Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 31/07/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-951165)
338 souris femelles vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Leur cœur est irradié à des doses faibles à modérées, puis leur fonction cardiaque est suivie par échographie, électrocardiogramme et stimulation transœsophagienne sous anesthésie, sur une durée pouvant atteindre quinze mois. Le projet cherche à comprendre les troubles du rythme observés après radiothérapie du sein droit chez les femmes. Le porteur affirme que l’irradiation à faibles doses n’entraîne ni douleur ni brûlure et fixe un point limite de mise à mort à 20 % de perte de poids.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Après une exposition du cœur à des rayons X (comme dans le cas de la radiothérapie pour les cancers du sein), des problèmes cardiaques (troubles du rythme, insuffisance cardiaque) peuvent être observés. Notre hypothèse est que le développement de ces troubles cardiaques est lié à l’irradiation par des doses faibles à modérées de petites structures du cœur. L’objectif du projet est d’obtenir de nouvelles connaissances sur l’effet d’une exposition de doses faibles à modérées d’irradiation et de constater de façons fonctionnelle, cellulaire et moléculaire les effets de cette irradiation sur le système nerveux sympathique cardiaque et sur le développement de troubles du rythme radio-induite à long terme ; afin d’améliorer et d’actualiser les connaissances en radioprotection.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Il s’agit d’un projet multi-site se déroulant sur 2 EU différents. Ce projet permettra d’obtenir de nouvelles connaissances d’un point de vue mécanistique sur l’effet d’une exposition de doses faibles à modérées d’irradiation du système nerveux sympathique cardiaque et sur le développement de troubles du rythme radio-induite afin d’améliorer et d’actualiser les connaissances en radioprotection et plus particulièrement chez des patientes cancer du sein : 1) Confirmer les données épidémiologiques de développement de trouble du rythme post-irradiation du sein droit. 2) Obtenir des données de caractérisation structurale, cellulaire, moléculaire ainsi que des mécanismes impliqués dans le remodelage du tissu cardiaque à des doses faibles à modérées d’irradiation pouvant conduire à des maladies cardiaques et surtout des problèmes de rythme cardiaque. 3) Définir un seuil dose/effets sur le développement d’un trouble du rythme dans ce modèle expérimental avec l’utilisation d’une gamme de doses allant de 250 à 2000 mGy, Tous ces résultats permettront d’améliorer, d’actualiser les connaissances sur les effets de la radiothérapie sur les femmes traitées pour un cancer du sein droit.
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Plusieurs interventions seront réalisées sur les souris notamment une irradiation localisée sous anesthésie. L’irradiation à de faibles doses n’entraine pas de douleur ni de brulure aux animaux, seules des modulations d’expression protéique et une légère diminution de la fonction cardiaque a été observée à long terme. Les animaux seront suivis par échographie doppler sous anesthésie pour contrôler leur fonction cardiaque, leur rythme cardiaque (ECG) et enfin une mesure de stimulation transoesophagienne sous anesthésie sera également réalisée pour se rendre compte d’un potentiel trouble du rythme.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
L’irradiation à de faibles doses n’entraine ni douleur ni brulure pour les animaux que ce soit pendant l’irradiation ou après. Seules des modulations d’expression protéique et une légère diminution de la fonction cardiaque ont été observée à long terme. Les anesthésies sont réalisées pour chaque intervention sous isoflurane, sauf la stimulation transoesophagienne qui nécessite une injection d’anesthésique. Les anesthésies sont répétées mais éloignées dans le temps évitant l’apparition d’effets secondaire indésirable chez les souris.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux du projet seront euthanasiés en fin de procédure afin de pouvoir réaliser des prélèvements sanguins et des analyses tissulaires, cellulaires et moléculaires.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
Pour mimer des modèles d’irradiations localisées au niveau cardiaque comme lors des cancers du sein, il est nécessaire d’avoir recours à un modèle intégré pour comprendre la réponse des doses faibles à modérées sur le développement des troubles du rythme post-irradiation à long terme. L’évaluation de la fonction cardiaque par échodoppler, nécessite des modèles murins. De plus, les études in vitro présentent des limites pour l’évaluation des mécanismes au niveau cellulaire après une exposition à des doses faibles à modérées et ne permettent pas d’identifier des processus de développement de la maladie. En effet, il est très difficile de maintenir des cultures cellulaires au-delà de 3 semaines dû au vieillissement cellulaire et aux cycles limités des cellules.
2. Réduction
Au total, 338 animaux seront utilisés dans ce projet. Le nombre d’animaux par groupe a été déterminé en utilisant un logiciel « GPower » qui calcul le nombre d’animaux suffisant pour obtenir la meilleure puissance statistique avec le nombre minimum d’animaux. L’analyse indique que 8 animaux/groupe pour les mesures de stimulation électrique de la partie haute du cœur et l’étude de la fonction cardiaque par Echographie doppler pour observer les effets attendus. Néanmoins si on considère une mortalité possible due à la longévité des souris pour nos groupes qui seront gardés pendant 15 mois post-irradiation, on constituera des groupes de 10 animaux pour conserver un nombre d’animaux suffisant pour nos analyses statistiques
3. Raffinement
Tout signe de prostration de l’animal, de blessures importantes dues aux bagarres entrainera l’euthanasie anticipée. Pendant l’ensemble des procédures, une surveillance quotidienne sera effectuée par les zootechniciens et hebdomadaire par le porteur de projet. Si le comportement d’un animal est altéré, il sera pesé avec un point limite à 20% de perte de poids constituent un point limite, ainsi que l’observation des certains signes d’atteinte de l’état général.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
Pour mimer des modèles d’irradiations localisées au niveau cardiaque comme lors des cancers du sein, il est nécessaire d’avoir recours à un modèle intégré pour comprendre la réponse des doses faibles à modérées sur le développement des troubles du rythme post-irradiation à long terme. Notamment l’évaluation de la fonction cardiaque par écho-doppler nécessite des modèles animaux. Les souris seront âgées de 2 mois (8 semaines) au moment de l’irradiation car à cet âge leur système nerveux sympathique cardiaque est mature. Les animaux arriveront entre 4-6 semaines pour limiter les bagarres. Le sexe des animaux doit être justifié, en particulier si un seul des deux sexes est sélectionné. Des souris C57BL/6J femelle seront utilisées pour mimer les femmes traitées par radiothérapie dans les cas de cancer du sein.