Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 09/02/2022
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-913575)
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Les pertes de substances pluritissulaires ostéo-cutanées ou ostéo-muqueuses suite à un traumatisme, une chirurgie cancérologique ou une infection représente un défi pour la chirurgie reconstructrice du fait des différents types de tissus à reconstruire et régénérer. Ces pertes de substance peuvent être accompagnées de séquelles fonctionnelles, sensorielles, sensitives, ou esthétiques non négligeables avec des conséquences multiples pour la victime (intégrité physique et morale affectée). Ceci étant d’autant plus vrai pour les pathologies maxillo-faciales.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Ce projet permettra de développer un modèle de lambeau chez le rat, ce lambeau se voudra bi tissulaire (osseux et cutané) et autorisera des reconstructions complexes de la mandibule en s’affranchissant de prélèvements séquellaires. En effet, les reconstructions actuelles passent par des prélèvements osseux conséquents (autogreffe osseuse nécessitant un apport de tissus mous secondaire ou alors des prélèvements libres ostéocutanés tels que une fibula avec une palette cutanée). Ces prélèvements sont lourds, responsables de douleurs, boiterie, troubles neurologiques, instabilité de cheville. Ce projet associe reconstruction osseuse par ingénierie tissulaire osseuse (impression 3D avec ensemencement cellulaire et reconstruction des parties molles par lambeau perforant (prélèvement uniquement de peau et de son pédicule vasculaire respectant les structures nobles telles que les muscles, nerfs et os). Cette construction néoformée permettra de reconstruire en un seul temps opératoire des pertes de substances complexes bi tissulaires sans séquelle sur la zone donneuse.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Expérimentation animale préliminaire (14 rats, deux semaines) Expérimentation animale avec génération en site ectopique d’une construction osseuse vascularisée avec implants (4 groupes de 8 rats et 6 rats permettant le prélèvement de matériel médullaire, durée 8 semaines pour la moitié de chaque groupe et deux semaines supplémentaires pour la deuxième moitié.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
Les conséquences de ces études sur les animaux seront potentiellement les suivantes : – Douleur faible lors de la première expérimentation (dissection du lambeau perforant) et deuxième (mise en place de l’implant autour du pédicule in situ) – Pas de limitation de mobilité attendue, ni de stress particulier – Les éventuels effets dureront 2 semaines lors de la première procédure, 8 semaines pour la moitié de chaque groupe dans la deuxième procédure et deux semaines supplémentaires pour l’autre moitié de chaque groupe.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
L’euthanasie des animaux est nécessaire afin d’analyser les implants mis en place autour du pédicule vasculaire du lambeau.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
l’utilisation de rongeurs reste nécessaire afin de valider les propriétés des matériaux avant d’envisager des expériences sur de plus gros animaux et l’ultime but : l’utilisation chez l’homme.
2. Réduction
Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, l’utilisation de rat Fischer mâles permet un prélèvement de moelle osseuse plus important sans devoir prélever sur tous les rats. Une analyse statistique a été réalisée afin de déterminer le nombre minimal de rats nécessaire pour obtenir un effet statistique : afin d’obtenir une puissance statistique pertinente (P = 95%, alpha 1%), le nombre d’animaux pour les procédures 1 et 2 a été évalué à à 14 et 8 par groupe (4 groupes soit 32 rats). Un animal supplémentaire par groupe est requis afin de pallier les possibles complications expérimentales.
3. Raffinement
Les animaux seront maintenus dans un cycle jour/nuit un cycle jour/nuit saisonnier (e.g., 12h/12h/ été, 8h/14h hivers) avec un accès à l’eau et à la nourriture à volonté. Le nombre d’animaux par cage est de 2 pour limiter le stress de la surpopulation ou de l’isolement. Des tunnels pour les rats (marque SERLAB/Modèle tunnel mandrin large)seront placées dans la cage pour permettre aux animaux de s’enfouir et se cacher. Chaque protocole a été choisi pour répondre à une question précise, par sa reproductibilité afin de réduire la variabilité expérimentale et par conséquent le nombre d’animaux utilisés par expérience. Le protocole sera interrompu le plus tôt possible en accord avec des points limites définis et réalisés sur le plus petit nombre d’animaux possible suffisant pour obtenir une différence statistiquement significative. La fréquence des inspections sera faite tous les jours pour ce protocole. S’ajoute à cette observation une surveillance réalisée par les animaliers lors de l’entretien des animaux. La prise en charge de la douleur des animaux sera réalisée par injection en sous cutanée de buprénorphine dès l’anesthésie à la dose de 0,03mg/kg et répétée toutes les huit heures pendant deux jours si besoin. Des AINS (Meloxicam 5mg/kg SC toutes les 24 heures) seront administrés de manière systématique pendant au moins deux jours.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Le rat permet une première approche in vivo avant de tester les hypothèses confirmées avec ce modèle sur des animaux plus similaires à l’Homme, puis chez l’Homme. C’est un modèle de référence pour la recherche fondamentale dans le cadre d’implantation allogénique afin de se concentrer sur l’effet propre des biomatériaux évitant toute réponse immunitaire non désirée et permet de sélectionner les méthodes efficaces de réparation au sein d’un grand nombre de conditions expérimentales. Les études seront réalisées avec des rats adultes, c’est-à-dire, âgés de 10 semaines (300g), ce qui correspond au modèle validé et développé depuis plusieurs années dans notre laboratoire et dans la littérature.