Bovins

Valider des prototypes de robots chirurgicaux et des dispositifs implantables avant leur mise sur le marché : 300 cochons, moutons, bovins et chiens vont être utilisés dans la première moitié de ce projet, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Ils subissent des prélèvements sanguins hebdomadaires, la pose d'un cathéter, puis des interventions chirurgicales sous anesthésie générale pouvant durer plusieurs heures, avec parfois l'induction volontaire d'une lésion avant de tester le dispositif. Le porteur affirme que les animaux subiront exactement les mêmes nuisances qu'"un futur patient humain", tout en prévoyant une douleur postopératoire de plusieurs jours selon l'invasivité de la technique. L'effectif de 300 animaux repose sur l'expérience du laboratoire et sur les besoins de mise au point des prototypes, le RNT précisant qu'"aucune approche statistique n'a été réalisée".

Objectifs

Les systèmes de robotique chirurgicale sont des dispositifs médicaux destinés à assister ou réaliser des gestes opératoires avec une très grande précision. Ils améliorent l’ergonomie du chirurgien, la stabilité des instruments, la reproductibilité des gestes et la sécurité du patient. Ces technologies reposent sur l’association de bras robotisés, de systèmes de visualisation de haute qualité, de logiciels de planification et de contrôle, ainsi que d’instruments intelligents. La chirurgie robot-assistée connaît un essor important dans de nombreuses spécialités, notamment l’urologie, la gynécologie, la chirurgie digestive, thoracique, orthopédique et la neurochirurgie. Ces plateformes permettent de réaliser des gestes complexes grâce à une meilleure dextérité, à la réduction des tremblements et à un accès facilité à des zones anatomiques difficiles. L’intégration d’outils numériques, tels que la navigation chirurgicale, l’imagerie per-opératoire et l’intelligence artificielle, contribue à optimiser les procédures et à améliorer les résultats cliniques. La robotique est également utilisée dans des actes très spécialisés, comme la chirurgie de précision, la chirurgie guidée par l’image et certaines procédures percutanées. Son caractère mini-invasif permet de réduire les pertes sanguines, la douleur post-opératoire, les risques infectieux et la durée d’hospitalisation, tout en favorisant une récupération plus rapide des patients. Le développement de nouvelles plateformes robotiques et d’instruments chirurgicaux nécessite une phase de recherche et développement rigoureuse. Les prototypes doivent être évalués dans des modèles précliniques animaux afin de reproduire au mieux les conditions anatomiques, fonctionnelles et cliniques des futures applications humaines. Ces études servent à valider la faisabilité technique, les performances mécaniques, la précision des gestes et la sécurité des dispositifs. Le projet poursuit deux objectifs : d’une part, optimiser et fiabiliser les prototypes jusqu’à obtenir des versions démontrant leur efficacité et leur innocuité ; d’autre part, engager ces versions dans un processus de validation réglementaire conforme aux normes applicables (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58). Ce projet de recherche se déroulera dans deux Etablissements Utilisateurs (EU 1/2 et 2/2).

Bénéfices attendus

L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité, de l’efficacité et de la sécurité des implants pour améliorer leur tolérance et éviter leur rejet et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation et le traumatisme tissulaire, corollaires de ces interventions et qui handicapent les patients, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients avec des durées d'hospitalisation et de convalescence réduites.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet. Dans ce projet, les actes d'imagerie pourront être réalisés dans les EU 1/2 et 2/2. La période d'acclimatation d'une durée de 7 jours se fera dans l'EU 2/2. Les actes chirurgicaux d'implantation de dispositif et/ou d'évaluation de technique chirurgicale assistés par la robotique avec ou sans réveil seront réalisés dans l'EU 1/2. Le suivi clinique et fonctionnel des animaux après les procédures chirurgicales ainsi que les administrations de soins pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2. Pour les études chroniques, les évaluations finales avec euthanasie pourront être réalisées dans l' EU 1/2.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins/bovins, de 6 à 12 heures pour les chiens) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive, - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale avec prise en charge multimodale de l'analgésie per, et post-opératoire avec l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés y compris de traitements permettant une analgésie par voie locale, la protection et la surveillance des plaies, la surveillance du reveil d'anesthésie dans des espaces calmes et spécialement aménagés avec évaluation et scoring de la douleur réguliers, ou la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux avec surveillance des signes de douleur par des Techniciens spécialement formés supervisés par des Véterinaires).

Devenir

Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des scanners, IRM par exemple) et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.

Remplacement

La validation des dispositifs médicaux implantables et des méthodes techniques innovantes dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. Les différences interspécifiques de la nature tissulaire, de la forme, de la taille anatomique et aussi de la fonction requièrent l’emploi de plusieurs espèces différentes pour optimiser l’expérimentation et l’évaluation des dispositifs évalués dans ce projet. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur l'animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.

Réduction

Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Cette estimation répond à différents paramètres et en premier lieu aux besoins de la démarche expérimentale spécifique de mise au point et de raffinement des prototypes de dispositifs, puis de validation et d’évaluation des versions des dispositifs jugées efficaces et sécuritaires, mais aussi de l’expérience du laboratoire sur d’autres projets avec ce même type d’approche, elle répond enfin à un besoin de développement et d’évaluation de l’efficacité, de l’innocuité et de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs en robotique chirurgicale. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Dans ce projet les canins seront utilisés plus rarement que les porcins, lorsqu’ils sont le seul modèle à présenter la spécificité anatomique ou fonctionnelle la plus proche de l’Homme (entre autres exemples: auricule gauche avec ostium, conduction du tissu cardiaque, prostate bilobée, une fovéa centralis développée...). Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.

Raffinement

Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateaux techniques opératoires et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Un suivi de la température est réalisé pendant toute la procédure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le système de couverture de réchauffement Bair Hugger© ou des tapis chauffants sont utilisés. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (AINS et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Les transports d'animaux réalisés entre les 2 EU (35 km) seront réalisés à l'aide de véhicules de types camionnettes fermées ayant reçu une autorisation AT1 délivrée par la DDPP, ventilés, climatisés et spécialement équipés pour le transport des animaux vivants (dispositifs d'abreuvement, tapis antidérapants ou cages de transport, suivi et enregistrement des températures lors des trajets, système de surveillance vidéo des animaux). Les personnels en charge sont formés et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV) et le transport est validé par un Vétérinaire. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.

Choix des espèces

Les dispositifs doivent être testés sur des gros animaux avec une anatomie semblable à l’Homme avec les mêmes dimensions et processus de réparation tissulaire, de cicatrisation et compatibles avec l'utilisation d'équipements de chirurgie et d'imagerie standards utilisés chez l'Homme. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés. Pour chaque dispositif évalué, le modèle animal préalablement identifié comme le plus pertinent sera utilisé : - Les ovins pour la durabilité des dispositifs testés, son intérêt principal est sa croissance limitée une fois adulte. - Les porcins seront utilisés pour la robotique digestive ou oculaire par exemple. - Les bovins pour les intérêts anatomiques et fonctionnels liés à la taille de ses organes, au débit élevés des dispositifs cardiovasculaire potentiellement testés dans ce projet (robotique chirurgicale utilisée pour la chirurgie cardiovasculaire), - Les canins lorsqu’ils sont les seuls à présenter la spécificité anatomique ou fonctionnelle recherchée (par exemple: auricule gauche avec ostium, conduction du tissu cardiaque, une prostate bilobée, une fovéa centralis développée...). Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.

Jusqu'à soixante prises de sang sur un même animal : 9 bovins sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Ils ne sont pas tués à l'issue mais destinés à être réutilisés dans un second projet d'immunisation ou d'infection, encore en attente de financement. Les prélèvements peuvent provoquer des hématomes ou des phlébites. L'étude cherche à savoir si l'âge à la vaccination modifie la protection contre les infections de la mamelle.

Objectifs

Les infections intramammaires causées par des bactéries sont la maladie la plus fréquente en vaches laitières. En plus de leur impact économique et sur le bien-être animal, elles sont la première cause d'utilisation d'antibiotiques dans l'élevage laitier. Bien que des vaccins soient disponibles, leur efficacité sur le terrain demeure limitée. De nombreux efforts ont été consacrés à l’amélioration des formulations vaccinales mais un facteur potentiellement déterminant, l’âge à la vaccination, a jusqu’à présent été peu exploré. Des études menées chez des rongeurs montrent que l’exposition précoce à certaines bactéries du microbiote peut conduire à l’acquisition d’une empreinte immunologique favorisant la tolérance à ces microorganismes et réduisant l’efficacité des vaccins dirigés contre ces pathogènes. Mieux comprendre les mécanismes d’acquisition de cette empreinte immunologique permettrait d’identifier la fenêtre optimale de vaccination contre les mammites, afin de stimuler une réponse immunitaire protectrice avant l’installation de mécanismes de tolérance induits par ces bactéries. Cette approche s’inscrit dans une logique déjà éprouvée en santé humaine comme l’illustre la vaccination contre le papillomavirus humain, administrée dès l’enfance avant l’exposition au virus, stratégie qui a démontré une grande efficacité. À ce jour, aucune étude n’a évalué chez les bovins le moment idéal de vaccination contre les agents responsables des mammites ni l’âge à partir duquel les animaux développent une immunité naturelle vis-à-vis de ces bactéries. Face à ce constat, ce projet vise à faire une cartographie de l’immunité de jeunes bovins contre les principaux agents responsables des mammites avec un suivi sérologique sur des femelles Prim’holstein et des prélèvements sanguins réguliers de la naissance de l’animal jusqu’à sa première mise-bas. Il s’inscrit dans la continuité des projets menés recemment dans nos installations pour le développment de nouveaux vaccins contre les mammites. Il permettra d’établir la meilleure période pour ces immunisations, tenant compte de l’évolution de l’immunité de génisses en croissance, à la puberté, en gestation et en lactation. Ces animaux devraient être utilisés à leur maturité lors de futurs protocoles d’immunisation contre les mammites. Ce suivi nous permettra de disposer de données indispensables pour une meilleure compréhension de la réponse des animaux à la vaccination

Bénéfices attendus

Une étude récente estime à 224 € par vache le coût du traitement des mammites en France. De plus, ces infections compromettent la qualité du lait, entrainant des conséquences importantes sur sa commercialisation et sa transformation. Compte tenu d’un cheptel de 20 millions de vaches laitières en Europe, dont 3,2 millions en France, ainsi que d’une prévalence de mammites cliniques estimée à environ 30% en France et dans d’autres pays européens, le contrôle des mammites représente un enjeu de taille pour l’industrie du médicament vétérinaire et pour la filière laitière. Les résultats de ce projet pourront ainsi bénéficier directement à l'industrie laitière, tant en France qu'à l'international. Ils pourront également contribuer à la protection de la santé publique en apportant des connaissances sur les mécanismes de l’immunité des bovins contre les agents responsables des mammites. Ces données faciliteront la mise en place de nouvelles stratégies de prévention des mammites au niveau des troupeaux et, par conséquent, la réduction de l'utilisation des antibiotiques dans l'élevage laitier. In fine, nous avons l’ambition de proposer aux parties prenantes de l’industrie du médicament vétérinaire un vaccin prototype répondant à un besoin largement souligné par la filière laitière : un vaccin polyvalent contre les mammites qui soit sûr, bon marché et facile à utiliser. Dans la continuité des projets déjà réalisés dans nos installations, les données issues du projet pourront contribuer 1/par les connaissances apportées et 2/par les projets expérimentaux qui en découleront, à l’élaboration de ce vaccin. En Europe, un vaccin polyvalent contre les mammites est commercialisé. Ce vaccin, visant l’induction des anticorps protecteurs et présentant une efficacité faible sur le terrain, laisse une large marge d'amélioration car la stimulation de la réponse cellulaire dans la mamelle n’a pas été ciblée lors de sa conception. Pourtant, la littérature scientifique montre que la réponse cellulaire représente la principale barrière contre les infections intramammaires par les bactéries. Le développement de nouvelles plateformes vaccinales pourrait représenter une alternative prometteuse pour la prévention et le traitement des mammites.

Procédures

Prélèvements sanguins (5 minutes par animal, 45 minutes pour le lot). Un nombre maximum de 60 prises de sang seront réalisées sur un animal.

Impact sur les animaux

Hématome ou phlébite suite aux prélèvements sanguins. Stress lors des différentes interventions.

Devenir

Il est prévu par la suite de réutiliser ces animaux dans le cadre d'un second projet d'immunisation et/ou d'infection expérimentale. Nous sommes encore en attente de financement pour ce projet.

Remplacement

L’étude des réponses immunitaire n’est pas possible in vitro. L’étude sur animaux vivants est donc nécessaire.

Réduction

Pour mener à bien ce projet, nous estimons qu’il nous faut au minimum 5 animaux. En dessous de ce nombre, le projet ne pourra pas être réalisé. Selon les recommandations des services vétérinaires, les femelles issues des mères immunisées seront alors euthanasiées selon les dispositions prévues dans le paragraphe 3.3.3 et les femelles issues de mères non immunisées pourront être commercialées. Le nombre maximum de 9 animaux représente le collectif maximal de femelles que nous pourrons obtenir à partir des 12 vêlages (tenant compte d’un sex ratio estimé de 50-50 / 60-40). Cela s’approche également de notre capacité d’accueil maximale de 10 animaux, sans impact majeur sur notre capacité à assurer des futurs protocoles sur vaches adultes. En plus, cette DAP concerne seulement un suivi de l’immunité de base des animaux contre les mammites, en amont des expérimentations pour l’évaluation de nouveaux vaccins contre les mammites. Avoir cet historique des animaux en amont n’est qu’une première étape dans l’utilisation de ces animaux. Une fois les animaux en lactation, l’idée est de réutiliser ces animaux dans le cadre d’un second projet (une autre DAP) avec une immunisation / infection des animaux, toujours dans l’objectif de développer un vaccin contre les mammites. Ce second projet serait d’autant plus pertinent que nous aurons tout l’historique de l’immunité de nos animaux depuis leur plus jeune âge. Ces données serviront à obtenir un premier aperçu de l’âge auquel les animaux commencent à développer une réponse immunitaire contre les pathogènes causant des mammites. Cette étude pilote servira de base pour le suivi d’un collectif plus important d’animaux, tout en réduisant la fréquence des prises d’échantillons grâce à une première approche avec un effectif limité et des mesures plus rapprochées. Selon les résultats de cette étude, le suivi d’une cohorte avec plus d’animaux se limitera aux périodes les plus pertinentes. À moyen terme, ces études nous permettront de concevoir des protocoles d’immunisation contre les mammites plus performants et mieux ajustés au développement d’une réponse protectrice, afin d’identifier le moment optimal de vaccination en amont de l’exposition, à l’instar des stratégies vaccinales mises en œuvre chez l’Homme (ex. HPV), tout en permettant de raffiner les futurs protocoles expérimentaux et de réduire le nombre global de prélèvements.

Raffinement

Les prises de sang ne nécessiteront qu’une contention minimale (au cornadis ou par un agent dans l’aire paillée). Les prélèvements de sang seront réalisés à l’une puis à l’autre des deux veines jugulaires. Si necessaire, une autre voie de prélèvement sera utilisée pour ne pas solliciter les veines jugulaires. 2 à 4 tubes de 10 ml seront utilisés à chaque prélèvement. Un maximum de deux prises de sang par mois sera réalisé chez un même animal. Une période de repos d’au moins une semaine sera instituée avant un nouveau prélèvement. Occasionnellement, une poche de sang pourra être prélevée, le volume n’accèdera pas 10% du poids de l’animal comme prévu par la règlementation avec une fréquence limitée à une poche par animal tous les 2 mois. Enrichissement du milieu : brosses de grattage et aire paillée pour le couchage. Enrichissement social : hébergement en groupes stables et visite régulière des animaliers, 2 fois par jour au minimum. Une récompense alimentaire sera fournie aux animaux après les interventions. Il est prévu d’effectuer un travail de conditionnement et de renforcement positif pour les interventions prévues. Plusieurs agents se sont formés à cette méthode. L’application d’une bombe de froid au niveau de la zone de prélèvement pourra être testée.

Choix des espèces

Les infections mammaires chez la vache sont fréquentes en élevage laitier. Elles sont responsables de pertes économiques qui fragilisent les exploitations agricoles et impactent le bien-être des animaux. Des vaccins plus efficaces contre ces infections doivent être mis au point. Le choix de l’espèce cible pour la mise en place de ce protocole se justifie par le constat que les résultats de protection contre l'infection obtenus avec des modèles murins sont peu transposables aux bovins. De la naissance jusqu’à 2 mois après le vêlage, soit de 0 à 30 mois d’âge

Soumis à quinze prises de sang et à une administration d'antibiotique par phase, 16 agneaux et 16 veaux vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. L'objectif est d'ajuster les doses de tétracyclines chez les ruminants, en préservant les antibiotiques 'récents' pour la médecine humaine. Aucun animal n'est tué dans le cadre du projet, mais les veaux, non conservés au laboratoire, rejoignent le circuit de consommation humaine après le délai d'attente réglementaire, les agneaux rejoignant un cheptel de travaux pratiques. Le devenir affiché comme 'élevage' recouvre ainsi l'abattoir pour la moitié des animaux.

Objectifs

Pour préserver l’efficacité des antibiotiques « récents » en médecine humaine, il est recommandé d'utiliser des antibiotiques « anciens » en médecine vétérinaire. Ces antibiotiques « anciens » sont déjà utilisés chez les ruminants mais du fait de l'ancienneté des autorisations de mise sur le marché de ces antibiotiques, une révision et une optimisation des modalités de traitement (doses, voies d'administration, intervalles de traitement) sont nécessaires pour garantir l'efficacité des molécules pour traiter les infections chez les ruminants. Les objectifs de ce projet seront donc de (1) déterminer le devenir de certains antibiotiques « anciens » dans l’organisme d'agneaux et de veaux selon plusieurs modalités d'administration, (2) prédire par des modèles mathématiques l'efficacité ou non des différents traitements antibiotiques contre des bactéries rencontrées fréquemment chez ces espèces, et (3), dans l'éventualité d'une inadéquation des protocoles de traitements actuels, proposer par des modèles mathématiques des doses et intervalles d'administration permettant une lutte efficace contre les bactéries les plus fréquemment responsables d’infection chez les ovins et les bovins.

Bénéfices attendus

Les applications attendues sont (1) une utilisation plus efficace des tétracyclines largement utilisées chez les ovins et les bovins, afin de préserver leur efficacité plus longtemps pour l'animal comme pour l'Homme et ainsi éviter au maximum d'utiliser les antibiotiques de seconde et de troisième génération; (2) la réduction de l’utilisation des antibiotiques « récents » en médecine vétérinaire ce qui permettra de les préserver pour la médecine humaine.

Procédures

Il y aura 2 phases expérimentales pour chaque animal comportant 15 prises de sang au maximum et une administration d'antibiotique. L'administration durera de 2 min à 5 min environ. La durée des prises de sang sera de 30 secondes au maximum (contention comprise).

Impact sur les animaux

Les prélèvements sanguins nécessaires à l’obtention de plasma seront réalisés de manière répétée et peuvent entrainer un stress qui sera diminué au maximum notamment en utilisant le renforcement positif. En ce qui concerne les effets indésirables attendus, aux doses utilisées dans notre étude, leur survenue sera peu probable mais ils ne peuvent pas être exclus. Les animaux seront alors observés plus particulièrement dans l’heure suivant les administrations, en plus des deux suivis quotidiens.

Devenir

Les agneaux pourront être conservés au sein de laboratoire et rejoindront le cheptel de TP. Les veaux ne pourront pas être conservés au laboratoire et rejoindront le circuit de consommation humaine après respect du temps d'attente pour viande et abats, les antibiotiques étant utilisés selon les formulations et les doses autorisées chez les bovins.

Remplacement

Pour optimiser les posologies des tétracyclines en élevage, il serait en théorie nécessaire de déterminer : - le devenir des médicaments dans l'organisme d'animaux sains, - à partir de ces données et de données sur les pathogènes ciblés, de tester sur des animaux infectés de nouveaux schémas posologiques. Il n'est pas possible de se passer d'animaux pour la première partie sur animaux sains car le devenir d'un médicament dans un organisme (pharmacocinétique) n'est pas prévisible par des études in vitro compte-tenu de la complexité des mécanismes (absorption, métabolisme hépatique, diffusion tissulaire, élimination rénale...). Cependant, nous allons remplacer les optimisations de posologie suivantes sur animaux infectés par modélisation in silico à partir des données in vivo sur animaux sains et de données d'efficacité des traitements obtenues in vitro.

Réduction

Le nombre d'animaux nécessaire pour cette étude a été déterminé à partir de données obtenues pour un des deux antibiotiques testés chez le porcelet. Il serait alors nécessaire d'utiliser 8 agneaux et 8 veaux pour tout le projet. Cependant, il n'est possible de réaliser que 2 des 4 administrations sur les mêmes animaux car il serait nécessaire de faire un trop grand nombre de prises de sang par animal. Le nombre total d'animaux sera alors de 16 agneaux et de 16 veaux.

Raffinement

Les agneaux comme les veaux seront hébergés en groupe, même lors de la réalisation des cinétiques. La stalle des veaux et la bergerie des agneaux seront équipées de brosses, de pierres à lêcher, de ballons et de balles de foin à faire rouler. Pour faciliter les administrations intramusculaires sur les veaux, ils seront habitués en amont à venir se placer d'eux-mêmes dans un cornadis et à y rester le temps de la distribution de l'aliment concentré. Pour faciliter les administrations par voie orale sur les agneaux, ils seront entrainés à boire via une seringue. Le stress des prélèvements sanguins sera diminué au maximum en utilisant le renforcement positif (récompenses alimentaires lors de la réalisation des prises de sang), mais également en habituant en amont les animaux à être contenus, à ressentir une compression de la jugulaire, à voir approcher une aiguille. Les animaux seront observés au moins deux fois par jour et une observation plus détaillée sera également réalisée dans l'heure suivant l'administration. Si le suivi clinique d'un animal révèle une intolérance ou un effet secondaire majeur, l'expérimentation sera arrêtée pour cet animal et des soins appropriés seront effectués.

Choix des espèces

Les ovins et les bovins sont les espèces cibles du projet. Agneaux et veaux sevrés car : - il est nécessaire de mener l'étude sur des animaux ruminants et non au stade pré-ruminant pour pouvoir extrapoler les données aux utilisations en élevage, - les agneaux à l'engraissement et les veaux de boucherie sont les animaux les plus traités aux antibiotiques en élevage par rapport à des animaux adultes.

Renvoyées à leur troupeau d'origine à l'issue de l'expérience, 54 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Pendant dix semaines, elles reçoivent des rations contenant des peaux de noisette et des coques de cacao, subissent des prises de sang, des prélèvements d'urine et de fèces, et des sondages gastro-œsophagiens pour extraire leur contenu ruminal, geste dont le porteur reconnaît qu'il déclenche une réaction de stress. La finalité tient d'abord à la filière : l'industrie de la confiserie génère ces sous-produits et achète le lait de ces mêmes élevages, ce que le porteur décrit comme un "fort intérêt" à les recycler dans l'alimentation des vaches. Il indique que les coques de cacao contiennent de la théobromine, toxique à dose élevée, et affirme rester sous les seuils européens.

Objectifs

Ce projet de recherche vise à déterminer l'effet de l'inclusion de la peau de noisette et de cacao dans l'alimentation des vaches laitières à des doses compatibles avec une éventuelle application commerciale à l'échelle de l'exploitation. Le projet adoptera une approche interdisciplinaire en se concentrant sur le métabolisme, le processus digestif, la santé et le bien-être des animaux. Nous étudierons également l'effet sur la qualité des produits laitier dérivés (lait, crème, beurre), sous les aspects nutritionnels, technologiques, organoleptiques et de conservation.

Bénéfices attendus

A terme, les résultats obtenus pourront contribuer à réduire les déchets, suivant à la fois les approches de l'économie circulaire, grâce à l’utilisation de sous-produit de l’industrie agroalimentaire, et de l'agroécologie, grâce au potentiel de réduction des émissions de méthane entérique que la composition chimique de ces sous-produits pourrait permettre. L’approche avec des doses compatibles avec l’application en ferme commerciale pourra aussi favoriser une application concrète potentielle par les filières.

Procédures

L’ingestion individuelle des vaches, leur efficacité alimentaire, leurs émissions de méthane et leurs performances (production laitière et poids vif) seront enregistrées quotidiennement pendant une période pré-expérimentale de 3 semaines avec un régime alimentaire standard, puis pendant une période de transition alimentaire de 2 semaines après l'introduction du régime expérimental (contenant les sous-produits de la noisette et du cacao) et une période expérimentale de 5 semaines. Afin de vérifier l'impact de la supplémentation sur l'état physiologique et sanitaire des vaches laitières, nous doserons un certains nombres de métabolites et marqueurs sanguins à partir de prise de sang réalises à la fin de la période pré-expérimentale et à la fin de l'expérimentation. Selon le même calendrier, des échantillons de liquide ruminal prélevés par sonde gastro-oesophagienne permettront d'analyser le contenu du rumen et en particulier des éléments liés à la fermentation et aux micro-organismes présents. Parallèlement, des échantillons d'urine et de fèces seront prélevés pour des analyses d'urée et de digestibilité. L'ensemble des prélèvements sur les animaux n'excédera pas 10 minutes par individu. Des échantillons de lait individuels seront prélevés au cours des opération de traite au début, pendant et à la fin de l'expérience pour l'analyse de la composition détaillée du lait, y compris le profil en matière grasse, la teneur en caroténoïdes et en vitamines et le potentiel antioxydant.

Impact sur les animaux

Plusieurs études ont déjà utilisé ces sous-produits dans l’alimentation des ruminants laitiers (vaches et chèvres) sans aucun effet indésirable. La teneur en théobromine des coques de cacao peut induire de la toxicité en dosée élève, mais les rations seront formulées pour rester a des niveaux largement inférieurs aux seuils autorisée par la Communauté Européenne. Nous pouvons également nous attendre à ce que les prélèvements (notamment les prélèvements de contenus ruminaux par tubage gatstro-oeasaophagien) déclenchent une réaction de stress de courte durée.

Devenir

Les animaux prélevés reprennent leur place normalement dans le troupeau, sans adaptation particulière de leur mode de vie. Ils reçoivent les soins quotidiens habituels, et font l’objet d’une surveillance accrue de la part des personnels animaliers. La décision est prise par le responsable de l'UE ou son délégataire, sur avis du vétérinaire membre de la SBEA.

Remplacement

L’étude porte sur des vaches laitières ingérant des peaux de noisettes et/ou de cacao et la qualité du lait qu'elles produisent. Le projet adoptera une approche interdisciplinaire en se concentrant sur le métabolisme, les processus digestifs, la santé et le bien-être des animaux. Il n'existe à ce jour pas de méthodes permettant d'appréhender ces différentes dimensions en se passant d'étude in vivo (par exemple, des essais in vitro ne permettraient que d'étudier certaines voies métaboliques spécifiques et pas la réponse à l'échelle de l'animal "entier").

Réduction

Un test de puissance du modelé statistique a été réalisé pour évaluer le nombre minimum d’animaux à utiliser (pwr.t.test R). Le test a été réalisé sur des paramètres de performances et composition de base du lait et sur des données d’émissions de méthane entérique précédemment acquises sur l’établissement utilisateur. Le nombre minimum d’animaux résultant variant entre 6 et 9 par groupe selon les paramètres, il a été choisi de recruter 9 animaux par groupe pour assurer la fiabilité des résultats. De plus, des essais préliminaires de fermentation in vitro en rumen artificel ont été réalisés et les doses ont été choisies de sorte à maximiser les chances d'observer des différences significatives in vivo. A l'issu de l'expérimentation, les données seront traitées avec des modèles linéaires mixtes, qui viseront à mettre en évidence des différences de réponses selon la dose de sous-produit administrée et le régime de base (effets fixes) tandis que l'animal sera pris en tant qu'effet aléatoire.

Raffinement

Les animaux seront logés en stabulation libre respectant leur bien-être : ils seront maintenus en groupe social stable, auront accès à des zones de couchage avec matelas, d’alimentation et d’abreuvement conformes aux besoins de leur espèce, ainsi qu’à des brosses. A la fin de l’étude, ces bovins rejoindront leur troupeau d’origine. Pour tous les prélèvements, les vaches seront placées (contenues) au cornadis ; nous immobiliserons la tête des vaches à l’aide d’un dispositif de lève-tête, placé devant le cornadis. Les manipulateurs qui réaliseront les prélèvements par tubage gastro-oesophagien, les prises de sang, les prélèvements de fèces et d’urines ont été formés par un vétérinaire maîtrisant les gestes.

Choix des espèces

L’industrie agroalimentaire qui génère les sous-produits de la noisette et du cacao, utilise aussi beaucoup de lait de vaches pour la production des aliments de confiserie qui incluent de la noisette et /ou du cacao. Il y a donc un fort intérêt pour cette filière à trouver des solutions pour réutiliser les sous-produits générés dans la filière même, donc dans les élevages des vaches laitières auprès des lesquelles collectent leur lait. Pour cette raison l’expérimentation a recours à des vaches laitières. Les vaches seront des vaches adultes (3-8 ans), en lactation après leur pic de production, puisqu’une partie des prélèvements visent à évaluer l’impact de la distribution des sous-produits sur la qualité des produits laitiers. Elles seront sélectionnées parmi le troupeau de l’établissement utilisateur sur la base de critère tels que le nombre de jours de lactation, la race ou la parité avant d’être mise en lot sur des critères de performance.

Choisis parce qu'ils sont l'espèce cible du médicament testé, 240 bovins, 240 cochons, 96 chèvres et 96 moutons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal peut recevoir le produit deux fois par jour pendant sept jours et subir jusqu'à 40 prélèvements sanguins, auxquels s'ajoutent jusqu'à 14 prélèvements de fèces effectués dans le rectum ou à l'anus après stimulation. L'objet reste réglementaire : constituer le dossier d'autorisation de mise sur le marché de médicaments vétérinaires, génériques compris. Le porteur indique que les animaux jugés en bon état après un produit déjà autorisé retourneront au circuit d'élevage ou seront réutilisés ailleurs, que ceux ayant reçu un produit sans autorisation pourront être adoptés sous engagement de ne pas les abattre pour la consommation, et que les autres seront tués.

Objectifs

Les études pharmacocinétiques réalisées chez l'espèce cible du produit à tester permettent de caractériser l'absorption, la distribution, le métabolisme et l'excrétion du ou des principes actifs du produit testé. Ces études sont particulièrement utiles pour établir le régime d'administration (voie d'administration, dose, fréquence et nombre d'administrations, etc.) et à l'adapter à certains paramètres de la population (par exemple l'âge, le stade physiologique ou la maladie). Les études de bioéquivalence ont pour objectif d’obtenir des paramètres pharmacocinétiques permettant la comparaison de les concentrations plasmatiques du ou des principes actifs entre formulations et/ou entre voies d’administration. Lorsqu'il est démontré que le produit testé et le produit de référence sont équivalents sur le plan pharmaceutique et bioéquivalents, ils peuvent être considérés comme équivalents sur le plan thérapeutique. Les études de bioéquivalence sont requises au dossier d’autorisation de mise sur le marché (AMM) des médicaments génériques afin de permettre le rapprochement des données de sécurité et d’efficacité associées à un médicament vétérinaire de référence.

Bénéfices attendus

Les études pharmacocinétiques réalisées chez l'espèce cible sont en règle générale nécessaires au dossier d'AMM des médicaments vétérinaires. L'étude des concentrations plasmatiques permet de déterminer les conditions d'utilisation du produit (doses, fréquence et durée du traitement) chez chaque espèce cible afin d'utiliser les médicaments avec un maximum d'efficacité et de sécurité. Par ailleurs, les études de bioéquivalence permettent de limiter l'utilisation d'animaux puisque les essais de sécurité et d'efficacité ne sont plus nécessaires au dossier d'AMM lorsque le médicament générique a prouvé sa bioéquivalence avec le princeps.

Procédures

Les études de pharmacocinétique et de bioéquivalence impliquent d'administrer à l'animal le produit à tester et/ou un produit de référence. La contention de l'animal sera adaptée à l'espèce et à la voie d'administration. L'administration du produit est réalisée sur animal vigile maintenu en contention. Le nombre maximal d'administrations est de 2 par jour, pouvant se répéter sur un maximum de 7 jours. Les prélèvements de sang et de fèces sont effectués sur animal vigile avec une contention adaptée. Le nombre maximal de prélèvements sanguins sur un même animal est fixé à 40. Les prélèvements de fèces peuvent être répétés jusqu’à 2 fois par jour avec un maximum de 14 prélèvements sur la durée de l'étude. Les prélèvements de lait sont effectués sur le lait collecté lors de la traite quotidienne. Dans la majorité des cas, les prises de sang sont effectuées dans une salle séparée des salles d'hébergement. Quelle que soit l'espèce, la durée de la contention pour l'administration de produits est d'environ 30 secondes, et entre 30 et 60 secondes pour une prise de sang ou une collecte de fèces.

Impact sur les animaux

La seule souffrance attendue correspond à l'administration du produit d'étude et aux prélèvements de sang effectués à intervalles réguliers sur les animaux. La souffrance attendue dépendra du nombre de prélèvements, de leur fréquence, du volume collecté, de l'espèce et du stade physiologique. Dans le cas de prélèvement de lait, la souffrance attendue est nulle puisque les prélèvements sont effectués lors de la traite quotidienne. Les prélèvements de fèces sont faits directement dans le rectum ou à l'anus après stimulation anale au doigt ou avec l'embout d'un thermomètre (pas de douleur attendue). La manipulation des animaux pour les pesées, l'administration des traitements, les prises de sang ou de fecès peuvent induire un stress. La durée de la contention pour les administrations, les prises de sang ou la collecte de feces ou de lait est de moins d'une minute.

Devenir

- Les animaux ayant reçu un produit avec AMM chez l'espèce à la posologie prévue par le fabricant et jugés en bon état général à la fin de la procédure expérimentale par un vétérinaire seront gardés en vie. Ils pourront retourner sur le circuit d'élevage ou éventuellement être réutilisés dans un autre projet. - Les animaux ayant reçus un produit sans AMM chez l'espèce, ou un produit avec AMM chez l'espèce mais à une posologie différente de celle prévue par le fabricant pourront être placés par l'intermédiaire d'une association spécialisée dans la réhabilitation des animaux de laboratoire ou adoptés par des particuliers. Dans les deux cas, le repreneur s'engage à ce que les animaux ne soient pas abattus pour la consommation. - Les animaux ne pouvant pas être replacés dans le circuit d'élevage (parce qu'ils présentent un risque sanitaire) ou ne pouvant pas être ré-utilisés ou ne pouvant pas être adoptés seront euthanasiés en fin de procédure. - Les animaux atteignant les points limites seront euthanasiés dans les plus brefs délais.

Remplacement

L'utilisation de modèles in-vitro, ex-vivo ou de simulations informatiques ne permet pas de répondre aux objectifs du projet. En effet, l'évaluation de la pharmacocinétique ou de la bioéquivalence d'un médicament ne peut être évaluée qu'après administration de celui-ci à des animaux vivants. L'absorption, la distribution, la métabolisation et l'excrétion sont des processus complexes ne pouvant pas être reproduits en globalité par des modèles ex-vivo ou informatiques. Les études de pharmacocinétique ou de bioéquivalence sont nécessaires au dossier de demande d'AMM et doivent être réalisées chez l'espèce cible correspondant aux indications thérapeutiques du produit à tester. Il n'y a donc pas d'alternative à l'utilisation d'animaux.

Réduction

Le nombre d'animaux est généralement fixé par le Donneur d'ordre de l'étude en fonction des données en sa possession (études conduites chez d'autres espèces, études pilotes chez l'espèce cible ou données bibliographiques). En principe, le nombre d'animaux utilisé est calculé de telle sorte que les résultats soient interprétables, en tenant compte de la variabilité biologique individuelle. Il n'y a pas de groupe non-traité dans les études de pharmacocinétiques ou de bioéquivalence.

Raffinement

Les conditions d'hébergement seront adaptées aux besoins physiologiques des animaux et leur permettront d'exprimer le plus possible leur gamme normale de comportements. Sauf indications particulières dans le protocole d'étude, les animaux seront hébergés en groupe d'au moins deux individus. La contention sera réalisée par du personnel expérimenté à l'aide de matériel adapté et visera à minimiser le stress des animaux. Lorsque les conditions le permettent, les animaux seront familiarisés aux procédures expérimentales (administrations, prélèvements, pesées) en amont de l'étude et un système de récompense pourra être mis en place. Le bien-être des animaux sera évalué quotidiennement par le personnel en charge des animaux. Des points-limites adaptés ont été définis afin de limiter et de prendre en charge précocement toute souffrance.

Choix des espèces

Dans le cadre d’essais réglementaires pour la mise sur le marché de médicaments vétérinaires, l’étude doit être menée sur l’espèce cible du médicament à tester. Pour les études de pharmacocinétique, le stade de développement des animaux utilisés doit concorder avec le stade cible d’administration du produit vétérinaire selon la réglementation européenne. Si le produit est destiné à être administré à de jeunes animaux immatures, alors les animaux utilisés devront avoir un âge correspondant à l’âge minimal d’administration visé pour le produit. Sinon, les animaux utilisés sont généralement de jeunes adultes. Pour les études nécessitant des prélèvements de lait, les animaux utilisés seront des femelles en lactation.