs vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, deux étant opérés sous anesthésie sans réveil. Les six autres subissent une chirurgie cérébrale d’une heure puis des IRM hebdomadaires sous anesthésie de deux heures pendant six à huit mois, pour suivre l’ouverture de la barrière hémato-encéphalique après cryothérapie. Le porteur signale des effets liés aux anesthésies répétées et à la chirurgie du cerveau, œdème cérébral, déficit moteur, vomissements et céphalées, avant mise à mort pour analyser les tissus. Il justifie le recours au porc par un cerveau proche de celui des primates et présente ce modèle comme préparant un « transfert rapide » vers un essai clinique.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le glioblastome multiforme (GBM) est la tumeur cérébrale maligne primitive la plus fréquente et est extrêmement agressif. Actuellement, le traitement de référence est une chirurgie pour enlever la zone tumorale si elle est accessible, accompagnée par une radiothérapie puis une chimiothérapie. Malgré un traitement bien conduit, tous les patients présentent une récidive tumorale locale ou régionale. Forts d’une première étude ayant démontré un gain important dans la survie des patients traités par cryothérapie, nous souhaitons affiner la compréhension des mécanismes en jeu et plus spécifiquement, l’impact de la cryothérapie sur la barrière hémato-encéphalique (BHE), véritable muraille protégeant le cerveau mais bloquant l’arrivée des molécules thérapeutiques. En effet, lors de notre étude clinique, la BHE des patients s’est révélée fragilisée. Or, l’ouverture de la BHE représente un facteur important d’amélioration du pronostic des patients en permettant l’arrivée des médicaments dans le cerveau et donc aux cellules tumorales. Dans ce contexte, notre objectif consiste tout d’abord à confirmer cette ouverture de la BHE par la cryothérapie cérébrale sur un modèle porcin, puis, dans un second temps, de déterminer le délai d’ouverture de la BHE qui offrirait une fenêtre thérapeutique.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les résultats de ce projet permettront de valider et déterminer la durée de l’ouverture de la barrière hémato-encéphalique suite à une cryothérapie, offrant une fenêtre thérapeutique pour l’administration de chimiothérapies dans le traitement de tumeurs cérébrales. Le protocole défini pour ce projet se rapproche au maximum des conditions chez le patient, aussi bien pour la chirurgie que pour le suivi mini-invasif utilisant l’IRM, préparant un transfert rapide vers un essai clinique. Ainsi, une étude clinique prospective rentrant dans le cadre d’un programme hospitalier de recherche clinique (PHRC) pourrait ensuite être réalisée afin d’évaluer l’efficacité de la cryothérapie cérébrale sous IRM combinée à un traitement adjuvant chez des patients atteints d’une récidive de glioblastome.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Les animaux sont soumis à une procédure chirurgicale initiale d’une heure sous anesthésie générale, puis à des examens IRM hebdomadaires sous anesthésie de deux heures pour suivre sur 6 à 8 mois le statut de la barrière hémato-encéphalique.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les effets indésirables pouvant survenir sont liés aux anesthésies répétées (stress, nausées, désorientation, hypothermie, irritation trachéale) et à la chirurgie cérébrale (inflammation de la plaie, œdème cérébral, déficit moteur controlatéral, vomissements et céphalées).
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Les animaux seront mis à mort pour l’analyse des tissus cérébraux qui complètera les données IRM sur l’état de la barrière hémato-encéphalique.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Ce projet fait suite à une étude clinique démontrant le fort intérêt thérapeutique d’utiliser ce traitement innovant chez des patients atteints de glioblastome en récidive. Le but étant la validation de l’ouverture de la BHE par la cryothérapie, nous devons travailler dans un tissu vivant sain afin de soustraire tout effet de la pathologie sur l’intégrité de la BHE. Par conséquence, nous ne pouvons éviter à ce jour l’utilisation d’un modèle animal. Préalablement aux études in vivo, la mise au point de la chirurgie est validée sur cadavre de porc afin d’adapter le protocole aux variations anatomiques et de réduire à moins de 2 cm l’ouverture nécessaire pour l’insertion de la sonde de cryoablation.
2. Réduction
Il s’agit d’une preuve de concept. Le nombre d’animaux ainsi que leur répartition entre les procédures ont été estimés au plus juste pour répondre à notre problématique. Le protocole d’une procédure dépendra du résultat de la précédente. L’usage de l’IRM, méthode non invasive et non irradiante utilisée en clinique pour observer l’intégrité de la BHE nous permettra de suivre un même animal au cours du temps et ainsi de limiter les effectifs requis.
3. Raffinement
Les porcs sont hébergés en groupe sociaux dans de larges box enrichis de jeux à mâcher et de balles, ils sont douchés quotidiennement à l’eau tiède et reçoivent une alimentation adaptée à leurs besoins physiologiques. Les conditions d’ambiance sont contrôlées et la température est maintenue entre 18 et 24°C. Une période d’acclimatation permet aux animaux de s’habituer à leur environnement et au personnel soignant qui met en place un programme de familiarisation basé sur la distribution de récompenses. Le jour de l’intervention, les porcs sont tranquillisés pour être transportés sans stress dans la salle d’opération, ils sont maintenus sous anesthésie générale avec gestion de la douleur pendant la chirurgie et l’acquisition d’images IRM. Suite à la chirurgie, les animaux sont étroitement surveillés jusqu’à leur réveil et tous les jours suivant l’intervention. Une grille d’évaluation de la douleur est établie avec la conduite à tenir en cas de complications. Une videosurveillance 24h/24 permet un suivi visuel des comportements en animalerie et une intervention rapide du vétérinaire en cas d’anomalie. Des points limites sont définis pour détecter les signes précoces d’une détérioration et arrêter la procédure en cas de souffrance.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le cerveau circonvolutionné du porc ressemble davantage au cerveau des primates que le cerveau lissencéphale (cortex lisse, sans circonvolutions) des rongeurs, et la littérature rapporte le modèle porcin comme pertinent dans de nombreuses approches en neurosciences notamment dans l’étude de la BHE. L’accès à un modèle de grande taille est nécessaire pour reproduire la cryothérapie chez le patient. Le volume et l’anatomie du cerveau de jeunes porcs de 30 à 50 Kg répondent à cette limitation et permettent d’envisager la survie l’animal dans de bonnes conditions.