Procédures sans réveil

Privées d'oxygène huit heures par jour ou jusqu'à vingt-quatre heures par jour pendant seize semaines, et pour certaines nourries d'un régime riche en graisses pendant la même durée, 270 souris vont toutes être tuées à l'issue. Les procédures vont d'un niveau de souffrance léger à modéré, la mesure de pression intracardiaque étant faite sous anesthésie sans reprise de conscience, et comprennent six prélèvements de sang en deux heures par incision de la queue, une hypoglycémie provoquée, une échographie cardiaque et un électrocardiogramme. L'objectif est de mettre au point une méthode d'induction du syndrome d'overlap chez la souris, association d'une bronchopneumopathie obstructive et d'apnées du sommeil, pour explorer des pistes thérapeutiques dans de futurs projets. Le porteur écrit que le cumul de l'obésité et des deux formes de privation d'oxygène "peut augmenter les effets mais c'est le but de l'étude".

Objectifs

Développer un modèle original et innovant reproduisant certains mécanismes du syndrome d’overlap. Ce syndrome est défini par une bronchopneumopathie chronique obstructive liée à un manque d’oxygène dans le sang couplé à un syndrome d’apnées obstructives du sommeil. Ce syndrome d’overlap sera mis au point avec ou sans obésité, afin d’identifier les déterminants biologiques de l’hypertension pulmonaire et d’explorer des pistes thérapeutiques ciblées dans de futurs projets.

Bénéfices attendus

Perspective d'application ou de développement éventuel de ce travail et incidences éventuelles sur la santé respiratoire : La mise au point de ce modèle murin inédit, combinant spécifiquement un manque d’oxygène chronique et intermittent, ainsi que l'obésité induite par régime, ouvrira des perspectives significatives tant sur le plan scientifique que clinique. Ce modèle permettra une caractérisation fine et détaillée des voies biologiques clés impliquées dans le développement de l'hypertension pulmonaire et des complications cardiaques du syndrome d’overlap. Grâce au développement de ce modèle préclinique robuste (en cas de succès du projet), il sera par exemple possible de tester de manière pertinente des stratégies thérapeutiques ciblées, actuellement utilisées dans l’hypertension artérielle pulmonaire, et qui pourraient être transposées dans le syndrome d’overlap pour lequel aucun traitement spécifique n’a démontré son efficacité actuellement, comme en témoigne notamment l’échec récent de l’essai clinique utilisant le tréprostinil inhalé. Ainsi, le modèle murin que nous développons permettra non seulement d’explorer et comparer l’efficacité des différentes voies thérapeutiques potentielles dans le contexte spécifique du syndrome d’overlap, mais aussi de mieux identifier les approches thérapeutiques les plus prometteuses pour de futurs essais cliniques chez l’homme. Bien que l’évaluation directe de traitements dépasse les objectifs immédiats du présent projet, elle constitue une perspective importante de notre recherche à venir.

Procédures

Les animaux seront soumis à un manque d’oxygène intermittent (8h/jour) et/ou chronique (16 à 24h/j) pendant 16 semaines. Certains animaux pourront également recevoir un régime riche en graisses durant 16 semaines pour induire une obésité. Afin de suivre leur glycémie et voir comment le glucose ou l’insuline sont régulés dans le sang, les animaux seront injectés avec du glucose ou de l'insuline (temps d’injection = 20 secondes) puis une goutte de sang sera prélevée de façon répétée 6 fois durant 2h. Une échographie du coeur associée à un électrocardiogramme seront réalisés sous anesthésie générale (15-20min). Juste avant la mise à mort de l’animal, sous anesthésie et analgésie, la pression à l’intérieur du cœur sera mesurée durant 5 minutes.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables généralement observés sont principalement dus au manque d'oxygène. Une augmentation de la fréquence respiratoire avec essoufflement et perte de poids s'observent les premiers jours d'exposition. Par la suite les animaux s'adaptent à ce changement d'ambiance. Les tests pour mesurer la régulation du taux de sucre dans le sang (= tests métaboliques) étant induits par une injection, une douleur minime peut se produire au site d'injection. Les animaux étant mis à jeun avant les tests métaboliques, cela peut induire un stress léger et de l'inconfort. Aussi, le suivi de la glycémie pendant ces tests se faisant à l'extrémité de la queue après une légère incision, une légère douleur et du stress peuvent être observés à ce moment-là. Un des tests métaboliques provoque une hypoglycémie transitoire contrôlée. Enfin l'obésité induite par le régime peut provoquer des mouvements plus compliqués pour l'animal mais aucune gêne majeure n'a été observée dans les précédentes études. Un stress légé peut-être associé à l'anesthésie nécessaire à l'échographie du coeur, l'électrocardiogramme et le transfert des animaux entre les deux animaleries. Le cumul de l'obésité et de l'exposition à l'hypoxie intermittente et stationnaire peut augmenter les effets mais c'est le but de l'étude.

Devenir

Les animaux sont mis à mort en fin d’expérimentation pour permettre l’analyse (moléculaire, cellulaire et histologique) du coeur et des poumons (nécessité de prélever les organes). Une mutualisation des prélèvements pour d'autres analyses ou mises au points techniques pourra être faite avec d'autres chercheurs du laboratoire.

Remplacement

L'objectif de recherche est d'étudier et comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans le développement du syndrome d'overlap. Le recours à des animaux est indispensable et se justifie par la nécessité d'étudier la fonction cardiaque, la réactivité des vaisseaux, l'étude des tissus des poumons dans un contexte physiologique et pathologique. Ce projet se justifie également par l'impossibilité de simuler ex vivo la mise en place d'une hypertension pulmonaire puis d'une altération du cœur à droite chez l'humain qui est un processus multifactoriel complexe.

Réduction

Lorsque les animaux seront mis à mort en fin d'expérimentation après le cathétérisme pour évaluer la fonction du coeur et des vaisseaux, les tissus prélevés (coeur et poumons) seront stockés pour une utilisation directe mais aussi ultérieure, pour des études mécanistiques plus poussées (surplus de tissu) Des expériences de biochimie et biologie moléculaire à partir des différents tissus collectés et des études sur cellules isolées seront effectuées. Les calculs de puissance ont été faits en utilisant le logiciel GPower en amont de la manipulation pour réduire au maximum le nombre d'animaux inclus dans l'étude et les tests statistiques ad hoc seront utilisés pour analyser les résultats et identifier les différences attendues le cas échéant.

Raffinement

Tout au long du déroulement des expériences, une observation quotidienne de l’état clinique des souris utilisées sera assurée. Toutes les procédures seront pratiquées sous anesthésie générale et couverture analgésique adaptées aux actes pratiqués. Des points limites spécifiques ont également été mis en place. Les souris à euthanasier seront placées dans une salle isolée du reste des souris et les manipulations posteuthanasies seront réalisées dans une troisième pièce. Pour les tests de cathétérisme, des animaux de réutilisation pourront être utilisés.

Choix des espèces

Le choix de l’espèce s’est oriente vers la souris car c’est le modèle actuellement le plus utilisé pour modéliser le syndrome d'apnées obtructives du sommeil dans notre laboratoire. Nous avons donc des données robustes associées à celui-ci. Aussi, notre dispositif d'exposition à l'hypoxie ne permet que l'utilisation des rongeurs. Nous utliserons pour ce projet des souris qui répondent également bien au régime induisant une obésité utilisé dans ce projet. Les données de la litérature montrent également que ce modèle est pertinent pour le projet.

270 souris vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, chacune passant seize semaines privée d'oxygène huit heures par jour ou jusqu'à vingt-quatre heures par jour, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance allant du léger au modéré, une partie étant menée sous anesthésie sans réveil. Certaines reçoivent en plus un régime riche en graisses pendant seize semaines pour devenir obèses, puis des injections de glucose ou d'insuline suivies de six gouttes de sang prélevées en deux heures après incision de la queue, et une échographie cardiaque sous anesthésie. Juste avant la mise à mort, la pression à l'intérieur du cœur est mesurée pendant cinq minutes, le cœur et les poumons étant ensuite prélevés. Aucun traitement n'est testé ici, le porteur écrivant que l'évaluation directe de traitements dépasse les objectifs immédiats du projet, les bénéfices annoncés étant renvoyés à de futurs essais sur un syndrome pour lequel aucun traitement n'a démontré son efficacité.

Objectifs

Développer un modèle original et innovant reproduisant certains mécanismes du syndrome d’overlap. Ce syndrome est défini par une bronchopneumopathie chronique obstructive liée à un manque d’oxygène dans le sang couplé à un syndrome d’apnées obstructives du sommeil. Ce syndrome d’overlap sera mis au point avec ou sans obésité, afin d’identifier les déterminants biologiques de l’hypertension pulmonaire et d’explorer des pistes thérapeutiques ciblées dans de futurs projets.

Bénéfices attendus

Perspective d'application ou de développement éventuel de ce travail et incidences éventuelles sur la santé respiratoire : La mise au point de ce modèle murin inédit, combinant spécifiquement un manque d’oxygène chronique et intermittent, ainsi que l'obésité induite par régime, ouvrira des perspectives significatives tant sur le plan scientifique que clinique. Ce modèle permettra une caractérisation fine et détaillée des voies biologiques clés impliquées dans le développement de l'hypertension pulmonaire et des complications cardiaques du syndrome d’overlap. Grâce au développement de ce modèle préclinique robuste (en cas de succès du projet), il sera par exemple possible de tester de manière pertinente des stratégies thérapeutiques ciblées, actuellement utilisées dans l’hypertension artérielle pulmonaire, et qui pourraient être transposées dans le syndrome d’overlap pour lequel aucun traitement spécifique n’a démontré son efficacité actuellement, comme en témoigne notamment l’échec récent de l’essai clinique utilisant le tréprostinil inhalé. Ainsi, le modèle murin que nous développons permettra non seulement d’explorer et comparer l’efficacité des différentes voies thérapeutiques potentielles dans le contexte spécifique du syndrome d’overlap, mais aussi de mieux identifier les approches thérapeutiques les plus prometteuses pour de futurs essais cliniques chez l’homme. Bien que l’évaluation directe de traitements dépasse les objectifs immédiats du présent projet, elle constitue une perspective importante de notre recherche à venir.

Procédures

Les animaux seront soumis à un manque d’oxygène intermittent (8h/jour) et/ou chronique (16 à 24h/j) pendant 16 semaines. Certains animaux pourront également recevoir un régime riche en graisses durant 16 semaines pour induire une obésité. Afin de suivre leur glycémie et voir comment le glucose ou l’insuline sont régulés dans le sang, les animaux seront injectés avec du glucose ou de l'insuline (temps d’injection = 20 secondes) puis une goutte de sang sera prélevée de façon répétée 6 fois durant 2h. Une échographie du coeur associée à un électrocardiogramme seront réalisés sous anesthésie générale (15-20min). Juste avant la mise à mort de l’animal, sous anesthésie et analgésie, la pression à l’intérieur du cœur sera mesurée durant 5 minutes.

Impact sur les animaux

Les effets indésirables généralement observés sont principalement dus au manque d'oxygène. Une augmentation de la fréquence respiratoire avec essoufflement et perte de poids s'observent les premiers jours d'exposition. Par la suite les animaux s'adaptent à ce changement d'ambiance. Les tests pour mesurer la régulation du taux de sucre dans le sang (= tests métaboliques) étant induits par une injection, une douleur minime peut se produire au site d'injection. Les animaux étant mis à jeun avant les tests métaboliques, cela peut induire un stress léger et de l'inconfort. Aussi, le suivi de la glycémie pendant ces tests se faisant à l'extrémité de la queue après une légère incision, une légère douleur et du stress peuvent être observés à ce moment-là. Un des tests métaboliques provoque une hypoglycémie transitoire contrôlée. Enfin l'obésité induite par le régime peut provoquer des mouvements plus compliqués pour l'animal mais aucune gêne majeure n'a été observée dans les précédentes études. Un stress légé peut-être associé à l'anesthésie nécessaire à l'échographie du coeur, l'électrocardiogramme et le transfert des animaux entre les deux animaleries. Le cumul de l'obésité et de l'exposition à l'hypoxie intermittente et stationnaire peut augmenter les effets mais c'est le but de l'étude.

Devenir

Les animaux sont mis à mort en fin d’expérimentation pour permettre l’analyse (moléculaire, cellulaire et histologique) du coeur et des poumons (nécessité de prélever les organes). Une mutualisation des prélèvements pour d'autres analyses ou mises au points techniques pourra être faite avec d'autres chercheurs du laboratoire.

Remplacement

L'objectif de recherche est d'étudier et comprendre les mécanismes moléculaires et cellulaires impliqués dans le développement du syndrome d'overlap. Le recours à des animaux est indispensable et se justifie par la nécessité d'étudier la fonction cardiaque, la réactivité des vaisseaux, l'étude des tissus des poumons dans un contexte physiologique et pathologique. Ce projet se justifie également par l'impossibilité de simuler ex vivo la mise en place d'une hypertension pulmonaire puis d'une altération du cœur à droite chez l'humain qui est un processus multifactoriel complexe.

Réduction

Lorsque les animaux seront mis à mort en fin d'expérimentation après le cathétérisme pour évaluer la fonction du coeur et des vaisseaux, les tissus prélevés (coeur et poumons) seront stockés pour une utilisation directe mais aussi ultérieure, pour des études mécanistiques plus poussées (surplus de tissu) Des expériences de biochimie et biologie moléculaire à partir des différents tissus collectés et des études sur cellules isolées seront effectuées. Les calculs de puissance ont été faits en utilisant le logiciel GPower en amont de la manipulation pour réduire au maximum le nombre d'animaux inclus dans l'étude et les tests statistiques ad hoc seront utilisés pour analyser les résultats et identifier les différences attendues le cas échéant.

Raffinement

Tout au long du déroulement des expériences, une observation quotidienne de l’état clinique des souris utilisées sera assurée. Toutes les procédures seront pratiquées sous anesthésie générale et couverture analgésique adaptées aux actes pratiqués. Des points limites spécifiques ont également été mis en place. Les souris à euthanasier seront placées dans une salle isolée du reste des souris et les manipulations posteuthanasies seront réalisées dans une troisième pièce. Pour les tests de cathétérisme, des animaux de réutilisation pourront être utilisés.

Choix des espèces

Le choix de l’espèce s’est oriente vers la souris car c’est le modèle actuellement le plus utilisé pour modéliser le syndrome d'apnées obtructives du sommeil dans notre laboratoire. Nous avons donc des données robustes associées à celui-ci. Aussi, notre dispositif d'exposition à l'hypoxie ne permet que l'utilisation des rongeurs. Nous utliserons pour ce projet des souris qui répondent également bien au régime induisant une obésité utilisé dans ce projet. Les données de la litérature montrent également que ce modèle est pertinent pour le projet.

6 530 rats sur cinq ans pour produire jusqu'à trente lignées génétiquement modifiées commandées par des clients : 3 600 femelles donneuses d'embryons, 1 800 femelles receveuses, 300 mâles reproducteurs et 80 mâles vasectomisés. 3 980 d'entre eux sont opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, 1 800 subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré et 750 un niveau léger, 250 femelles seulement étant conservées pour servir de pseudogestantes ou pour des prélèvements d'organes. Les donneuses reçoivent deux injections hormonales de superovulation puis sont tuées pour que leurs embryons soient récoltés après la mort, les receveuses subissent un transfert d'embryons sous anesthésie générale de vingt minutes et sont tuées ensuite, un second transfert leur étant refusé. Le porteur écrit pourtant que les procédures du projet sont classées en gravité modérée, quand la majorité des rats déclarés relève de la mise à mort sans réveil.

Objectifs

L’objectif de ce projet consiste à générer des rats génétiquement modifiés dans le cadre de prestation de services afin de répondre aux différentes demandes des chercheurs. Ces lignées génétiquement modifiées peuvent devenir des modèles de maladies humaines et vont permettre de mieux comprendre leurs processus de développement. Ces modèles peuvent également répondre à d’autres intérêts scientifiques tout aussi importants (comme par exemple devenir des modèles de choix pour la recherche fondamentale). Cela rentrant dans le cadre des différentes thématiques de recherche des utilisateurs (immunologie, cardiovasculaire, détermination de l’effet d’un gène).

Bénéfices attendus

La création de lignée génétiquement modifiés, qui sont non disponibles commercialement, permet d’avoir un modèle unique afin de mieux comprendre un processus biologique ou une pathologie. Cela reste à ce jour des outils indispensables pour l’étude des maladies humaines (cancer, maladies neurodégénératives, maladies génétiques, …). Cela contribuera à faire avancer les connaissances scientifiques et voire à l’établissement de nouveaux traitements thérapeutiques.

Procédures

Ce projet vise à créer jusqu’à 30 nouvelles lignées de rats génétiquement modifiés sur une période de cinq ans afin de développer des modèles utiles à la recherche biomédicale. La création de ces lignées nécessite l’obtention d’embryons. Pour limiter le nombre d’animaux utilisés, les femelles destinées à produire ces embryons reçoivent un traitement hormonal qui stimule temporairement leur production naturelle d’ovocytes avant l’accouplement. Cette procédure consiste en deux injections de courte durée (30 secondes/injection) et permet d’obtenir davantage d’embryons à partir d’un nombre réduit de femelles (3600 femelles pour 5 ans). Il est aussi à noter qu’une partie des femelles (250 femelles sur 5 ans) pourra être conservée afin de servir ultérieurement comme femelles pseudogestantes ou pour des prélèvements d’organes, contribuant ainsi à optimiser l’utilisation des animaux. Les embryons obtenus sont ensuite modifiés génétiquement à un stade très précoce de leur développement. Cette modification est réalisée soit par microinjection, soit par électroporation, une technique plus récente qui permet souvent une meilleure survie des embryons. Après cette étape, les embryons sont transférés dans des femelles receveuses (1800 femelles pour 5 ans) préparées pour la gestation. Cette intervention est réalisée sous anesthésie générale (durée de 20 minutes) et s’accompagne de l’administration de médicaments anti-douleur (administrée au préalable mais également après l’intervention afin de limiter au maximum toute douleur ou gêne durant 48h en injection sous cutanées). Une fois la gestation confirmée, les femelles sont hébergées individuellement dans un environnement adapté jusqu’à la naissance des petits. Il est à noter qu’un nombre limité de mâles reproducteurs (300 mâles pour 5 ans) et de mâles vasectomisés (80 mâles pour 5 ans) seront utilisés. Les ratons nés de ces femelles sont identifiés précocement et un échantillon biologique est prélevé afin de déterminer quels individus portent la modification génétique recherchée. Sur l’ensemble des cinq années, le projet nécessitera au maximum environ 6 530 rats. Les procédures réalisées dans ce projet sont classées dans la catégorie de gravité « modérée ». Toutes les procédures ont été conçues afin de réduire autant que possible le nombre d’animaux utilisés, de limiter les contraintes imposées aux animaux et d’améliorer leur prise en charge.

Impact sur les animaux

Durant ce projet de création de nouvelles lignées de rats génétiquement modifiés, certaines procédures peuvent entraîner des nuisances temporaires pour les animaux. La production d’embryons nécessite une synchronisation du cycle reproducteur et une stimulation hormonale, réalisées par deux injections intrapéritonéales. Ces injections peuvent provoquer une douleur légère et de courte durée, sans entraîner d’effet significatif durable sur le bien-être des animaux. La réimplantation des embryons est réalisée sous anesthésie générale, associée à une prise en charge analgésique adaptée. Malgré ces mesures, l’intervention chirurgicale peut occasionner une douleur modérée et un inconfort transitoire liés à la cicatrisation. Par ailleurs, des effets indésirables liés aux modifications génétiques réalisées peuvent apparaître. Selon le gène ciblé, ceux-ci peuvent se traduire par une mortalité embryonnaire (in utero) ou postnatale, ou par l’apparition de phénotypes délétères chez les animaux nés, tels qu’une perte de poids, des troubles de la mobilité, des comportements anormaux ou d’autres altérations de l’état de santé et du bien-être.

Devenir

Les mâles vasectomisés et les mâles reproducteurs en situation d'isolement seront mis à mort via un système dédié. Les femelles donneuses sont mises afin de récolter les embryons post-mortem. Les femelles receveuses ne peuvent pas être sujettes à un deuxième transfert d'embryons, elles sont donc mises à mort par inhalation de CO2 via un système dédié en fin de procédure.

Remplacement

Dans le cadre de remplacement, des études préalables peuvent être effectués par le demandeur avant le contact avec la plateforme (tels que des études in vitro, utilisation d’organoïdes). Le demandeur se rapproche alors de la plateforme pour la création de nouvelles lignées de rats dans le cadre des prestations de service et la création de nouvelle lignée d’animaux génétiquement modifiées cela se justifie par différentes raisons : - Que le modèle rat est plus amène à répondre aux questions souhaitées. - Que le modèle rat présente de plus fortes similitudes immunologiques et génétiques avec l’homme que la souris.

Réduction

Avant la mise en œuvre du projet, nous nous assurons qu’il n’y a pas de modèles disponibles ayant la modification génétique souhaité (que cela soit à travers des publications scientifiques ou alors via des bases de données). Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés au cours de la génération d’animaux génétiquement modifiés, nous appliquons à chaque projet un nombre maximum d’embryons pouvant être microinjectés ou électroporés. En ce qui concerne la transgénèse, cela dépend du type de construction (plasmide classique : 400 embryons (taux d’efficacités 1-3%) ou en fonction de la taille de celui-ci 800-1000 embryons car les taux d’efficacités sont de 0.1%). Il est également appliqué un protocole de superovulation aux femelles donneuses d’embryons afin de pouvoir augmenter le nombre d’embryons par femelle et ainsi pouvoir diminuer le nombre de femelles immatures utilisées. Il est également à noter que pour ces stratégies, afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, nous effectuons dans un premier temps une première série de microinjections avec environ 200 embryons puis nous attendons de voir le génotypage. Cela nous permet de savoir si nous avons un nombre suffisant de fondateurs nécessaires au projet de notre demandeur. Les femelles immatures ayant été superovulées mais non accouplées pourront être conservées afin de servir en tant que femelles pseudogestantes ou alors comme animaux servant aux prélèvements d’organes.

Raffinement

Durant la création des animaux génétiquement modifiés, les injections sont réalisées avec un faible volume (0,1 ml). Après chaque injection sur les femelles sous contention, une observation est effectuée pour vérifier la reprise normale de leur activité. Les chirurgies sont pratiquées sous une anesthésie et analgésie complètes à toutes les étapes de l’intervention. Des points limites spécifiques sont définis, notamment pour les jours suivant la chirurgie, afin d’assurer un suivi optimal. Sur les animaux nés après modification génétique afin de détectés tous problèmes liés à celle-ci, ce suivi se fera de manière non invasive (animaux prostrés, ayant un poids inférieur aux autres, poils hérissés…) et les animaux seront élevés en communauté.

Choix des espèces

Dans le cadre de demande de prestation service effectuée par le demandeur auprès de la plateforme, il apparait que le modèle rat présente de plus fortes similitudes immunologiques et génétiques avec l’homme que la souris. Ce type de modèle animal est plus amène de répondre aux questions souhaitées. Il est aussi à noter que pour la suite des expérimentations du demandeur le modèle rat pourrait permettre des chirurgies plus faciles en sachant que cela dépendra du type d'expérimentations qui sera réaliser par la suite par le demandeur. Les animaux utilisés lors de ce type de prestation seront utilisés à différents stades : Les femelles immatures sexuellement utilisées pour le protocole de superovulation auront un poids de 75-100g car c'est à ce moment précis où ce protocole fonctionne le mieux et où nous arrivons à avoir le maximum d'embryons. Les femelles matures sexuellement servant de femelles pseudogestantes auront un âge >70j car c'est un bon âge pour avoir des femelles susceptibles de faire de "Bonne mère" et accepter le transfert d'embryons. Les mâles fertiles et les mâles vasectomisés auront entre 8 et 12 semaines, âge de la maturité sexuelle. Les animaux surveillés, pour lesquels une attention particulière est nécessaire, seront suivi de leur naissance à 3 mois maximum et cette procédure sera détaillé dans la partie bien-être animal.

Tester des mesh abdominaux, des colles hémostatiques et d'autres dispositifs de chirurgie des tissus mous conduit à utiliser 2 816 animaux non-humains, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, 410 d'entre eux étant opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Parmi eux, 800 lapins, 800 cochons, 640 moutons, 320 rats, 160 chèvres et 96 chiens subissent une implantation chirurgicale de 1 h 30 à 2 h 30, jusqu'à trois séances d'imagerie sous anesthésie et des prélèvements sanguins. Les tissus au contact de l'implant sont prélevés après la mise à mort pour analyse microscopique, ce qui exclut de garder un seul animal en vie. Le porteur décrit une activité de prestation, le donneur d'ordre commandant les essais et s'engageant à ne pas les faire refaire à l'identique, et indique que des formations du personnel peuvent être menées dans ce cadre.

Objectifs

Il s’agit d’un projet de recherche et développement qui vise à étudier la performance (efficacité) de produits de santé utilisés en chirurgie des tissus mous et/ou d’en évaluer la tolérance (sécurité). Il peut s'agir de produits de renforcement abdominaux (mesh), de produits hémostatiques (colle, poudre, compresses...), de produits pour protection lors d’une cryothérapie, …. Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir la sécurité des patients et l’efficacité lors de l'utilisation clinique. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables pour l'Homme durant l'utilisation clinique. Dans le cadre de ce projet, des formations adaptées pourront être menées afin d'assurer et de maintenir les compétences du personnel de l'EU sur les études couvertes par ce projet. En ce sens, différents types d’essais peuvent être menés : - Essais de performance : - Essais de screening d’efficacité : Les essais de screening d’efficacité vérifient si la performance d’un produit mérite d’être approfondie ou s’il est nécessaire de mener d’autres études avant de passer aux essais de confirmation de performance. Ces essais sont essentiels dans la stratégie de réduction du nombre total d’animaux utilisés. - Essais de confirmation de performance : Les essais de confirmation de performance sont effectués après validation des essais de screening d’efficacité. Comme leur nom l’indique, ils visent à confirmer les résultats obtenus lors des essais préalablement menés sur un produit. - Essais de tolérance locale : Les essais de tolérance locale évaluent la réaction d’un organisme en contact avec un produit étranger. Dans ce projet, ces essais peuvent être réalisés en complément des essais de performance, sur les mêmes animaux. Les critères d’évaluation à prendre en considération sont définis lors de la rédaction du protocole d’essai. Ce projet pourra se conduire dans plusieurs EU partenaires, afin d'obtenir des résultats d'imagerie spécifique non disponible dans notre EU.

Bénéfices attendus

Ce projet permet d'obtenir des données de performance et de tolérance de produits de santé utilisés en chirurgie des tissus mous. En mimant au plus près l'implantation du dispositif chez les patients, ces études permettront de mieux appréhender la réaction de l’organisme au produit à tester, et ainsi améliorer la sécurité et/ou les performances du produit, avant sa mise sur le marché.

Procédures

Pour l'ensemble des procédures, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 1h30 et 2h30). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), et analgésie. L’antibiothérapie est ajoutée au cas par cas en fonction de l’invasivité de la chirurgie et des risques infectieux associés. Des prélèvements sanguins peuvent etre réalisés en cours d'étude (en général un prélèvement à la chirurgie et un prélèvement en fin d'étude, d'une durée de quelques minutes). Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). D'autres types d'interventions non douloureuses, de type scanner ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'étude, peuvent être réalisées sous anesthésie légère (en général, en fonction de la durée de l'étude, 1 à 3 sessions d'imagerie peuvent etre envisagées en cours d'étude).

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont, selon les procédures, les suivants : - mise à jeun - stress liés à la chirurgie - perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours - Atteinte de la structure ou du fonctionnement des organes en contact avec le dispositif implanté. (par exemple difficulté à uriner après implantation d’un dispositif au niveau de la prostate.) Les douleurs post-opératoires peuvent apparaitre et seront prises en charge par des mesures de raffinement. Les animaux recevront une anesthésie fixe afin de réaliser l'imagerie, pouvant induire un stress. Du produit de contraste pourra être injecté grâce à un cathéter en intraveineux. Une légère perte de poids (non systématique) pourrait être observée dans les quelques jours suivant l'anesthésie.

Devenir

Pour répondre aux objectifs de chacune des procédures du projet, des observations post-mortem sont nécessaires. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus et organes entourant le produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induit par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les organes et le dispositif prélevé (exemple : tests mécaniques sur des prothèses abdominales pour évaluer la résistance du dispositif). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.

Remplacement

A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de chirurgie des tissus mous en raison des interactions complexes s'établissant entre le tissus ciblé et le dispositif lui-même. De plus, l’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation que doivent suivre les tests précliniques sur les dispositifs médicaux, avant de pouvoir lancer les tests cliniques.

Réduction

Le donneur d'ordre demandant la réalisation de ces tests s'engage à ne pas faire renouveler à l'identique un essai déjà mené précédemment. Par ailleurs pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "contrôle" (produit dont l'effet est déjà connu), pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêt à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes" sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou abord chirurgical le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc).

Raffinement

Pour limiter le stress des animaux, une période d’acclimatation pendant laquelle ils ne subissent aucune manipulation non indispensable est réalisée à leur arrivée dans l’EU. Ensuite, et avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations (exemples : habituation aux pesées, habituation alimentaire). Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (exemple : jouets), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements : pommes dans la litière des porcs, ou friandises dans les jouets, et augmentation de la litière des ovins). Les transports des animaux vers les EU partenaires seront organisés dans le respect du bien-être animal et de la réglementation en vigueur (durée du transport jusqu'à 1h30 en fonction des EU avec ajout de litière et transport en groupe). Un contrôle clinique de chaque animal est réalisé par du personnel qualifié (vétérinaire, technicien ou zootechnicien) au départ et à l'arrivée. Lors des séances d'imagerie externalisées, afin de limiter le stress des animaux, une période de repos adéquate sera instaurée entre la réception des animaux et l'anesthésie et entre le réveil des animaux et le transport retour vers notre EU. La douleur des animaux : la chirurgie est réalisée sous anesthésie et analgésie (à base de morphiniques). En phase post-opératoire, les suivis quotidiens sont renforcés et des soins post-opératoires spécifiques peuvent être mis en place (désinfection des sites chirurgicaux à une fréquence adaptée). Les signes cliniques servant de points limites ont été définis, pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances. Selon l'espèce, les prises de sang peuvent être réalisées sous anesthésie générale (injectable et/ou volatile, lors d'une phase de chirurgie par exemple), ou sous sédation légère (voir paragraphe sur la liste des médications) avec au besoin une analgésie, afin de maitriser le stress et la douleur potentielle. Les conséquences de l’anesthésie/chirurgie : du gel oculaire est appliqué au niveau de la cornée lors des anesthésies des animaux pour prévenir l'assèchement oculaire. Une attention particulière est portée à la lutte contre l'hypothermie : température de la salle, isolation du sol, couvertures, lampes chauffantes si besoin. En cas de doute, une mesure de la température rectale est réalisée.

Choix des espèces

L’espèce animale choisie est définie dans les textes de référence. MODIFICATION V13: l’espèce est également choisie en fonction de sa similarité avec l’humain (exemple pour la prostate du chien qui est plus proche de l’humain que celle des autres espèces. Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez les rongeurs ou le lapin (norme ISO10993 Partie 6). Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez le porc ou les ovins/caprins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (le long terme: espèces à longue durée de vie). Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. Le stade de développement est pertinemment sélectionné en fonction de l'utilisation clinique du produit ou de sa taille par exemple. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée. Cas particulier des porcs domestiques : étant donné les conditions d’hébergement, le comportement social et la manipulation des animaux, l’utilisation de porcs domestiques en croissance (âgés d’au moins 8 semaines) est la plus appropriée dans ce projet.