Cochons
Réalisation d’une preuve de concept sur la résorption et la tolérance d’un renfort de suture à base d’alginate sur des exérèses partielles d’organes tel que le poumon, l’estomac, le foie et la rate chez le modèle porcin (EU 2/3)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Vingt-cinq minutes de saignement provoqué et mesuré, sur une chirurgie d'une heure trente : 44 porcs subissent l'ablation d'un morceau de poumon, d'estomac, de foie ou de rate de huit centimètres sur trois, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Tous sont mis à mort, soit à l'atteinte d'un point limite, soit au terme des six, sept mois et demi ou neuf mois d'observation, pour que l'organe opéré soit prélevé et analysé. Le travail vise le marquage CE d'un renfort de suture à base d'alginate, présenté comme fabriqué en France face à des dispositifs concurrents produits aux États-Unis et au Japon. Le porteur retient le porc parce que la réglementation impose de tester le format le plus grand du dispositif et que seuls le porc et le mouton ont des organes de taille suffisante, en précisant que des porcs en croissance, et non des minipigs, permettent d'observer la résorption sur la durée.
Objectifs
Le pansement idéal n'existe pas, mais il doit avoir certaines caractéristiques importantes : 1/Garder la plaie humide et chaude, 2/Être changé selon les étapes de la cicatrisation, 3/Laisser passer l'air mais pas les bactéries, 4/Absorber l'excès de liquide de la plaie, 5/Ne pas coller à la plaie mais adhérer à la peau saine sans se décoller rapidement, 6/Être facile à appliquer et confortable, 7/Ne pas être toxique et être hypoallergénique, 8/Protéger des chocs, 9/Être transparent pour voir la plaie sans retirer le pansement, 10/Être le moins cher possible et réduire le temps de traitement. Les pansements à base d'alginate de calcium répondent à ces critères, mais ils sont principalement utilisés pour les plaies cutanées et très peu pour les organes internes lors de chirurgies. Pour contrôler les saignements, les chirurgiens utilisent différentes techniques. Si ces techniques ne suffisent pas, surtout en cas de saignements continus et étendus, ils utilisent des produits hémostatiques résorbables. Ces produits sont synthétiques et mettent du temps à se résorber. Nous voulons tester un produit naturel qui devrait se résorber plus rapidement. Enrichi en calcium, zinc et magnésium, il favorise la coagulation. Ce produit est un renfort de suture utilisé avec un système d'agrafage et sera suivi par imagerie scanner à différents moments. L'objectif est de vérifier son efficacité pour arrêter les saignements, suivre sa résorption et son impact sur les tissus. La preuve de concept de ce nouveau dispositif médical hémostatique pourrait mener à un nouveau produit pour gérer les saignements lors de sutures par agrafage en chirurgie. De plus, ce produit serait fabriqué en France, contrairement aux autres dispositifs fabriqués aux États-Unis et au Japon. La biocompatibilité de ce dispositif a été testée en laboratoire. Il y aura 4 groupes de 11 porcs opérés. Chaque groupe sera divisé en 3 sous-groupes de 3 porcs, correspondant à des périodes de suivi post-opératoire de 6, 7,5 et 9 mois. Deux porcs supplémentaires par groupe sont prévus en cas de décès pendant la chirurgie ou à cause d'une mise à mort liée à un point limite. Ce projet se déroulera dans 3 établissements utilisateurs (EU) : 1 pour la chirurgie, 1 pour l'hébergement post opératoire longue durée et 1 pour l'imagerie.
Bénéfices attendus
Le projet vise à vérifier l'efficacité d'un nouveau pansement naturel pour arrêter les saignements lors de chirurgies. Ce pansement sera utilisé avec des agrafes pour renforcer les sutures après l'ablation partielle d'un organe. Nous voulons aussi observer comment le pansement se dissout et s'intègre dans le corps au fil du temps. L'objectif est de développer un pansement hémostatique naturel, fabriqué en France, pour remplacer les produits synthétiques actuels.
Procédures
EU 1 : Les animaux subiront une intervention chirurgicale pour permettre l’accès à l’organe d’intérêt tout en préservant les autres organes dans les cavités respectives. Cette intervention sera réalisée sous anesthésie et analgésie appropriées. La durée de la chirurgie ne devra pas excéder une durée de 1h30 par animal (5 minutes pour l’abord, 5 minutes pour l’accès à l’organe, 25 minutes pour les temps de saignement, 10 minutes pour le contrôle final de l’arrêt du saignement, 20 minutes pour la fermeture du plan musculaire et cutané). L’animal n’aura qu’une seule intervention chirurgicale. L’animal recevra le soir de la chirurgie un analgésique pour la nuit et le maintien de l’analgésie au lendemain de la chirurgie pendant 3 à 5 jours se fera selon les besoins de chaque individu. Le retrait des points prendra quelques minutes (5 minutes) et se fera 15 jours minimum post-chirurgie. EU 3 : A différents temps post-opératoires, l’animal aura une imagerie pour évaluer le taux de résorption : transport, anesthésie et acquisition environ 2 h à chaque temps. EU 2 : Pour l’hébergement à long terme, les animaux seront hébergés dans des conditions proches des élevages, sans contraintes particulières. Les animaux seront pesés régulièrement. Cet acte ne dure que quelques minutes.
Impact sur les animaux
Pour les chirurgies thoraciques, il est important de maintenir le vide pleural, qui permet au poumon de se gonfler et de se dégonfler correctement. Si ce vide est rompu, le poumon ne peut plus fonctionner correctement, ce qui peut entraîner une détresse respiratoire. Pour éviter cela, l'incision sera refermée hermétiquement et l'excès d'air sera aspiré de la cage thoracique pendant que le poumon est progressivement remis sous ventilation. La chirurgie sera réalisée sur le lobe accessoire droit du poumon, et la résection d'une partie de 8 cm de long sur 3 cm de large n'affectera pas la fonction respiratoire. Pour les chirurgies abdominales, comme celles impliquant l'estomac, le foie et la rate, l'incision des muscles peut causer une douleur importante. De plus, une ablation partielle d'un organe digestif peut perturber le transit intestinal. La résection des organes aura une taille de 8 cm de long sur 3 cm de large, mais cela n'affectera pas leur fonctionnalité. Des analyses biochimiques seront effectuées pour détecter toute perturbation à moyen ou long terme. C'est pourquoi un groupe d'animaux sera dédié à chaque type d'organe d'intérêt. Les procédures peuvent être douloureuses pour les animaux en post-opératoire, et des analgésiques seront administrés en fonction de leur état clinique. Après trois semaines, les animaux aptes au transport seront transférés dans une autre structure (EU 2) pour un hébergement de longue durée. À différents moments post-opératoires, les animaux seront transférés vers un centre d'imagerie pour passer des scanners (EU 3). Le transport et les différentes manipulations peuvent générer du stress pour les animaux.
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort soit parce qu’ils auront atteint un point limite soit qu’ils ont atteint le temps d’observation (J+6 mois, J+7,5 mois, J+9 mois). Une étude histologique de l’intégration du pansement hémostatique dans l’organe sera réalisée donc cela nécessite le prélèvement de l’organe et donc la mise à mort au prélable de l'animal.
Remplacement
L’objectif de cette étude est de vérifier l’efficacité hémostatique tissulaire d’application locale d’un produit à base d’alginate (produit naturel), de constater sa persistance sur le tissu réséqué et de suivre sa résorption à différents temps post-opératoires. La preuve de concept de ce nouveau type de pansement hémostatique permettra de mettre au point un nouveau dispositif médical pour la gestion des saignements lors de résection d’organe en cours de chirurgie. Il est nécessaire de tester le pansement hémostatique dans un environnement avec les différents organes et les fluides corporels qui ne peuvent être reproduits in vitro. Ce passage sur le modèle animal est la dernière étape de la preuve de concept.
Réduction
Nous utiliserons 44 animaux : 4 groupes de 11 animaux (9 animaux opérés et 2 animaux supplémentaires). Les animaux supplémentaires par groupe sont prévus pour compléter un groupe si nécessaire. Ce nombre a été déterminé pour avoir une représentation juste de la physiologie animale. Étant donné que c’est une preuve de concept, nous n’avons pas besoin de plus 3 animaux par lot pour obtenir la réponse à notre questionnement. Si le pansement ne permet pas de stopper le saignement et nécessite une intervention chirurgicale pour l’arrêter, nous stopperons le projet sans utiliser tous les animaux prévus. Pour réduire le nombre d’animaux, nous avons développé et raffiné la voie d’abord chirurgicale ainsi que la finalisation de la prothèse dans notre structure sur des animaux mise à mort, issus de procédures antérieures.
Raffinement
La chirurgie ouverte a été retenue, avec un abord le long des côtes au niveau du 9ème espace intercostal. L’extrémité du lobe pulmonaire accessoire droit extériorisée permettra la mise en place de part et d’autre, des mors du système d’agrafage équipés du renfort. Cette résection volontairement limitée, n’empêchera pas le poumon de fonctionner correctement et n'impactera pas significativement la respiration de l'animal au réveil. Pour l’abord abdominal, choix d’une incision en suivant le bord sous costal d’une petite longueur à droite ou gauche suivant l’organe d’intérêt (estomac, foie ou rate) pour n’avoir à sortir à l’aide d’une pince atraumatique que l’extrémité de l’organe d’intérêt. Réduction taille incision : garder au maximum les autres organes dans la cavité et donc empêcher la perte de chaleur corporelle et le dessèchement des organes. Chirurgie : intubation puis ventilation avec un anesthésique gazeux, sur une table chauffante pour maintenir la température corporelle. Veille de chirurgie : injection analgésique d'action longue pour anticiper la sensation de la douleur. Jour chirurgie : anesthésie avec un hypnotique couplé à un analgésique. La plaie sera protégée à l’aide d’un pansement. L’animal sera placé dans des couvertures polaires et sous-surveillance jusqu’à son réveil complet. L’animal couvert sera remis dans l’enclos et recevra le soir de la chirurgie un analgésique pour la nuit. Maintien de l’analgésie au lendemain de la chirurgie pendant 3 à 5 jours selon les besoins de l'animal. Le soir de la chirurgie, il sera déposé dans l’enclos des légumes frais pour stimuler l’appétit de l’animal et réduire la perte de poids en post-opératoire. L’état général de l’animal et de la cicatrice seront suivis quotidiennement pendant 1 semaine, puis toutes les 48 h jusqu’au retrait des points à 15 jours minimum post-chirurgie. Les animaux seront hébergés collectivement. Pour le suivi post-opératoire, l’animal sera seul dans un délai de 3 à 4 jours en gardant un contact visuel et/ou olfactif avec d’autres congénères et aura de l'enrichissement compensatoire. Suivi quotidien des animaux pour détecter rapidement toute anomalie qui sera rapportée au vétérinaire pour déterminer la marche à suivre (examen clinique approfondi, soins, traitement...). La surveillance sera renforcée le temps nécessaire. Les conditions d'hébergement seront également suivies quotidiennement.
Choix des espèces
Toute étude en vue du marquage CE d’un dispositif médical existant sous plusieurs formats doit être réalisée sur le format de taille maximale, correspondant ici à un dispositif de 8 cm. Il n’existe que 2 espèces animales sur lesquelles nous pouvons trouver des organes capables d’accepter un dispositif de cette taille, le porc et le mouton. Les études initiales pour le dispositif actuellement commercialisé ayant été réalisées sur le porc, nous avons donc retenu cette espèce pour ce projet. Le modèle lapin utilisé dans le cadre d’autres projets semblables ne peut être utilisé pour ce projet car la taille des organes d’intérêt ne permet pas de faire la résection nécessaire, sous peine d'handicaper gravement l'animal en post-opératoire. Le fait que nous ne travaillons pas sur des minipigs mais sur des porcs en croissance permettra de visualiser la résorption et le comportement du dispositif à long terme. Les animaux seront réceptionnés à 29 kg environ pour atteindre 35-37 kg (jour de chirurgie). L’utilisation d’animaux de 35 kg environ permet de bénéficier d’une taille d’organe représentative de ce que nous avons en chirurgie humaine. Les organes font approximativement : -poumon : 26 cm de hauteur et 15 cm de diamètre, la résection représente 3% du volume. -estomac : 25 cm de longueur, 12 cm de largeur et 8 cm d’épaisseur, la résection représente 1% du volume. -foie : 28 cm transversale et 16 cm de hauteur, la résection représente 3% du volume. -rate : 12 cm de longueur, 7 cm de largeur et 4 cm d’épaisseur, la résection représente 2% du volume. Le volume de résection de l’organe reste inférieur à 50%. En effet, pour des organes comme le foie et les poumons, nous pouvons vivre avec 50% en moins. Pour les organes tel que l’estomac, la rate, il possible de vivre sans avec un suivi médical plus méticuleux (vaccination, poche d’alimentation). De plus, ce sont des organes de grandes tailles et qui sont très souvent impliqués dans les plaies traumatiques ou les pathologies comme le cancer. Ces tailles sont similaires à celles retrouver chez l’Homme. Il s'agit de jeunes animaux de trois à quatre mois. Le fait que nous ne travaillons pas sur des minipigs mais sur des porcs en croissance permettra de visualiser la résorption et le comportement du dispositif à long terme.
Effet d’une solution nutritionnelle sur la santé intestinale et le statut inflammatoire du porcelet pendant la phase de post sevrage
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Environ 18 millilitres de sang prélevés à la jugulaire à chaque fois, soit près de 7 % du volume sanguin d'un porcelet de quatre kilos : 48 porcelets vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacun subit trois prises de sang et deux prélèvements de fèces, ces derniers obtenus par stimulation rectale à l'écouvillon ou au doigt pendant deux minutes quand la défécation spontanée tarde. L'objet est de tester une solution nutritionnelle après le sevrage pour optimiser les "performances" de croissance en élevage porcin. Aucun porcelet n'est tué dans ce projet, tous restant dans l'établissement pour continuer leur cycle de croissance et pouvant repartir dans une autre procédure expérimentale.
Objectifs
Le sevrage est une étape critique de la vie du porcelet, qui l’expose à un stress considérable (nutritionnel, environnemental et social). Ce stress peut contribuer à des dysfonctionnements du système immunitaire et intestinal, et provoquer des inflammations et des diarrhées préjudiciables aux performances de croissance et au bien-être du porcelet. L’intestin étant le principal organe affecté par le stress pendant le sevrage, sécuriser la santé digestive du porcelet lors de cette étape est primordial pour optimiser les performances en post-sevrage. L’objectif de ce projet est de tester une nouvelle stratégie nutritionnelle en phase de post-sevrage pour améliorer la santé intestinale du porcelet, et évaluer son influence sur les performances de croissance.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont l’élaboration d’une stratégie alimentaire permettant le maintien de la santé digestive des porcelets, et d’optimiser les performances en phases de post-sevrage.
Procédures
Chaque porcelet subira 3 prélèvements sanguins et 2 prélèvements de fèces, chacun durant de 2 à 3 minutes.
Impact sur les animaux
Les prélèvements sanguins et fécaux peuvent induire un stress transitoire lié à la manipulation et la contention des animaux. Les effets indésirables d’une prise de sang sont légers, et comprennent principalement une douleur ou une gêne au point d’insertion de l’aiguille, un hématome, une inflammation locale ou un saignement qui s’arrête rapidement.
Devenir
Les porcelets seront gardés en vie à l’issue de cette procédure expérimentale. Ils continueront leurs cycles de croissance dans l’établissement utilisateur et pourront éventuellement retourner dans une procédure expérimentale.
Remplacement
Les fonctions de la solution nutritionnelle dans l’organisme étant multiples, ses effets sur la santé et les performances des porcelets découlent de diverses régulations métaboliques complexes, qui ne peuvent pas être modélisées ou étudiées in vitro.
Réduction
Sur les 48 porcelets prévus au début de l’étude (16 par groupe), on estime qu’une perte de 12,5% de l’effectif liée à des exclusions dues à l’atteinte de points limites et à la mortalité habituellement observée dans l'élevage (sans lien avec la procédure) est envisageable. On aura donc en théorie 14 porcelets par groupe à la fin de la période post-sevrage. Le test de puissance statistique a permis de déterminer un nombre minimal de 14 porcelets par traitement. Ainsi, l’excédent de 2 porcelets par groupe permettra de garantir les effectifs minimaux pour une analyse statistique pertinente.
Raffinement
L’état de santé des animaux sera vérifié quotidiennement par les techniciens animaliers de l’établissement utilisateur. Des points limites stricts et définis à l’avance seront appliqués tout au long du projet. De plus, la manipulation des animaux sera restreinte afin de réduire la souffrance ou le stress appliqué à ces animaux. Les prises de sang à la jugulaire s’effectueront en dehors de la case. Le nombre de tentatives de ponction à chaque date de prélèvement sera limité à 2 par veine jugulaire (gauche et droite) par animal afin de réduire le temps de collecte (et donc de contention). Environ 18 mL de sang seront collectés par prélèvement, ce qui représente environ 6,9% du volume sanguin pour un porcelet de 4 kg et 0,8% pour un porcelet de 35 kg. Les prélèvements de fèces seront effectués directement dans la case, autour de chaque prise de sang (entre 6 jours avant et 6 jours après). Dans la mesure du possible, les fèces seront collectées de manière naturelle lors d’une défécation spontanée. Sinon, les porcelets seront stimulés avec un écouvillon ou avec un doigt pendant 2 min, avec un maximum de 3 tentatives par prélèvement. Deux disques en bois compressé consommables suspendus à des chaines seront à disposition dans chaque case comme matériel d’enrichissement pour améliorer le bien-être des porcelets.
Choix des espèces
L'espèce choisie pour la réalisation du projet est uniquement le porc puisqu’il s’agit de l’espèce cible du projet. La finalité du projet est de mettre en place une solution applicable sur le terrain pour les élevages porcins afin d'améliorer la santé des porcelets. Les phénomènes physiologiques (digestifs, métaboliques, endocrinologiques) mis en jeu et étudiés dans le cadre du projet sont spécifiques de l'espèce porcine ce qui implique qu'il n'est pas possible de remplacer cette espèce par une autre. Les animaux utilisés seront des porcelets, du sevrage à 21 jours d’âge jusqu’à 70 jours d’âge, car il s'agit du stade physiologique cible du projet. La réponse des porcelets face à des modifications nutritionnelles ou environnementales dépend à la fois de leur statut métabolique, zootechnique et hormonal. Ces trois statuts sont fortement affectés par l'âge et le poids de l'animal.
Validation d’implants neuronaux, neurophysiologie, comportement et neuroanatomie fonctionnelle cérébrale de la vocalisation chez le mini-porc
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système nerveux
Vingt-cinq des 60 mini-porcs de ce projet sont destinés à l'adoption, parfois avec des morceaux d'implants laissés au contact de leur cortex parce que les retirer mettrait leur vie en danger. Vingt-sept autres sont tués pour que soit examinée la réaction de leur cerveau aux électrodes, et huit sont opérés puis stimulés sous anesthésie sans être réveillés. Les animaux gardés vivants subissent jusqu'à dix anesthésies en vingt-quatre mois, des séances d'IRM d'une à deux heures, une chirurgie d'implantation crânienne suivie d'un isolement d'au moins vingt-quatre heures, et portent un capot fixé sur la tête, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur présente le mini-porc comme une "alternative éthique aux Primates Non Humains" et retient son cerveau parce qu'il bouge beaucoup, ce qui permet de tester la stabilité d'implants destinés à des personnes privées de parole.
Objectifs
Cinq millions de personnes dans le monde ont un déficit sévère de la parole suite à des traumatismes, lésions vasculaires, ou des maladies neurodégénératives. L’objectif des interfaces cerveau-machine pour la parole (BCI parole), est de permettre à certaines personnes de communiquer à nouveau grâce au contrôle d’une synthèse vocal à partir de leur activité cérébrale enregistrée à l’aide d’implants cérébraux. Afin d'optimiser les BCIs parole, ce projet vise à comprendre la dynamique cérébrale de la production de vocalisations et à valider de nouveaux implants corticaux capables d’enregistrer et de stimuler de façon stable et précise l’activité cérébrale sur le long terme avant leur utilisation chez l’homme. Le premier objectif est l’étude des bases corticales de la vocalisation chez le miniporc. Les BCIs parole chez l’homme utilisent des algorithmes nécessitant l’identification de caractéristiques pertinentes des signaux cérébraux liés à la production vocale et des zones cérébrales impliquées. Des implants à haute densité couvrant de manière extensive le cortex permettront de préciser finement la dynamique spatio-temporelles corticale spécifique du contrôle volontaire de vocalisations chez le miniporc libre de ses mouvements et en interaction avec ses congénères. Ces données serviront de références pour le décodage de la parole chez l’homme. Des méthodes d’imagerie préciseront les voies anatomo-fonctionnelles impliquées. Le second objectif est de valider sur plusieurs mois la performance d’enregistrement/stimulation et la biocompatibilité de nouveaux implants cérébraux. Après validation in-vitro et chez le rat, des tests chez le miniporc viseront à déterminer leur performance et leur acceptabilité par le tissu cérébral dans une situation proche de l’homme. Contrairement au rat, le porc est très sensible aux infections, permettant de valider l’efficacité et la compatibilité des protocoles de stérilisation. De plus, la taille du cerveau permet de valider des dispositifs similaires à ceux qui seront utilisés chez l’humain. Enfin, les mouvements importants du cerveau de miniporc permettront de valider la stabilité des implants.
Bénéfices attendus
À court terme, cette étude servira à vérifier que les nouveaux types d’électrodes implantées dans le cerveau n’occasionnent pas de lésions ou d’effets indésirables, garantissant ainsi la sécurité et la tolérance des dispositifs implantés chez l’homme. Elle apportera également des connaissances nouvelles sur le cerveau du miniporc, dont la structure reste encore mal connue. Elle permettra enfin d’observer comment ces animaux communiquent et interagissent entre eux à travers leurs vocalisations et comportements sociaux. À long terme, ce projet de recherche s’inscrit dans un projet plus vaste destinés à développer des interfaces cerveau-machine pour redonner la capacité de communication à des personnes présentant un déficit sévère de la parole. Pour y parvenir, il est essentiel de mieux comprendre comment le cerveau produit la parole et d’identifier les zones précises impliquées dans ce processus. Cela permettra de savoir où placer les électrodes afin d’enregistrer les signaux électriques liés à la production de sons et de mots. Des premiers résultats préliminaires ont déjà montré que certaines régions du cerveau activées lors de vocalisations chez le miniporc sont similaires à celles activées lors de la production de la parole chez l’humain, ce qui rend le miniporc particulièrement intéressant comme modèle d’étude.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : Avant la chirurgie, des séances d’imagerie IRM (environ 1 à 2h) et scanner (environ 30 minutes en plus du transport) seront réalisées sous anesthésie après injection. Pour le transport entre la zone d’hébergement (stabulation) et le service d’imagerie, les animaux seront anesthésiés par injection. La chirurgie d’implantation sera effectuée sous anesthésie gazeuse ou fixe. L’induction sera réalisée par 2 injections préalables d’anesthésiques, les animaux seront ensuite intubés ou maintenus au masque. Une perfusion sera également mise en place. Des traitements antalgiques et analgésiques seront administrés pendant la chirurgie ainsi qu’en période post-opératoire pendant une semaine. Après l’opération, si certains soins nécessitent une immobilité totale, des anesthésies de courte durée (2 heures) pourront être réalisées par injection. Les animaux subiront au maximum 10 anesthésies pour l’ensemble des procédures sur 24 mois. Des substances fluorescentes seront également injectées chez 4 mini-porcs. Pendant les anesthésie, des stimulations pourront être délivrées au niveau du cortex pour localiser les zones impliquées dans le contrôle des muscles impliqués lors des vocalisations.
Impact sur les animaux
Nuisances associées : - au transport : les animaux seront transportés dans des véhicules réglementaires pour les IRM et scanner. La durée de chaque transport n’excèdera pas 30 minutes. - à la chirurgie d’implantation : o hypothermie, douleurs si l’anesthésie et l’analgésie sont mal dosées pendant la chirurgie et les stimulations électriques o des douleurs, un inconfort du fait de la présence d’un capot sur leur tête, un risque d’infection au niveau de la zone d’implantation pendant quelques jours après la chirurgie. o l’isolement physique de l’animal durant environ 24h pourra également générer un stress après l’intervention chirurgicale - Au rejet ou un mauvais positionnement des implants
Devenir
Nous ferons en sorte que le maximum d’animaux puisse bénéficier d’une adoption (notamment lorsqu’un animal sera utilisé seulement pour évaluer la performance et la longévité des implants et non leur biocompatibilité). En pratique nous estimons que cela concernera au maxium 25 animaux sur les 60 prévus dans l’étude. Avant adoption, les connecteurs des implants seront retirés, ainsi que la chambre de protection et le ciment de fixation. Il est possible que certaines parties des implants (zones des électrodes au contact du cortex) ne puissent pas être retirées sans mettre en danger la vie de l’animal ou nécessiter une chirurgie lourde. Dans ce cas, nous chercherons à faire adopter l’animal avec les résidus d’implants non retirés si ceux-ci ne risquent pas de mettre en danger sa santé, et ce une fois que la peau recouvrant le crâne aura cicatrisé (environ 3 semaines). En général les animaux seront adoptés à un âge allant de 12 à 24 mois. Une partie importante de l’étude concerne la biocompatibilité des implants. Afin d’étudier la structure du cerveau de cochons qui ont été implantés de façon chronique ainsi que le comportement des implants, ces animaux devront donc être mis à mort (soit 27 animaux). 8 animaux serviront à des études de stimulation électrique sous anesthésie. Ces animaux ne seront pas réveillés après la chirurgie.
Remplacement
Avant tout test chez l’animal, les performances des implants seront d’abord évaluées in vitro dans des solutions tampon. Cela permettra de vérifier les propriétés électriques et électrochimiques des électrodes afin d’en optimiser le mode de fabrication. Une fois leur fabrication optimisée, des dispositifs seront alors testés chez l’animal pour évaluer leur performance in vivo dans le temps. Ce projet trouve 3 justifications à l’utilisation d’animaux : 1) Tester de nouveaux types d’implants avant leur utilisation chez l’homme nécessite une validation préclinique in-vivo. 2) L’étude des bases corticales de la vocalisation chez le miniporc est un sujet complètement inexploré et présente donc par lui-même un intérêt de recherche fondamentale important. 3) Les « BCIs parole » chez l’homme utilisent des algorithmes décodant les signaux corticaux afin de prédire la parole produite. Analyser ces signaux directement chez l’homme est possible chez des patients implantés pour des raisons médicales (épilepsie) mais le nombre et l’étendue de la couverture corticale des implants n’est pas contrôlable. Ici nous préciserons finement cette dynamique en couvrant de manière extensive le cortex avec plusieurs implants dans des zones spécifiques afin d’identifier les meilleurs signaux pertinents au décodage des vocalisations, ce qui pourra s’étendre au décodage de la parole chez l’homme.
Réduction
Le nombre minimum d’animaux utilisés à chaque étape permettra d’obtenir des résultats utiles et reproductibles. Afin de réduire le nombre d’animaux, le même animal sera utilisé pour plusieurs protocoles à chaque fois que ce sera possible.
Raffinement
Durant leur séjour à l’animalerie, tout sera mis en œuvre pour que les animaux préservent au maximum une interaction sociale afin de diminuer leur stress. Pour tous les mini-porcs, une période d’acclimatation, essentielle pour réduire le stress lié au transport et à l’introduction dans un nouvel environnement, et ainsi améliorer leur bien-être durera au minimum 2 semaines. Au cours de cette période, les animaux seront habitués au personnel et aux routines et préparés aux procédures expérimentales en utilisant des jeux et un renforcement positif. Toutefois, après la chirurgie d’implantation, les animaux devront être isolés au moins 24h. Pour améliorer leur bien-être, ils cohabiteront dans la même pièce que leurs congénères mais dans un box différent avec des séparations transparentes ; cela leur permettra quand même d’interagir visuellement et auditivement quand ils sont séparés. Des jeux et/ou animations seront mis à disposition des animaux afin de leur créer un milieu enrichi (ballons, sons, etc.). Pour le bien-être des animaux, un traitement post-opératoire (antibiothérapie et antalgiques / analgésiques) sera administré systématiquement. Les animaux seront observés quotidiennement ou plus fréquemment si apparition de signes cliniques. Des points limites spécifiques découlant de l’utilisation d’une grille de scoring et d’un arbre décisionnel ont été définis afin d’éviter toute souffrance inutile. Pour la réalisation des examens d’imagerie, les animaux seront anesthésiés. Ils seront transportés dans un véhicule climatisé, à l’intérieur de cages de transport adaptées et conformes aux autorisations sanitaires en vigueur. L’anesthésie sera maintenue en continu depuis le départ de l’animalerie jusqu’au retour.
Choix des espèces
Outre son alternative éthique aux Primates Non Humains, le modèle porcin est beaucoup plus pertinent que le rat pour plusieurs raisons 1) Le mini-porc produit un nombre important de vocalisations différentes de manière spontanée, ce qui permettra de faciliter l’étude des zones corticales de la vocalisation. Par ailleurs, le porc est un animal social permettant d’étudier ces activités lorsque plusieurs animaux interagissent. 2) Le mini-porc est pertinent pour évaluer la biocompatibilité des implants et leur capacité à enregistrer l’activité neuronale et la stimuler électriquement de manière stable sur le long terme. Le miniporc est plus pertinent que le modèle rat car son cerveau est plus grand permettant de valider des dispositifs semblables à ceux qui seront ensuite utilisés chez l’homme. Par ailleurs, le cerveau de miniporc produit des mouvements importants, sources principales de l’instabilité des signaux chez l’homme et des contraintes d’implantation. Enfin, il présente les mêmes contraintes en termes d’asepsie, de stérilité et de chirurgie que pour l’homme. La chirurgie sera effectuée préférentiellement sur des animaux âgés de 3 à 6 mois à cause de contraintes anatomiques empêchant une implantation à des stades plus tardifs.
Utilisation d’animaux à des fins de formation, de raffinement en vu de futurs protocoles ou d’amélioration de pratiques zootechniques (MODIFICATION)
- Formation professionnelle
Rats : 40
Cochons d'Inde : 50
Hamsters dorés : 400
Gerbilles de Mongolie : 10
Lapins : 20
Chats : 40
Chiens : 25
Cochons : 100
Chèvres : 30
Moutons : 50
Bovins : 50
Poules : 400
Dindes : 100
Autres oiseaux : 100
La formation du personnel aux gestes techniques mobilise ici 1 915 animaux de quinze espèces, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger : 500 souris, 400 hamsters dorés, 400 poules, 100 porcs, 100 dindes, 50 bovins, 50 moutons, 50 cochons d'Inde, 40 chats, 40 rats, 30 chèvres, 25 chiens, 20 lapins, 10 gerbilles et 100 autres oiseaux. L'objectif déclaré tient autant à l'apprentissage qu'à la fiabilité des études permettant de commercialiser des vaccins et des médicaments vétérinaires. Les stagiaires s'exercent à la contention, aux administrations et aux prélèvements sur des animaux vigiles, l'acte étant le plus souvent pratiqué juste avant une mise à mort de fin de procédure, et le porteur écrit qu'il est "parfois indispensable" de recourir à des animaux quand la formation ne peut être acquise autrement. 130 individus, dont cinq chats et cinq chiens, sont réutilisés d'une formation à l'autre, puis tués dans la majorité des cas.
Objectifs
MODIFICATION : Le projet a pour objectif de former le personnel sur les actes techniques pratiqués sur toutes les espèces de l’établissement utilisateur, raffiner les futurs protocoles ou améliorer les pratiques zootechniques. Concernant la formation du personnel, celle-ci s’effectuent sous tutorat lors des procédures expérimentales. L’acte est pratiqué juste avant une euthanasie de fin de procédure expérimentale. Les animaux utilisés dans ce projet proviennent de procédures expérimentales de gravité « Léger » ou « Modéré ». Dans le cas de formation sur jeunes animaux, les animaux seront commandés spécifiquement pour ce projet et ceux-ci pourront être réutilisés ou placés. Concernant le raffinement de futurs protocoles ou amélioration des pratiques zootechniques, les animaux utilisés sont des animaux surnuméraires ou des animaux qui ont déjà effectué une procédure expérimentale (léger ou modéré) après avoir étudié toutes les possibilités d’utilisations ou de placement.
Bénéfices attendus
L’objectif étant de former du personnel compétent pour utiliser les modèles animaux à des fins scientifiques et garantir la fiabilité des études qui premettent de commercialiser des vaccins et des produits pharmaceutiques vétérinaires.
Procédures
Toutes les formations s’effectuent sous tutorat. Les actes de formation peuvent porter sur la contention de l’animal, des apprentissages d’administrations ou de prélèvements. En fonction des actes l’animal peut être vigile ou anesthésié. Tous ces actes s’effectuent en quelques minutes et en respect de l’animal.
Impact sur les animaux
Les animaux peuvent présenter une légère augmentation de stress due aux actes techniques et aux manipulations.
Devenir
Dans la majorité des cas les animaux sont euthanasiés après leur réutilisation en formation. Dans quelques cas, les animaux peuvent être utilisés plusieurs fois en formation.
Remplacement
La formation du personnel est assurée par du tutorat lors de procédures expérimentales ou sur des modèles n’utilisant pas l’animal (silicone, informatique, tissus…). Néanmoins, il est parfois indispensable d’avoir recours à des animaux lorsque cet objectif ne peut être atteint par d’autres approches.
Réduction
Il n’y a pas de justification à augmenter les effectifs d’animaux pour la formation, le nombre sera donc réduit au plus juste. Les animaux utilisés pour la formation sont des animaux qui ont déjà été utilisés dans la grande majorité des cas.
Raffinement
L’utilisation d’animaux pour des formations spécifiques ne sont mises en œuvre que lorsque la formation souhaitée ne peut être acquise autrement. La période de formation est toujours supervisée par un tuteur. L'acte de formation est pratiqué sur animal vigile une fois que l'acte est maitrisé sur cadavre ou animal anesthésié, ceci permet au tuteur d'évaluer la maitrise de l'opérateur en condition d'étude. A ce niveau l'acte ne requiert aucune anesthésie ou analgésie. Les points limites mis en place sont des points limites généraux liés à l'espèce. Le personnel est compétent pour identifier les cas pour lesquels l’animal n’est plus dans sa zone de confort. Tous les animaux utilisés pour la formation sont hébergés en groupe. Des enrichissements adaptés du milieu ont été mis en place dans les hébergements. La Structure du Bien-Etre Animal (SBEA) garantit l’amélioration des techniques de soins et des conditions de vie pour les animaux.
Choix des espèces
La formation doit se faire sur l’espèce concernée Le stade de développement des animaux utilisés pour ce projet, sera identique à celui des animaux utilisés dans les procédures expérimentales
Enseignement pratique de la chirurgie cœlioscopique en gynécologie sur modèle porcin
- Formation professionnelle
Former des internes et des chirurgiens en exercice à la cœlioscopie gynécologique, sur un modèle vivant plutôt que sur des patientes. 20 cochons vont être utilisés dans une procédure unique de chirurgie sous anesthésie générale profonde, tués avant tout réveil. L'intervention peut durer jusqu'à sept heures, plusieurs apprentissages étant enchaînés le même jour sur le même animal par plusieurs chirurgiens en formation, avec les risques d'hémorragie, d'hypotension, d'hypothermie et d'hypoventilation que le porteur énumère. Il justifie le recours au porc par une anatomie thoracique, abdominale et pelvienne proche de celle d'une femme adulte, et cite l'objectif éthique de la Haute Autorité de santé, "jamais la première fois sur le patient".
Objectifs
A l’heure où les recommandations de bonnes pratiques nous interdisent, à juste titre, l’enseignement initial de la chirurgie sur les patients, nous organisons des travaux pratiques en chirurgie et pratiques interventionnelles pour les jeunes chirurgiens en proposant un apprentissage intégré. L’objectif est de faciliter l’acquisition des techniques et des gestes opératoires à la fois par voie abdominale ouverte (laparotomie) et par coelioscopie (ou laparoscopie), répondant parfaitement aux besoins de simulations nécessaires à une formation pratique initiale et continue. La formation s’effectue de façon progressive et intégrée au sein 1) du laboratoire de simulation, 2) du laboratoire d’anatomie, 3) du laboratoire de chirurgie ouverte et de laparoscopie sur porcs.
Bénéfices attendus
Ces sessions de formation répondent au rapport aux objectifs de la mission de la Haute Autorité de Santé sur l’état de l’art (national et international) en matière de pratiques de simulation dans le domaine de la santé : « La formation par les méthodes de simulation en santé doit être intégrée dans tous les programmes d'enseignement des professionnels de santé à toutes les étapes de leur cursus (initial et continu). Un objectif éthique devrait être prioritaire : « jamais la première fois sur le patient ». Ces sessions permettent la formation initiale des internes et continue des chirurgiens praticiens sur un modèle permettant un enseignement des techniques chirurgicales et interventionnelles dans des conditions physiologiques quasi équivalentes à la clinique humaine.
Procédures
Procédure unique de chirurgie sous anesthésie générale profonde et analgésie- Durée maximale 7 heures
Impact sur les animaux
Procédure chirurgicale, sous anesthésie générale longue (7h maximum) pouvant causer un stress et de la douleur et soumettant l’animal aux risques chirurgicaux et anesthésiques classiques (hémorragie, hypotension, hypothermie, hypoventilation).
Devenir
L’ensemble des procédures chirurgicales réalisées lors de cet enseignement ne permettant pas un réveil et un maintien en vie dans de bonnes conditions, aussi l’ensemble des animaux sera mis à mort à la fin de l’expérimentation, sous procédure complète d’anesthésie profonde.
Remplacement
Préalablement à l’accès à la formation chirurgicale sur modèle porcin, différentes phases de l’apprentissage sont développées en amont aux laboratoires de simulation et d’anatomie.
Réduction
Le nombre maximum estimé d’animaux (porcs) nécessaire à cet enseignement est de 20 animaux pendant 5 ans. De façon à réduire le maximum d’animaux nécessaires les différentes procédures d’apprentissage sont réalisées le même jour sur un même animal par plusieurs chirurgiens en formation.
Raffinement
Avant la procédure, les animaux peuvent être hébergés par 2 ou 3 par box, au sein d’une même pièce, selon leur taille, le sexe et leur comportement, permettant une communication entre congénères. Un enrichissement alimentaire (fruits et/ou légumes) est apporté quotidiennement, un enrichissement par jeux (différentes activités) est apporté en rotation dans les boxes selon un programme hebdomadaire. Une table chauffante est utilisée lors de l’anesthésie générale et des procédures suivantes. De façon à diminuer le stress, la souffrance et la douleur, toutes les procédures de ce projet seront réalisées chez ces animaux sous anesthésie générale et un traitement analgésique sera donné de façon adaptée à chaque procédure. Un suivi des points limites strict et spécifiques au projet est réalisé tout au long de la procédure.
Choix des espèces
L’anatomie du porc au niveau thoracique, abdominal et pelvien, ainsi que sa physiologie sont très proches de celles de l’homme, et de ce fait représente un très bon modèle vivant d’apprentissage et d’entrainement des diverses procédures chirurgicales avant d’approfondir l’apprentissage en chirurgie humaine. Jeunes porcs adultes, 4-6 mois, 80-100kg, similitude anatomique et physiologique avec un être humain féminin adulte au niveau thoracique, abdominal et pelvien.
Validation préclinique d’une administration par urétéroscopie d’un vecteur viral de thérapie génique
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
Constituer un dossier de demande d'essai clinique, avec le même équipement et une dose comparable à ceux prévus chez les patients, voilà ce que sert ce projet. 25 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous mis à mort pour autopsie des reins. Chacun reçoit un vecteur de thérapie génique introduit par les voies urinaires au cours d'une anesthésie générale de une heure trente à deux heures, précédée d'un jeûne de plus de seize heures, plus un traitement immunosuppresseur hebdomadaire et quatre à cinq prises de sang sous sédation. Le porteur qualifie cette voie de non invasive et retient le porc comme "la seule espèce" permettant la validation préclinique, l'anatomie urinaire d'un animal de 40 à 50 kilos étant proche de celle de l'humain.
Objectifs
La cystinurie est une maladie rénale qui aboutit à l’insuffisance rénale suivies de dialyse/transplantation. Bien que l'incidence de la cystinurie soit faible (≈1/7000), les calculs de cystine (un acide aminé dont l’élimination est traitée par les reins) sont très récurrents et entraînent une morbidité importante : interventions chirurgicales fréquentes et lésions rénales dans près de 80% des cas. La précipitation de cystine est la seule manifestation de cette maladie rare, qui se traite par des mesures diététiques visant à obtenir des urines non sursaturées en cystine. Une information du patient et un suivi diététique adapté, à boire >3L/j. Malheureusement, malgré un régime diététique efficace, plus de 85% des patients récidivent. Il existe des traitements médicamenteux qui visent à modifier la cystine urinaire pour la rendre incapable de former des cristaux mais, ces médicaments sont associés à des effets secondaires. Dans le cadre du développement thérapeutique de maladies rares, et notamment rénales comme la cystinurie, nous avons identifié un vecteur de thérapie génique qui permet le transfert de gène dans le néphron (partie du rein qui réalise la fonction de filtration) après injection dans les uretères chez la souris, le rat et le porc. Un premier projet utilisant le modèle porcin a validé le mode d’administration du vecteur qui se fera par voie endo-urologique, (=endoscopie passant par les voies urinaires naturelles) grâce à l’utilisation d’une sonde urinaire jusqu’au rein pour y délivrer le vecteur de thérapie génique et en faisant en même temps une occlusion transitoire de l’artère rénale ce qui permet de diminuer momentanément la production d’urine et de ce fait cela permet un transfert de gène plus efficace. L’objectif du présent projet, toujours chez le modèle porcin, est de valider le protocole exact d’administration du produit dans les 2 reins avec un intervalle de 5 à 7 jours entre les deux, de valider des paramètres sanguins spécifiques de l’organe traité pour une détection précoce d’un effet indésirable du traitement, d’évaluer la dose minimale efficace pour apporter le gène soigné dans au moins 30% du rein et enfin d’évaluer la dose de toxicité potentielle.
Bénéfices attendus
• Opportunités thérapeutiques : La validation des biomarqueurs spécifique de l’organe traité pour une détection précoce des effets indésirables, permettant une gestion plus rapide et plus efficace des risques et améliorant ainsi la sécurité des patients tout en offrant des pistes pour de futures applications thérapeutiques ciblées • Sécurité thérapeutique : Evaluation de la dose minimale effective pour transduire au moins 30% du tissu rénal ainsi que l’évaluation de la toxicité potentielle à des doses supérieures afin de déterminer la dose maximale tolérée et assurer une prise en charge des risques, garantissant la sécurité des patients. • Mode d’administration raffiné : Validation du protocole exact d’administration pour les 2 reins avec un intervalle de 5 à 7 jours permettant une administration précise et reproductible réduisant les risques de contamination croisée et d’insuffisance rénale bilatérale. Cela permet de garantir une gestion plus sure et plus précise des traitements minimisant les risques pour chaque organe.
Procédures
Sur la durée du projet, les animaux subiront les interventions suivantes : -4 à 5 prises de sang et d'urines (selon les groupes d’animaux) sous sédation ce qui représente une injection du sédatif d’une durée de moins d’une minute. La prise de sang dure environ 2 minutes. La sédation complète dure environ une demi-heure. -Un traitement immunorégulateur (réduit le système immunitaire pour éviter le rejet de la thérapie génique) qui se présentera sous la forme d’une injection par semaine (durée moins d’une minute) et de la prise de comprimés quotidienne qui seront mélangés à un aliment ou une boisson appétente. -1 à 2 procédures d’administration de vecteur de thérapie génique (selon les groupes d’animaux) qui se déroulent sous anesthésie générale. L’anesthésie inclut une injection pour la sédation (durée de moins d’une minute). L’animal est ensuite inconscient pour le reste de la procédure. La procédure totale sous anesthésie dure entre 1h30 et 2h, selon qu’un seul rein ou deux sont traités. -A la fin du projet (au bout de 3 à semaines selon les groupes) : les animaux feront l’objet d’une dernière anesthésie générale (injection de moins d’une minute), la suite de la procédure se déroule sous anesthésie générale. Au cours de celle-ci une chirurgie sera réalisée afin de réaliser des prélèvements d’organes. L’animal sera ensuite mis à mort, toujours lors de cette anesthésie générale.
Impact sur les animaux
La plupart des actes se dérouleront sous sédation ou sous anesthésie générale. Ainsi, les effets indésirables pour les animaux sont liés aux actes suivants : 1/ manipulation des animaux pour l'injection de sédatifs ou de médicaments (Stress transitoire à l'isolement dans le box sans contention durant 1 à 2 minutes, douleur transitoire au site d'injection); 2/ pose de cathéter sous sédation (douleur locale au site d'insertion du cathéter, risque d'hématome) ; 3/ l'anesthésie : injection sur animal sédaté (risque d’hyperthermie maligne liée aux anesthésiques avec un risque de 1 pour 10 000, risque de défaillance cardiorespiratoire) ; 4/ la mise à jeun avant l’anesthésie, d'une durée d'un peu plus de 16h selon l'heure d'anesthésie, avec un dernier repas avant 16h (les animaux risquent d'avoir un peu faim pendant la nuit ainsi qu'au réveil où ils ne seront pas nourris pour éviter tout vomissement au moment de la sédation) ; 5/ Prise de médicaments par voie orale, mélangé dans un aliment (pellets) ou une boisson appétante (sirop de fruits) : nuisance légère si le médicament a un gout que l’animal n’aime pas (partiellement masqué par le sirop de fruits).
Devenir
L’ensemble des animaux est mis à mort en fin de projet car une autopsie doit être réalisée afin d’étudier l’effet de la thérapie génique sur les reins post mortem.
Remplacement
Compte tenu que le but du projet est de démontrer la méthode d’injection ainsi que la dose à injecter de vecteur viral de thérapie génique par les voies naturelles, il ne peut y avoir d’alternative à l’usage d’un modèle animal. Après administration intra-rénale du vecteur de thérapie génique, il sera nécessaire de maintenir l’animal en vie afin de pouvoir évaluer le niveau et la distribution de l’expression du gène transféré. Ainsi nous ne pourrions substituer l’utilisation d’un animal vivant.
Réduction
Le nombre de cochons a été défini de manière à utiliser le minimum d’animaux tout en permettant de répondre aux objectifs scientifiques de l’étude. Chaque cochon possédant deux reins, cela permet de doubler le nombre d’échantillons obtenus, augmentant ainsi la quantité de données disponibles sans avoir à utiliser davantage d’animaux.
Raffinement
Conditions d’hébergement : Les porcs sont réceptionnés puis acclimatés et hébergés en groupe sociaux dans de larges box enrichis de jeux à mâcher et de balles, avec des conditions d’ambiances contrôlées. Ils sont douchés quotidiennement à l’eau tiède et un programme de familiarisation basé sur la distribution de récompenses facilite les interactions avec les soigneurs et réduit leur stress lors des manipulations. Un programme musical apaisant est diffusé pour couvrir les bruits d’ambiance aversifs. Conditions expérimentales : L’urétéroscopie (=endoscopie par les voies naturelles du système urinaire) est justement choisie comme méthode d’administration des vecteurs de thérapie génique car cette voie n’est pas invasive. En effet, en clinique humaine, l’urétéroscopie ne nécessite pas de prise en charge particulière après l’examen. De plus, cet examen mobilisera l’intervention d’un urologue spécialisé dans cette pratique chez des patients humains mais également lors d’enseignements sur des porcs pour former des chirurgiens à cette abord chirurgical non-invasive. Les animaux sont anesthésiés et recevront des analgésiques pour toutes les procédures et ils font l’objet d’un suivi au réveil afin de s’assurer qu’ils ont bien récupéré de leur anesthésie. Nous travaillerons de manière aseptique (matériel stérile, à usage unique ou autoclavable, champs stériles, tenue stérile de l'opérateur et du chirurgien, désinfection cutanée et des muqueuses) afin de pouvoir éviter les risques infectieux et garder en vie pendant 3 à 4 semaines l’animal injecté sans que sa fonction rénale et son état général n’en soit affectés. L'usage d'une antibiothérapie de couverture en peropératoire et postopératoire immédiat permettra également d'éviter les risques infectieux. Des points limites sont définis pour arrêter la procédure en cas de souffrance.
Choix des espèces
Afin que l’étude que nous proposons ait une pertinence forte pour ensuite déposer un dossier de demande d’essai clinique aux agences réglementaires, l’espèce animale doit permettre d’évaluer précisément la procédure d’administration du traitement avec un équipement identique, une dose similaire et un protocole adapté à celui déjà utilisé chez les patients humains. Il faut également que l’anatomie de l’espèce animale et de l’organe ciblé soient similaires à l’Homme. Le porc est donc la seule espèce qui nous permettra une validation préclinique de la procédure d’injection. Enfin, nous disposons de données scientifiques montrant que le vecteur de thérapie génique employé permet une excellente transmission du gène dans le rein de porc. Le porc est donc pertinent pour ce projet. Porc de 3 mois environ (soit 40-50 kg). A ce stade de développement, le système urinaire du porc est très proche de celui de l’humain tant du point de vue anatomique que du point de vue de sa taille, permettant ainsi de se positionner dans les mêmes conditions que celles de la thérapie chez l’Homme.
Comparaison, sur modèle porcin, de deux stratégies de protection cérébrale utilisées lors d’une circulation extracorporelle en chirurgie cardiaque. EU1/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Trente minutes d'arrêt complet de la circulation, le corps refroidi à 18 °C ou entre 25 et 28 °C : 10 cochons vont être ouverts par sternotomie sous anesthésie profonde et tués avant tout réveil. Une circulation extracorporelle est installée en trente minutes, des capteurs sont posés dans l'œsophage et la veine jugulaire, et des prélèvements sanguins suivent des marqueurs d'atteinte cérébrale pendant toute l'opération. Le projet compare deux stratégies de protection du cerveau employées en chirurgie cardiaque humaine, dont le porteur écrit qu'elles donnent déjà des résultats similaires chez les patients pour des arrêts de 30 minutes. Il retient des cochons de 50 à 60 kg, âgés d'environ six mois, parce que la taille de leur cœur permet d'utiliser la même machine de circulation extracorporelle qu'au bloc opératoire.
Objectifs
Dans certaines opérations du cœur, notamment lorsqu’il faut intervenir sur l’aorte, les chirurgiens doivent utiliser une machine cœur-poumons qui remplace temporairement le travail du cœur et des poumons. Pendant ces interventions délicates, il est aussi essentiel de protéger le cerveau. Aujourd’hui, deux techniques principales existent pour cela : refroidir modérément le corps (25–28°C), arrêter la circulation pendant 30 minutes, et envoyer du sang vers le cerveau par une artère du cou ou du bras pour le protéger, puis réchauffer progressivement le patient ; ou refroidir profondément le corps (18°C), arrêter complètement la circulation pendant 30 minutes sans envoyer de sang au cerveau, puis réchauffer progressivement le patient. Notre projet se déroule dans 2 établissements différents (un pour l'hébergmeent et la pré-anesthésie des animaux et un deuxième pour la procédure à proprement dite)et consiste à comparer ces deux méthodes pour savoir laquelle protège le mieux le cerveau pendant l’opération. Pour cela, nous utiliserons plusieurs types de mesures : un enregistrement de l’activité électrique du cerveau, des analyses de sang pour détecter des substances qui indiquent si le cerveau a souffert, et l’étude du tissu cérébral après l’expérience pour rechercher d’éventuelles lésions. Le but principal est de déterminer les forces et les limites de chaque technique afin d’améliorer la protection du cerveau lors des opérations cardiaques. Le deuxième objectif est de voir comment les différentes mesures (enregistrement cérébral, analyses sanguines, examen des tissus) se complètent et se correspondent pour chacune des deux méthodes.
Bénéfices attendus
Il existe très peu d’études qui comparent directement ces deux techniques de protection du cerveau. Celles qui existent sont difficiles à interpréter, car elles se basent souvent uniquement sur un enregistrement de l’activité du cerveau et elles mesurent rarement des marqueurs biologiques. Surtout, elles n’étudient presque jamais le tissu cérébral lui-même. Comme les deux méthodes que nous voulons comparer semblent donner des résultats similaires chez les patients pour des arrêts de circulation de 30 minutes, il nous paraît important de regarder plus précisément leurs effets sur le fonctionnement du cerveau et sur le tissu cérébral. Cela permettra de mieux comprendre leurs avantages et leurs limites et d’aider à améliorer les techniques de protection cérébrale utilisées en chirurgie cardiaque.
Procédures
Ce projet se déroule dans 2 établissements nommés établissement 1 ou établissement 2. Les cochons auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress du à la manipulation (durée 2 minutes) à l'animalerie (établissement 2). Les expérimentations ont lieu dans l'établissement 1 : une perfusion intraveineuse sera posée (2 minutes) afin de permettre une anesthesie générale. A partir de ce moment, les animaux seront sous anesthésie profonde. L'assistance circulatoire sera installée (durée 30 minutes) par sternotomie. Des capteurs seront mis en place pour monitorer l'activité cérébrale, l'activité cardiaque et la température à différents endroits d'intérêt (oesophage, veine jugulaire). Des prélèvements sanguins auront lieu pour suivre des indicateurs sanguins tout au long de l'opération.
Impact sur les animaux
Les injections intra-musculaires d'anxiolytiques peuvent induire un stress léger et une courte douleur (quelques secondes). La contention de l'animal et l'installation d'une voie veineuse périphérique peut induire un stress modéré et une douleur légère. Risque inhérent à la chirurgie : une perte de sang légère peut avoir lieu lors de la pose des canules.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en vue d'une étude des tissus post mortem.
Remplacement
Pour cette étude, l’utilisation d’une circulation extra-corporelle est indispensable, car elle permet de recréer des conditions très proches de celles rencontrées lors d’opérations chez l’humain. Les modèles réalisés sur ordinateur ou en culture de cellules ne peuvent pas reproduire correctement les interactions complexes entre la circulation sanguine et le cerveau. Le choix du porc se justifie parce que son système cardiovasculaire ressemble beaucoup à celui de l’être humain, et parce que sa taille permet d’utiliser une machine de circulation extra-corporelle comme en chirurgie cardiaque réelle.
Réduction
Une estimation statistique a été réalisée pour déterminer combien d’animaux étaient nécessaires afin de comparer correctement les deux techniques de protection du cerveau. Selon ce calcul, 10 animaux au total sont suffisants pour obtenir des résultats fiables. L’étude comparera donc deux approches : une méthode avec refroidissement modéré et apport de sang vers le cerveau, et une méthode avec refroidissement plus profond sans apport de sang. Même si le nombre d’animaux reste volontairement limité pour respecter les règles éthiques, le protocole est conçu pour fournir des résultats solides et utiles. L’analyse des données sera faite de manière rigoureuse et transparente afin d’interpréter correctement les différences entre les deux techniques.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en petits groupes pour réduire leur stress et leur angoisse. Leur environnement est aménagé avec des jouets (balles, cordes) pour les stimuler et favoriser leur bien-être. Avant le début de l'expérience, ils ont une période d'acclimatation d'au moins sept jours pour s'habituer à leur nouveau cadre de vie et réduire le stress. Avant l'intervention, on leur donne des médicaments pour les détendre et pour soulager la douleur afin de les manipuler sans qu'ils aient peur ou soient soumis à des traitements douloureux. Durant l'expérience, les animaux sont sous anesthésie et analgésie profonde, et leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, respiratoire, pression artérielle) sont surveillés en continu. Si un signe de douleur apparaît, les médicaments sont ajustés immédiatement pour garantir leur confort. Leur état et leurs paramètres vitaux sont suivis de près pour détecter rapidement toute anomalie ou signe de détresse. Des points limites à chaque étape du protoc ole ont été établis.
Choix des espèces
Nous avons choisi d’utiliser le porc car son organisme présente de fortes ressemblances avec celui de l’être humain, en particulier pour le cœur et la circulation sanguine. Cela en fait un modèle adapté pour étudier des techniques employées en chirurgie cardiaque. Ce modèle animal est couramment utilisé dans des travaux de recherche et a déjà montré qu’il reproduit de manière fiable les conditions rencontrées chez l’homme. Les animaux sélectionnés pèsent entre 50 et 60 kg, ce qui correspond à un âge d’environ six mois. À ce stade de développement, leur cœur et leur système circulatoire ont des proportions similaires à celles de l’être humain, ce qui permet de mener l’étude dans des conditions aussi proches que possible de la réalité clinique.
Stratégies d’élevage en territoires chlordéconés
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Chèvres : 50
Moutons : 50
Sur les 50 animaux en croissance de chaque espèce, 40 partiront à l'abattoir pour caractériser la qualité de la carcasse et entrer dans la consommation humaine, 10 resteront reproducteurs, et 5 truies iront chez des agriculteurs : 55 cochons, 50 chèvres et 50 moutons vont être utilisés, dont 55 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit quatre prises de sang, au début, avant la phase de décontamination, à mi-parcours et à la fin, avec hématome et stress possibles. Le porteur reconnaît qu'aucun entraînement à la prise de sang n'est possible faute de personnel habilité sur cinq fermes, et qu'un lasso nasal sera donc utilisé sur les porcs. Il justifie 10 animaux par ferme par un seuil statistique de 49 individus pour détecter des corrélations élevées, l'objectif étant de mesurer combien de temps la chlordécone met à quitter l'organisme.
Objectifs
L’objectif global du projet est de développer et mettre en oeuvre avec les agriculteurs et conseillers agricoles une démarche de conception de systèmes innovants agroécologique visant à l'arrêt d'herbicides, par l'utilisation d'animaux de service, gérant l'enherbement des cultures. Le projet vise à quantifier le niveau de contamination des animaux élevés en zone chroldéconée pour proposer des stratégies visant à maintenir l'élevage dans ces zones et produire des denrées alimentaires d'origine animale saines et indemnes de pesticides.
Bénéfices attendus
Les données receuillies permettront de mieux préciser la variabilité de la durée de demi-vie de la molécule dans l'organisme des animaux et ainsi améliorer la précision de la durée de la phase décontamination.
Procédures
prélèvement sanguin lors des pesées: 4 prélèvements (début, avant phase de décontamination, mi-parcours, en fin de décontamination) un prélèvement dure environ moins d'une minute
Impact sur les animaux
La prise de sang peut engendrer une légère douleur au niveau du site de prélèvement. La prise de sang peut également engendrer un hématome. Les différentes manipulations peuvent également générer du stress, notamment la contention liée à la prise de sang pour les porcs.
Devenir
Sur les 50 animaux en croissance par espèce, 40 seront euthanasiés à l'abattoir pour caractériser la qualité de carcasse et entreront dans le circuit de la consommation humaine et 10 animaux seront conservés pour la reproduction. Les 5 truies seront placés chez les agriculteurs.
Remplacement
L'objectif est de caractériser la variabilité de la durée de décontamination des animaux, après paturage en zone chlordéconée. L'utilisation de l'animal est donc nécessaire pour documenter la variabilité individuelle à l'ingestion de matrices contaminées et à la décontamination.
Réduction
L'effectif des différentes espèces (50 animaux par espèce issus de 5 fermes) permettra de caractériser la variabilité intra et inter-ferme de manière robuste et ainsi aider à mieux estimer la durée de la décontamination. Un calcul du nombre d'animaux nécessaires a été réalisé afin d'estimer au plus juste le nombre d'individus à inclure dans le projet. Des collectes de fèces, non invasives et non stressantes seront réalisés, afin de vérifier la corrélation entre les dosages de chlordécone dans les fèces qui pourraient remplacer à terme les dosages sanguins. Avec total de 5 élevages par espèce permet d'avoir intra-élevage, l'effectif minimum pour détecter des corrélations élevées est de 49. Ainsi un total de 50 porcs, 50 moutons et 50 caprins (soit 10 par ferme) constituent l'effectif minimal. Par ailleurs, à l'échelle d'une exploitation, le nombre de 10 animaux permet d'estimer une moyenne et un écart-type plus robuste que le nombre minimal de 3 animaux.
Raffinement
Les conditions d'hébergement sont raffinées par des installations prenant en compte l'enrichissement du milieu des animaux. Le personnel assistant les agriculteurs est formé à l'expérimentation animale, aux notions de santé des animaux et aux notions de points limites pour favoriser leur bien-être. L'état de santé et les indicateurs de mal-être seront surveillés chaque jour lors de la distribution des aliments. Les indicateurs de mal-être concerneront l'apparence, les urines et les fèces, l'alimentation et le comportement. Les prises de sang seront réalisées par des personnes compétentes et formées pour réaliser les prélèvements en moins d'une minute entre la contention, le prélèvement, la désinfection et la libération de l'animal. Les animaux prélevés seront observés afin de prévenir d'éventuelles complications. La prise de sang chez les animaux sera réalisée lors de la pesée dans la balance de pesée. Après chaque prélèvement, un renforcement alimentaire sera réalisé en récompensant les animaux avec un morceau de sucre. L'entrainement à la prise de sang n'est pas possible pour les animaux, par conséquent, pour les porcs le lasso nasal sera utilisé. En effet, l'entraînement chez des agriculteurs (5 fermes) et sur 50 animaux par espèce n'est techniquement pas possible avec la taille de l'effectif du personnel habilité à expérimenter.
Choix des espèces
Il s'agit d'évaluer le niveau de chlordécone dans l’organisme des animaux d’élevage à des fins d'obtention d'éléments de réponses pour évaluer en ferme les stratégies de maintien des activités d’élevage en zone chlordéconée. De ce fait, les espèces évaluées font partie des espèces cibles car elles font partie des espèces les plus élevées et pour lesquelles nous disposons des connaissanceses en matière de toxicocinétique de la chlordécone. L'euthanasie des animaux se justifie pour l'évaluation de la qualité de la carcasse et de la viande. -porc : environ de 5 à 8 semaines d’âge en début d’expérimentation et entre 23 et 35 semaines d’âge en fin d’expérimentation. -caprin : environ de 2.5 et 4 mois d’âge en début d’expérimentation et entre 11 et 15 mois en fin d’expérimentation. -ovin : environ de 2.5 et 4 mois en début d’expérimentation et entre 5 et 10 mois en fin d’expérimentation. L'âge des animaux retenu pour ce projet est compatible avec les pratiques courantes d'élevage dans le territoire.
Evaluation de l’efficacité, de l’inocuité, de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs pour le traitement des affections du système nerveux central par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives -2/2
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles nerveux
Moutons : 200
Bovins : 60
200 cochons, 200 moutons et 60 bovins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour une nécropsie et une analyse histopathologique. Chaque animal subit une ou deux chirurgies, dont la création d'une lésion nerveuse ou une ligature de vaisseaux, avec jusqu'à douze examens d'imagerie sur six mois, un jeûne de 12 à 16 heures avant chaque anesthésie et des transports de 35 kilomètres entre deux établissements. Le porteur écrit que les nuisances attendues sont exactement les mêmes que celles attendues chez un futur patient humain, et annonce une douleur postopératoire pouvant durer plusieurs jours. Il présente le recours à l'"organisme entier" comme une obligation réglementaire pour valider des dispositifs implantables, et indique que l'effectif a été fixé sans aucune approche statistique.
Objectifs
Le système nerveux central (SNC) est constitué du cerveau et moelle épinière. Le rôle du système nerveux central est d’organiser, de contrôler et de réguler des fonctions essentielles de l’organisme comme la motricité, l’équilibre, la perception (sensibilité, vision, audition, odorat…), les fonctions intellectuelles et cognitives, les émotions, le comportement, ainsi que le fonctionnement de certains organes. Le projet de recherche s’intéresse aux nouvelles approches thérapeutiques et diagnostiques dans le traitement des pathologies du système nerveux central. Par exemple, les études de développement et de faisabilité suivantes rentreront dans le cadre de ce projet (liste non exhaustive) : -Dispositif implanté permettant d’améliorer la biodisponibilité intracérébrale de molécules thérapeutiques -Optimisation de systèmes de neuro-navigation pour localiser et traiter une affection sans endommager les structures attenantes -Dispositifs de libération locale de réactifs visant à traiter une pathologie -Dispositifs visant à enregistrer une activité cérébrale pour comprendre ou évaluer un trouble de la cognition, du développement -Dispositifs visant à mesurer des paramètres biochimiques ou biologiques en intracérébral,... L’objectif est de conduire des études permettant d’évaluer l'efficacité et la sécurité de nouveaux dispositifs médicaux et de nouvelles approches chirurgicales visant à évaluer, restaurer ou modifier les fonctions du cerveau et de la moelle épinière. Ce projet se déroulera dans 2 Etablissements Utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2.
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité et de l’efficacité des implants pour éviter leur rejet, et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation qui handicapent les patients, et réduire le traumatisme tissulaire, corollaire de ces interventions ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins de faible volume à des fins de biologie médicale sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. Les fréquences maximales des prélèvements pouvant être d’un prélèvement par jour sur une courte période de quelques jours à une semaine ou d’un prélèvement par semaine jusqu’à 6 mois. - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. - Préalablement aux anesthésies générales, les animaux seront mis à jeun pour une durée de 12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins/bovins. - Le nombre maximal d’examens d’imagerie par animal pourra aller jusqu’à 12 sur une période de 6 mois. - Des procédures chirurgicales d'implantation de dispositif cardio-vasculaire avec ou sans procédure chirurgicale de création de modèle lésionnel préalable. Chaque animal du projet ne subira qu'une seule chirurgie d'implantation de dispositif associée ou non à une chirurgie de création de modèle antérieur soit une seule et parfois deux interventions chirurgicales par animal dont une mini-invasive pour la création de modèle lésionnel. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet. Dans ce projet, les actes d'imagerie pourront être réalisés dans les EU 1/2 et 2/2. Les actes chirurgicaux d'implantation de dispositif et/ou d'évaluation de technique chirurgicale avec ou sans réveil seront réalisés dans l'EU 1/2. Le suivi clinique et fonctionnel des animaux après les procédures chirurgicales pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2. Pour les études chroniques, les évaluations finales avec euthanasie pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 24 heures pour les ovins/caprins) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive de type lésion nerveuse, création d'un defect tissulaire, ligature ou occlusion de vaisseaux par exemple - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale, l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés, la protection des plaies, la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des examens d'imagerie, scanners, IRM par exemple), par l'interrogation des dispositifs, et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Un suivi de la température est réalisé pendant toute la procédure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le système de couverture de réchauffement Bair Hugger© ou des tapis chauffants sont utilisés. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (anti-inflammatoires non stéroïdiens et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Les transports d'animaux réalisés entre les 2 EU (35 km) seront réalisés à l'aide de véhicules de types camionnettes fermées, autorisés par la Direction Départementale de la Protection des Population, ventilés, climatisés et spécialement équipés pour le transport des animaux vivants ( dispositifs d'abreuvement, tapis et revêtements antidérapants, suivi et enregistrement des températures lors des trajets, système de surveillance vidéo des animaux). Les personnels en charge sont formés et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV). Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie semblable à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. - Le système nerveux central du mouton, du bovin et du porc reproduisent fidèlement la physiologie humaine et le processus de cicatrisation est similaire à celui observé chez l'homme. - La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements de chirurgie interventionnelle et d'imagerie standards utilisés chez l'Homme. - L'ovin est le modèle pertinent pour l'évaluation de la durabilité des dispositifs chez l'Homme. - Le modèle porcin est pertinent pour l'évaluation de la thrombogénicité des dispositifs ainsi que pour évaluer les systèmes d'ancrage des dispositifs. - Le modèle veau est pertinent pour sa taille de ses structures anatomiques (developpement du rachis cervical, thoraciaue et lombaire). Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
Evaluation de l’efficacité, de l’inocuité, de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs pour le traitement des affections du système nerveux central par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives -1/2
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles nerveux
Moutons : 200
Bovins : 60
Une lésion nerveuse ou vasculaire est parfois créée chirurgicalement avant l'implantation, et chaque animal subit une, parfois deux opérations pouvant durer plusieurs heures. 200 moutons, 200 porcs et 60 bovins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour nécropsie et examen histopathologique. Le projet évalue des dispositifs implantés dans le cerveau ou la moelle épinière, électrodes d'enregistrement, systèmes de libération locale de molécules, capteurs intracérébraux, avec jusqu'à douze examens d'imagerie par animal sur six mois. Le porteur écrit que l'anesthésie générale évite "tous stress et douleur pour les animaux", et annonce une douleur postopératoire de plusieurs jours prise en charge par anti-inflammatoires et opiacés.
Objectifs
Le système nerveux central (SNC) est constitué du cerveau et moelle épinière. Le rôle du système nerveux central est d’organiser, de contrôler et de réguler des fonctions essentielles de l’organisme comme la motricité, l’équilibre, la perception (sensibilité, vision, audition, odorat…), les fonctions intellectuelles et cognitives, les émotions, le comportement, ainsi que le fonctionnement de certains organes. Le projet de recherche s’intéresse aux nouvelles approches thérapeutiques et diagnostiques dans le traitement des pathologies du système nerveux central. Par exemple, les études de développement et de faisabilité suivantes rentreront dans le cadre de ce projet (liste non exhaustive) : -Dispositif implanté permettant d’améliorer la biodisponibilité intracérébrale de molécules thérapeutiques -Optimisation de systèmes de neuro-navigation pour localiser et traiter une affection sans endommager les structures attenantes -Dispositifs de libération locale de réactifs visant à traiter une pathologie -Dispositifs visant à enregistrer une activité cérébrale pour comprendre ou évaluer un trouble de la cognition, du développement -Dispositifs visant à mesurer des paramètres biochimiques ou biologiques en intracérébral,... L’objectif est de conduire des études permettant d’évaluer l'efficacité et la sécurité de nouveaux dispositifs médicaux et de nouvelles approches chirurgicales visant à évaluer, restaurer ou modifier les fonctions du cerveau et de la moelle épinière. Ce projet se déroulera dans 2 Etablissements Utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2.
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité et de l’efficacité des implants pour éviter leur rejet, et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation qui handicapent les patients, et réduire le traumatisme tissulaire, corollaire de ces interventions ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins de faible volume à des fins de biologie médicale sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. Les fréquences maximales des prélèvements pouvant être d’un prélèvement par jour sur une courte période de quelques jours à une semaine ou d’un prélèvement par semaine jusqu’à 6 mois. - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. - Préalablement aux anesthésies générales, les animaux seront mis à jeun pour une durée de 12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins/bovins. - Le nombre maximal d’examens d’imagerie par animal pourra aller jusqu’à 12 sur une période de 6 mois. - Des procédures chirurgicales d'implantation de dispositif cardio-vasculaire avec ou sans procédure chirurgicale de création de modèle lésionnel préalable. Chaque animal du projet ne subira qu'une seule chirurgie d'implantation de dispositif associée ou non à une chirurgie de création de modèle antérieur soit une seule et parfois deux interventions chirurgicales par animal dont une mini-invasive pour la création de modèle lésionnel. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet. Dans ce projet, les actes d'imagerie pourront être réalisés dans les EU 1/2 et 2/2. Les actes chirurgicaux d'implantation de dispositif et/ou d'évaluation de technique chirurgicale avec ou sans réveil seront réalisés dans l'EU 1/2. Le suivi clinique et fonctionnel des animaux après les procédures chirurgicales pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2. Pour les études chroniques, les évaluations finales avec euthanasie pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 24 heures pour les ovins/caprins) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive de type lésion nerveuse, création d'un defect tissulaire, ligature ou occlusion de vaisseaux par exemple - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale, l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés, la protection des plaies, la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des examens d'imagerie, scanners, IRM par exemple), par l'interrogation des dispositifs, et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Un suivi de la température est réalisé pendant toute la procédure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le système de couverture de réchauffement Bair Hugger© ou des tapis chauffants sont utilisés. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (anti-inflammatoires non stéroïdiens et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Les transports d'animaux réalisés entre les 2 EU (35 km) seront réalisés à l'aide de véhicules de types camionnettes fermées, autorisés par la Direction Départementale de la Protection des Population, ventilés, climatisés et spécialement équipés pour le transport des animaux vivants ( dispositifs d'abreuvement, tapis et revêtements antidérapants, suivi et enregistrement des températures lors des trajets, système de surveillance vidéo des animaux). Les personnels en charge sont formés et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV). Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie semblable à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. - Le système nerveux central du mouton, du bovin et du porc reproduisent fidèlement la physiologie humaine et le processus de cicatrisation est similaire à celui observé chez l'homme. - La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements de chirurgie interventionnelle et d'imagerie standards utilisés chez l'Homme. - L'ovin est le modèle pertinent pour l'évaluation de la durabilité des dispositifs chez l'Homme. - Le modèle porcin est pertinent pour l'évaluation de la thrombogénicité des dispositifs ainsi que pour évaluer les systèmes d'ancrage des dispositifs. - Le modèle veau est pertinent pour sa taille de ses structures anatomiques (developpement du rachis cervical, thoraciaue et lombaire). Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
Evaluation préclinique de produits de santé pour la chirurgie des tissus mous – MODIFICATION
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Lapins : 800
Cochons : 800
Chèvres : 160
Moutons : 640
2720 animaux non-humains de cinq espèces, 320 rats, 800 lapins, 800 cochons, 160 chèvres et 640 moutons, vont être utilisés et tous tués à l'issue, 410 d'entre eux sous anesthésie sans réveil, 310 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 2000 un niveau modéré. Chacun subit une chirurgie d'une heure trente à deux heures trente sous anesthésie générale pour recevoir un produit de chirurgie des tissus mous, prothèse de renforcement abdominal, colle, poudre ou compresse destinée à arrêter les saignements, puis selon les cas des prises de sang et une à trois séances d'imagerie, l'IRM imposant jusqu'à une heure trente de transport vers un établissement partenaire. Le porteur cite, selon les procédures, des défauts d'hémostase avec hypotension et apathie, des difficultés respiratoires par défaut d'étanchéité de la cage thoracique, des vomissements et du sang dans les selles pendant quelques jours. Il indique que ces essais, demandés par un "donneur d'ordre", fournissent les données de performance et de tolérance des produits avant leur mise sur le marché. Il affirme qu'il n'existe "pas de méthode alternative" pour les évaluer et que "l'utilisation d'animaux est requise dans la réglementation" des dispositifs médicaux.
Objectifs
Il s’agit d’un projet de recherche et développement qui vise à étudier la performance (efficacité) de produits de santé utilisés en chirurgie des tissus mous et/ou d’en évaluer la tolérance (sécurité). Il peut s'agir de produits de renforcement abdominaux (prothèse de renforcement), de produits permettant d'arréter les saignements (colle, poudre, compresses...). Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir la sécurité des patients et l’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. En ce sens, différents types d’essais peuvent être menés : - Essais de performance : - Essais de screening d’efficacité : Les essais de screening d’efficacité vérifient si la performance d’un produit mérite d’être approfondie ou s’il est nécessaire de mener d’autres études avant de passer aux essais de confirmation de performance. Ces essais sont essentiels dans la stratégie de réduction du nombre total d’animaux utilisés. - Essais de confirmation de performance : Les essais de confirmation de performance sont effectués après validation des essais de screening d’efficacité. Comme leur nom l’indique, ils visent à confirmer les résultats obtenus lors des essais préalablement menés sur un produit. - Essais de tolérance locale : Les essais de tolérance locale évaluent la réaction d’un organisme en contact avec un produit étranger. Dans ce projet, ces essais peuvent être réalisés en complément des essais de performance, sur les mêmes animaux. Les critères d’évaluation à prendre en considération sont définis lors de la rédaction du protocole d’essai. Ce projet pourra se conduire dans plusieurs EU partenaires, afin d'obtenir des résultats d'imagerie spécifique non disponible dans notre EU.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir des données de performance et de tolérance de produits de santé utilisés en chirurgie des tissus mous. En mimant au plus près l'implantation du dispositif chez les patients, ces études permettront de mieux appréhender la réaction de l’organisme au produit à tester, et ainsi améliorer la sécurité et/ou les performances du produit, avant sa mise sur le marché.
Procédures
Pour l'ensemble des procédures, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 1h30 et 2h30). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), et analgésie. L’antibiothérapie est ajoutée au cas par cas en fonction de l’invasivité de la chirurgie et des risques infectieux associés. Des prélèvements sanguins peuvent etre réalisés en cours d'étude (en général un prélèvement à la chirurgie et un prélèvement en fin d'étude, d'une durée de quelques minutes). 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). D'autres types d'interventions non douloureuses, de type IRM ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'étude, peuvent être réalisées sous anesthésie légère (en général, en fonction de la durée de l'étude, 1 à 3 sessions d'imagerie peuvent etre envisagées en cours d'étude). L'IRM sera externalisé dans un EU partenaire, la durée de l'intervention est d'environ 1h30.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont, selon les procédures, les suivants : - mise à jeun - stress liés à la chirurgie - perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours - hématome ou oedème au niveau du site opératoire, pendant quelques jours - défaut d'hémostase (hypotension, pâleur muqueuse, apathie) - défaut d'oxygénation, d'étanchéité de la cage throracique, difficultés respiratoires pendant quelques jours - reflux gastrique, vomissements pendant quelques jours - diarrhées, présence de sang dans les selles pendant quelques jours. Les douleurs post-opératoires peuvent apparaitre et seront prises en charge par des mesures de raffinement. Les animaux recevront une anesthésie fixe afin de réaliser l'imagerie, pouvant induire un stress. Du produit de contraste pourra être injecté grâce à un cathéter en intraveineux. Une légère perte de poids (non systématique) pourrait être observée dans les quelques jours suivant l'anesthésie.
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 (exemple : tests mécaniques sur des prothèses abdominales pour évaluer la résistance du dispositif). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de chirurgie des tissus mous en raison des interactions complexes s'établissant entre le tissus ciblé et le dispositif lui-même. De plus, l’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation que doivent suivre les tests précliniques sur les dispositifs médicaux, avant de pouvoir lancer les tests cliniques.
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" recevant des produits à tester différents. Les études de screening permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêt 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
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’EU. Ensuite, et avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations (exemples : habituation aux pesées, habituation alimentaire). Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (exemple : jouets), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements : pommes dans la litière des porcs, ou friandises dans les jouets, et augmentation de la litière des ovins). Les transports des animaux vers les EU partenaires seront organisés dans le respect du bien-être animal et de la réglementation en vigueur (durée du transport jusqu'à 1h30 en fonction des EU avec ajout de litière et transport en groupe). Un contrôle clinique de chaque animal est réalisé par du personnel qualifié (vétérinaire, technicien ou zootechnicien) au départ et à l'arrivée. Lors des séances d'imagerie externalisées, afin de limiter le stress des animaux, une période de repos adéquate sera instaurée entre la réception des animaux et l'anesthésie et entre le réveil des animaux et le transport retour vers notre EU. La douleur des animaux : la chirurgie est réalisée sous anesthésie et analgésie (à base de morphiniques). En phase post-opératoire, les suivis quotidiens sont renforcés et des soins post-opératoires spécifiques peuvent être mis en place (désinfection des sites chirurgicaux à une fréquence adaptée). Les signes cliniques servant de points limites ont été définis, pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances. Selon l'espèce, les prises de sang peuvent être réalisées sous anesthésie générale (injectable et/ou volatile, lors d'une phase de chirurgie par exemple), ou sous sédation légère (voir paragraphe sur la liste des médications) avec au besoin une analgésie, afin de maitriser le stress et la douleur potentielle. Les conséquences de l’anesthésie/chirurgie : du gel oculaire est appliqué au niveau de la cornée lors des anesthésies des animaux pour prévenir l'assèchement oculaire. Une attention particulière est portée à la lutte contre l'hypothermie : température de la salle, isolation du sol, couvertures, lampes chauffantes si besoin. En cas de doute, une mesure de la température rectale est réalisée.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans les textes de référence. Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez les rongeurs ou le lapin. Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez le porc ou les ovins/caprins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (le long terme: espèces à longue durée de vie). Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. Le stade de développement est pertinemment sélectionné en fonction de l'utilisation clinique du produit ou de sa taille par exemple. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée. Cas particulier des porcs domestiques : étant donné les conditions d’hébergement, le comportement social et la manipulation des animaux, l’utilisation de porcs domestiques en croissance (âgés d’au moins 8 semaines) est la plus appropriée dans ce projet.
Réalisation d’une preuve de concept sur la résorption et la tolérance d’un renfort de suture à base d’alginate sur des exérèses partielles d’organes tel que le poumon, l’estomac, le foie et la rate chez le modèle porcin (EU 1/3)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Obtenir le marquage CE d'un renfort de suture à base d'alginate, fabriqué en France plutôt qu'aux États-Unis ou au Japon, suppose une preuve de concept sur des organes de taille humaine. 44 porcs de trois à quatre mois vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue. Chacun subit une ouverture du thorax ou de l'abdomen d'au plus une heure trente, avec résection d'un morceau de huit centimètres sur trois de poumon, d'estomac, de foie ou de rate, vingt-cinq minutes de saignement laissées à mesurer, puis un transfert routier vers un autre établissement et des scanners de deux heures sous anesthésie pendant six à neuf mois. Le protocole ajoute deux porcs par groupe pour remplacer ceux qui mourront pendant la chirurgie ou qui seront tués à l'atteinte d'un point limite.
Objectifs
le projet se déroule dans 3 établissements utilisateurs. Le pansement idéal n'existe pas, mais il doit avoir certaines caractéristiques importantes : 1/Garder la plaie humide et chaude, 2/Être changé selon les étapes de la cicatrisation, 3/Laisser passer l'air mais pas les bactéries, 4/Absorber l'excès de liquide de la plaie, 5/Ne pas coller à la plaie mais adhérer à la peau saine sans se décoller rapidement, 6/Être facile à appliquer et confortable, 7/Ne pas être toxique et être hypoallergénique, 8/Protéger des chocs, 9/Être transparent pour voir la plaie sans retirer le pansement, 10/Être le moins cher possible et réduire le temps de traitement. Les pansements à base d'alginate de calcium répondent à ces critères, mais ils sont principalement utilisés pour les plaies cutanées et très peu pour les organes internes lors de chirurgies. Pour contrôler les saignements, les chirurgiens utilisent différentes techniques. Si ces techniques ne suffisent pas, surtout en cas de saignements continus et étendus, ils utilisent des produits hémostatiques résorbables. Ces produits sont synthétiques et mettent du temps à se résorber. Nous voulons tester un produit naturel qui devrait se résorber plus rapidement. Enrichi en calcium, zinc et magnésium, il favorise la coagulation. Ce produit est un renfort de suture utilisé avec un système d'agrafage et sera suivi par imagerie scanner à différents moments. L'objectif est de vérifier son efficacité pour arrêter les saignements, suivre sa résorption et son impact sur les tissus. La preuve de concept de ce nouveau dispositif médical hémostatique pourrait mener à un nouveau produit pour gérer les saignements lors de sutures par agrafage en chirurgie. De plus, ce produit serait fabriqué en France, contrairement aux autres dispositifs fabriqués aux États-Unis et au Japon. La biocompatibilité de ce dispositif a été testée en laboratoire. Il y aura 4 groupes de 11 porcs opérés. Chaque groupe sera divisé en 3 sous-groupes de 3 porcs, correspondant à des périodes de suivi post-opératoire de 6, 7,5 et 9 mois. Deux porcs supplémentaires par groupe sont prévus en cas de décès pendant la chirurgie ou à cause d'une mise à mort liée à un point limite.
Bénéfices attendus
Le projet vise à vérifier l'efficacité d'un nouveau pansement naturel pour arrêter les saignements lors de chirurgies. Ce pansement sera utilisé avec des agrafes pour renforcer les sutures après l'ablation partielle d'un organe. Nous voulons aussi observer comment le pansement se dissout et s'intègre dans le corps au fil du temps. L'objectif est de développer un pansement hémostatique naturel, fabriqué en France, pour remplacer les produits synthétiques actuels
Procédures
EU1 fera la chirurgie, l’EU2 aura la charge de l’hébergement des animaux suite à la chirurgie et jusqu’à la fin u projet. Et l’EU3 aura la charge de réaliser les imageries à différentes étapes du projet. Les animaux subiront une intervention chirurgicale pour permettre l’accès à l’organe d’intérêt tout en préservant les autres organes dans les cavités respectives. Cette intervention sera réalisée sous anesthésie et analgésie appropriées. La durée de la chirurgie ne devra pas excéder une durée de 1h30 par animal (5 minutes pour l’abord, 5 minutes pour l’accès à l’organe, 25 minutes pour les temps de saignement, 10 minutes pour le contrôle final de l’arrêt du saignement, 20 minutes pour la fermeture du plan musculaire et cutané). L’animal n’aura qu’une seule intervention chirurgicale. L’animal recevra le soir de la chirurgie un analgésique pour la nuit et le maintien de l’analgésie au lendemain de la chirurgie pendant 3 à 5 jours se fera selon les besoins de chaque individu. Le retrait des points prendra quelques minutes (5 minutes) et se fera 15 jours minimum post-chirurgie. A différents temps post-opératoires, l’animal aura une imagerie pour évaluer le taux de résorption : transport, anesthésie et acquisition environ 2 h à chaque temps. Pour l’hébergement à long terme, les animaux seront hébergés dans des conditions proches des élevages, sans contraintes particulières. Les animaux seront pesés régulièrement. Cet acte ne dure que quelques minutes.
Impact sur les animaux
Pour les chirurgies thoraciques, il est important de maintenir le vide pleural, qui permet au poumon de se gonfler et de se dégonfler correctement. Si ce vide est rompu, le poumon ne peut plus fonctionner correctement, ce qui peut entraîner une détresse respiratoire. Pour éviter cela, l'incision sera refermée hermétiquement et l'excès d'air sera aspiré de la cage thoracique pendant que le poumon est progressivement remis sous ventilation. La chirurgie sera réalisée sur le lobe accessoire droit du poumon, et la résection d'une partie de 8 cm de long sur 3 cm de large n'affectera pas la fonction respiratoire. Pour les chirurgies abdominales, comme celles impliquant l'estomac, le foie et la rate, l'incision des muscles peut causer une douleur importante. De plus, une ablation partielle d'un organe digestif peut perturber le transit intestinal. La résection des organes aura une taille de 8 cm de long sur 3 cm de large, mais cela n'affectera pas leur fonctionnalité. Des analyses biochimiques seront effectuées pour détecter toute perturbation à moyen ou long terme. C'est pourquoi un groupe d'animaux sera dédié à chaque type d'organe d'intérêt. Les procédures peuvent être douloureuses pour les animaux en post-opératoire, et des analgésiques seront administrés en fonction de leur état clinique. Après trois semaines, les animaux aptes au transport seront transférés dans une autre structure pour un hébergement de longue durée. À différents moments post-opératoires, les animaux seront transférés vers un centre d'imagerie pour passer des scanners. Le transport et les différentes manipulations peuvent générer du stress pour les animaux.
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort soit parce qu’ils auront atteint un point limite, soit à l'issu de l'étude (J+6 mois, J+7,5 mois, J+9 mois). Une étude histologique de l’intégration du pansement hémostatique dans l’organe sera réalisée après prélèvement de celui-ci.
Remplacement
L’objectif de cette étude est de vérifier l’efficacité hémostatique tissulaire d’application locale d’un produit à base d’alginate (produit naturel), de constater sa persistance sur le tissu réséqué et de suivre sa résorption à différents temps post-opératoires. La preuve de concept de ce nouveau type de pansement hémostatique permettra de mettre au point un nouveau dispositif médical pour la gestion des saignements lors de résection d’organe en cours de chirurgie. Il est nécessaire de tester le pansement hémostatique dans un environnement avec les différents organes et les fluides corporels qui ne peuvent être reproduits in vitro. Ce passage sur le modèle animal est la dernière étape de la preuve de concept.
Réduction
Nous utiliserons 44 animaux au total dont 11 animaux (9 animaux opérés et 2 animaux supplémentaires) répartis en 4 groupes. Les animaux supplémentaires par groupe sont prévus pour compléter un groupe si nécessaire. Ce nombre a été déterminé pour avoir une représentation juste de la physiologie animale. Étant donné que c’est une preuve de concept, nous n’avons pas besoin de plus 3 animaux par lot pour obtenir la réponse à notre questionnement. Il n’y a pas d’approche statistique de réaliser. Si le pansement ne permet pas de stopper le saignement et nécessite une intervention chirurgicale pour l’arrêter, nous stopperons le projet sans utiliser tous les animaux prévus. Pour réduire le nombre d’animaux, nous avons développé et raffiné la voie d’abord chirurgicale ainsi que la finalisation de la prothèse dans notre structure sur cadavres issus d'autres procédures.
Raffinement
Pour l’abord de la cage thoracique, l’intervention était prévue, initialement, en thoracoscopie (sous coelioscopie), ce qui ne nécessite que 3 incisions restreintes (caméra et 2 instruments). La forme de la cage thoracique est trop étroite pour travailler avec les pinces et le système d’agrafage sans risquer de provoquer des lésions des tissus environnants. La chirurgie ouverte a été retenue, avec un abord le long des côtes au niveau du 9ème espace intercostal. L’extrémité du lobe pulmonaire accessoire droit extériorisée permettra la mise en place de part et d’autre, des mors du système d’agrafage équipés du renfort. Cette résection volontairement limitée, n’empêche pas le poumon de fonctionner correctement par la suite et n'impacte pas significativement la respiration de l'animal au réveil. Pour l’abord abdominal, nous avons fait le choix d’une incision en suivant le bord sous costal d’une petite longueur à droite ou gauche suivant l’organe d’intérêt (estomac, foie ou rate) afin de n’avoir à sortir à l’aide d’une pince atraumatique l’extrémité de l’organe d’intérêt. De plus, nous réduisons au maximum la taille de l’incision afin de garder au maximum les autres organes dans la cavité empêchant ainsi la perte de chaleur corporelle et le dessèchement des organes. La procédure chirurgicale est réalisée sous analgésie et anesthésie, associée à l'application de points limites stricts et spécifiques du projet. Les animaux sont monitorés en continu. La survenue du moindre symptôme (dyspnée, détresse respiratoire, diarrhée, troubles digestifs) implique un avis vétérinaire. Si ceux-ci ne rétrocèdent pas spontanément ou après traitement, l'animal pourra faire l’objet d’une exclusion de l’étude ou d’une mise à mort sur avis vétérinaire. L’animal sera transporté dans un véhicule dédié (ambulance animalière ou transporteur agréé) vers l'établissement EU2 après avis vétérinaire. De plus, l’animal sera habitué (un renforcement positif), à monter dans la cage de transfert pour limiter le stress du départ. Suffisamment de foin pour permettre le couchage sera à disposition pendant le trajet en plus de la nourriture et de l'eau.
Choix des espèces
Toute étude en vue du marquage CE d’un dispositif médical existant sous plusieurs formats doit être réalisée sur le format de taille maximale, correspondant ici à un dispositif de 8 cm. Il n’existe que 2 espèces animales sur lesquelles nous pouvons trouver des organes capables d’accepter un dispositif de cette taille, le porc et le mouton. Les études initiales pour le dispositif actuellement commercialisé ayant été réalisées sur le porc, nous avons donc retenu cette espèce pour ce projet. Le modèle lapin utilisé dans le cadre d’autres projets semblables ne peut être utilisé pour ce projet car la taille des organes d’intérêt ne permet pas de faire la résection nécessaire, sous peine d'handicaper gravement l'animal en post-opératoire. Les animaux seront réceptionnés à 29 kg environ pour atteindre 35-37 kg (jour de chirurgie). L’utilisation d’animaux de 35 kg environ permet de bénéficier d’une taille d’organe représentative de ce que nous avons en chirurgie humaine. Les organes font approximativement : -poumon : 26 cm de hauteur et 15 cm de diamètre, la résection représente 3% du volume. -estomac : 25 cm de longueur, 12 cm de largeur et 8 cm d’épaisseur, la résection représente 1% du volume. -foie : 28 cm transversale et 16 cm de hauteur, la résection représente 3% du volume. -rate : 12 cm de longueur, 7 cm de largeur et 4 cm d’épaisseur, la résection représente 2% du volume. Le volume de résection de l’organe reste inférieur à 50%. En effet, pour des organes comme le foie et les poumons, nous pouvons vivre avec 50% en moins. Pour les organes tel que l’estomac, la rate, il possible de vivre sans avec un suivi médical plus méticuleux (vaccination, poche d’alimentation). De plus, ce sont des organes de grandes tailles et qui sont très souvent impliqués dans les plaies traumatiques ou des pathologies comme le cancer. Ces tailles sont similaires à celles retrouvées chez l’homme. Il s'agit de jeunes animaux de trois à quatre mois.