Cochons
Etude de l’hemodynamique cérébrale après une réanimation par circulation extracorporelle par rapport à une réanimation conventionnelle dans un modèle porcin d’arrêt cardiaque
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Aucun de ces cochons ne se réveillera de l'anesthésie. 36 cochons juvéniles de 30 kilos vont être utilisés, opérés puis tués sans retour à la conscience, dans un modèle que le porteur juge trop sévère pour autoriser un réveil. On leur provoque un arrêt cardio-respiratoire, puis on les réanime soit par compressions thoraciques et adrénaline, soit par circulation extracorporelle, avec des prises de sang tout au long, pour comparer ce que devient l'irrigation de leur cerveau. Le porteur reconnaît que des échecs de réanimation et des hypotensions sont possibles "compte tenu de la difficulté du modèle", et prévoit d'arrêter la réanimation si la circulation ne repart pas après plusieurs minutes.
Objectifs
L’arrêt cardiaque est un enjeu majeur de santé publique, à l’origine de 46 000 décès chaque année en France. La réanimation cardio-pulmonaire d’un arrêt cardiaque repose sur des compressions thoraciques ainsi que l’injection d’un médicament vasopresseur : l’adrénaline. L’utilisation de ce médicament améliore certes la survie globale, mais serait potentiellement responsable d’aggravation des lésions neurologiques induites par l’arrêt cardiaque. Au vu de ces considérations, une autre stratégie de réanimation cardio-pulmonaire a été proposée chez certains patients. Elle consiste au déploiement rapide d’une oxygénation par la circulation extracorporelle (ECMO), permettant de remplacer artificiellement les fonctions cardiaque et pulmonaire. Le recours tardif à cette stratégie de réanimation cardio-pulmonaire extracorporelle a récemment montré une amélioration de la survie avec devenir neurologique favorable en comparaison à une réanimation cardiopulmonaire conventionnelle avec adrénaline. Cependant, l’impact sur l’hémodynamique cérébrale d’une réanimation cardio-pulmonaire sans adrénaline et avec seulement une circulation extracorporelle n’est pas connu à ce jour et sera donc l’objectif de cette étude. Pour cela, nous utiliserons un modèle porcin d’arrêt cardiaque sévère et nous comparerons les fonctions cérébrales chez des porcs ayant reçu soit une réanimation cardiopulmonaire conventionnelle avec injection d’adrénaline soit avec mise en place d’une circulation extracorporelle.
Bénéfices attendus
Nous évaluerons précisément l’impact sur les paramètres d’hémodynamique cérébrale soit au décours d’une réanimation cardio-pulmonaire conventionnelle avec adrénaline soit avec mise en place d’une circulation extracorporelle. Ainsi, cela permettra de comparer l’impact des effets de l’adrénaline utilisée à l’heure actuelle comme référence de réanimation cardio-pulmonaire face à la circulation extracorporelle, stratégie répandue dans la réanimation cardiopulmonaire tardive.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale , à un arrêt cardio-respiratoire puis à une réanimation cardiopulmonaire. Pour les groupes tests, la réanimation cardio pulmonaire sera suivie de la mise en place de la circulation extracoporelle à un débit sanguin constant. Des prélèvements sanguins sous anesthésie seront réalisés tout au long de la procédure.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les échecs de réanimation et des hypotensions sont possibles chez les animaux, compte tenu de la difficulté du modèle.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de protocole. La sévérité du modèle ne permet pas de réveiller les animaux.
Remplacement
L’arrêt cardiaque induit une dysfonction de plusieurs organes après la réanimation. Le caractère intégratif de l’affection ne permet donc pas de la reproduire in vitro ou in silico (absence de Remplacement possible). L’étude de médicaments ou dispositif permettant de lutter contre ses séquelles doit se faire in vivo, en utilisant des animaux à des fins scientifiques.
Réduction
Le critère de jugement principal sera le débit carotidien, reflet du débit cardiaque. En considérant une différence dans le groupe « réanimation conventionnelle avec adrénaline » et dans les deux groupes « réanimation extracorporelle précoce et ultra-précoce », le calcul a été déterminé par une approche statistique. Ce calcul permet d’utiliser le nombre d’animaux le plus faible possible pour conduire le projet présenté. Les valeurs estimées de débit carotidien mentionnées sont issues de travaux antérieurs.
Raffinement
Dès leur arrivée à l’animalerie, les animaux seront hébergés dans des boxes avec des copeaux de bois au sol et enrichissement avec des jouets en plastique. Les animaux seront maintenus sous anesthésie générale, avec administration d’antalgiques puissants, tout au long de la procédure. Si la pression de perfusion artérielle diastolique est basse pendant la réanimation cardiopulmonaire ou en cas d’absence de reprise de la circulation spontanée après plusierus minutes après le bolus d'adrénaline ou la mise en place de la circulation extracorporelle, la réanimation cardiopulmonaire sera interrompue.
Choix des espèces
Notre choix s’est porté sur l’espèce porcine compte tenu de sa proximité avec l’homme au vu de sa masse corporelle, de son anatomie cardiaque et des valeurs usuelles des paramètres hémodynamiques systémiques et cérébraux. Porcs juvéniles de 30 kg car ce poids est utilisé pour les modèles d'arrêt cardiaque chez le porc.
Evaluation de la biodisponibilité de différents Polluants Organiques Persitants (POPs) du sol afin d’étalonner des méthodes alternatives in vitro
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Un porcelet de deux mois a un tube digestif comparable à celui d'un enfant de trois ans : c'est à ce titre que 140 porcelets sevrés depuis une semaine vont être utilisés, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous tués à l'issue. Ils ingèrent des boulettes contenant environ deux grammes de sol pollué aux PCB, aux HAP ou à la chlordécone, enfermés seuls deux heures pour que l'ingestion soit contrôlée, puis vingt-quatre heures avant la mise à mort pour que leur urine soit recueillie individuellement. Leur foie, leur tissu adipeux et leurs surrénales sont prélevés après la mort pour y doser les polluants. Le projet contamine ainsi des porcelets afin d'étalonner des tests in vitro que le porteur présente comme devant ensuite réduire "très significativement" l'usage des méthodes in vivo.
Objectifs
Pour prédire la biodisponibilité orale des POPs dans les sols, plusieurs consortiums ont développé différents tests de digestion in vitro pour estimer la bioaccessibilité orale. Ces tests simulent les mécanismes et les conditions physiologiques de la digestion de l'animal producteur de denrées alimentaires ou de l'Homme, en particulier les processus physico-chimiques appliqués par le système gastro-intestinal. Ces tests permettent d'évaluer l'intensité des transferts à l'Homme et font partie de la méthodologie reprise en évaluation quantitative des risques sanitaires liée à la gestion des sites et sols pollués. Cependant de nombreuses publications dénotent de résultats mitigés en terme de comparaison avec l'in vivo, contrairement à certains éléments traces métalliques pour lesquels un test standardisé existe. L'enjeu du projet BORG est de développer des tests de bioaccessibilité in vitro aptes à prédire la biodisponibilité orale de trois familles de POPs dans les sols (PCBs, HAPs et chlordécone), en comparaison à la biodisponibilité mesurée in vivo qui est l'objet de cette demande et de préciser les conditions de son utilisation et de tester son utilité dans d'autres contextes d'évaluation des risques. Le projet fait partie de l'approche ONE HEALTH qui relie la santé de l'environnement, des animaux et des humains. L'objectif est de créer une méthode d'évaluation des risques que les professionnels pourront utiliser sur les sites et sols pollués.
Bénéfices attendus
La mise au point de modèles in vitro fiables pour évaluer les risques sanitaires sur des sites et sols pollués permettra aux acteurs de reduire très significativement l'utilisation des méthodes in vivo sans pour autant compromettre la fiabilité des résultats de ces évaluations, aujourd'hui trop approximatives pour assurer la sécurité sanitaire concernant les POPs.
Procédures
Les porcelets seront pendant environs 2h contenus dans des compartiments afin de contrôler finement leur exposition aux sols ou huiles (témoins) étudiés. Lors de la dernière journée d'expérimentation, les animaux seront également en claustration dans les compartiments individuels pendant 24h pour assurer la collecte individuelle de l'urine.
Impact sur les animaux
Les animaux seront exposés à des doses de contamination très faibles, bien en dessous du seuil à partir duquel on commence à observer des ffets sur la santé. Par ailleurs, nous menons ce type d'étude depuis plus d'une décennie et nous n'avons jamais rencontré d'effets négatifs sur la santé des animaux mis en essai. Les éventuelles sources de stress pour les animaux seront le transport pour rejoindre notre animalerie dans un véhicule conforme à la réglementation ainsi que les claustrations temporaires. En effet, nous sépareront temporairement les animaux en compartiments individuels pour nous assurer de l'ingestion complète de la boulette d'aliment contenant environ 2g de sol (ou d'huile) à étudier. Cette séparation peut perturber les animaux, notamment lors de la période d'adaptation. Néanmoins, l'accoutumance à cette séparation temporaire est par expérience très rapide (environ 3 jours). De plus, les animaux seront maintenus en compartiment individuel également les 24h dernières heures précédant la mise à mort dans les mêmes conditions afin de collecter l'intégralité de l'urine à l'échelle individuelle en dessous de chaque compartiment de la cage. Dans chacun des deux cas, les interactions interindividuelles seront maintenues par un contact visuel, olfactif et auditif pendant cette période.
Devenir
En raison des prélèvements envisagés (foie, tissu adipeux surrénal), la mise à mort est rendu nécessaire.
Remplacement
Si des tests pharmaceutiques in vitro sont utilisés en laboratoire et en industrie pour étudier la biodisponibilité de nombreuses molécules, cette méthode n'est que peu éprouvée concernant les polluants organiques qui peuvent être présents dans les sols. Il est donc indispensable, que de tels tests in vitro soient validés par comparaison avec des études in vivo afin d'atteindre le niveau de fiabilité nécesssaire avant leur utilisation pour une évaluation des risques sanitaires. Ainsi, ce travail vise à remplacer à terme des expérimentations in vivo sur ce type de problématiques par des tests in vitro adaptés aux POPs.
Réduction
La biodisponibilité relative compare la fraction du contaminant assimilée lorsque le sol la véhicule, comparativement à la fraction assimilée lorsqu'apportée sous une forme de référence (huile alimentaire pour les POPs). La première partie de l'expérience consistera à évaluer la linéarité de la dose-réponse (c'est-à-dire la relation liant la dose ingérée de contaminant par jour et par kg de poids corporel par rapport aux concentrations mesurées dans les tissus cibles) par un contrôle statistique. Lorsque la linéarité est respectée, un simple rapport entre la réponse des concentrations dans les tissus cibles obtenue après une exposition aux contaminants via le sol ou via l'huile sera utilisé afin d'en dériver une estimation de la biodisponibilité relative. La linéarité de la réponse a été préalablement établie pour les PCBs et la chlordécone mais pas encore pour les HAPs. Ainsi, la première partie du projet consistera à établir le domaine de linéarité de la réponse suite à une exposition à des doses croissantes d'HAPs et une deuxième partie consistera ensuite à évaluer la biodisponibilité relative des PCBs, HAPs et de la chlordécone présents dans des sols choisis pour leurs caractéristiques variées, par comparaison à la biodisponibilité obtenue lorsque ces contaminants sont véhiculés par l'huile (vecteur de référence). La biodisponibilité relative obtenue in vivo pour ces sols servira comme valeur de référence pour améliorer les tests de bioaccessibilité in vitro des différents partenaires du projet.
Raffinement
Les animaux seront logés dans des conditions réglementaires d'hébergement avec une possibilité de les séparer temprairement (2h) dans des compartiments pour la distribtion des boulettes d'exposition (cf. plus haut). Pendant cette période de claustration, les intercations sociales interindividus seront préservées par des contacts visuels, olfactifs et auditifs. Les animaux ont accès à l'eau ad libitum. Au delà de ces conditions, un contrôle quotidien sera réalisé. Un enrichissement sera réalisé par des cordes en chanvre BIO suspendues dans les cages. Le passage d'une musique douce permettra de réduire leur sensibilité aux bruits, très marquée chez les porcins.
Choix des espèces
Les tests de biodisponibilité des POPs évaluent le risque sanitaire pour la catégorie d'individus la plus sensible : l'enfant de 3 ans d'âge. La similitude de la physiologie digestive, du type d'alimentation entre porc et Homme ainsi que de la maturité du tractus digestif d'un porcelet de 2 mois d'âge correspondant à celle d'un enfant d'environ 3 ans d'âge, en font un modèle de prédilection pour ce type d'étude. Ainsi le modèle porcelet est utilisé pour mimer l'enfant qui est le modèle de référence pour évaluer la biodisponibilité des POPs chez l'Homme. Les porcelets seront recrutés une semaine après le sevrage, c'est à dire à 42 jours. Les animaux entreront en procédure expérimentale après 1 semaine d'acclimatation. Cet âge représente un compromis entre la bonne tenue des expérimentations et le développement approprié du porcelet.
Effets de l’incorporation de luzerne dans la ration des porcs sur leur santé et leur croissance
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Ouvrir à la filière luzerne un marché porcin qu'elle ne pénètre presque pas : 360 cochons vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger pour 324 d'entre eux et modéré pour 36. Vingt-quatre truies subissent une prise de sang et une fouille rectale pouvant durer dix minutes une semaine avant la mise bas, et 36 porcelets des prélèvements de sang et de fèces au sevrage puis un mois plus tard. Ces 36 sont tués un mois après le sevrage pour prélever leurs contenus digestifs ainsi que des segments d'estomac et d'intestin. Les autres reprennent le parcours d'élevage, les truies pour un nouveau cycle de reproduction et les porcs jusqu'à l'abattage commercial, un devenir que le classement réglementaire enregistre comme un retour à l'élevage.
Objectifs
En France, la luzerne déshydratée est aujourd’hui très peu utilisée en alimentation porcine, notamment du fait de la tension économique propre à ce marché et de l’apport énergétique moins important de la luzerne par rapport aux céréales. Les ventes sur ce marché sont estimées à moins de 500 tonnes en 2022. Cependant, elle constitue un ingrédient d’intérêt pour la santé et le bien-être des porcs aux différents stades d’élevage, sujets de plus en plus au cœur des attentes sociétales et des préoccupations politiques. De surcroît, la luzerne est riche en protéines, et elle peut constituer un levier pour renforcer l’autonomie protéique de cette filière encore fortement déficitaire. Aujourd’hui, le manque de connaissances sur l’intérêt de la luzerne pour l’alimentation porcine freine son incorporation aux formules d’aliments. Son usage reste souvent limité à l’alimentation de la truie gestante. Aux autres stades d’élevage porcin, les bénéfices que pourraient apporter la luzerne pour améliorer la santé digestive et réduire les diarrhées et la mortalité précoce sont peu documentés. Des études scientifiques complémentaires sur le sujet sont nécessaires, afin de comprendre les impacts sur la santé et d’identifier les stades auxquels la luzerne apporte le bénéfice le plus conséquent, avec une approche transgénérationnelle, ce qui permettra à terme de développer des solutions alimentaires adaptées à la filière porcine. Ainsi, l’objectif du projet est de créer des connaissances nouvelles sur le bénéfice santé que la luzerne déshydratée peut apporter en alimentation porcine afin de permettre à la filière luzerne de pénétrer ce marché stratégique avec une approche « santé & bien-être ».
Bénéfices attendus
Selon la littérature scientifique, l’inclusion de luzerne déshydratée dans la ration des porcs favoriserait un écosystème microbien plus propice à la digestion des fibres : augmentation des populations microbiennes fibrolytiques tirant partie de la dégradation des fibres pour produire des composés énergétiques utilisés par le porc, modifications histologiques des muqueuses digestives favorisant sans doute l’absorption des nutriments, acidification moindre du contenu digestif, plus propice aux espèces bactériennes bénéfiques à l’animal... Les communautés bactériennes intestinales qui s’implantent chez le porcelet dans ses premières semaines de vie sont très similaires à celles de sa mère. Ainsi, l’implantation des fonctions digestives chez les porcelets est fortement dépendante de l’alimentation et de la santé digestive de la mère. L’amélioration de la santé des porcelets pourrait donc se faire par la mise en place précoce d’un microbiote contenant des espèces bactériennes bénéfiques à la santé de l’hôte. De plus en plus d’éléments laissent également présager que ce transfert pourrait commencer in utero et ainsi permettre une éducation du système immunitaire intestinal dès ce stade, aidant ainsi les porcelets à mieux s’adapter aux conditions environnementales dans lesquelles ils évolueront, en sélectionnant plus facilement les espèces bactériennes commensales de leur intestin. Nourrir la mère avec des matières analogues à celles qui seront utilisées dans l’alimentation future des porcelets pourrait ainsi réduire le stress sur l’écosystème intestinal induit par l’introduction de l’alimentation solide. Ainsi, on peut s’attendre à ce que les effets bénéfiques de la luzerne sur l’écosystème intestinal et la santé digestive des mères puissent être également bénéfiques chez les porcelets issus de mère nourries avec de la luzerne déshydratée. A notre connaissance, cette recherche des effets transgénérationnels par l’apport de luzerne n’a pas été étudiée. Cela fera l’objet d’une partie des travaux d'un projet plus vaste, ayant pour but d’évaluer si l’incorporation de luzerne à tous les stades d’élevage permet d‘améliorer la santé à la fois des mères et de leur progéniture de façon plus importante qu’une incorporation à certains stades uniquement.
Procédures
Les porcs et les truies sont nourris avec des régimes adaptés à leur stade physiologique et distribués à volonté, à l'exception des truies gestantes pour lesquelles l'état d'adiposité nécessite d'être contrôlée avant mise-bas. Ces régimes contiennent une proportion de luzerne, cette matière première étant connue depuis longtemps en production porcine bien que peu utilisée, elle ne pose pas de problème lorsqu’elle est ajoutée à l’alimentation des porcs. Les pesées d'animaux se font avec une mise à jeun de quelques heures. L'eau reste disponible sans restriction pendant cette période de mise à jeun. Des prises de sang et des prélèvements de fèces sont effectués sur les 24 truies de l'étude, une semaine avant mise-bas. 36 porcs sont sélectionnés au sevrage sur lesquels sont effectués des prélèvements de sang et de fèces au sevrage puis après 1 mois de post-sevrage. Ces 36 porcs sont euthanasiés à ce dernier stade afin de prélever des contenus digestifs et des segments des tissus digestif et stomacale.
Impact sur les animaux
La luzerne a déjà été incorporée dans l'alimentation des porcs et ne présente aucun risque pour les animaux. Des précautions sont prises pour les prélèvements de sang et de fèces. Les prises de sang doivent être rapides afin de limiter la douleur pour les animaux. La durée d'intervention est limitée à 1 minute. Pour toute prise de sang, il y a un risque de saignement au niveau du point de ponction. Celui-ci sera contré par une compression à la suite du prélèvement. Tous ces prélèvements sont réalisés par des personnes spécialisées de façon à ce que la durée d'intervention soit la plus réduite possible. Les opérations de prélèvements de fèces sur les truies et les porcelets nécessitent d'obtenir des quantités de fèces suffisantes. Une fouille sera réalisée sur les truies par un personnel habitué à ce prélèvement sans qu'il y ait besoin de contenir les animaux. La durée maximale de fouille sera de 10 mn. Les porcelets seront déplacés de leur case et placés dans un chariot en attendant qu'ils défèquent. Les truies seront également sorties de leur case.
Devenir
A l'exception des 36 porcs euthanasiés un mois après sevrage, tous les porcs et les truies de cette étude suivent un parcours habituel de production d'élevage. Les truies sevrées à l'issue de l'étude sont réintroduites dans le troupeau et suivent un nouveau cycle de reproduction. Les porcs conservés en post-sevrage et en engraissement continuent leur parcours d'élevage.
Remplacement
Cette étude vise à proposer des solutions nutritionnelles face à différents problèmes rencontrés en production porcine : santé digestive des porcs après sevrage, intégrité de la muqueuse stomacale en engraissement, autonomie protéique. Cette étude ne peut être menée que sur l'animal concerné et dans des conditions d'élevages conventionnelles afin que l'effet potentiel de la luzerne soit précisément évalué.
Réduction
Le nombre d'animaux mis en œuvre pour l'étude est réduit au minimum en ce qui concerne les prélèvements (24 truies et 36 porcs) : soit 12 truies par régime en gestation-lactation et 6 porcs par régime de la naissance à la fin de l'engraissement. Ce nombre d'animaux a été déterminé par une approche statistique.
Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions conventionnelles d'élevage de production. Des prises de sang sur les porcelets et les truies sont effectuées en veillant à ce que la durée de contention soient limitées au maximum (moins d'une minute par animal). La durée de prélèvement des fèces sera limitée à 10 mn. Au sevrage, les porcelets sont pris dans les bras en position allongée et le ventre vers le haut. Les personnes en charge des prises de sang sont en outre des personnes habituées à ce type de prélèvement. Les porcs euthanasiés après 1 mois de post-sevrage sont anesthésiés au préalable. Au cours de l'étude, si l'un des points limites suivants (dyspnée, toux, hyperthermie, difficultés pour se déplacer, anorexie de plus de 24h, apathie, perte d'état général) est observé, un traitement adapté peut être mis en place en accord avec le vétérinaire de la station expérimentale. Si un traitement individuel injectable suffit, les animaux pourront être conservés dans l'étude, sinon ils seront exclus et placés en infirmerie.
Choix des espèces
Il s'agit de mesurer des performances zootechniques (vitesse de croissance et indice de consommation) ainsi que de possibles améliorations de santé digestive et d'autonomie protéique dans des conditions conventionnelles d'élevage. Les truies et les porcs recevront des régimes alimentaires adaptés à leurs besoins nutritionnels avec seulement un facteur de variation concernant l'incorporation de luzerne dans leur ration. Les truies seront suivies pendant un cycle complet de reproduction (gestation et lactation). Les porcs seront suivis dès leur naissance jusqu'à leur abattage en conditions commerciales.
Validation pré-clinique d’un nouveau système de monitorage continu du débit cardiaque dans un modèle porcin de circulation extra-corporelle. EU 2/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Dix cochons de 50 kg sont canulés pour être branchés sur une machine de circulation extracorporelle, puis une sonde est poussée jusque dans leur cœur sous radioscopie, avant trois heures de modulations du débit. Ils sont opérés sous anesthésie profonde et tués avant tout réveil, leur réhabilitation étant qualifiée d'"éthiquement inenvisageable". Le choix du cochon est justifié par un volume sanguin et une anatomie cardio-pulmonaire comparables à ceux de l'humain, la taille de l'animal devant permettre d'y implanter le circuit d'assistance. Le porteur décrit malgré tout une salle de réveil, une surveillance continue des paramètres vitaux après l'intervention et la détection rapide de tout signe de détresse.
Objectifs
En réanimation, il est souvent nécessaire de mesurer en continu la quantité de sang pompée par le cœur (débit cardiaque) car cela permet d’assurer que l’oxygène circule bien et que les organes reçoivent ce dont ils ont besoin. Cette mesure devient particulièrement difficile quand les patients sont sous ECMO, une machine qui prend le relais du cœur et/ou des poumons. Il existe deux types d’ECMO : ECMO VA (veino-artérielle) : remplace à la fois le cœur et les poumons (utilisée quand le cœur est en défaillance) et ECMO VV (veino-veineuse) : remplace uniquement les poumons (utilisée quand seuls les poumons sont défaillants). Jusqu’à présent, les techniques de mesure du débit cardiaque reposaient sur une méthode appelée thermodilution, mais cette méthode perd en fiabilité chez les patients sous ECMO, car la circulation artificielle perturbe les mesures. Une nouvelle sonde est apparue sur le marché qui mesure le débit cardiaque d’une façon différente : en analysant directement les ondes de pression à l’intérieur du cœur. Cela permet d’éviter les limites de la thermodilution et d’obtenir un suivi plus fiable, que ce soit sous ECMO VA ou VV. L’objectif de cette étude est donc de tester cette nouvelle sonde pour vérifier : Si les mesures qu’elle fournit sont cohérentes avec celles des méthodes classiques (thermodilution et échographie). Comment elle réagit quand on modifie le débit de l’ECMO. Comment elle réagit quand le débit du cœur lui-même change.
Bénéfices attendus
Cette étude sur modèle porcin serait la première à confirmer la validité d'une mesure continue du débit cardiaque par une méthode invasive s'affranchissant de la thermodilution. - Elle permet de valider dans une étude pré clinique une nouvelle génération de sonde de débit dans une population sous ECMO - Elle apportera une solution pour le monitorage continu des patients sous ECMO (qui était jusqu'alors considérée comme impossible). Jusqu'ici le monitorage du débit cardiaque sous ECMO imposait la réalisation d'une echocardiographie au lit du malade ce qui imposait (i) d'avoir cette compétence (échographie) et (ii) prenait un temps de mesure. Au total, la mise à disposition d'un outil validé pour le monitorage du débit cardiaque sous ECMO VA et VV permettra d'optimiser la prise en charge des malades, de mieux titrer les thérapeutiques.
Procédures
Les cochons auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation (durée 2 minutes) à l'animalerie (établissement 2). Les expérimentationsont lieu dans l'établissement 1 :une perfusion intraveineuse sera posée (2minutes) afin de permettre une anesthésie générale. A partir de ce moment, les animaux seront sous anesthésie profonde. L'assistance circulatoire sera installée (durée 30 minutes) sans chirurgie. La sonde de monitorage du débit cardiaque sera placée sous radioscopie (30min). Les modulations du débit d'ECMO et du débit cardiaque seront réalisées sur une période de 3h. L'animal est sous anesthésie générale durant toute l'étude.
Impact sur les animaux
Les injections intra-musculaires d'anxiolytiques peuvent induire un stress léger et une courte douleur (quelques secondes). La contention de l'animal et l'installation d'une voie veineuse périphérique peut induire un stress modéré et une douleur légère. Une perte de sang modérée peut avoir lieu lors de la pose des canules.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure car leur réabilitation serait éthiquement inenvisageable.
Remplacement
Ce catheter nouvelle generation offre une nouvelle modalité de mesure du débit cardiaque par analyse du contour de l'onde de pouls intra cardiaque. Cette méthode innovante s'affranchit de la thermodilution et apparait être une solution pertinente pour le monitorage du débit cardiaque en continu des patients sous ECMO. Les modèles in vitro ou informatiques ne permettent pas de reproduire de manière fidèle ces interactions systémiques. L'intérêt du modèle porcin est qu'il reproduit fidèlement le débit système cardiovasculaire de l'homme et que sa taille est compatible avec l'implantation du système ECMO.
Réduction
Le modèle d'ECMO est déjà maitrisé par notre équipe ce qui permet de s'affranchir d'une mise au point du modèle. Le nombre d'animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Ainsi, il ressort que 5 animaux par groupe seront nécessaires
Raffinement
Les animaux sont hébergés en petits groupes pour réduire leur stress et leur angoisse. Leur environnement est aménagé avec des jouets (balles, cordes) pour les stimuler et favoriser leur bien-être. Avant le début de l'expérience, ils ont une période d'acclimatation d'au moins sept jours pour s'habituer à leur nouveau cadre de vie et réduire le stress. Avant l'intervention, on leur donne des médicaments pour les détendre et pour soulager la douleur afin de les manipuler sans qu'ils aient peur ou soient soumis à des traitements douloureux. Durant l'expérience, les animaux sont sous anesthésie et analgésie profonde, et leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, respiratoire, pression artérielle) sont surveillés en continu. Si un signe de douleur ou de réveil apparaît, les médicaments sont ajustés immédiatement pour garantir leur confort. Après l'intervention, les animaux sont placés en salle de réveil où ils sont surveillés de manière continue. Leur état et leurs paramètres vitaux sont suivis de près pour détecter rapidement toute anomalie ou signe de détresse. Des points limites à chaque étape du protocole ont été établis.
Choix des espèces
Le choix du porc comme modèle animal et le stade préclinique de cette étude sont justifiés par la nécessité de pouvoir mettre en place une assistance circulatoire et le modèle de détresse respiratoire. Les cochons adultes présentent en effet un volume de sang circulant et une anatomie cardio-pulmonaire comparables à celle de l'humain, ce qui nous permettra de valider nos observations pour envisager des études randomisées chez l'humain par la suite. Cette démarche est essentielle pour faire progresser la recherche médicale, améliorer les traitements et garantir la sécurité des thérapies avant leur application clinique. Un animal adulte de 50kg a été choisi afin de reproduire la prise en charge d'un patient adulte à l'hôpital.
Innocuité et efficacité de produits d’immunocastration chez le porc
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Système urogénital
Injectés jusqu'à deux fois par semaine et prélevés jusqu'à une fois par jour, sur animaux vigiles, 250 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Les produits testés sont des candidats à l'immunocastration et peuvent provoquer gonflements, abcès, fièvre, perte de poids et baisse d'activité. Le porteur présente l'ensemble comme un "raffinement majeur" et une démarche en faveur du bien-être des animaux non-humains destinée à remplacer la castration chirurgicale, tout en écrivant que les nuisances liées au produit sont "difficilement estimables" et que le projet vise justement à les identifier. Il estime que 80 % des porcs seront mis à mort et 20 % réutilisés, sans pouvoir dire à l'avance combien seront gardés vivants.
Objectifs
Le projet d'immunocastration chez le porc vise à développer une alternative à la castration chirurgicale des porcs, une pratique encore largement répandue malgré l'utilisation d'anesthésie et d'analgésie, et qui demeure une source significative de douleur, de stress et d'atteinte au bien-être animal. L'approche proposée repose sur une immunocastration innovante permettant d'obtenir une suppression de la fonction testiculaire sans intervention chirurgicale. Cette technologie constitue un raffinement majeur par rapport aux méthodes actuelles, puisqu'elle élimine la mutilation, réduit la souffrance et améliore significativement les conditions de vie des animaux concernés. Les ojectifs de ce projet sont : - évaluer l'efficacité biologique de nouveaux candidats à court et moyen terme - caractériser leur profil de sécurité et de tolérance (innocuité). Ce projet est une étape essentielle pour sélectionner les prototypes les plus pertinents, dans une logique de réduction du nombre d'animaux utilisés dans les étapes de développement ultérieures et dans la perspective de proposer une alternative crédible et éthique à la castration chirurgicale. Ce projet s'inscrit dans une démarche de remplacement d'une pratique d'élevage invasive par une alternative biologique plus respectueuse du bien-être animal, ce qui constitue la justification éthique centrale du projet. Le comité scientifique à l'initiative de ce projet a estimé l'utilisation de 50 porcs en moyenne par étude pour répondre aux objectifs (nombre basé sur la littérature existante sur l'immunocastration et sur les résultats des études pilotes internes réalisées en amont). En moyenne, 1 étude par an sera réalisée, d'où l'utilisation sur 5 ans d'un maximum de 250 porcs. Le choix d'une étude par an reflète la durée nécessaire pour administration, suivi biologique, analyses et interprétation des résultats avant le lancement de l'étude suivante. Ce rythme garantit également la possibilité d'ajuster les prototypes ou les concentrations en fonction des résultats précédents. Les animaux seront répartis de la manière suivante : 10-14 animaux par modalité active / prototype testé (4 maximum), 10 animaux pour le témoin positif si utilisé, 10-12 animaux pour le témoin véhicule.
Bénéfices attendus
Obtenir les informations nécessaires pour le développement de nouveaux produits d'immunocastration : identifier les effets indésirables potentiels, définir une dose sûre, vérifier que le produit agit bien sur la cible visée.
Procédures
Les animaux seront soumis à différents types d'interventions : des injections et des prélèvements biologiques (sanguins ou autres). Le nombre d'interventions sera dépendant du protocole de l'étude mais chaque intervention sera de courte durée (quelques minutes maximum). Les interventions seront réalisées sur animaux vigiles. Un délai adapté au produit administré sera dispensé entre chaque injection. Un temps de récupération sera également dispensé entre chaque prélèvement sanguin ou autre prélèvement biologique. Ce temps de récupération sera réalisé conformément aux recommandations éthiques. Exemples : administrations = maximum 2 par semaine, durée = de quelques secondes à quelques minutes maximum ; prélèvements sanguins : maximum 1 par jour, durée = de quelques secondes à quelques minutes maximum.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les animaux sont les suivants : stress dû à la contention, stress dû aux injections et aux prélèvements, possibilité d'observation chez les animaux de réactions locales (gonflement, abcès...) et/ou générale (augmentation température, perte de poids, diminution de l'activité...) après les administrations. Les nuisances liées au produit utilisé sont difficilement estimable et ce projet vise à les identifier. Des effets indésirables peuvent être déjà connus ou attendus et dans ce cas le plan d'étude est adapté pour les prendre en compte et des points limites spécifiques peuvent être ajoutés.
Devenir
En fonction de l’étude et des groupes de traitement, des animaux pourront être gardés en vie si la réglementation l’autorise. Exemple : les animaux du groupe témoin (sans traitement, eau physiologique...) seront gardés en vie, sauf indication contraire des autorités ou nécessité de prélèvements post-mortem. Il n'est pas possible de savoir à l'avance exactement le nombre d'animaux qui seront mis à mort ou gardés en vie puisque c'est dépendant des groupes de traitement, de l'accord des autorités... Les nombres ont été estimés de la manière suivante : on a considéré que 80 pourcent des animaux seraient mis à mort et 20 pourcent réutilisés.
Remplacement
L’utilisation d’animaux dans le cadre de ce projet est scientifiquement indispensable, car aucun modèle in vitro ou in silico ne permet de reproduire de manière fiable la complexité des interactions endocriniennes, immunologiques et physiologiques impliquées dans la régulation de la fonction gonadique et de ses répercussions sur le comportement et la qualité de la viande. Par ailleurs, ce projet s’inscrit dans une démarche de remplacement d’une pratique d’élevage invasive par une alternative biologique plus respectueuse du bien-être animal, ce qui constitue la justification éthique centrale de l’étude.
Réduction
Les protocoles expérimentaux seront conçus de façon à minimiser le nombre d’animaux utilisés, conformément au principe de réduction. Le nombre d’animaux retenu s’appuie sur la littérature disponible concernant les essais d’immunocastration ainsi que sur les résultats d'une étude pilote interne. Ces données montrent qu’un effectif d’au moins 10 animaux par groupe constitue un compromis pertinent : il permet d’observer de manière fiable les tendances biologiques et cliniques recherchées, tout en limitant le nombre total d’animaux conformément au principe de réduction. Dans le cadre de cette preuve de concept, il s'agit de générer des données robustes permettant de sélectionner le ou les candidats les plus prometteurs pour des études ultérieures. L’effectif global de 50 animaux par étude (répartis entre les différents groupes expérimentaux et le témoin) a été dimensionné de façon à concilier la pertinence scientifique, la faisabilité opérationnelle et le respect du bien-être animal : 10-14 animaux par modalité active (4 maximum), 10 animaux pour le témoin positif si utilisé, 10-12 animaux pour le témoin véhicule. Pour cette phase pilote, les études fourniront principalement des analyses descriptives (moyennes, écarts-types, proportions, courbes temporelles) des paramètres suivants : mesures de testostérone, LH, taille testiculaire, androsténone/scatole dans le gras, réactions locales et histologie. Les effectifs retenus permettent des analyses exploratoires de ces variables et d’orienter la sélection du candidat le plus prometteur pour des études confirmatoires. Le nombre total de 50 animaux et la répartition proposée résultent d’un compromis entre : la nécessité scientifique d’obtenir une puissance suffisante pour détecter des effets biologiques cliniquement significatifs (proof-of-concept) ; la contrainte éthique de minimiser le nombre d’animaux utilisés (principe des 3R) en concentrant l’effort sur la détection d’effets nets à cette étape pré-clinique ; la contrainte opérationnelle (hébergement, logistique, analyses).
Raffinement
Méthodes de raffinement : 1) Tout au long de leur hébergement, les animaux auront des conditions d’hébergement adaptées et optimales (logement, environnement, alimentation, apport en eau, soins). Afin de les maintenir, les paramètres d’ambiance, l’aliment, l’abreuvement seront vérifiés quotidiennement. De plus, afin d’augmenter leur bien-être, les animaux seront hébergés collectivement dès que possible et disposeront d’un environnement enrichi. Si, selon les besoins, les animaux doivent être hébergés individuellement, ils auront un contact visuel et/ou olfactif avec leurs congénères et de l'enrichissement compensatoire. 2) Dans le but de repérer rapidement toute anomalie, les animaux seront suivis quotidiennement. Toute anomalie sera rapportée au vétérinaire qui jugera s’il est nécessaire de réaliser un examen clinique approfondi et interviendra dans le diagnostic, la prescription et mise en place d’un traitement thérapeutique adapté et/ou des soins divers, dans le but de soigner ou soulager l’animal. L’administration du traitement prescrit devra être réalisée par une personne habilitée, formée et expérimentée. Des points limites ont également été définis et seront appliqués 3) Surveillance accrue de l’animal durant les manipulations. 4) Une période d'acclimatation adaptée sera dispensée avant la 1ère administration et/ou prélèvement, afin de permettre aux animaux de s'adapter à leur environnement et de s'assurer de leur bon état de santé. La période d’acclimatation doit commencer le plus tôt possible après la mise en place des animaux et doit durer au minimum 4 jours. Il est fortement recommandé que cette période dure au moins 7 jours. Toute période d’acclimatation inférieure à 4 jours doit être justifiée par le directeur d'étude et validée par la Structure en Charge du Bien-Être Animal.
Choix des espèces
Le porc est l'espèce cible des produits à tester. De la naissance à l’âge adulte selon le produit utilisé et l’âge recommandé pour celui-ci. Les animaux inclus seront représentatifs de la population cible du produit testé.
Validation pré-clinique d’un nouveau système de monitorage continu du débit cardiaque dans un modèle porcin de circulation extra-corporelle. EU 1/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Dix cochons adultes d'environ 50 kg reçoivent une assistance circulatoire par ECMO, puis une sonde de mesure du débit cardiaque placée sous radioscopie, avant trois heures de modulations du débit de la machine et du cœur. Ils sont opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil. Le porteur juge leur réhabilitation "éthiquement inenvisageable", la finalité étant de valider une sonde déjà commercialisée pour le suivi de patients sous ECMO. La rubrique raffinement décrit pourtant un placement en salle de réveil et une surveillance continue des paramètres vitaux après l'intervention, alors qu'aucun de ces cochons ne se réveille.
Objectifs
En réanimation, il est souvent nécessaire de mesurer en continu la quantité de sang pompée par le cœur (débit cardiaque) car cela permet d’assurer que l’oxygène circule bien et que les organes reçoivent ce dont ils ont besoin. Cette mesure devient particulièrement difficile quand les patients sont sous ECMO, une machine qui prend le relais du cœur et/ou des poumons. Il existe deux types d’ECMO : ECMO VA (veino-artérielle) : remplace à la fois le cœur et les poumons (utilisée quand le cœur est en défaillance) et ECMO VV (veino-veineuse) : remplace uniquement les poumons (utilisée quand seuls les poumons sont défaillants). Jusqu’à présent, les techniques de mesure du débit cardiaque reposaient sur une méthode appelée thermodilution, mais cette méthode perd en fiabilité chez les patients sous ECMO, car la circulation artificielle perturbe les mesures. Une nouvelle sonde est apparue sur le marché qui mesure le débit cardiaque d’une façon différente : en analysant directement les ondes de pression à l’intérieur du cœur. Cela permet d’éviter les limites de la thermodilution et d’obtenir un suivi plus fiable, que ce soit sous ECMO VA ou VV. L’objectif de cette étude est donc de tester cette nouvelle sonde pour vérifier : Si les mesures qu’elle fournit sont cohérentes avec celles des méthodes classiques (thermodilution et échographie). Comment elle réagit quand on modifie le débit de l’ECMO. Comment elle réagit quand le débit du cœur lui-même change.
Bénéfices attendus
Cette étude sur modèle porcin serait la première à confirmer la validité d'une mesure continue du débit cardiaque par une méthode invasive s'affranchissant de la thermodilution. - Elle permet de valider dans une étude pré clinique une nouvelle génération de sonde de débit dans une population sous ECMO - Elle apportera une solution pour le monitorage continu des patients sous ECMO (qui était jusqu'alors considérée comme impossible). Jusqu'ici le monitorage du débit cardiaque sous ECMO imposait la réalisation d'une echocardiographie au lit du malade ce qui imposait (i) d'avoir cette compétence (échographie) et (ii) prenait un temps de mesure. Au total, la mise à disposition d'un outil validé pour le monitorage du débit cardiaque sous ECMO VA et VV permettra d'optimiser la prise en charge des malades, de mieux titrer les thérapeutiques.
Procédures
Les cochons auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation (durée 2 minutes) à l'animalerie (établissement 2). Les expérimentationsont lieu dans l'établissement 1 :une perfusion intraveineuse sera posée (2minutes) afin de permettre une anesthésie générale. A partir de ce moment, les animaux seront sous anesthésie profonde. L'assistance circulatoire sera installée (durée 30 minutes) sans chirurgie. La sonde de monitorage du débit cardiaque sera placée sous radioscopie (30min). Les modulations du débit d'ECMO et du débit cardiaque seront réalisées sur une période de 3h. L'animal est sous anesthésie générale durant toute l'étude.
Impact sur les animaux
Les injections intra-musculaires d'anxiolytiques peuvent induire un stress léger et une courte douleur (quelques secondes). La contention de l'animal et l'installation d'une voie veineuse périphérique peut induire un stress modéré et une douleur légère. Une perte de sang modérée peut avoir lieu lors de la pose des canules.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure car leur réabilitation serait éthiquement inenvisageable.
Remplacement
Ce catheter nouvelle generation offre une nouvelle modalité de mesure du débit cardiaque par analyse du contour de l'onde de pouls intra cardiaque. Cette méthode innovante s'affranchit de la thermodilution et apparait être une solution pertinente pour le monitorage du débit cardiaque en continu des patients sous ECMO. Les modèles in vitro ou informatiques ne permettent pas de reproduire de manière fidèle ces interactions systémiques. L'intérêt du modèle porcin est qu'il reproduit fidèlement le débit système cardiovasculaire de l'homme et que sa taille est compatible avec l'implantation du système ECMO.
Réduction
Le modèle d'ECMO est déjà maitrisé par notre équipe ce qui permet de s'affranchir d'une mise au point du modèle. Le nombre d'animaux utilisés par groupe a été défini comme le nombre minimum nécessaire pour être en mesure de mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Ainsi, il ressort que 5 animaux par groupe seront nécessaires
Raffinement
Les animaux sont hébergés en petits groupes pour réduire leur stress et leur angoisse. Leur environnement est aménagé avec des jouets (balles, cordes) pour les stimuler et favoriser leur bien-être. Avant le début de l'expérience, ils ont une période d'acclimatation d'au moins sept jours pour s'habituer à leur nouveau cadre de vie et réduire le stress. Avant l'intervention, on leur donne des médicaments pour les détendre et pour soulager la douleur afin de les manipuler sans qu'ils aient peur ou soient soumis à des traitements douloureux. Durant l'expérience, les animaux sont sous anesthésie et analgésie profonde, et leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, respiratoire, pression artérielle) sont surveillés en continu. Si un signe de douleur ou de réveil apparaît, les médicaments sont ajustés immédiatement pour garantir leur confort. Après l'intervention, les animaux sont placés en salle de réveil où ils sont surveillés de manière continue. Leur état et leurs paramètres vitaux sont suivis de près pour détecter rapidement toute anomalie ou signe de détresse. Des points limites à chaque étape du protocole ont été établis.
Choix des espèces
Le choix du porc comme modèle animal et le stade préclinique de cette étude sont justifiés par la nécessité de pouvoir mettre en place une assistance circulatoire et le modèle de détresse respiratoire. Les cochons adultes présentent en effet un volume de sang circulant et une anatomie cardio-pulmonaire comparables à celle de l'humain, ce qui nous permettra de valider nos observations pour envisager des études randomisées chez l'humain par la suite. Cette démarche est essentielle pour faire progresser la recherche médicale, améliorer les traitements et garantir la sécurité des thérapies avant leur application clinique. Un animal adulte de 50kg a été choisi afin de reproduire la prise en charge d'un patient adulte à l'hôpital.
Diplôme Universitaire de formation aux techniques de neurophysiologie per-opératoire du système nerveux central et périphérique
- Enseignement supérieur
Prémédiqués, anesthésiés, intubés, sondés, ouverts dans le dos pour dégager le rachis, stimulés électriquement puis recousus, 40 porcelets de 40 kg passent trois heures et demie sur la table d'opération et sont tués avant tout réveil. Ces séances ne produisent aucune connaissance, elles font pratiquer le contrôle électrophysiologique à des chirurgiens du rachis inscrits à un diplôme universitaire. Le porteur affirme que la pratique sur le vivant est "indispensable" pour acquérir les gestes et apprendre à gérer son stress, tout en indiquant utiliser par ailleurs des simulateurs et des carcasses issues de formations précédentes. Les corps partent ensuite à l'"élimination selon la réglementation en vigueur".
Objectifs
Ce projet consiste à mettre à disposition des porcelets dans les conditions d'intervention chirurgicale humaine pour la formation des chirurgiens orthopédistes spécialistes du rachis qui veulent se former aux techniques de neurophysiologie peropératoires du système nerveux central et périphérique. Le porcelet est l'espèce la plus transposable chez l’humain d’un point de vue physiologique et anatomique. En effet, la taille des organes, le nombre et la disposition des racines lombo-sacrées du porcelet correspond à celle de l’humain. L’instrumentation utilisée pour la chirurgie est donc identique. La difficulté technique première, pour un chirurgien orthopédiste est d'intervenir sur le rachis sans endommager les fonctions motrices du patient. C'est pourquoi il est essentiel que le système de contrôle électrophysiologique doit être parfaitement maîtrisé afin de ne pas risquer la vie du patient ou même de le rendre paralysé. Les animaux sont prémédiqués et opérés sous anesthésie générale. Cette procédure est sans réveil. Chronogramme : prémédication, anesthésie, analgésie, intubation, pose des électrodes d'électrostimulation et recueil, ouverture de l'abord postérieur, mise en évidence du rachis, stimulation, analyse des réponses en temps réel, fermeture et suture, euthanasie, vérification de l'arrêt cardiaque. Élimination des porcelets selon la réglementation en vigueur. Les animaux ne sont pas impliqués dans d'autres procédures.
Bénéfices attendus
Proposer aux chirugiens une formation d'apprentissage et de perfectionnement sur des gestes chirugicaux dans des conditions similaires à celles du bloc opératoire de l'hôpital
Procédures
une procédure chirugicale - durée 3 h 30
Impact sur les animaux
injection intra musculaire pour la pré médication - pose d'un cathéter pour administration de l'analgésie et de l'anesthésie - intubation - pose d'une sonde urinaire
Devenir
Respect du protocole des « animaux sans réveil », selon la réglementation car les animaux ne peuvent pas être réutilisés.
Remplacement
Nous n'avons pas les moyens techniques, à ce jour, pour remplacer totalement cette formation par des méthodes alternatives. La pratique sur le vivant est indispensable pour acquérir et maîtriser les gestes. En effet, l'anatomie du porcelet est similaire à celui de l'humain. De plus, la mise en situation sur animal permet au chirugien d'apprendre à gérer son stress.
Réduction
Afin de réduire le nombre d'animaux, nous utilisons des sous-produits comme les carcasses de cochon promenant de formations précédentes. Nous utilisons également des simulateurs.
Raffinement
La pose d'un cathéter permet de réduire le nombre d'injections. L'utilisation d'un monitoring lors de l'anesthésie (avec mesure des constantes : saturation d'oxygène, fréquence cardiaque, pression artérielle...) permet de définir des points limites précoses et de prendre les décisions sur le devenir de l'animal. Lors de l’intervention, une analgésie adaptée a été mise en place afin de garantir le confort d'animal tout en minimisant les effets secondaires.
Choix des espèces
Le porcelet de 40 kg environs, est l'animal le plus proche de l'anatomie humaine car la taille de ses organes et son métabolisme permet aux chirurgiens de se mettre en situation similaire à la chirurgie d'un patient humain. Nous pouvons utiliser la même instrumentation et les gestes techniques sont les même que chez un patient opéré. Les porcelets utilisés sont des jeunes adultes de 3 à 4 mois d'environ 40 kg. Le choix de ce stade de développement est tout simplement dû au poids de l'animal approchant du poids moyen d'un jeune humain. Un poids supérieur poserait un problème de manipulation (pas de matériel de levage adapté).
Évaluation d’innocuité et de l’efficacité des ultrasons focalisés non thermiques pour l’occlusion veineuse de la veine saphène chez ovins et les porcs
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Moutons : 10
Pour valider un dispositif d'ultrasons focalisés destiné à traiter les varices humaines, 5 cochons et 10 brebis vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à la fin pour prélever leurs veines saphènes. Chaque animal est traité sur ses deux veines saphènes sous anesthésie générale, jusqu'à quatre heures, puis suivi par trois à six échographies d'une demi-heure. Le porteur présente la technique comme "plus rapide et indolore" pour les patients, et signale que des brûlures cutanées ont été observées sur les sites traités lors d'essais précédents. La brebis est retenue parce qu'une norme ISO la recommande, le cochon parce que sa peau ressemble davantage à celle de l'être humain, les essais antérieurs ayant montré que celle des brebis était trop fine.
Objectifs
L'insuffisance veineuse superficielle est l'une des maladies majeures dans le monde, actuellement traitée par ablation thermique ou sclérothérapie. La technologie d'ultrasons focalisés de haute intensité utilisant une modalité thermique peut être utilisée pour obtenir l'oblitération des varices, avec certaines limitations : un temps de traitement long et douloureux. La méthode utilisant des ultrasons de haute intensité traite les varices de manière plus rapide et indolore. Jusqu'à présent, les études montrent que pour le traitement, il est nécessaire d'injecter un agent de contraste. Cette étude préclinique sur des animaux vise à démontrer la sécurité et la faisabilité de cette nouvelle approche thérapeutique.
Bénéfices attendus
Les varices sont présentes chez 25% de la population des pays industrialisés et représentent un coût sociétal de ressources médicales pour ces pays. Les techniques mini-invasives développées ces dernières années permettent de traiter avec efficacité et peu de récidives cette maladie. La technique nouvellement développée et étudiée dans ce projet pourrait permettre d'obtenir d'aussi bons résultats que les autres techniques tout en diminuant les risques associés. Elle permettrait donc de continuer à améliorer le traitement de cette maladie.
Procédures
Les animaux seront traités sous anesthésie générale, pour une durée maximale de 4 heures. Chaque animal recevra un traitement par veine, soit deux traitements au total. Un suivi échographique et post-traitement de la zone traitée sera réalisé à plusieurs points (entre 3 et 6), chaque session durant environ 30 minutes. Les porcs seront placés sous anesthésie générale, tandis que les brebis seront, si nécessaire, simplement sédatées pour cet examen.
Impact sur les animaux
La principale nuisance attendue chez les animaux est le léger stress et la douleur modérée lors de réalisation des tranquillisations des animaux. De plus, dans les essais précédents, des brûlures ont pu être observées au niveau des sites traités. Ce problème a été résolu par l'ajout d'un système déjà validé de refroidissement de la peau au niveau de la sonde. Ce risque est donc très faible, mais nous devons mentionner qu'un léger échauffement peut être observé.
Devenir
Les animaux du projet seront mises à mort à la fin de chaque étude afin de prélever leurs veines saphènes pour les analyser.
Remplacement
Il n'existe pas de modèle in vitro validés ou de modèle simulé par ordinateur qui puissent imiter les points finaux de ce projet. Il est donc nécessaire de travailler sur animal vivant. Le modèle ovin est recommandé dans la norme ISO 10993, partie 6 (2016) comme un animal approprié pour évaluer la performance et les effets tissulaires locaux des traitements vasculaires. Cependant, le porc a également été retenu en raison de la similarité structurelle et fonctionnelle de sa peau avec celle de l’homme, ce qui en fait un modèle plus adapté que l’ovin pour l’évaluation de traitements vasculaires transcutanés.
Réduction
Le nombre d’animaux a été volontairement réduit grâce à une preuve de concept sur lapin et une étude de faisabilité sur brebis, permettant d’optimiser les paramètres de dispositif. Seuls 10 animaux sont nécessaires pour les deux études (validation de dose et étude réglementaire). De plus, le traitement est appliqué sur les deux veines saphènes, divisant ainsi par deux le nombre d’animaux requis. L’utilisation de 5 porcs, dont la peau est proche de celle de l’homme, permet une validation pertinente tout en limitant le nombre total d’animaux utilisés.Les données seront analysées statistiquement via une statistique, afin d’optimiser l’interprétation des résultats sans avoir recours à un plus grand nombre d’individus.
Raffinement
Afin de permettre aux animaux de s’adapter à leur environnement et de s’assurer de leur bon état de santé, une période d’acclimatation adaptée à l’espèce et au stade physiologique sera dispensée avant début de traitement. Tout au long de leur hébergement, les animaux auront des conditions d'hébergement adaptées et optimales. Les paramètres d'ambiance, l'aliment, l'abreuvement seront vérifiés quotidiennement. De plus, les animaux seront hébergés collectivement en groupes harmonieux. Un programme spécifique d’habituation à la manipulation par l’homme est en place. Les ovins disposeront d'un environnement enrichi (exemples : objets à manipuler de type ballon) permettant à l'animal de jouer. Dans le but de repérer rapidement toute anomalie, les animaux seront suivis quotidiennement par un personnel habilité et habitué à travailler avec des brebis. Toute anomalie sera rapportée au vétérinaire qui jugera s'il est nécessaire de réaliser un examen clinique approfondi et interviendra dans le diagnostic, la prescription et mise en place d'un traitement thérapeutique. L’administration du traitement prescrit devra être réalisée par une personne habilitée. Un renforcement positif sera également réalisé pour obtenir leur coopération lors des opérations courantes ou de soins. Les animaux suivront également un programme de socialisation afin de réduire le stress engendré par les actes. De plus, les points limites généraux suffisamment prédictifs sont définis dans ce projet.
Choix des espèces
La brebis est recommandée dans la norme ISO 10993-6 comme un animal approprié pour évaluer la performance et les effets tissulaires locaux des traitements vasculaires. En effet, la morphologie et la taille des veines saphènes du mouton sont similaires à celles de l'homme et ce modèle a été décrit dans la littérature comme un modèle approprié pour évaluer l'occlusion veineuse. En outre, la faisabilité a été évaluée lors d'une étude précédente, au cours de laquelle les mesures des veines saphènes des animaux ont été réalisées. Le porc a été ajouté à ce projet. Cet essai permettra d’évaluer le dispositif dans des conditions plus proches de l’humain, les essais réalisés sur les brebis ayant montré que leur peau était trop fine en comparaison. Brebis : Les animaux sont adultes afin d'avoir une structure comparable à l'homme. Porc : les animaux autour de 60 kg seront utilisés, afin d'avoir un poids comparables à ceux de l'homme et des brebis adultes.
Étude de remplacement cellulaire pour restaurer la fonction multiciliaire des voies respiratoires chez le minipig, dans le cadre de la recherche sur la dyskinésie ciliaire primaire.
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Greffer dans les bronches des cellules souches humaines corrigées génétiquement conduit ici à utiliser 10 mini-porcs, tous tués à l'issue pour analyses histologiques, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance modéré. Chacun subit une chirurgie sous anesthésie pouvant durer deux heures trente, deux séances d'imagerie d'une heure trente et huit prélèvements sanguins sous anesthésie de trente minutes. Le porteur liste les risques attendus, bronchite, pneumonie, saignement, détresse respiratoire aiguë, pneumothorax, pleurésie et signes de sepsis, puis les juge "extrêmement réduits" grâce aux traitements préventifs. Le bénéfice qu'il avance, fournir les données d'un futur essai clinique sur la dyskinésie ciliaire primitive, dépend entièrement de résultats "favorables" encore à obtenir.
Objectifs
La majorité des maladies pulmonaires d’origine génétique, comme certaines formes de mucoviscidose, n’ont pas encore de traitement curatif. Les tentatives de traitement par inhalation de virus modifiés n’ayant pas donné les résultats espérés, une nouvelle approche combinant thérapie cellulaire et thérapie génique a vu le jour. Nous avons mis au point une méthode simplifiée pour créer des cellules souches à partir du sang du patient, les corriger génétiquement, puis les transformer en cellules capables de régénérer les voies respiratoires. Cette technologie ouvre la voie à des traitements innovants pour les maladies pulmonaires génétiques. Pour valider cette approche, nous l’appliquons actuellement à une maladie rare appelée dyskinésie ciliaire primitive (PCD).
Bénéfices attendus
Les bénéfices concernent le traitement de la dyskinésie ciliaire primitive (PCD). Si les résultats sont favorables, notre travail pourrait permettre à conduire un futur essai clinique, en fournissant des données qui seront nécessaires à la mise en place d'un essai clinique.
Procédures
Les animaux sont soumis à : -Procédures chirurgicales : sous anesthésie, donc la durée sera plafonnée à 2h30, afin d'assurer une récupération optimale aux animaux; - Imagerie (2 fois) : sous anesthésie, donc la durée sera plafonnée à 1h30; - Prélèvements sanguins (8 fois) : sous anesthésie rapide de 30 minutes maximum.
Impact sur les animaux
La principale nuisance attendue chez les animaux est relative à la greffe des cellules, plus précisément au conditionnement excessif (risque de dommage des bronches) ou bien insuffisant, lesquelles pourront induire la mort des cellules greffées. Une mort cellulaire excessive pourrait être la conséquence d'une dissociation unicellulaire des progéniteurs bronchiques humains dérivés des iPSC dans le contexte d'une stase intra bronchique, d'un piégeage du mucus ou, à l'inverse, d'une toux et d'expectorations après administration. Les risques principaux sont également : bronchites, pneumonie, saignement, détresse respiratoire aigue, pneumothorax, pleurésie, signes de sepsis. Ces risques à priori paraissent extrêmement réduits étant donnés les prémédications prophylactiques périprocédures (antibiothérapies, corticothérapie, anti tussifs). La simple mesure des constantes, et la réalisation d’une tomodensitométrie visant à évaluer ces risques sont ainsi prévues. Entre autres, des complications liées à la chirurgie ou à l'anesthésie ou les effets indésirables du traitement immunosuppression peut être également observées. De plus, une adaptation du protocole en termes de médicament anesthésique, de choix de traitement, etc. sera éventuellement proposée pour la deuxième série d'animaux (8 mini-pigs).
Devenir
A la fin du projet, les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des analyses histologiques
Remplacement
Il n’existe pas d’alternative de remplacement, car l’objectif de cette étude est d’évaluer la toxicité ainsi que l’efficacité sur un modèle animal avant passage chez l’homme.
Réduction
Au total, 10 animaux seront utilisés (2 et 8). Un nombre d'animaux se trouve réduit au minimum nécessaire pour l'obtention de données suffisamment fiables, la toxicité et efficacité de xénogreffe de progéniteurs d'épithélium bronchique dérivés d'iPSC en "conditions réelles".
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans le respect de leurs besoins éthologiques avec des enrichissements propres à l’espèce. De plus, la température de la salle d’hébergement sera augmentée après chaque anesthésie. Le suivi quotidien des animaux et les pesées hebdomadaires sont assurés par le personnel technique et animalier habilité et habitué à travailler avec des porcs. Les animaux suivront également un programme de socialisation afin de réduire le stress engendré par les actes quotidiens. En cas de troubles liés au dispositif, des traitements pourront être mis en place, similaires à ceux pratiqués en médecine humaine. Tout acte douloureux ou fortement stressant sera réalisé sous sédation ou sous anesthésie (locale ou générale selon les besoins). Si nécessaire, la douleur sera prise en charge par l'administration de traitements analgésiques adaptés : anti-inflammatoires non stéroïdiens (AINS) et/ou morphiniques. Au cours des études, les animaux feront l'objet d'un suivi clinique, afin de détecter tout signe de mal-être ou toute anomalie physique. Des examens d'imagerie (une bronchoscopie et le scanner) et sanguins viendront compléter cette évaluation.Concernant l'immunosuppression, le traitement par ciclosporine sera administré avec l’alimentation, afin de limiter le stress et de ne pas perturber les animaux. De plus, compte tenu de l’immunosuppression, des mesures de biosécurité seront renforcées : un équipement de protection individuelle propre sera utilisé pour réduire le risque infectieux. Enfin, un suivi biologique régulier (formule sanguine complète et biochimie) permettra d’adapter rapidement la posologie en fonction des effets observés, limitant ainsi les effets secondaires.
Choix des espèces
Nous utiliserons des mini-porcs qui ont une anatomie pulmonaire proche de celle de l'humain et peuvent facilement être immunosupprimés pendant plusieurs semaines grâce à la ciclosporine permettant une xénogreffe. De plus, seul un grand modèle comme le porc peut fournir une situation clinique similaire à celle rencontrée chez l'homme, notamment en ce qui concerne l'accès par fibroscopie lobaire et la grande surface à traiter. Les mini-pigs à l'âge adulte (8 à 10 mois) ont une anatomie pulmonaire proche de celle de l'humain (5 lobes, accès facile à l'endoscope humain).
Etudes d’immunogénicité précliniques pour le développement de vaccins humains et vétérinaires.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Lapins : 75
Furets : 75
Cochons : 24
324 hamsters, lapins, furets et porcelets vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, chacun recevant une à quatre immunisations, une prise de sang par semaine et une anesthésie par semaine. Les porcelets, vaccinés à six semaines, sont mis à jeun avant chaque anesthésie. Tous sont tués sous anesthésie générale en fin d'étude pour prélever la rate, les nœuds lymphatiques et une grande quantité de sang. Les bénéfices avancés, des vaccins antigrippaux plus stables pour l'humain et un meilleur contrôle de la grippe porcine en élevage, restent au conditionnel, et le porteur rappelle que les autorités exigent de toute façon ces études d'immunogénicité.
Objectifs
D’après l’organisation mondiale de la santé animale, la grippe porcine est une infection virale hautement contagieuse et très fréquentes dans les élevages. Elle se propage rapidement avec un taux de contamination de 100%. Elle est généralement bénigne associant de l’hyperthermie, de l’apathie, une perte de poids et des signes respiratoires peu intenses. Cependant, la maladie peut être exacerbée (en fonction la souche ou d’une possible co-infection) ou persister au sein d’un élevage, entraînant des problèmes sanitaires et des pertes économiques importantes. Lorsque la grippe porcine est établie dans un élevage, il peut être difficile de l’éliminer complètement, et une dépopulation des troupeaux peut être nécessaire. D’autre part selon l’Organisation Mondiale de la Santé, la grippe représente une menace sérieuse pour la santé publique, surtout dans les pays à faible revenu. Les infections respiratoires aiguës, dont la grippe, sont parmi les principales causes de mortalité, particulièrement chez les enfants de moins de 5 ans et les personnes âgées ou ayant des maladies chroniques. La vaccination est essentielle pour protéger les populations vulnérables contre ces maladies. Plusieurs vaccins saisonniers sont disponibles, mais leur efficacité peut varier d'une année à l'autre en raison des mutations virales. Dans les deux cas, chaque année, les virus de la grippe subissent des changements, ce qui nécessite souvent l'ajustement des formulations vaccinales. L'objectif de la recherche est de développer des vaccins plus stables qui pourraient offrir une protection durable, réduisant ainsi la nécessité de modifier fréquemment les vaccins. La recherche se concentre également sur le développement de vaccins contre d'autres agents pathogènes respiratoires. Ce processus nécessite la sélection d'antigènes capables de déclencher une réponse immunitaire efficace, souvent renforcée par des adjuvants. Notre projet a donc pour objectif d'utiliser des animaux pour évaluer la capacité de candidats vaccins à stimuler le système immunitaire contre la grippe, afin 1) d'améliorer la protection des populations à risque 2) enrayer sa diffusion et sa persistance dans les élevages de porcs.
Bénéfices attendus
Le projet vise à évaluer l'immunogénicité et la tolérance de candidats vaccins, ainsi il permet de sélectionner des molécules qui seront ensuite étudiées plus en détail en vue de leur mise sur le marché. En développant des vaccins plus stables et durables, nous espérons : 1) Si le vaccin est a visée humaine, réduire la morbidité et la mortalité liées aux infections respiratoires. 2) Si le vaccin est destiné à l’élevage porcin, un meilleur contrôle de la grippe porcine par la capacité du vaccin enrayer l’introduction, la diffusion et la persistance des virus influenza porcins dans les élevages. Ce qui constitue un challenge majeur tant d’un point de vue de la santé animale que de la santé publique (transmission à l'homme). De plus, les résultats contribueront à la recherche sur d'autres maladies respiratoires, enrichissant notre compréhension des réponses immunitaires et renforçant l'importance de la vaccination dans la prévention des maladies infectieuses. D’autre part, il est encore possible d’améliorer le confort, la tolérance et l’efficacité des vaccins déjà existants.
Procédures
Les animaux seront soumis à un ensemble d'administration et de prélèvements :(1) Administration du vaccin par voie intramusculaire ou intradermique (2) Prélèvements sanguins en cours et fin d'étude sous anesthésie (3) Prélèvements d'organes après l'euthanasie en fin d'étude. Le nombre d’immunisation (administration du vaccin) et les volumes d’administration respecteront les recommandations éthiques : ils dépendront de l’espèce animale, de la voie d’administration et du poids de l’animal. Cependant, il sera compris entre 1 à 4 immunisations selon le plan d’administration avec 1 semaine à 1 mois entre deux immunisations. Le volume et la fréquence des prélèvements sanguins respecteront les recommandations éthiques : ils dépendront de l’espèce animale et du poids de l’animal. Les prises de sang seront réalisées une fois par semaine. La durée pour les administrations et les prélèvements seront de quelques secondes. En fonction de l'espèce et de la voie de prélèvement, les animaux seront préalablement anesthésiés (anesthésie gazeuse réversible en quelques minutes ou anesthésie chimiques d'environ 20min). Les injections d'anesthésique chimique se feront dans le muscle et seront très brèves. Les anesthésies gazeuses constistent en l'inhalation d'un gaz qui endormira l'animal. Il est prévu de réaliser une anesthésie par semaine.
Impact sur les animaux
La principale nuisance attendue chez les animaux est liée aux injections de vaccin ainsi qu’aux prélèvements sanguins, ce qui est susceptible d’apporter un inconfort et/ou de générer du stress chez l’animal. Le nombre d’immunisations et les volumes administrés respecteront les recommandations éthiques : ils dépendront de l’espèce animale, de la voie d’administration et du poids de l’animal. Les prélèvements sanguins et les volumes de prélèvement respecteront également les recommandations éthiques : ils varieront en fonction de l’espèce animale et de son poids. Un temps de repos nécessaire sera observé entre deux prélèvements, en fonction du volume prélevé. De plus, comme tout produit de santé, un vaccin peut entraîner des effets indésirables. Ces derniers surviennent généralement dans les deux semaines suivant la vaccination, ou plus rarement deux mois après. Dans l’immense majorité des cas, ces effets sont légers à modérés. Il s’agit principalement de réactions inflammatoires naturelles dues à la mobilisation du système immunitaire après l’injection du vaccin. Cette inflammation peut provoquer des symptômes tels que fièvre, douleur et rougeur au site d’injection. Plus rarement, des réactions allergiques à l’un des composants du vaccin peuvent survenir. Les contentions et injections pour les anesthésies provoqueront un stress et une douleur transitoire chez les animaux. Ces nuisances ne dureront pas plus de quelques minutes pour les animaux. Les mises à jeûn avant les anesthésies provoqueront également un stress chez les animaux (seulement pour les porcs).
Devenir
Les animaux seront euthanasiés sous anesthésie générale. Pour les besoins des études, certains organes sont prélevés après l'euthanasié (exemple : rate, noeuds lymphatiques), ainsi qu’une grande quantité de sang.
Remplacement
Après des phases préliminaires in silico (par ordinateur) et in vitro (tests cellulaires), il est essentiel d’obtenir des données dans des conditions réelles d’utilisation, étant donné que le vaccin à développer a une visée clinique (humaine ou vétérinaire). L’utilisation d’un organisme complet et vivant devient donc indispensable, notamment pour le suivi post-immunisation. Par ailleurs, le fonctionnement du système immunitaire est très complexe et implique des mécanismes qu’il est impossible de reproduire autrement. De plus, des études d’immunogénicité sont exigées par les autorités dans le cadre du développement des vaccins.
Réduction
Le nombre d’animaux doit permettre d’identifier une différence significative entre les produits testés, sur la base de la comparaison quantitative et qualitative des immunisations obtenues (taux d’anticorps, affinité, spécificité, etc.). Les premières études sont réalisées avec des nombres reduits d'animaux, par exemple 3 lapins par groupe. En fonction des résultats obtenus, ce nombre peut être affiné s’il est possible de mettre en évidence des différences significatives avec moins d’animaux. Les effectifs et les tests statistiques seront définis en fonction du nombre de série d’observation, la dépendance ou indépendance de ces séries d’observation, la nature des variables (quantitative ou qualitative), et la nature du test (test paramétrique ou non paramétrique).
Raffinement
Après réception, les animaux auront une période d’acclimatation d’une durée propre à chaque espèce animale. Les animaux feront l'objet d'un conditionnement positif, basé sur des intéractions amicales avec les personnels en charge des soins, ceci afin de permettre des manipulations sans stress et avec un minimum de contraintes. Les animaux seront hébergés en groupe sociaux et recevront un enrichissement du milieu adapté à leur espèce, régulièrement renouvelé (rotation des jouets par exemple). Des évaluations cliniques sont mises en place (observation quotidienne de l’état général, du comportement, etc.). Les actes douloureux ou provoquant un stress élevé, seront réalisés sous anesthésie, avec analgésie adaptée. Tout au long des études les animaux sont manipulés/observés par un personnel formé et habilité à travailler chez les espèces en question. Les voies et volumes de prélèvement et d’administration suivront les recommandations des publications. De plus, des points limites suffisamment prédictifs sont mis en place pour suivre l'état de l'animal.
Choix des espèces
Le but de cette manipulation, qui précède une étude de toxicité, est de s'assurer que l’espèce est adaptée aux vaccins que nous allons tester. Si le vaccin est destiné à la clinique humaine, il est important de choisir un modèle qui réagit correctement au vaccin, et pour cela, nous utiliserons le hamster, le lapin et le furet qui sont les espèces les plus appropriées. Nous utiliserons le porc lorsqu’il s’agira de l’espèce cible du vaccin. Les animaux seront de jeunes adultes (car croissance terminée, paramètres physiologiques stables, réponse immunologique optimale) mais pourront également être des animaux jeunes, dont le système immunitaire ne serait pas mature. Pour le porc les animaux seront utilisés seront des porcelets agés de 6 semaines au moment de la vaccination afin de réfléter les programmes de vacination dans les élevages.
Développement de l’imagerie couleur (K-edge) des processus fonctionnels des maladies pulmonaires en combinaison avec des agents de contraste dédiés dans les modèles animaux rats, lapins et porcs. (MODIFICATION)
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Lapins : 220
Cochons : 84
Une chirurgie sous anesthésie de quarante-cinq minutes à une heure trente, puis cinq à huit administrations de produit de contraste, puis quatre à neuf séances d'imagerie de deux heures trente chacune. 336 rats, lapins et porcs vont être utilisés dans ces protocoles, dans des procédures allant du sans réveil au niveau de souffrance sévère. Deux des modèles se déroulent entièrement sous anesthésie sur quatre heures, sans reprise de conscience, pour mettre au point l'imagerie couleur K-edge de l'embolie et de la fibrose pulmonaires, le porteur indiquant que la création de ces modèles pathologiques se fait sans ajout d'animaux. Tous sont tués pour que leurs organes passent en microscopie et en histologie.
Objectifs
Certaines maladies pulmonaires, comme l'embolie pulmonaire et la fibrose pulmonaire, altèrent la respiration et peuvent mettre en danger la vie des patients. Pour mieux comprendre ces maladies et améliorer leur diagnostic, ce projet utilise un scanner médical avancé capable d’analyser la composition des tissus pulmonaires avec une grande précision. Cette nouvelle technologie nécessite la mise au point de nouveaux agents de contraste innovants. Pour cela, des études seront menées sur des modèles animaux dont l’anatomie pulmonaire est proche de celle des humains. La création des modèles animaux de pathologies pulmonaires nécessite une modification du projet initial sans ajout d’animaux.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à améliorer les techniques d’imagerie médicale pour mieux détecter certaines maladies pulmonaires. Grâce à l’utilisation de nouveaux produits de contraste, il pourrait permettre d’identifier plus précisément les zones touchées et d’obtenir des informations plus détaillées sur l’évolution de ces maladies. En apportant une meilleure visibilité des atteintes pulmonaires, cette avancée pourrait améliorer le diagnostic et le suivi des patients à l’avenir.
Procédures
Rats : 32 animaux ont subi 1 administration de produit sous anesthésie et 9 séances d’imagerie sous anesthésie (MODIFICATION 1h à J0 et 15 minutes à J1 et J7 ). Lapin : Modèle 1 (4h sans réveil) 101 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (durée 1h30), 5 administrations de produit sous anesthésie, et (MODIFICATION) 7 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Modèle 2 J0 (3h) 119 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes), 5 administrations de produit sous anesthésie, et (MODIFICATION) 6 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Modèle 2 J21 (3h) : 119 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes) 8 administrations de produit sous anesthésie, et (MODIFICATION) 5 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Porcs : Modèle (MODIFICATION 4h sans réveil) 33 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (durée 1h30) 5 administrations de produit sous anesthésie, et 7 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). (MODIFICATION) Modèle 2 J0 (3h) 51 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes), 8 administrations de produit sous anesthésie, et 5 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). (MODIFICATION) Modèle 2 J21 (3h) : 51 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes) 5 administrations de produit sous anesthésie, et 4 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30).
Impact sur les animaux
Certaines étapes du projet peuvent entraîner un inconfort temporaire pour les animaux. Les injections et prises de sang peuvent provoquer une légère douleur passagère. La préparation de la peau pour la tonte peut générer un stress léger de courte durée. L’anesthésie et la chirurgie peuvent causer un stress modéré, parfois accompagné d’effets secondaires légers, comme une gêne respiratoire passagère. L'administration de certains traitements peut aussi entraîner une fatigue ou une diminution temporaire de l’appétit. 5.7. Quelles espèces est-il prévu d’utiliser? Quels sont le degré
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés car des organes doivent être prélevés pour analyse en microscopie, histologie.
Remplacement
Le projet se fonde sur l'imagerie du poumon grâce à de nouveaux agents de contraste. La faisabilité de ces agents de contraste à interagir avec l'organisme in vivo ainsi que de marquer les processus recherchés du projet (ventilation, perfusion, inflammation) est à ce jour inconnue. Avant d'utiliser des animaux vivants, des tests sont faits sur des poumons provenant de l'industrie alimentaire (lapins, cochons). Cela permet d'améliorer la précision des tests sur les animaux vivants et de réduire leur nombre nécessaire pour l’étude.
Réduction
Ce projet implique l'utilisation de 336 animaux dont une phase pilote sur la biodistribution et la biotolérances de 8 agents de contraste chez les rats. Pour les lapins, le nombre d'animaux a été calculé pour s'assurer qu'on puisse détecter des différences significatives dans les images, comme celles entre un animal malade et un animal en bonne santé. Cela permet de garantir que les résultats soient fiables. Pour les porcs un effort de réduction est entrepris puisque un certain nombre seront utilisés pour les 4 agents de contrastes et les 2 voies d’administration. Le nombre d’animaux a été déterminé en tenant compte de deux contraintes : la quantité d’agent de contraste nécessaire et les différences naturelles entre chaque individu observées dans les études précédentes. Les techniques d’imagerie non invasive, permettent de suivre les mêmes animaux dans le temps, réduisant le besoin de grands effectifs pour des études distinctes.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en collectivité, au sol dans des boxes (lapins et porcs) et des cages (rats) dédiés avec alimentation et eau ad libitum. Les animaux seront suivis de manière quotidienne, manipulés par le personnel de zootechnie pour réduire toute forme de stress. Ils seront pesés pour un suivi de gain de poids qui permettra le bon calcul des doses à administrées le jour de l’expérimentation. Les paramètres environnementaux de la pièce seront également relevés quotidiennement. Le raffinement est appliqué, par l’utilisation de boxes/cages enrichis : foin, abris, bâton et bloc de cellulose à ronger pour les lapins. Foin et jouets de différentes textures pour les cochons. Tunnel, abri, nid et bloc de bois à ronger pour les rats. Ceux-ci leur permettent d’exprimer au mieux leur comportement naturel. La règle de raffinement est aussi mise en place au cours de la procédure via des traitements analgésiques, anti-inflammatoires et une grille de suivi adaptés.
Choix des espèces
• Rat : stade adultes, 300 à 450 g, Choisi dans un premier temps pour les tests initiaux de faisabilité et pour sa taille qui est adaptée à la résolution du scanner. Ils permettent d’obtenir des données préliminaires avant de passer à des espèces plus proches de l'Homme. • Lapin : stade jeunes adultes, d’environ 3 à 6 mois, de 3-4 kg Choisi pour sa physiologie pulmonaire proche de celle de l'Homme, ce qui permet de simuler des conditions humaines avec des volumes respiratoires et sanguins comparables à ceux d'un enfant de 4kg. • Porc : stade jeunes adultes, d’environ 3 mois, ayant un poids entre 30 et 40 kg. Le porc est un modèle adapté pour la recherche clinique, car sa taille, son poids et son anatomie, notamment le système respiratoire, sont proches de ceux de l’Homme. C’est une espèce clé pour les tests précliniques qui visent à transposer les résultats chez l'Homme.
Formations aux procédures peu ou faiblement invasives en recherche animale.
- Formation professionnelle
Rats : 200
Cochons d'Inde : 30
Hamsters dorés : 30
Lapins : 75
Chats : 10
Chiens : 30
Cochons : 5
Moutons : 10
Jusqu'à huit tentatives de ponction veineuse sur un chien ou un chat, deux ponctions par site, la bouche ouverte pour le geste d'examen. 590 animaux non-humains de neuf espèces vont être utilisés, dont 200 souris, 200 rats, 75 lapins, 30 chiens, 10 chats, 5 porcs et 10 brebis, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, sans finalité de connaissance et pour la seule formation du personnel de la plateforme. Le titre du projet qualifie ces procédures de peu ou faiblement invasives, et le porteur reconnaît que les nuisances augmentent quand la personne en formation est moins habile ou moins rapide. Tous ces animaux viennent déjà d'autres projets et seront gardés en vie pour être réutilisés, avec sept jours de repos entre deux séances sans anesthésie et quinze avec.
Objectifs
Notre établissement utilisateur est une plateforme expérimentale qui dispose d’un agrément pour un grand nombre d’espèces animales qui sont incluses dans des protocoles expérimentaux en fonction des autorisations de projets obtenues pour des équipes de recherche de notre institution ou d’institutions partenaires. Il arrive qu’une espèce animale pour laquelle nous disposons de l’agrément ne soit pas utilisée pendant une période d’un ou deux ans. Afin de réaliser au mieux les procédures expérimentales demandées, et l’application des procédures en limitant le stress et la douleur des animaux, tout en obtenant des résultats scientifiques fiables, il peut être nécessaire de faire appel à des séances de formation interne pour notre personnel. D’autre part, lors de l’embaûche d’un nouveau membre de notre équipe, une période de tutorat est mise en place pour l’acquisition ou la validation des compétences techniques. Dans ce cas, s'il n’est pas possible que ceci soit fait lors d’études en cours, nous organisons des séances de travaux pratiques avec ces personnes et les membres de l’équipe qui ont aussi besoin d’être formées, qualifiées ou re-qualifiées. La décision est prise par la personne en charge de l’organisation et la plannification interne, en accord avec la personne responsable du suivi des compétences, mais elle est soumise à l’avis de la Struture Chargée du Bien-Etre Animal de l’établissement.
Bénéfices attendus
Nous attendons des séances de formations pratiques en interne qu’elles donnent suffisamment de dextérité et d’assurance aux personnels pour que les procéures expérimentales exigées par les projets autorisés soient menées avec succès et en limitant le stress, l’angoisse et la douleur des animaux inclus.
Procédures
Rongeurs (souris, rat…) : 3 essais des actes différentes tel qu’une administration sous-cutanée ou une administration intra-musculaire ou intra-péritonéale, pendant l’anesthésie. Lapins : une injection sous-cutanée/ intra-musculaire et une prise de sang/pose de cathéter sous anesthésie général ou sur animal vigile avec anesthésie local, avec un maximum 2 ponctions par site. Chiens/chats : geste de l’ouverture de la bouche ainsi qu’un prélèvement sanguin, à raison d’un maximum de 8 essais de ponctions veineuses, mais au maximum 2 ponctions par site. Ceci est un maximum qui est rarement atteint, en général 2 à 3 essais sont suffisants. Porc : le prélèvement sanguin à la veine sous-clavière et la pose de cathéter à l’oreille sous anesthésie et pas plus de deux ponctions par veine et par séance (auriculaire et sous clavière). La durée de ces actes est estimée de quelques secondes à 2 minutes. De plus, les techniques propédeutiques seront également pratiquées, avec une durée maximale de 15 minutes. Brebis : le prélèvement sanguin et la pose de cathéter à la veine jugulaire sur un animal vigile ou anesthésié et pas plus de deux ponctions par veine et par séance. La durée de ces actes est estimée de quelques secondes à 2 minutes. De plus, les techniques propédeutiques seront également pratiquées, avec une durée maximale de 15 minutes.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, il s’agit principalement de permettre aux nouveaux arrivants d'apprendre les gestes techniques comme : le prélèvement sanguin / la pose de cathéter ou l'injection sous-cutanée / intramusculaire / intra-péritonéale, ou le geste d'ouverture de la bouche. Les nuisances sont celles qui sont inhérentes à chaque acte technique auquel les animaux sont soumis, mais avec, potentiellement, un peu plus de stress, de douleur ou d’angoisse si la personne en formation est moins habile ou moins rapide. À titre d’exemple, pour une séance de travaux pratiques, un rat peut subir deux ou trois injections par voie sous cutanée ou intraveineuse qui normalement dure moins d’une minute. Ici la durée sera un peu plus long.
Devenir
Dans ce projet, la grande majorité des actes techniques à mettre en place sont peu invasives. 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.
Remplacement
La progression pédagogique pour l’acquisition des actes techniques passe par la formation théorique. Elle inclut un cours ou l’étude des documents qualité, le visionnage de photos et de vidéos, l’utilisation de cadavres ainsi que de modèles inertes de simulation présents dans notre institution. Tout au long du déroulement du projet, nous enrichirons notre banque d’images et de vidéos pour améliorer la qualité des cours. Ces éléments sont toujours à disposition de l’équipe de l’établissement pour un visionnage à volonté. Il est également possible de former les nouveaux arrivants au cours des études, ce qui est déjà le cas. Cependant, dans certains cas, il est nécessaire de pratiquer les gestes techniques sur des animaux vivants pour garantir la qualité des résultats d’étude. Il n’est pas toujours possible de remplacer l’animal dans le cadre des formations.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé dans une séance est limité au minimum et nous utilisons principalement des animaux qui ont déjà participé à un autre projet et qui n’ont pas de problème clinique suite à cette inclusion. L’acquisition d’un geste technique sur un rongeur ne nécessite pas plus de 3 répétitions bien réalisées par la personne formée. Pour les prélèvements et/ou administrations chez le rongeur : deux à trois animaux par personne et par séance sont donc suffisants. En revanche, chez les porcs, les brebis, les chiens et les chats, un animal peut être utilisé par plusieurs personnes successivement et anesthésié si besoin, ce qui peut mener à utiliser par exemple un porc pour former 2 à 3 personnes aux prises de sang. De plus, nous privilégions la formation des nouveaux arrivants pendant les études.
Raffinement
Les techniques utilisées sont les mêmes que celles que nous mettons en œuvre pour nos projets. Deux principales mesures de raffinement sont utilisées. La première est la limitation du nombre d’actes par animal et par séances. Deux à huit répétitions de geste par animal et par séance. Si ce nombre devait être dépassé, la séance se passe sous anesthésie générale. Les volumes administrés ou prélevés sont minimes (< 1 ml). Largement inférieurs aux recommandations d’usage en recherche, puisque ce qui compte est que le geste soit bien réalisé. L’autre est un enregistrement précis des utilisations et réutilisations de chaque animal en respectant un temps de repos de 7 jours entre deux séances sans anesthésie et 15 jours entre deux séances avec anesthésie. Toute blessure au cours de la séance est prise en charge et prolonge le temps de repos de l’animal. De plus, les conditions hébergement des animaux seront adaptées à chaque espèce, ainsi que leurs soins quotidiens. Seuls les animaux en bonne santé participent à ces séances de formation. Les séances sont interrompues si les animaux montrent un signe de mal-être ou de stress trop important.
Choix des espèces
Globalement, nous pouvons être amenés à organiser des TP sur toutes les espèces animales qui sont utilisées dans nos procédures de recherche. Les séances de formation sont organisées pour les nouveaux arrivants ou pour des rappels aux personnes déjà en place. Elles concernent les gestes techniques sur rongeurs, lapins, porcs, chiens ou volailles. Exceptionnellement et beaucoup plus raprement pour d’autres espèces, les formations se font par tutorat pendant les procédures. Les animaux sont des animaux réutilisés d’autres projets qui généralement font appel à de jeunes adultes