Évaluation à long terme, chez l’agneau en croissance, d’une matrice extracellulaire assemblée par des cellules en culture pour la réparation des valves cardiaques

La tétralogie de Fallot est une malformation cardiaque très fréquente chez les nouveau-nés. Elle peut être corrigée par une réparation chirurgicale consistant à fermer la communication interventriculaire et à élargir la voie de sortie pulmonaire du ventricule droit. Cette approche entraîne inévitablement une fuite valvulaire pulmonaire, qui doit être réparée. Des patchs synthétiques ou biologiques, issus d’animaux et traités chimiquement, ont pu être utilisés pour limiter cette fuite. Néanmoins, ils se sont révélés inefficaces à court et moyen terme et peuvent être associés à des complications postopératoires sévères. Un biomatériau entièrement biologique, sans traitement chimique, produit par des cellules humaines et pouvant grandir avec le patient, a été développé par notre équipe. Afin d’envisager une application en clinique, il est nécessaire d’évaluer, à court et à moyen terme, la réponse immunitaire à l’implantation du biomatériau dans l’organisme. Ceci ne peut être réalisé qu’en utilisant un modèle animal présentant une physiologie et une anatomie proches de celles de l’Homme. Une implantation dans un modèle de gros animal est donc indispensable pour évaluer la réponse immunitaire et le remodelage in vivo à long terme des produits d’ingénierie tissulaire. Un total de 5 agneaux sera inclus dans le projet. Ainsi, l’objectif général de ce travail est d’étudier l’efficacité et le remodelage à long terme d’un biomatériau développé au laboratoire (valve et patch qui traversel’anneau de la valve biologique) dans un contexte de greffe, en vue d’une correction chirurgicale de la tétralogie de Fallot.

Ce projet permettra d’une part de valider l’efficacité à long terme de notre valve, sur le phénomène de régurgitation pulmonaire (phénomène qui se produit lorsque la valvule pulmonaire ne se referme pas correctement : le ventricule droit pousse le sang dans l’artère pulmonaire vers les poumons, où il peut être oxygéné, mais lorsque la valvule pulmonaire ne se referme pas complètement, du sang peut refluer des poumons au cœur) qui peut avoir des conséquences dramatiques sur le patient et d’autre part de mettre en évidence la capacité du biomatériau à être remodelé par les cellules de l’hôte et à adapter ses dimensions à l’anatomie de l’animal durant sa croissance. Ces résultats permettront d’envisager une première étude clinique afin de proposer le biomatériau dans la prise en charge de la tétralogie de Fallot chez l’Homme.

Au cours de la procédure, les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale réalisée sous anesthésie générale, avec mise en place d’une circulation extracorporelle. Une correction chirurgicale sera réalisée au niveau de la voie de sortie pulmonaire. Cette intervention durera environ 2 heures par animal avec un temps de CEC moyen de 30 minutes. Bien que le procédé d’implantation soit maîtrisé par le chirurgien, la reconstruction chirurgicale qui sera réalisée est très complexe. L’opération est réalisée selon le protocole mis en place pour une opération chez l’Homme et elle a déjà été réalisée chez des brebis adultes par l’équipe responsable du projet dans le même établissement.

Les effets indésirables éventuels surviennent principalement lors de la réalisation de la procédure chirurgicale. Les effets indésirables lors de l’opération peuvent inclure des troubles du rythme cardiaque et des hémorragies. La pose des cathéters pour la mesure des pressions ventriculaires et artérielles est mini-invasive, et les effets indésirables associés sont les mêmes que ceux de l’opération : troubles du rythme cardiaque et hémorragies. Les suivis par échographie ou par scanner, réalisés sous anesthésie générale, sont non invasifs et indolores pour l’animal. Les effets indésirables post-opératoires peuvent inclure : infection du site opératoire, occlusion du drain, empêchant le bon drainage thoracique, hémorragie, calcification de la valve et régurgitation au niveau de la valve. Un suivi particulier sera assuré par le personnel au cours des premiers jours afin d’identifier tous les effets indésirables éventuels. Lors de la phase de suivi et d’hébergement, après la cicatrisation du site opératoire, il ne devrait pas y avoir de complications supplémentaires.

Tous les animaux seront mis à mort après 52 semaines d’implantation afin de pouvoir réaliser les analyses permettant de répondre à l’objectif scientifique de l’étude. La réponse immunitaire et le remodelage des greffes par les cellules de l’hôte seront étudiés par des analyses histologiques. Cette étape nécessitant le prélèvement du matériau préalablement implanté, la mise à mort de l’animal est inévitable.

Ces expérimentations chez le gros animal sont nécessaires pour évaluer la faisabilité et la durabilité du biomatériau étudié. Le modèle ovin a été choisi, car il figure parmi les modèles animaux couramment utilisés dans le domaine cardiovasculaire. De plus, d’après nos études, ce modèle est le seul dont les cellules peuvent produire des feuillets cellulaires ressemblant à ceux obtenus avec des cellules humaines. Les animaux seront implantés à partir de 4 mois d’âge afin d’obtenir des agneaux en croissance. Les animaux seront implantés à partir de 3 mois d’âge avec un poids d’environ 20 à 30 kg approximativement, afin d’obtenir de jeunes agneaux en croissance.