Cochons
Evaluation de l’efficacité, de l’innocuité, et de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs d’assistance cardiaque mécanique par des méthodes de chirugie standard et mini-invasives – 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Moutons : 200
Bovins : 100
L'enjeu déclaré est la validation réglementaire de dispositifs d'assistance cardiaque mécanique avant leur pose chez des patients. 200 moutons, 100 bovins et 50 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour nécropsie et examen histopathologique du site d'implantation. Chaque animal subit une, parfois deux interventions chirurgicales pouvant durer plusieurs heures, jusqu'à douze examens d'imagerie sur six mois, des jeûnes de douze à seize heures avant chaque anesthésie et des prélèvements sanguins pouvant aller jusqu'à un par jour. Le porteur qualifie l'expérimentation sur "organisme entier" d'"incontournable" et la présente comme une "obligation règlementaire", tout en précisant qu'aucune approche statistique n'a servi à fixer l'effectif.
Objectifs
Les dispositifs d'assistance cardiaque mécaniques permettent de suppléer aux défaillances cardiaque et/ou respiratoire en assurant le débit circulatoire nécessaire et l’oxygénation. Ces appareils peuvent temporairement ou de façon plus durable aider le coeur dans son rôle de pompe dans le cas des insuffisances cardiaques sévères par exemple. Ces dispositifs sont de différents types, il peut par exemple s'agir d'un dispositif externe d'Oxygénation par Membrane Extracorporelle (ECMO), d'une prothèse ventriculaire implantable, d'un ballonnet implantable au niveau de l'aorte, ou d'un coeur artificiel total. Les dispositifs d'assistance ventriculaire gauche sont particulièrement intéressants pour les patients en attente d'une greffe du cœur. En raison de la forte demande de cœurs par rapport au nombre de cœurs disponibles pour un don, un dispositif d'assistance ventriculaire gauche peut véritablement sauver des vies. Ils peuvent également servir en attendant que la fonction cardiaque se rétablisse (assistance à la réadaptation) ou en tant que traitement à long terme à l’intention des patients d’insuffisance cardiaque en phase terminale et qui ne sont pas candidats à une greffe. Tous les dispositifs d'assistance cardiaque implantables nécessitent un système d'alimentation et de transmission de l'energie pour pouvoir fonctionner. Ce projet de recherche a pour objectif le développement et l'évaluation de l'efficacité et de la sécurité de nouveaux dispositifs et techniques d'assistance cardiaque mécanique pour le traitement de l'insuffisance cardiaque. 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 et le traumatisme tissulaire , corollaires de ces interventions et qui handicapent les patients, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.
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 16 heures pour les ovins/bovins) 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 vasculaire, 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 et des méthodes techniques innovantes dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. 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 Populations, 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 cardio-vasculaire du mouton, du bovin, et du porc reproduisent fidèlement la physiologie cardiaque humaine et le processus de cicatrisation du coeur et des vaisseaux 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 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 et son fort développement thoracique. - L'ovin, le bovin et le porcin possèdent des cavités thoracique et abdominales qui permettent d'implanter les dispositifs d'assistance ainsi que les systèmes de transfert d'énergie associés. 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.
Etude des paramètres biologiques à partir de fèces en fonction des stratégies nutritionnelles chez le porcelet en post-sevrage et le porc en engraissement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Rendus à l'élevage pour 1 680 d'entre eux, réutilisés dans un essai d'engraissement pour 640 autres, puis abattus au poids fixé par le protocole, 2 320 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacun peut subir jusqu'à cinq prélèvements de fèces par stimulation anale, immobilisé contre une paroi ou tenu par un lasso serré sur le groin, trois à cinq minutes par passage. Le porteur indique que les méthodes in vitro ne reproduisent pas la complexité de la digestion, ce qui rend l'utilisation d'animaux "parfois nécessaire". Ces prélèvements servent à valider des formulations d'aliments avant leur généralisation commerciale, avec pour bénéfices annoncés la baisse du coût alimentaire pour les éleveurs et la réduction des rejets.
Objectifs
La mission de notre centre de recherche est de mettre au point des aliments destinés à l’alimentation des porcs. Au cours de nos essais, nos principales mesures sont d’ordre zootechnique : consommation d’aliments, évolution de la croissance, suivi sanitaire. Afin d’approfondir certaines thématiques d’essais, nous sommes parfois amenés à réaliser des prélèvements de fèces. Ces prélèvements permettent d’acquérir des informations sur la digestion, la santé intestinale et le métabolisme des porcs. Nous pouvons ainsi évaluer divers paramètres biologiques comme la digestibilité des nutriments, la composition du microbiote intestinal ou encore la présence de marqueurs d’inflammation ou de stress digestif. En effet bien que les aliments testés dans notre centre de recherche répondent aux besoins nutritionnels des animaux, leur formulation peut influencer la santé digestive et le bien-être animal ou encore la qualité des produits. Avant de généraliser une nouvelle solution nutritionnelle à plus grande échelle, il est nécessaire d’en évaluer les effets biologiques sur un petit groupe d’animaux. Les enjeux sont non seulement économiques (coût de formulation, performances des porcs), mais aussi écologiques (émission de gaz à effet de serre) et sociétaux puisque l’alimentation participe au bien-être des animaux. Dans un contexte actuel de décarbonisation des pratiques d’élevages, les formulations d’aliments sont particulièrement retravaillées pour incorporer de nouvelles matières premières (nouvelles sources, processus de trituration, variétés) répondant à cet enjeu. L’objectif de ce projet est donc de réaliser des prélèvements de fèces afin d’évaluer précisément les effets de ces nouvelles stratégies nutritionnelles sur la digestion et la santé intestinale, aux différents stades physiologiques du porc.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont multiples. Les mesures réalisées pourraient permettre d’améliorer la connaissance des rejets associés à certaines compositions d’aliments ou de la digestibilité des nutriments. Cela permettra d’améliorer les formulations d’aliments en les adaptant aux besoins des porcs. L’amélioration de l’absorption des nutriments pourrait également permettre une amélioration des performances de croissance des porcs, en maximisant l’efficacité alimentaire, ce qui engendrerait une réduction de la quantité d’aliment utilisé et donc une baisse du coût alimentaire. Cela serait donc bénéfique pour les éleveurs. Enfin cela entraînerait une diminution des rejets et serait donc bénéfique pour l’environnement.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements de fèces par stimulation anale. Ces prélèvements sont réalisés sous contention d’animaux vigiles. La procédure se déroule en 3 phases successives : - Mise en place de la contention - Prélèvement avec ou sans stimulation anale - Retrait de la contention La méthode de contention est adaptée au stade de l’animal : immobilisation contre une paroi avec un panneau de contention ou utilisation d’un « lasso ». Au global, la phase de contention et de prélèvement peut durer entre 3 et 5 min par animal. Un animal âgé de 21 à 180 jours d’âge pourra être prélevé au maximum 5 fois sur cette période en respectant un intervalle minimum d’une semaine entre deux prélèvements.
Impact sur les animaux
La réalisation de la contention est un acte qui peut engendrer de la peur et du stress car l’animal est contraint et ne peut temporairement pas fuir. Si la contention est réalisée avec un lasso, alors cela peut entraîner une douleur légère pendant la durée du prélèvement à cause de la pression exercée sur le groin de l’animal. Pour réaliser le prélèvement, une stimulation anale peut être réalisée et entraîner une douleur légère et induire du stress et de la peur.
Devenir
En fonction de l’état général des animaux (observation des mêmes signes que ceux listés dans les points limites), les animaux poursuivent leur vie dans notre élevage. Les animaux en post-sevrage peuvent également être vendus à d’autres éleveurs. Les animaux en engraissement seront ensuite abattus lorsqu’ils auront atteint le poids d’abattage défini dans le protocole d’essai. Certains animaux prélevés en post-sevrage peuvent être réutilisés dans un essai engraissement. Dans un objectif de prise en compte du bien-être de nos animaux, s’il est souhaité de prélever des animaux à la fois en post-sevrage et engraissement alors le nombre maximum de prélèvements sur les 19 semaines sera de 5 prélèvements avec un intervalle d’une semaine minimum entre 2 prélèvements.
Remplacement
Les méthodes in vitro actuelles, bien qu’utiles en première intention, présentent des limites, notamment leur incapacité à reproduire la complexité de la digestion et les interactions biologiques. C’est pourquoi, pour étudier différents paramètres biologiques en lien avec les stratégies nutritionnelles chez le porcelet et le porc à l’engraissement, l’utilisation d’animaux est parfois nécessaire.
Réduction
Parmi la population d’animaux présents, nous sélectionnons uniquement quelques animaux pour cette procédure. La sélection de ce groupe d’animaux est réalisée grâce à des outils de statistiques permettant de définir le nombre minimum d’animaux nécessaire pour permettre de montrer une différence significative entre les groupes. En fonction des thématiques, nous nous appuyons également sur notre expérience (traitements des données des précédents résultats d’essais depuis 20 ans) ainsi que sur l’état de l’art pour définir ce nombre. Par ailleurs, certains animaux concernés par cette procédure entrent également dans le cadre de projets ayant déjà intégré une phase de recherche in vitro permettant de réduire le nombre de modalités à tester et donc le nombre d’animaux. Il est à noter que pour certaines thématiques nous n’avons pas besoin d’utiliser cette autorisation de projet car les évolutions in vitro permettent de n’avoir besoin que d’une faible quantité de fèces et, dans ce cas, une collecte au sol est souvent possible.
Raffinement
Plusieurs mesures sont intégrées dans la mise en place de la procédure afin de réduire les nuisances sur le bien-être. D’abord les animaux sont élevés en case collective de 3 à 8 porcs, et ont accès à l’eau à volonté. Les cases sont enrichies d’une chaine ainsi que d’un morceau de bois. De plus, s’il est constaté que des animaux à prélever présentent un état général affaibli ou pour lesquels la contention est difficile, alors ils sont retirés de la procédure et ne sont pas prélevés. Nos animaux sont habitués à sortir de leur case et à découvrir leur environnement d’élevage lors des pesées hebdomadaires. Ainsi ils connaissent leur environnement ce qui réduit le stress lors de leur sortie de la case pour les prélèvements. Des points limites sont définis de manière à évaluer le bien-être des animaux et à prendre en charge la douleur si elle a lieu. Dans le cadre de l’application de ces points limites, une surveillance particulière des animaux est réalisée durant les 3 jours qui suivent les prélèvements et des soins sont définis en cas d’apparition de signes cliniques notables ou sévères. Le nombre de tentatives de prélèvement est limité à 2 afin de réduire la contention et le stress. Enfin pour certains paramètres tel que la digestibilité, nous utilisons une méthode avec incorporation d’un marqueur dans l’aliment. Cela nous permet d'avoir besoin d'une faible quantité de fèces et donc de limiter le nombre de prélèvements et leur durée.
Choix des espèces
Il s’agit de l’espèce cible de notre activité de recherche. Les résultats de nos essais sont valorisés pour améliorer l’alimentation des porcs dans les élevages conventionnels. Les animaux placés en essais et concernés par cette procédure sont élevés comme en élevage porcin conventionnel. - Porcelets sevrés de 21 à 42 j et pesant entre 6 et 15 kg (c’est la phase appelée «1er âge», stade physiologie post-sevrage). - Porcelets sevrés âgés de 43 à 69 j et pesant entre 15 et 40 kg (c’est la phase appelée «2ème âge», stade physiologique post-sevrage). - Porcs âgés de 70 à 180 j pesant entre 25 et 130 kg (c’est la phase appelée «croissance», stade physiologique engraissement). C’est sur ces stades physiologiques que nous souhaitons faire avancer nos connaissances.
Evaluation de l’efficacité, de l’innocuité, et de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs d’assistance cardiaque mécanique par des méthodes de chirugie standard et mini-invasives – 1/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Moutons : 200
Bovins : 100
Douze à seize heures de mise à jeun, une pose de cathéter, une anesthésie générale, une chirurgie d'implantation pouvant durer plusieurs heures, puis jusqu'à douze examens d'imagerie et des prises de sang répétées pendant six mois. 200 moutons, 100 bovins et 50 cochons vont être utilisés ainsi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Certains subissent d'abord une seconde chirurgie destinée à créer la lésion, ligature d'un vaisseau ou perte de tissu, avant de recevoir le dispositif d'assistance cardiaque à évaluer. Le porteur écrit que l'expérimentation sur "l'organisme entier" est "incontournable" et relève d'une obligation réglementaire pour les dispositifs implantables, et que l'effectif de 350 animaux a été fixé sans approche statistique. Tous sont tués pour l'autopsie et l'examen des tissus, qui mesurent la tolérance de l'organisme et l'usure du dispositif.
Objectifs
Les dispositifs d'assistance cardiaque mécaniques permettent de suppléer aux défaillances cardiaque et/ou respiratoire en assurant le débit circulatoire nécessaire et l’oxygénation. Ces appareils peuvent temporairement ou de façon plus durable aider le coeur dans son rôle de pompe dans le cas des insuffisances cardiaques sévères par exemple. Ces dispositifs sont de différents types, il peut par exemple s'agir d'un dispositif externe d'Oxygénation par Membrane Extracorporelle (ECMO), d'une prothèse ventriculaire implantable, d'un ballonnet implantable au niveau de l'aorte, ou d'un coeur artificiel total. Les dispositifs d'assistance ventriculaire gauche sont particulièrement intéressants pour les patients en attente d'une greffe du cœur. En raison de la forte demande de cœurs par rapport au nombre de cœurs disponibles pour un don, un dispositif d'assistance ventriculaire gauche peut véritablement sauver des vies. Ils peuvent également servir en attendant que la fonction cardiaque se rétablisse (assistance à la réadaptation) ou en tant que traitement à long terme à l’intention des patients d’insuffisance cardiaque en phase terminale et qui ne sont pas candidats à une greffe. Tous les dispositifs d'assistance cardiaque implantables nécessitent un système d'alimentation et de transmission de l'energie pour pouvoir fonctionner. Ce projet de recherche a pour objectif le développement et l'évaluation de l'efficacité et de la sécurité de nouveaux dispositifs et techniques d'assistance cardiaque mécanique pour le traitement de l'insuffisance cardiaque. 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 et le traumatisme tissulaire , corollaires de ces interventions et qui handicapent les patients, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.
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 16 heures pour les ovins/bovins) 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 vasculaire, 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 et des méthodes techniques innovantes dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. 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 Populations, 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 cardio-vasculaire du mouton, du bovin, et du porc reproduisent fidèlement la physiologie cardiaque humaine et le processus de cicatrisation du coeur et des vaisseaux 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 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 et son fort développement thoracique. - L'ovin, le bovin et le porcin possèdent des cavités thoracique et abdominales qui permettent d'implanter les dispositifs d'assistance ainsi que les systèmes de transfert d'énergie associés. 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 d’un ventilateur sur la qualité du massage cardiaque et sur les lésions neurologiques dans un modèle porcin d’arrêt cardiaque réanimé
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Un arrêt cardiaque est provoqué par chirurgie, puis une réanimation est tentée, avec quatorze prises de sang au fil de la procédure. 82 cochons juvéniles de 40 kg vont être utilisés ainsi, 35 sous anesthésie sans jamais être réveillés, 47 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, réveillés puis suivis vingt-quatre heures avant d'être tués. L'objet est d'évaluer un ventilateur synchronisé avec le massage cardiaque, associé à un gaz neuroprotecteur et à la compression des membres. Sur les nuisances attendues, le porteur se limite à une phrase, les échecs de réanimation et des hypotensions, et justifie la mise à mort par des dommages neurologiques incompatibles avec un maintien en vie dans de bonnes conditions.
Objectifs
Les patients réanimés après un arrêt cardiaque peuvent présenter des séquelles neurologiques dues au faible débit sanguin durant la réanimation cardiopulmonaire (RCP). Un nouveau ventilateur pourvu d’un dispositif visant à synchroniser la ventilation avec le massage cardiaque favoriserait la perfusion sanguine des organes notamment le cœur et le cerveau. Un mélange gazeux neuroprotecteur et la compression des membres antérieurs et postérieurs seront également associés à la ventilation. L’objectif de cette étude est donc d’évaluer l’efficacité de ce nouveau ventilateur, couplé ou non au mélange gazeux protecteur et aux compressions des membres, sur la qualité du massage cardiaque et sur les lésions neurologiques dans un modèle porcin d’arrêt cardiaque.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu de ce projet, en combinant les stratégies de compression des membres et d’inhalation du mélange gazeux neuroprotecteur, est donc une amélioration de la perfusion des organes tels que le cœur et le cerveau ainsi qu’une réduction des séquelles neurologiques.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale et à un arrêt cardio-respiratoire. Des prélèvements sanguins (au nombre de 14) à l'état anesthésié seront réalisés tout le long de la procédure. Les animaux seront suivis sous anesthésie générale soit pendant 120 minutes après la réanimation et ne seront pas réveillés, soit seront réveillés à l’issue des 4 heures de suivi post-réanimation sous anesthésie générale. Ils seront mis à mort au terme des 24 heures de suivi après arrêt cardiaque.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les échecs de réanimation et des hypotensions sont possibles chez les animaux, compte tenu de la difficulté du modèle.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de protocole. En effet, la présence potentielle de dommages neurologiques induits par l’arrêt cardiaque n’est pas compatible avec un maintien en vie dans de bonnes conditions pour l’animal.
Remplacement
L’arrêt cardiaque induit une dysfonction de plusieurs organes après la réanimation. Le caractère intégratif de l’affection ne permet donc pas de la reproduire in vitro ou in silico (absence de Remplacement possible). L’étude de médicaments ou dispositif permettant de lutter contre ses séquelles doit se faire in vivo, en utilisant des animaux à des fins scientifiques.
Réduction
Le calcul des effectifs a été réalisé sur la base du débit carotidien moyen ou du score neurologique 24 heures après l’arrêt cardiaque. Pour mettre en évidence des différences significatives, il faudra utiliser un total de 82 animaux en intégrant le taux d’échec de la réanimation.
Raffinement
Dès leur arrivée à l’animalerie, les animaux seront hébergés dans des boxes avec des copeaux de bois au sol et enrichissement avec des jouets en plastique. Les animaux seront maintenus sous anesthésie générale pendant toute la procédure d’arrêt cardiaque et de réanimation cardiopulmonaire. L’administration de puissants antalgiques sera réalisée. En cas de signes de douleur légère pendant la procédure chirurgicale (tachycardie, élévation de la pression artérielle notamment), une nouvelle administration de méthadone sera administrée et l’administration d’anesthésique sera augmentée. Au cours de la réanimation cardiopulmonaire, en cas d’absence de reprise de la circulation spontanée après 30 min, la réanimation sera interrompue. Pour la procédure évaluant les effets sur la réduction des séquelles neurologiques, les animaux seront réveillés et suivis pendant 24 heures après l’arrêt cardiaque. Si un animal présente à son réveil ou dans ce laps de temps un des points limites définis, il sera mis à mort de manière compassionnelle. La mise à mort sera réalisée par une administration intra-veineuse de barbituriques.
Choix des espèces
Notre choix s’est porté sur l’espèce porcine compte tenu de sa proximité avec l’homme au vu de sa masse corporelle, de son anatomie cardiaque et des valeurs usuelles des paramètres hémodynamiques systémiques et cérébraux. Porcs juvéniles de 40 kg car ce poids est utilisé pour les modèles d'arrêt cardiaque chez le porc.
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles cardiaques
Cochons : 500
Moutons : 2500
Bovins : 100
Ouverts pour l'implantation d'un dispositif cardiovasculaire, parfois après une première intervention destinée à léser un vaisseau, 2 500 moutons, 500 cochons, 150 chiens et 100 bovins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour nécropsie et examen histologique. Ce volet est le second des deux établissements déclarés pour le même projet, chacun annonçant le même effectif de 3 250 animaux. Le porteur écrit que le nombre d'animaux a été réduit au minimum nécessaire, tout en précisant qu'aucune approche statistique n'a été réalisée. Il présente l'anesthésie générale comme évitant "tous stress et douleur", et annonce par ailleurs une douleur postopératoire pouvant durer plusieurs jours.
Objectifs
L’évaluation des nouveaux dispositifs et techniques pour les affections cardiaques structurelles en chirurgie cardiaque et des gros vaisseaux par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives nécessitent une phase de recherche pré-clinique et de développement qui permet de mettre au point le dispositifs et vérifier leur sécurité. La chirurgie cardiaque et des vaisseaux s’est développée depuis la deuxième moitié du XXème siècle, permettant de sauver des millions de personnes par an, avec l’avènement de nouvelles technologies comme la circulation extracorporelle (CEC) permettant la déviation du sang du coeur et des gros vaisseaux. Il est possible dès lors de travailler sur des cavités du coeur pendant que la machine coeur poumons assure la survie du patient durant l’intervention. Les techniques de chirurgie cardiaque s’intéressent à la réparation / remplacement de pathologies cardiovasculaire structurelles telles que par exemple les pathologies valvulaires, des cavités et parois cardiaques ainsi que des gros vaisseaux. Les limites des techniques actuelles est leur invasivité, la nécessité de recours à la machine coeur poumons, ainsi que la durabilité des dispositifs et des matériaux utilisés qui peuvent être mal tolérés par l’organisme. L'objectif de ce projet est l'évaluation de l'efficacité et de la sécurité de nouveaux dispositifs et techniques pour le traitement des affections cardiaques par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives. 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, de l’efficacité et de la sécurité des implants pour éviter leur rejet et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation et le traumatisme tissulaire, corollaires de ces interventions et qui handicapent les patients, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.
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, de 6 à 12 heures pour les chiens. - 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 16 heures pour les ovins/bovins, de 6 à 12 heures pour les chiens) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive de type lésion vasculaire, 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, auniveau 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 laréalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables et des méthodes techniques innovantes dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. 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 vasculaire du mouton, du porc et du chien reproduisent fidèlement les réactions vasculaires humaines et le processus de cicatrisation des vaisseaux est similaire à celui observé chez l'homme. - La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements angiographiques et échographiques standards. - Chez l'ovin, la taille des veines iliaques externes est comparable à celle des humains. - Le modèle porcin est pertinent pour l'évaluation de la thrombogénicité des dispositifs. - Les débits et les volumes dans la veine cave inférieure ou les veines jugulaires du canidé peuvent être similaires à ceux des veines fémorales humaines, la structure hémodynamique des veines est similaire à celle des veines fémorales humaines. - Le modèle veau est pertinent pour les endoprothèses aortiques complexes. 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.
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles cardiaques
Cochons : 500
Moutons : 2500
Bovins : 100
Valider des prothèses et des techniques de chirurgie cardiaque avant leur mise sur le marché mobilise ici 2 500 moutons, 500 cochons, 150 chiens et 100 bovins, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une ou deux interventions chirurgicales pouvant durer plusieurs heures, jusqu'à douze examens d'imagerie sur six mois, des prélèvements sanguins pouvant aller jusqu'à un par jour et un jeûne de six à seize heures avant chaque anesthésie. Une lésion est créée au préalable chez une partie d'entre eux, par ligature ou occlusion de vaisseaux ou par création d'un défaut tissulaire. Le porteur affirme que l'expérimentation sur "l'organisme entier" est "incontournable" et qu'elle relève d'une obligation réglementaire pour les dispositifs médicaux implantables.
Objectifs
L’évaluation des nouveaux dispositifs et techniques pour les affections cardiaques structurelles en chirurgie cardiaque et des gros vaisseaux par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives nécessitent une phase de recherche pré-clinique et de développement qui permet de mettre au point le dispositifs et vérifier leur sécurité. La chirurgie cardiaque et des vaisseaux s’est développée depuis la deuxième moitié du XXème siècle, permettant de sauver des millions de personnes par an, avec l’avènement de nouvelles technologies comme la circulation extracorporelle (CEC) permettant la déviation du sang du coeur et des gros vaisseaux. Il est possible dès lors de travailler sur des cavités du coeur pendant que la machine coeur poumons assure la survie du patient durant l’intervention. Les techniques de chirurgie cardiaque s’intéressent à la réparation / remplacement de pathologies cardiovasculaire structurelles telles que par exemple les pathologies valvulaires, des cavités et parois cardiaques ainsi que des gros vaisseaux. Les limites des techniques actuelles est leur invasivité, la nécessité de recours à la machine coeur poumons, ainsi que la durabilité des dispositifs et des matériaux utilisés qui peuvent être mal tolérés par l’organisme. L'objectif de ce projet est l'évaluation de l'efficacité et de la sécurité de nouveaux dispositifs et techniques pour le traitement des affections cardiaques par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives. 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, de l’efficacité et de la sécurité des implants pour éviter leur rejet et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation et le traumatisme tissulaire, corollaires de ces interventions et qui handicapent les patients, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.
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, de 6 à 12 heures pour les chiens. - 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 16 heures pour les ovins/bovins, de 6 à 12 heures pour les chiens) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive de type lésion vasculaire, 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, auniveau 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 laréalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables et des méthodes techniques innovantes dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. 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 vasculaire du mouton, du porc et du chien reproduisent fidèlement les réactions vasculaires humaines et le processus de cicatrisation des vaisseaux est similaire à celui observé chez l'homme. - La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements angiographiques et échographiques standards. - Chez l'ovin, la taille des veines iliaques externes est comparable à celle des humains. - Le modèle porcin est pertinent pour l'évaluation de la thrombogénicité des dispositifs. - Les débits et les volumes dans la veine cave inférieure ou les veines jugulaires du canidé peuvent être similaires à ceux des veines fémorales humaines, la structure hémodynamique des veines est similaire à celle des veines fémorales humaines. - Le modèle veau est pertinent pour les endoprothèses aortiques complexes. 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.
Influence de l’ajout de vitamines et de polyphénols sur la santé des porcs, du sevrage à l’engraissement, exposés à une élévation de température
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
96 porcelets, sevrés à 28 jours et reçus à six ou huit kilos, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués pour prélever foie, reins et tissus intestinaux. Ils subissent deux périodes de trois jours à six degrés au-dessus de leur zone de confort thermique, avec accélération de la respiration, baisse d'appétit, perte de poids et diminution de l'activité, ainsi que deux prises de sang à la jugulaire. L'aliment est complété en vitamine E, en polyphénols ou en métabolites de la vitamine D, pour voir si ces ajouts atténuent les effets de la chaleur du sevrage à l'engraissement. Le porteur présente ces stratégies comme un moyen d'améliorer "non seulement le bien-être animal, mais aussi les performances et la rentabilité des exploitations", et chiffre les pertes de productivité européennes de 5 à 15 %.
Objectifs
Le réchauffement climatique entraîne des températures plus élevées et des fluctuations de température plus importantes, ce qui rend difficile le maintien d'un environnement confortable pour les animaux, [[ leur santé et pouvant conduire à de la mortalité au cours des mises bas et pendant le transport]]. [[Les principales lignées de porcs utilisées pour la production mondiale]], sont particulièrement sensibles aux élévations de température en raison de leur nombre limité de glandes sudoripares et de leur zone thermo-neutre restreinte. Par conséquent, lors d’épisodes de températures élevées, les porcs peinent à réguler leur température corporelle. En réponse aux températures élevées, la fréquence respiratoire des porcs augmente, ce qui les expose à un stress oxydatif susceptible d’altérer leur immunité mais également de compromettre la qualité de la viande. De plus, sans stratégie de gestion de la chaleur, les porcs réduisent instinctivement leur consommation d'aliments pour minimiser la chaleur générée par la digestion, ce qui affecte négativement leurs performances de croissance.[[Aussi, la mise en œuvre de stratégies d’adaptation est nécessaire pour améliorer non seulement le bien-être animal, mais aussi les performances et la rentabilité des exploitations. Lorsque l’atténuation des effets de la chaleur par la ventilation des exploitations n’est pas suffisante, une approche nutritionnelle peut être considérée en plus avec l’apport de teneur plus élevée en vitamines d’extrait de substances naturelles comme les polyphénols]]. En effet, une supplémentation alimentaire en vitamine E, supérieure aux recommendations, a démontré son efficacité à atténuer le stress oxydatif chez les porcs exposés à des températures élevées. Par ailleurs, en plus de leurs propriétés antioxydantes, les polyphénols amélioreraient le fonctionnement du système immunitaire via des propriétés anti-inflammatoires, mais leur apport nécessite des études plus approfondies chez le porc. De plus, une supplémentation alimentaire en vitamine D (ou de ses métabolites) pour atténuer les perturbations induites par une élévation de température n'a pas été spécifiquement ou peu étudiée chez les animaux d’élevage.L’objectif de ce projet est d'évaluer l’ajout dans l’aliment de vitamine E, de polyphénols ou de différents métabolites de la vitamine D sur la prise alimentaire, la santé intestinale et les statuts oxydatif et immunitaire de porcelets et leur avantage en conditions de températures élevées.
Bénéfices attendus
[[Sans le développement de stratégies d’adaptation, le secteur porcins sera fortement vulnérable au changement climatique avec notamment des impacts sur la santé animale. L’alimentation constitue une stratégie d’adaptation pour faire face à l’augmentation des maladies liées à la chaleur, à l’altération de l’immunité, et aux risques de mortalité pendant le transport (les pertes pouvant atteindre 0.5% des animaux transportés en Europe) et la mise bas. La mise en place de stratégie permettra de réduire à court terme les pertes de productivité estimées de 5 à 15% au niveau européen. Aussi, ce projet permettra d’évaluer une stratégie d’adaptation alimentaire pour faire face aux impacts directs du changement climatique en déterminant]] : 1) si la vitamine D et ses métabolites, encore très peu étudiés, peuvent être utilisés comme stratégie nutritionnelle pour pallier aux changements physiologiques dus à une élévation de température chez le porcelet du post sevrage à l’engraissement, 2) dans quelle mesure les polyphénols, en tant qu'antioxydants, peuvent remplacer la vitamine E pour atténuer le stress oxydatif et l'alcalose respiratoire, tout en améliorant le bien-être des animaux et la qualité de la viande chez les porcelets, du sevrage à l'engraissement, dans des conditions de température élevée.
Procédures
Les animaux seront nourris avec un aliment standard répondant à leurs besoins nutritionnels. La moitié des animaux sera soumis à la procédure pour une durée de 5 semaines et l’autre de 14 semaines. Au cours des deux phases de la procédure, les animaux seront élevés en zone de confort thermique avec deux périodes de trois jours d’élévation de température pour la moitié des animaux. Les animaux seront soumis à des températures plus élevées (+6°C) par rapport à la zone de confort choisies de manière à déclencher les mécanismes de lutte contre la chaleur sur une courte durée de 3 jours, suffisante pour détecter des changements physiologiques sans induire de coup de chaleur ou de mortalité. Au cours de la procédure, les animaux seront soumis à deux prélèvements sanguins au niveau de la veine jugulaire. Les deux prélèvements sanguins seront réalisés avec une période de récupération inférieure à une semaine entre les deux. Pour chaque prise de sang, le temps de prélèvement ne dépassera pas 1 minute.
Impact sur les animaux
La durée de l’élévation de température de trois jours n’est pas assez longue pour enregistrer de la mortalité. Exposition d’une partie des animaux à deux périodes d’élévation de température avec une période de récupération de 9 semaines. Inconfort dû à la manipulation des animaux pour les pesées en phase 1 et en phase 2 de la procédure. Stress dû à la contention des animaux pour les prises de sang répétées. Augmentation de la fréquence respiratoire qui peut s’accompagner d’une diminution de l’appétit, d’une perte de poids et d’une diminution du niveau d’activité général.
Devenir
La moitié des animaux seront mis à mort pour le prélèvement d’échantillons biologiques (foie, reins, tissus intestinaux) à la fin de la phase 1 de la procédure et l’autre moitié à la fin de la phase 2 de la procédure.
Remplacement
La procédure expérimentale est nécessaire et ne peut pas être remplacée par une autre stratégie n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants. En effet la procédure vise à montrer l’impact d’une élévation de température sur les changements physiologiques chez l’animal qui sont complexes et nécessite de prendre en compte toutes les interactions cellulaires qui ont lieu afin de mieux appréhender le mode d’action des additifs alimentaires pour améliorer le bien-être des animaux.
Réduction
Des calculs statistiques détaillés ont été réalisés afin de déterminer le nombre d’animaux minimum a utilisé pour évaluer l’hypothèse de ce projet exploratoire. Le nombre d’animaux à utiliser permettra d’apporter des bonnes conditions d’élevage en favorisant une hiérarchie sociale essentielle au bien-être des animaux, et générer des données scientifiquement interprétables.
Raffinement
La manipulation des animaux en vue de leur pesée est réalisée dans le calme en évitant de claquer les portes des cages métalliques, en attrapant les porcelets par la patte arrière juste au-dessus du jarret et en le soulevant en plaçant l’autre main sous la poitrine pour les sortir. La conduite des animaux pour leur pesée individuelle (phase 2), est optimisée en limitant les sources de stress. Cela inclut le déplacement des porcs en groupe dans le calme, sans claquement des portes métalliques, et en tenant compte du point de balance de l’animal. L’opérateur doit porter une tenue de couleur sombre, et stimuler les animaux par la voix et la main afin de guider leur déplacement. Des panneaux de conduites sont autorisés pour la conduite des animaux. Le transfert des animaux, de la salle de croissance à la salle d’engraissement, se fera sans perturber la hiérarchie sociale en maintenant la composition des groupes. Lors des prises de sang en phase 1 et 2 de la procédure, l’inconfort et le stress dus à l’immobilisation des animaux sont réduits par une manipulation compétente et rapide des animaux par les applicateurs de la procédure, par un prélèvement de faibles volumes de sang en fonction de la volémie et par l’application d’un point de pression sur le site de prélèvement comme décrit dans le procédure interne qui définit le volume limite de prélèvement sanguin et les périodes de récupération nécessaires entre les deux prélèvements. A la fin de la prise de sang, l’animal peut être caressé au niveau du groin ou sous le cou.[[Les températures sont choisies de manière à déclencher les mécanismes de lutte contre la chaleur sur une courte durée de 3 jours. Les animaux qui passeront dans la phase 2 de la procédure subiront la deuxième élévation de température après une période de récupération de 9 semaines. Un rafraichissement des animaux sera effectué en aspergeant de l’eau dans la cage en cas de coup de chaleur prononcé.Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de sorte que la densité des animaux par cage, ou encore les paramètres environnementaux (température et hygrométrie) procurent le maximum de confort, et restent en accord avec la législation en vigueur. Des enrichissements (jouets suspendus en caoutchouc ou à mâcher) sont mis en place dans toutes les cages.
Choix des espèces
L'évolution de l'industrie porcine vers des systèmes de production intensive à grande échelle a augmenté l'exposition des porcs aux facteurs de stress environnementaux et physiologiques. Les porcins constituent donc une cible privilégiée pour élaborer des stratégies efficaces de lutte et améliorer le bien-être et la santé des animaux en élevage. Procédure expérimentale réalisée en utilisant des porcelets sevrés à 28 jours d’âge au niveau de l’élevage et réceptionnés avec un poids vif de 6-8 kg en moyenne. Les animaux seront utilisés au stade de porcelets en post sevrage et conduit jusqu’au stade de l’engraissement afin dévaluer les stratégies alimentaires pour pallier les changements physiologiques dus à une élévation de température en fonction de l’âge des animaux.
Evaluation préclinique de produits de santé pour l’orthopédie – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Cochons d'Inde : 120
Lapins : 600
Chiens : 240
Cochons : 60
Chèvres : 330
Moutons : 660
Des animaux issus d'études précédentes sont réutilisés pour des essais de faisabilité, une pratique que le porteur range parmi ses mesures économiques et éthiques. 660 moutons, 600 lapins, 330 chèvres, 240 chiens, 210 rats, 120 cobayes et 60 cochons vont être utilisés, dont 690 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, et tous seront tués. Chacun subit l'implantation chirurgicale d'un dispositif orthopédique pouvant durer trois heures, parfois suivie d'une seconde opération pour retirer l'implant, avec un risque infectieux que le porteur qualifie lui-même de modéré à sévère. Le nombre total d'animaux dépend du nombre d'études signées avec les donneurs d'ordre, estimé à 39 sur cinq ans, ces essais servant à constituer des dossiers de mise sur le marché.
Objectifs
Ce projet vise à évaluer la tolérance (ou sécurité) ainsi que la performance (ou efficacité) des produits de santé en orthopédie . Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir le bon rétablissement des patients après chirurgie, et pour garantir leur efficacité lors de l'utilisation clinique. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables avant de proposer un produit sur le marché. Compte-tenu de la complexité des mécanismes de régulation d'un organisme vivant, le recours au modèle animal est nécessaire pour répondre aux objectifs du projet.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir dans différents modèles animaux des données de performance et de tolérance des produits de santé en orthopédie. Ainsi, il est possible d’étudier ces produits en vue de répondre aux exigences des autorités réglementaires dans l'obtention d'une autorisation de mise sur le marché, élargissant l’offre et améliorant ainsi les chances de guérison et le confort des patients humains traités.
Procédures
Pour l'ensemble des procédures, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 0h30 et 3h00). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), analgésie et antibiothérapie . Certains animaux peuvent être soumis à une intervention chirurgicale supplémentaire si le but de l'étude est aussi d'évaluer la cicatrisation après retrait du dispositif de son site d'implantation (cette intervention chirurgicale peut durer entre 00h30 et 3h00). Cette intervention aura lieu dans les mêmes conditions que celles précédemment citées. Des prélèvements sanguins peuvent être réalisés en cours d'étude. Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). D'autres type d'interventions non douloureuses, de type scanner 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 (plusieurs années possibles), 1 à 3 sessions d'imagerie peuvent etre envisagées en cours d'étude.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont, selon les procédures, les suivants : - douleur et stress liés à la chirurgie (nuisance modérée). - perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours (nuisance légère)- risque infectieux lié à la chirurgie (nuisance modérée à sévère)- hématome ou oedème au niveau du site opératoire, pouvant entrainer une gêne locomotrice en plus de la douleur (exemple : déficit sensitif et/ou moteur des membres postérieurs) (Nuisance légère à modérée).
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 vertèbres pour évaluer la fusion dans le cadre de la procédure de stabilisation de la colonne vertébrale ). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
L’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation. A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de santé en orthopédie.
Réduction
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 précédemment citées permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêts à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes", sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou abord chirurgical le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc). Le nombre d’animaux est arbitré à partir du nombre de sites requis en analyse. Le nombre total d’animaux utilisés dépend directement du nombre d’études signées avec les différents donneurs d’ordre durant les 5 années du projet. MODIFICATION V15: De cette façon, le nombre d’animaux précisé ci-dessus constitue une estimation basée sur l’historique des essais conduits durant ces dernières années. De plus les normes requierent un nombre minimal d'animaux par produit analysé et par délai d'analyse, et le type de dispositif implanté ne permet pas toujours la réalisation d'un grand nombre de sites par animal. Le nombre d’études sur 5 ans est donc estimé à 39 (3 x 13 procédures expérimentales ; pour 660 ovins ; 330 caprins ; 240 chiens ; 600 lapins ; 210 Rats ; 120 cobayes; 60 porcs).
Raffinement
Des mesures sont mises en place pour limiter : - Le stress des animaux : Avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire, pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations. Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (en fonction de l'espèce : jouets, plateforme de repos…), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements alimentaires…). - La douleur des animaux : En phase post-opératoire, les suivis sont renforcés et completée par des scores de suivi de la douleur. La présence d'un vétérinaire sur site permet également la réalisation de soins post-opératoires spécifiques et adaptés. Les signes cliniques servant de points limites sont listés dans le document joint en annexe, pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans le(s) texte(s) de référence. Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez les rongeurs ou le lapin. MODIFICATION V15: Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez le chien, porcins ou les ovins/caprins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (pour une étude sur le long terme, utilisation d’espèces à longue durée de vie). Le choix entre les grands modèles repose aussi sur les similarités avec l’Homme : - Caractéristiques anatomiques (structure des os, épaisseur du cartilage...), poids, propriétés mécaniques et régénération osseuse des porcs, ovins/caprins et des chiens - Caractéristiques anatomiques et mécaniques des lapins, des cobayes et des rats. Ces espèces sont souvent utilisées également pour des raisons économiques et éthiques (exemple : réalisation d’études de faisabilités via la réutilisation d’animaux d’études précédentes ) - Colonne vertébrale uniforme et régulière simplifiant les procédures chirurgicales, structure et biomécanique de la colonne lombaire et thoracique similaires.
Evaluation de la pharmacocinétique et/ou de la pharmacodynamie de produits de santé
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Lapins : 200
Chiens : 200
Cochons : 200
La moitié des animaux repart vers d'autres études et l'autre moitié est tuée pour que les tissus au contact du dispositif implanté soient examinés au microscope. 200 porcs, 200 chiens, 200 lapins et 200 rats vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent des injections le plus souvent sans anesthésie, se font implanter sous la peau des dispositifs comme une pompe à insuline lors d'une opération d'environ trente minutes, et portent parfois un cathéter permanent pour les prélèvements sanguins répétés, avec des risques de douleur post-opératoire de trois à cinq jours, d'infection, d'hématome et d'hypoglycémie. Le porteur écrit que l'utilisation d'animaux est "requise par la réglementation" et qu'aucune méthode ne permet aujourd'hui de se passer d'un "organisme entier" pour suivre l'élimination d'un produit.
Objectifs
Ce projet vise à évaluer la façon dont des molécules (l’insuline par exemple dans des cas de traitement du diabète) agissent sur le corps et en combien de temps ces molécules sont éliminées par le corps. De plus, certains composants doivent être implantés sous la peau (par exemple : pompe à insuline). Dans cas-là, une analyse au niveau des tissus est réalisée, pour savoir comment les tissus réagissent en contact de ce composant qui a été implanté sous la peau.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir dans différents modèles animaux des données de pharmacocinétique (devenir du produit dans l’organisme) et pharmacodynamie (action du produit sur l’organisme) des produits de santé. Ces études permettront le développement de nouveaux traitements et d’améliorer le confort des patients par optimisation des modalités d’administration des traitements. Ainsi, il est possible d'analyser ces produits en vue de répondre aux exigences des autorités réglementaires dans l'obtention d'une autorisation de mise sur le marché.
Procédures
Les animaux seront mis en contact avec la molécule à tester par injection. Ces injections durent quelques secondes et sont faites sur animaux non-anesthésiés la plupart du temps ou sur animal anesthésié dans le cas d’injection d’un produit visqueux par exemple. De plus une implantation sous la peau peut être réalisée pour certains type de dispositifs (environ 30 minutes -pompe à insuline par exemple). Une fois la molécule mise en contact avec l’animal, des prélèvements sanguins seront réalisées afin de pouvoir évaluer la présence de la molécule dans le sang. Un cathéter permanent ou temporaire pourra être mis en place en cas de prélèvements répétés. Tout au long des périodes de prélèvement, les animaux sont observés afin de détecter les points limites précoces. A la fin des prélèvements les animaux sont soit gardés en vie, soit mis à mort afin de réaliser une analyse sur les tissus qui étaient en contact avec le dispositif afin de voir si ce dernier est bien toléré dans le corps.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont, selon les procédures, les suivants : - douleur et stress liés à la chirurgie (maximum 3 à 5 jours (le plus souvent 1 à 2 jours)). (Implantation de cathéters ou implantation/injection du produit à tester) - perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant maximum 3 à 5 jours (le plus souvent 1 à 2 jours). (nuisance légère) - risque infectieux lié à la chirurgie, dans la semaine qui suit l’implantation des cathéters. - hématome ou œdème au niveau du site opératoire/de prélèvement dans la semaine qui suit l’implantation des cathéters. - Nuisance en cas d’effet secondaire du produit à tester (par exemple : risque d’hypoglycémie après injection d’insuline) pendant quelques heures après injection du produit.
Devenir
Les animaux n’ayant pas d’évaluation de la tolérance du tissu dans le corps pourront être ré-utilisés. Les animaux pour lesquels une évaluation de la tolérance doit être effectué seront mis à mort, car cette analyse est une analyse post-mortem avec analyse histologique des tissus.
Remplacement
L’utilisation d’animaux est requise par la réglementation. A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer de pharmacocinétique (devenir du produit dans l’organisme) et pharmacodynamie (action du produit sur l’organisme) des produits de santé. De plus pour l’évaluation du devenir du produit, au vu des phénomènes physiologiques en jeu (par exemple l’élimination dans les urines), avoir recours à un organisme entier est nécessaire.
Réduction
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. Des études préliminaires peuvent permettre également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêts à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre avant de lancer des études réglementaires a plus grandes échelles 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). Le fait de coupler les études de pharmacocinétique (devenir du produit dans l’organisme) et pharmacodynamie (action du produit sur l’organisme) et les évaluations de la tolérance locale permet de réduire le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Des mesures sont mises en place pour limiter : - Le stress des animaux : avant la chirurgie, si nécessaire, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée, pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations. - Les enrichissements présents dans l’environnement des animaux sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements alimentaires…), si cela n’impacte pas les résultats de l’étude. En cas de besoin, ajout d’aliments de soutien (gel, pâtée,…). - La douleur des animaux : en phase post-opératoire, les suivis sont renforcés. La présence d'un vétérinaire sur site permet également la réalisation de soins post-opératoires spécifiques et adaptés. Des points limites précoces sont mis en place.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans le(s) texte(s) de référence. Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez le rat et le lapin. Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez les porcs/miniporcs et chiens. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai et par la quantité de sang nécessaire à l’analyse (pour une étude sur le long terme, utilisation d’espèces à longue durée de vie). Les critères pris en considération dans le choix du stade de développement sont les suivants : 1.Suivi des recommandations des textes de référence Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. 2.Propriétés intrinsèques du produit à tester En l’absence de recommandation particulière dans le(s) texte(s) de référence et si la nature du produit le requière (exemple : molécule à destination pédiatrique), le stade de développement est pertinemment sélectionné. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée. 3.Cas particulier des porcs domestiques Pas de recommandation spécifique réglementaire d’où le choix d’utiliser des porcs domestiques en croissance (âgés d’au moins 8 semaines). Etant donné les conditions d’hébergement, le comportement social, la taille et le poids, et la manipulation des animaux, l’utilisation de porcs domestiques en croissance est la plus appropriée dans ce projet. En cas de besoin d’utilisation d’animaux non-adultes pour le projet (hormis pour les porcs), le groupe en charge du bien-être animal au sein de notre structure (Structure du Bien Être Animal).
Conséquences d’une relation humain-animal positive sur les états affectifs des porcelets sevrés
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Renvoyés au circuit classique de production de viande à l'issue de l'étude, 80 porcelets sevrés vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. La moitié reçoit des caresses et des grattages réguliers, l'autre moitié reste dans des conditions dites standard, sans enrichissement ni stimulation, avec des mélanges sociaux répétés. Seize femelles passent un test de relation aux humains puis un test de biais de jugement demandant plusieurs semaines d'apprentissage, avec jusqu'à six prélèvements de salive, et seize mâles subissent des tests de perception des humains. Le porteur affirme qu'il est "nécessaire" d'offrir aux animaux d'élevage des expériences positives, et qu'il est "absolument nécessaire" de travailler sur des animaux vivants et vigiles pour mesurer leur cognition.
Objectifs
En élevage porcin, il a été montré que de passer du temps avec les animaux, leur parler, les caresser et les gratter favorise l’approche des humains et diminue le stress des animaux. Par ailleurs, cela favorise les états émotionnels positifs en présence d’un humain, et améliore les apprentissages. Ce projet vise à évaluer si une bonne relation humain-animal permet de générer des états émotionnels positifs à court et plus long terme chez des porcs sevrés, en les comparant à des conditions de vie « standard ». Les états émotionnels seront évalués grâce à la combinaison de mesures comportementales, physiologiques et cognitives. Pour répondre à cet objectif de recherche, nous testerons deux hypothèses : (1) Une bonne relation humain-animal, caractérisée par une approche accrue des humains par rapport à des animaux standards, a des effets bénéfiques sur les états émotionnels des animaux en présence des humains ; (2) Une bonne relation humain-animal, caractérisée par une approche accrue des humains par rapport à des animaux standards, a des effets bénéfiques sur les états émotionnels des animaux dans leur loge d’élevage sans présence humaine, et induit des biais cognitifs positifs signes d’états émotionnels à long terme positifs ;
Bénéfices attendus
Pour garantir le bien-être des animaux d'élevage, il est nécessaire d’offrir aux animaux des opportunités de vivre des expériences positives procurant du plaisir, au-delà de la réduction de la souffrance, pour favoriser des états émotionnels positifs. En élevage porcin, les interactions humaines douces sont favorables à une meilleure relation avec les humains, et à la mise en place d’états émotionnels positifs. Ce projet apportera des connaissances scientifiques sur l’importance de cette relation pour favoriser le bien-être en élevage. Il permettra également de valider de nouveaux indicateurs d’états émotionnels positifs chez le porc.
Procédures
La moitié (40) des animaux seront soumis à des interactions humaines positives régulières en plus des interactions nécessaires à leur élevage. 16 femelles seront impliquées dans des tests de comportement (test de relation aux humains, suivi d’1 test qui mesure les états affectifs et nécessite plusieurs semaines d'habituation, d'apprentissage et de test) et des prélèvements salivaires sans contention (6 prélèvements maximum au total, à raison de 3 prélèvements par jour avec 2 jours de prélèvements). 16 mâles seront impliqués des tests de comportement visant à mesurer la façon dont ils perçoivent les humains.
Impact sur les animaux
Les tests comportementaux peuvent induire un léger état de stress lié à la séparation temporaire du groupe social et à la confrontation avec un environnement nouveau. En effet les porcs sont des animaux sociaux, mais très curieux ; dans un environnement nouveau ils manifestent donc en premier une investigation des lieux ; et rares sont les animaux exprimant des réactions de stress élevées comme des cris, des agitations intenses ou bien des tentatives de sorties dans des tests de 5 minutes Un ensemble de mesures seront mises en place pour prévenir et limiter ces effets indésirables.
Devenir
La totalité des porcelets sera gardée en vie et sera replacée dans le système d'élevage pour rejoindre le circuit classique de production de viande.
Remplacement
Ce projet vise à mesurer le comportement et la cognition animale. Il est donc absolument nécessaire de travailler sur des animaux vivants et vigiles. L’utilisation du porc ne peut donc pas être remplacée.
Réduction
Les effectifs par traitement correspondent aux conditions nécessaires pour révéler des effets significatifs de nos traitements, tout en prenant en compte la variabilité inter-individuelle inhérente à la relation des porcs aux humains. Il existe une variabilité dans la sensibilité des animaux aux interactions humaines qui ne peut être prise en compte qu’avec un effectif suffisant permettant de révéler des effets entre les traitements.
Raffinement
L'objectif de ce projet est d’explorer les effets de conditions de vie susceptibles de générer des états émotionnels positifs chez les porcs sevrés. Les animaux seront donc soumis soit à des conditions qui correspondent à la pratique d’élevage « standard » (hébergement conventionnel dépourvu d’enrichissement et de stimulations sensorielles ou cognitives, mélanges sociaux répétés), soit à une amélioration notable de ces conditions « standard » (relation humain-animal positive, connue pour être un enrichissement). Le projet propose pour la moitié des animaux, des améliorations des conditions de vie « standard » caractéristiques de l’élevage conventionnel porcin, qui sont susceptibles d’engendrer une amélioration de l’état émotionnel et du bien-être des animaux. Les prélèvements de salive permettent de réaliser le suivi de plusieurs hormones d’intérêt (cortisol, ocytocine, sérotonine) sans avoir à réaliser de prises de sang ou de contention.
Choix des espèces
Ce projet sera réalisé sur le porc qui est l'espèce cible du projet, avec des perspectives d'application à la filière porcine. En effet, le projet pourrait conduire à la formulation de recommandations pour les éleveurs sur l’importance d’interagir plus et de manière douce avec leurs animaux. De plus, le projet pourrait aboutir à l'identification de nouveaux indicateurs précoces d’états émotionnels positifs, utilisables par la suite pour évaluer le bien-être animal dans les projets de recherche et dans les élevages de porcs. Nous utiliserons des porcs sevrés, que nous suivrons du sevrage (à 28 jours d’âge) jusqu’à 92 jours post-sevrage (i.e. 18 semaines d’âge) au maximum. Les animaux seront soumis aux traitements expérimentaux sur les 2 à 3 semaines suivant le sevrage. A partir de 20 jours post-sevrage, les animaux seront soumis à des mesures pour vérifier l’effet du traitement sur le comportement, la physiologie et la cognition. Les tests comportementaux, comme le test de biais de jugement, nécessitent des périodes de familiarisation aux dispositifs de tests et d’apprentissage très longues, il sera donc nécessaire de les garder plusieurs semaines après le sevrage. Les capacités d’apprentissage différant fortement d’un individu à l’autre, il n’est pas possible de définir une durée précise d’apprentissage, mais l’âge maximal auxquels les animaux seront testés sera fixé à 92 jours post-sevrage maximum.
Évaluation dans un modèle porcin sain des performances d’un prototype d’agent de contraste pour l’angiographie par résonance magnétique, l’imagerie tissulaire, et en termes de rétention de gadolinium comparativement à un produit déjà commercialisé
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
Arrivés deux jours avant l'intervention, mis à jeun 15 heures, des porcs sains d'environ 40 kg sont anesthésiés et intubés, puis passent une heure dans une IRM pendant l'injection lente d'un agent de contraste par une veine de l'oreille. Dans l'étude principale suivent une prise de sang, puis sept jours plus tard une seconde anesthésie, avec une nouvelle IRM, une injection de l'autre produit et une prise de sang pour 4 porcs, une prise de sang seule pour les 6 autres. 12 porcs vont être utilisés, 2 dans des procédures menées sous anesthésie sans réveil et 10 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour comparer à dose réduite un prototype d'agent de contraste et un produit déjà commercialisé, et mesurer ce qu'il en reste dans leurs organes. Le porteur cite une irritation possible des voies respiratoires après l'intubation, des hématomes au point d'injection et le stress de la manipulation et du jeûne. Tous sont tués à l'issue, leur retour à l'élevage d'origine étant "impossible pour des raisons sanitaires", indique-t-il, et des prélèvements sont prévus sur le corps de certains.
Objectifs
L’angiographie par résonance magnétique (MRA) avec injection d’un agent de contraste est une technique qui permet de détecter des lésions vasculaires chez des patients atteints de pathologies artérielles, en utilisant l’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM). L’objectif de ce projet est de comparer deux produits de contraste à dose réduite. Il s’agit ici de confirmer l’efficience de ces doses réduites, dans une logique de diminution du produit de contraste résiduel, ainsi que son efficacité sur des lésions vasculaires et tissulaires. Un 2ième objectif est de quantifier le produit de contraste résiduel dans les organes. Dans cette étude le recours à l’animal (porc sain) a été choisi car l’imagerie peut s’effectuer avec des protocoles d’angiographie transposables directement à l’humain.
Bénéfices attendus
Sur le court terme, ce projet va permettre de documenter l’efficacité d’un nouvel agent de contraste lors d’une angiographie par résonance magnétique, de l'imagerie tissulaire, du gadolinium résiduel, et de déterminer ses performances et ses limites dans cette application médicale. Sur le plus long terme, ce projet s’inscrit dans l’intérêt clinique des patients, en effet le praticien hospitalier pourra déterminer la meilleure posologie à attribuer aux patients tout en préservant les mêmes performances que les agents de contraste actuellement sur le marché.
Procédures
Les animaux de la pré-étude subiront 1 séance d'imagerie par résonnance magnétique sous anesthésie générale d'une durée de 1 heure, durant laquelle ils recevront 1 injection de produit de contraste (injection lente sur 5 minutes). Les animaux de l'étude principale subiront 2 anesthésies générales à 7 jours d'intervalle. La 1ère anesthésie permettra une séance d'imagerie par résonnance magnétique d'une durée de 1 heure, durant laquelle ils recevront 1 injection de produit de contraste (injection lente sur 5 minutes) et 1 prise de sang (durée 2 minutes) sous anesthésie générale. Lors de la 2ème anesthésie générale 7 jours après, une partie des animaux subira de nouveau une séance d'imagerie par résonnance magnétique d'une durée de 1 heure, durant laquelle ils recevront 1 injection de produit de contraste (injection lente sur 5 minutes) et 1 prise de sang (durée 2 minutes) sous anesthésie générale. Les autres animaux subiront 1 prise de sang (durée 2 minutes) sous anesthésie générale.
Impact sur les animaux
Les complications d’une anesthésie sont rares. En cas d’irritation de l’appareil respiratoire supérieur (liée à l’intubation), un anti inflammatoire non stéroïdien sera administré. L’injection des produits de contraste à la veine auriculaire ainsi que les médicaments par voie intraveineuse peuvent entrainer un hématome. La manipulation lors des anesthésies et la mise à jeun peuvent entraîner un stress. Les produits qui seront injectés aux sujets sont des agents de contraste destinés à l’usage chez l’homme. Les produits de contraste ont globalement un excellent profil de tolérance, avec une élimination rapide. Concernant les effets potentiels chez l’animal, ils sont considérés comme très faibles. Par conséquent, il n’est pas attendu de toxicité particulière dans cette étude chez le porc.
Devenir
Une fois les procédures effectuée, les animaux seront euthanasiés. En effet le retour à l'élevage d'origine est impossible pour des raisons sanitaires. De plus, des prélèvements seront effectués post-mortem pour certains animaux.
Remplacement
Pour s'assurer de l'efficacité réelle des agents de contraste, des tests in vivo sont indispensables. En effet, le recours aux animaux permet d’avoir des modèles ayant de fortes homologies avec l’humain, soulignant ainsi le transfert possible des résultats vers l'humain. Cela permet également de prendre en considération le comportement des agents de contraste au sein des différents organes. Le projet sera conduit sur des porcs ayant un poids d’environ 40 kg. Le modèle porcin est déjà validé pour les études cardiovasculaires. Le choix de cette espèce nous permettra de comparer nos résultats aux données de la littérature et d’avoir des résultats proches de ceux attendus chez l’humain. Nous avons décidé d’utiliser des porcs sains de 40 kg car ils présentent des homologies avec l’humain, notamment un rapport poids du coeur sur poids du corps équivalent. En effet, la majorité des études sur le système cardiovasculaire est effectuée chez des porcs compris dans cette fourchette de poids. De plus, l’étude en imagerie in vivo s’effectuera avec des protocoles d’imagerie par résonance magnétique directement transposables chez l’humain.
Réduction
12 animaux sont prévus, 2 pour la pré-étude, et 10 pour le projet en lui-même, répartis en deux sous-groupes (n=4 et n=6). Le calcul du nombre d’animaux a été déterminé selon la bibliographie existante, et l’expertise de notre laboratoire. Une réflexion approfondie a été menée pour répartir les animaux de telle sorte que les 3 objectifs peuvent être envisagés avec un nombre minimal d’animaux. Pour le groupe 1 (n=4), les mêmes animaux recevront les deux produits à une semaine d’intervalle permettant une comparaison très fine de la qualité de visualisation du réseau artériel, chaque animal étant son propre témoin anatomique. Pour le groupe 2 (n=6), soumis au même protocole que le premier groupe lors de la première session d’imagerie, aucune session d’imagerie ne sera réalisée à la deuxième session, permettant d’avoir des dosages dans les organes dépendant uniquement de la première injection (n=3 animaux par produit). Pour la comparaison des produits, un total de n=7 animaux par produit sera disponible (n=5 / produit en première injection + n=2 / produit en deuxième injection) permettant de faire des comparaisons intra individuelles. L’injection des deux agents de contraste sera espacée d’une semaine. Le volume d’injection de chaque composé sera ajusté pour être identique afin de ne pas apporter un biais à l’étude.
Raffinement
La procédure sera réalisée par du personnel expérimenté, ayant une expertise de l'anesthésie et de l’euthanasie chez des modèles porcins. Les animaux seront manipulés dans le calme, avec douceur, et des récompenses alimentaires seront distribuées autant que nécessaire. Nous avons fait le choix de passer par la veine auriculaire, et non la veine jugulaire, pour l’injection des produits de contraste afin de limiter au maximum la douleur pouvant être infligée à l’animal. En outre, les deux examens en imagerie réalisés sur chaque animal seront espacés de 7 jours pour éviter des anesthésies trop rapprochées. Les porcs seront maintenus sous oxygène à la fin de la 1ère anesthésie pour améliorer la qualité et la rapidité du réveil. Dès que l’animal présentera les premiers signes de déglutition ou de clignement des paupières, il sera extubé. Les différentes séquences d’imagerie par résonance magnétique enchainées après l’injection du produit de contraste sont courtes (autour de 5 min maximum), ce qui permet de répéter les mesures tout en limitant la durée totale de l’anesthésie. Des mesures seront prises dès la prise en charge de l’animal jusqu’à la réalisation de la procédure en imagerie in vivo : les animaux arriveront 2 jours avant, et seront mis à jeun 15 h avant l’intervention, avec abreuvement adlibitum. - Anesthésie : induction par voie intramusculaire. Intubation, ventilation, et maintien par voie gazeuse. Per-imagerie - Anesthésie par voie gazeuse. Post imagerie : les animaux se réveilleront en case individuelle, puis rejoindront leurs congénères en case collective le plus rapidement possible. L’enrichissement du milieu est assuré à l’aide de paille et de jouets adaptés.
Choix des espèces
Nous avons décidé d’utiliser des porcs sains d’environ 40 à 50 kg car ils présentent des homologies avec l’Humain, notamment un rapport poids du cœur sur poids du corps équivalent. En effet, la majorité des études sur le système cardiovasculaire est effectuée chez des porcs compris dans cette fourchette de poids. Dans notre étude nous allons notamment nous intéresser à l’arbre artériel (ex : aorte), ce qui rend ce modèle d’étude pertinent. De plus, l’étude chez le porc peut être effectuée avec des protocoles IRM directement utilisables chez l’humain. Des porcs compris entre 40-50 kg seront utilisés dans l’étude. A ce stade de développement, le porc présente plus de caractéristiques communes avec l’humain que le porc adulte pesant entre 80-100 kg. Nous utiliserons indifféremment des mâles et des femelles car aucune différence entre les sexes est attendue selon la littérature scientifique.
Prediction du volume d ‘ablation thermique par micro-onde dans le foie et le poumon.
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles respiratoires
Issus de l'élevage porcin de type charcutier et pesant 50 à 60 kilos à trois ou quatre mois, 22 cochons vont être opérés sous anesthésie générale d'environ cinq heures et tués avant tout réveil. Chaque animal subit des brûlures par micro-ondes en plusieurs points du foie et du poumon, le porteur multipliant les sites d'ablation et les organes cibles sur un même individu pour réduire le nombre d'animaux. L'objet est de prédire le volume détruit par le dispositif, dont l'étendue varie du simple au quintuple d'un patient à l'autre à réglages identiques. Le porteur écrit qu'aucune nuisance n'est attendue puisque les animaux ne reprendront pas conscience, et présente la validation chez le cochon comme une étape "indispensable" avant la transposition à l'être humain.
Objectifs
Une piste thérapeutique prometteuse dans le traitement des "petites" tumeurs du foie et des poumons consiste à les brûler pour les détruire et guérir le patient. Le principe est de guider un cathéter d’ablation thermique à l’intérieur de la tumeur soit par guidage échographie ou radiologique (mise en place du dispositif à travers la peau - percutanée) soit à l'intérieur des bronches via le canal opérateur d'un fibroscope (pour la forme endobronchique du dispositif). L'utilsation d'un tel dispositif nécessite un parfait contrôle de la zone traitée. En effet, d’un patient à l’autre et d’un endroit à l’autre dans le foie ou le poumon, le volume d’ablation peut varier du simple au quintuple avec les mêmes paramètres imposés au niveau du dispositif qui génère les micro-ondes (générateur). Cela peut entrainer (i) des traitements dangereux : une zone d’ablation incontrôlée peut provoquer un trou dans le foie ou le poumon, dont les conséquences peuvent être catastrophiques pour le patient, (ii) des traitements inefficaces : une zone d’ablation trop petite n’ayant pas détruit la tumeur dans son ensemble ne guérit pas le patient. L’objectif du projet est de confirmer en conditions réelles dans l’animal (in vivo) les résultats déjà obtenus en laboratoire sur des tissus isolés (ex vivo). Nous réaliserons des ablations thermiques dans différentes conditions de réglages au niveau du générateur (puissance et durée), nous mesurerons la température en profondeur dans le tissu pendant l’ablation afin de vérifier qu’elle permet bien de prédire la taille de la zone détruite, puis nous contrôlerons ensuite cette taille réelle grâce à un scanner et à l’examen direct des organes prélevés après l’expérience.
Bénéfices attendus
L'objectif du projet est de proposer une nouvelle technique de traitement des petites tumeurs du foie et du poumon par abalation thermique à l'aide de micro-onde. Le projet permettra de valider la sécurité et de définir le meilleur schéma d'utilisation du dispositif d'ablation thermique pour le traitement des petites tumeurs isolées (moins de 2 cm) avant de pouvoir proposer cette alternative thérapeutique chez l'Homme.
Procédures
Les animaux de cette étude subiront une anesthésie générale d'environ 5h avec ponction percutanée et/ou fibroscopie bronchique.
Impact sur les animaux
L’ensemble des procédures expérimentales sera réalisé sous anesthésie générale. A aucun moment l’animal ne sera conscient ni susceptible de ressentir la douleur. S'agissant de procédures expérimentales sans réveil, aucun effet indésirable ni nuisances ne sont attendus pour l'animal qui sera euthanasié en fin de procédure.
Devenir
A la fin de l'étude, tous les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des études histologiques comparatives entre les images obtenues lors des interventions et les pièces anatomiques (foie et poumon) prélevées post-mortem.
Remplacement
Les modèles numériques et ex-vivo actuels ne permettent pas de reproduire de manière satisfaisante la dynamique respiratoire et la perfusion physiologique des organes cibles ainsi que l'effet isolant des structures anatomiques (cage thoracique, tissus péri-organe) sur la propagation de la chaleur. Ces paramètres physiologiques conditionnent à la fois le volume d'ablation obtenu et la fiabilité du signal de température. La validation in-vivo constitue donc une étape indispensable pour affiner nos algorithmes prédictifs dans des conditions représentatives de la pratique clinique, préalablement à leur transposition chez l'Homme.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires à l’étude, deux animaux seront utilisés à la phase préliminaire afin de déterminer le protocole de faisabilité et la répétabilité de la plateforme d'administration qui sera ensuite appliquée dans chacun des groupes. La mutliplication des sites d'ablation par organe et en choisissant de réaliser, pour un même animal, les tests sur deux organes cibles, nous permet de réduire considérablement le nombre d'animaux.
Raffinement
Une période d’acclimatation d’une semaine minimum sera respectée entre l’arrivée à l’animalerie du laboratoire et l’inclusion des sujets dans le protocole de recherche. L’hébergement en groupe de deux favorisera le contact régulier entre congénères. Un environnement adapté à chaque phase de l’expérimentation réduira l’angoisse des animaux (accompagnement et anxiolyse durant le transfert depuis l’animalerie jusqu’en salle d’intervention). L'environnement sera enrichi (activité de fouissement encouragée, medecine ball, jeux dans le couloir, pesée sous forme de jeux avec récompense, planche à gratter, distributeur d’aliment). Un contrôle quotidien du bien-être animal sera effectué par un animalier. Lors de ce contrôle, des observations basées sur l’apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales attendues aux stimuli externes (peu enclins aux manipulations, tentative de fuite) seront réalisées. Ces contrôles permettront de repérer tout animal malade ou blessé et de prendre les mesures appropriées en suivant les grilles d'évaluation.
Choix des espèces
Le modèle animal choisi est le porc. La physiologie circulatoire et l’anatomie du système pulmonaire chez le porc est proche de celle de l’Homme. Par ailleurs, les dimensions de la cage thoracique du cochon permettent d’insérer entièrement notre dispositif dans son poumon ce qui n’est pas possible chez des animaux de petite taille (rongeurs par exemple). De même les dimensions et l'anatomie du foie du porc est proche de celle de l'Homme ce qui facilite le transfert de la technologie de l'animal à la pratique clinique humaine. Nous utilisons des porcs de type charcutier entre 50kg et 60 kg (3-4 mois) qui possèdent des caractéristiques anatomiques correspondants aux besoins de nos procédures.