Procédures sans réveil

95 porcs vont être utilisés, opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil. Chez 75 d'entre eux une ischémie cardiaque est provoquée puis reperfusée, avec suivi par IRM et prélèvements sanguins, pour évaluer un dispositif médical de photobiomodulation, les 20 autres étant utilisés pour en tester la sécurité. Le porteur indique que l'instabilité peut déclencher des arythmies et estime à 30 % le risque de décès malgré la réanimation. Il présente le porc comme le "modèle le plus pertinent" du fait d'une anatomie cardiaque proche de l'humain, et destine les données au marquage CE et à la FDA.

Objectifs

L'infarctus du myocarde se définit comme la nécrose d'une partie du muscle cardiaque, lorsque cette zone n'est plus irriguée par les artères coronaires qui lui apportent l'oxygène véhiculé par le sang. La prise en charge de l’infarctus du myocarde consiste à rétablir le flux sanguin en débouchant l’artère (reperfusion) le plus rapidement possible après le début des symptômes. Bien que cette reperfusion soit obligatoire pour la survie du patient, elle engendre par elle-même des répercussions que l’on associe aux problèmes d’ischémie/reperfusion qui peuvent induire des phénomènes de mort tissulaire jusqu’à plusieurs jours après la reperfusion. La thérapie par Photobiomodulation (PBM) se définit comme une irradiation lumineuse athermique et non ionisante aux longueurs d’ondes visible et proche infrarouge, pour stimuler la consommation d’oxygène en phase d’hypoxie ou stimuler la réponse cellulaire et tissulaire afin d’améliorer la cicatrisation des tissus et en réduire l’inflammation. Nous développons un nouveau dispositif médical (DM) innovant utilisant les principes de la PBM, véritable rupture technologique avec les approches thérapeutiques proposées actuellement. Nos travaux préliminaires sur la première version de notre dispositif médical ont montré des résultats pertinents en termes d’efficacité de notre dispositif médical pour améliorer la fonction myocardique après reperfusion. L’objectif de cette étude préclinique est d’évaluer une version améliorée de notre dispositif médical et de notre thérapie par PBM avec preuve statistique. Pour cette étude en phase aiguë, sans réveil, 95 porcs seront nécessaires pour fournir les informations suffisantes pour aller vers un projet de phase clinique chez l'homme : - Étude de sécurité et de performance sur 20 porcs sains - Étude d’efficacité sur 75 porcs présentant une pathologie induite (ischémie cardiaque suivie d’une reperfusion) : 25 témoins, 25 traités par PBM dose 1 et 25 traités par PBM dose 2. Le modèle utilisé est le porc adulte de taille réduite qui présente une anatomie coronaire et cardiaque très semblable à l’homme et cela fait du porc le modèle le plus pertinent pour étudier les mécanismes de l'ischémie reperfusion. Tous les animaux seront profondément endormis sous anesthésie générale, avec une prise en charge de la douleur. En fin de procédure, tous les animaux seront euthanasiés pour les prélèvements histologiques.

Bénéfices attendus

Ce projet nous permettra : - pour l’étude sur la sécurité et la performance du dispositif médical, DM (20 porcs sains) : • de fournir les éléments pour instruire une partie de l'analyse de risque de notre DM. Étudier et, si besoin, modifier des points faibles rencontrés sur notre DM lors de sa mise en place et lors de son utilisation. Cette étude doit aussi nous permettre de fournir des informations pour instruire nos dossiers réglementaires (dossier technique pour le marquage CE) • de valider et de disposer d'éléments tangibles et quantifiables de la capacité de notre DM à délivrer la dose photonique déterminée de façon fiable et reproductible. - pour l’étude sur l’efficacité du DM (75 porcs présentant une pathologie cardiaque induite): • de démontrer que le traitement par PBM à 2 doses différentes améliore la fonction myocardique et diminue la lésion d’ischémie et de reperfusion cardiaque comparativement au groupe Témoin non traité. Nous voulons développer un produit qui permet d’irradier le cœur in situ par PBM pour pallier significativement les effets de la reperfusion lors de la prise en charge de l’infarctus aigu du myocarde. Sur la base des résultats obtenus, nous pourrons soumettre une étude préclinique d’efficacité en phase chronique et dans les circonstances de non-risques potentiels (sécurité, performance et efficacité du dispositif médical), un essai pilote d’étude clinique sera proposé afin d’évaluer notre traitement par PBM chez des patients présentant une ischémie cardiaque. Cette nouvelle approche thérapeutique pourrait réduire significativement les lésions et la perte de la fonction cardiaque suite aux phénomènes délétères de la reperfusion suivant l’ischémie.

Procédures

La procédure est sans réveil et sera réalisée sous anesthésie générale durant toute la procédure. Les animaux seront prémédiqués, intubés et anesthésiés durant toute l’intervention. L’oxymétrie sera contrôlée par un capteur approprié qui vérifiera la saturation en oxygène. Durant l’intervention, les porcs seront sous un mélange O2/air et sous perfusion d’un agent anesthésique et sous perfusion lente d’antalgique. Cette anesthésie permettra à l’animal d’être en anesthésie profonde et sans souffrance. - La procédure chirurgicale sera réalisée sur tous les animaux, 1 seule fois, avec un suivi pendant 5h de la procédure, puis euthanasie (animal toujours placé sous AG) - Le suivi par imagerie IRM sera réalisé sur tous les animaux sous AG - Prélèvements sanguins (via le cathéter veineux central) sur tous les animaux, 3 fois, durant la procédure. - Prélèvements du cœur après euthanasie.

Impact sur les animaux

Cette procédure en phase aiguë est sans réveil. Tous les animaux seront placés sous anesthésie générale durant toute la procédure, avec une prise en charge continue de la douleur. Le stress éventuel auquel l’animal pourrait avoir été induit avant son arrivée au bloc, ainsi que son état général sont controlés par un suivi des marqueurs que nous utilisons lors de la mise sous anesthésie générale. Les effets indésirables attendus pourraient survenir lors de l’étude d’efficacité du DM, pendant la phase d’ischémie cardiaque et lors de la phase de reperfusion : une trop forte instabilité hémodynamique pourrait entraîner des arythmies et des fibrillations auriculo-ventriculaires. Des manœuvres de réanimation (massages cardiaques et défibrillation par électrochocs) ainsi qu’une médication appropriée (anti-arythmiques, vasoconstricteurs, protecteur membranaire…) sont prévues afin de minimiser les risques. Cependant, nous ne pouvons pas exclure un décès de l’animal qui sera prononcé après 50 minutes de réanimation non efficace. Selon notre expérience, ce risque s’élève à 30% des cas.

Devenir

A l’issue de la procédure, tous les animaux (toujours placés sous anesthésie générale) seront euthanasiés par injection veineuse de barbiturique afin de prélever le cœur qui sera observé macroscopiquement lors de l’explantation. Des échantillons seront ultérieurement étudiés par analyse histologique et biologique afin de nous permettre d’observer d’éventuelles lésions tissulaires, de quantifier la zone à risque et d’évaluer ainsi la sécurité de notre dispositif médical implanté in vivo.

Remplacement

Les effets de la PBM ont été testés au préalable sur des cellules cardiaques en cultures et sur des embryons de poulet. Ils se poursuivent encore actuellement sur des études in vitro de respiration mitochondriale de cardiomyocytes humains soumis à la PBM. Cependant, afin d’évaluer notre dispositif médical (DM) à taille réelle (similaire à celui qui sera utilisé chez l’homme) et dans un cadre réglementaire, nous avons besoin d’utiliser un modèle animal pour étudier sa sécurité et son efficacité et pour évaluer les risques de première utilisation.

Réduction

Pour cette étude, le nombre total d'animaux a été défini pour permettre de disposer d'éléments suffisants pour passer chez l'homme. Pour l’étude d’efficacité, cet effectif permettra de réaliser des statistiques sur les groupes traités par PBM comparativement au groupe témoin. Après expérimentation, du matériel biologique (organes, tissus) pourra être prélevé. Dans le cadre d’une collaboration dans la même structure d’expérimentation avec une autre équipe travaillant sur le sujet de l'ischémie/reperfusion, les données et tissus issus du lot témoin et des prélèvements pourront éventuellement servir pour les besoins d’autres études non liées à ce protocole et ainsi éviter d’utiliser des animaux supplémentaires. L'ensemble des informations recueillies chez l'animal "proche de l'homme" seront utilisées pour le dossier de demande de marquage européen (CE) et pour les autorités Américaines (FDA). .

Raffinement

Pour réduire le mal être et la souffrance de l’animal lors de nos interventions : - L’entrée des porcs dans la structure expérimentale est programmée de façon à fournir aux animaux un environnement optimum (mise en loge d’expérimentation au minimum 7 jours avant l’intervention, avec un enrichissement du milieu). - Les porcs sont hébergés dans les conditions adaptées à leur espèce, logés sur copeaux, en groupes sociaux, avec jeux à leur disposition. Un suivi quotidien leur est apporté. Un vétérinaire assure le suivi sanitaire - Pour le transport vers le site d’expérimentation, l’animal déjà isolé dans un box de l’animalerie à proximité de ses congénères la veille de son départ (pour la mise a jeun), est tranquillisé par un sédatif - Les animaux seront placés sous anesthésie générale pendant toute la procédure, avec une prise en charge de la douleur (perfusion continue et lente d’antalgique durant toute la procédure d’ischémie et de reperfusion) - Durant la procédure sous anesthésie générale, la température corporelle des animaux sera maintenue grâce à une couverture chauffante ou des bouillottes d’eau chaude (dont l’eau chaude sera régulièrement renouvelée). - Pour la mise à mort, l’animal est toujours placé sous anesthésie générale avant induction d’une surcharge de barbiturique.

Choix des espèces

L’espèce animale choisie pour notre étude est le porc adulte de taille réduite (âgés de >24 mois, 55-70kg). Ce stade physiologique et cette taille "adulte" est nécessaire pour tester notre dispositif médical et être au plus près des conditions humaines. L'anatomie vasculaire est à ce stade plus proche de l’homme, ce qui en fait un modèle parfaitement adapté pour nos essais précliniques. Cette lignée nous permet de faire notre étude sur des porcs adultes représentatifs de l’âge où surviennent les accidents vasculaires cardiaques. Selon notre expérience, le porc charcutier (de type Large White) est moins intéressant, car pris à un âge très jeune (de 3 à 4 mois et pesant de ce fait 40/60 kg) pour avoir un poids manipulable, il présente une anatomie vasculaire plus éloignée et moins prédictive de ce qui se passe chez l’homme adulte. . Nous utiliserons des porcs adultes de taille réduite, d’âge supérieur à 2 ans, de sexe mâle (castré) ou femelle, ayant un poids compris entre 55 et 70 kg. L’éleveur est le fournisseur exclusif de cette souche de porcs. Nous avons des données expérimentales importantes sur la lignée elle-même et sur ce type d’expérimentation nous permettant de limiter le nombre d’animaux à utiliser dans de nouveaux protocoles sans réveil de l’animal. Les résultats obtenus sur les animaux de cet âge sont convaincants et suffisants dans nos études. Ce modèle animal nous permet : - De travailler sur des animaux représentatifs de l’âge où surviennent les pathologies chez l’homme. - D’utiliser un dispositif médical qui sera l’exacte copie du dispositif médical utilisé en clinique humaine (exigence réglementaire) - De transposer les connaissances acquises vers une utilisation en clinique humaine.

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.