Procédures sans réveil

340 cochons vont être utilisés, opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil. Chaque animal, un porcelet d'environ 35 kg, enchaîne plusieurs gestes chirurgicaux laparoscopiques et endoscopiques pour une durée d'opération pouvant atteindre cinq heures, non pour produire des connaissances mais pour former deux à six praticiens. Le porteur justifie ces séances par l'absence de simulateur "suffisamment réaliste" et décrit le porc vivant comme "le seul" support pour l'apprentissage des gestes complexes. Il indique développer en parallèle des blocs d'organes reperfusés pour réduire le recours à l'animal.

Objectifs

Formation initiale et continue des chirurgiens pour des procédures complexes non réalisable sur l'homme ethiquement et pratiquement. Absence de simulateur suffisamment réaliste pour faire acquérir aux chirurgiens ces habiletés

Bénéfices attendus

Améliorer la foramation initiale des chirurgiens Valider les procédures ayant réellement besoin du modèle animal et ainsi aller encore plus loin dans la règle des 3R

Procédures

Procédures chirurgicales laparoscopiques et endoscopiques sous anesthésie générale. Afin de réduire le nombre d'animaux, chaque animal aura sous anesthésie générale plusieurs gestes chirurgicaux et/ou endoscopiques. La durée des gestes qui s'enchaineront sera extrêmement variable en raison de la diversité des publics (de quelques minutes à 45 minutes) mais au total l'animal sera opéré pendant une durée maximale de 5 heures.

Impact sur les animaux

Pour ces procédures sans réveil, les nuisances sont les suivantes: - Les injections IM (prémédication) - La mise en place de la voie veineuse - L’intubation endotrachéale - Les procédures chirurgicales laparoscopiques et endoscopiques en rappelant que l'ensemble des gestes sont réalisés sous anesthésie générale (avec analgésie efficace peropératoire)

Devenir

Il s'agit d'un mopdèle animal destiné exclusivement à l'enseignement de techniques chirurgicales complexes. En outre, l'objectif de Réduction nous conduit à réaliser plusieurs procédures sur le même animal ne permettant pas de survie.

Remplacement

Le modèle animal est réservé aux procédures laparoscopiques et endoscopiques de haute technicité. Les gestes chirurgicaux et endoscopiques de base sont maintenant enseignés par simulation sur des modèles virtuels ou des blocs d'organes isolés. Le modèle porcin vivant est à ce jour le seul permettant une formation technique aux gestes complexes. Des études sont en cours pour utiliser des blocs d'organes reperfusés afin de réduire encore l'utilisation de l'animal.

Réduction

Un seul sujet animal permet en une journée la formation de deux à six praticiens en permettant la réalisation de nombreux gestes chirurgicaux et/ou endoscopiques successifs. Notre objectif est de réaliser une quinzaine de sessions (quatre animaux par session) par an permettant de former une vingtaine de praticien par session. (17 sessions x 4 animaux)x 5 ans = 340 animaux

Raffinement

Il s'agit de procédures sans réveil pour lesquelles une anesthésie profonde et une analgésie maximale sont utilisées. La souffrance animale est donc réduite au maximum. Les animaux sont stabulés en groupe au minimum 5 jours en amont de ces procédures, dans un milieu enrichi comme exigé par la règlementation animale (balle, cordes, jouets spécifiques non dangereux notamment du risque d'inhalation et/ou d'ingestion...). Afin de diagnostiquer les points limites, l'anesthésie générale est monitorée pour dépister les éventuels signes de réveil et/ou de douleurs liées à une insuffisance d'analgésie afin d'adapter les doses d'anesthésie et/ou d'analgésie administrées en seringues électriques. Ce monitorage comprend : une surveillance constante de la fréquence cardiaque et de la saturation sanguine en oxygène par moniteur dédié, la présence permanente d'un personnel dédié qui observe d'éventuels mouvements de l'anmal et vérifie régulièrement l'absence de réflexe oculo-palpébral. Points limites : 1-Accélération du rythme cardiaque non expliquée par la procédure : considérée comme un signe de douleur et induit l'augmentation du débit IV des morphiniques jusqu'au retour à l'état antérieur stabilisé 2-Baisse de la saturation en O2 non expliquée par la procédure : conduit à revoir les paramètres de ventilation 3-Réapparition du réflexe oculo-palpébral : considéré comme un signe de réveil et conduit à réadapter les débits IV de l'anesthésique 4-mouvements de l'animal y compris reprise partielle de la ventilation spontanée : considéré comme un signe de réveil et conduit à réadapter les débits IV de l'anesthésique

Choix des espèces

Le modèle porcin est choisi car il est d'une taille suffisante et a une proximité anatomique permettant à la fois une mise en situation réaliste pour les gestes de base et une acquisition d'habileté pour des procédures complètes et complexes Porcelets de 35 kg (aux environ de trois mois). Cette taille est suffisante pour les procédures envisagées et permet une manipulation et un transport facile

92 souris vont être utilisées, opérées sous anesthésie puis tuées avant tout réveil. Elles reçoivent une injection intraveineuse d'une protéase fluorescente, le tPA recombinant, avant un prélèvement de liquide cérébro-spinal, un prélèvement de sang intra-cardiaque et l'extraction du cerveau, une partie servant d'abord à un apprentissage de la pose de cathéter. L'objet est de comprendre si les plexus choroïdes participent à la maturation du BDNF, les retombées pour les patients victimes d'accident vasculaire cérébral ou de sclérose en plaques restant renvoyées à un horizon thérapeutique lointain. Le porteur affirme le "caractère de stricte nécessité" du recours aux souris et l'impossibilité d'un remplacement.

Objectifs

Les plexus choroïdes, structures cérébrales dont le principal rôle est de produire le liquide cérébro-spinal (LCS), sont aussi capables de sécréter de nombreux facteurs neurotrophiques dont le facteur neurotrophique dérivé du cerveau (BDNF). Le BDNF existe sous sa forme précurseur (pro-BDNF) ou, après protéolyse, mature (mBDNF). Malgré leur localisation parfois commune, le mBDNF et le pro-BDNF se distinguent parfois dans leurs (dys)fonctions neurologiques. Différentes protéases semblent capables de réaliser la maturation du pro-BDNF en mBDNF, notamment l’activateur tissulaire du plasminogène (tPA). Le tPA est une protéase synthétisée par les cellules endothéliales, puis libérée dans la circulation sanguine pour favoriser la fibrinolyse, grâce à sa capacité à activer le plasminogène en plasmine. Il est également sécrété par les neurones et par d’autres types cellulaires du système nerveux, tels que les astrocytes, la microglie et les oligodendrocytes. Par ses propriétés fibrinolytiques, le tPA recombinant (rtPA) est le seul traitement pharmacologique de la phase aigüe des accidents vasculaires cérébraux (AVC) ischémiques. En plus de participer à la maturation du BDNF, l’ARNm (acide ribonucléique messager) du tPA est parfois retrouvé dans les mêmes régions cérébrales que celui du BDNF. De plus, le tPA et le BDNF sont présents dans les mêmes vésicules au niveau des neurones, co-transportés et co-libérés par les dendrites neuronales. Le tPA a précédemment été identifié dans les plexus choroïdes, suggérant également une synthèse endogène de cette protéase dans ces structures. De plus, le tPA vasculaire peut être transporté par des vésicules à travers les plexus choroïdes. Ainsi l’objectif de cette étude est de determiner si les plexus choroïdes peuvent être une zone de maturation et de libération de BDNF et si le tPA (endogène ou exogène) est un acteur de la maturation et/ou de la sécrétion de BDNF dans le LCS par des approches in vivo chez des souris entièrement déficientes en tPA (tPANull) et des souris contrôles (tPAWT).

Bénéfices attendus

D’un point de vue scientifique, cette étude va permettre d’acquérir des données fondamentales sur la maturation du BDNF dans les plexus choroïdes et sa modulation potentielle par le tPA à des fins thérapeutiques. En effet, une meilleure compréhension de la maturation du BDNF nous aidera d’une part à évaluer le potentiel effet du tPA vasculaire, et d’autre part, à envisager d’améliorer les performances de patients dans des conditions pathologiques, par le couple pro/m-BDNF.

Procédures

L'unique procédure réalisée, consistera en une injection intraveineuse de tPA recombinant couplé à un fluorochrome chez des souris entièrement déficientes en tPA et des souris contrôles, pour suivre son passage du compartiment vasculaire vers le parenchyme cérébral et détecter sa présence en immunohistochimie à différents temps. De même, du LCS et du sang seront prélevés pour réaliser diverses études protéiques et transcriptomiques. - Souris Swiss : phase d’apprentissage (Pose d’un cathéter veineux et prélèvement intra-cisternal de LCS). - Souris contrôles : injection I.V saline ou rtPA. - Souris déficiente : injection I.V saline ou rtPA. Mise à mort des souris de la phase d’apprentissage, immédiatement après le prélèvement intra-cisternal. Mise à mort des souris contrôles/déficientes à différents temps post injection : +10 minutes, à +30 minutes et à +60 minutes. Pour chaque animal : un prélèvement de LCS sera effectué, puis un prélèvement de sang en intra-cardiaque et enfin le cerveau sera extrait.

Impact sur les animaux

Les nuisances et effets indésirables étant susceptibles d’apparaître chez les animaux seraient pour cette procédure sans réveil : du stress lié à la manipulation des animaux.

Devenir

Les souris seront mises à mort à la fin de la procédure.

Remplacement

Les procédures expérimentales pour réaliser ce projet ne peuvent pas être remplacées par d'autres méthodes expérimentales n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants car des techniques de remplacement ne sont pas susceptibles d'apporter le même niveau d'information. Nous avons sélectionné le modèle présentant le meilleur compromis entre pertinence scientifique et sensibilité de l’espèce. La souris est avec le rat l’espèce animale la plus étudiée dans le domaine des mécanismes d’action du tPA au niveau du cerveau. La physiopathologie est donc globalement établie, ce qui nous permettra d’interpréter nos résultats de manière fiable. L’ensemble des acquis et des connaissances dont nous disposons rend cette espèce particulièrement intéressante dans le cadre de notre étude. Les conditions d'élevage, d'hébergement, de soin et les méthodes utilisées sont les plus appropriées pour respecter le bien-être de l’animal. Le projet est justifié d’un point de vue scientifique car il permettra des recherches fondamentales, translationnelles et/ou appliquées pour le diagnostic et le traitement de différentes pathologies humaines (AVC, SEP, inflammation).

Réduction

Notre projet ne nous permet pas d’utiliser d'autres moyens que l’expérimentation animale. Avant de procéder à une telle étude, nous nous sommes assurés d’utiliser le nombre minimal d’animaux adéquat pour atteindre le résultat souhaité afin de souscrire au principe de réduction. Ainsi, la procédure expérimentale décrite dans ce projet a un caractère de stricte nécessité et ne peut pas être remplacée par d’autres méthodes expérimentales n’impliquant pas l’utilisation d’animaux vivants et susceptibles d’apporter le même niveau d’information disponible. Dans ce projet, le nombre minimum d’animaux a été défini en fonction de la spécificité/sensibilité des méthodes utilisées, à partir de nos expériences précédentes, de nos données sur chaque modèle et des données disponibles dans la littérature. En fonction de l'expérimentateur (habileté, expérience, prédisposition pour ce type de gestes), le nombre d'animaux pourra être revu à la baisse en fonction de l'aisance des expérimentateurs. L’ensemble des échantillons collectés permettra un partage de tissus, une réutilisation et donc une réduction du nombre d'animaux nécessaires.

Raffinement

Les principes éthiques et les standards de raffinement seront utilisés pendant tout le projet. Les animaux seront hébergés dans des cages standards aux normes. Le bien-être des animaux sera contrôlé 7j/7 par du personnel qualifié. Cette surveillance quotidienne et hebdomadaire permettra de détecter tous signes cliniques de souffrance et d’agir rapidement pour mettre fin à cette détresse. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire montre que les animaux se déplacent et s'alimentent normalement, prennent bien soin de leur pelage, n’émettent aucun son audible à l'oreille humaine et ne présentent aucun « sickness behavior syndrom ». Les animaux seront également placés dans un environnement enrichi : coton, paillettes, petite maison. Les animaux seront pesés tous les jours et mis à mort si une perte de poids de plus de 20% est observée et/ou si un score sur l’échelle de la douleur (Mouse Grimace Scale) est supérieur à 7 pendant les 48h critiques suivant l’approche chirurgicale. Tout le matériel et les consommables utilisés seront neufs (comme les seringues et aiguilles), soigneusement nettoyés et désinfectés pour les réutiliser (pinces métalliques). Durant l’ensemble des procédures, les souris seront sous anesthésie générale (et sous anesthésie locale. Les yeux seront couverts afin de ne pas les éblouir avec la lampe de la loupe binoculaire et prévenir leur déshydratation.

Choix des espèces

La souris (Mus musculus) est l’espèce animale la plus étudiée dans le domaine des AVC et les techniques employées sont bien connues et maitrisées dans notre équipe. L’anatomie du SNC murin et la physiologie de la souris sont également bien connues et sont proches de celles de l’Homme, ce qui fait des modèles utilisés dans ce projet des approches expérimentales fiables. L’ensemble des connaissances et des acquis dont nous disposons au laboratoire et dans la littérature rend donc cette espèce particulièrement intéressante pour cette étude. Concernant l’ensemble des procédures, les souris utilisées seront âgées de 8-12 semaines correspondant à un stade jeune adulte. Ce stade est classiquement utilisé dans la littérature.

300 souris et rats vont être utilisés, opérés sous anesthésie puis tués avant tout réveil. Ils servent de support à une formation continue à la chirurgie, subissant une canulation de vaisseaux sanguins ou une castration réalisées par des stagiaires, non pour produire des connaissances mais pour que ces derniers soient ensuite autorisés à opérer. Le porteur indique avoir ramené la formation de quatre à deux séances de travaux pratiques et réserver l'entraînement aux sutures à des dispositifs artificiels. Il affirme qu'il est "difficile d'envisager" la formation chirurgicale sur les seuls simulateurs.

Objectifs

Les objectifs du projet sont de former les stagiaires de la formation continue aux gestes de base de la chirurgie chez les rongeurs: préparation des locaux, des animaux, du chirurgien, anesthésie, techniques chirurgicales, sutures, réveil et soins post-opératoires.

Bénéfices attendus

Ce projet a pour but d’apprendre aux stagiaires de notre formation les bases de la chirurgie chez les rongeurs et qu'ils soient ensuite autorisés à pratiquer la chirurgie. Tout concepteur ou réalisateur de projet en expérimentation animale a l'obligation d'acquérir et de maintenir les compétences qui lui seront nécessaires pour l'accomplissement de ses projets. Notre formation fait partie des formations réglementaires agréées par le ministère de l'agriculture et de la souveraineté alimentaire. Elle entre donc parfaitement dans le cadre de l'aquisition de compétences pour les personnels souhaitant pratiquer la chirurgie sur les rongeurs dans le cadre de leurs projets.

Procédures

Les animaux seront soumis à des injections intra-péritonéales d'anesthésiants chimiques sous anesthésie gazeuse. Ils subiront ensuite des opérations chirurgicales: - deux opérations de canulation de vaisseaux sanguins chez des rats (entre 1h et 1h30 pour l'opération complète). - une opération de castration chez la souris (30 min d'opération max). Afin d'éviter de potentielles douleurs post-opératoires, tous les animaux sont mis à mort avant leur réveil.

Impact sur les animaux

Les opérations chirurgicales sont des sources potentielles de douleurs, essentiellement post-opératoires. Les animaux seront traités préventivement pour les douleurs per-opératoires et ils seront mis à mort avant leur réveil pour supprimer toute douleur post-opératoire.

Devenir

Les animaux seront mis à mort immédiatement à la fin des opérations chirurgicales afin d'éviter d'éventuelles douleurs post-opératoires après le réveil.

Remplacement

L'objectif est de former des stagiaires aux principaux gestes chirurgicaux chez les rongeurs. Il est difficile d'envisager cela uniquement sur des dispositifs artificiels. L'entraînement à la réalisation des points de sutures est réalisé sur des dispositifs articifiels.

Réduction

Cette formation comprenait à l'origine 4 séances de travaux pratiques sur les animaux. Petit à petit, nous avons réduit le nombre de séances de travaux pratiques, ce qui a permis de fait de réduire le nombre d'animaux utilisés. Il n'y a plus que 2 séances de travaux pratiques aujourd'hui. Avec l'aide du service audiovisuel de l'Université, nous avons réalisé des vidéos commentées et légendées des différentes opérations chirurgicales réalisées par les stagiaires. Cela nous permet de montrer les opérations aux stagiaires de façon très efficace et sans avoir à faire des démonstrations sur des animaux.

Raffinement

Les animaux sont hébergés en groupe sociaux d'une dizaine d'individus avec présence systématique de dispositifs d'enrichissement ( bâtons à ronger, tunnel en carton, maisonnette en plastique...). Les animaux sont acclimatés dans les locaux pendant au moins une semaine. Les souris et les rats sont hébergés dans des pièces différentes. Les animaux sont surveillés quotidiennement par du personnel qualifié. Seuls les animaux en parfaite santé seront intégrés dans les procédures de chirurgie.

Choix des espèces

Les rongeurs sont les animaux les plus utilisés en expérimentation animale. D’autre part, notre formation est spécifique aux rongeurs. Les animaux utilisés sont de jeunes adultes. Ils sont ainsi atteint leur taille adulte, mais ne possèdent pas trop de tissu adipeux sous-cutané, ce qui pourrait compliquer les opérations chirurgicales pour des stagiaires peu expérimentés.

10 cochons, de jeunes femelles de 150 kg, vont être opérés sous anesthésie profonde et tués avant tout réveil. Chaque animal subit une laparotomie et une préparation des vaisseaux de l'utérus pendant une intervention de trois heures maximum, destinée à tester l'ajout d'une molécule anti-oxydante lors de la conservation des greffons utérins. Le porteur justifie l'absence de réveil par des procédures chirurgicales incompatibles avec un maintien en vie dans de bonnes conditions. Il affirme qu'aucun remplacement n'est possible et retient le porc pour la proximité de son anatomie abdominale et pelvienne avec celle de l'humain.

Objectifs

La transplantation utérine est un traitement chirurgical curatif de l’infertilité d’origine utérine pure. Ses indications théoriques sont bien supérieures aux possibilités de don du vivant en intrafamilial. Cette pénurie de transplants utérins nous oriente vers des greffons de qualité inférieure qui souffre d’autant plus durant leur transport. La période entre le prélèvement du transplant chez les donneurs et sa revascularisation chez le receveur est particulièrement critique. La préservation des organes pendant ce temps est principalement basée sur la mise en hypothermie de ceux-ci afin de diminuer leur métabolisme. Aussi, notre projet consiste en l’évaluation de l’ajout d’une molécule anti-oxydante au cours de cette période de préservation hypothermique, dans l’objectif d’une diminution des lésions causées durant cette période critique.

Bénéfices attendus

L’évaluation de modalités innovantes de préservation dans ce modèle pré-clinique porcin permettra de proposer en transplantation utérine de nouvelles modalités en clinique humaine avant une éventuelle autorisation d’application en clinique par l’Agence de BioMédecine.

Procédures

Procédure unique sous anesthésie générale profonde, Procédure sans réveil (maximum 3h)- Anesthésie générale (30min)- Laparotomie (30 min)- Préparation vasculaire du transplant (1h)- Prélèvement de sang (15 min)- Euthanasie sous anesthésie générale profonde (10 min)- Puis prélèvements de l’utérus (50 min)

Impact sur les animaux

Procédure sans réveil, après anesthésie profonde longue (3h maximum) pouvant causer un stress

Devenir

L’ensemble des procédures chirurgicales réalisées ne permettant pas un réveil et un maintien en vie dans de bonnes conditions, aussi l’ensemble des animaux seront mis à mort à la fin de l’expérimentation, sous procédure complète d’anesthésie profonde.

Remplacement

L'étude des paramètres de perfusion/évaluation d’un organe, compatibles avec une transplantation ne peut se concevoir que dans un modèle animal pré-clinique (donneur), il n’existe pas de remplacement possible pour ces expérimentations qui répondent cependant aux exigences de réduction et de raffinement. Cependant, de façon à réduire le nombre d’animaux utilisés, l’étude de la revascularisation des organes après la préservation hypothermique ne sera pas réalisée dans un modèle d’allo transplantation avec utilisation de sujets supplémentaires (receveurs) mais par la mise des organes sur machine de perfusion normothermique oxygénée.

Réduction

Les groupes de 5 animaux semblent suffisants pour permettre une analyse statistique des résultats. Les 2 groupes contrôles ayant déjà été réalisés dans une étude antérieure récente dans les mêmes conditions expérimentales, ne seront pas refaits permettant ainsi de diminuer le nombre d’animaux utilisés.

Raffinement

Avant protocole, selon leur taille et leur comportement, les animaux peuvent être hébergés par 1, 2 par boxes, au sein d’une même pièce. Un enrichissement alimentaire (fruits et/ou légumes) est apporté quotidiennement, un enrichissement par jeux (différentes activités) est apporté en rotation dans les boxes selon un programme hebdomadaire. Au moment du protocole : de façon à diminuer le stress, la souffrance et la douleur, toutes les procédures de ce projet seront réalisées chez ces animaux sous anesthésie générale et un traitement analgésique est donné en per-opératoire. Une table chauffante est utilisée lors de l’anesthésie générale et des procédures suivantes.

Choix des espèces

L’étude des paramètres de la préservation des organes et de leur reperfusion ne peut se concevoir que dans un modèle animal pré-clinique. L’anatomie abdominale et pelvienne ainsi que la physiologie du porc de 150 kg sont proches de celles de l’homme adulte et font donc de cette espèce un excellent modèle pré-clinique. Jeunes femelles, 150Kg (5-6 mois), similitude anatomique et physiologique avec un homme adulte au niveau abdominal et pelvien. Bien que l’anatomie de l’utérus porcin (bifide) diffère de celui de la femme, il reste un bon modèle dans notre projet de préservation de transplants vascularisés.

160 rats vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Le porteur les fait opérer par des binômes d'étudiants qui posent des cathéters fémoraux et jugulaires et repèrent la carotide et le nerf vague, pendant une intervention pouvant durer jusqu'à deux heures trente. Ces gestes servent à valider une qualification à la chirurgie expérimentale, non à produire des connaissances. Le porteur indique compléter la formation par des vidéos, des mannequins en plastique et des cadavres, tout en jugeant la pratique sur animal vivant "nécessaire" et conforme à l'agrément de la formation.

Objectifs

Nous formons des techniciens dans le domaine de la santé humaine et animale avec un objectif d’insertion rapide de 50% de la promotion en analyse et recherche biomédicale et dans des secteurs ayant recours à l’expérimentation animale, (EA). Dans le programme national de notre formation, des compétences sont exigées, Niveau 1 : « l’acquisition des gestes expérimentaux basiques sur l’animal de laboratoire » ; Niveau 2, « l’expérimentation dans le cadre d’études précliniques en évaluant l’effet de xénobiotiques en pharmacologie notamment sur l’animal de laboratoire. Parmi les missions futures de nos diplômés, il est clairement indiqué, qu’ils devront « participer à des activités mettant en œuvre de l’expérimentation sur les animaux de laboratoire au cours d’études précliniques ». Notre responsabilité en tant que formateur est de répondre au mieux à ces exigences pour envoyer sur le marché du travail des diplômés compétents, qualifiés et capables de réaliser des procédures dans les conditions les plus respectueuses de l’animal et de son environnement avec une connaissance approfondie des lois et de l’éthique. A propos de l’utilisation des animaux à des fins d’enseignement supérieur, la CNEA (22/05/2019), recommande « d’inciter les filières techniques et les filières générales de l’enseignement supérieur à proposer précocement aux étudiants qui seraient amenés à utiliser des animaux à des fins scientifiques, de suivre une formation réglementaire adaptée à minima de niveau applicateur ». C’est pourquoi nous organisons pour nos étudiants en 1ère et en 2ème année, la formation applicateur niveau 2/A spécifique aux modèles rongeurs. En 3ème année, nous leurs proposons de poursuivre ces apprentissages en suivant la formation réglementaire « Initiation à la chirurgie expérimentale » inscrite dans le programme de notre enseignement. Et pour évaluer et valider leurs compétences acquises en EA au cours de leur cursus, nos étudiants auront une épreuve technique finale de pose de cathéters vasculaires veineux chez le rat. Au préalable, ils assisteront à une démonstration de la chirurgie puis ils rédigeront un protocole étape par étape corrigé par l’enseignant. Ils s’entraineront sur supports non vivants puis sur cadavres de rats avant de passer in vivo. Le quota d'encadrement sera d'1 encadrant pour 4 étudiants et nous demandons ici, l'autorisation de réaliser ces séances dans notre établissement.

Bénéfices attendus

À l’issue de cette formation, les étudiants de troisième année obtiendront la qualification à la formation réglementaire "Initiation à la chirurgie expérimentale". Ils auront appris à définir le cadre réglementaire et technique de la chirurgie expérimentale, à conduire un protocole chirurgical dans des conditions d’asepsie et acquis un certain nombre de gestes techniques. L'accent est mis sur l'amélioration des compétences éthiques en matière de bien-être animal et d'éthique de l'expérimentation animale. L'objectif est de former des étudiants capables de travailler avec respect envers les animaux et de mettre en pratique ces compétences éthiques dans leur future carrière. Cette formation réglementaire répond également à l'obligation d'enseigner l'éthique et les bonnes pratiques en matière d'expérimentation animale, ainsi qu'aux objectifs du programme national de notre formation visant à impliquer les diplômés dans des activités expérimentales sur des animaux de laboratoire lors d'études précliniques. L'objectif est de former des techniciens compétents et qualifiés, capables de réaliser des procédures expérimentales sur des animaux dans le plus grand respect de l'animal et de son environnement, tout en ayant une connaissance approfondie des lois et de l'éthique relative à l'expérimentation animale. En offrant cette formation, l'institution permet aux étudiants d'améliorer leurs perspectives de stages, d'alternances et d'emplois, tout en garantissant une formation de qualité répondant aux besoins du secteur de l'expérimentation animale. Nous tenons à souligner l'importance de maintenir les formations réglementaires de niveau 2/A et d'Initiation à la chirurgie expérimentale en raison de la forte demande pour les techniciens qualifiés en expérimentation animale sur le marché de l'emploi local. Les employeurs, notamment les industries pharmaceutiques et les sociétés d'expérimentation animale, apprécient grandement ces formations, comme en témoignent les nombreux étudiants diplômés qui sont embauchés sans expérience professionnelle préalable. Un partenariat privilégié avec ces entreprises locales permet également de proposer des opportunités de stages, d'alternances et d'emplois aux étudiants qualifiés.

Procédures

Seule une injection de buprénorphine en s/c d’une durée de 5 à 10 secondes sera faite sur le rat vigile puis il sera déposé 30 min après, dans la boite à induction du poste d'anesthésie gazeuse. Apres induction de l'anesthésie par voie gazeuse, le rat endormi recevra une injection intrapéritonéale de mélange anesthésique chimique. La réalisation du cathétérismes fémoral et jugulaire se fera sur animal anesthésié ainsi que la recherche exploratrice pour le repérage anatomique de la carotide et du nerf vague. Un prélèvement d'1 ml de sang par voie jugulaire sera réalisé pour congélation en vue de la réalisation d’un test des comètes sur cellules sanguines de rat (TP de génotoxicité que nous réalisons avec les étudiants dans le cadre du module d’enseignement sur les méthodes alternatives). Les procédures sont sans réveil, les animaux anesthésiés seront ensuite euthanasiés. La durée maximale de l'intervention sur l’animal anesthésié sera de 2h30 minutes.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou les effets potentiellement indésirables sur les animaux sont minimisés au maximum. Toutefois, en tout début de protocole, l’administration sous cutanée de l’analgésique pratiquée sur l’animal vigile peut potentiellement être une source de douleur et de stress, bien qu’elle soit de très courte durée. La plupart des actes pratiqués ensuite se font sur un animal analgésié puis anesthésié d’abord par voie gazeuse suivi d’une injection du mélange anesthésique et la procédure est sans réveil. Il reste cependant un point important au cours de cette procédure qui est la surveillance et la gestion du niveau d’anesthésie de l’animal par le binôme d’étudiant et l’encadrant et ce jusqu’à l’euthanasie finale. Si malgré tout, des complications survenaient durant cette période avec un réveil partiel de l’animal et qu’il s’avérait impossible pour les étudiants et l’encadrant de le maintenir au stade chirurgical de l’anesthésie avec les moyens décrits dans la procédure alors une euthanasie serait immédiatement pratiquée.

Devenir

Les animaux anesthésiés sont euthanasiés en fin de procédure selon les méthodes réglementaires. La chirurgie effectuée ne permet pas le réveil de l'animal à l'issue de la procédure. C'est une procédure sans réveil.

Remplacement

Le recours à la pratique sur animal pour les cathétérismes vasculaires est nécessaire à la formation des personnes qui réalisent des actes de chirurgie sur animaux. Elle fait partie intégrante et est conforme à l’agrément de cette formation réglementaire « Initiation à la chirurgie expérimentale ». Pour limiter l’utilisation de l’animal : -Nous passons des vidéos d'entrainement à la préparation du matériel et à la réalisation des différents actes de cathétérismes afin que les étudiants mentalisent les procédures. -Les étudiants s’entrainent sur supports non vivants : rats mannequins en plastique équipés de tubes transparents changeables au niveau jugulaire, carotidien pour évaluer l’importance du sens de l’introduction du cathéter, des ligatures (nombre, serrage) et de leurs emplacements par rapport au biseau du cathéter et également sur cadavres de rats. -Nous mettons en place des TP virtuels également pour les entrainer à la pose de cathéters. Actuellement, nous travaillons également à l’utilisation de la réalité virtuelle et de la réalité augmentée pour former nos étudiants à l’apprentissage de certains gestes de chirurgie. Un TP de réalisation d’une trachéotomie et d’une pose de cathéter jugulaire virtuelle sur le rat est déjà fonctionnel et fait par nos étudiants de 1ère année. -Nous travaillons aux remplacements des enseignements par des méthodes in silico au moyen de logiciels comme Cardiolab, Ileum et de Virtual Physiology que nous venons d’acquérir. -Pour les 4 séances de démonstration de pose de cathéters, nous envisageons d’ici 2024-25, de recourir progressivement à la vidéo étape par étape pour éviter l’utilisation d’un rat et ainsi réduire le nombre de rats utilisés à 28 par an. Néanmoins les gestes de chirurgie, l’anesthésie, la préparation du champ opératoire stérile se doivent d’être pratiqués sur les rongeurs pour cette formation réglementaire et pour ces futurs techniciens en expérimentation animale.

Réduction

Cet enseignement est mis en place pour au maximum 56 étudiants soit 28 binômes en 3ème année, ce nombre peut être inférieur selon les années. Nous aurons ainsi 4 groupes de TP de 14 étudiants au maximum plus 4 démonstrations de pose de cathéters sur rat par l’enseignant. A raison d’un rat par binôme, cela conduira à utiliser au maximum 32 rats par an. Pour les 4 séances de démonstration de pose de cathéters, nous envisageons de recourir progressivement à la vidéo étape par étape d’ici 2024-25, pour éviter l’utilisation d’un rat et ainsi réduire le nombre de rats utilisés à 28 par an. Nous avons fait le choix d’un rat par binôme pour limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en permettant malgré tout, à chaque étudiant de poser un cathéter veineux et d’être à tour de rôle soit chirurgien, soit assistant avec les tâches spécifiques associées. Les étudiants sont ainsi tous mis en condition pour réaliser le travail de chirurgie en conditions stériles, pour gérer une anesthésie, pour mettre en œuvre les gestes de chirurgie. Ceci permet d’éviter d’utiliser un nombre trop important d’animaux, une expérimentation trop longue et les complications inhérentes à la gestion d’une anesthésie prolongée afin que les procédures expérimentales se déroulent dans les conditions les plus respectueuses de l’animal et de son environnement. Ce nombre est calculé au plus juste et limité au strict nécessaire pour que les étudiants soient en mesure de réaliser les procédures et d’acquérir les gestes techniques des cathétérismes vasculaires dans le cadre réglementaire.

Raffinement

Les animaux sont systématiquement amenés en salle d’expérimentation, une heure avant le début de la séance, afin de s’acclimater. Des recommandations sont rappelées aux étudiants à chaque séance afin que les manipulations aient lieu dans le calme. Les étudiants ont été formés lors de procédures classe légère à l'évaluation du bien-être animal et à compléter à chaque séance des fiches de suivi individuel des animaux (prenant en compte leur poids, leur comportement, leur aspect). La pesée, l’anesthésie des rats, la tonte et la désinfection des zones opératoires sont pratiquées dans une pièce annexe à la salle d’expérimentation. Une analgésie préalable est réalisée 30 min avant l’induction de l’anesthésie pratiquée par voie gazeuse de limiter le stress de l’animal et éviter toute douleur due à l’injection consécutive du mélange anesthésique. L’animal anesthésié, tondu et désinfecté est ramené en salle d’expérimentation puis disposé sur une table d’opération. Sa température corporelle est maintenue à l’aide d’un tapis chauffant équipé d’une sonde rectale, ses yeux sont hydratés. Une analgésie locale avec un anesthésique en spray est également pratiquée après chaque incision et avant de procéder à la pose des cathéters. Nous avons fait le choix de permettre à chaque étudiant de poser un cathéter veineux et d’être à tour de rôle soit chirurgien, soit assistant avec les tâches spécifiques associées. Les étudiants sont ainsi tous mis en condition pour réaliser le travail de chirurgie en conditions stériles, pour gérer une anesthésie, pour mettre en œuvre les gestes de chirurgie. Cela permet d’éviter une expérimentation trop longue et les complications inhérentes à la gestion d’une anesthésie prolongée pour que les procédures expérimentales se déroulent dans les conditions les plus respectueuses de l’animal et de son environnement. Conformément à la réglementation, 4 étudiants seront encadrés par un enseignant ou un technicien qualifié. Le respect du bien-être animal est au cœur de l’approche pédagogique employée pendant la séance et les encadrants sont qualifiés à l’expérimentation animale et à la chirurgie. Ils veillent ainsi à enseigner les bonnes pratiques pour la réalisation des gestes techniques dans un cadre éthique et réglementaire.

Choix des espèces

Le rat est le modèle préconisé pour la réalisation des cathétérismes vasculaires dans la formation réglementaire « Initiation à la chirurgie expérimentale ». La taille de ce modèle animal est adaptée pour la pose des cathéters et l’apprentissage de ces techniques. C’est par ailleurs un animal docile, ce qui facilite la manipulation par les étudiants et les rassure. Par ailleurs dans le monde professionnel dans lequel exerceront nos futurs diplômés, le rat est le modèle utilisé en recherche préclinique. Ainsi est-il utilisé en recherche fondamentale et dans la plupart des tests de toxicité décrits par les normes OCDE ainsi que dans beaucoup d’essais précliniques. Nous utilisons des rats adultes de taille suffisante (300 à 350 g), pour faciliter la pose de cathéters par les étudiants. Ces animaux possèdent moins de tissu adipeux que des rats plus âgés. L'anesthésie est ainsi moins risquée car le tissu adipeux piège l’anesthésique, ce qui expose l’animal à un surdosage. Ils ont de plus des veines souples et des artères non cassantes et plus faciles à dégager (moins de tissu adipeux) pour la pose de cathéters. Nous aurons recours à des rats de réforme autant que possible.

320 cochons vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, dans des procédures classées sans réveil. Chaque animal subit une intervention de huit heures avec pose de quatre drains thoraciques et injection de six à huit fausses tumeurs, pour former des praticiens à la biopsie pulmonaire robot-assistée. Le porteur reconnaît qu'un modèle de remplacement à partir de poumons de porcs de boucherie est en développement, mais dit continuer d'utiliser des animaux vivants faute de disponibilité. Il justifie la mise à mort par le fait qu'il ne serait pas éthique de garder en vie des animaux porteurs de pseudotumeurs pulmonaires.

Objectifs

Le cancer est l’une des principales causes de mortalité dans le monde, à l’origine de près de 10 millions de décès en 2020, soit presque un décès sur six. Cette même année, le cancer du poumon a enregistré 2,21 millions de cas. Un robot a été développé afin d’améliorer la prise en charge de patients atteints de cancer du poumon. Il permet d’assister le chirurgien pour la réalisation de biopsies (prélèvement d'un fragment de tissu ou d'organe pour l’analyse au microscope) de façon mini-invasive par système endoluminal, c’est-à-dire en passant par les voies naturelles (arbre bronchique). Cette technologie innovante permet ainsi d’obtenir des échantillons même lorsque les nodules cancéreux sont petits et situés dans le poumon périphérique, relativement difficile d’accès. La procédure robot-assistée sera conduite sous tutorat sur un modèle animal présentant des pseudotumeurs (fausses tumeurs implantées sous anesthésie générale le jour de la formation et représentées en 3D dans le système robotisé).

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de former plus de 600 médecins, pneumologues, chirurgiens et leurs assistants, à pratiquer des biopsies pulmonaires par abord chirurgical mini-invasif robot-assisté chez des patients atteints de cancer du poumon.

Procédures

Les animaux sont anesthésiés pendant toute la procédure qui dure 8 heures et inclut une injection intramusculaire pour la sédation, la pose de 4 drains thoraciques, 6 à 8 injections percutanées de petites biotumeurs de la taille d'un pois chiche, des examens scanners non invasifs et la réalisation de biopsies pulmonaires.

Impact sur les animaux

Les nuisances et effets indésirables éventuels pour les animaux sont liés aux actes suivants : -Anesthésie : injection intra-musculaire, pose de cathéter à la veine auriculaire, risque d’hyperthermie maligne, risque de défaillance cardiorespiratoire -Injection pulmonaire : réaction inflammatoire, saignement, pneumothorax

Devenir

L’ensemble des animaux sera mis à mort en fin d’étude car il ne serait pas éthique de garder en vie des animaux présentant des pseudotumeurs pulmonaires.

Remplacement

Les premières phases de formation se déroulent sur des modèles alternatifs (simulation virtuelle, modèle en plastique, sujet anatomique). Mais il reste nécessaire d’évoluer sur un modèle vivant vascularisé, avec mouvements cardio respiratoires, pour former au mieux les chirurgiens aux conditions réelles. La possibilité de développer un modèle ex vivo utilisant des poumons de porcs issus de la filière bouchère est à l’étude. Des prototypes sont en cours de développement mais des difficultés sont encore à résoudre, notamment pour expédier en Europe les modèles fabriqués aux USA. Nous les utiliserons dès qu’ils seront disponibles, ce qui peut encore prendre des mois voire des années. Période pendant laquelle nous nous devons de continuer à former le personnel médical pour améliorer la prise en charge et la qualité du diagnostic pour les patients atteints de cancer.

Réduction

Cette formation robotique s’adresse à un chirurgien et à son aide (Infirmière de bloc opératoire IBOD ou chirurgien). 1 seul animal est utilisé par équipe de deux personnes.

Raffinement

Les cochons sont acclimatés et hébergés en groupe sociaux dans de larges box enrichis de jeux à mâcher et de balles, avec des conditions d’ambiances contrôlées et une musique d’ambiance douce. Ils sont douchés quotidiennement à l’eau tiède et un programme de familiarisation basé sur la distribution de récompenses facilite les interactions avec les soigneurs. Les animaux sont anesthésiés pour le transfert d’une salle opératoire à l’autre, et pour toutes les procédures, avec une gestion de la douleur sous contrôle vétérinaire. Des points limites sont définis pour arrêter la procédure en cas de souffrance.

Choix des espèces

Des porcs charcutiers d’environ 70kg (soit 5- 6 mois d’âge) seront utilisés, leur anatomie pulmonaire est comparable à celle de l’humain et le diamètre de leurs bronches permet le passage de la sonde flexible du robot de biopsie.