
Résumé non technique d'un projet d'expérimentation animale publié sur ALURES le 06/10/2023
("EC NTS/RA identifier" : NTS-FR-977690)
50 gerbilles de Mongolie vont être utilisées, toutes tuées à l’issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur induit d’abord un cholestéatome, une otite chronique destructrice, par cautérisation des trompes d’Eustache sous anesthésie, puis teste un outil chirurgical robotisé couplé à un laser pour détecter et détruire la lésion. Il indique que la formation du cholestéatome peut entraîner une baisse d’audition et des infections de l’oreille et que les deux interventions durent une quinzaine de minutes chacune. Il revendique la gerbille comme seule espèce non humaine sujette au cholestéatome spontané et juge le recours à l’animal « incontournable » pour reproduire des conditions chirurgicales réalistes.
Objectifs et bénéfices escomptés du projet
Décrire les objectifs du projet.
Le cholestéatome est une forme grave d’otite chronique caractérisée par une croissance anormale et proliférative de la peau dans la cavité épitympanique, à l’origine d’infections répétées . C’est une lésion bénigne, mais son extension locale peut être destructrice : extension à l’oreille moyenne, remplissant la cavité tympanique autour des osselets, puis autour de l’oreille interne, du nerf facial, ou des méninges. Les patients souffrant de cholestéatome ont généralement des otorrhées purulentes chroniques, des pertes auditives, des vertiges, et plus rarement une paralysie faciale. Des complications graves liées à la propagation du cholestéatome vers le crâne peuvent se produire, entraînant des abcès cérébraux, méningite ou empyème. La chirurgie est le seul traitement connu pour enlever le cholestéatome. Elle doit préserver autant que possible les fonctions normales de l’oreille moyenne et interne. En raison de la structure délicate des structures de l’oreille moyenne telles que le tympan, la chaine des osselets, le nerf facial ou celles de l’oreille interne telles que la cochlée ou le vestibule, une telle microchirurgie est réalisée sous microscope et sous anesthésie générale. L’objectif du projet est de tester un outil chirurgical intelligent visant à détecter puis éradiquer ce type de lésion histologique dans un modèle animal de cholestéatome connu. Un outil robotisé intelligent visant à améliorer la détection et le traitement du cholestéatome sur le site opératoire dans l’oreille moyenne a été préalablement développé. La détection sera améliorée à l’aide d’un système d’imagerie multimodale associant imagerie par fluorescence et tomographie par cohérence optique (ou Optical Coherence Tomography, OCT). Il sera couplé à cette détection un laser de traitement dans le but de détruire les lésions de cholestéatome. Le système a déjà été validée sur des pièces anatomiques humaines et sur des tissus biologiques humains inertes cholestéatomateux ou non (contrôle) obtenus au cours d’intervention chirurgicale. Il nécessite une évaluation sur modèle animal afin de reproduire des conditions chirurgicales réalistes (saignement) et la possibilité d’un cholestéatome résiduel en cas d’ablation incomplète de la lésion primitive.
Quels sont les bénéfices susceptibles de découler de ce projet?
Les bénéfices attendus de cette étude sont une validation d’un outil de détection et de traitement du cholestéatome. Après la mise au point et validation du prototype sur des modèles cadavériques humains, la validation sur modèle animal est l’étape suivante en vue d’une translation clinique chez l’homme. La mise au point d’un outil clinique pour cette pathologie pourrait diminuer le nombre d’intervention chirurgicale chez l’homme. En raison de la complexité de l’anatomie de l’oreille moyenne, de la taille millimétrique de ses structures et la difficulté de reconnaissance des limites du cholestéatome. Il en résulte souvent l’impossibilité de réséquer complètement le cholestéatome, ce qui entraîne une maladie résiduelle et des opérations de révision chirurgicales. L’utilisation d’un microscope opératoire ou d’endoscopes réduisent mais n’éliminent pas complètement le taux de récidive, en raison des résidus microscopiques potentiels qui ne peuvent pas être facilement distingués des tissus sains. L’incidence élevée des cholestéatomes résiduels chez l’enfant est encore plus élevée et varie de 20 à 25% par rapport à 15% environ chez les adultes. Cela nécessite une ou plusieurs interventions systématiques. Éradiquer le cholestéatome en une chirurgie réduirait les coût des interventions, de l’hospitalisation, et la médication itérative sur les otorrhées à répétition. .
Nuisances prévues
À quelles procédures les animaux seront-ils soumis en règle générale?
Tous les animaux subiront deux interventions sous anesthésie générale, d’une durée d’environ 15 minutes. Les études des cinquante dernières années sur des protocoles similaires n’ont pas mis en évidence de surmortalité́ lors de ce type de chirurgie, avec des douleurs contrôlées et des animaux se ré alimentant rapidement après la chirurgie. Les animaux auront ensuite un examen de l’oreille sous anesthésie gazeuse. L’examen durera environ 5 minutes.
Quels sont les effets/effets indésirables prévus sur les animaux et la durée de ces effets?
La cautérisation des trompes d’eustache a été largement décrite et utilisée dans la littérature sur de gerbilles. Les études des cinquante dernières années sur des protocoles similaires n’ont pas mis en évidence de surmortalité. Les douleurs engendrées par ce geste chirurgical sont contrôlées par les antalgiques habituels et les animaux récupèrent en quelques jours. La formation de cholestéatome peut entrainer une hypoacousie chez les Gerbilles. Parfois, le cholestéatome peut entrainer une infection de l’oreille. Dans ce cas, ces animaux suivent un traitement antibiotique adapté.
Justifier le sort prévu des animaux à l’issue de la procédure.
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure car ils ne peuvent être ni réutilisés, ni replacés, ni adoptés, puisque nous souhaitons faire de l’histologie et des coupes de l’oreille après l’intervention pour vérifier l’absence de cholestéatome.
Application de la règle des "3R"
1. Remplacement
A ce jour, aucune méthode alternative que ce soit des études au niveau cellulaire ou tissulaire ne sont connues et envisagées pour ce projet. L’oreille est un organe complexe et il n’existe pas, à ce jour, de modèle permettant de reproduire un cholestéatome. Le seul moyen permettant d’évaluer la détection et la destruction d’un cholestéatome reste l’utilisation d’un modèle animal vivant pour simuler les conditions chirurgicales réelles et notamment la présence de saignement sur le cholestéatome. Ainsi, le recours à l’animal est incontournable pour évaluer notre outil robotisé.
2. Réduction
Les groupes sont constitués afin de garantir une puissance statistique de 80% pour des différences de 20%. Nous utilisons classiquement des tests statistiques pour tester la significativité́ de nos résultats. Afin de réduire le nombre d’animaux, nous utilisons des mâles et des femelles indifféremment (la pathologie touche indifféremment l’homme et la femme), et nous nous concentrerons sur le nombre limité d’animaux en fonction de la capacité des dispositifs expérimentaux et de l’application des mesures sur le même animal le cas échéant. La mise au point (étape 1) permettra de valider le modèle de cholestéatome car la formation d’un cholestéatome n’est pas systématique. Dans la littérature, le taux de succès varie entre 60 et 75%. Dans cette étude, nous visons un taux de réussite de l’ordre de 60% : chaque animal ayant 2 oreilles, pour 50 animaux, nous espérons obtenir 60 oreilles (/100) avec cholestéatome à 12 semaines de suivi. La seconde étape permet d’évaluer l’outil robotique intelligent. Nous jugerons de deux critères de jugement principaux : (i) détection du cholestéatome et (ii) destruction du cholestéatome. En cas de cholestéatome bilatéral chez un même animal, les deux oreilles seront utilisées.
3. Raffinement
La semaine précédant l’expérimentation, les gerbilles seront manipulées plusieurs fois afin de les habituer au contact de l’expérimentateur et ainsi minimiser le stress le jour de la procédure expérimentale. Les méthodes sélectionnées pour cette étude sont les moins invasives et les moins douloureuses actuellement. Deux chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale par un chirurgien ORL expert et dureront 15 minutes environ : cautérisation des trompes d’eustache (étape 1, mise au point) et test de l’outil robotique intelligent (étape 2). Les animaux du projet seront ensuite suivis quotidiennement. La surveillance otoscopique sera courte et réalisée sous anesthésie gazeuse par un chirurgien ORL expert, elle durera 5 minutes environ. D’après la littérature, la cautérisation des trompes d’eustache n’entrainait pas de surmortalité. Les douleurs étaient contrôlées par des antalgiques habituels. Les points limites seront déterminés, selon une grille, pour évaluer une éventuelle souffrance, détresse ou inconfort. Des mesures de gestion de la douleur seront mises en place en fonction du score avec un protocole antalgique adapté. Les gerbilles seront hébergées en groupe dans un environnement enrichi pour favoriser un comportement naturel.
Expliquer le choix des espèces et les stades de développement y afférents.
La gerbille est le modèle d’étude le plus approprié, car c’est la seule espèce, en dehors de l’homme, qui est sujette à des cholestéatomes spontanés. Les cholestéatomes des gerbilles présentent plusieurs caractéristiques similaires à celles des humains, tant au niveau macroscopique que microscopique. Il a déjà été démontré dans la littérature que l’oblitération expérimentale du conduit auditif externe ou de la trompe d’Eustache permettait d’induire des cholestéatomes chez ces animaux, avec des caractéristiques très similaires à celles qui se produisent spontanément. Le taux d’occurrence spontanée de cholestéatome serait équivalent à 45%, et après cautérisation de la trompe d’eustache il serait de 60–75% et après 12 semaines de suivi. Par ailleurs, la trompe d’Eustache de la gerbille est plus facile d’accès, courte (1,8 mm) et orientée très verticalement (81° contre 15° chez le rat). Le modèle de gerbille est utilisé par d’autres équipes de recherche, et nous pourrons bénéficier de leur expérience. Le projet impliquera exclusivement des animaux adultes. Les études menées jusqu’à présent dans le laboratoire ont utilisé des animaux de cet âge. Les données obtenues dans l’étude présente pourront être comparées à celles déjà obtenues avec des protocoles voisins.