Cochons
Réparer l’œsophage chez l’enfant : test préclinique d’un greffon chez le mini-porc
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
8 mini-porcs Yucatan vont être utilisés, tous tués à l'issue pour l'analyse de la zone greffée, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Opérés jeunes, à un âge que le porteur rapproche de celui d'un nourrisson, ils reçoivent sous anesthésie générale de deux à trois heures un greffon d'œsophage tiré d'un tissu adulte vidé de ses cellules, tenu par un tube souple qu'une endoscopie retire trois mois plus tard. Ils sont nourris de liquide pendant quatre semaines. Le porteur annonce une douleur possible pendant un à deux jours, une gêne pour avaler et le risque que le tube se bouche ou se déplace, avec toux, fausses routes et atteinte de la couture de l'œsophage, pour offrir "à terme" une autre option que les opérations actuelles chez l'enfant, si la méthode se confirme "sûre et réalisable". Il affirme qu'il n'existe "pas d'alternative non animale permettant d'évaluer complètement cette technique", les méthodes sans animaux ne reproduisant pas, selon lui, la déglutition, la cicatrisation, les défenses immunitaires et la croissance.
Objectifs
Certaines maladies sont à l’origine de la perte de certaines parties de l’œsophage chez l’enfant, ou le rendent inutilisable. Les opérations chirurgicales actuelles pour les traiter (par exemple remplacer l’œsophage par un morceau d’estomac ou de côlon) sont lourdes et peuvent entraîner des complications et des réinterventions. Nous testons une autre voie : un greffon d’œsophage préparé en laboratoire à partir d’un tissu d’adulte dont on a retiré toutes les cellules. Il ne reste que la charpente du tissu, comme une coquille vide que le corps accepte mieux et qui peut se recoloniser par des cellules ensuite. Ce greffon est remodelé pour avoir un diamètre adapté à l’enfant. Avant d’aider des enfants, nous devons vérifier la faisabilité et la sécurité dans un organisme vivant. Les mini-porcs sont choisis car leur taille, leur croissance et la chirurgie utilisée se rapprochent de celles d’un enfant. Les tests sur maquette ou au laboratoire ne permettent pas de reproduire la déglutition, la cicatrisation, l’immunité et la croissance. Les connaissances acquises (décellularisation, remodelage, soins après l’opération) pourront aussi bénéficier à d’autres greffes pédiatriques et renforcer le potentiel de l’ingénierie tissulaire.
Bénéfices attendus
Ce projet peut apporter des bénéfices à plusieurs niveaux, à court et à long terme, s’il confirme que la méthode est sûre et réalisable. Pour la recherche médicale. Les résultats enrichiront les données de base (sécurité, faisabilité, tolérance) nécessaires pour préparer un essai chez l’enfant. Les échantillons et observations aideront à comprendre comment le greffon se répare dans le temps. Pour les enfants concernés. Offrir, à terme, une autre option que les opérations actuelles quand l’œsophage manque ou ne fonctionne pas. Le greffon est pensé pour grandir avec l’enfant. On espère moins de complications, moins de réinterventions et une alimentation plus simple après la guérison. Pour la sécurité des soins. Améliorer la technique chirurgicale, définir un suivi après l’opération simple et clair : ce qu’il faut observer au quotidien, quels signes d’alerte surveiller, quand revoir l’animal et quelles actions entreprendre. L’objectif est de repérer plus tôt tout problème, de mieux le traiter et ainsi de réduire les complications et les réinterventions. Pour les familles. Si la méthode fonctionne, elle pourrait conduire à moins d’allers-retours à l’hôpital et à moins d’actes lourds, donc à un stress moindre pour l’enfant et ses proches. Cela peut harmoniser les pratiques entre hôpitaux et améliorer la prise en charge.
Procédures
Chaque animal aura une seule opération, réalisée alors qu’il est endormi complètement (anesthésie générale), pour mettre en place un morceau d’œsophage préparé et un petit tube souple (prothèse) à l’intérieur. Elle sert de tuteur. Elle maintient le passage ouvert, protège les coutures et stabilise le greffon pendant qu’il se fixe et cicatrise. Elle aide à éviter les rétrécissements et à ce que les parois ne se collent pas. Durée : 120 à 180 minutes. À 3 mois, un examen par caméra souple (endoscopie), aussi sous anesthésie générale, servira à retirer le tube. Durée : ~20 minutes. Si un problème apparaît, un deuxième examen pourra être fait. Durée : ~30 minutes. Des pesées rapides seront réalisées (environ 1 à 3 minutes). En dehors de ces actes, aucune autre manipulation ne sera faite sur un animal éveillé. Des médicaments contre la douleur et une surveillance vétérinaire sont prévus.
Impact sur les animaux
Après l’opération, les animaux peuvent avoir mal pendant 1 à 2 jours, être très somnolents, parfois un peu refroidis, et stressés. Ils peuvent ressentir une gêne pour avaler et bouger un peu moins au début. Les examens par caméra (endoscopies) peuvent provoquer une petite irritation locale. Le principal risque que nous voulons éviter est que le petit tube intérieur se bouche ou se déplace. Cela pourrait gêner la déglutition, faire remonter les liquides, provoquer de la toux ou des fausses routes et abîmer la couture de l’œsophage. Pour limiter ces risques : alimentation liquide 4 semaines, antalgiques, et surveillance vétérinaire rapprochée avec retrait du tube à 3 mois.
Devenir
Tous les porcs inclus dans ce projet seront mis à mort en fin d’étude afin de procéder aux analyses histologiques détaillées de la zone de greffe, étape indispensable pour évaluer la réparation tissulaire et au bon fonctionnement du greffon.
Remplacement
Nous avons d’abord cherché des solutions sans animaux (tests en laboratoire, modèles informatiques, mannequins, pièces d’organe artificielles). Ces méthodes aident, mais elles ne reproduisent pas ce qui se passe dans un corps d’enfant vivant : la circulation du sang, la déglutition répétée, la cicatrisation, les défenses immunitaires et la croissance. Pour savoir si le greffon d’œsophage est bien toléré, s’il tient en place, s’il reste ouvert pour laisser passer les liquides et s’il permet une alimentation normale, il faut l’observer dans un organisme vivant. Le mini-porc a été choisi car sa taille et son fonctionnement digestif se rapprochent de ceux d’un enfant ; il permet d’utiliser les mêmes gestes chirurgicaux et outils que chez l’humain. Il n’existe donc pas d’alternative non animale permettant d’évaluer complètement cette technique avant d’envisager une étude chez l’enfant. Si, au cours du projet, une méthode sans animal devenait disponible et suffisante pour répondre aux mêmes questions, elle remplacerait l’essai chez l’animal.
Réduction
Le projet a été conçu pour limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés, tout en assurant des résultats fiables. Des tests préalables en laboratoire ont permis de préparer les greffons et d’anticiper les difficultés mécaniques liés aux sutures. Cela permet d’éviter des essais inutiles chez l’animal. Le nombre d’animaux nécessaires a été défini avec soin, en s’appuyant sur les résultats d’études animales précédentes. Chaque animal suivra un protocole précis permettant d’obtenir un maximum d’informations. Ce projet utilise ainsi le nombre minimal d’animaux possible, dans le respect du bien-être animal et des exigences scientifiques.
Raffinement
Toutes les étapes du projet seront réalisées sous anesthésie générale afin d’éviter toute douleur pendant les interventions. Des traitements contre la douleur seront systématiquement administrés après l’opération et adaptés à l’état de chaque animal. Les animaux seront suivis chaque jour, avec une attention particulière portée à leur comportement, leur alimentation et leur respiration. Un environnement confortable et enrichi sera mis en place pour réduire leur stress. Des points limites clairs ont été définis et seront appliqués. Les animaux seront hébergés dans un cadre favorisant leur bien-être. Ces mesures visent à garantir une prise en charge respectueuse, limitant au maximum la souffrance animale.
Choix des espèces
Le porc a été choisi pour sa ressemblance anatomique avec l’humain, notamment au niveau de l’œsophage. Contrairement aux petits animaux, il permet de réaliser les gestes similaires à ceux effectués chez l’homme. Le minipig Yucatan a été retenu pour sa taille, sa croissance lente et sa bonne tolérance aux manipulations, ce qui permet un suivi prolongé. Il sera utilisé à un âge jeune correspondant au stade de développement d’un nourrisson. Ce choix permet d’évaluer une technique qui pourrait, à terme, éviter des opérations lourdes chez les enfants, en proposant une réparation de l’œsophage sans utiliser d’organes sains.
Evaluation de l’impact d’un enrichissement à base de luzerne compressée sur la prévention et l’interruption d’épisodes de morsures de queues chez le porc à l’engrais
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
Pour évaluer si un râtelier de luzerne compressée limite les morsures de queue en élevage porcin, 240 porcs à l'engrais vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Si les épisodes spontanés ne sont pas assez nombreux sept semaines après l'entrée en engraissement, le porteur appliquera lui-même des facteurs de stress, d'abord en ralentissant l'air entrant pour créer des courants d'air froids pendant sept jours au maximum, puis en privant les animaux de nourriture pendant quatorze heures. Il indique que les morsures ainsi favorisées sont susceptibles de provoquer des lésions modérées à graves, et que les porcs y restent exposés environ trois jours après le déclenchement d'un épisode. Aucun animal n'est tué dans le cadre du projet, tous rejoignant le cycle habituel de production de l'élevage, qui les mène à l'abattoir vers 115 kilos.
Objectifs
La caudophagie est un phénomène récurrent en élevage de porcs, dont l’un des facteurs de risque est un défaut d’enrichissement dans les cases. Les matériaux les plus attractifs et les plus efficaces pour prévenir ou freiner les morsures sont, par exemple, les fourrages ou la paille, distribués en quantité importante. Toutefois, des problèmes d’évacuation des lisiers rendent leur utilisation difficile en élevage sur caillebotis. La solution testée dans cette étude vise à apporter de la luzerne déshydratée, sous forme compressée dans un râtelier, afin de limiter les pertes directes à travers les caillebotis et de prévenir et/ou interrompre des épisodes de caudophagie en engraissement.
Bénéfices attendus
Cette étude vise à évaluer l’efficacité de la luzerne compressée comme solution d’enrichissement comparativement à un enrichissement classique pour prévenir et interrompre les épisodes de caudophagie chez les porcs à queue entière. Elle permettra d’identifier si cet objet limite l’apparition de ce comportement anormal et favorise un retour rapide à un état stable après un épisode. Le protocole d’intervention gradué testé apporte aussi des données utiles pour la gestion pratique en élevage. Les résultats pourront guider les choix d’enrichissement pour les animaux dans les élevages conventionnels.
Procédures
Ils peuvent être exposés à un stress susceptible d’induire un comportement de caudophagie, lui-même à l’origine de plaies et de douleurs. Grâce au suivi rigoureux quotidien et au protocole d’intervention mis en place, les animaux ne sont exposés à ces comportements délétères que pour une durée d’environ trois jours après le déclenchement de l’épisode.
Impact sur les animaux
Dans le cas où le nombre de cases présentant des épisodes de caudophagie 7 semaines après l’entrée des animaux en engraissement est insuffisant, des facteurs de stress seront appliqués de manière contrôlée. Le premier facteur de stress consistera à réduire la vitesse d’entrée d’air. Cela n'affecte pas le renouvellement d’air mais ralentit l'air entrant et modifie sa vitesse et sa trajectoire dans la salle. De ce fait, il se mélange moins bien avec l'air présent qui est à la température de confort des animaux (22°C) et crée des courants d'air dans la salle. En conséquence les animaux sont exposés à un air plus froid de quelques degrés. Les porcs, sensibles à la vitesse et à la température de l’air (pilosité réduite), ressentiront un inconfort générateur de stress. C'est la diminution rapide plus que la température de l'air ainsi que l'effet courant d'air qui génère cet inconfort. Ce premier facteur de stress sera maintenu pendant un maximum de sept jours. Si, après cette période, peu de cases ont eu de la caudophagie, un stress alimentaire sera appliqué dans les cases concernées sous la forme d'une mise à jeun de 14 heures. Cela induira une frustration alimentaire, source de nuisance pour les animaux. Ces interventions visent à induire un stress suffisant pour favoriser l’apparition de comportements de caudophagie. Ces comportements sont susceptibles de provoquer des lésions modérées à graves.
Devenir
Tous les porcs seront gardés en vie à la fin des procédures. Ils intègreront le cycle habituel de production de l'élevage.
Remplacement
Le projet portant sur l’efficacité d’un moyen de prévention de l’apparition d’un comportement anormal chez le porc, aucune méthode de substitution ne permet d’éviter l’utilisation d’animaux vivants.
Réduction
Au maximum 30 cases, soit 240 porcs, pourront être concernées par un épisode de caudophagie. Cet effectif a été déterminé sur la base d’études similaires, afin de pouvoir tirer des conclusions sur l’efficacité des objets d’enrichissement tout en limitant le nombre d’animaux impactés.
Raffinement
Une surveillance quotidienne renforcée sera assurée par des animaliers préalablement formés à la détection des lésions caudales liées à la caudophagie. En cas d’épisode de caudophagie, une intervention est déclenchée selon la gravité des lésions observées sur les queues des porcs avec une intervention sur les animaux et des interventions sur l'environnement : - Morsures de niveau 1 (coups de dents mais pas de plaie) : Un enrichissement supplémentaire est immédiatement ajouté. Le matériel déjà présent est remplacé s’il est dégradé. Les facteurs de risque environnementaux (accès à l’eau, température, distribution de l’aliment, etc.) sont contrôlés. Si un mordeur compulsif est identifié, il est marqué pour un suivi. - Morsures de niveau 2 : queue rouge et tuméfiée ou plaies de taille réduite avec saignement. Toutes les mesures précédentes sont répétées. En complément, un protocole de soins est appliqué sur les porcs blessés de la case. - Morsures de niveau 3, le porc présente une lésion sévère (plaie importante ou perte d'une partie de la queue). Les mesures des niveaux 1 et 2 sont maintenues, et les animaux les plus touchés sont isolés en infirmerie. Si les morsures persistent avec l'application des traitements (apport d'enrichissement) le porc à l'origine des morsures sera retiré de la case.
Choix des espèces
Le porc est l’espèce cible des traitements qui seront testés. Les animaux seront utilisés entre sur l’ensemble de la période d’engraissement, de 70 jours d’âge (environ 35 kg) au départ à l’abattage à environ 115 kg.
Evaluation de la tolérance locale et de la performance de dispositifs médicaux de type III injectables, après implantation sous-cutanée ou intradermique chez le Rat, le Lapin et le Porc. MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Lapins : 120
Cochons : 50
Un point limite doit permettre de retirer de l'étude tout animal présentant un effet secondaire sévère. 161 rats, 120 lapins et 50 porcs vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, la plupart tués pour prélever les sites d'injection, dix porcs étant gardés vivants en fin d'étude pour être réutilisés. Les dispositifs médicaux injectables leur sont implantés sous la peau ou dans le derme sous anesthésie générale, suivis de prises de sang hebdomadaires puis mensuelles et, chez les porcs, de vingt biopsies cutanées au maximum par animal. Le porteur écrit que le recours aux animaux est rendu obligatoire par le règlement européen 2017/745 et la norme ISO 10993 pour obtenir le marquage CE, et cette modification du projet augmente le nombre de lapins parce que plus de formulations qu'annoncé seront mises au point.
Objectifs
Le projet a pour objectifs d'obtenir des informations relatives à la tolérance locale de dispositifs médicaux injectables résorbables (DM classe III) et de répondre aux exigences quant à la constitution des dossiers réglementaires en vue de leur mise sur le marché. Les exigences relatives à la caractérisation de ces DM sont de plus en plus élevées, afin de garantir la sécurité des patients à court et long terme. La réalisation d'études de tolérance locale sur des modèles animaux appropriés, permettant de détecter au mieux l'apparition d'effets secondaires, est essentielle dans étapes de développement des dispositifs médicaux injectables. Toutes les études réalisées, même très en amont dans le processus de développement, sont susceptibles d'être utilisées dans les dossiers réglementaires, pour la partie "conception". Les études de tolérance sont généralement couplées à des observations d'efficacité des produits évalués (versus des produits de référence), et à la caractérisation de leur comportement dans l'organisme (modification des propriétés physiques du produit, dégradation, intégration dans les tissus...): ainsi une seule étude permet l'obtention de nombreuses informations pertinentes. MODIFICATION : Augmentation du nombre total de Lapin prévu dans la demande d'autorisation de projet, dans la même période d'autorisation. Sur la période d'autorisation, nous développerons plus de dispositifs médicaux biocompatibles innovants qu'il était prévu initialement, dont il est nécessaire d'évaluer la tolérance pour chaque nouvelle formulation. Leur tolérance est mesurée conformément à des protocoles expérimentaux standard et récurrent néccessitant un nombre d'observation minimum par formulation. Ajout également d'un nouveau fournisseur d'animaux.
Bénéfices attendus
Les projet permettra d'obtenir des données fiables concernant la tolérance, l'intégration et la dégradation des dispositifs médicaux injectables. Il permettra également de répondre aux exigences réglementaires concernant la constitution des dossiers en vue d'une mise sur le marché. Ceci afin d'assurer la sécurité des patients recevant ces produits ainsi d'assurer la sécurité des patients recevant les produits.
Procédures
Les animaux auront des injections sous anesthésie génér le à J0, pour une durée totale de 5 à 15 minutes/animal. D'autres actes sont envisagés mais non systématiques: Prises de sang: rats sous anesthésie générale 1/semaine maxi pendant 1 mois, puis 1/mois maxi, 30 seconde par acte. Lapins vigiles avec anesthésie locale: 1 fois par semaine maximum pendant 1 mois, puis 1 fois par mois maximum, 1 minute maximum par acte. Porcs: sous anesthésie générale 1/semaine maxi pendant 1 mois, puis 2 fois par mois maximum. Biopsies cutanées chez le Porc: sous anesthésie générale (injection intramusculaire, 30 secondes), maximum 20 biopsies réparties sur la durée de l'étude, durée 15 minutes environ par biopsie.
Impact sur les animaux
Les produits développés sont constitués de produits biocompatibles en solution aqueuse plus ou moins visqueuse. Il s'agit de composants très bien documentés pour une utilisation chez l'Homme. Ils sont par ailleurs évalués en premier lieu in vitro: les effets néfastes attendus chez l'animal après implantation sont donc mineurs, et constitués majoritairement d'inflammation locale légère à modérée. Dans de rares cas, les implantations intradermiques chez le Lapin peuvent générer des réaction un peu plus fortes, mais restant localisées au niveau du site d'injection.
Devenir
Dans la majorité des cas, les animaux devront être euthanasiés, afin de prélever les sites d'injection à des fins d'analyse. Cependant, chez les porcs, lors d'injections intradermiques, il sera parfois possible de réaliser les prélèvements par biopsie avec un biopsy punch (sous anesthésie générale) et de conserver les animaux en fin d'étude en vue d'une réutilisation.
Remplacement
Les produits étudiés sont d'abord évalués de façon approfondie grâce à des expériences in vitro: culture cellulaire, modèles de peau artificielle, organe isolé. Les essais de tolérance/biocompatibilité in vivo sont indispensables en complément des tests in vitro, lors de la mise au point d'un dispositif médical. En effet, seule l'implantation dans un organisme complet et vivant permettra d'évaluer d'éventuelles réponses immunitaires/inflammatoires ainsi que l'intégration des produits dans les tissus environnants. Par ailleurs, le recours aux animaux est rendu obligatoire par le règlement Européen (UE) 2017/745 tout en suivant la norme ISO 10993, pour l'élaboration des dossiers pour l'obtention d'un marquage CE (équivalent de l'AMM mais pour les dispositifs médicaux) et également demandé pour les dossiers équivalents dans les pays tiers.
Réduction
Le nombre d'animaux à utiliser dans les études réglementaires est imposé par la norme ISO 10993, les préconisations sont donc suivies, sans augmenter inutilement le nombre d'animaux et sans répéter les protocoles. Dans le cas d'études non réglementaires, on veille à n'utiliser que les animaux strictement nécessaires pour l'obtention des résultats voulus, généralement un nombre très inférieur aux exigences réglementaires. La possibilité d'injecter plusieurs produits en différents sites chez un même animal, permet également de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Une période d'acclimatation systématique est respectée (durée selon l'espèce animale, mais toujours minimum 1 semaine). Les animaux sont hébergés en groupe et ont accès à un enrichissement spécifique à leur espèce (matériel de nidification pour les rats, blocs/objets à mâcher pour tous les animaux, jouets…). Des points limites, suffisamment prédictifs, permettent de sortir un animal de l’étude en cas d'effet secondaire sévère, ou de mettre en place des traitements pour des réactions locales (application de cicatrisant, administration d'antidouleur) afin que l'animal soit impacté le moins possible. Toues les manipulations des animaux seront réalisées dans un contexte de renforcement positif, basé sur des interactions amicales avec les personnels en charge des soins, afin de permettre des manipulations sans stress et avec un minimum de contraintes. Les actes trop stressants ou douloureux sont effectués sous anesthésie générale: injections à J0, prises de sang chez le Rat, chez le Porc, et biopsies cutanées chez le Porc. Chaque animal bénéficie d’une attention et de soins de qualité pendant les interventions mais aussi en dehors de celles-ci afin d’assurer un bien-être optimal tout au long de la procédure (observation quotidienne et suivi clinique avec pesée minimum une fois par semaine). Quelles que soient les procédures, toute éventuelle douleur est, si nécessaire, rigoureusement contrôlée grâce aux moyens pharmacologiques appropriés (anesthésie/analgésie).
Choix des espèces
Les 3 espèces font parties des espèces préconisées par la norme en vigeur. Le rat et le lapin sont des modèles d'implantation utilisés et maitrisés dans l'établissement utilisateur depuis 2006. Leur taille est suffisante pour permettre l'implantation de plusieurs produits chez un seul animal, l'utilisation de techniques d'imagerie et d'appareils de mesures de paramètres cutanés. Le porc est l’espèce animale se rapprochant anatomiquement le plus de l’Homme ; notamment dans la structure de la peau (couche cornée et ratio derme/épiderme équivalent). Cette similitude permet d'évaluer avec une plus grande certitude l’effet attendu en clinique. Sa taille, plus importante, permet également l'implantation de plus de produits chez un seul animal, permettant alors de réduire le nombre d'animaux utilisé. Ces modèles sont des modèles de choix (nombreuses données dans la littérature). Leurs comportements sont bien connus, ce qui permet de détecter facilement tout signe de douleur et/ou de mal-être. Les rats utilisés seront de jeunes adultes, environ 300g (=en fin de croissance, paramètres physiologiques stables). Les lapins seront âgés d'environ 14 semaines, soit environ 3.5kg (= présence d'un derme suffisamment épais pour que l'implantation intradermique des produits ne génère pas une contrainte mécanique trop importante). Les porcs utilisés seront de jeunes adultes. En effet, leur taille doit permettre un hébergement en animalerie conventionnelle dans de bonnes conditions. D’autre part, leur poids de 35kg à 70kg permettra de travailler sur des structures épidermiques, comparable à celles de l'homme (couche cornée et ratio derme/épiderme équivalent) ; indispensable pour reproduire les conditions attendues en clinique.
Formation des vétérinaires à la chirurgie
- Formation professionnelle
400 cochons juvéniles de 20 à 50 kilos vont être opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil, sans qu'aucune connaissance en sorte. Chaque animal supporte jusqu'à huit heures d'intervention sous les mains de deux à trois chirurgiens successifs, sur des gestes d'ovario-hystérectomie, d'anastomose intestinale ou de cœlioscopie, après seize heures de jeûne la veille. Les risques décrits vont de l'hyperthermie maligne liée aux anesthésiques à l'hémorragie sévère non traitable et à la défaillance cardiorespiratoire. Ces formations sont vendues à des vétérinaires en exercice par un "leader mondial des technologies, solutions et matériels médicaux", et le porteur affirme qu'après plusieurs interventions les animaux ne peuvent pas être gardés en vie "de manière éthique".
Objectifs
Ce projet vise à former les vétérinaires aux techniques chirurgicales avancées en mettant l’accent sur la chirurgie mini-invasive, digestive, urologique et thoracique. Les formations encadrées par des experts, permettent aux praticiens d’acquérir et de maîtriser des gestes opératoires essentiels, afin qu’ils puissent les reproduire en toute sécurité dans leur pratique quotidienne. Ces formations sont proposées par un leader mondial des technologies, solutions et matériels médicaux, qui accompagne les professionnels de la santé en proposant des formations adaptées à leurs besoins spécifiques qui intègrent une variété d'apprentissages, dont certains destinés aux vétérinaires. Les vétérinaires intéressés sont majoritairement ceux exerçant sur les carnivores domestiques et en médecine équine. L’approche pédagogique repose sur une progression graduelle, avec 60% du temps consacré à des modèles alternatifs (simulateurs, tissus non vivants) avant d’appliquer les techniques sur des modèles in vivo lorsque cela est nécessaire. Chaque formation est conçue pour optimiser l’apprentissage des vétérinaires tout en garantissant le respect des principes éthiques et scientifiques en expérimentation animale. Pour opérer les animaux, les vétérinaires utilisent les mêmes instruments que ceux utilisés en chirurgie humaine, et qui sont donc proposés pendant le cours.
Bénéfices attendus
Ce projet de formation vétérinaire apporte des bénéfices significatifs à court et à long terme, tant pour les vétérinaires que pour les animaux opérés en pratique vétérinaire libérale. Pendant la durée du projet, il permet une amélioration immédiate des compétences chirurgicales des praticiens grâce à une approche pédagogique combinant théorie, entraînement sur modèles alternatifs et interventions sur modèles vivants sous anesthésie. De plus la formation permet une meilleure gestion des complications peropératoires et améliore la qualité de soins vétérinaires, réduisant ainsi les risques de complications et de mortalité post-opératoire. A long terme, l’impact sera durable puisque les vétérinaires formés appliqueront ces techniques dans leur pratique quotidienne, diffusant ces nouvelles compétences auprès de leurs confrères et contribuant à une standardisation des pratiques chirurgicales. Ce projet favorise également l’innovation scientifique en permettant l’optimisation et l’adoption de techniques chirurgicales avancées adaptées à la médecine vétérinaire. Enfin, en promouvant une approche plus éthique de la formation et en intégrant largement l’usage de modèles alternatifs, il participe activement à la réduction de l’utilisation des animaux dans les apprentissages tout en garantissant un haut niveau d’expertise pour les vétérinaires.
Procédures
La plupart des actes se dérouleront sous anesthésie générale. Ainsi, les cochons vont recevoir un sédatif (durée dinjectin d'une minute environ). Ensuite, pour l’intervention sous anesthésie générale, sous sédation, un cathéter sera posé, l’animal étant profondément sédaté, il n’y a que peu de réaction à cet acte qui dure environ une minute. La suite de l’intervention se déroule sous anesthésie générale maintenue par un respirateur permettant de nous assurer de l’absence de toute réaction ou souffrance pendant la durée de l'intervention pouvant aller jusqu'à 8h maximum. Ponctuellement, des prélèvements de sang à but éducatif ou de recherche pourront être réalisés sous anesthésie générale dans la limite des valeurs physiologiques recommandées.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pour les animaux sont liés aux actes suivants : - Anesthésie : injection d'un sédatif (douleur transitoire au site d'injection), pose de cathéter (douleur locale au site d'insertion du cathéter, risque d'hématome), risque d’hyperthermie maligne liée aux anesthésiques, risque de défaillance cardiorespiratoire - Chirurgie : inflammation au site chirurgical, risque d’hémorragie sévère non traitable chirurgicalement. - mise à jeun la veille de l'anesthésie de 16h pourvant entrainer des sensations de faim.
Devenir
L’ensemble des animaux sera mis à mort en fin de formation car les chirurgiens auront été formés à plusieurs interventions chirurgicales ne permettant pas de garder en vie des animaux de manière éthique
Remplacement
L'utilisation d'animaux est indispensable car l'utilisation de pièces anatomiques d'origine animale ou de vidéos ne permettent pas d’offrir un degré de formation suffisamment poussé : la plupart des vétérinaires effectuant les cours de bases vont dès leur sortie de formation reproduire ces enseignements seuls dans leur clinique : ils ont donc besoin de pouvoir pratiquer une chirurgie en condition réelle. Cependant, d'autres modèles sont tout de même intégrés dans ces formations. En effet, 60% du temps est consacré à l’utilisation de modèles alternatifs, intégrant le remplacement par des tissus non vivants tels que des mannequins, des simulateurs et des prélèvements d’abattoir. Cette approche vise à réduire autant que possible le recours aux animaux vivants. Cependant, certaines parties pratiques ne disposent pas encore de méthodes de substitution capables de reproduire avec précision les réactions physiologiques des animaux opérés (respiration, paramètres cardio-vasculaires, réanimation, etc.) ou la manipulation des tissus vivants (perfusion, ischémie, hémorragie…).
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ces formations a été réduit à son minimum sans compromettre les objectifs de formation. Un même animal est utilisé pour réaliser plusieurs procédures et former plusieurs vétérinaires (2 à 3 chirurgiens par animal selon les formations). Cela permet à chacun de pouvoir s’exercer à l’ensemble des techniques chirurgicales enseignées, tout en utilisant le moins d’animaux possible.
Raffinement
Avant l’expérimentation, les porcs sont maintenus en groupe social pendant une période d’acclimatation d’environ une semaine en environnement contrôlé. L’enrichissement apporté pour favoriser leurs comportements naturels comprend une stabulation en groupe social, la mise à disposition de jouets à mâchouiller, à manipuler (balles, jouets, chainettes...), l’accès à des zones de repos distinctes des zones de défécation. L’environnement sonore en animalerie est aussi apaisé par la diffusion de musique. Pendant la période d'acclimatation, les porcs font également l'objet d'une habituation au contact humain au travers des interactions avec les zootechniciens au quotidien. Toute altération de leur état général sera reportée au vétérinaire qui mettra en œuvre des traitements adaptés. Pour la procédure chirurgicale, ils sont prémédiqués à l’aide de sédatifs avant d’être transférés au bloc opératoire. Un cathéter est posé pour l’induction de l’anesthésie générale. Ils sont intubés et placés sous anesthésie gazeuse avec assistance respiratoire. Une analgésie adaptée est également mise en place. Des points limites éthiques sont prévus, les animaux seront mis à mort en cas de perte sanguine importante faisant suite à une hémorragie sévère non traitable chirurgicalement ou en cas de défaillance cardio-respiratoire majeure. La Structure de bien-être animal et le vétérinaire désigné accompagnent le responsable de la mise en œuvre du projet et proposeront la mise en place de mesures correctives en cas d’atteinte au bien-être animal. A l’issue de la chirurgie, les animaux sont mis à mort sous anesthésie générale profonde.
Choix des espèces
L’anatomie du modèle porcin convient parfaitement aux formations chirurgicales pour les petits animaux, car il s’agit essentiellement de travailler les procédures d’ovario-hystérectomies, les procédures digestives (anastomoses intestinales, gastropexies etc..). Pour ce qui est de la chirurgie équine, nous nous limitons aux bases de la chirurgie coelioscopique (insertion des trocarts, utilisation et maniement des instruments, procédures de base telles que l’ovario-hystérectomie, et par conséquent, selon l’avis des spécialistes du domaine, le modèle porcin convient très bien également. Enfin, la taille du cochon est adaptée aux instruments de chirurgie conçus pour l’homme et également utilisés par les vétérinaires. En effet, les instruments (dont matériel pédiatrique) utilisés par les vétérinaires sont les même que ceux utilisées en santé humaine. Seront utilisés des porcs charcutiers, juvéniles entre 20 et 50 Kg (2-4 mois). La taille des organes des porcs à ce stade de croissance permet de simuler certaines chirurgies sur auxquelles les vétérinaires sont confrontés dans leur pratique courante, ce modèle offre les repères anatomiques recherchés par le praticien et permet d’utiliser les équipements et matériels chirurgicaux disponibles sur le marché. Il s’agit surtout d’acquérir des techniques chirurgicales pouvant être ensuite adaptées à un modèle plus petit (chien ou petit chat) ou plus grand (chevaux). Pour des raisons pédagogiques et logistiques et de bien-être animal, il n’y a pas lieu d’utiliser des porcs plus âgés qui peuvent peser jusqu’à 120kg.
Etude de l’influence du milieu tropical sur le microbiote intestinal chez le porc
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Comparer deux lignées de porcs pour savoir si la sélection génétique menée en climat tempéré tient en milieu tropical, l'objet est zootechnique avant d'être sanitaire. 240 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, et rendus ensuite au circuit d'élevage. Chacun est saisi, contenu et retourné sur le dos environ trois minutes pour une prise de sang à 60 jours, avec un coton salivaire à mâcher, six pesées de la naissance à 160 jours et une mesure du gras dorsal aux ultrasons. Le porteur annonce comme bénéfice à long terme une sélection intégrant la composition du microbiote, un outil pour la filière porcine, et le suivi s'arrête à la fin d'engraissement.
Objectifs
Le terme microbiote désigne une communauté de microorganismes qui occupent une niche écologique, qui peut être partiellement décrite par l'ensemble des genres bactériens qui la compose. Les organismes vivants cohabitent avec de telles communautés. Chez les animaux, elles colonisent un certain nombre de surfaces et notamment les cavités orales, nasales ou intestinales. Un des microbiotes qui a plus particulièrement été étudié ces dernières années est celui de l'intestin, puisqu'il participe au processus de digestion et contribue à la santé de son hôte. Pour les animaux d'élevage, la compréhension des mécanismes qui interviennent dans l'installation, le maintien ou l'évolution du microbiote intestinal au cours de la vie d'un animal est essentielle. Dans ce projet, notre objectif est d'établir si la différence de composition des microbiotes des intestins induite par une selection génétique en milieu tempéré est affecté par l'élevage en conditions tropicales. Dans ce but, nous réaliserons différents prélèvements dans deux lignées de porcs connues pour avoir des microbiotes différents en milieu tempéré. Du sang sera prélevé pour l'étude de marqueurs génétiques et métaboliques du porc. Les fécès produits spontanément seront utilisés pour vérifier la composition du microbiote intestinal. Ces paramètres seront mis en regard de l'état de santé global des animaux.
Bénéfices attendus
A court terme, le projet amènera des informations sur la composition de différents microbiotes, leur évolution avec l'âge du porc et leur association à des marqueurs génétiques et métaboliqes du porc dans différentes conditions d'élevage. A plus long terme, d'un point de vue plus appliqué, ces connaissances pourront être utilisées en sélection pour améliorer, via la prise en compte de la composition du microbiote, la santé des animaux.
Procédures
Les animaux du projet sont pesés 6 fois, à la naissance, à 21 jours, à 28 jours au sevrage, à 70 jours, à 84 jours en fin de post sevrage, et en fin d'engraissement vers 160 jours d'âge, avec une mesure de l'épaisseur de gras dorsal par ultrasons. Une pesée dure une quinzaine de secondes. Au sevrage et en fin de post sevrage, elle est réalisée durant le changement de local des animaux. Une prise de sang est réalisée à 60 jours d'âge. Au même moment, il y a une collecte de fèces suite à une défécation spontanée. L'intervention impliquant la saisie de l'animal, sa contention et son isolement en position dorsale pour réaliser les prélèvements de sang et de fèces dure environ 3 minutes. Juste avant la prise de sang, un prélevement de salive par présentation d'un coton salivaire à machouiller est réalisé. Une collecte de fèces est réalisée à 120 jours à partir d'une défécation spontanée.
Impact sur les animaux
La saisie de l'animal provoque un stress léger et temporaire pour l'animal attrapé et pour ses congénères au niveau de la case d'hébergement. Le prélèvement de sang provoque une douleur légère et transitoire. Chaque pesée cause un stress léger et transitoire en raison de l'isolement et de la contention de l'animal nécessaire à une pesée individuelle.
Devenir
Les animaux sont remis en conditions d'élevage.
Remplacement
Les mesures sur le porc sont requises car il s'agit de l'espèce cible. L'objectif est d’explorer dans cette espèce l'influence du milieu tropical sur le microbiote intestinal et les relations avec les paramètres sanguins et la thermorégulation. Il n'existe ni modèle in vitro ni modèle in silico permettant d'obtenir ces résultats.
Réduction
Le nombre d'animaux est réduit au minimum pour obtenir des résultats exploitables et fiables en terme statistique.
Raffinement
Les animaux sont élevés avec un enrichissement du milieu adapté au porc incluant des cordelettes, des sacs en toile de jute, des chainettes et des ballons. Pour la prise de sang, la saisie et la contention des animaux sont réalisées par les membres du personnel expérimenté en charge du soin des animaux, auxquels les animaux sont familiarisés. Les prélèvements de sang et de salive se font par des techniques maitrisées qui limitent la durée de contention de l'animal. Les points limites ont été établis en fonction d'une grille d'observation des animaux. Lorsqu'un point limite est atteint, le responsable d'élevage agit selon le plan établit avec le vétérinaire d'élevage, en accord avec le porteur du projet.
Choix des espèces
Le porc est l'espèce cible. Afin d'améliorer les conditions d'élevage du porc (bénéfice à long terme du projet), il est essentiel d'utiliser cette espèce. Les animaux sont étudiés entre la naissance et la fin d'engraissement. L'âge de 60 jours retenus pour le prélèvement de sang, de fèces et de salive, correspond à une phase précoce de stabilisation du microbiote intestinal après le passage à l'aliment solide au moment du sevrage. L'âge de 120 jours retenu pour le deuxième prélèvement de fèces correspond à la fin d'engraissement à un stade où les animaux ne sont pas encore pubères.
Évaluation de la sécurité préclinique des candidats médicaments chez les rongeurs et les non rongeurs
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Rats : 3600
Chiens : 400
Cochons : 320
Macaques à longue queue : 960
4 320 souris, 3 600 rats, 960 macaques à longue queue, 400 chiens et 320 cochons vont être utilisés dans des études de toxicité de candidats médicaments, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. 9 240 d'entre eux sont tués pour l'examen anatomo-pathologique de leurs organes, environ 300 non-rongeurs réutilisés après avis vétérinaire et 60 proposés à l'adoption. Chaque animal reçoit le composé une fois ou de façon répétée pendant deux mois au plus, avec par exemple quinze prélèvements sanguins en un mois, des ponctions de moelle osseuse ou de liquide cérébrospinal sous anesthésie, et parfois la pose chirurgicale d'un implant vasculaire ou de télémétrie sous deux heures d'anesthésie générale. Le porteur écrit réaliser une cinquantaine d'études par an pour identifier tôt les candidats les plus prometteurs et concentrer les investissements, et affirme que les études sur animal vivant demeurent "indispensables" car aucun modèle alternatif ne reproduit la complexité d'un "organisme entier".
Objectifs
Objectifs du projet Le développement d'un médicament nécessite plusieurs années de Recherche et Développement avant sa mise sur le marché. Les études précliniques de sécurité, réalisées en amont des essais cliniques, sont indispensables pour évaluer l'innocuité des candidats médicaments conformément à la réglementation exigeant une évaluation sur deux espèces mammifères : un rongeur et un non-rongeur (hormis cas particulier où une seule espèce est pertinente, par exemple pour certains anticorps). GLOBALEMENT, TOUTES ESPECES CONFONDUES, UN TOTAL D'ENVIRON 50 ETUDES EST REALISE CHAQUE ANNEE. Objectif principal : Réaliser des études de sécurité préclinique exploratoires pour évaluer les potentiels effets indésirables des candidats médicaments en amont des études réglementaires. Finalités : -Définir les effets toxiques potentiels des candidats médicaments -Identifier précocement les candidat médicament les plus prometteurs -Caractériser la toxicocinétique du candidat médicament -Soutenir la prise de décision en optimisant le design des études réglementaires (ex : choix d'espèces, doses, organes cibles, profil de risque) Méthodologie : Suivi clinique et biologique des animaux après administration unique ou répétée du candidat par voies d'administration cliniquement pertinentes, incluant : -des prélèvements de fluides biologiques (par exemple, sang, urines, liquide cérébro-spinal), -des évaluations fonctionnelles optionnelles (par exemple, cardiovasculaire, neurologique, immunitaire), -une approche intégrée permettant la réduction du nombre d'études.
Bénéfices attendus
L'un des bénéfices de ce projet est d'améliorer la protection des volontaires sains et patients et d'optimiser le développement pharmaceutique grâce à l'identification précoce des risques et la compréhension du profil toxicologique avant les études réglementaires et essais cliniques. Cette approche permet de concentrer les investissements sur les candidats les plus prometteurs, conduisant à une réduction significative des échecs dans les phases ultérieures de développement et une amélioration globale de l'efficacité du processus. Le second bénéfice est de fournir des informations critiques pour optimiser le protocole, la qualité et la pertinence des études réglementaires, permettant une sélection éclairée des espèces, des doses et des paramètres à surveiller. Cela se traduit par une estimation préliminaire des marges de sécurité, offrant une première évaluation du rapport entre doses efficaces et doses toxiques. L'identification précoce des organes cibles permet la détection des systèmes biologiques potentiellement sensibles, tandis que la définition de biomarqueurs permet d'identifier des indicateurs biologiques clés pour le suivi ultérieur. Ce projet apporte une valeur ajoutée scientifique et stratégique en permettant l'exploration des mécanismes de toxicité et la compréhension précoce des effets indésirables. Il facilite la prise de décision grâce à des données préliminaires qui orientent les choix de développement. L'approche éthique est renforcée par l'optimisation du nombre d'animaux utilisés dans les phases ultérieures. La flexibilité inhérente au projet permet d'ajuster rapidement les stratégies de développement, améliorant l'efficacité globale du processus et la réactivité face aux nouvelles données. Le projet intègre systématiquement plusieurs méthodes alternatives en amont dans notre stratégie d'évaluation, comme la modélisation informatique et les cultures cellulaires, permettant l'élaboration de protocoles complets pour déterminer le mode d'action des candidats médicaments, tout en réduisant le nombre d'animaux utilisés. Le développement de nouvelles technologies comme l'analyse vidéo automatique et l'utilisation d'implants pour un monitoring continu ouvre de nouvelles perspectives (exemple : enregistrement et analyse en continu de paramètres cardiologiques sur animal vigile). Ces innovations permettront l'acquisition de nouveaux paramètres dans les études, alimentant des bases de données de référence comme celle des groupes contrôles.
Procédures
Les animaux vigiles seront concernés par l’administration unique ou répétée (quotidienne ou hebdomadaire) du candidat médicament, possibles par différentes voies (le plus souvent intra-veineuse ou orale), au cours de l’étude sur une durée maximale de 2 mois. Dans la majorité des études, les prélèvements réalisées sont des prélèvements de sang (ex : 15 prélèvements sur une durée d’un mois). Ils peuvent être complétés par des prélèvements d’autres fluides biologiques, associés à une contrainte légère de quelques minutes, qui seront nécessaires pour évaluer différents paramètres en début et fin d’étude ; leur fréquence et leur volume sont conformes aux recommandations éthiques en vigueur et sont réalisés sous anesthésie/analgésie (entre 15 et 30 minutes) quand ils sont invasifs (par exemple moëlle osseuse, liquide cérébrospinal). Des mesures comme par exemple, la température corporelle (avec puce électronique), le poids (2 fois par semaine) sont réalisées en fonction de l’objectif de l’étude. Plus rarement, une procédure chirurgicale pourra être pratiquée chez les non-rongeurs afin de mettre en place un implant vasculaire ou de télémétrie pour mesurer par exemple les ECG et la pression artérielle (durée d’intervention sous anesthésie générale-analgésie d’environ 2 heures).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables seront limités à une contrainte modérée. L’administration du composé lui-même peut provoquer une altération de l’état général se traduisant par exemple par une baisse d’activité, une perte de poids, des modifications de la température corporelle et du comportement. Les nuisances liées à la procédure (contention, administration, prélèvements de fluides ou tissus biologiques, etc.) se traduisent par un stress, une douleur de courte durée. Dans les rares cas où une chirurgie sera pratiquée, elle est susceptible d’entrainer dans les 48 heures post-opératoires une douleur légère, une baisse d’appétit et une légère baisse d’activité.
Devenir
Ce type d’étude nécessite le plus souvent une analyse anatomo-pathologique terminale pour évaluer les atteintes sur les organes et tissus, la quantification de l’exposition tissulaire du candidat médicament et/ou l’analyse de l’impact sur la cible. C’est seulement lorsque les objectifs de l’étude ne nécessitent pas cette analyse que certains animaux non-rongeurs pourront être ré-utilisés après approbation du vétérinaire. L’estimation de ce nombre d’animaux est d’environ 10-15%. Certains de ces animaux pourront être proposés à l’adoption via des associations et des structures d’accueil spécifiques et en accord avec les autorités compétentes.
Remplacement
Les études sur animal vivant demeurent indispensables car aucun modèle alternatif ne reproduit actuellement la complexité d'un organisme entier. Seul l'animal permet d'observer les interactions entre systèmes physiologiques (cardiovasculaire, nerveux, immunitaire, etc.) et les effets systémiques des candidats médicaments. Cette approche est essentielle pour détecter des toxicités résultant d'interactions complexes entre organes, de métabolisations successives ou d'effets cumulatifs impossibles à modéliser intégralement in vitro. Plusieurs méthodes alternatives sont systématiquement intégrées en amont dans notre stratégie d'évaluation : Modélisation in silico : algorithmes prédictifs anticipant les propriétés toxicologiques des molécules basées sur leur structure chimique et caractéristiques physico-chimiques. Cultures cellulaires avancées : cultures primaires ou lignées cellulaires spécifiques pour évaluer la cytotoxicité et les mécanismes d'action moléculaires. Organes sur puce (organ-on-chip) : dispositifs microfluidiques reproduisant partiellement la structure et fonction d'organes spécifiques (foie, cœur, rein, barrière hémato-encéphalique) pour étudier les effets organotypiques. Organoïdes : cultures tridimensionnelles mimant l'architecture tissulaire et certaines fonctions d'organes pour évaluer des toxicités spécifiques. Modèles ex vivo : tissus isolés pour étudier des effets localisés. Pour les produits biologiques (anticorps monoclonaux, protéines thérapeutiques, thérapies cellulaires et géniques), des défis supplémentaires existent : Spécificité d'espèce : nombreux produits biologiques présentant une spécificité d'espèce limitant le choix des modèles animaux pertinents. Tests de réactivité croisée : évaluation in vitro de la liaison croisée sur tissus humains et animaux pour sélectionner les espèces appropriées. Immunogénicité : réponses immunitaires indésirables difficilement modélisables in vitro. Modèles humanisés : animaux génétiquement modifiés exprimant les cibles humaines pour améliorer la prédictivité. Les approches alternatives sont systématiquement utilisées en amont pour : réaliser un premier criblage des candidats médicaments, éliminer précocement les composés présentant des signaux de toxicité évidents, orienter la conception des études in vivo en identifiant les organes potentiellement cibles, caractériser plus finement les mécanismes de toxicité observés in vivo.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe et le nombre de groupes sont définis sur des bases scientifiques (données bibliographiques et historiques, lignes directrices internationales et internes), et/ou avec l’apport des biostatistiques afin d'avoir un effectif minimum mais statistiquement exploitable pour pouvoir interpréter les éventuels effets adverses. Les tests statistiques utilisables sont dépendants des paramètres étudiés, et peuvent être par exemple, une analyse de variance ou un test de tendance. La mise en place d’études combinant l’acquisition et l’analyse de paramètres de sécurité, pharmacodynamie et pharmacocinétique permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. De plus, l'utilisation d'animaux témoins n'est pas systématique et fait l'objet d'une réflexion approfondie en fonction des objectifs spécifiques de chaque étude. Par ailleurs, le recours à des bases de données contenant des données historiques d'animaux témoins se développe de plus en plus. Ces données constituent ce que l'on appelle des "groupes témoins virtuels" et permettent des comparaisons pertinentes sans nécessiter de nouveaux animaux témoins. Enfin, lorsque les objectifs d’étude le permettent et en accord avec le Vétérinaire clinicien, certains animaux peuvent être réutilisés, ce qui participe à diminuer le nombre total d’animaux utilisés. La réduction est aussi renforcée par l’absence d’utilisation d’animaux contrôle, palliée avec les données virtuelles de groupe contrôle.
Raffinement
Pour certains gestes techniques ou l'utilisation de dispositifs de contention, une phase de désensibilisation/d'habituation est systématiquement mise en place en amont de l'étude. Cette approche vise à réduire significativement le stress de l'animal. Chaque manipulation est associée à un renforcement positif sous forme de récompenses physiques (caresses, encouragements vocaux) et/ou alimentaires, en fonction de la compatibilité avec le protocole d'étude. Les interventions chirurgicales sont réalisées en condition maximale d’asepsie avec la mise en place d'une analgésie multimodale pour assurer le confort de l'animal. Un suivi clinique quotidien permet une détection précoce de tout signe de douleur, d'inconfort ou de détresse. Des critères d'arrêt anticipés, su pervisés conjointement par le Directeur d'étude et le Vétérinaire clinicien, sont établis pour garantir que les animaux ne subissent pas de contrainte supérieure à un niveau modéré. Pour l’ensemble des espèces, l'environnement des animaux est enrichi par la diffusion d'un fond sonore adapté dans les zones d'hébergement et les aires de jeux (si applicable). Pour améliorer la surveillance, des systèmes de vidéosurveillance dédiés sont utilisés pour les chiens, les miniporcs ou les rongeurs (cages digitales). En complément de leur alimentation quotidienne, les primates non humains reçoivent des enrichissements alimentaires distribués individuellement à la main, dès leur arrivée afin de favoriser l'établissement d'une relation de confiance entre l'animal et l'expérimentateur. Pour certaines études, la surveillance des rongeurs est renforcée par l’utilisation de cages équipées de caméras. Afin de minimiser le stress lors des manipulations et à améliorer leur bien-être, les souris sont délicatement prises en coupe dans les mains. Pour les rats en particulier, des séances de « chatouilles » mimant le jeu social naturel des rongeurs sont régulièrement pratiquées avant et pendant l'étude.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce est défini par : -Les lignes directrices internationales définissant que les études de Toxicologie Générale doivent être conduites à la fois chez le rongeur (rat, souris, génétiquement modifiés ou non) et chez le non rongeur (chien, mini-porc ou primate non humain) -Les données scientifiques telles que la cible thérapeutique visée, le véhicule envisagé et les données disponibles (pharmacocinétique, métabolisme et de toxicologie). L’espèce utilisée doit être pertinente et est essentiellement fonction de la similitude du profil métabolique et des effets biologiques attendus chez l’Homme, afin de permettre l’extrapolation des données acquises à l’espèce humaine. Le choix de l’espèce non rongeur peut dépendre également de la modalité thérapeutique. Dans certain cas particulier (par exemple pour les anticorps), une seule espèce peut être pertinente. Les animaux utilisés sont des animaux sevrés, juvéniles ou adultes, pour répondre aux exigences de la réglementation internationale et aux spécificités découlant des différents programmes de recherche.
Collecte de sang et les prélèvements tissulaires sur différentes espèces dans le but d’améliorer des méthodes analytiques et / ou pédagogique (MODIFICATION)
- Enseignement supérieur
- Production de routine
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Tests réglementaires
Rats : 100
Cochons d'Inde : 100
Hamsters dorés : 100
Lapins : 100
Chats : 50
Chiens : 50
Furets : 25
Cochons : 100
Prélevés de leur sang et de leurs tissus pour alimenter des travaux pratiques, la mise au point de méthodes analytiques et le développement de méthodes substitutives, 775 individus de neuf espèces vont être utilisés. Ils comptent 150 souris, 100 rats, 100 cochons d'Inde, 100 hamsters dorés, 100 lapins, 100 cochons, 50 chiens, 50 chats et 25 furets, 500 dans des procédures menées sous anesthésie sans réveil, 205 à un niveau de souffrance léger et 70 à un niveau modéré. Les prises de sang durent moins de deux minutes, sur animal vigile ou sous anesthésie brève, et les biopsies de peau moins de dix minutes, le porteur précisant que les rongeurs sont tués pour obtenir un volume de sang plus important. 275 individus, lapins, chats, chiens et cochons, sont réutilisés après un temps de repos, les autres sont tués puis servent à former des étudiants aux autopsies et aux gestes invasifs sur cadavres, et le résumé évoque un programme d'adoption sans en chiffrer les bénéficiaires.
Objectifs
Le but de ce projet est de pouvoir fournir des échantillons biologiques provenant d’animaux afin de permettre : 1) La réalisation de travaux pratiques (immunologie, histologie, etc.) 2) Le développement, l'amélioration ou le fonctionnement de méthodes analytiques 3) Le développement de méthodes substitutives à l'expérimentation animale (in vitro, in silico). Ces échantillons sont utilisés en tant que tels, ou utilisés comme pool de référence pour comparaison avec des échantillons issus d'études pré-cliniques. Pour certaines études cliniques, il est nécessaire de réaliser des prélèvements sur animaux sains. Notre établissement peut fournir ces échantillons pour éviter le prélèvement sur animaux de propriétaires si cela est pertinent.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont multiples, notamment de permettre la réalisation de travaux pratiques, dans le domaine de l'immunologie ou l'histologie. Ce projet permettra également de développer, d'améliorer et de participer au fonctionnement de méthodes analytiques. Pour terminer, ce projet permettra le développement de méthodes substitutives à l'expérimentation animale (in vitro, in silico).
Procédures
Dans ce projet, il s’agit principalement de permettre la collecte de sang ou le prélèvement de tissus (biopsie de peau, d'organes). Les prélèvements sanguins seront réalisés sur animal vigile, ou sous anesthésie brève en fonction de l'espèce animale. Cet acte technique est très rapide (moins de 2 minutes) et le nombre de prélèvement dépendra des demandes, mais un temps de repos suffisant sera mis en place en fonction du volume de sang prélevé si l'animal doit etre reutilisé. Concernant les biopsies cutanées, cet acte sera très bref (moins de 10 minutes en fonction du nombre de biopsies par animal). En fonction de l'acte technique à réaliser et en fonction de l'espèce animale, les animaux pouront être anesthésiés. Cela nécessitera une injection pour induire l'anesthésie (acte d'une durée de quelques secondes) et l'animal sera anesthésié pour une durée de 15 minutes maximum ou euthanasié si besoin.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont celles associées aux prélèvements biologiques : stress de la contention et de l’anesthésie (si applicable), hématome, douleur possible.
Devenir
Dans ce projet, la grande majorité des actes techniques à mettre en place sont peu invasifs. Ainsi, la plupart des animaux seront gardés en vie à l'issue de leur procédure, afin de pouvoir être réutilisés, après avis du vétérinaire sanitaire et de la structure chargée du bien-être animal, prenant en compte un temps de repos suffisant en fonction de la procédure qui a été effectuée sur l'animal, ainsi que leur état de santé et des possibilités de réutilisation. Les animaux qui devront être euthanasiés à l'issue de leur procédure (par exemple pour un prélèvement sanguin de volume important sous anesthésie et sans réveil) seront valorisés pour la formation initiale et continue : formation d'étudiants aux autopsies et à l'anatomie, formation de personnel technique ou d'étudiants vétérinaires à des gestes invasifs sur cadavres/pièces anatomiques. Ces animaux pourront également permettre l'obtention de prélèvements ou données nécessaires à des équipes de recherche. Le nombre d'animaux concernés dépendra des demandes et ce nombre ne peut pas être anticipé pour le moment. Enfin, certains animaux pourront entrer dans un programme d'adoption, en tenant compte de leur utilisation, de leur état de santé et de leur comportement. Il n'est pour le moment pas possible d'anticiper le nombre d'animaux qui seront adoptés.
Remplacement
La récupération de la matière biologique ne peut pas être remplacée par des méthodes alternatives n’impliquant pas l’utilisation d’animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés dans ce projet est basé sur la base de l'expérience de 5 ans précédents et sur les contraintes scientifiques (nombre suffisant d’animaux permettant le nombre de prélèvements nécessaire pour assurer la validation des méthodes analytiques). Les animaux pourront faire l'objet d'une réutilisation, dès lors que les prélèvements effectués n'impactent ni leur santé, ni leur bien-être (les prélèvements envisagés sont dans leur majorité peu invasifs). Cette réutilisation permet la réduction du nombre d'animaux utilisés. Par ailleurs, la réalisation de ces prélèvements peut permettre la réduction du nombre d'animaux utilisés dans d'autres projets, ou permettre le développement de méthodes de substitution à l'expérimentation animale.
Raffinement
Période d’acclimatation systématique (durée selon l'espèce animale, mais toujours minimum 1 semaine). Animaux hébergés en groupe. Paramètres d’ambiance des salles surveillés avec possibilité de modifier la température, afin d’optimiser le bien-être des animaux. Les animaux ont accès à un enrichissement spécifique à leur espèce. Des points limites, suffisamment prédictifs, permettront de sortir un animal de l’étude afin de limiter la douleur à son minimum. Prélèvements biologiques réalisés dans un contexte de renforcement positif par personnel maitrisant ces actes techniques. Si des prélèvements avec volumes sanguins importants sont à réaliser, alors nous prendrons systématiquement en compte le poids des animaux, afin de respecter un certain volume sanguin total à prélever, prenant en compte le volume sanguin total circulant chez l’animal, et prenant en compte un temps de repos nécessaire ensuite. Pour la collecte de sang chez les rongeurs, afin d'avoir un volume plus important, les animaux seront euthanasiés à la fin de la procedure. Les biopsies cutanées sont sous anesthésie locale. Chaque animal bénéficie d’une attention et de soins de qualité pendant les interventions mais aussi en dehors de celles-ci afin d’assurer un bien-être optimal tout au long de la procédure (observation quotidienne et suivi clinique avec pesée minimum une fois par semaine. Quelles que soient les procédures, la douleur est, si nécessaire, rigoureusement contrôlée grâce aux moyens pharmacologiques appropriés (anesthésie/analgésie).
Choix des espèces
L'espèce choisie correspondra à la demande de tissu / fluide, en fonction des analyses à réaliser. Le choix d'espèce a été basé sur l'historique de notre établissement. Par exemple pour le réglage d'une méthode analytique destinée au chien, un pool de sang de chiens sains sera fourni. Le stade de développement sera choisi en fonction des besoins analytiques ou de formation : la plupart du temps des animaux adultes seront utilisés (valeurs physiologiques normales et stables, tissus pleinement développés), mais des animaux plus jeunes pourront être utilisés pour des besoins particuliers (investigations sur des paramètres d'animaux immatures par exemple).
Apprentissage profond à l’anisotropie tissulaire clinique : preuve de concept de caractérisation des lésions d’infarctus par échographie 3D
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Sept heures d'anesthésie générale par animal, dix sessions d'imagerie et trois prélèvements sanguins encadrent la chirurgie qui provoque un infarctus puis réouvre l'artère. 70 porcs vont être utilisés, 40 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère et 30 menées sous anesthésie sans réveil, tous tués pour que leur cœur soit prélevé et examiné. Le porteur prévoit des douleurs aiguës possibles pendant les 48 heures suivant l'opération, et une défibrillation externe en cas d'arrêt cardiaque, avec perte de l'animal pendant la procédure. Ces infarctus servent à valider une échographie 3D contre l'IRM de diffusion, et le porteur décrit le porc comme le modèle désormais recommandé "pour des raisons éthiques".
Objectifs
Les maladies cardiovasculaires sont la principale cause de décès au niveau mondial, avec un taux de décès élevé dans le cas de l’infarctus du myocarde (IDM). Il se définit comme la lésion d'une partie du muscle cardiaque, suite à un manque d’oxygène. Cette situation est provoquée par une sténose (rétrécissement) partielle ou totale des artères qui alimente le cœur en sang oxygéné. Le traitement actuel consiste à rouvrir l’artère sténosée (appelé reperfusion). La prise en charge de l'infarctus reste donc un problème de santé publique. Après l’IDM, la structure locale du muscle cardiaque lésé est altérée dans ce contexte, il est primordial de mesurer les altérations de la structure musculaire tissulaire par imagerie non-invasive. Dans ce contexte, l'objectif de ce projet est de développer une méthode d'imagerie avancée d’échographie 3D qui sera validée contre l’IRM de diffusion, et confronter à l’histologie, dans des modèles expérimentaux d'infarctus du myocarde sur modèle porcin. La nouvelle méthode d’imagerie devra aussi démontrer sa capacité à suivre l'évolution du muscle cardiaque à différents moments pendant l'IDM et après la reperfusion avec une validation histopathologique complète.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ce projet seront une meilleure compréhension des altérations structurelles du muscle cardiaque et de leur retentissement fonctionnel grâce aux différentes réalisations du projet. Il permettra à la fin de disposer d’une technique de caractérisation de la microstructure myocardique rapide, transportable et peu coûteuse. L'imagerie UltraSon (US) augmentée de sa fonctionnalité de caractérisation serait ainsi rendu possible avant et même dès la prise en charge du patient à son domicile dans l’ambulance du Samu, pendant et après l’infarctus, et pourrait offrir de nouvelles perspectives de soin et de suivi des patients cardiaques. L’imagerie Ultrason (US) fonctionnelle et anatomique deviendra également une imagerie de caractérisation tissulaire. L'intérêt suscité par cette modalité d'imagerie avancée, avec l'imagerie 3D cardiaque haute résolution en temps réel, permettra son extension à d'autres applications de tissu fibreux, telles que l'imagerie 3D du muscle squelettique (dommages musculaires inhérent à des pathologies chroniques ou blessures, douleurs, processus cicatrisation), ou encore des reins.
Procédures
L’étude comprend : - Une procédure chirurgicale d’ischémie-reperfusion (IR), réalisée sous anesthésie générale (AG) avec suivi par imageries (échographie 3D et IRM). Durée AG environ 7 heures. Des sessions d’imagerie fonctionnelle et structurelle cardiaque avec deux techniques différentes (échographie 3D (nouvelle imagerie non-invasive à valider) et IRM (imagerie non-invasive de référence)) sont effectuées sous anesthésie générale (AG), et répétée régulièrement pour le monitoring physiologique et la validation, soit au total 10 imageries de 30 secondes à 1 minute. - Des prélèvements sanguins, réalisés 3 fois sous AG (3 minutes par prélèvement sanguin) aux différents instant cruciaux de la procédure d’ischémie-reperfusion, et synchronisés aux sessions d’imagerie.
Impact sur les animaux
Durant l’anesthésie générale : Les effets indésirables possibles serai tout événement inhérent au modèle pathologique d’infarctus du myocarde amène à pratiquer des réanimations nécessitant une défibrillation externe, qui entrainerait la perte de l’animal durant la procédure. Durant l’étape post-opératoire, les effets indésirables possibles sont une infection aux points d’entrée utilisés durant les procédures, une douleurs physiques aigues possibles au cours des 48h post-procédures avec le maintien des antalgiques.
Devenir
Tous les animaux seront placés sous AG pour être euthanasiés afin de prélever le cœur qui sera observé macroscopiquement après l’explantation. Si un animal doit être euthanasié pendant le protocole, il sera déjà placé sous anesthésie et imager quand même. Des échantillons seront ultérieurement étudiés par analyse histologique et biologique afin de nous permettre d’observer la structure tissulaire et de comparer avec les résultats d’imagerie. Cela nous permettra de valider la méthode innovante d’imagerie 3D échographique et d'anisotropie pour la caractérisation tissulaire locale après un IDM.
Remplacement
Des études préliminaires in vitro sur des matrices de collagène dont l'organisation fibrillaire imite l'organisation du tissu cardiaque sont prévues dans le cadre de ce projet pour la comparaison entre l'échographie et l'IRM de diffusion, et constitue un préalable avant les tests in-vivo sur animal. En effet, même s’il est possible de construire des matrices in vitro qui se rapproche structurellement de la réalité, il est impossible au modèle in-vitro de reproduire la physiologie fonctionnalisée de l’organe cœur. L’évaluation de l’impact de la fonction cardiaque (mouvement du cœur) et de la perfusion sanguine sur la mesure, tout comme l’étude de relation structure-fonction qui en résulte nécessite la mesure in-vivo ET la comparaison avec l’ex-vivo. La méthode doit en effet démontrer à la fois sa sensibilité aux variabilités physiologiques, sa reproductibilité in-vivo sur cœur battant, enfin sa capacité à détecter des changements sur un modèle pathophysiologique contrôlé avant toute application au monitorage physiopathologique sur l’homme ou au guidage de thérapie réparatrice. La démonstration d’efficacité de la méthode de mesure UltraSon (US) de la structure du cœur ne peut donc être effectuée de façon complète que sur des animaux vivants dans un protocole impliquant un suivi longitudinal avec un modèle d’infarctus du myocarde contrôlé.
Réduction
Le nombre de porcs pour ce projet correspond à l’effectif minimum permettant d’évaluer et de comparer les deux méthodes d’imagerie avec la puissance statistique nécessaire pour valider cette étude, compte tenu d'une variabilité inter-individuelle attendue et similaire à l’homme, de la précision des mesures IRM et échographiques, et de l’amplitude des changements physiopathologiques à détecter dans le modèle longitudinal d’infarctus . Ce nombre résulte également de notre expérience et de la difficulté du modèle expérimental longitudinal, pour nous permettre de disposer d’éléments suffisants pour montrer la sécurité, l’efficacité et la performance de l’imagerie. Notre équipe conduit plusieurs projets autour de l’infarctus du myocarde sur le porc et plusieurs animaux témoins ou « sham » (animaux servant de contrôles sans modèle physiopathologique, servant la mesurer la normalité du cœur, sans modèle d’ischémie et éventuellement juste l’effet de la chirurgie, anesthésie etc…) et faisant l’objet de thérapie de cardioprotection. Nous demandons 10 animaux témoins par procédure car l’étude prévoit de comparer échographie et IRM y compris sur sujets normaux dont nous ne disposons pas de référentiel échographique de la normalité. Dans le cas où des prélèvements ou des interventions additionnelles n’interfèrent pas, sont compatibles et ne nuisent pas à l’atteinte des objectifs du projet, des animaux pourront naturellement être mutualisés afin de réduire le nombre d’animaux utilisés. Nous portons par ailleurs un intérêt à publier nos résultats, même négatifs, pour apporter et attester de la connaissance acquise et éviter des sacrifices ultérieurs d’animaux pour les mêmes raisons scientifiques, offrir les conditions de reproductibilité nos travaux. Par ailleurs, pour la procédure non-invasive, si les résultats de l’étude sont obtenus avant d’atteindre le corum des 30 porcs, un nombre inférieur d’animaux pourra être utilisé.
Raffinement
Pour réduire le mal être et la souffrance de l’animal lors de nos interventions : - L’entrée des porcs dans la structure expérimentale est programmée de façon à fournir aux animaux un environnement optimum (mise en loge d’expérimentation au minimum 7 jours avant l’intervention, avec un enrichissement du milieu). Les porcs sont hébergés dans les conditions adaptées à leur espèce, logés sur copeaux, en groupes sociaux, avec jeux à leur disposition. Un suivi quotidien leur est apporté. Un vétérinaire assure le suivi sanitaire. - Pour le transport vers le site d’expérimentation, l’animal déjà isolé dans un box de l’animalerie à proximité de ses congénères la veille de son départ (et mis à jeun 12 heures avant la procédure), est tranquillisé par un sédatif. - Les animaux sont placés sous anesthésie générale pendant toute la procédure chirurgicale et d’imagerie avec une prise en charge de la douleur (perfusion continue et lente d’antalgique durant toute la procédure d’ischémie et de reperfusion). - Durant la procédure sous anesthésie générale, la température corporelle des animaux sera maintenue grâce à une couverture chauffante ou des bouillottes d’eau chaude (dont l’eau chaude sera régulièrement renouvelée). - Lors de la période de réveil, le protocole utilisé et validé chez l’animal comme chez l’homme est parfaitement maitrisé par notre équipe de chirurgiens cardiaques permet d’éviter la souffrance post chirurgicale. – Lors de la période post-opératoire, toute situation pouvant être invalidante et douloureuse sera prise en compte et notifiée dans une fiche d’évaluation de la douleur avec un scoring qui pourra faire l’objet de discussions et d’une prise de décision par les porteurs du projet pour apporter une solution éthique et appropriée. Cette grille prévoit des points limites suffisamment prédictifs et spécifiques au projet. Le personnel animalier de l’Etablissement Utilisateur sera formé au suivi comportemental de l’animal et au remplissage de cette fiche d’évaluation. - Pour l’euthanasie, l’animal est toujours placé sous anesthésie générale.
Choix des espèces
Nous devons nous approcher le plus possible de la physiopathologie humaine, le porc est plébiscité et est désormais pour des raisons éthiques le modèle recommandé. Il n’est pas possible de remplacer le porc par un rongeur, dont l’imagerie nécessite des imageurs dédiés qui ne sont pas équipés des techniques d’imageries développées dans le cadre du projet pour une application humaine. Les imageries sont par ailleurs optimisées pour l’homme, avec les mêmes contraintes physiologiques (durée électrocardiogramme et durées d’acquisition relatives dans le cycle cardiaque, champ de vue, rapport signal bruit des images,) qu’il est impossible de réaliser avec des fréquences cardiaques supérieures à celles de l’homme. Nous utilisons des porcs adultes d’âge supérieur à 1 an, de sexe mâle ou femelle, ayant un poids compris entre 50 et 70 kg. L’éleveur est le spécialiste de cette souche de porcs qui est la seule lignée permettant de garantir des poids stables dans le temps et tout au long du modèle chronique. Nous avons des données expérimentales importantes sur la lignée elle-même et sur ce type d’expérimentation, nous permettant de limiter le nombre d’animaux à utiliser dans de nouveaux protocoles. Les résultats obtenus sur les animaux de cet âge sont convaincants et suffisants dans nos études. Les cœurs de modèle animal sont aussi les plus proche structurellement et physiologiquement des cœurs d’humains, avec un réseau de collatérales bien développé et une maturité tissulaire qui reflète bien le vieillissement. Il est pertinent pour l’adaptation structure-fonction que l’on cherche à mesurer et permettra de transposer les connaissances acquises vers l’imagerie clinique et la clinique elle-même.
Evaluation de la sécurité et de la performance d’un système d’ablation photodynamique endovasculaire
- Recherche appliquée
- Cancers
Des cochons de quatre à cinq mois, pesant 35 à 50 kg, sont choisis pour leur taille, qui permet de les opérer avec les instruments et les voies d'abord employés chez les patients. 40 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sous anesthésie générale d'environ deux heures, après injection d'un produit photosensibilisant qui peut brûler la peau exposée à la lumière, ils reçoivent un traitement lumineux qui ferme en partie et pour un temps les vaisseaux autour du pancréas, puis selon les groupes une à quatre séances de contrôle sous anesthésie. Les effets indésirables déclarés se limitent à ceux de l'anesthésie et du réveil. Une chirurgie terminale, à 3, 5 ou 7 jours ou à deux mois, sert à prélever le pancréas et ses vaisseaux, le porteur jugeant que leur retrait en bloc sur des cochons gardés vivants leur "induirait des souffrances inutiles".
Objectifs
Le projet vise à évaluer la sécurité et la performance d’un dispositif d’ablation utilisant la lumière, des vaisseaux qui entourent le pancréas chez le modèle porcin. Certaines formes de cancer peuvent envahir les gros vaisseaux sanguins. Cela rend le retrait de la tumeur techniquement difficile et constitue un problème clinique, en particulier pour les cancers du pancréas. Les cancers hépato-pancréato-biliaires (HPB) sont agressifs et ont tendance à envahir précocement les gros vaisseaux sanguins de la région, ce qui rend la résection avec des marges chirurgicales sans tumeur techniquement difficile, voire impossible. Actuellement, la chirurgie est le seul traitement potentiellement curatif pour les cancers du pancréas (un des plus agressifs). Chaque année, environ 500 000 patients sont diagnostiqués avec un cancer du pancréas dans le monde et 40% des patients ont un cancer du pancréas localement avancé, les rendant inéligibles à la chirurgie curative en raison de l’atteinte vasculaire. Des combinaisons de chimiothérapie systémique et de radiothérapie sont classiquement utilisées pour réduire le stade de la maladie. Les résultats sont encourageants, mais la réduction du stade ne concerne qu’une minorité de patients, au prix de toxicités locales et systémiques. De nouvelles méthodes sont donc mise en place, comme celle de ce projet qui consiste à libérer les vaisseaux de la tumeur à l’aide d’une ablation lumineuse dans la lumière des vaisseaux sanguins préalablement photosensibilisés. Cette technique est possible dans les gros vaisseaux sans qu’elle ne provoque leur rupture, de thrombose ou de sténose.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont d’ordre technologique et médical. Il s’agit de tester une nouvelle approche médicale destinée à une utilisation chez l’homme. De nombreux système d’ablations des vaisseaux sanguins existent à ce jour. Les plus communs sont basés sur l’utilisation de la chaleur. Ces effets peuvent provoquer l’occlusion permanente des gros vaisseaux pouvant conduire à des thromboses, une mauvaise circulation sanguine, voir la formation d’un caillot sanguin pouvant induire la mort du patient. Cette technique ne rend pas les ablations par la chaleur favorables pour les patients atteints de ce type de cancers. L’ablation par la lumière serait moins agressive et n’occlurait pas les vaisseaux de manière permanente. Cette méthode permettrait de libérer les vaisseaux sanguins de la tumeur pour réduire le stade clinique des patients, les rendant éligibles à la chirurgie, et améliorer leur survie sans compromettre la fonctionnalité des vaisseaux sanguins après la chirurgie.
Procédures
A J0, Tous les animaux reçoivent un traitement lumineux sous anesthésie générale, permettant de fermer partiellement et temporairement les vaisseaux sanguins autour du pancréas. Cette étape dure environ 2h Ensuite, selon les groupes, des contrôles et suivis cliniques sont réalisés entre 1 et 4 fois par animal (à J3 puis toutes les deux semaines), sous anesthésie générale Cette étape dure environ 45 min. Finalement, à la fin du suivi à J3, J5, J7 ou à 2 mois une chirurgie terminale est réalisée sous anesthégie générale profonde (durée total 1h30)
Impact sur les animaux
Les effets indésirables sur les animaux de l’étude peuvent être causé par plusieurs gestes : - l’induction de l’anesthésie : stress à la contention, injection intramusculaire (douleur transitoire au niveau du site d’injection). – Le réveil de l’anesthésie : nausées, désorientation, hypothermie, irritation trachéale.
Devenir
Mise à mort de l’ensemble des animaux. Celle-ci est nécessaire car une analyse histologique du pancréas et ses vaisseaux est nécessaire pour valider les objectifs du projet. Le retrait en bloc du pancréas induirait des souffrances inutiles aux animaux si nous les gardions vivants. De plus, ils pourraient difficilement être inclus dans un nouveau protocole.
Remplacement
Préalablement, des tests basés sur une stimulation mathématique ont permis d’identifier une plage de doses d'irradiation appropriées, qu’il faut maintenant tester in-vivo. Le recours à l’animal vivant devient alors indispensable, les modèles in vitro sont insuffisants du point de vue scientifique pour envisager des essais cliniques chez l’Homme.
Réduction
Le nombre d’animaux inclus dans ce protocole est un bon compromis entre la puissance statistique et le principe de réduction. Au fur et à mesure de l’avancée du projet, les résultats obtenus sur un vaisseau pourront potentiellement permettre de réduire le nombre d’animaux pour le second vaisseau.
Raffinement
Les porcs sont maintenus en groupe social dans un environnement contrôlé en température et hygrométrie. Ils reçoivent une alimentation adaptée à leurs besoins, de l’eau à volonté, des jouets et dispositifs favorisant leurs comportements naturels, comme le fouissage et mâchouillement. Un temps d’acclimatation avec douches tièdes, promenades et distributions de récompenses permet l’habituation des animaux à l’Homme et aux manipulations. Une équipe compétente, composée de zootechniciens, vétérinaire et médecins, assure au quotidien l’entretien, la surveillance et les soins des animaux. La Structure en charge du bien-être animal accompagne la mise en œuvre des procédures. Avec le vétérinaire désigné, elle conseille les responsables du projet dans l’amélioration de leurs pratiques en faveur du bien-être des animaux et de l’application des 3R. Toutes les interventions (embolisations, contrôles angiographiques, résection) se font sous anesthésie générale avec couverture antalgique. On cherche à prévenir les douleurs par des traitements analgésiques systématiques pré et post-opératoires. Une injection d'antihistaminique précède l’injection de verteporfine afin d’éviter une réaction allergique de l’individu, comme c’est le cas dans certains cas rapportés dans le dossier AMM de cette molécule. Les animaux sont surveillés quotidiennement, une grille d’évaluation de la douleur est établie avec la conduite à tenir en cas de complications. Une vidéosurveillance 24h/24 permet un suivi des comportements en animalerie et une intervention rapide du vétérinaire en cas d’anomalie. Des points limites sont définis pour arrêter la procédure en cas de souffrance. L’injection de la vertéporfine peut induire des brûlures cutanées en cas d’exposition à la lumière. Pour éliminer ce risque, l’animal sera placé sous des champs tout au long de la procédure, et la lumière utilisée en animalerie sera faible pendant 12 à 24h dès le retour des animaux à l’animalerie.
Choix des espèces
Parmi les différentes espèces animales, le porc est l’espèce de choix pour les approches abdominales et les études impliquant de la chirurgie, en raison de sa grande taille et de ses similitudes anatomiques et physiologiques avec l'homme. . Un cochon de 4 à 5 mois, qui pèse entre 35 à 50 Kg, permet d’avoir un modèle pancréatique pertinent pour réaliser des interventions chirurgicales dans les mêmes conditions que chez le patient (taille des instruments, voies d’abord, ergonomie, orientation…).
Evaluation in vivo d’une sonde de mesure de la pression tissulaire en oxygène chez le cochon anesthésié
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Isolés la veille dans un box, mis à jeun puis sédatés pour un trajet de 30 minutes, des cochons de trois mois pesant environ 50 kg sont maintenus sous anesthésie générale profonde pendant cinq à huit heures, le temps d'une IRM, d'une chirurgie qui implante des sondes de mesure dans le cerveau et de jusqu'à quatre heures d'épreuves faisant varier l'oxygène et le dioxyde de carbone dans leurs tissus. 10 cochons vont être utilisés dans ces procédures sans réveil, tous tués sous anesthésie, puis leur cerveau est prélevé pour rechercher d'éventuelles lésions dues à la sonde. Les sondes testées doivent offrir une alternative au principal dispositif de surveillance de l'oxygène cérébral employé en Europe, retiré du marché en 2025. Le porteur ne dit pas par quel moyen ces épreuves font varier l'oxygène et le dioxyde de carbone dans l'organisme des cochons.
Objectifs
La prise en charge spécialisée des patients souffrant de certaines pathologies neurologiques, comme le traumatisme crânien sévère, est notamment guidée par de nombreux paramètres reflétant l’état du cerveau, dont la pression intracrânienne et la pression tissulaire en oxygène. Un certain nombre de dispositifs sont actuellement disponibles, en pratique clinique, pour la surveillance de ces paramètres. Néanmoins, le principal produit utilisé pour le monitorage de la pression tissulaire en oxygène chez l’homme en Europe vient d’être retiré du marché (2025). Pour le maintien et l’amélioration de la qualité de la prise en charge des patients, l’évolution de ces dispositifs est primordiale afin de proposer des solutions de plus en plus efficaces et sûres Toutefois, avant de pouvoir être considérés dans le cadre d’une utilisation clinique, ces dispositifs doivent satisfaire à des tests techniques et à une évaluation in vivo qui permet de vérifier, dans des tissus représentatifs la réactivité des paramètres mesurés à un certain nombre de facteurs connus et décrits dans la littérature, comme les variations des niveaux sanguins d’oxygène ou de dioxyde de carbone. Le protocole a pour objectif d’évaluer, chez le cochon sous anesthésie générale (AG) profonde, des méthodes de mesure de la pression tissulaire en oxygène et dioxyde de carbone du cerveau.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont d’une part l’obtention de données in vivo concernant la fiabilité de nouveaux dispositifs médicaux dans un modèle animal proche de l’Homme. Ces dispositifs innovants visent en premier lieu, à proposer une alternative au dispositif standard qui vient d’être retiré du marché, à améliorer la fiabilité de la mesure par rapport aux dispositifs restants, et à s’adapter par design à davantage de patients, y compris des patients pédiatriques. Par suite l’intégration de plusieurs monitorages au sein d’un même capteur sera étudiée pour limiter le risque de complications. Ces données in-vivo sont une étapes clef dans la perspective d’obtenir les autorisations d’utilisation chez les patients cérébrolésés afin de guider la prise en charge clinique des patients en réanimation neurologique. D’autre part, sur le plan de l’imagerie, cette étude interroge la corrélation entre les mesures invasives et les mesures par imagerie de l’oxygénation cérébrale. L’intérêt à moyen-terme sera d’extrapoler cette recherche pour argumenter l’utilisation de ces séquences dans des situations où la balance bénéfice-risque est défavorable à l’implantation d’un capteur invasif mais où l’information de l’oxygénation cérébrale est contributive.
Procédures
L’étude comprend : - Une anesthésie générale (AG) tout le long de la procédure et des actes (5 à 8h) - Des procédures d’imagerie (IRM) (30 minutes) - Une chirurgie pour la mise en place des sondes de mesure (30 minutes) - Les épreuves de variation de la pression en oxygène et dioxyde de carbone dans les tissus d’une durée maximale de 30 minutes chacune et pour un maximum de 4 heures cumulées d’épreuves au total - Les prélèvements sanguins (3 minutes par prélèvement sanguin) - Les prélèvements tissus après le décès (30 minutes).
Impact sur les animaux
Une sédation de l’animal aura lieu avant son transport dans la structure d’expérimentation. La pose d’une voie veineuse périphérique de petit calibre, permettra d’injecter les produits de l’anesthésie générale. Pendant toute la partie interventionnelle du protocole, les animaux sont sous anesthésie générale. Les effets indésirables attendus pourraient être une détresse cardio-respiratoire des animaux qui nous obligerait à euthanasier l’animal plus tôt dans la procédure.
Devenir
Tous les animaux seront maintenus sous anesthésie générale profonde pour être euthanasiés. Après le décès le cerveau est prélevé pour être observé macroscopiquement lors de l’explantation. Des échantillons seront ultérieurement étudiés par analyse histologique et biologique afin de nous permettre d’observer d’éventuelles lésions tissulaires, de quantifier la zone à risque et d’évaluer ainsi la sécurité de notre sonde implantée in vivo.
Remplacement
Des études préliminaires in vitro dans des liquides aux concentrations d’oxygène et de dioxyde de carbone connues ont été réalisées pour affiner le design des prototypes. Néanmoins, il est impossible au modèle in vitro de reproduire la physiologie fonctionnalisée du cerveau.
Réduction
Le nombre de porcs correspond à l’effectif minimum permettant d’évaluer et de comparer les méthodes. Au vu des données disponibles dans la littérature, cette justification repose sur les délais d’expérimentation, sur la stratégie considérée en termes de plan expérimental et sur une simulation en termes de puissance statistique permettant d’assurer la fiabilité des mesures recueillies, avant son utilisation éventuelle en pratique clinique. Un effectif total de 10 animaux doit toutefois permettre d’assurer la validité des mesures, s’agissant de données répétées (avec plusieurs paliers sur chaque épreuve, répétés une seconde fois dans l’IRM).
Raffinement
Pour réduire le mal être et la souffrance de l’animal lors de nos interventions : - L’entrée des porcs dans la structure expérimentale est programmée de façon à fournir aux animaux un environnement optimum (mise en loge d’expérimentation au minimum 7 jours avant l’intervention, avec un enrichissement du milieu). - Les porcs sont hébergés dans les conditions adaptées à leur espèce, logés sur copeaux, en groupes sociaux, avec jeux à leur disposition. Un suivi quotidien leur est apporté. Un vétérinaire assure le suivi sanitaire. - Avant le jour de la procédure expérimentale, l’animal est isolé dans un box de l’animalerie la veille de son départ (durée inférieure à 24 heures), à proximité de ses congénères permettant de garder le lien visuel et olfactif, pour une mise à jeun inférieure à 12 heures. - Pour le transport vers le site d’expérimentation d’une durée de 30 minutes l’animal est tranquillisé par un sédatif - Les animaux sont placés sous anesthésie générale pendant toute la procédure chirurgicale et d’imagerie ; pendant ces procédures, la gestion de la douleur induite par la procédure est atténuée par des perfusions continues et lentes d’antalgique. - Durant la procédure sous anesthésie générale, la température corporelle des animaux sera maintenue grâce à une couverture chauffante ou des bouillottes d’eau chaude (dont l’eau chaude sera régulièrement renouvelée). Le maintien de la température à 36-37°C fait partie intégrante du dispositif de stabilisation et de confort de l’animal. - Pour l’euthanasie, l’animal est toujours maintenu sous anesthésie générale.
Choix des espèces
Le projet vise à développer des techniques de mesure de la pression tissulaire cérébrale pour l’être humain. Les dispositifs et les séquences IRM utilisées doivent donc nécessairement être les mêmes que celles utilisées en clinique humaine, avec les mêmes contraintes physiologiques. Il n’est pas possible de remplacer le porc par un rongeur, dont le cerveau et bien plus petit et qui nécessiterait des imageurs dédiés qui ne sont pas équipés des techniques d’imageries développées dans le cadre du projet pour une application humaine. Nous devons aussi nous approcher le plus possible de la physiopathologie humaine et le porc est désormais pour des raisons éthiques le modèle recommandé. Les animaux sélectionnés sont des porcs mâle ou femelle, de 3 mois, d’ un poids d’environ 50 kg afin que le cerveau soit d’un volume suffisant. Le comportement de ces animaux est bien connu de l’équipe et limite le risque d’effet secondaire
Étude évaluant la sécurité et la tolérance chez le porc des bactéries encapsulées du complexe d’espèces Klebsiella oxytoca
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Obtenir les données d'innocuité exigées avant un premier essai chez l'humain en Allemagne et dans l'Union européenne : 210 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous tués à la fin pour examen et prélèvement d'organes. Chaque animal reçoit une gélule par jour pendant huit jours sous contention, précédée pour certains groupes de trois jours d'antibiotiques, puis subit des prises de sang et des prélèvements de matières fécales tous les deux jours pendant deux semaines. Le porteur affirme que sans cette étude l'obtention des données d'innocuité "ne sera pas possible", et qualifie d'objectif "éthique" le fait d'éprouver les seuils de dose sur des cochons avant l'humain. Les animaux retenus ont sept semaines et pèsent une quinzaine de kilos, un âge choisi parce que leur flore intestinale est stable et qu'ils ne sont "pas trop lourds" à manipuler.
Objectifs
L'infection et la colonisation par des bactéries multirésistantes sont devenues un problème majeur de santé publique dans le monde entier. Ce projet vise à évaluer un produit développé comme une nouvelle intervention thérapeutique contre les agents pathogènes résistants aux antibiotiques dans l'intestin humain. En ciblant les agents pathogènes résistants dans le microbiome intestinal, le produit vise à prévenir les infections graves et à réduire la propagation des gènes de résistance L'objectif principal est d'établir un schéma posologique sûr et efficace pour le produit, indispensable à l'approbation réglementaire et au développement clinique ultérieur. Objectif scientifique : Générer des données pharmacocinétiques et pharmacodynamiques fiables dans un modèle reproduisant fidèlement la physiologie humaine. Objectif réglementaire : Fournir des preuves à l’appui de la transposition du produit aux essais sur l’homme, tout en respectant les exigences légales en Allemagne et dans l’Union Européenne. Objectif éthique : Garantir que lorsque le produit entre en phase d’essai sur l’homme, les risques sont minimisés, car les seuils de dosage et de sécurité ont été évalués de manière responsable dans un modèle animal approprié.
Bénéfices attendus
Des recherches précliniques approfondies ont déjà été menées sur des modèles murins et des années de recherche fondamentale ont produit des résultats prometteurs, ce qui rend la transition vers une étude clinique de phase I à la fois réaliste et scientifiquement fondée. Cette étude sur modèle porcin précède la première phase d'un essai clinique chez l'homme en vue de l'autorisation de mise sur le marché du produit afin de garantir une prédiction précise des schémas posologiques, du métabolisme et des effets potentiels sur l'intestin humain. Sans cette étude, l'obtention des données nécessaires d'innocuité ne sera pas possible afin de procéder de manière responsable aux premiers essais chez l'homme.
Procédures
- Administration orale quotidienne de gélules contenant le produit étudié ou le placebo (1 gélule par jour et par porc, de J0 à J7), l'administration nécessite une contention afin de s'assurer que les gélules ont bien été administrés, ceci ne durera pas plus de 2 minutes. -Administration orale quotidienne d'antibiotiques de J-3 à J-1 (selon groupe), l'administration nécessite une contention afin de s'assurer de la bonne administration, similaire à l'administration du produit de l'étude. -Prélèvements sanguins à J0, J7, J14 selon les bonnes pratiques vétérinaires, ces prélèvements ne dureront pas plus d'une minute par aimal. -Prélèvements fécaux: à J-3, puis tous les deux jours de J0 à J14, ces prélèvement peuvent durer entre 1 et 4 minutes par animal.
Impact sur les animaux
L'administration quotidienne des gélules par voie orale nécessite une contention par les animaliers, ceci peut engendrer un stress léger chez les animaux. Des nuisances aussi possibles lors de réalisation des prélèvements de sang comme une douleur transitoire. Pas d'effets indisérables attendus du produit chez le porc.
Devenir
La procédure nécessite la réalisation d'examen et d'échantillonnage d'organes, donc les animaux doivent euthanasiés à la fin de l'étude.
Remplacement
Des recherches précliniques approfondies ont déjà été menées sur des modèles murins et des années de recherche fondamentale ont été aussi menées, et que ce soit du point de vue scientifique ou règlementaire, les essais cliniques sur les humains sont obligatoires et avant de passer à cette étape, les essais sur le modèle porc est nécessaire. Le porc est choisi de par sa physiologie qui est proche de celle de l'Homme, le modèle murin ne fournit pas assez d'information concernant la tolérance du produit.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés est calculé de telle sorte que les résultats des statistiques descriptives soient interprétables en tenant compte des variabilités biologiques individuelles. Le projet vise à évaluer plusieurs doses du produit, de ce fait, comporte plusieurs groupes, y compris des contrôles négatifs. L'étude est de nature exploratoire et 7 animaux par groupe permet à la fois de garder le nombre total utilisé faible tout en produisant des données utilisables.
Raffinement
Les conditions d'hébergement seront adaptés aux besoins physiologiques des animaux et leur permettront d'exprimer le plus possible le comportement propre à leur espèce. Ils seront hébergés sur paille dans le même batiments séparés dans des cases par groupe (7 animaux par groupe), cela respectera leur comportement social et réduira le stress émotionnel. De plus, dans chaque case, des objets à manipuler seront mis à disposition des animaux comme moyen d'enrichissement (jouets à mâcher, des balles, cordes ou chaînes). Les animaux seront surveillés quotidiennement afin de vérifier leur état général, leur prise de nourriture et d'eau, et l'émission de fécès. Des points limites ont été définis afin de prendre en charge précocément toute souffrance.
Choix des espèces
Le porc est une espèce reconnue comme modèle humain pour le fonctionnement du système digestif. Le projet portant sur la flore digestive, il est important de travailler sur des animaux dont la flore est stable. D'autre part, il est important d'avoir des animaux facilement manipulables, donc pas trop lourds. Des animaux de sept semaines offrent un bon compromis. Ces animaux seront donc en post-sevrage et pèseront environ 15 kg.
Elaboration d’un système de monitorage multimodal de la moelle épinière en per-opératoire d’une chirurgie rachidienne_MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
- Système nerveux
Quatre heures d'anesthésie, dont trois consacrées au relevé des mesures sur animal vivant : 10 cochons vont être opérés du rachis puis tués sans reprise de conscience. L'intervention comporte l'écartement des muscles vertébraux et, éventuellement, une laminectomie, gestes dont le porteur indique qu'ils exigeraient des soins post-opératoires lourds, raison qu'il donne pour ne pas réveiller les animaux. Il s'agit de valider le prototype d'une sonde de surveillance métabolique de la moelle épinière, destinée aux blocs opératoires humains. Le cochon est retenu pour l'épaisseur de ses vertèbres et une vascularisation médullaire proche de celle de l'humain, le porteur visant de jeunes adultes d'une quarantaine de kilos et précisant que "l'âge effectif des animaux est sans importance".
Objectifs
La moelle épinière (ME) représente l’entrée des informations sensorielles et la sortie des commandes motrices des membres et du tronc. Son atteinte par des traumatismes ou par des pathologies de nature inflammatoire ou neurodégénérative entraîne des conséquences sensorielles et motrices majeures qui affectent la qualité et l’espérance de vie des patients. La prise en charge des pathologies de la colonne vertébrale et de la ME nécessitent fréquemment de recourir à des interventions chirurgicales. Dans ce cas, le placement d’implants métalliques au plus proche de la ME, la correction de l’anatomie de la colonne vertébrale ou la chirurgie directe de la ME comportent un risque significatif de complications neurologiques et de paralysie transitoire ou définitive des membres. A ce jour, le monitoring des Potentiels Évoqués (PE) somesthésiques est la seule technique per-opératoire disponible qui permet d’avoir des informations indirectes sur l’état fonctionnel de la ME et donc la stabilité de sa fonction. Cependant, cette méthode ne permet pas toujours d’identifier un dysfonctionnement métabolique précoce, notamment liées à des phénomènes vasculaires, avant que les fonctions neurologiques ne soient affectées. Dans ce contexte, le projet dans lequel s’intègre la présente demande, a pour objet la conception et l’expérimentation d’un nouveau dispositif médical pour le suivi métabolique de la ME en période per-opératoire lors d’une chirurgie rachidienne. Comme spécifié auparavant, le chirurgien ne dispose, à l’heure actuelle, que d’une information indirecte et retardée sur la vitalité de la ME durant l’opération.
Bénéfices attendus
Le développement d’un outil de monitorage per-opératoire de la moelle épinière (ME) renforcera les moyens disponibles pour la communauté médicale et chirurgicale, nécessaire à identifier précisément les zones fonctionnellement à risque durant l’acte opératoire, mais aussi les zones atteintes après une lésion de la ME ou pour suivre leur évolution afin de mesurer l’effet de nouvelles approches thérapeutiques (chirurgicales, pharmacologiques ou de rééducation). A terme, un tel outil permettrait pour le chirurgien de disposer d’une cartographie de la perfusion sanguine de la moelle épinière et donc de définir ou de modifier en per-opératoire la stratégie chirurgicale (zones de « moindre danger »).
Procédures
Les animaux sont soumis à une intervention chirurgicale réalisée en bloc opératoire sur champ stérile sous anesthésie générale et antalgie adaptée pendant toute la durée de la procédure, avec un recueil de données avec une sonde non invasive placée sur les vertèbres. L’ensemble de l’acte chirurgical et des mesures seront réalisés sur une période d’une journée, avec un temps d’anesthésie estimé à 4 heures : l’abord chirurgical est estimé à 1 heure et le recueil des mesures à 3 h sur animal vivant anesthésié. L'animal est mis à mort en fin de procédure, sans réveil d'anesthésie.
Impact sur les animaux
Etant donné la mise à mort de l’animal à la fin de l’expérimentation, les nuisances ou effets indésirables attendus sont inexistants, mise à part l’opération chirurgicale en elle-même qui sera encadrée par un protocole d’anesthésie et d’antalgie adapté permettant, comme chez l’homme, de réaliser un acte chirurgical dans des conditions adaptées et non délétères pour l’animal. Une possible réaction allergique à l’une des substances chimiques (anesthésie, stimulation) est toutefois toujours envisageable et conduire à une euthanasie anticipée.
Devenir
Tous les animaux inclus dans l'étude sont mis à mort sans réveil, directement à la fin de la procédure pour éviter les douleurs post-opératoires. De plus, l’abord chirurgical avec l’écartement des muscles vertébraux et la réalisation d’une potentielle laminectomie nécessiteraient des soins post-opératoires conséquents et source de nuisances pour l’animal.
Remplacement
Le principe de 3R est au cœur de ce projet de recherche. L’un des objectifs d’une thèse réalisée par un doctorant du laboratoire, préalable à ce travail, est de proposer aux concepteurs de dispositifs médicaux des outils pour aider à la réduction du nombre d’expérimentations, grâce au prototypage virtuel. Pour le moment, le remplacement est malheureusement encore une perspective lointaine. En effet, aucun protocole in-vitro ou ex-vivo ne permet de reproduire fidèlement les conditions rencontrées au bloc opératoire, en particulier concernant la nature des tissus vivants et des flux sanguins. De plus, le bruit physiologique et l’ensemble de signaux parasites de l’environnement sont à considérer, sans oublier l’effet que peut avoir l’emploi des substances pharmacologiques, etc. Une première phase de test in-vitro sur banc d’essai est en cours et ramène des informations incomplètes, bien que précieuses. Des tests sur animaux sont donc inéluctables, afin notamment de calibrer nos modèles. En effet, différents biais (dans les propriétés optiques, notamment) sont présents dans ces modèles par rapport à la réalité de tests sur animaux (coagulation du sang, changement des propriétés des os suite à son retrait post-mortem, etc.). Sans expérimentation in-vivo, la validation du prototype de la sonde ne pourra être réalisée de manière certaine et son application chez l’homme ne pourra pas être entreprise. Le cochon représente le modèle animal le plus proche de l’homme en termes d’anatomie vertébrale et concernant son système cardiovasculaire.
Réduction
Nous avons d’ores-et-déjà réalisé une validation expérimentale informatique de la sonde à l’aide de logiciels/programmes développés au sein de notre laboratoire. De plus, nous avons réalisé des mesures préliminaires sur banc in-vitro. Enfin, des outils statistiques ont permis de s’assurer de la validation statistique de notre recueil futur. La validation du prototype est donc réalisée à ce jour 1) de manière informatique expérimentale et 2) in-vitro sur banc d’essai et 3) de manière statistique permettant d’envisager des résultats concluants in-vivo. Afin de limiter le nombre d’animaux, nous envisageons seulement deux (2) expérimentations pour la première phase de test du prototype de la sonde. Cela nous permettra, en premier lieu, de valider l’usage de la sonde en condition in-vivo par l’acquisition de valeurs de bases de monitorage de la ME, puis de s’assurer de la reproductibilité des mesures en comparant les jeux de données et de la viabilité en conditions in-vivo du prototype. Dans un deuxième temps, si la première phase in-vivo est concluante, une nouvelle série d’expérimentations sur un lot de de huit (8) animaux sera effectuée, sur une période de trois (3) ans, pour répondre notamment au caractère statistique et envisager le passage à l’homme.
Raffinement
Avant expérimentation, les animaux seront maintenus en groupes sociaux pour assurer les meilleures conditions de confort adaptées à leur espèce, dans des boxes avec des copeaux de bois au sol et enrichis avec des jouets en plastique et quelques friandises (e.g. morceaux de pommes). Durant toutes les expérimentations, les animaux seront maintenus sous anesthésie générale, avec administration d’antalgiques puissants (fentanyl IV), tout au long de la procédure et mis à mort sans réveil. Pendant toute la procédure, les principaux paramètres vitaux (température corporelle, fréquence cardiaque, pression télé-expiratoire en oxygène, etc.) seront monitorés par un appareillage conventionnel. La survenue de marqueurs d'une dégradation majeure de la condition de l'animal amènera à une euthanasie anticipée. Celle-ci n’est pas attendue compte tenu de la surveillance de l’animal par un vétérinaire anesthésiste étant en capacité de réagir si besoin.
Choix des espèces
L’objectif de cette expérimentation chez le gros animal est de confirmer le principe de fonctionnement et la pertinence du dispositif développé pour une utilisation future sur l’humain. Certaines mesures avec le dispositif sont fortement contraintes par l’épaisseur des os et les dimensions des vertèbres. Elles doivent donc absolument être confrontées à des conditions proches de celles observées chez l'humain, que l’on retrouve chez le porc spécifiquement vis-à-vis de l’anatomie de ses vertèbres. De plus, le porc possède un système cardio-vasculaire proche de l’humain, avec une cartographie des artères responsables de l’alimentation sanguine de la ME analogue. Nous visons de jeunes animaux, adultes, d'une quarantaine de kilogrammes. L'objectif est d'avoir une ME anatomiquement proche de celle de l'homme. L'âge effectif des animaux est sans importance.