Mammifères "de rente"
Evaluation préclinique de produits de santé pour la cicatrisation – Modification
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Rats : 240
Cochons d'Inde : 120
Cochons : 288
Les essais de pansements, crèmes et sutures menés ici sont des tests demandés par un donneur d'ordre pour obtenir une autorisation de mise sur le marché. 320 souris, 240 rats, 120 cobayes et 288 cochons, 968 au total, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré à sévère. Chacun subit une chirurgie de 30 minutes à 3 heures pour créer des plaies, puis des changements de pansements avec ou sans anesthésie selon l'espèce, et l'échec d'un produit peut laisser une plaie mal cicatrisée ou infectée. Sur le remplacement, le porteur affirme seulement que leur utilisation "est requise dans la réglementation" et qu'il n'existe "pas de méthode alternative" pour évaluer ces produits.
Objectifs
Ce projet vise à évaluer la tolérance (ou sécurité) ainsi que la performance (ou efficacité) des produits de santé en cicatrisation (exemple : pansements, crèmes, sutures...). Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir le bon rétablissement des patients après chirurgie, et pour garantir leur 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 avant de proposer un produit sur le marché. Compte-tenu de la complexité des mécanismes de régulation d'un organisme vivant, le recours au modèle animal est nécessaire pour répondre aux objectifs du projet.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir dans différents modèles animaux des données de performance et/ou de tolérance des produits de santé en cicatrisation. Ainsi, il est possible d'étudier ces produits en vue de répondre aux exigences des autorités réglementaires dans l'obtention d'une autorisation de mise sur le marché, élargissant l’offre et améliorant ainsi les chances de guérison et le confort des patients humains traités.
Procédures
Pour l'ensemble des procédures, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin de créer les plaies et y appliquer le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 30 minutes et 3h). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et/ou gazeuse) et analgésie. Des prélèvements sanguins peuvent être réalisés en cours d'étude. 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). Des observations des plaies et des changes de pansements auront régulièrement lieu, avec ou sans anesthésie selon les espèces. Plus rarement, des biopsies pourront également avoir lieu sous anesthésie générale si nécessaire.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont, selon les procédures, les suivants : - douleur et stress liés à la chirurgie, contrôlés par la prise d’analgésique (morphinique) et par la réalisation d’une anesthésie générale. Un suivi a minima quotidien des animaux permet de détecter les signes de douleur et d’adapter le traitement analgésique en conséquence pour diminuer autant que possible ces nuisances. - mauvaise cicatrisation / infection des plaies liée à un article test ne fonctionnant pas comme prévu. - présence d’un pansement secondaire pour protéger les plaies et les articles appliqués ainsi que les risques d’infection. L’intégrité de ce pansement secondaire est vérifiée quotidiennement et peut éventuellement gêner l’animal. - perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours, contrôlée par le suivi quotidien du transit et/ou de l’alimentation et la mise en place de mesures de soutien, jusqu’à la reprise d’un comportement alimentaire normal et spontané. Les mesures mises en place peuvent être par exemple : mise à disposition d’aliments plus appétant (friandises), distribution d’un aliment de convalescence (prise spontanée ou assistée) ...
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 ou sur les plaies elles-mêmes via des analyses microbiologiques. En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
L’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation. A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de santé en cicatrisation.
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". Les études de screening précédemment citées permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêts 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
Des mesures sont mises en place 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’établissement utilisateur. Ensuite, et avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations. Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (en fonction de l'espèce : jouets, éléments de nidification…), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements alimentaires…) - La douleur des animaux : la chirurgie est réalisée sous anesthésie et analgésie (à base de morphiniques). En phase post-opératoire, ces suivis sont renforcés et des soins post-opératoires spécifiques peuvent être mis en place (surveillance et éventuellement réfection additionnelle des pansements (en plus de ceux prévus les jours de lecture), nettoyage des plaies à chaque réfection de pansement, prolongation du traitement analgésique post-opératoire). La douleur liée aux prises de sang éventuelle peut être maitrisée par la réalisation de la prise de sang sous anesthésie générale (injectable et/ou volatile, lors d'une phase de chirurgie par exemple), ou locale, ou encore sous sédation légère.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie en fonction des attentes du test et les similarités avec l’homme : - Structure de la peau et processus de cicatrisation similaires chez les porcins. - Plus d’exsudation des plaies chez les porcins que chez les rongeurs. - Processus normal de cicatrisation des rongeurs par contraction, comme certains types de plaies chez l’Homme (par exemple, plaies de brulures) - Lorsqu’un phénotype/génotype diabétique est nécessaire pour une étude, les espèces de petite taille, telles que les rats et les souris, sont privilégiées car ces lignées sont plus facilement générées et maintenues. - Les petits animaux (rat, souris, cobayes) sont souvent utilisés pour des raisons de facilité d’utilisation (actes techniques plus facilement réalisables car animaux moins lourds, hébergement de plus petite taille). Les critères pris en considération dans le choix du stade de développement sont les suivants : 1.Suivi des recommandations des textes de référence Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. 2.Propriétés intrinsèques du produit à tester En l’absence de recommandation particulière dans le(s) texte(s) de référence et si la nature du produit le requière, le stade de développement est pertinemment sélectionné. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée. 3.Cas particulier des porcs Pas de recommandation spécifique réglementaire d’où choix d’utiliser des porcs domestiques en croissance (âgés d’au moins 8 semaines). Etant donné les conditions d’hébergement, le comportement social et la manipulation des animaux, l’utilisation de porcs en croissance est la plus appropriée dans ce projet.
Validation de la sécurité cutanée et de l’efficacité d’un mode d’application d’ultrasons focalisés pour l’occlusion des veines superficielles et profondes dans le modèle mouton
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Toutes tuées à l'issue pour qu'on prélève la veine traitée, 36 brebis vont être utilisées pour régler une nouvelle sonde d'ultrasons focalisés destinée à obstruer des varices. Certaines sont tuées sous anesthésie avant tout réveil, d'autres sont suivies trente jours après une séance d'une à trois heures sous anesthésie générale, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Jusqu'à seize zones de tir par patte servent à chercher la puissance maximale qui ne brûle pas la peau, et le porteur mentionne des brûlures légères "non systématique" ainsi qu'une boiterie possible après traitement. Il vise un traitement "une fois et demie plus rapide" pour égaler les "technologies concurrentes", et retient la brebis pour le calibre et la profondeur de sa veine saphène, les veines du lapin étant jugées trop petites et la peau du cochon peu favorable aux ultrasons.
Objectifs
Les varices touchent aujourd'hui jusqu'à 30 % de la population mondiale. Plusieurs techniques sont développées pour traiter la pathologie mais la plupart sont invasives. La technologie des ultrasons focalisés permet d'obstruer des veines malades sans incision. Une sonde émet des ultrasons qui traversent la peau et se concentrent sur la veine à traiter, où ils produisent un échauffement local. Le geste est guidé en temps réel par échographie. Un traitement de ce type est déjà pratiqué chez l'homme pour les varices situées entre 9 et 24 mm sous la peau. Une nouvelle sonde, de plus grand diamètre, a été mise au point : elle permet d'atteindre des veines situées jusqu'à environ 39 mm sous la peau. Le but de cette étude est de mettre au point et de valider, avec cette nouvelle sonde, trois façons d'envoyer les ultrasons, adaptées chacune à une profondeur différente : de 6 à 15 mm, de 15 à 24 mm et de 24 à 39 mm sous la peau. Ces trois modes d'émission visent à rendre le traitement environ une fois et demie plus rapide qu'aujourd'hui ce qui permet d'avoir une durée de traitement similaire aux technologies concurrentes et donc qui fait des ultrasons la technologie la plus optimale pour le patient (rapide et non invasive). Avant tout passage chez l'animal, des essais sont réalisés sur des tissus prélevés afin de réduire la fourchette de réglages. Chez l'animal, il s'agit ensuite de : • déterminer, pour chaque mode d'émission et chaque profondeur, la puissance maximale qui ne provoque pas de brûlure de la peau ; • comparer, pour le mode d'émission déjà employé chez l'homme, la limite mesurée chez l'animal à la valeur déjà validée chez l'homme, afin de savoir comment transposer les résultats ; • vérifier que le traitement obstrue effectivement la veine, mode par mode puis avec les trois modes enchaînés ; • vérifier que le traitement n'abîme pas les tissus situés autour de la veine ni la peau. Des traitements sans réveil de l'animal et des traitements suivis de 30 jours seront réalisés afin de constater les effets du traitement après une période d'activité de l'animal.
Bénéfices attendus
À court terme, l'étude permet de mieux comprendre le comportement des ultrasons focalisés de haute intensité délivrés avec déplacement du point focal, en particulier aux profondeurs extrêmes de la plage : très superficielle, où le risque de dommage entre la peau et la veine est le plus élevé, et profonde, où l'atténuation et la défocalisation deviennent limitantes. Les paramètres étudiés (vitesse de déplacement, rapport cyclique, fréquence de répétition, enveloppe du signal) et leur influence sur le seuil de tolérance cutanée et sur l'occlusion pourront être analysés directement, ce qui permettra d'ajuster ces paramètres jusqu'à obtenir le traitement le plus efficace. À long terme, le bénéfice pour les personnes serait de disposer d'un traitement non invasif des varices dont la durée soit comparable à celle des techniques concurrentes, et dont les critères d'éligibilité soient élargis : la couverture d'une plage de 6 à 39 mm sous la peau, au lieu de 9 à 24 mm aujourd'hui, permettrait de proposer le traitement à un plus grand nombre de patients sans incision. La réduction attendue de la durée de la procédure grâce aux nouvelles impulsions ultrasonores d'un facteur d'environ 1,5 contribuerait également à limiter la durée d'immobilisation du patient. Actuellement un traitement dure quarante cinq minutes et cette amélioration permettrait de passer à un traitement d'une durée inférieure à trente minutes.
Procédures
Les animaux sont soumis à un traitement avec des ondes ultrasonores focalisées sous anesthésie générale pendant 1 à 3 heures, en une unique intervention.
Impact sur les animaux
Les manipulations des animaux peuvent induire du stress lié à l'approche, la contention des animaux et l'administration de médicaments par voie intra-musculaire. Les effets indésirables pouvant apparaître après un traitement de la veine sont des brûlures légères de la peau non systématique.
Devenir
Les animaux seront mis à mort après l’étude, en effet il est nécessaire, pour garder et analyser les données de l’étude, d’exciser la veine traitée ce qui demande la mise à mort de l’animal. Des analyses histologiques sont ensuite réalisées sur la veine traitée.
Remplacement
Plusieurs alternatives sont mises en place pour remplacer les animaux dans les procédures de tests. L’alternative non animale disponible est la simulation numérique, elle constitue la première approche dans une étude et permet de connaitre les premières caractéristiques des améliorations proposées sur les procédures de traitement. Or il existe des incertitudes importantes (propriété des tissus connues avec une précision insuffisante, dynamique du flux sanguin, lien peu documenté entre température, temps d’exposition et dommages biologiques…) qui ne permettent pas de réaliser l’ensemble de l’étude sur ces simulations. En effet, la simualtion numérique ne permet pas d’effectuer des simulations thermiques suffisamment précises. D’autre part, avec les paramètres envisagés, il est possible que les tirs engendrent des effets indésirables au niveau de la peau qui ne peuvent pas être simulés. Une partie des expérimentations sur animaux vivants a été remplacée par la réalisation d’expériences ex-vivo. Ceci nous permet d’avoir des premières connaissances sur les tailles et la localisation des lésions qui vont être obtenues. Par ailleurs, le tissu utilisé est homogène. On ne peut pas évaluer les risques sur la peau d’un animal et il ne présente pas de vascularisation nécessaire pour évaluer les performances de l’impulsion d’ultrasons focalisés à haute intensité étudiée. Sont également mises en place des recherches sur une nouvelle technique pour remplacer l’expérience de la sécurité à la peau avec un "phantom" (substitut = papier thermosensible). Dans cette étude, nous chercherons à valider cette nouvelle approche pour remplacer au maximum le nombre d’animaux nécessaires sur la partie sécurité à la peau.
Réduction
Les études visent deux grands axes : la sécurité à la peau et les performances de la nouvelle procédure de traitement. Pour réduire le nombre d'animaux utilisés, ces deux objectifs sont étudiés sur deux zones différentes du corps du même animal : la sécurité à la peau sur l'aine, les performances sur les deux veines saphènes. Le maximum d'emplacements disponibles sur chaque patte est utilisé pour l'étude de sécurité (jusqu'à 16 zones par patte). Les veines traitées sont prélevées après chaque étude afin de conserver des preuves précliniques et de réduire ainsi le nombre de brebis nécessaires. Le nombre d'animaux nécessaires est de 36. Chaque lot comporte 3 brebis, soit 6 veines : les autorités réglementaires demandent au moins 5 échantillons par lot, soit 3 animaux (6 veines), pour démontrer l'efficacité d'un dispositif médical. Les lots seront utilisés pour valider l'efficacité du traitement et la sécurité à la peau de plusieurs impulsions ultrasonores.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupes sociaux dans des boxes collectifs dans les conditions standards. Les enrichissements consistent en du foin distribué à volonté, des granulés distribués au sol et la mise à disposition de pierres à sel. Une période d’acclimatation de 5-7 jours est respectée et mise à profit afin d’habtuer les brebis à la présence de l’Homme et à la maipulation (approche de l’animal, contention) lors de la ditribution de nourriture et les changes de litière. Les animaux seront anesthésiés et analgésiés sur l’ensemble du traitement avec les ultrasons focalisés à haute intensité ce qui permettra une absence totale de douleur et une limitation du stress engendré par les manipulations. Si des signes de douleur sont perçus pendant le traitement (augmentation du rythme cardiaque lors des pulses), un analgésique sera administré. En cas de douleurs post traitement (repérées par une légère boiterie), les animaux recevront des analgésiques pendant quelques jours. Des points limites précis et spécifiques ont été déterminés et seront appliqués.
Choix des espèces
D’après notre expérience préclinique, la brebis constitue le meilleur modèle pour ces études. Ses veines ont un calibre suffisant (diamètre supérieur à la taille d’une lésion engendrée par un pulse délivré par notre système) et la saphène latérale est à une profondeur accessible par notre dispositif. Par ailleurs elle couvre une plage de profondeur qui nous permet de tester l'ensemble des impulsions de notre système. De même les nerfs fibulaire et tibial sont à la bonne profondeur sous la peau à l’endroit où le nerf sciatique se divise. Par comparaison, les veines de lapin sont trop petites et la composition de la peau du cochon n’est pas favorable à la bonne propagation des ultrasons à la fréquence ultrasonore d’étude. Nous utiliserons des animaux adultes pour disposer du plus grand nombre de zones de tir possible et de la latitude nécessaire à l’étude des profondeurs de traitement (au moins 4 cm de profondeur sous la peau, pour les tirs les plus profonds).
Impact du stress thermique subi in utero sur le contenu en petits ARN non codants des spermatozoïdes ovins produist à l’âge adulte (RESIST) – partie 4/4
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Transportées deux heures, munies d'une éponge vaginale et injectées dix fois, 40 brebis donneuses sont tuées pour que leurs embryons soient collectés sur l'utérus après la mort. Les 120 embryons mâles sont transférés par chirurgie sous anesthésie générale dans 120 brebis receveuses, et 30 des quelque 60 brebis gestantes passent le dernier mois de gestation en bâtiment à 30 °C le jour et 25 °C la nuit, avec un risque d'avortement ou de mise-bas précoce. Les agneaux mâles subissent ensuite cinq prises de sang et des collectes de semence, jusqu'à environ neuf mois. Au total, 220 moutons sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour savoir si la chaleur subie avant la naissance modifie les spermatozoïdes. Les receveuses non gestantes, puis les mères après le sevrage, retournent au troupeau, et les mâles sont tués pour prélever leurs organes, dont les testicules et la prostate.
Objectifs
Dans un contexte de changement climatique, ce projet vise à étudier les conséquences d’une exposition à des températures élevées pendant la fin de la gestation sur le développement de la descendance chez les ovins. L’hypothèse posée par l’étude est qu’une exposition à la chaleur pendant la vie fœtale peut modifier le fonctionnement du placenta et affecter le développement de différents organes chez la descendance. Une attention particulière sera portée au développement de l’appareil reproducteur mâle, car des altérations de la qualité ou de la quantité des spermatozoïdes pourraient avoir des conséquences sur la fertilité et les performances de reproduction. Les analyses porteront notamment sur des mécanismes épigénétiques, qui permettent à notre environnement d'influencer le fonctionnement de certains gènes, sans modifier notre ADN. L’étude repose sur la comparaison d’animaux présentant des capacités différentes de tolérance à la chaleur, élevés dans des conditions climatiques contrastées. Les objectifs scientifiques sont de caractériser les effets du stress thermique sur le fœtus, d’évaluer ses conséquences à long terme sur le développement de la descendance mâle et d’identifier les mécanismes biologiques favorisant l’adaptation aux fortes températures et leur origine. Ce projet se déroulera sur 4 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à mieux comprendre les conséquences de l’augmentation des températures liée au changement climatique sur les animaux d’élevage. Plus particulièrement, il étudie l’impact d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement fœtal, le poids à la naissance, la croissance des individus et les capacités de reproduction des animaux à l’âge adulte. Les chercheurs souhaitent déterminer si une exposition à des températures élevées avant la naissance peut avoir des effets durables sur le développement des animaux. Ils étudieront également les mécanismes naturels qui permettent à certains animaux de mieux résister à la chaleur que d’autres et chercheront à savoir si cette capacité d’adaptation dépend principalement de la mère ou des échanges entre la mère et le fœtus pendant la gestation. Les résultats attendus permettront de mieux comprendre comment les animaux s’adaptent aux fortes chaleurs et comment ces adaptations peuvent influencer leur santé et leurs performances de reproduction. À plus long terme, ces connaissances pourraient contribuer au développement de stratégies permettant de limiter les effets négatifs des épisodes de chaleur sur les animaux d’élevage et ainsi aider les filières agricoles à faire face aux conséquences du changement climatique.
Procédures
Les donneuses d’embryons subiront un transport de 2 heures entre l'EU1 et l'EU2, une pose d'éponge par voie intravaginale, une série de 8 injections par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile (EU1). Si les inséminations sont faites avec de la semence congelée, une laparoscopie sera réalisée sur chacune des brebis à inséminer (EU4). Le temps d’intervention de cet acte se compte en minutes (3 à 5 min par brebis). Concernant les receveuses, une pose d'éponge par voie intra-vaginale, une injection par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile et une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie pour le transfert d’embryons (30 minutes) seront réalisées (EU2 et 3). Durée de chaque injection : quelques secondes. 3 prises de sang seront effectuées sur l’ensemble des 60 mères gestantes (à 110 jours, 125 et ~147 jours de gestation). 30 de ces brebis gestantes subiront un stress thermique en bâtiment à ambiance contrôlé durant tout le dernier mois de gestation (30°C en journée et 25°C la nuit). Les descendants mâles subiront 5 prises de sang (naissance, 1, 3, 6 et 9 mois) et des collectes de semence (3 éjaculats par mâles à partir de 8 mois d’âge ; EU2). La durée d'une prise de sang est d'une à deux minutes, contention comprise et celle de la collecte d’un éjaculat de quelques minutes.
Impact sur les animaux
Le transport entre l'EU2 et l'EU1 et la découverte d’un nouvel environnement pourra engendrer un stress transitoire chez les femelles. Certains effets indésirables liés à l’anesthésie et la chirurgie peuvent survenir (hypothermie et douleurs post-opératoires). Le stress thermique pourrait entrainer une hyperthermie sur les brebis avec des difficultés de régulation de température corporelle et respiratoire dues également au dernier stade de gestation. Un risque d’avortement ou de mise-bas précoce pourrait survenir. Un petit hématome pourrait apparaitre à la jugulaire, lié aux quelques prises de sang effectuées. Enfin, le stress généré par l’ensemble des manipulations pourrait également apporter une nuisance supplémentaire.
Devenir
Pour des raisons de compatibilité avec les objectifs de l’étude, la collecte des embryons sera réalisée sur les utérus post-mortem. Les 40 femelles donneuses d'embryons seront donc euthanasiées. Les 120 embryons mâles collectés seront remis en place dans 120 femelles receveuses synchronisées. Toutes celles non gestantes, qui ne seront donc pas intégrées à la suite de la procédure (stress thermique) retourneront au sein du troupeau d’origine (N~60). Toutes celles qui seront gestantes entreront dans l’étape suivante de la procédure (N~60). En fin de procédure, ces mères pourront retourner dans le troupeau d’origine après Le SEVRAGE des descendants. Les descendants mâles seront mis à mort à la fin de l’expérimentation afin de collecter les organes nécessaires à l’étude fonctionnelle de l’impact du dérèglement climatique. L’étude portant sur divers organes, dont les testicules et la prostate, une approche par biopsie n’est pas compatible. Leur retour au sein du troupeau n’est également plus possible (reproduction compromise).
Remplacement
Il n’existe actuellement aucune méthode alternative permettant d’étudier de manière fiable les conséquences d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement des animaux après leur naissance et jusqu’à l’âge adulte. Les objectifs du projet nécessitent d’évaluer les interactions complexes entre la mère, le placenta et le fœtus, ainsi que leurs effets à long terme sur la croissance, la santé et la reproduction de la descendance. Les modèles cellulaires ou les cultures de tissus disponibles aujourd’hui ne permettent pas de reproduire l’ensemble des mécanismes biologiques qui se déroulent au cours de la gestation ni d’évaluer leurs conséquences sur l’organisme entier. Ils ne permettent notamment pas d’étudier les effets de la chaleur sur les échanges entre la mère et le fœtus, ni les répercussions de cette exposition sur le développement futur de l’animal. L’utilisation d’animaux est donc indispensable pour atteindre les objectifs scientifiques du projet et améliorer les connaissances sur les conséquences du changement climatique pour les animaux d’élevage.
Réduction
Le nombre d’animaux a été optimisé de façon à obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement valides. En ce sens, le nombre d’animaux inclus dans ce projet a été déterminé de manière à obtenir des résultats scientifiquement fiables tout en limitant au maximum leur utilisation. Les connaissances actuelles ne permettent pas encore de prédire précisément les effets d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement futur des animaux. De plus, certaines caractéristiques biologiques étudiées présentent naturellement une forte variabilité entre individus. Le projet prévoit donc le suivi de 60 descendants mâles issus de mères réparties dans différents groupes expérimentaux, avec ou sans exposition à la chaleur pendant la fin de la gestation. Cette organisation permettra de comparer les effets des conditions étudiées tout en tenant compte de la variabilité naturelle observée entre les animaux. Le nombre d’animaux a également été calculé pour compenser les pertes pouvant survenir au cours de l’expérimentation, notamment lorsqu’une gestation n’aboutit pas ou lorsqu’un animal ne peut pas être inclus dans toutes les étapes du suivi. Afin d’obtenir les 60 descendants nécessaires à l’étude, 120 femelles receveuses seront incluses dans le protocole. 40 femelles donneuses seront également nécessaires pour produire les embryons transférés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe, conformément à leur comportement naturel, dans des espaces adaptés avec une litière paillée et différents enrichissements permettant de favoriser leur confort et leurs comportements habituels. Les interventions chirurgicales nécessaires à l’insémination intra-utérine (éventuelle) et au transfert des embryons seront réalisées sous anesthésie générale avec une prise en charge adaptée de la douleur avant, pendant et après l’intervention. Des mesures complémentaires seront mises en place pour assurer le confort des animaux, notamment le maintien de leur température corporelle pendant et après la chirurgie. Les techniques utilisées sont choisies afin de limiter au maximum le caractère invasif des interventions et de favoriser une récupération rapide. Les prélèvements sanguins seront réalisés par du personnel qualifié et expérimenté selon des méthodes couramment utilisées en élevage. Ces actes sont de courte durée et n’entraînent qu’une gêne légère et temporaire. Les animaux seront habitués à la présence des soigneurs et manipulés dans des conditions visant à réduire leur stress. Après chaque prélèvement, une récompense alimentaire leur sera distribuée. L’état de santé et le comportement des animaux seront surveillés quotidiennement pendant toute la durée du projet. En cas d’apparition d’un problème de santé ou de signes de douleur, un traitement approprié sera administré sous la supervision du vétérinaire référent afin de limiter au maximum toute souffrance.
Choix des espèces
Les ovins ont été choisis en raison de leur reproduction saisonnée, soumise au stress thermique soit en fin de gestation, soit en début de gestation (selon les pratiques des éleveurs). De plus les avantages biologiques apportés par cette espèce (temps de gestation court et taille des animaux) permettent aux ovins de servir de modèle pour d’autres espèces et notamment les gros ruminants. Cette étude permettra d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance. Mais également d’identifier les mécanismes de thermo-adaptation et leur origine, en comparant deux races ovines ayant des capacités de résilience différentes au stress thermique (race française vs Brésilienne). Toutes les femelles (donneuses et receveuses) seront des adultes sexuellement matures. Les animaux générés après mise-bas seront des agneaux mâles et ils seront suivi jusqu’à un stade post-puberté (~9 mois d’âge). Ces animaux permettront d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance.
Mise au point et caractérisation d’une nouvelle procédure d’induction d’infarctus du myocarde
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Sous anesthésie générale, de jeunes porcs de deux mois et demi reçoivent une injection d'alcool dans une artère coronaire qui provoque un infarctus étendu, puis passent des échocardiographies sous sédation, certains pendant quatre-vingt-dix jours de suivi. 20 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et le porteur juge "probable" que plusieurs meurent d'un arrêt cardio-respiratoire malgré la réanimation. Il reconnaît que l'infarctus peut être douloureux chez l'humain, mais affirme ne pas avoir observé de douleur chez les porcs, faute de "différences comportementales" avant et après, sans dire comment il les a évaluées. Une seconde chirurgie d'environ deux heures se termine par leur mise à mort, pour prélever le cœur.
Objectifs
L'infarctus du myocarde (crise cardiaque) est une destruction d’une partie du cœur due à un manque de sang et d’oxygène (ischémie). Cela se produit lorsqu’une artère coronaire (vaisseau sanguin apportant le sang et l’oxygène au cœur) s’obstrue. Les lésions forment une zone tissulaire morte dite infarcie qui ne permet plus une bonne contraction du cœur. Il faut savoir qu’il y a environ 100000 infarctus du myocarde en France tous les ans, et que ceux-ci entraînent des séquelles amenant d’importantes hospitalisations pour insuffisance cardiaque chez les patients survivants. Le développement de cette insuffisance cardiaque est lié à un remodelage cardiaque, c’est-à-dire à une modification profonde de la morphologie du cœur. Dans ce contexte, l’objectif principal du projet est de développer et caractériser un modèle porcin reproduisant le remodelage cardiaque consécutif à l’infarctus. L’acte principal est d’injecter directement dans une artère coronaire de l’alcool qui provoque la création d’un thrombus massif induisant ainsi l’infarctus. Ce modèle avec une zone de mort cellulaire étendue et stable et avec une faible variation de lésions est conçu comme un support préclinique pour l’évaluation de nouvelles stratégies thérapeutiques protégeant le cœur contre le remodelage post-infarctus. Actuellement, par leur caractère préclinique, les modèles animaux sont une étape indispensable pour tester des stratégies cardioprotectrices permettant de réduire les conséquences de l’infarctus du myocarde. La fréquence cardiaque, la taille du cœur, l’anatomie coronaire, l’innervation du porc sont très proches de celle de l’Homme. Le plan général du projet est de réaliser un infarctus induit par une alcoolisation et de le caractériser par des échocardiographies et une analyse tissulaire après prélèvement de la totalité du cœur. Seule l’utilisation d’animaux permet d’atteindre l’objectif du projet, qui doit rester proche de la réalité clinique humaine pour rester scientifiquement valable, et l’anesthésie/analgésie seront adaptées afin de n’induire aucune souffrance inutile. Nous pensons obtenir des résultats démontrant la pertinence de cette nouvelle procédure et l’utiliser ensuite dans des projets utilisant des stratégies permettant de lutter contre l’insuffisance cardiaque.
Bénéfices attendus
Le projet permet d’évaluer une nouvelle procédure d’induction d’infarctus du myocarde liée à un fort remodelage. Cela permettra ensuite de tester de manière très prédictive des stratégies de protection cardiaque, dont les résultats bénéfiques à long terme valent autant pour la santé humaine que pour la santé animale, et jouent sur l’amélioration globale de la qualité de vie, grâce à une amélioration de la fonction cardiaque.
Procédures
Chaque animal sera soumis 2 fois à une chirurgie réalisée sous anesthésie générale d’environ 2 heures, dont une sera suivie de la mise à mort. Il est aussi prévu 2 échocardiographies totalement indolore sous sédation d’environ 30 minutes (+2 autres échocardiographies pour les porcs suivi 90 jours). Un total de 60mL de sang sera prélevé pendant les 2 anesthésies.
Impact sur les animaux
Il est probable qu’un certain nombre d’animaux fassent des arrêts cardio-respiratoires, qui malgré toutes les tentatives de réanimation, ne se résoudront pas par une reprise du bon fonctionnement du cœur : ces animaux seront déclarés décédés et exclus du projet. Les nuisances ou effets indésirables per-chirurgicaux sont classiques à toute chirurgie : douleur, hypothermie, saignement, hypercoagulation, infection. Aucun effet indésirable n’est attendu après la mise en place de l’infarctus du myocarde, hormis lorsque les animaux sont suivis sur une longue période, pendant laquelle peuvent subvenir : baisse du poids et de l’appétit, apparition d’œdème, modification du comportement et de la respiration. Les différentes manipulations post-chirurgicales (soins et échocardiographies) n’engendrent aucune nuisance ou effet indésirable, hormis un stress possible de l’animal.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort pour récupérer le coeur afin d'en faire l'étude histologique.
Remplacement
Aucune méthode alternative ne permet actuellement de tester totalement une stratégie d’induction d’infarctus cardiaque sans passer finalement par l’expérimentation animale, et par leur caractère préclinique, les modèles animaux restent une étape indispensable. Seule l’utilisation d’animaux permet d’atteindre l’objectif du projet, qui doit rester proche de la réalité clinique pour rester scientifiquement acceptable.
Réduction
Il est prévu d’utiliser le minimum d’animaux pour chaque lot testé, en contrôlant leur nombre par des méthodes statistiques et en restant en accord avec les études publiées similaires.
Raffinement
Des antalgiques, des anesthésiques et des tranquillisants sont utilisées à des doses adaptées. Il est à noter que chez l’Humain, l’infarctus en lui-même peut entrainer de la douleur, mais dans nos conditions expérimentales, elle n’a pas été constatée (pas de différences comportementales entre avant et après l’infarctus). L’hébergement est conforme à la législation et est adapté au mieux (température, lumière, ventilation) pour assurer le bien-être des animaux. Ils bénéficient quotidiennement de sciure pour satisfaire leurs réflexes de fouissage, et d’objets « manipulables » pour améliorer leur qualité de vie. Des points-limites ont été définis et seront appliqués.
Choix des espèces
L’animal choisi est le modèle le plus adapté pour ce projet, et validé depuis plusieurs années dans notre laboratoire. Le porc, par sa fréquence cardiaque, la taille de son myocarde, son anatomie coronaire, son innervation et l’absence de circulation collatérale native, est un modèle proche de l’Homme. Il permet de réaliser des études précliniques très prédictives sur le plan cardiovasculaire. A 2 mois ½ (30kg), âge minimal souhaité et poids maximal souhaité. Ce sont donc de jeunes animaux sevrés prépubères.
Travaux Pratiques d’Obstétrique : césarienne de brebis par voie paramédiane
- Enseignement supérieur
Préparées, anesthésiées puis opérées par des groupes de deux ou trois étudiants vétérinaires de cinquième année, 320 brebis gravides en fin de gestation subissent une césarienne d'environ une heure, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un cathéter est posé à la jugulaire, et le porteur prévoit après l'opération des douleurs cutanées et abdominales, une gêne à la marche et des complications possibles comme des saignements, une plaie qui se rouvre ou une infection. L'exercice est noté, chaque étudiant devant valider huit "incontournables" dans un logiciel d'évaluation. Une fois passé le délai d'attente "viande" des médicaments administrés, les brebis partent à l'abattoir, et le résumé ne dit rien du sort des agneaux extraits par césarienne.
Objectifs
Réalisation d'une césarienne par des étudiants vétérinaires de 5eme année dans un contexte académique hospitalier. Les objectifs comprennent la préparation de l’animal, la participation aux étapes chirurgicales, l’évaluation des besoins anesthésiques et analgésiques, la surveillance du réveil et le suivi postopératoire. Les compétences mise en oeuvre lors de ces travaux pratiques sont évaluées individuellement avec le logiciel CompetVet Eval. L'étudiant doit valider 8 incontournables et obtenir au moins 2 évaluations lors de cette rotation de travaux pratiques. Les étudiants réalisent l'ensemble des actes sous supervision, ils peuvent être assistés s'ils en éprouvent le besoin ou si l'encadrant le juge nécessaire.
Bénéfices attendus
Le bénéfice immédiat attendu est l’acquisition de compétences pratiques et de raisonnement clinique dans un cadre supervisé, en complément de la simulation et des stages. À plus long terme, cette formation vise à préparer les futurs vétérinaires aux interventions obstétricales et à la prise en charge la douleur chez les ruminants. Cette séance conforte aussi de manière plus générale l'acquisition de compétences nécessaires lors d'actes médicaux et chirurgicaux dans leur globalité quelle que soit l'espèce considérée. Le bénéfice potentiel concerne ainsi la qualité des soins et le bien-être des animaux pris en charge en pratique vétérinaire.
Procédures
Une procédure chirurgicale sous anesthésie (césarienne) d'une durée d'une heure environ
Impact sur les animaux
Les brebis seront soumises à une césarienne sous anesthésie et analgésie. Malgré les mesures de raffinement mises en œuvre, les manipulations, la contention et les injections peuvent entraîner un stress transitoire et une douleur brève au point d’injection. La pose d'un catéther à la veine jugulaire pourra occasionner une douleur brève et, éventuellement, un hématome local. L’intervention peut entraîner une douleur cutanée et abdominale postopératoire, une gêne à la locomotion et une diminution transitoire de l’appétit ou de l’activité. Cependant, tous les animaux reprennent généralement leur alimentation dès leur placement en parc après réveil. La DAP prévoit une nociception faible à modérée au cours des 24 à 48 premières heures postopératoires sous traitement analgésique. Les complications possibles comprennent notamment des saignements, une déhiscence de la plaie ou une infection. Ces complications font l’objet d'une surveillance spécifique et correspondent aux effets indésirables possibles après la réalisation d'un acte chirurgical par tout vétérinaire chez un ruminant.
Devenir
Au terme du délai d'attente "viande" des médicaments administrés, les animaux sont acheminés vers un abattoir agréé par un transporteur professionnel conformément à leur destinée initiale.
Remplacement
L’enseignement d'obstétrique s'appui d’abord sur des méthodes sans recours à l'animal vivant : apprentissage théorique associé à des activités en salle de simulation en 4eme année, et juste en amont de la chirurgie, deux demi-journées d'enseignement par simulation comprenant l’entraînement aux sutures sur reproductions tissulaires en silicone, aux gestes anesthésiques sur modèles de brebis, aux mises-bas sur mannequin et à la réanimation néonatale sur mannequin ventilable. Ces activités permettent de s'assurer de l’acquisition préalable des gestes techniques et remplacent une partie de l’apprentissage qui serait autrement réalisée sur les animaux. Le recours à des brebis vivantes concerne l’intégration de ces gestes dans une prise en charge complète : adaptation aux tissus vivants et aux conditions opératoires, appréciation des réponses de l’animal à l’anesthésie et à l’analgésie, surveillance du réveil, puis évaluation clinique de la douleur et de la récupération postopératoires. Les simulateurs utilisés permettent de préparer ces différentes étapes, mais ne reproduisent pas l’ensemble des réponses physiologiques ni leur évolution au cours du suivi. Le remplacement est donc partiel. L’intervention sur l'animal vivant est réservée à cette phase d’apprentissage intégré, après la préparation théorique et pratique sur simulateurs.
Réduction
Un à deux jours avant de réaliser l'opération, les étudiants réalisent des activités en salle de simulation durant 2 demi-journées (entrainement sutures sur reproductions tissulaires en silicone, anesthésies sur modèles brebis, mises-bas avec mannequin de vêlage, entraînement à la réanimation du nouveau-né sur mannequin veau ventilable...). Cela améliore leur niveau de confiance et leur efficacité, au bénéfice du bien-être des animaux. Ceci permet de réduire le nombre d'animaux utilisés. Le nombre d'animaux est limité en n'utilisant qu'une brebis par groupe de 2 ou (plus souvent) 3 étudiants.
Raffinement
Avant et après césarienne, les brebis sont entretenues, sur aire paillée, en parcs abrités, en groupes d'au moins 6 animaux, pour ne pas contrarier leur instinct grégaire. La ventilation du bâtiment est adaptée selon les conditions climatiques. Les manipulations sont réalisées de manière groupée pour limiter le stress induit. Les brebis sont nourries avec du foin à volonté, et un complément alimentaire appétant distribué par les animaliers matin et soir ; l'abreuvement est assuré par des abreuvoirs automatiques adaptés aux ovins.
Choix des espèces
Ces travaux cliniques sont conduits sur des animaux de l'espèce ovine qui, avec l'espèce bovine, constituent les espèces pour lesquelles les interventions obstétricales dont la césarienne sont couramment pratiquées en clientèle vétérinaire. La procédure portant sur une césarienne, les animaux opérés sont des brebis adultes gravides en fin de gestation.
Modèle d’insuffisance pancréatique exocrine chez le cochon : mise en place du modèle et évaluation de traitements
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Rendus malades d'une insuffisance pancréatique que le porteur juge "non compatible avec leur maintien en vie dans de bonnes conditions", 114 des 117 miniporcs Göttingen sont tués à l'issue, trois seulement pouvant être gardés en vie et réutilisés si la ligature échoue en cours d'opération. Ces cochons d'environ deux ans vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec une chirurgie de deux à quatre heures pour ligaturer un conduit du pancréas et parfois implanter des dispositifs d'administration et de prélèvement. Ils sont ensuite hébergés seuls jusqu'à la fin de l'étude, six semaines en général, nourris d'un régime enrichi en graisses, et peuvent recevoir des enzymes dans le duodénum jusqu'à trois fois après chaque repas pendant sept jours. Le porteur affirme que l'utilisation d'un "modèle animal reste nécessaire" et que le miniporc permet de "maximiser la pertinence des données obtenues".
Objectifs
L’insuffisance pancréatique exocrine (IPE) est une pathologie caractérisée par une diminution de la sécrétion d’enzymes digestives, entrainant une mauvaise digestion, en particulier des lipides, et des complications cliniques telles que la stéatorrhée, la perte de poids et des carences nutritionnelles. Elle est observée dans plusieurs contextes cliniques, notamment la pancréatite chronique, la mucoviscidose et certaines résections pancréatiques. À ce jour, la prise en charge repose principalement sur la supplémentation en enzymes pancréatiques, qui permet une amélioration symptomatique mais reste imparfaite, avec une variabilité importante de réponse interindividuelle et une efficacité parfois insuffisante, notamment en conditions de régime riche en lipides ou en cas d’altération sévère de la fonction pancréatique. Dans ce contexte, le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques nécessite des modèles précliniques pertinents reproduisant fidèlement la physiopathologie humaine. Le présent projet vise ainsi à établir et caractériser un modèle d’IPE induite par ligature du conduit pancréatique accessoire chez le miniporc Göttingen(PDL= Pancreatic Duct Ligation), une espèce dont la physiologie digestive est proche de celle de l’Homme. Plus spécifiquement, ce modèle permettra d’évaluer l’impact de différents régimes lipidiques sur la maldigestion, ainsi que l’efficacité de traitements enzymatiques substitutifs, dans une optique de validation d’un outil robuste pour le criblage et l’évaluation préclinique de nouvelles approches thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Sur le plan préclinique et translationnel, ce modèle constituera un outil pertinent pour évaluer l’efficacité de stratégies thérapeutiques existantes, telles que la supplémentation enzymatique, dans des conditions contrôlées et comparables à la clinique, et surtout il permettra de tester de nouvelles approches (e.g. formes galéniques améliorées, enzymes de nouvelle génération, combinaisons thérapeutiques...), en tenant compte de variables critiques comme la teneur en lipides du régime, qui influence fortement la réponse au traitement. Ceci répond à un besoin identifié, les traitements actuels présentant une efficacité variable et parfois insuffisante chez certains patients. À plus long terme, les résultats issus de ce modèle devraient contribuer à optimiser les stratégies thérapeutiques chez les patients atteints d’IPE, en améliorant le contrôle des symptômes digestifs, l’absorption des nutriments et la qualité de vie. Enfin, la disponibilité d’un modèle préclinique robuste et bien caractérisé pourrait permettre de rationaliser le développement de nouveaux traitements, contribuant ainsi à réduire l’incertitude lors du passage en clinique et, indirectement, à limiter le recours à des études animales supplémentaires en phase exploratoire.
Procédures
Les miniporcs subiront une chirurgie (Semaine 1, 1 fois, durée estimée de l’ordre de 2 h pour la seule induction du modèle, et jusqu'à 4h en cas d'implantation de dispositifs d'administration et de prélèvement). Ils seront ensuite hébergés individuellement jusqu'à la fin de l'étude (récupération post-chirurgicale, cicatrisation, maintien du catheter, collecte de féces). Des prélèvements sanguins pourront être réalisés avant chirurgie, avant changement de régime alimentaire (Semaine 5), avant traitement (e.g. Semaine 6), et en fin d’étude (soit minimum 4 fois (potentiellement jusqu'à 6 fois), durée de l’ordre de quelques minutes). Les animaux seront pesés environ 2 fois/semaine. En Semaine -1 et à partir de la Semaine 5, les animaux seront soumis à un régime enrichi en lipides selon leur groupe. Une supplémentation enzymatique et/ou un traitement pourront être administrés (selon leur groupe), généralement de manière aiguë ou répétée (max prévu : 2 fois par jour pendant 1 à 2 semaines). En cas d'administration dans le duodénum, elle sera réalisée jusqu'à 3 fois après chaque repas généralement pendant 7 jours (environ 1 min/administration). La durée standard de l’étude est de 6 semaines, avec une extension possible de 1 à 2 semaines dans certains cas particuliers.
Impact sur les animaux
Les nuisances associées à ce projet sont liées à la fois à l’intervention chirurgicale (risque de pancréatique iatrogène), à l’induction de l’IPE et aux procédures de suivi. La procédure chirurgicale est susceptible d’entraîner une douleur post-opératoire, une inflammation locale et un inconfort transitoire (malgré une analgésie pré et post-opératoire adaptées). La mise en place et la présence prolongée (le cas échéant) de dispositifs implantables peuvent entraîner un inconfort local transitoire au site d'implantation. Le modèle étudié vise à reproduire une maladie digestive entraînant une mauvaise digestion des aliments, en particulier des graisses. Cela pourra se traduire par des selles plus fréquentes, plus abondantes ou plus grasses, ainsi qu’une possible perte de poids ou un inconfort digestif. Les procédures expérimentales associées (notamment prélèvements sanguins, pesée et administration de substances le cas échéant) peuvent générer un stress transitoire lié à la contention et à la manipulation. Enfin, l’hébergement individuel, avec maintien de contacts physiques (portes avec barreau), pendant la récupération post chirurgicale et les phases de collecte des fèces, peut constituer une source de stress.
Devenir
Euthanasie, car ces animaux présenteront une insuffisance pancréatique exocrine non compatible avec leur maintien en vie dans de bonnes conditions. Uniquement pour ceux qui auraient subi le début de la chirurgie mais dont la ligature du canal aurait été rendue impossible, sans autre complication majeure nuisant à leur bien-être après le réveil : ces cochons pourraient être gardés en vie et réutilisés. Ce cas de figure reste très peu probable (3 animaux indiqués).
Remplacement
Le recours à l’animal est justifié par l’absence de méthodes alternatives permettant de reproduire la complexité de la digestion et de l’absorption des nutriments à l’échelle de l’organisme entier. Les modèles in vitro ou ex vivo ne permettent pas de mimer de manière satisfaisante les interactions entre sécrétions pancréatiques, transit intestinal, microbiote et absorption des lipides. De même, les approches in silico ne permettent pas à ce jour de prédire de façon fiable les effets de traitements sur la digestion dans un contexte pathologique. Ainsi, l’utilisation d’un modèle animal reste nécessaire pour répondre aux objectifs du projet. Le choix du miniporc, dont la physiologie digestive est proche de celle de l’Homme, permet de maximiser la pertinence des données obtenues.
Réduction
Le nombre d’animaux a été limité au strict nécessaire pour atteindre les objectifs scientifiques. Les études sont conçues avec des effectifs réduits (généralement 4 animaux par groupe), adaptés à la variabilité attendue des paramètres mesurés. La réalisation de mesures répétées chez un même animal (collectes fécales sur plusieurs jours, suivi longitudinal) permet d’augmenter la robustesse des données sans augmenter le nombre d’animaux. Par ailleurs, plusieurs conditions expérimentales peuvent être évaluées au sein d’une même étude, limitant le recours à des expérimentations supplémentaires. Enfin, les données issues de ce projet pourront être utilisées pour optimiser les études ultérieures, contribuant ainsi à une réduction globale du nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Le raffinement des méthodes expérimentales pour réduire au maximum la souffrance animale est mis en œuvre grâce à l'utilisation de points limites clairement établis, permettant d'euthanasier tout animal présentant des signes de douleur, de souffrance ou d'angoisse dépassant le cadre de l'étude. En cas de doute sur l’état général de l’animal, une évaluation approfondie sera réalisée quotidiennement jusqu'au retour aux paramètres physiologiques attendus ou jusqu’à atteinte des points limites. De plus, suite à la phase de chirurgie, un formulaire interne spécifique à l’espèce sera complété. Il intègre une évaluation de l’appétit, du poids, de l’attitude, de l’activité, et du comportement général de l’animal, ainsi que l’évaluation du comportement vis-à-vis de la zone de chirurgie et de la réaction lors de la palpation de la zone de chirurgie. Ce formulaire d’évaluation de la douleur permet de prendre les bonnes décisions en évitant toute souffrance animale inutile. Il est aussi mis en place un enrichissement complet dans l'hébergement des animaux (e.g. litière, plateformes, bacs de repos, jouets et musique, présence de congénères...). Pour les phases chirurgicales, les animaux sont anesthésiés et analgésiés selon un programme défini par un vétérinaire, afin de réduire au maximum toute douleur ou sensation de souffrance. De plus, la phase de chirurgie est raffinée au maximum, par la mise à disposition d’oxygène ou air ambiant à concentration ajustable, de tapis chauffants et/ou de lampes chauffantes et de soins pré- et postopératoires complets. Le recours à des dispositifs implantables constitue une mesure de raffinement spécifique : la littérature sur le porc montre que ces dispositifs chroniques permettent des prélèvements et administrations répétés avec un stress et une contention nettement réduits par rapport aux méthodes conventionnelles de contention/ponction directe.
Choix des espèces
Le choix du miniporc Göttingen repose sur la forte proximité anatomique, physiologique et fonctionnelle de son système digestif avec celui de l’Homme, en particulier en ce qui concerne la structure du pancréas, la sécrétion des enzymes digestives et la digestion des lipides. Cette espèce est reconnue comme un modèle pertinent en recherche translationnelle pour l’étude des pathologies pancréatiques et des troubles de la digestion, notamment en raison de profils enzymatiques et de mécanismes d’absorption intestinale comparables à ceux observés chez l’Homme. L’utilisation d’animaux adultes (environ 2 ans, d'environ 35 kg) permet de travailler sur un système digestif pleinement mature, limitant ainsi la variabilité liée au développement et améliorant la reproductibilité des données.
Evaluation de la sécurité préclinique de candidats médicaments en ophtalmologie chez les rongeurs et les non-rongeurs
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Rats : 240
Chiens : 80
Cochons : 80
Macaques à longue queue : 180
Avant tout essai chez l'humain, des candidats médicaments pour l'œil sont testés en série, à raison d'une dizaine d'études par an, sur 240 souris, 240 rats, 80 chiens, 80 cochons et 180 macaques à longue queue. Ces 820 individus reçoivent des gouttes oculaires parfois plusieurs fois par jour ou des injections dans l'œil, jusqu'à deux mois de traitement, avec prises de sang, prélèvements d'humeur aqueuse et biopsies, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Le porteur décrit dans les cas les plus marqués des paupières fermées, des rougeurs, des œdèmes de la conjonctive, une photophobie et des frottements répétés des yeux, et affirme que ces études ne sont menées que lorsqu'elles sont "indispensables". La plupart sont tués pour un examen anatomopathologique terminal, mais le champ structuré déclare 51 chiens, cochons et macaques gardés en vie, dont 33 réutilisés, 6 chiens proposés à l'adoption et 12 cochons et macaques rendus à l'élevage, ce dernier point n'apparaissant nulle part dans la narration.
Objectifs
-Contexte De nombreuses maladies des yeux ne disposent pas encore de traitements suffisamment efficaces. C'est le cas par exemple de certaines maladies de la rétine pouvant entraîner une perte de la vision, du glaucome ou encore de certaines atteintes de la surface de l'œil. Afin de répondre à ces besoins médicaux, de nouveaux médicaments sont en cours de développement. -Objectif principal Avant d'être testés chez l'Homme, les futurs médicaments doivent faire l'objet d'études de sécurité. Ces études, réalisées chez l'animal, permettent de vérifier qu'ils ne présentent pas de risques majeurs et de préparer leur évaluation lors des essais cliniques. -Finalités Ces études visent à : - identifier les éventuels effets indésirables du médicament ; - sélectionner les candidats médicaments les plus prometteurs ; - comprendre comment le médicament est distribué et éliminé par l'organisme ; - recueillir les informations nécessaires pour orienter la suite de son développement et préparer les études réglementaires. -Méthodologie Le candidat médicament est administré dans l'œil, en une ou plusieurs fois selon les objectifs de l'étude. Tout au long de l'étude, les animaux font l'objet d'un suivi attentif comprenant notamment : - l'observation de leur état de santé général ; - la mesure de différents paramètres biologiques ; - la réalisation d'examens ophtalmologiques ; - des prélèvements biologiques permettant d'analyser les effets du médicament. L'ensemble des résultats recueillis est ensuite analysé afin d'évaluer le profil de sécurité du candidat médicament et d'optimiser son développement. Cette approche contribue également à limiter le nombre d'études nécessaires en exploitant au mieux les données obtenues. Toutes espèces confondues, environ 10 études peuvent être réalisées chaque année.
Bénéfices attendus
Le principal bénéfice de ce projet est de contribuer au développement de traitements plus sûrs pour les maladies de l'œil. Avant qu'un nouveau médicament puisse être testé chez l'Homme, il est important de vérifier qu'il ne présente pas de risque majeur pour la santé. Les études réalisées dans le cadre de ce projet permettent d'identifier le plus tôt possible d'éventuels effets indésirables et de mieux comprendre le profil de sécurité des futurs traitements. Cette étape contribue à protéger les participants aux essais cliniques et, à terme, les futurs patients. Le projet permet également de recueillir des informations essentielles pour orienter le développement des nouveaux médicaments. Les résultats obtenus aident notamment à déterminer les doses les plus adaptées, à définir les examens de suivi nécessaires et à mieux évaluer l'équilibre entre l'efficacité attendue du traitement et ses éventuels effets indésirables. Ces études permettent aussi d'identifier les organes ou tissus qui pourraient être particulièrement sensibles au médicament. Cette connaissance facilite la détection précoce d'éventuels effets indésirables, qu'ils concernent les yeux ou d'autres parties de l'organisme. Par ailleurs, le projet contribue à identifier des indicateurs biologiques pouvant être utilisés dans les études ultérieures pour suivre l'action du traitement et détecter rapidement d'éventuels effets indésirables. Plus largement, les connaissances acquises permettent de mieux comprendre les mécanismes à l'origine de certains effets indésirables et d'améliorer les décisions prises tout au long du développement des futurs médicaments.
Procédures
Les animaux reçoivent le candidat médicament directement au niveau de l'œil (quelques secondes), soit en une seule administration, soit en plusieurs administrations selon le type de traitement étudié. La fréquence d'administration varie en fonction du médicament. Par exemple, des gouttes ophtalmiques peuvent être administrées plusieurs fois par jour, tandis que certaines injections dans l'œil peuvent être réalisées seulement une fois par mois. La durée totale du traitement peut aller jusqu'à deux mois. Lorsque des injections oculaires sont nécessaires (quelques minutes), elles sont réalisées dans des conditions de stérilité strictes, sous anesthésie locale et, si besoin, sous une anesthésie générale de courte durée afin d'assurer le confort de l'animal. Des prélèvements de sang ou d'autres échantillons biologiques (quelques minutes) peuvent également être réalisés au cours de l'étude pour analyses. Ces analyses permettent de mieux comprendre la façon dont le médicament agit dans l'organisme et d'évaluer son niveau d'exposition. Dans certains cas, de petits prélèvements de tissus ou de cellules peuvent être nécessaires (quelques minutes). Toutes ces procédures sont réalisées dans le respect des recommandations éthiques en vigueur, avec un nombre et un volume de prélèvements limités au strict nécessaire. Lorsque ces prélèvements nécessitent une intervention, celle-ci est effectuée sous anesthésie de courte durée et dans des conditions garantissant le bien-être des animaux. Des examens ophtalmologiques (quelques minutes) sont généralement réalisés avant le début du traitement, puis à intervalles réguliers pendant l'étude, et enfin à son terme. Selon la nature de l'examen, un collyre anesthésiant peut être administré afin de rendre l'œil temporairement insensible pour permettre la réalisation des mesures dans les meilleures conditions. L'ensemble de ces observations, examens et analyses permet de suivre l'état de santé des animaux, d'évaluer les effets du médicament sur l'œil et l'organisme, et de recueillir les informations nécessaires à son développement en toute sécurité.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables seront limités à une contrainte modérée. L’administration d’un candidat médicament par voie ophtalmique peut entraîner des effets indésirables oculaires, parfois accompagnés, dans les cas les plus marqués, d’effets systémiques. Ces effets peuvent être liés à l’actif étudié et/ou à la procédure d’administration, notamment lors d’injections intra- ou péri-oculaires. Chez les rongeurs comme chez les non-rongeurs, les effets indésirables oculaires se manifestent par des signes cliniques observés au niveau de l’œil et de la région périoculaire, tels qu’une fermeture des paupières, une rougeur et/ou un œdème conjonctival, un écoulement oculaire. Lors d’atteintes oculaires les plus marquées, ces effets locaux peuvent s'accompagner d'un retentissement sur le comportement de l'animal, se traduisant notamment par des frottements répétés des yeux, une photophobie, une diminution de l'activité ou une baisse de la consommation alimentaire. Outre les effets liés à l’administration de la substance étudiée, la procédure elle-même (contention, examens, prélèvements de fluides biologiques ou de tissus, etc.) peut engendrer des nuisances se traduisant par un inconfort, un stress ou une douleur de courte durée. Les administrations intra- ou périoculaires, ainsi que les prélèvements d’humeur aqueuse et biopsies sont susceptibles d’entraîner, au cours des 48 heures suivant l’intervention, une douleur légère, une diminution de l’appétit et une légère baisse de l’activité.
Devenir
Les études précliniques exploratoires de sécurité visant à évaluer les effets indésirables potentiels de candidats médicaments en ophtalmologie nécessitent, le plus souvent, la réalisation d’analyses biologiques ainsi qu’un examen anatomopathologique terminal. Cet examen permet d’évaluer les éventuels effets du candidat médicament administré par voie oculaire, tant au niveau de l’œil que des autres tissus et organes. Il permet également de déterminer l’exposition des différents tissus oculaires et de l’organisme au candidat médicament et/ou d’analyser son effet sur sa cible thérapeutique, ainsi que de réaliser toute investigation complémentaire nécessaire à son évaluation. Lorsque les objectifs de l’étude ne nécessitent pas d’analyses terminales, certains animaux non rongeurs pourront être réutilisés après validation du Vétérinaire clinicien. Une partie d’entre eux pourra être proposée à l’adoption par l’intermédiaire d’associations ou de structures d’accueil spécialisées, en accord avec les autorités compétentes.
Remplacement
Avant qu'un nouveau médicament destiné à traiter les maladies de l'œil puisse être administré à l'Homme, il doit être soigneusement évalué afin de vérifier son efficacité et sa sécurité. Plusieurs méthodes alternatives sont systématiquement intégrées dans notre stratégie d'évaluation, comme la modélisation informatique, l’utilisation de cultures cellulaires ou l’étude de tissus en laboratoire. Ces approches permettent de sélectionner les candidats médicaments les plus prometteurs et d'écarter rapidement ceux qui présentent des risques potentiels. Toutefois, ces méthodes ne permettent pas de reproduire toute la complexité d'un organisme vivant. En particulier, elles ne permettent pas d'étudier la façon dont un médicament se répartit dans l'œil et dans le reste de l'organisme, ni d'évaluer l'ensemble des réactions biologiques susceptibles de se produire après son administration. Lorsque les informations nécessaires ne peuvent pas être obtenues par ces méthodes alternatives, des études chez l'animal sont alors réalisées. Elles permettent notamment de : - évaluer les effets du médicament sur l'œil et sur l'organisme dans son ensemble, - comprendre comment le médicament est absorbé, distribué et éliminé, - vérifier que son niveau de sécurité est compatible avec une future utilisation chez l'Homme. Les études animales sont donc mises en œuvre uniquement lorsqu'elles sont indispensables et qu'aucune autre méthode validée ne permet d'obtenir les informations recherchées. Elles constituent aujourd'hui une étape importante du développement des médicaments, contribuant à garantir la sécurité des futurs participants aux essais cliniques et des patients.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés dans ce projet est limité au strict nécessaire, conformément aux principes éthiques applicables à la recherche animale. Pour chaque étude, le nombre d'animaux est soigneusement déterminé afin d'obtenir des résultats fiables et scientifiquement solides tout en évitant l'utilisation d'animaux en excès. Cette estimation s'appuie sur les connaissances scientifiques disponibles, l'expérience acquise lors d'études précédentes et les recommandations en vigueur. Lorsque cela est possible et sans impact sur leur bien-être ou sur la qualité scientifique des résultats, certains animaux peuvent participer à plusieurs études compatibles. Cette démarche permet de réduire davantage le nombre total d'animaux nécessaires au projet. L'objectif est ainsi de recueillir les informations indispensables au développement de nouveaux traitements tout en limitant au maximum le recours aux animaux.
Raffinement
Les procédures expérimentales sont conçues de manière à minimiser la douleur, la souffrance, le stress et les contraintes subis par les animaux. Une phase de désensibilisation et d’habituation est systématiquement mise en œuvre avant le début de l’étude afin de limiter le stress des animaux au cours des procédures expérimentales. Chaque manipulation est associée à un renforcement positif (récompenses physiques ou alimentaires). Les animaux bénéficient d'enrichissements alimentaires spécifiques distribués individuellement à la main dès leur arrivée pour favoriser une relation de confiance avec l'expérimentateur. Lorsque certains examens ou interventions sont susceptibles d'entraîner un inconfort, ils sont réalisés sous anesthésie afin de prévenir la douleur et de limiter le stress (examens approfondis des yeux, certains actes chirurgicaux). Ces interventions sont effectuées dans des conditions d'asepsie strictes afin de prévenir tout risque d'infection, des traitements antidouleur sont administrés lorsque cela est nécessaire. L'ensemble de ces mesures vise à garantir à la fois la qualité de la procédure et le confort de l'animal pendant et après celle-ci. L'état de santé et le comportement des animaux sont surveillés quotidiennement par du personnel qualifié. Des critères précis ont été définis pour détecter rapidement tout signe de douleur, d'inconfort ou de détresse. Si nécessaire, des mesures adaptées sont prises immédiatement, pouvant aller jusqu'à l'arrêt anticipé de la participation de l'animal à l'étude. Pour renforcer le suivi clinique, des systèmes de vidéosurveillance dédiés sont utilisés pour les chiens et les miniporcs. Pour certaines études, les souris sont hébergées dans des cages connectées pouvant être équipées de caméras pour détecter les anomalies 24h/7j. Les rats bénéficient également de caméras pour enregistrer leur activité jour et nuit. L'utilisation d'implants de monitoring des fonctions vitales (température) limite la contrainte sur les animaux tout en recueillant des informations importantes pour le suivi clinique. L'environnement des animaux est enrichi et adapté à leurs besoins spécifiques (jeux, objets à explorer, activités de recherche alimentaire, ambiance sonore adaptée). Les animaux sont également habitués à être manipulés de manière douce et respectueuse afin de réduire leur stress et d'améliorer leur bien-être tout au long de l'étude.
Choix des espèces
Le choix des espèces animales utilisées dans les études est guidé par des critères scientifiques et par les réglementations internationales encadrant le développement des médicaments. Selon les recommandations en vigueur, les études de sécurité sont généralement réalisées chez différentes espèces animales. Cette approche permet de mieux comprendre les effets potentiels du futur médicament et d'obtenir des données aussi fiables que possible avant son évaluation chez l'Homme. L'espèce retenue est choisie en fonction de plusieurs facteurs, notamment la manière dont l'œil est constitué et fonctionne, le mode d'administration du médicament et la façon dont celui-ci agit dans l'organisme. L'objectif est d'utiliser les espèces les plus adaptées pour répondre aux questions scientifiques posées par l'étude. Lorsque les caractéristiques du médicament le permettent et que cela est scientifiquement justifié, les études peuvent être réalisées dans une seule espèce pertinente. Cette approche contribue à limiter le nombre d'animaux utilisés tout en garantissant la qualité des données recueillies. Selon les besoins du programme de recherche et les exigences réglementaires, les études peuvent être menées chez des animaux jeunes ou adultes. Le choix est effectué au cas par cas afin de s'assurer que les résultats obtenus sont les plus pertinents possibles pour le développement du futur traitement.
Exploration de l’effet de la diversité des expériences émotionnelles sur le bien-être des ovins
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Isolées de leur groupe jusqu'à dix minutes lors de tests de réactivité, et pour la moitié d'entre elles jusqu'à trois fois par semaine pendant la phase de traitement, 52 agnelles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Pendant les sessions, qui durent jusqu'à deux heures, elles n'ont pas accès à leur alimentation hors l'herbe à pâturer, et certaines vivent des "émotions négatives légères" introduites volontairement. L'équipe veut savoir si ces expériences empêchent l'habituation à un environnement enrichi mais monotone, sans décrire ni les tests de réactivité ni les tâches cognitives employés. Toutes seront réintégrées au troupeau reproducteur de l'unité, et le porteur présente la brebis comme "espèce-cible" d'un projet tourné vers les conduites d'élevage.
Objectifs
Au cours des dernières décennies, les approches du bien-être animal ont évolué de la prévention des expériences négatives vers la promotion des expériences positives. Plus récemment, un modèle plus large et intégratif du bien-être – le « Positive Animal Welfare » – propose que le bien-être ne repose pas uniquement sur la maximisation des expériences positives, mais aussi sur le développement de compétences. Les modèles de philosophie et psychologie humaine décrivent également le bien-être comme reposant sur deux piliers : l’hédonie, correspondant à la recherche du plaisir, et l’eudaimonie, correspondant à un fonctionnement adaptatif et flexible de l’individu. Dans ce contexte, nous suggérons que les émotions négatives légères, combinées à des émotions positives et formant ainsi une diversité d’expériences émotionnelles, pourraient avoir un effet bénéfique sur le bien-être en agissant sur ces deux piliers. Via un effet de contraste, les émotions négatives légères pourraient prévenir l’habituation et donc la diminution de la valence des environnements positifs mais monotones. De même, les émotions négatives légères sont une partie intégrante du processus de développement de compétences : l’apprentissage et la résolution de challenges impliquent notamment de faire face à des difficultés, des erreurs ou de la frustration avant de parvenir à les surmonter. Ce projet vise à explorer l’influence de la diversité des expériences émotionnelles (court terme) sur le bien-être (long terme) des agnelles. Les objectifs sont : (1) déterminer si un environnement positif monotone voit sa valence positive – et donc son impact sur le bien-être des animaux - décroitre au cours du temps (2) déterminer si ce phénomène de dévaluation peut être contré via l’apport ponctuel de nouveaux enrichissements (sources d’expériences émotionnelles positives), maintenant ainsi la valeur hédonique de l’environnement (3) déterminer si ce phénomène de dévaluation peut être contré via l’introduction d’expériences émotionnelles légèrement négatives et, le cas échéant, explorer les mécanismes sous-tendant cet effet : (3.a) effet de contraste (agissant sur l’hédonie) (3.b) développement de compétences (agissant sur l’eudaimonie)
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de cette étude sont de caractériser comment la diversité des expériences émotionnelles influencent le bien-être des ovins au cours du temps. Les approches actuelles du bien-être animal se concentrent majoritairement sur la promotion des expériences positives, mais nos connaissances sur les conditions permettant de maintenir durablement leurs effets bénéfiques sur le bien-être restent limitées. Ce projet permettra notamment d’étudier si une exposition prolongée à un environnement positif mais monotone conduit à une habituation aux ressources positives disponibles, et si cette habituation s’accompagne d’une diminution des indicateurs de bien-être. Les résultats contribueront également à déterminer si la diversité émotionnelle peut être considérée comme une forme d’enrichissement, susceptible de favoriser un engagement plus durable avec l’environnement et ainsi de contribuer au bien-être des ovins sur le long terme. Le projet explorera également les mécanismes (effet de contraste et développement de compétences) pouvant expliquer cet effet potentiel, comme suggéré par des modèles récents. Ces mécanismes, bien que conceptualisés dans les modèles de psychologie et philosophie humaine, n’ont à notre connaissance été que peu documentés chez les animaux non-humains. À plus long terme, ces connaissances fondamentales pourront être valorisées dans les systèmes d’élevage ovins, par exemple en permettant le développement de stratégies de conduite plus adaptées à cette espèce et aux profils individuels. Ces approches permettront de mieux répondre aux besoins individuels des animaux et ainsi contribuer à l’amélioration de leur bien-être.
Procédures
Isolement social des animaux (avec maintien du contact olfactif et auditif) : pour tous les animaux lors des tests de réactivité individuelle conduit avant et après la phase de traitement (pour une durée maximale de 10min par test) et pour la moitié des animaux lors de la phase de traitement (à une fréquence maximale de 3 fois par semaine pour une durée maximale de 5min).
Impact sur les animaux
La réalisation des tests de réactivité individuelle (pour tous les animaux) et des sessions dans le dispositif expérimental pendant la phase de traitement (pour la moitié des animaux) impliquera un isolement social partiel et temporaire, pouvant être perçu comme relativement stressant par les animaux ; cet isolement n’excédera pas 5min par individu pour la phase de traitement et 10min pour les tests de réactivité. L’utilisation du dispositif expérimental, qui constitue un nouvel environnement pour l’animal lors de la première session, est également susceptible d’induire une réponse de stress. Lorsque les animaux sont amenés à intégrer le dispositif expérimental (pour tous les animaux lors des tests de réactivité et pour la moitié d'entre eux lors de la phase de traitement), soit pour une durée de maximum 2h par session, les animaux auront accès ad libitum à de l’eau mais pas à de l’alimentation (hors herbe pouvant être pâturée à l’intérieur du dispositif). Ceci ne devrait pas impacter l’ingestion alimentaire quotidienne, l’accès à l’alimentation restant possible ces jours-là 22h/24 dans les parcs d’élevage.
Devenir
À l’issue de la procédure expérimentale, les animaux seront réintégrés dans le troupeau reproducteur de l’unité expérimentale, Ce choix est justifié par la nature non invasive des procédures utilisées dans ce projet, qui n’altèreront pas l’intégrité physique ou de l’état sanitaire des animaux. L’état sanitaire et comportemental des animaux sera vérifié avant leur réintégration dans le troupeau.
Remplacement
Il n’existe pas à notre connaissance de données bibliographiques documentant comment la diversité des expériences émotionnelles influence le bien-être au cours du temps par comparaison à un environnement positif monotone, ainsi que le rôle potentiel du contraste émotionnel et du développement de compétences sur cet effet. L’espèce ovine est ici le modèle d’intérêt, et seul l’animal dans son intégralité peut permettre de répondre aux objectifs puisqu’ils nécessitent d’évaluer des réponses comportementales complexes impliquant cognition et interactions sociales. Aucun modèle in vitro ou autre méthode alternative ne permettrait de reproduire ces processus.
Réduction
L’effectif de 52 agnelles (13 animaux par traitement au nombre de 4) est compatible avec le nombre minimum nécessaire pour pouvoir mettre en évidence des différences statistiquement significatives sur les variables étudiées, tout en limitant le nombre d’animaux utilisés conformément au principe de réduction. Cet effectif est cohérent avec ceux rapportés dans la littérature, utilisant des paradigmes similaires pour évaluer l’effet d’expériences émotionnelles ou cognitives sur des indicateurs de réactivité émotionnelle.:
Raffinement
Les tests se dérouleront en extérieur ; cependant les biais liés par exemple au passage d’engins agricoles ou de randonneurs seront limités car l’unité expérimentale est un milieu contrôlé, interdit aux extérieurs et où les activités agricoles seront contrôlées pendant la procédure. De plus, les études sur lesquelles une partie de notre paradigme est basée ont également conduit leur test en extérieur et n’ont pas, à notre connaissance, vu leurs résultats biaisés. Les agnelles seront élevées dans un bâtiment à proximité du dispositif de test (moins de 100 m). Un couloir délimité par des claies d’élevage ou de la clôture mobile à mouton sera créé afin de faciliter la conduite des animaux entre la stabulation et le dispositif de test (facilité de manipulation, sans chien de troupeau). Les lots étant de taille limitée (n=13 animaux/lot), l’ensemble du lot testé sera amené au parc d’attente du dispositif de test, sans avoir besoin de trier les animaux dans le parc d’élevage ; la conduite des animaux en groupe sera ainsi plus facile et moins stressante pour les animaux. Les animaux seront maintenus en groupes sociaux et ne seront isolés de leur groupe que ponctuellement, sur de courtes durées, et de façon partielle : les animaux conserveront un contact olfactif et auditif avec leurs congénères du même lot. Les animaux dans le parc d’attente auront à disposition de l’eau ad libitum. Les cloisons entre les deux sous-parcs d’attente seront ajourées de façon à ce que le premier et le dernier individu testés puissent toujours garder un contact visuel et physique partiel avec leurs congénères. Lors des sessions de tâches cognitives, la difficulté sera ajustée progressivement au cours des sessions afin de favoriser l’apprentissage et de limiter le stress. Un projet antérieur utilisant ce paradigme a permis d’en vérifier la faisabilité chez les agnelles et a montré que les signes comportementaux de stress observés au cours des sessions restaient globalement peu marqués. Des points limites, ont été définis et seront appliqués, de façon à exclure de l’expérimentation les animaux concernés et leur apporter les soins nécessaires.
Choix des espèces
L’objectif du projet est d’évaluer les effets de la diversité des expériences émotionnelles, associée ou non au développement de compétences, sur le bien-être des ovins. L’espèce ovine est un modèle pertinent pour cette étude au vu de la finalité appliquée du projet : mieux comprendre les conditions favorisant un bien-être durable chez les ruminants d’élevage, afin d’orienter à terme des pratiques d’élevage davantage adaptées à leurs besoins. Par ailleurs, des travaux antérieurs montrent que les ovins présentent des capacités d’apprentissage leur permettant de faire face à des tâches cognitives variées, et présentent également des profils variés en termes de réactivité émotionnelle, ce qui nous permettra également d’explorer l’impact de ces différences interindividuelles sur l’effet des traitements. De plus, la grégarité de cette espèce peut ici être utilisée comme objet de motivation dans les tâches cognitives. L’espèce ovine, en tant qu’espèce-cible et espèce-modèle de ruminants d’élevage est donc pertinente pour ce projet. Les animaux utilisés seront des agnelles âgées d’environ 8 mois au début du projet. Ce stade de développement a été choisi pour permettre une homogénéité physiologique entre les individus et éviter que les comportements soient influencés par la maturation sexuelle, la gestation ou la lactation. Les animaux seront également assez âgés pour avoir des capacités cognitives suffisamment développées pour permettre la réalisation des tests prévus dans le temps imparti.
Etude de la séroprévalence de deux parasites chez les équidés du territoire français
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Maladies infectieuses
Un seul prélèvement de sang à la jugulaire, sur animal éveillé, en 30 secondes au plus : 600 équidés vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les échantillons doivent mesurer la présence en France de deux parasites, Leishmania martiniquensis, qui peut affecter l'humain, et Besnoitia bennetti. Le porteur porte la banque à 1 000 échantillons en réutilisant ceux d'études antérieures, et prélève en clinique au moment d'une prise de sang de soins quand c'est possible. Aucun équidé n'est tué : tous restent chez leurs éleveurs ou propriétaires, et un cheval qui réagit mal à la compression de la jugulaire est écarté de l'étude.
Objectifs
Les leishmanioses sont des affections parasitaires touchant l'Homme et de nombreux mammifères. Parmi elles, Leishmania martiniquensis, initialement décrite en Thaïlande et dans les Caraïbes, fait l'objet d'un nombre croissant de cas en Europe chez l'Homme comme chez le cheval, notamment dans le bassin méditerranéen. Le traitement de cette affection reste problématique : efficacité variable selon les espèces parasitaires, options limitées chez les patients immunodéprimés, risques élevés d'échec et de toxicité du traitement. Chez le cheval, au-delà de manisfestations cliniques variées, l'espèce pourrait jouer un rôle de réservoir contribuant à la circulation du parasite. Dans ce contexte, une approche intégrée de type "une seule santé" apparaît pertinente afin d'améliorer la compréhension des interactions entre l'agent pathogène, ses hôtes et les vecteurs impliqués. La constitution d'une banque sérologique dans le cadre de ce projet permettra de déterminer la présence ou non de Leishmania martiniquensis dans le cheptel des équidés français. Les prélèvements sanguins effectués pour constituer cette banque seront également utilisés pour déterminer la présence ou non d'un autre parasite, Besnoitia bennetti, responsable de la besnoitiose équine, qui représente une parasitose émergente dont l'ampleur réelle de diffusion n'est pas clairement établie en France.
Bénéfices attendus
Le projet vise à produire des connaissances indispensables à l'amélioration de la surveillance, de la prévention et de la prise en charge des leishmanioses, dans une perspective de santé publique et vétérinaire. En effet, chez le cheval, au-delà de manifestations cliniques variées, l'espèce pourrait jouer un rôle de réservoir contribuant à la circulation du parasite. Ce parasite pouvant affecter l’homme, on comprend aisément l’intérêt de connaitre la prévalence chez les chevaux, en tant que sentinelles et potentiels réservoirs de ce parasite. Ce projet permettra également de produire des connaissances sur la besnoitiose équine responsable de lésions cutanées et d'atteintes plus globales de l'état général pouvant altérer significativement le bien-être et les performances des équidés affectés.
Procédures
Un seul prélèvement sanguin sur animal vigile d'une durée maximale de 30 secondes.
Impact sur les animaux
Les animaux pourront être soumis à un stress léger et de courte durée lors de la réalisation du prélèvement. Si malgré toutes les précautions prises la formation d’un hématome sous-cutané était observée, une compression manuelle de 5 minutes sur site sera réalisée, avec contrôle dans l’heure suivant de l’effectivité de la procédure.
Devenir
Les animaux seront des chevaux d'éleveurs/de propriétaires qui ne seront inclus que ponctuellement dans ce projet.
Remplacement
L'étude visant à caractériser la présence ou non des deux parasites dans le sang du cheptel d'équidés en France, il n'est pas possible de se passer d'animaux pour cette étude.
Réduction
La présence ou non des deux parasites sera déterminée sur le même prélèvement sanguin, ce qui permettra de ne pas doubler le nombre d'animaux et/ou le nombre de prélèvement. De plus, le projet sera mené sur 1000 prélèvements sanguins, mais seulement 600 animaux devront être prélevés grâce à la réutilisation de prélèvements obtenus lors d'études précédentes et dont les échantillons ont été conservés. Le nombre de 1 000 équidés a été défini selon une logique de précision d'estimation de prévalence. Cette banque sérologique commune sera utilisée pour l'étude de la besnoitiose équine et de la leishmaniose équine, dont la prévalence est insuffisamment documentée chez les équidés en France. En l'absence de prévalence française de référence, plusieurs scénarios plausibles ont été retenus, à 5 %, 10 % et 15 %, en cohérence avec les données européennes disponibles.
Raffinement
Pour les chevaux prélevés hors clinique équine, les animaux seront hébergés dans leurs conditions d'élevage et ne seront pas déplacés lors de la réalisation du prélèvement sanguin. Ils pourront également rester auprès de leurs congénères lors de la réalisation du projet. Pour les chevaux prélevés en clinique équine, le prélèvement sanguin sera réalisé sur des animaux hospitalisés au moment de la réalisation d'une autre prise de sang dans le cadre des soins apportés aux animaux pour éviter la réalisation de plusieurs ponctions. Quel que soit le cadre du prélèvement, il sera effectué par un vétérinaire spécialisé en médecine équine faisant ce type de prélèvement au quotidien et étant à même de juger au cas par cas la dangerosité ou non du prélèvement (pour l'humain comme pour l'animal). En cas de réaction aversive lors de la réalisation de la compression de la veine jugulaire, le cheval ne sera pas inclus dans l’étude.
Choix des espèces
L'espèce utilisée dans ce projet est l'espèce cible pour laquelle nous souhaitons déterminer la présence ou non des deux parasites dans le sang. Les animaux seront utilisés à tous les stades de développement car nous souhaitons déterminer la présence ou non des deux parasites dans le sang de la population globale des équidés français.
Détermination des paramètres pharmacocinétiques et des profils d’élimination d’une substance pharmaceutique chez le bovin
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Élevés sur place et maintenus en réserve entre deux études, 200 bovins, des veaux dès la naissance aux vaches laitières de plus de deux ans, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils restent attachés au cornadis parfois plusieurs heures, la tête immobilisée jusqu'à cinq minutes, pour des injections, des prélèvements de lait à chaque traite et jusqu'à douze prises de sang le jour du traitement, et le rythme des traites peut être augmenté. Le but est de mesurer le passage de médicaments vétérinaires dans leur sang et leur lait, pour des dossiers de mise sur le marché. Tous réintègrent ensuite le "stock des animaux hébergés" de l'établissement et peuvent être réutilisés après un repos d'au moins un mois ou de dix demi-vies du produit.
Objectifs
L’objectif du projet est d’évaluer chez le bovin le profil pharmacocinétique (absorption, distribution, métabolisme, élimination) dans le sang et ses dérivés (plasma ou sérum) et l’élimination dans le lait des composants d’un médicament vétérinaire. La pharmacocinétique est l’étude du devenir d’une molécule depuis son absorption dans l’animal jusqu’à son élimination de l’organisme. Les études de pharmacocinétique sont donc obligatoirement conduites chez les animaux de l’espèce de destination du médicament. Pour ce projet, des études de pharmacocinétique dans le sang ou ses dérivés (plasma ou sérum) pourront être réalisées chez le bovin (laitier ou non). Les études de pharmacocinétique dans le lait permettent de déterminer le devenir des molécules (résidus) et de déterminer les temps d’attente chez les animaux de rente destinés à la production laitière. Elles sont conduites pour démontrer que le produit administré passe dans le sang et atteint l’organe malade ainsi que les organes où elle sera transformée avant d’être éliminée. La pharmacocinétique d’une molécule est dépendante, entre autres, de la voie d’administration, la posologie du médicament, la dose administrée ou sa forme (injectable, pommade…). Des études de pharmacocinétique sont donc nécessaires dès lors qu’un nouveau médicament est en phase de développement ou que la voie d’administration ou la posologie d’un médicament existant est modifiée afin d’améliorer son efficacité. La pharmacocinétique d’une molécule est également utilisée pour démontrer la bioéquivalence c’est-à-dire le comportement identique de la molécule dans l’organisme de deux traitements différents. Les études de pharmacocinétique permettent d’apporter des informations aux autorités pour l’évaluation de la demande d’autorisation de mise sur le marché et justifier de la bonne connaissance du devenir du produit dans l’espèce de destination.
Bénéfices attendus
Les études de pharmacocinétiques permettent de documenter et comprendre le devenir du produit chez l’espèce de destination, d’affiner les doses à administrer et de documenter son élimination (sang et lait). Le développement des médicaments a pour objectif de soigner et/ou d’améliorer le bien-être des animaux. Les études de pharmacocinétique sont indispensables pour déterminer l’efficacité d’un produit (atteinte de concentrations thérapeutiques efficaces) et son innocuité pour le consommateur (détermination des résidus dans le lait).
Procédures
Toutes les interventions se font sur animaux vigiles. Préparation des zones de traitement ou prélèvement : tonte 1 fois à 2 fois par procédure, selon la durée de la procédure. Administration du traitement selon le type de produit en cours de développement. La fréquence peut varier selon les produits d’un seul traitement à des traitements répétés en général de 1 à 2 fois par jour ou sur plusieurs jours (7 jours consécutifs maximum). La durée des administrations sera de 1 à 3 mn environ et se fera conformément aux recommandations d'application de ce traitement vétérinaire. La fréquence et le type de prélèvement (sang ou de lait) peut varier selon les études et selon les produits en cours de développement. Pour les prélèvements sanguins (environ 3 min par prélèvement) : - produit éliminé rapidement : 10 à 12 le jour du traitement puis 1 à 3 par jour - produit éliminé lentement : 1 à 3 le jour du traitement puis 1 par jour, jusqu’à 1 par semaine ou mois pour des études longues. Pour les prélèvements de lait (environ 2min par prélèvement) : - Etude de résidus classique : 1 prélèvement à chaque traite - Etude de détermination des concentrations dans le lait : 1 prélèvement à chaque traite et 1 à 3 prélèvements supplémentaires entre les traites
Impact sur les animaux
Selon les produits évalués certains effets indésirables peuvent être observés : - les prélèvements sanguins répétés peuvent induire un hématome au site de prélèvement ainsi qu’une douleur et du stress lors de la piqure - l’administration d’un médicament par voie intraveineuse (IV), intramusculaire (IM) ou sous cutanée (SC) peut induire un gonflement ou une irritation au site d’injection, ainsi qu’une douleur ou gêne passagère lors de l’injection - l’administration par voie intramammaire peut occasionner une gêne à l’animal lors de l’introduction des injecteurs dans le canal du trayon - les traitements par injectables (IV, IM, SC), les prélèvements et la prise de température rectale (lors d’examens cliniques) sont réalisés avec une contention des animaux aux cornadis pouvant durer quelques heures (lors de temps de prélèvements rappropchés après administration de la molécule testée par exemple). Pour les traitements et prélèvements, en plus de la contention au cornadis, une immobilisation de la tête peut être réalisée (3-5 mn maxium). La contention au cornadis et l'immobilisation de la tête sont sources de stress pour l’animal - le changement de régime de traite (passage de deux traites quotidiennes à un nombre plus élevé par jour) peut induire un état de stress passager avec une baisse de production laitière. Ces effets indésirables sont généralement de quelques minutes/quelques heures (gêne, stress, douleur) à quelques jours (hématome, irritation, gonflement, baisse de production laitière).
Devenir
Tous les animaux utilisés dans le projet seront réintroduits dans le stock des animaux hébergés dans les locaux de l’établissement utilisateur. Les études de ce projet seront conduites séquentiellement (étude pilote puis étude principale si besoin) afin d’obtenir les informations scientifiques nécessaires tout en minimisant le nombre d’animaux utilisés. Les animaux pourront être réutilisés dans chaque étude du projet. L’effet cumulatif est évalué par le vétérinaire de l’établissement utilisateur en collaboration avec le(s) directeurs(s) d’étude(s) selon le type de produits administrés. Les animaux peuvent être réutilisés après une période de repos suffisante entre 2 études pour s’assurer de l’élimination totale de l’organisme du dernier traitement administré ; cette durée ne peut être inférieure à 10 fois la demi-vie du produit si celle-ci est connue ou 1 mois si celle-ci n’est pas connue. De plus, tout animal réutilisé fait l’objet d’une visite du vétérinaire de l’établissement utilisateur qui certifie que l’animal a un état de santé et de bien-être général compatible avec son inclusion dans une nouvelle étude sans dommage pour lui.
Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative pour évaluer le devenir d’une molécule dans un organisme vivant. Les études de pharmacocinétique sont donc obligatoirement conduites chez les animaux de l’espèce de destination du médicament.
Réduction
Un faible effectif peut être acceptable pour la méthodologie des études pilotes lorsque l’objectif est principalement exploratoire et centré sur la faisabilité de la procédure plutôt que sur la mise en évidence d’un effet statistiquement significatif. Pour les études pilotes, un effectif de 8 bovins par groupe de traitement est suffisant pour générer des données de pharmacocinétique suffisamment robustes et valider, par exemple, l’intérêt de la formulation d’un nouveau médicament vétérinaire, sa voie d’administration, ou l’intérêt d’un changement de posologie d’un médicament existant. Selon les résultats obtenus dans les études de mise au point (études pilotes) et la variabilité inter-individus, l’effectif pourra être recalculé pour les études principales (études pivots) devant être soumises aux autorités pour l’obtention de la mise sur le marché du médicament. En général, l’effectif pour une étude de pharmacocinétique d’une molécule dans le sang (sérum ou plasma) ne devrait pas dépasser 12 animaux par groupe de traitement Les études de résidus (pharmacocinétique d’élimination dans le lait) règlementaires incluront un minimum de 20 vaches laitières en accord avec les directives européennes en vigueur pour la détermination des temps d’attente..
Raffinement
Les bovins utilisés seront déjà présents sur le site. Si l’achat de bovins s'avérait nécessaire a minima 2 semaines d’adaptation seront observées avant le début de toute procédure. De plus, les animaux seront acclimatés aux conditions de l’étude pendant généralement une semaine précédant le traitement. L’observation de l’état général des animaux sera effectuée a minima deux fois par jour au cours de chaque étude pour détecter au plus tôt tout signe d’inconfort ou de douleur et prendre en charge les animaux le plus précocement possible. Si une contention de plusieurs heures au cornadis est nécessaire, un accès à l'eau sera mis en place au cornadis. Selon le type de produit et le volume à administrer, un cathéter périphérique pourra être posé uniquement les quelques minutes de l'injection par voie IV afin de s'assurer lors de l'injection de ne pas être en péri veineux et de créer une douleur potentielle. Dans le cas où les modalités de traite biquotidienne devront être modifiées, les vaches laitières seront acclimatées à des délais différents entre les traites lors d’une période de transition d’une à deux semaines. A la fin de la procédure, une nouvelle période de transition pour un retour aux modalités de traites classiques biquotidiennes sera de nouveau appliquée.
Choix des espèces
Le comportement d’une molécule dans l’organisme pouvant varier selon l’espèce animale, une étude de pharmacocinétique ne peut être réalisée que dans l’espèce de destination, en l’occurrence le bovin pour ce projet. Dans le cas de l’évaluation de la pharmacocinétique d’élimination des résidus dans le lait, des vaches laitières adultes de plus de 2 ans correspondant aux pratiques classiques d’élevage laitier seront utilisées. Les études de pharmacocinétique dans le sang (plasma ou sérum) pourront inclure des animaux en lactation ou hors lactation. Selon les médicaments en développement ces études pourront inclure des animaux de la naissance à l’âge adulte.
Impact du stress thermique subi in utero sur le contenu en petits ARN non codants des spermatozoïdes ovins produist à l’âge adulte (RESIST) – partie 2/4
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Les 40 brebis donneuses sont transportées deux heures, reçoivent une éponge vaginale et dix injections, puis sont tuées pour que les embryons soient collectés dans leur utérus. 120 brebis receveuses subissent une chirurgie sous anesthésie générale pour le transfert de ces embryons mâles, et 30 des gestantes passent tout le dernier mois de gestation à 30 °C le jour, avec un risque d'avortement ou de mise bas précoce selon le porteur. 220 moutons sont ainsi utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, pour mesurer l'effet de la chaleur in utero sur les spermatozoïdes des descendants. Les 60 agneaux mâles subissent cinq prises de sang et des collectes de semence, sont suivis jusqu'à neuf mois environ puis tués pour prélever leurs testicules et leur prostate, tandis que les brebis receveuses retournent au troupeau.
Objectifs
Dans un contexte de changement climatique, ce projet vise à étudier les conséquences d’une exposition à des températures élevées pendant la fin de la gestation sur le développement de la descendance chez les ovins. L’hypothèse posée par l’étude est qu’une exposition à la chaleur pendant la vie fœtale peut modifier le fonctionnement du placenta et affecter le développement de différents organes chez la descendance. Une attention particulière sera portée au développement de l’appareil reproducteur mâle, car des altérations de la qualité ou de la quantité des spermatozoïdes pourraient avoir des conséquences sur la fertilité et les performances de reproduction. Les analyses porteront notamment sur des mécanismes épigénétiques, qui permettent à notre environnement d'influencer le fonctionnement de certains gènes, sans modifier notre ADN. L’étude repose sur la comparaison d’animaux présentant des capacités différentes de tolérance à la chaleur, élevés dans des conditions climatiques contrastées. Les objectifs scientifiques sont de caractériser les effets du stress thermique sur le fœtus, d’évaluer ses conséquences à long terme sur le développement de la descendance mâle et d’identifier les mécanismes biologiques favorisant l’adaptation aux fortes températures et leur origine. Ce projet se déroulera sur 4 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet cherche à mieux comprendre les conséquences de l’augmentation des températures liée au changement climatique sur les animaux d’élevage. Plus particulièrement, il étudie l’impact d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement fœtal, le poids à la naissance, la croissance des individus et les capacités de reproduction des animaux à l’âge adulte. Les chercheurs souhaitent déterminer si une exposition à des températures élevées avant la naissance peut avoir des effets durables sur le développement des animaux. Ils étudieront également les mécanismes naturels qui permettent à certains animaux de mieux résister à la chaleur que d’autres et chercheront à savoir si cette capacité d’adaptation dépend principalement de la mère ou des échanges entre la mère et le fœtus pendant la gestation. Les résultats attendus permettront de mieux comprendre comment les animaux s’adaptent aux fortes chaleurs et comment ces adaptations peuvent influencer leur santé et leurs performances de reproduction. À plus long terme, ces connaissances pourraient contribuer au développement de stratégies permettant de limiter les effets négatifs des épisodes de chaleur sur les animaux d’élevage et ainsi aider les filières agricoles à faire face aux conséquences du changement climatique.
Procédures
Les donneuses d’embryons subiront un transport de 2 heures entre l'EU1 et l'EU2, une pose d'éponge par voie intravaginale, une série de 8 injections par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile (EU1). Si les inséminations sont faites avec de la semence congelée, une laparoscopie sera réalisée sur chacune des brebis à inséminer (EU4). Le temps d’intervention de cet acte se compte en minutes (3 à 5 min par brebis). Concernant les receveuses, une pose d'éponge par voie intra-vaginale, une injection par voie intra-musculaire et 2 injections intra-veineuses sur animal vigile et une chirurgie sous anesthésie générale et analgésie pour le transfert d’embryons (30 minutes) seront réalisées (EU2 et 3). Durée de chaque injection : quelques secondes. 3 prises de sang seront effectuées sur l’ensemble des 60 mères gestantes (à 110 jours, 125 et ~147 jours de gestation). 30 de ces brebis gestantes subiront un stress thermique en bâtiment à ambiance contrôlé durant tout le dernier mois de gestation (30°C en journée et 25°C la nuit). Les descendants mâles subiront 5 prises de sang (naissance, 1, 3, 6 et 9 mois) et des collectes de semence (3 éjaculats par mâles à partir de 8 mois d’âge ; EU2). La durée d'une prise de sang est d'une à deux minutes, contention comprise et celle de la collecte d’un éjaculat de quelques minutes.
Impact sur les animaux
Le transport entre l'EU2 et l'EU1 et la découverte d’un nouvel environnement pourra engendrer un stress transitoire chez les femelles. Certains effets indésirables liés à l’anesthésie et la chirurgie peuvent survenir (hypothermie et douleurs post-opératoires). Le stress thermique pourrait entrainer une hyperthermie sur les brebis avec des difficultés de régulation de température corporelle et respiratoire dues également au dernier stade de gestation. Un risque d’avortement ou de mise-bas précoce pourrait survenir. Un petit hématome pourrait apparaitre à la jugulaire, lié aux quelques prises de sang effectuées. Enfin, le stress généré par l’ensemble des manipulations pourrait également apporter une nuisance supplémentaire.
Devenir
Pour des raisons de compatibilité avec les objectifs de l’étude, la collecte des embryons sera réalisée sur les utérus post-mortem. Les 40 femelles donneuses d'embryons seront donc euthanasiées. Les 120 embryons mâles collectés seront remis en place dans 120 femelles receveuses synchronisées. Toutes celles non gestantes, qui ne seront donc pas intégrées à la suite de la procédure (stress thermique) retourneront au sein du troupeau d’origine (N~60). Toutes celles qui seront gestantes entreront dans l’étape suivante de la procédure (N~60). En fin de procédure, ces mères pourront retourner dans le troupeau d’origine après Le SEVRAGE des descendants. Les descendants mâles seront mis à mort à la fin de l’expérimentation afin de collecter les organes nécessaires à l’étude fonctionnelle de l’impact du dérèglement climatique. L’étude portant sur divers organes, dont les testicules et la prostate, une approche par biopsie n’est pas compatible. Leur retour au sein du troupeau n’est également plus possible (reproduction compromise).
Remplacement
Il n’existe actuellement aucune méthode alternative permettant d’étudier de manière fiable les conséquences d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement des animaux après leur naissance et jusqu’à l’âge adulte. Les objectifs du projet nécessitent d’évaluer les interactions complexes entre la mère, le placenta et le fœtus, ainsi que leurs effets à long terme sur la croissance, la santé et la reproduction de la descendance. Les modèles cellulaires ou les cultures de tissus disponibles aujourd’hui ne permettent pas de reproduire l’ensemble des mécanismes biologiques qui se déroulent au cours de la gestation ni d’évaluer leurs conséquences sur l’organisme entier. Ils ne permettent notamment pas d’étudier les effets de la chaleur sur les échanges entre la mère et le fœtus, ni les répercussions de cette exposition sur le développement futur de l’animal. L’utilisation d’animaux est donc indispensable pour atteindre les objectifs scientifiques du projet et améliorer les connaissances sur les conséquences du changement climatique pour les animaux d’élevage.
Réduction
Le nombre d’animaux a été optimisé de façon à obtenir des résultats pertinents, reproductibles et statistiquement valides. En ce sens, le nombre d’animaux inclus dans ce projet a été déterminé de manière à obtenir des résultats scientifiquement fiables tout en limitant au maximum leur utilisation. Les connaissances actuelles ne permettent pas encore de prédire précisément les effets d’une exposition à la chaleur pendant la gestation sur le développement futur des animaux. De plus, certaines caractéristiques biologiques étudiées présentent naturellement une forte variabilité entre individus. Le projet prévoit donc le suivi de 60 descendants mâles issus de mères réparties dans différents groupes expérimentaux, avec ou sans exposition à la chaleur pendant la fin de la gestation. Cette organisation permettra de comparer les effets des conditions étudiées tout en tenant compte de la variabilité naturelle observée entre les animaux. Le nombre d’animaux a également été calculé pour compenser les pertes pouvant survenir au cours de l’expérimentation, notamment lorsqu’une gestation n’aboutit pas ou lorsqu’un animal ne peut pas être inclus dans toutes les étapes du suivi. Afin d’obtenir les 60 descendants nécessaires à l’étude, 120 femelles receveuses seront incluses dans le protocole. 40 femelles donneuses seront également nécessaires pour produire les embryons transférés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en groupe, conformément à leur comportement naturel, dans des espaces adaptés avec une litière paillée et différents enrichissements permettant de favoriser leur confort et leurs comportements habituels. Les interventions chirurgicales nécessaires à l’insémination intra-utérine (éventuelle) et au transfert des embryons seront réalisées sous anesthésie générale avec une prise en charge adaptée de la douleur avant, pendant et après l’intervention. Des mesures complémentaires seront mises en place pour assurer le confort des animaux, notamment le maintien de leur température corporelle pendant et après la chirurgie. Les techniques utilisées sont choisies afin de limiter au maximum le caractère invasif des interventions et de favoriser une récupération rapide. Les prélèvements sanguins seront réalisés par du personnel qualifié et expérimenté selon des méthodes couramment utilisées en élevage. Ces actes sont de courte durée et n’entraînent qu’une gêne légère et temporaire. Les animaux seront habitués à la présence des soigneurs et manipulés dans des conditions visant à réduire leur stress. Après chaque prélèvement, une récompense alimentaire leur sera distribuée. L’état de santé et le comportement des animaux seront surveillés quotidiennement pendant toute la durée du projet. En cas d’apparition d’un problème de santé ou de signes de douleur, un traitement approprié sera administré sous la supervision du vétérinaire référent afin de limiter au maximum toute souffrance.
Choix des espèces
Les ovins ont été choisis en raison de leur reproduction saisonnée, soumise au stress thermique soit en fin de gestation, soit en début de gestation (selon les pratiques des éleveurs). De plus les avantages biologiques apportés par cette espèce (temps de gestation court et taille des animaux) permettent aux ovins de servir de modèle pour d’autres espèces et notamment les gros ruminants. Cette étude permettra d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance. Mais également d’identifier les mécanismes de thermo-adaptation et leur origine, en comparant deux races ovines ayant des capacités de résilience différentes au stress thermique (race française vs Brésilienne). Toutes les femelles (donneuses et receveuses) seront des adultes sexuellement matures. Les animaux générés après mise-bas seront des agneaux mâles et ils seront suivi jusqu’à un stade post-puberté (~9 mois d’âge). Ces animaux permettront d'évaluer l'effet d’un stress thermique appliqué en fin de gestation (dernier mois) en environnement contrôlé sur la construction du phénotype de la descendance.
Pré-etude dans le cadre d’une mise au point d’un capteur embarqué pour mesurer le transit intestinal chez le porc – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles gastrointestinaux
3 porcs femelles de 60 à 70 kg sont mis à jeun douze heures, puis anesthésiés une heure pour qu'une capsule soit placée par endoscopie dans leur tube digestif, avant 72 heures seuls en loge. Nouveau jeûne, puis jusqu'à dix heures d'anesthésie continue : cathéter dans la veine de l'oreille, sonde urinaire posée à travers le pubis, seconde capsule, sonde de manométrie et scanners. Ces procédures, d'un niveau de souffrance modéré, préparent un capteur de transit digestif destiné à l'humain, présenté comme complémentaire d'une solution commerciale existante. Les trois porcs sont tués sous anesthésie à l'issue, sans reprise de conscience.
Objectifs
Ce projet constitue une étape dans le développement d’un dispositif autonome visant à mesurer en temps réel la vitesse du transit digestif chez le patient humain, en utilisant le porc comme modèle translationnel. Ce système est complémentaire d'une solution commerciale déjà existante, qui permet une visualisation digestive mais nécessite une interaction humaine pour définir des points de référence. L’objectif spécifique de l’étude proposée est DE DETERMINER SI LE SIGNAL ENREGISTRE PAR LA CAPSULE VARIE EN FONCTION DE SA POSITION DANS LE SYSTEME DIGESTIF (ESTOMAC, INTESTIN, COLON…). ELLE VISE EGALEMENT A DETERMINER SI CES VARIATIONS SONT LIEES AUX MOUVEMENTS NATURELS ET CYCLIQUE DU SYSTEME DIGESTIF..
Bénéfices attendus
DANS LE CADRE DE CETTE ETUDE PRELIMINAIRE, LES BENEFICES ATTENDUS EN TERMES DE CONNAISSANCES SONT DE MIEUX EVALUER LE FONCTIONNEMENT DU DISPOSITIF IN VIVO, NOTAMMENT EN DETERMINANT SI LE SIGNAL ENREGISTRE PAR LA CAPSULE VARIE EN FONCTION DE SA POSITION DANS LE SYSTEME DIGESTIF ET S’IL PEUT ETRE MIS EN RELATION AVEC LES SIGNAUX ELECTRIQUES LIES AU PERISTALTISME DIGESTIF A PLUS LONG TERME, CE DISPOSITIF, BASE SUR L’INGESTION DE CAPTEURS MINIATURES, POURRAIT PERMETTRE DE MESURER EN TEMPS REEL LE TRANSIT DIGESTIF CHEZ L’HUMAIN ET DE DETECTER DE MANIERE NON INVASIVE DES ANOMALIES DU TRANSIT SUSCEPTIBLES D’INDIQUER DES PATHOLOGIES DIGESTIVES. CE SYSTEME EST COMPLEMENTAIRE D’UNE SOLUTION COMMERCIALE DEJA EXISTANTE, QUI PERMET UNE VISUALISATION DIGESTIVE MAIS NECESSITE UNE INTERACTION HUMAINE POUR DEFINIR DES POINTS DE REFERENCE. UNE FOIS VALIDEE, CETTE TECHNOLOGIE POURRAIT EGALEMENT ETRE UTILISEE CHEZ LE PORC DANS UN CONTEXTE EXPERIMENTAL, NOTAMMENT POUR DES ETUDES DE NUTRITION, OU CLINIQUE. SON UTILISATION POURRAIT A TERME CONTRIBUER AU RAFFINEMENT DES METHODES DE MESURE DU TRANSIT DIGESTIF, EN PERMETTANT DE S’AFFRANCHIR DE L’UTILISATION D’ANIMAUX OPERES ET/OU DE MARQUEURS INDIGESTIBLES.
Procédures
Le projet prévoit l’utilisation de trois porcs femelles. Chaque animal sera soumis à une procédure unique, ORGANISEE EN DEUX ETAPES SUCCESSIVES ET S’ETALANT SUR UNE DUREE TOTALE D’ENVIRON 4 JOURS. LA PREMIERE ETAPE COMPREND UNE PERIODE DE JEUNE DE 12 HEURES (SOLIDES UNIQUEMENT), SUIVIE D’UNE ANESTHESIE GENERALE DE COURTE DUREE (ENVIRON 1 HEURE) AU COURS DE LAQUELLE UNE PREMIERE CAPSULE EST POSITIONNEE DANS LE TUBE DIGESTIF PAR VOIE ENDOSCOPIQUE. L’ANIMAL EST ENSUITE REVEILLE, REALIMENTE ET HEBERGE INDIVIDUELLEMENT PENDANT 72 HEURES. LA SECONDE ETAPE COMPREND UNE NOUVELLE PERIODE DE JEUNE DE 12 HEURES (SOLIDES UNIQUEMENT), SUIVIE D’UNE ANESTHESIE GENERALE CONTINUE D’UNE DUREE MAXIMALE DE 10 HEURES, SANS REVEIL. AU COURS DE CETTE ETAPE, UN CATHETER VEINEUX AURICULAIRE ET UN CATHETER VESICAL TRANSPUBIEN SONT MIS EN PLACE. UNE SECONDE CAPSULE EST POSITIONNEE DANS LE TUBE DIGESTIF PAR VOIE ENDOSCOPIQUE ET UNE SONDE DE MANOMETRIE EST INSEREE. DES EXAMENS D’IMAGERIE PAR SCANNER X SONT REALISES AU COURS DU SUIVI. L’ANIMAL EST MIS A MORT SOUS ANESTHESIE GENERALE PROFONDE A L’ISSUE DE LA PROCEDURE.
Impact sur les animaux
Le projet sera réalisé en veillant à ce qu’aucune angoisse, douleur ou souffrance inutile ne soit ressentie lors de toute intervention sur les animaux. L’ensemble du protocole se déroulera sous anesthésie générale, avec un monitoring complet garantissant l’absence de douleur et l’absence de retour à l’état de conscience. LA PREMIERE ETAPE ETANT REALISEE AVEC REVEIL DE L’ANIMAL, ELLE PEUT ENTRAINER UNE FATIGUE TRANSITOIRE ET UNE DESORIENTATION AU REVEIL. LE MAINTIEN EN LOGE INDIVIDUELLE PENDANT LES 72 HEURES SEPARANT LES DEUX ETAPES EST A L’ORIGINE D’UN STRESS MODERE. Jeûne préalable (solide uniquement) : ce jeûne peut induire une sensation de faim susceptible de générer un inconfort temporaire. Ce risque est toutefois atténué par l’absence de jeûne hydrique. CETTE NUISANCE CONCERNE LES DEUX PERIODES DE JEUNE PREOPERATOIRE. Induction et maintien de l’anesthésie générale : des effets indésirables POTENTIELS LIES A L'ANESTHESIE sont possibles (hypotension, hypothermie, bradycardie, dépression respiratoire). De plus, l’intubation trachéale comporte des risques d’irritation locale et de microtraumatismes des voies respiratoires. Position en décubitus ventral prolongé : malgré l’anesthésie et la surveillance, il existe un risque d’hypoventilation, d’hypoxie ou de compression des organes. Insertion des dispositifs (endoscope, sonde manométrique) : peut provoquer une irritation muqueuse ou une stimulation mécanique locale. Ces effets indésirables sont identifiables et surtout quantifiables avec les méthodes de monitoring proposées. Les solutions pour les combattre sont précisées dans le paragraphe "déroulé du projet".
Devenir
Le projet implique des procédures expérimentales, nécessitant une anesthésie générale continue de longue durée (jusqu'a 10 heures), sans interruption, ni reprise de conscience. Le sort prévu est donc l'euthanasie en fin de procédure, sans réveil
Remplacement
Le recours à l'animal est rendu nécessaire car il s'agit de suivre le déplacement d'une capsule à visée médicale dans le tube digestif. Le déplacement de la capsule est assurée par la mobilité du tube digestif. A ce stade des travaux, cette étude ne peut pas être reproduite in vitro ou in cilico
Réduction
Le nombre d’animaux est limité à trois porcs, défini comme strictement nécessaire pour valider la faisabilité technique du protocole (franchissement pylorique, maintien du transit, imagerie). Le protocole est conçu comme une étude exploratoire, préalable à d’éventuelles études fonctionnelles. Les données issues de cette phase permettront d’optimiser les paramètres techniques et d’éviter l’utilisation ultérieure d’animaux inutiles. Chaque animal fera l’objet d’un suivi complet multiparamétrique (capsule, manométrie, imagerie), maximisant les données récoltées par individu.
Raffinement
Dans une situation où l’un des deux points limites suivants serait atteint - échec du positionnement de la capsule en raison de l’impossibilité de la placer dans LE DUODENUM par voie naturelle, ou déséquilibre anesthésique incontrôlable entraînant des réponses incompatibles avec la stabilité physiologique nécessaire à la poursuite de la procédure-, l’essai serait immédiatement interrompu pour les animaux concernés. UNE PREMIERE ETAPE SOUS ANESTHESIE GENERALE DE COURTE DUREE SERA REALISEE AFIN DE POSITIONNER LA CAPSULE EN AVAL DU PYLOR, SUIVIE DU REVEIL COMPLET DE L’ANIMAL ET D’UNE REPRISE ALIMENTAIRE AVEC ACCES A L’EAU. CETTE ETAPE PERMET DE FAVORISER LA REPRISE DE LA MOTILITE DIGESTIVE AVANT LA SECONDE ETAPE ET DE LIMITER LES PERTURBATIONS DU TRANSIT INDUITES PAR LE JEUNE ET L’ANESTHESIE PROLONGEE.
Choix des espèces
Le porc est connu pour être une espèce modèle pour l'homme. Il reste un animal proche de l’Homme, avec de grandes similitudes anatomiques et physiologiques notamment pour le tube digestif. Nous utiliserons dans cette étude des porcs conventionnels d'un poids 60-70 kg afin que les organes présentent des tailles comprables à l'Homme et qui sont pertinentes pour les recherches humaines. Son régime omnivore fait aussi de lui un modèle idéal pour la recherche en nutrition.