Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 29/03/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-902261)
60 cochons vont être utilisés, tous tués à l’issue, dans des procédures que le résumé classe sans réveil alors qu’une partie décrit un suivi de huit jours. En phase aiguë, ils subissent une chirurgie de six heures avec dix prélèvements sanguins puis sont mis à mort, en phase chronique ils reçoivent un dispositif implanté par voie percutanée et des séances de photobiomodulation trois fois par jour pendant sept jours avant d’être tués au huitième. Le projet évalue ce dispositif censé traiter le syndrome de détresse respiratoire aiguë, dans la perspective d’un essai chez des patients atteints de COVID-19. Le porteur indique que le modèle porcin est « obligatoire » avant le passage chez l’humain.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
L’objectif de notre dispositif médical est de traiter le SDRA par la PhotoBioModulation (PBM) dont le principe est d’augmenter l’affinité de l’hémoglobine pour l’oxygène et d’induire un effet anti-inflammatoire et immuno-modulateur. La thérapie par PBM n’étant pas applicable de façon externe sur l’ensemble du volume pulmonaire, nous envisageons d’utiliser notre dispositif médical par voie intravasculaire en irradiant la masse sanguine. Par ce biais, les hypothèses sont de réduire l’hypoxie pulmonaire en modulant les facteurs pro-inflammatoires circulants, de diminuer le risque pro-thrombogène et d’accélérer le processus de régénération de la barrière alvéo-capillaire. L’objectif du projet est une étude préclinique chez le porc permettant d’évaluer : – la sécurité, la performance et l’efficacité du DM implanté dans le système veineux en phase aiguë (suivi pendant 6 heures) – la sécurité et la performance du DM implanté dans le système veineux en phase chronique court terme (suivi pendant 8 jours). Notre dispositif médical a fait l’objet d’une étude antérieure de faisabilité (APAFIS#27362-2020092816379591) réalisée sur la plateforme Chauveau de l’ENVA (Maisons-alfort) sur un modèle aigu (sans réveil) d’hypoxie chez le porc.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet a été construit à la suite des recommandations des autorités règlementaires (ANSM). Sur la base des résultats obtenus et dans les circonstances de non-risques potentiels (sécurité, performance et efficacité du dispositif médical), un essai pilote d’étude clinique sera proposé afin d’évaluer la sécurité du dispositif médical chez des patients atteints de SARS-Cov-2 lié au COVID-19.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Phase 1 : Cette phase est sans réveil et sera réalisée sous anesthésie générale durant toute la procédure. Les animaux seront prémédiqués, intubés et anesthésiés (mélange halogéné + O2 + air) durant toute l’intervention. L’oxymétrie sera contrôlée par un capteur approprié qui vérifiera la saturation en oxygène. En début d’intervention, les porcs seront sous un mélange O2 (à 0,5 l/min) et air à (0,5 l/min) afin d’obtenir une FiO2 autour de 52%. Cette anesthésie permettra à l’animal d’être en anesthésie profonde et sans souffrance. – La procédure chirurgicale sera réalisée sur tous les animaux, 1 seule fois, pendant 6h de procédure environ, suivi du sacrifice (animal toujours placé sous AG) – Prélèvements sanguins sur tous les animaux, 10 fois, durant les 6h de procédure. – Prélèvements des tissus et organes au sacrifice. Phase 2 : – sous anesthésie générale selon la procédure décrite en phase 1 : procédure mini-invasive d’implantation du dispositif médical par voie percutanée sur tous les animaux, suivi d’un contrôle radiologique, 1 seule fois, pendant 1h de procédure environ – sous sédation légère (kétamine + xylasine + propofol par voie IV) : – prélèvements sanguins sur tous les animaux, 1 fois (5 minutes), à J0, J2, J4, J6 et J8 – traitements par PBM sur tous les animaux (5 à 10 minutes), 3 fois/jour pendant 7 jours – sous anesthésie générale : contrôle radiographique et sacrifice de tous les animaux à J8 pour prélèvements des tissus et organes pour analyses histologiques.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Lors de la procédure N°1 en phase aiguë, tous les animaux seront placés sous anesthésie générale durant toute la procédure. Les effets indésirables attendus pourraient être une trop forte instabilité hémodynamique et respiratoire des animaux lors de la phase d’induction du modèle de détresse respiratoire qui nous obligerait à euthanasier l’animal durant la procédure. Lors de la procédure N°2 en phase chronique, les effets indésirables attendus pourraient être une infection au niveau du point d’introduction de notre dispositif médical au niveau du cou ainsi qu’une possible thrombose partielle de la veine jugulaire. Ces possibles effets indésirables seront minimisés au maximum en travaillant sous conditions stériles et en réalisant une antibiothérapie et une anticoagulation systématique de tous les animaux durant les 8 jours de suivi longitudinal.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
A l’issue des procédures 1 et 2, tous les animaux (placés sous anesthésie générale) seront sacrifiés par injection veineuse de Doléthal® afin de prélever les tissus (veine jugulaire) et organes (cœur, poumons) qui seront observés macroscopiquement lors de l’explantation. Ces échantillons seront ultérieurement étudiés par analyse histologique afin de nous permettre d’observer d’éventuelles lésions tissulaires et d’évaluer ainsi la sécurité de notre dispositif médical implanté in vivo.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Les effets de la PBM ont été testés au préalable sur des cellules cardiaques en cultures et sur des embryons de poulet. Notre dispositif médical a fait l’objet d’une étude antérieure de faisabilité sur un modèle aigu (sans réveil) d’hypoxie chez le porc et nécessite aujourd’hui une évaluation de sécurité et de performance. Le modèle préclinique (utilisation animaux) est obligatoire avant le passage chez l’homme.
2. Réduction
Le nombre total d’animaux a été réduit à 10 individus au maximum par groupe pour ces essais ; cet effectif permettra de détecter des anomalies ou des évènements indésirables majeurs avant une demande d’approbation d’un essai d’implantation chez l’Homme. Après expérimentation, du matériel biologique (organes, tissus) pourra être prélevé. Ces prélèvements pourront éventuellement servir pour les besoins d’autres études non liées à ce protocole, sans utiliser d’animaux supplémentaires.
3. Raffinement
Pour réduire le mal être de l’animal à tous les stades de nos interventions: – Nous utilisons les techniques mini-invasives pour la pose des cathéters veineux (méthode de Seldinger) – L’entrée des porcs dans la structure expérimentale est programmée de façon à fournir aux animaux un environnement optimum (mise en loge d’expérimentation au minimum 7 jours avant l’intervention…). Les porcs sont hébergés dans les conditions adaptées à leur espèce, logés sur copeaux, en groupe sociaux puis en loge individuelle lorsque les animaux nécessitent un suivi individuel, avec jeux à leur disposition. Un suivi quotidien leur est apporté. Un vétérinaire assure le suivi sanitaire. – Les traitements quotidiens par PBM (durée moyenne du traitement : 10 minutes) seront réalisés sous sédation légère de l’animal. – Pour la mise à mort, l’animal est toujours préalablement anesthésié avant induction d’une surcharge anesthésique.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
L’espèce animale choisie pour notre étude est le porc adulte de taille réduite (lignée FBM, âgés de 12-20 mois, 55-70kg) qui présente une taille adulte pertinente pour tester notre dispositif à taille réelle et une anatomie vasculaire suffisamment proche de l’homme pour en faire un modèle satisfaisant d’essai préclinique. Ces porcs de taille réduite permettent de travailler sur des porcs adultes représentatifs de l’âge où surviennent les pathologies d’intérêt chez l’homme. Souvent les autres groupes travaillent sur des porcs charcutiers pris à un âge très jeune pour avoir un poids manipulable mais leur réactivité tissulaire et en particulier vasculaire relève plus de la pédiatrie et n’est absolument pas prédictive de ce qui se passe chez l’homme adulte. …. Nous utiliserons des porcs adultes de taille réduite, d’âge supérieur à 1 an, de sexe mâle (castré) ou femelle, ayant un poids compris entre 55 et 70 kg. L’éleveur est le fournisseur exclusif de cette souche de porcs (lignée FBM). Nous avons des données expérimentales importantes sur ce type d’expérimentation, nous permettant de limiter le nombre d’animaux à utiliser dans de nouveaux protocoles sans réveil de l’animal ou en chronique. Les résultats obtenus sur les animaux de cet âge sont convaincants et suffisants dans nos études. Ce modèle animal nous permet : – De travailler sur des animaux représentatifs de l’âge où surviennent les pathologies chez l’homme. – D’utiliser notre dispositif médical en taille réelle. De transposer les connaissances acquises vers une utilisation clinique humaine.