Cochons
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.
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.
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.
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.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Sous anesthésie, de jeunes porcs de 90 à 110 kilos subissent l'induction d'une mort encéphalique ou un arrêt circulatoire, puis le prélèvement de leur cœur entier. 36 porcs vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, tous tués avant tout réveil. Le but est de comparer deux techniques de perfusion des greffons cardiaques et d'en tirer des marqueurs de qualité, des retombées que le porteur formule au conditionnel. La liste des procédures ne mentionne que des cathéters, une prise de sang et une biopsie cardiaque, et le résumé qualifie les nuisances de "limitées et de courte durée", sans décrire comment la mort encéphalique ou l'arrêt cardiaque sont provoqués.
Objectifs
Chaque année, de nombreux patients décèdent en attente d'une transplantation cardiaque, faute de greffons disponibles en nombre suffisant. Pour faire face à cette pénurie, les équipes médicales ont recours à des cœurs à transplanter prélevés dans des conditions plus difficiles, notamment chez des patients décédés après un arrêt cardiaque. Ces greffons sont plus fragiles et plus difficiles à évaluer avant la greffe, ce qui freine leur utilisation. Actuellement, les greffons cardiaques sont prélevés majoritairement chez des donneurs en état de mort encéphalique, c'est-à-dire des patients dont le cerveau a cessé de fonctionner de manière irréversible mais dont le cœur continue de battre grâce à la réanimation. Ces greffons sont ensuite conservés dans la glace pendant le transport. Cette technique, simple et largement utilisée, présente cependant des limites importantes : elle ne permet pas de savoir si le greffon fonctionnera bien après la greffe, et elle ne peut être maintenue que quatre heures au maximum. De nouvelles machines de perfusion permettent de maintenir le greffon cardiaque dans des conditions proches de celles du corps humain, soit à température normale, soit à basse température avec apport d'oxygène. Ces deux approches semblent prometteuses, mais elles n'ont jamais été comparées directement dans le domaine cardiaque. Ce projet vise à comparer ces deux techniques chez le porc utilisé comme modèle de l’humain reproduisant les conditions réelles de prélèvement. L'objectif est d'identifier des marqueurs biologiques permettant de mieux évaluer la qualité d'un greffon cardiaque avant de le transplanter, afin d'augmenter le nombre de transplantations réalisées en toute sécurité et de réduire la mortalité des patients en attente.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à améliorer les connaissances sur la préservation et l’évaluation des greffons cardiaques avant transplantation. À court terme, les travaux permettront de mieux caractériser les altérations des greffons et d’identifier des paramètres permettant d’évaluer leur viabilité avant transplantation. Ces résultats pourraient permettre le développement d’outils utilisables directement sur les machines de perfusion afin d’aider les équipes médicales à décider si un greffon peut être transplanté en toute sécurité. Ils pourraient également contribuer à améliorer les méthodes de conservation des greffons avant leur implantation. Le projet pourrait enfin permettre d’identifier des traitements destinés à mieux préserver les greffons pendant leur conservation. À terme, ces avancées pourraient favoriser l’utilisation de greffons provenant de donneurs après arrêt circulatoire (DCD) et ainsi contribuer à augmenter le nombre de transplantations cardiaques et à réduire la mortalité des patients en attente de greffe.
Procédures
Chaque animal participe à une seule procédure expérimentale, réalisée au cours d’une même journée. Toutes les interventions sont réalisées sous anesthésie générale. La procédure comprend : • une injection d’anesthésique (quelques minutes) • la pose de cathéters dans les vaisseaux sanguins sous anesthésie générale (durée : 30 à 45 minutes) ; • un prélèvement sanguin et une biopsie cardiaque réalisés sous anesthésie générale (durée : environ 5 minutes).
Impact sur les animaux
Les nuisances pour les animaux sont limitées et de courte durée, dans la mesure où l’étude est réalisée sur des animaux anesthésiés. Avant l’anesthésie, une contention est réaliser pour procédé à l’injection intramusculaire du médicament. Une douleur légère et brève peut survenir lors de l’injection intramusculaire du médicament permettant l’endormissement. Un stress transitoire peut également être observé lors de la manipulation et au moment de l’induction de l’anesthésie générale. Une fois l’animal anesthésié, les interventions sont réalisées sous anesthésie générale et analgésie adaptées.
Devenir
La mise à mort des animaux est indispensable à l’objectif scientifique du projet car celui-ci nécessite le prélèvement du cœur entier afin d’étudier sa conservation et son évaluation avant transplantation. Le prélèvement cardiaque est incompatible avec le maintien en vie de l’animal. Par ailleurs, le projet vise précisément à reproduire les conditions rencontrées lors d’un don d’organes après mort encéphalique ou après arrêt circulatoire. Aucun animal ne peut donc être maintenu en vie à l’issue de la procédure. La procédure est réalisée sans réveil.
Remplacement
Il n'existe pas de modèle alternatif permettant de reproduire les conditions étudiées sans recourir à un organisme entier. Les lésions subies par le greffon cardiaque lors d'un prélèvement résultent d'interactions complexes entre le système cardiovasculaire, le système nerveux, les réponses inflammatoires et hormonales, qui ne peuvent être reproduites ni en culture cellulaire, ni avec des organoïdes ou des systèmes microfluidiques. Le modèle porcin a été retenu en raison de sa proximité anatomique et physiologique avec l'homme.
Réduction
Le nombre d'animaux a été limité au strict minimum nécessaire pour obtenir des résultats interprétables, soit 8 animaux par groupe, conformément aux standards publiés pour ce type d'étude préclinique sur grands animaux. Par ailleurs, des prélèvements sur plusieurs organes seront réaliser en lien avec d'autres équipes de recherche ce qui réduira le nombre total d'animaux utilisés.
Raffinement
Le protocole est intégralement réalisé chez des porcs anesthésiés, avec une prise en charge adaptée de la douleur visant à prévenir toute souffrance au cours des interventions. Des points limites adaptés ont été définis.
Choix des espèces
Le porc est le modèle animal de référence en transplantation cardiaque car son cœur est très proche de celui de l'homme en termes de taille, de structure et de fonctionnement. Cette similitude permet de reproduire fidèlement les gestes chirurgicaux réalisés en clinique et d'obtenir des résultats directement transposables à la pratique médicale. Le recours au porc au stade de jeunes porcs pubères, d'environs 90 à 110 kg est indispensable pour trois raisons pratiques : la taille du cœur est compatible avec les machines de perfusion utilisées en transplantation humaine, ce qui est impossible avec un petit animal ; l'induction d'une mort encéphalique et le maintien prolongé sous ventilation artificielle ne sont pas réalisables chez le rongeur ; enfin, seul le porc fournit le volume sanguin suffisant pour alimenter le circuit de perfusion et réaliser les prélèvements biologiques répétés nécessaires à l'étude.
Impact d’une perfusion hypothermique oxygénée continue entre prélèvement hépatique et reperfusion – Utilisation d’une machine de perfusion transportable Étude PILOTE préclinique
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Tester en conditions réelles une machine de perfusion transportable pour greffons de foie : 6 jeunes porcs de 25 à 30 kg vont être utilisés dans cette étude pilote, opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil. Après une prémédication d'une minute, seul acte pratiqué sur animal conscient, le foie est prélevé, avec deux prises de sang de 10 ml et deux biopsies hépatiques encadrant trente minutes d'ischémie chaude. La suite du protocole se déroule sur l'organe isolé, ce qui évite la transplantation chez des porcs receveurs et divise par deux, selon le porteur, le nombre de porcs utilisés. Une fois les porcs morts, les yeux et l'utérus feront en plus l'objet de prélèvements pour des études complémentaires.
Objectifs
Le but de ce projet est d’évaluer la faisabilité d’une perfusion hypothermique oxygénée continue via une machine de perfusion spécifiquement conçue en ce sens pour le greffon hépatique. La transplantation hépatique est le seul traitement curatif des maladies chroniques sévères du foie. Du fait du succès croissant de cette chirurgie, ses indications s’élargissent et nous faisons face à une pénurie mondiale de greffon. Afin de palier à cette pénurie, les chirurgiens se tournent de plus en plus vers des greffons dits « marginaux » dont le principal exemple est le greffon issu de donneur à cœur arrêté. Ils sont plus sensibles aux lésions d'ischémie-reperfusion qui sont causées par l’interruption de l’irrigation sanguine de l’organe entre le prélèvement et la transplantation. Ces greffons sont associés à un risque augmenté de perte du greffon et de décès du receveur après transplantation.
Bénéfices attendus
Cette étude permettrait d’évaluer la faisabilité en vie réelle, d’une perfusion hypothermique oxygénée continue lors du transport du greffon. Ce projet pourrait déboucher sur une diminution drastique (voir une suppression totale) de la durée d’ischémie froide subie par le greffon hépatique que l’on sait délétère et permettre, in fine, d’améliorer la qualité des greffons transplantés. Ce projet se situe dans la continuité d’un travail de recherche mené depuis plusieurs années, portant sur l’étude des différentes modalités de préservation dynamique sur machine de perfusion. Notre équipe de recherche bénéficie d’une expérience certaine dans l’utilisation de ce modèle suite à la réalisation de 3 thèses de doctorat et de 7 Master 2 portant sur l’étude des lésions induites lors de la préservation des greffons hépatiques. Ces travaux antérieurs ont abouti sur plusieurs publications qui ont permis d’améliorer la prise en charge des patients transplantés en pratique clinique.
Procédures
Le premier et seul acte invasif réalisé sur animal vigile concerne la réalisation d’une prémédication (durée 1minute) permettant ensuite le transport et la réalisation de l’anesthésie générale dans de bonnes conditions. Une période d’acclimatation préalable de 4 à 7 jours sera respectée avant le début des expériences, permettant aussi de faciliter cette prémédication qui sera réalisée dans des conditions moins stressantes pour l’animal. Par la suite, il s'agit d'une procédure chirurgicale sans réveil au cours de laquelle l'animal sera anesthésié et analgésié en continu sans réveil. La chirurgie consiste en la réalisation d’un prélèvement hépatique. Lors de la procédure chirurgicale, des prélèvements sanguins sont prévues à T0 pour obtenir un profil biologique basal de l’animal ainsi qu’après les 30min d’ischémie chaude afin d’obtenir un profil de greffon avant le début des stratégies de conservation. Les paramètres analysés sont : - la biochimie - les gaz du sang Ces prélèvements représentent un volume total de 10 ml x 2 de sang total au maximum, soit
Impact sur les animaux
Il s’agit dans le contexte de ce projet, d’une procédure sans réveil, réalisée sous anesthésie générale, avec un monitoring de l’analgésie per opératoire. Par ailleurs, le déroulé des sessions respecte la période d’acclimatation de ces animaux et les séances se déroulent dans le respect du bien-être animal. La procédure étant sans réveil, il n’y a par ailleurs pas de nuisances ou effets secondaires attendus au décours.
Devenir
Il s’agit d’une procédure chirurgicale sans réveil qui est principalement motivée par des raisons scientifiques qui justifient l’utilisation du modèle décrit. En effet, dans le respect du bien être animal, par soucis de standardisation, mais aussi pour permettre une analyse pertinente et exhaustive du greffon hépatique, seule la première partie nécessitant le prélèvement d’un greffon hépatique est réalisé chez l’animal. Dans la mesure où il s’agit d’un prélèvement d’organe la mise à mort de l’animal est indispensable en fin de procédure
Remplacement
A la place d’une transplantation hépatique chez des porcs receveurs, nous avons fait le choix de remplacer cette étape par une reperfusion normothermique oxygénée du foie par machine de perfusion ex-vivo. Cette technique ne nécessite pas d’animaux supplémentaires et se fait sur un organe isolé. De ce fait, nous réduisons par 2 le nombre d’animaux utilisés. La procédure expérimentale est par ailleurs actuellement maitrisée et reproductible ne justifiant pas le recours à une période de training, diminuant nettement le nombre d’animaux. Cette standardisation a permis aussi d’obtenir un taux de succès de la procédure de 100% permettant de définir un nombre plus juste d’animaux nécessaire.
Réduction
Comme énoncé précédemment, à la place d’une transplantation hépatique chez des porcs receveurs, nous avons fait le choix de remplacer cette étape par une reperfusion normothermique oxygénée du foie par machine de perfusion ex-vivo. Cette technique permet de réduire par 2 le nombre d’animaux utilisés. Après vérification de la mort de l’animal, nous réaliserons des prélèvements d’organes. Si l’objectif premier reste l’étude de la conservation du foie, les yeux, l’utérus voire d’autres organes, feront l’objet d’une étude complémentaire et donc d’un prélèvement post mortem. Cette démarche s’inscrit dans un souci de réduction afin d’optimiser les données recueillies sur un même animal.
Raffinement
Afin de réduire la souffrance animale, seul le premier temps de l’expérimentation, c’est-à-dire le prélèvement hépatique, sera réalisé sur les animaux sous anesthésie générale, sans réveil. Les animaux sont accueillis un minimum de 4 jours avant l’intervention pour permettre une acclimatation et une réduction du stress. Il n’y a pas de mise à jeun préopératoire afin de limiter le stress induit par l’intervention. Les animaux seront anesthésiés et monitorés pendant la totalité du prélèvement hépatique afin de s’assurer de la qualité de l’anesthésie et de leur bien-être. Ce prélèvement est maintenant bien standardisé et bien maitrisé par l’équipe.
Choix des espèces
Le foie de porc (chez de Jeunes porcs sevrés d’un poids de 25 à 30 kg à réception) présente une taille, un poids et une microstructure similaire au foie humain. Ces caractéristiques anatomiques et histologiques permettent d’effectuer un prélèvement d’organe standardisé et reproductible, ainsi que d’utiliser des machines de perfusion d’organes identiques à celles utilisées en pratique clinique. Un argument supplémentaire est l’utilisation et la validation de ce modèle animal dans la littérature scientifique sur la préservation des greffons hépatiques. Ceci permettra de comparer et de discuter les résultats obtenus au cours de ce projet avec les données déjà publiées. Enfin, en comparaison avec un modèle murin, les prélèvements de tissus et les analyses sanguines seront représentatif par rapport à l’homme. La dimension et la quantité de de tissus disponibles pour les analyses sont en adéquation avec l’objectif du projet et en conséquence, le nombre d’animaux à inclure sera réduit. De plus, la reperfusion normothermique sur machine de perfusion avec du sang non-dilué est difficilement réalisable sur un modèle murin compte-tenu du petit volume sanguin.
Etude de différentes stratégies thérapeutiques pour le support de la fonction hémodynamique dans un modèle porcin d’arrêt cardiaque soutenu par assistance extracorporelle
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Des porcs juvéniles de 35 kg sont retenus pour la proximité de leur cœur avec celui de l'humain et, le porteur l'écrit, parce que ce poids "facilite la manutention de l'animal". 98 d'entre eux sont opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil. Chacun subit une instrumentation chirurgicale, un arrêt cardiorespiratoire provoqué, une assistance circulatoire par ECMO et 45 mL de prélèvements sanguins, sur une procédure d'environ cinq heures. Le porteur annonce que les porcs ne ressentiront ni stress ni douleur puisque tout se déroule sous anesthésie, tout en indiquant que des échecs de réanimation et des hypotensions sont possibles "compte tenu de la difficulté et de la sévérité du modèle".
Objectifs
L’arrêt cardiaque est une condition clinique dramatique associé à un taux de mortalité de plus de 90%. La réanimation cardiopulmonaire conventionnelle se caractérise par la mise en place d’un massage cardiaque associé à une assistance ventilatoire. Cependant, elle est insuffisante dans les cas d’arrêt cardiaque les plus sévères. Un dispositif d’assistance circulatoire, appelé ECMO, est alors nécessaire. Ce dispositif permet de soutenir la fonction cardiovasculaire, et donc la perfusion des organes, en cas de défaillance cardiaque. Il permet également d’oxygéner le sang à l’extérieur du corps des patients. Pour maintenir une fonction circulatoire suffisante à l’aide de l’ECMO, il est nécessaire d’administrer des poches de fluides pour compléter le volume sanguin, ainsi que des molécules particulières (telles que noradrénaline ou adrénaline) pour renforcer le tonus des vaisseaux sanguins. Cependant, l’administration de fluides ou de ces composés en trop grande quantité est délétère pour l’organisme, et conduit à terme à diminuer la perfusion sanguine des organes. L’objectif de ce projet consiste donc à évaluer différentes stratégies thérapeutiques pour maintenir une fonction circulatoire suffisante avec l’ECMO sans avoir besoin d’administrer trop de fluides ou de ces composés (adrénaline, noradrénaline…). Nous testerons 3 stratégies pharmacologiques différentes visant à limiter la perméabilité des vaisseaux sanguins, 1 stratégie pharmacologique visant à renforcer la force de contraction du cœur et 1 stratégie technologique d’ECMO pulsatile visant à favoriser la récupération du cœur. Nous conduirons ce projet sur un modèle porcin d’arrêt cardiaque réanimé. Ce modèle est particulièrement adapté compte tenu de sa proximité physiologique avec l’Homme et de la possibilité de transposer les techniques et dispositifs d’ECMO à l’Homme.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à montrer le bénéfice des stratégies thérapeutiques envisagées sur la fonction hémodynamique lors de la mise en place d’ECMO chez les patients victimes d’arrêt cardiaque sévère. Les bénéfices sont attendus au vu de la capacité selon les stratégies envisagées à : 1/ maintenir l’intégrité de la paroi interne des vaisseaux sanguins pour réduire la perméabilité vasculaire et donc l’œdème tissulaire ; 2/offrir un volume sanguin suffisant avec un apport hydrique limité ; 3/optimiser le métabolisme cardiaque et donc l’efficacité cardiaque ; 4/favoriser la récupération cardiaque ; 5/diminuer les besoins d’administration en fluides et en catécholamines. Ainsi, les résultats générés permettront d’étayer des arguments en faveur ou en défaveur de ces différentes stratégies sur l’optimisation hémodynamique dans ce contexte. Une fois le bénéfice potentiel sur la fonction hémodynamique mis en évidence, les stratégies choisies pourront être testées lors d’essais cliniques chez l’Homme. Ces stratégies représentent une opportunité majeure de faire progresser la prise en charge des patients victimes d’un arrêt cardiaque sévère pour améliorer le taux de survie de cette affection et la qualité de vie des patients survivants.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une anesthésie générale, une instrumentation impliquant des procédures chirurgicales, à un arrêt cardiorespiratoire puis à une assistance cardiaque. 4 stratégies pharmacologiques et 1 stratégie technologique (1 stratégie par animal) seront testées en fonction des groupes d’animaux. Des prélèvements sanguins d'un volume de 45 mL sous anesthésie seront réalisés tout au long de la procédure. La procédure durera environ 5h incluant le temps de préparation de l'animal.
Impact sur les animaux
Toutes les procédures d’arrêt cardiaque, de mise en place de l’ECMO, de réanimation et de suivi seront réalisées sous anesthésie générale. Les animaux ne ressentiront donc ni le stress, ni la douleur liée à ces procédures. Un léger stress de l’animal associé à une légère douleur lors de l’injection intramusculaire pourront être induits lors de l’administration de la prémédication anesthésique. Dans ce projet, les échecs de réanimation et des hypotensions sont possibles chez les animaux, compte tenu de la difficulté et de la sévérité du modèle.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de protocole, la réalisation des prélèvements terminaux n'étant pas compatible avec le maintien en vie de l'animal.
Remplacement
L’arrêt cardiaque induit une dysfonction de plusieurs organes après la réanimation. Le caractère intégratif de l’affection ne permet donc pas de la reproduire in vitro ou in silico (absence de Remplacement possible). L’étude de médicaments ou dispositif permettant de lutter contre ses séquelles doit se faire impérativement in vivo, en utilisant des animaux à des fins scientifiques.
Réduction
Le critère de jugement principal sera le volume de fluides nécessaire à maintenir le débit de l’assistance cardiaque. En considérant une différence entre les groupes et par rapport au groupe témoin, le calcul a été déterminé par une approche statistique. Ce calcul permet d’utiliser le nombre d’animaux le plus faible possible pour conduire le projet présenté. Les valeurs estimées de volumes de remplissages mentionnées sont issues de travaux antérieurs.
Raffinement
Dès leur arrivée à l’animalerie, les animaux seront hébergés collectivement dans des boxes avec des copeaux de bois au sol et enrichissement avec des jouets en plastique. Ils bénéficieront d’une période d’acclimatation d’1 semaine. Les animaux seront maintenus sous anesthésie générale tout au long de la procédure avec administration d’antalgiques puissants. La procédure sera interrompue en cas d'atteinte du point limite.
Choix des espèces
Notre choix s’est porté sur l’espèce porcine compte tenu de sa proximité avec l’homme au vu de sa masse corporelle, de son anatomie et de sa physiologie cardiaque et des valeurs usuelles des paramètres hémodynamiques systémiques et cérébraux. Les procédures mises en place chez cette espèce peuvent facilement être transposées à l’Homme. Il s’agit de porcs juvéniles de 35 kg car ce poids facilite la manutention de l’animal pour les expérimentations du projet.
Bioélectronique pour la neurocardiologie dans un modèle porcin : diagnostique et thérapeutique MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Un infarctus du myocarde est provoqué chez 48 cochons sous guidage par rayons X, pendant deux heures, une fois par individu. Ils vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère ou menées sous anesthésie sans réveil, tous tués à l'issue, et le porteur chiffre entre 10 et 20 % le risque de décès pendant la chirurgie par fibrillation ventriculaire. Deux IRM de deux heures, trois cartographies de contact, des stimulations nerveuses qui peuvent provoquer des spasmes musculaires involontaires et jusqu'à huit prélèvements sanguins s'ajoutent pour les individus du groupe chronique, portés de 25 à 60 kg entre le début et la fin du protocole. La cicatrice cardiaque est annoncée "non douloureuse", quand l'ouverture du thorax pour prélever le cœur est classée en "douleur intense (palier 3)", geste par lequel le projet se termine.
Objectifs
4 à 5 millions de décès seraient attribuables chaque année à la mort subite cardiaque, qui est principalement la conséquence des infarctus du myocarde (70%). Dans ces pathologies, l’action du système nerveux favoriserait la survenue des troubles du rythme cardiaque (arythmies). Bien que ces affections représentent un problème majeur de santé publique, les traitements actuels restent à ce jour insuffisants, et/ou associés à des effets secondaires. Aussi, le blocage de l’activité nerveuse (ou neuromodulation) qui a déjà fait ses preuves dans le traitement des douleurs chroniques semble être une piste thérapeutique prometteuse. Le projet vise ici à 1) mieux comprendre le rôle du système nerveux (autonome) dans l’émergence et le maintien des troubles du rythme, et à 2) valider les nouveaux dispositifs implantables et nouvelles approches de neuromodulation à visée thérapeutique, dans un modèle de gros mammifère.
Bénéfices attendus
A long terme, ce projet contribuera à la mise au point et à la validation des capteurs et des modulateurs implantables chez le patient, capables de détecter les anomalies qui précèdent la survenue des troubles du rythme, et d’agir en conséquence sur le système nerveux, pour prévenir la mort subite cardiaque.
Procédures
Un infarctus du myocarde sera induit chez les animaux (2h, une fois par animal), de manière guidée par rayon X (fluoroscopie), qui génèrera une cicatrice non douloureuse dans le muscle. Les animaux du modèle chronique seront aussi concernés par la pose d’un boitier de suivi ECG (1h, 1 fois par animal) pour monitorer l’activité cardiaque chez l’animal éveillé, après la création de l’infarctus. Avant, pendant et après l’induction de l’infarctus, les activités cardiaques et nerveuses seront étudiées par des procédures non invasives et mini-invasives utilisées en clinique, sous anesthésie générale, avec l’administration d’une procédure antidouleur adaptée. Les animaux seront concernés par : - un IRM 1.5T (2h par examen, 2 fois par animal du modèle chronique), - de la cartographie de contact (1h30 par examen, 3 fois par animal des modèles chroniques, 1 fois par animal du modèle aigu) - un monitoring de la pression cardiaque (toute la durée de l’expérience sous anesthésie, 3 fois par animal des modèles chroniques, 1 fois par animal du modèle aigu), - une stimulation cardiaque programmée (environ 1h, 2 fois par animal des modèles chroniques, 1 fois par animal du modèle aigu), - une stimulation bloquant l’activité nerveuse (1h, 2 fois par animal des modèles chroniques, 1 fois par animal du modèle aigu), - un prélèvement de sang dans le sinus coronaire (environ 10 min, 4 fois par animal des modèles chroniques, et 2 fois pour le modèle aigu) - un prélèvement de sang systémique (environ 5 min, 4 fois pour chaque animal des modèles chroniques et 2 fois par modèle aigu) - une coronarographie 3D (30-45 min, 2 fois par animal des modèles chroniques et 1 fois par animal du modèle aigüe). - des prélèvements tissulaires (30 min par prélèvement, 1 fois par animal)
Impact sur les animaux
Les animaux seront mis à jeûn à minima 12h avant l’opération. La création du modèle d’infarctus provoquera la mise en place d’une cicatrice cardiaque non douloureuse. La chirurgie nécessitera l’introduction de cathéters dans les veines/artères, ce qui pourra provoquer une douleur légère et des saignements au moment de leur pose et de leur retrait. Les anesthésies générales peuvent impacter légèrement le bien-être animal en induisant une légère désorientation ou un état léthargique transitoire lors du réveil. Lors des procédures d’imagerie non-invasive (IRM) ou mini-invasive (cartographie de l’activité électrique cardiaque : cartographie de contact), le bien-être animal peut être également impacté par la pose de cathéters (douleur légère et saignement) : au niveau de la patte avant (pour la perfusion de médicaments), au niveau de la veine fémorale et de l’introduction sous le sternum (guide pour la cartographie). La création d’infarctus et les procédures de cartographie de contact peuvent comporter des effets indésirables cardiaques tels que des déclenchements de tachycardie ventriculaire. La stimulation des ganglions nerveux peut provoquer des spasmes musculaires involontaires. Le positionnement du stimulateur sur les ganglions sera rectifié jusqu’à la disparition des spasmes. Le prélèvement du cœur après la mise à mort requiert une ouverture du thorax préalable chez l’animal endormi, soit un acte chirurgical provoquant une douleur intense (palier 3). Une analgésie proportionnelle à l’intensité de la douleur (légère versus intense) sera mise en place.
Devenir
Dans le but de mieux comprendre et caractériser le rôle du système nerveux dans le déclenchement et le maintien des troubles du rythme associés aux infarctus, les cœurs seront prélevés pour cartographier l’activité électrique et ainsi obtenir des données complémentaires à celles enregistrées chez l’animal vivant.
Remplacement
Compte tenu de la visée thérapeutique du projet, les données récoltées nécessitent un modèle proche du patient, et donc l’utilisation de gros mammifère. D’autre part, agir sur la relation système nerveux-cœur implique de l’étudier dans son contexte naturel car cette relation fait appel à des réflexes qui s’établissent de manière complexes à l’intérieur du corps, et passe aussi par la sécrétion de molécules dans la circulation sanguine qui seront dosées. Aujourd’hui, il n’existe pas d’alternative non animale qui permette de reproduire ce degré de complexité et cette ressemblance, ce qui exclue la possibilité de remplacer les animaux. Les résultats obtenus dans ce projet permettront cependant d’enrichir la base de données pour créer des modèles informatiques de cœurs pathologiques grâce à la modélisation, et ainsi à terme de limiter l’utilisation de l’expérimentation animale.
Réduction
Dans le but de réduire le nombre d’animaux, plusieurs méthodes d’analyses seront mises en œuvre afin d’obtenir le maximum de données expérimentales dans ce projet tels que l’IRM, les mesures de l’activité cardiaque (électrique, capacité de contraction, etc…). Les animaux ont été répartis en 4 groupes de 12 individus, soient les animaux contrôles reproduisant la procédure mais sans obstruction des vaisseaux, commun pour les 3 modèles d’infarctus (les infarctus dits reperfusés pour lesquelles l’obstruction du vaisseau est transitoire, les infarctus reperfusés pendant que l’activité neuronale liée au cœur est abolie, et les infarctus dits non reperfusés pour lesquels le blocage d’un vaisseau est définitif). L’utilisation de protocoles expérimentaux identiques permettra également de comparer les groupes entre eux, et ainsi de réduire le nombre d’animaux. L’étude sera pratiquée selon un suivi longitudinal (c’est-à-dire au cours du temps, en plusieurs étapes successives) chez chaque animal, de manière à faire correspondre les paramètres obtenus de leur vivant avant et après l’infarctus, et après avoir prélevé le cœur chez tous les individus. La taille des groupes envisagée est aussi le résultat de précédentes expérimentations menées au laboratoire sur le même modèle animal, pour lesquelles il a été constaté que ce nombre était suffisant pour faire valoir des différences statistiques, lorsque les effets observés ne sont pas dus au hasard. La taille de cette cohorte prend également en compte un risque de perte (10-20%) lié à la procédure chirurgicale, pour laquelle des fibrillations ventriculaires peuvent survenir, induisant le décès de l’animal. Les paramètres mathématiques des données (moyennes, percentiles, écarts standards à la moyenne) seront analysés afin de déterminer le test statistique adéquat à appliquer en suivant.
Raffinement
La prise en compte du bien-être animal s’effectue à plusieurs niveaux. La création des modèles et les expérimentations seront réalisées sous anesthésie générale selon des protocoles approuvés, et avec des procédures analgésiques adaptées à la douleur générée par les gestes chirurgicaux pratiqués. Les constantes de l’animal (fréquence cardiaque, pression artérielle, fréquence respiratoire, etc…) seront suivies par du personnel compétent tout au long de la procédure expérimentale, et les doses d’anesthésiques/analgésiques seront adaptées si des signes de réveil/souffrance étaient observés. Quand les anesthésies générales sont suivies d’un réveil, les animaux recevront un traitement médicamenteux de telle sorte que la douleur post-opératoire soit prise en charge, et leur état de santé général sera surveillé. Si le comportement de l’animal suggère un état de souffrance, un examen vétérinaire sera pratiqué, et sera suivi d’une prise de médicament si nécessaire, ou dans les cas les plus sévères et non traitables, de l’euthanasie. Les animaux bénéficieront de soins quotidiens pratiqués par une équipe de spécialistes compétents. L’hébergement est agréé, les locaux sont entretenus, et les cochons seront regroupés de telle sorte qu’ils pourront exprimer des comportements sociaux naturels, tout en disposant de distractions (Kong, balles, jouets en caoutchouc durs mastiquables …).
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme (mouton, porc, chèvre, chien), le porc a été retenu car (i) une très grande expérience des équipes de recherche sur la création du modèle d’infarctus avec cette espèce (ii) ce modèle animal est bien décrit et caractérisé et constitue donc une référence dans la communauté scientifique ; (iii) le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ce modèle animal ; (iv) il est déjà utilisé par les autres équipes que regroupe le projet, et permettra la mutualisation des données obtenues. Les animaux seront inclus de telle sort qu’ils disposeront à la fois de caractéristiques fonctionnelles proches de celles de l’Homme, et que leur prise de poids (environ 1 kg / jour) soit cohérente avec une prise en charge adaptée lors de l’expérimentation terminale du modèle chronique. Les cochons des groupes chroniques (infarctus définitifs, infarctus reperfusés, cochons contrôles : groupes 1, 2a et 3 respectivement) seront donc inclus en phase (1) – acquisition des données de base- à 25 kg (1-2 mois), pour peser 25 kg (2-3 mois) lors de la phase (2) – création du modèle- et 60 kg (3-4 mois) lors de la phase (3) – remodelage dû à la lésion-. Pour correspondre aux poids de la phase (2), les animaux prévus pour le groupe d’ischémie reperfusion sous inhibition des ganglions rachidiens (groupe 2b) utilisés uniquement en protocole terminal (c’est-à-dire anesthésie sans réveil) seront inclus à 25 kg, d’âge 2-3 mois.
Evaluation de l’utilisation des micro-robots magnétiques pour le traitement de pathologies neurovasculaires
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Diagnostic des maladies
- Troubles cardiaques
Sept heures de navigation dans les vaisseaux sous anesthésie générale profonde, précédées de la pose de cathéters sur plusieurs sites : 26 porcs vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, pour l'examen anatomopathologique des lésions vasculaires laissées par les micro-robots. Le porteur écrit qu'à aucun moment la conscience ne revient et qu'aucune nuisance n'est attendue, hormis le stress lié à la manipulation, au transport et au changement d'environnement avant l'intervention. L'objet est de valider une plateforme de guidage magnétique et des micro-robots censés retirer mécaniquement les caillots lors d'un accident vasculaire cérébral, un traitement que le porteur dit vouloir "révolutionner". Les porcs employés sont de type charcutier, Large White ou Landrace, de seize semaines et 50 à 60 kg, choisis pour le diamètre de leurs vaisseaux, et le porteur relève qu'il n'existe pas de numéro d'agrément spécifique pour ce type de porc.
Objectifs
La neuroradiologie interventionnelle est une discipline chirurgicale minimalement invasive qui permet le traitement local de pathologies cérébrales, avec peu ou pas d’incision (en passant par les voies vasculaires). Les outils aujourd’hui à la disposition des médecins interventionnels présentent de fortes limites étant donné la complexité et la fragilité de l’arbre vasculaire cérébral, tortueux et étroit. Pour améliorer le traitement de pathologies comme l’anévrisme cérébral ou l’Accident Vasculaire Cérébrale (AVC) ischémique, seconde cause de mortalité et première cause de handicap en France et dans le monde, il est urgent de mettre au point de nouvelles solutions. Le but de ce projet est de révolutionner le traitement de pathologies neuro-vasculaires à l’aide de micro-robots (µ-robots) thérapeutiques contrôlés par une plateforme de guidage magnétique.
Bénéfices attendus
La prise en charge des accidents vasculaires cérébraux (AVC) est une urgence absolue car chaque minute de mauvaise perfusion cérébrale peut provoquer des lésions cérébrales irréversibles. La première étape du parcours de soins est de préciser le diagnostique à l'aide d'une imagerie cérébrale (scanner ou IRM), vient ensuite le traitement qui peut être chimique (thrombolyse), mécanique (thrombectomie) ou interventionnelle si l'AVC est hémorragique. Les actions thérapeutiques se font aujourd'hui principalement par voie endovasculaire ce qui implique le recours à des systèmes d'imagerie à rayons X. Le but de ce projet est de développer et de valider l'efficacité et la sécurité de deux dispositifs : la plateforme de guidage magnétique et les µ-robots thérapeutiques. La plateforme de guidage magnétique permet une navigation précise et rapide depuis le point de ponction jusqu'à la zone cible sans avoir recours aux rayons ionisants ce qui est réel bénéfice pour les patients et les utilisateurs. Les µ-robots ont été développés pour pouvoir fonctionner avec cette plateforme et permettre un traitement efficace des AVC en retirant mécaniquement (thrombectomie) les thrombus. Couplés à la plateforme de guidage, ces µ-robots permettront d'atteindre des zones jusque là difficilement accessibles en un temps record en limitant les risques de lésions associés à la navigation endovasculaire.
Procédures
Tous les animaux animaux seront soumis, sous anesthésie générale, aux interventions suivantes : Pose de cathéter, sous contrôle echographique, sur différents sites (30 minutes). Navigation endovasculaire (7 heures) sous anesthésie générale profonde.
Impact sur les animaux
Le stress pré-opératoire lié à la manipulation, au transport et au changement d’environnement constitue une nuisance attendue. L’ensemble des procédures expérimentales sera réalisé sous anesthésie générale balancée sans réveil. A aucun moment l’animal ne sera conscient ni susceptible de ressentir la douleur. S'agissant de procédures expérimentales sans réveil, aucun effet indésirable ni nuisances ne sont attendus pour l'animal qui sera euthanasié en fin de procédure.
Devenir
L'ensemble des animaux seront euthanasiés afin de pouvoir réaliser l'étude anatomopatholgique des éventuelles lésions vasculaires liées à la navigation par les micro-robots thérapeutiques.
Remplacement
A ce jour la navigation et le retrait des caillots ont été testés in vitro et in vivo. Les itérations de design de la solution permettent d’améliorer l’efficacité thérapeutique. Actuellement, des essais in vitro dans des modèles rigides (humain et porcin) sont systématiquement réalisées avant chaque essais animal lors de sitérations logiciels et matériels. Cependant ces essais de modélisation ne sont pas suffisamant puissant pour valider les iétarations en raison de la complexité du comportement mécanique et physiologique des caillots et des artères et les résultats obtenus doivent être validés dans des systèmes vivants. Les essais in vitro sont réalisés dans des conditions les plus similaires possibles des essais cliniques (analogue de sang, flux pulsatilité), néanmoins, il n’est pas possible de recréer un réseau vasculaire aussi souple que chez l’animal ou l’Homme. Cette souplesse joue un rôle critique dans la réussite du traitement. Il est donc nécessaire de réaliser des essais in vivo pour évaluer la mise en place et la performance de notre solution.
Réduction
Avant chaque procédure animale prévue, des procédures in vitro correspondante seront réalisées sur la base d’un fantôme obtenu de l’animal (modèle 3D imprimé), afin de maximiser les chances de succès de la procédure, et réduire ainsi le nombre d’animaux inclus avec succès dans l'étude. Plusieurs conditions d'essais sont réalisées lors de chacune des procédures, sans impacter la performance des résultats, afin de réduire le nombre d'animaux.
Raffinement
L’ensemble des procédures expérimentales sera réalisé sous anesthésie générale balancée. A aucun moment l’animal ne sera conscient ni susceptible de ressentir la douleur. Pour améliorer le confort et le bien-être des animaux, les animaux seront hébergés dans l’animalerie une semaine avant l’intervention afin de respecter une période d’acclimatation. Ils seront gardés parmi leurs congénères pour réduire leur stress. Du personnel animalier mettra quotidiennement à disposition un environnement stimulant (activité de fouissage, distributeur d’aliments, planche a gratter). L'évaluation du bien-être animal sera réalisée de manière bi-quotidienne pour chaque animal, pendant la période d'acclimatation et durant l’opération jusqu'à son euthanasie. Ces différents éléments seront évalués à l'aide d'une grille d'évaluation émanant de la cellule du bienêtre animal . Pendant la période d'acclimatation, l’atteinte d’un point limite sera déterminée par l’observation de signes comportementaux, d’apparence générale permettant de quantifier la souffrance de l’animal selon un score spécifique à l’espèce porcine.
Choix des espèces
Nous utilisons des porcs de type charcutier (Large White / Landrace, 50-60kg) qui possèdent des caractéristiques anatomiques et physiologiques correspondants aux besoins de nos procédures. Il n'existe pas de numéro d'agrément spécifique pour ce type de porc, dont l'espèce n'appartient pas à la liste fixée réglementairement. Les porcs inclus dans l'étude ont environ 16 semaines, ils pèsent environ 50-60 kg afin de faciliter les abords vasculaires périphériques par voie percutanée et d'avoir des diamètres de vaisseaux compatibles avec les dispositifs à évaluer.
Evaluation à court terme d’un dispositif d’embolisation chez le porc
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil par une injection intraveineuse, jusqu'à 3 porcs de 60 à 70 kg vont être utilisés dans ce projet. Chacun subit deux injections intramusculaires d'induction, une intubation, puis une intervention chirurgicale de trois heures au maximum, pendant laquelle une à quatre veines sont obstruées et des images acquises. Le dispositif testé sert à bloquer temporairement un vaisseau pendant une embolisation tout en gardant l'accès à ce vaisseau, et le porteur attend de l'étude qu'elle dise si ses performances justifient la poursuite du développement clinique. La rubrique réduction n'annonce qu'un seul animal, avec jusqu'à quatre dispositifs implantés chez lui et un passage possible à trois en cas de problème technique, quand la déclaration porte sur trois porcs, tous mis à mort pour retirer les dispositifs et observer le foie et les poumons.
Objectifs
Les procédures d'embolisation sont utilisées pour traiter un large éventail de pathologies, notamment certaines hémorragies graves, des malformations des vaisseaux sanguins et différents types de tumeurs. Elles consistent à obstruer de manière ciblée un vaisseau sanguin afin de contrôler un saignement ou de réduire l'apport sanguin à une lésion. L’obstruction se fait grâce à des substances, appelées agents d’embolisation, par exemple de la colle. Ces interventions mini-invasives constituent aujourd'hui une alternative reconnue à la chirurgie dans de nombreuses indications et leur utilisation est en constante augmentation, portée par le vieillissement de la population, l'augmentation de l'incidence des cancers et le développement des interventions médicales guidées par l'imagerie. Malgré ces avancées, les procédures d'embolisation restent techniquement exigeantes. Le succès du traitement dépend de la capacité à délivrer les agents d'embolisation avec une grande précision, tout en évitant leur migration vers des tissus non ciblés. Cette difficulté peut limiter l'efficacité du traitement, augmenter le risque de complications et conduire à des interventions plus longues, avec une exposition prolongée des patients et des professionnels de santé à des rayonnements susceptibles d'endommager les cellules. Le dispositif qui fera l’objet des tests a été développé pour répondre à ce besoin médical non couvert. Il vise à améliorer le contrôle temporaire du flux sanguin pendant les procédures d'embolisation, tout en maintenant un accès continu au vaisseau traité. Cette approche a pour objectif de faciliter le geste du praticien et de permettre de bloquer de manière contrôlée le vaisseau sanguin pendant l'intervention. L'objectif de cette étude est d'évaluer la sécurité et les performances de ce nouveau dispositif. L'étude portera notamment sur la facilité de navigation et de déploiement, la stabilité après libération du dispositif, l’efficacité pour bloquer temporairement le vaisseau concerné, et la résistance à la migration. Les résultats de cette étude permettront de déterminer si le dispositif présente un niveau de performance et de sécurité compatible avec la poursuite de son développement clinique.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de déterminer si le dispositif présente un niveau de performance et de sécurité compatible avec la poursuite de son développement clinique. Les bénéfices attendus du projet sont, à plus long terme, d'optimiser l'efficacité des traitements par embolisation tout en diminuant les risques de complication des interventions.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie et analgésie, d’une durée maximale de 3h. Pour cela ils recevront : - 2 injections intramusculaires (IM) pour l’induction de l’anesthésie (5 s) ; - 1 intubation sur l’animal anesthésié pour le maintien de l’anesthésie tout au long de la procédure ; - 1 procédure chirurgicale d’une durée maximale de 3h correspondant à l’embolisation d’une à quatre veines et acquisition d’images ; - 1 injection intraveineuse (IV) via le cathéter (30 s) sur l’animal toujours anesthésié pour induire la mort.
Impact sur les animaux
La procédure se déroulera sous anesthésie générale et analgésie et sera sans réveil. Le seul effet indésirable attendu, peut être un peu de stress lors de l'isolement nécessaire à l'induction de l'anesthésie. Ce stress cessera lorsque l'animal s'endormira.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à l'issue de la procédure afin de retirer les dispositifs et de réaliser des observations macroscopiques du foie et des poumons.
Remplacement
Il est nécessaire de travailler sur animal vivant afin d’observer le comportement du dispositif avec gestion des flux sanguins.
Réduction
Le projet n’inclura qu’un seul animal afin d’évaluer le dispositif dans un organisme vivant proche de l’Homme. Jusqu’à quatre dispositifs pourront être implantés dans l’animal, à quatre localisations différentes. Le fait d’implanter plusieurs dispositifs dans le même animal permet de limiter le nombre d’animaux impliqués dans le projet. Dans le cas où la procédure devrait être interrompue ou que le dispositif rencontrerait un problème technique, le nombre d’animaux pourrait être augmenté jusqu’à trois. Si la procédure se déroule sans problème sur le premier animal, il sera le seul utilisé dans le projet et les autres animaux n’entreront pas dans la procédure.
Raffinement
Les animaux arriveront sur place une semaine minimum avant les procédures pour leur permettre de s’habituer aux lieux et aux manipulations et ainsi diminuer leur stress. Lorsqu'il y aura plusieurs animaux, ils seront logés dans une même case pour respecter leur comportement grégaire. Ils seront logés sur une litière de paille afin de leur permettre de fouiller dedans et de les isoler du sol. Les boxes sont également équipés de jouets adaptés à leur espèce. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie générale et sous analgésie pour éviter des souffrances aux animaux. Les constantes des animaux seront suivies tout au long de l'anesthésie par la mise en place d'un monitoring. Le bien-être des animaux sera contrôlé en veillant aux conditions d’hébergement et au comportement des animaux. Des observations biquotidiennes, basées sur l’apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales aux stimuli externes (bruits, etc.), seront réalisées par une personne formée. Ces contrôles permettent de repérer tout animal malade ou blessé pour prendre des mesures appropriées. Tout constat d’un mal-être est remonté au responsable du bien-être des animaux et au responsable du projet pour examen approfondi, traitements adaptés et/ou consultation du vétérinaire référent. Des points limites ont été mis en place afin de limiter le risque de souffrance des animaux pendant la procédure et différents traitements ont été prévus en cas d'atteinte de ceux-ci.
Choix des espèces
Le modèle choisi est le porc, car leur anatomie vasculaire est comparable à celle de l'homme. Les porcs utilisés pèseront entre 60 et 70 kg, car à ce stade leur anatomophysiologie est proche de celle de l'Homme.
Evaluation de la sécurité et des performances d’un dispositif médical magnétique implanté par voie endoscopique pour le maintien de la perméabilité d’une anastomose digestive
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Deux interventions endoscopiques de trois heures sous anesthésie générale, à un mois d'intervalle, puis un contrôle par endoscopie et scanner tous les quinze jours sous anesthésie jusqu'à huit semaines après l'opération : cinq cochons de 30 à 50 kg subissent des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Le dispositif testé est un implant magnétique destiné à maintenir ouverte une couture entre deux segments du tube digestif, et le porteur prévoit qu'il ressorte dans les selles après plusieurs semaines. Les effets annoncés vont du vertige au réveil aux nausées et à la baisse d'appétit, avec une douleur transitoire si la pose oblige à ouvrir la paroi abdominale. Tous les cinq sont tués en fin de procédure pour prélever des organes et pratiquer des analyses histologiques, quatre servant à la preuve de concept et le cinquième étant prévu "en back up" par le porteur.
Objectifs
Les anastomoses digestives sont des communications entre des structures tubulaires ou cavitaires qui ouvrent un passage à des fluides (aliments, bile…). Elles sont indiquées quand il s’agit de rétablir le transit alimentaire (après résection d’un segment malade, d’une tumeur), de court-circuiter une zone pathologique ou obstructive, de dériver ou de drainer des flux. Une anastomose peut être réalisée chirurgicalement à l'aide de sutures, d'agrafes ou de techniques innovantes de compressions pariétales (ie qui rapprochent et maintiennent les parois du tube digestif l’une contre l’autre pour créer une connexion entre elles). Une des problématiques liées aux anastomoses est leur tendance à rétrécir, suite au processus de cicatrisation, et conduire à une sténose avec diminution du diamètre utile. L’objectif de ce projet est d'évaluer la faisabilité, la sécurité et les performances d'un nouveau dispositif médical qui permettrait de traiter les anastomoses par voie endoscopique pour maintenir un calibre fonctionnel suffisant dans le temps. Cette approche pourrait représenter une alternative mini-invasive aux traitements chirurgicaux conventionnels lorsqu'une augmentation du diamètre anastomotique est nécessaire.
Bénéfices attendus
Les résultats attendus permettront d'obtenir des données précliniques essentielles concernant la faisabilité technique de la procédure endoscopique,, la tolérance du dispositif, la qualité de la cicatrisation tissulaire ainsi que la perméabilité de l'anastomose obtenue après traitement. À plus long terme, le développement de cette approche mini-invasive pourrait offrir une alternative aux traitements chirurgicaux plus invasifs chez les patients nécessitant une révision ou un élargissement d'une anastomose gastro-jéjunale. Une telle stratégie pourrait contribuer à réduire la morbidité associée aux reprises chirurgicales, la durée d'hospitalisation, le délai de récupération des patients, ainsi que les coûts associés.
Procédures
Les animaux seront soumis à deux interventions chirurgicales, à un mois d'intervalle, réalisées par voie endoscopique sous anesthésie générale d'une durée de 3 heures. Des examens non invasifs de contrôle (endoscopie et scanner) seront réalisés tous les 15 jours sous anesthésie générale (1 heure), jusqu'à 8 semaines post opératoire. Une prise de sang pourra être réalisée à la faveur des anesthésies de contrôle pour un bilan biologique.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables de la procédure sont liés à l’anesthésie (stress lors de l'injection intramusculaire, Vertige au réveil) et à l'intervention par voie endoscopique (nausées, diminution de l’appétit, modification du transit intestinal). Dans le cas où une incision de la paroi abdominale (laparotomie) serait nécessaire pour aider à la réussite de la procédure endoscopique: douleur transitoire au niveau de la cicatrice, baisse d’activité et éventuel manque d’appétit sur quelques jours pouvant impacter la courbe de croissance.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de procédure pour la réalisation de prélèvements d'organes et d'analyses histologiques.
Remplacement
Le système testé est destiné à maintenir une anastomose digestive ouverte. Le système testé est destiné à maintenir une anastomose digestive ouverte. Des essais sur banc (forces, déploiement, durabilité, fatigue) ainsi que des tests sur tissus ex vivo ont été réalisés au préalable afin de contrôler, entre autres : - la force entre les aimants : mesure de traction avec un dynamomètre, courbe force/distance, influence de l’épaisseur des tissus interposés, variabilité inter-dispositifs… - le déploiement du dispositif : force maximale, fluidité du mécanisme, absence de blocage, compatibilité avec les différents endoscopes, passage dans le canal opérateur… - la navigation endoscopique, la précision de positionnement, la reproductibilité sur simulateur anatomique (tube digestif de porc). Mais les études ex-vivo ne suffisent pas pour recréer l’environnement biologique exact et valider la performance et la sécurité des systèmes avant leur utilisation chez les patients. Le comportement du tissu digestif est très complexe in vivo, il réagit différemment au niveau fonctionnel (présence de contenu gastrique, élasticité, péristaltisme, réaction inflammatoire…). De plus, l'évaluation du processus de cicatrisation nécessite un organisme vivant intégré pour suivre l’évolution des tissus et la libération progressive du dispositif, attendue après plusieurs semaines dans les selles.
Réduction
Il s’agit d’une preuve de concept pour démontrer la faisabilité de pose du dispositif par voie endoscopique, sa sécurité et son efficacité. Un effectif réduit à 4 animaux permet de tester nos objectifs (réussite de pose du système, taille de l’anastomose, cicatrisation…). Considérant la variabilité interindividuelle de la physiologie digestive, c'est l'effectif minimum requis pour confirmer les résultats et valider les améliorations du prototype. Un animal supplémentaire est prévu en back up, il ne sera utilisé qu'en cas de complications compromettant l'implantation du dispositif et l'obtention de résultats exploitables.
Raffinement
Les porcs sont hébergés en groupe social, dans des box enrichis de jouets favorisant leurs comportements naturels comme le fouissage et mâchouillement, avec une période d’acclimatation à leur nouvel environnement. Ils reçoivent de l’eau ad libitum et une alimentation adaptée à leurs besoins. Ils sont familiarisés au contact avec les manipulateurs par renforcement positif avec distribution de récompenses. Les procédures chirurgicales sont réalisées sous anesthésie générale par voie endoscopique, technique mini invasive d’accès par les orifices naturels, avec thermorégulation, couverture antalgique et monitoring des fonctions vitales. Un médecin expert en echo-endoscopie réalise les gestes spécifiques liés au déploiement et à l’utilisation du dispositif médical testé. Au réveil de l’anesthésie, les animaux sont étroitement surveillés pour détecter tout signe de douleur éventuelle ou de complication. Une alimentation complémentaire liquide appétente (parfum fraise) est proposée pour préparer le tube digestif à l’examen gastroscopique. Une vidéosurveillance 24h/24 permet un suivi visuel des comportements en animalerie et une intervention rapide du vétérinaire en cas d’anomalie. Une grille d’évaluation de la douleur est établie avec la conduite à tenir. Des points limites sont définis pour arrêter la procédure et éviter toute souffrance inutile.
Choix des espèces
Le porc est monogastrique, son tube digestif présente de nombreuses similitudes avec l'anatomie humaine. Des porcs charcutiers juvéniles de 30 et 50 Kg seront utilisés. A ce stade, les interventions endoscopiques peuvent être réalisées dans les mêmes conditions que chez le patient (taille des instruments, volumes des segments digestifs, voies d’abord, ergonomie, orientation…).