Cochons
Évaluation de la faisabilité d’une connexion entre les vaisseaux lymphatiques et veineux dans la région abdominale, par voie chirurgicale et par imagerie interventionnelle.
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles gastrointestinaux
Tués à l'issue de l'opération pour leur éviter les complications d'un geste chirurgical "encore mal connu", quatre cochons de 30 à 40 kilos vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chacun reste anesthésié jusqu'à quatre heures, le temps de tenter une connexion entre un vaisseau lymphatique et une veine de l'abdomen, avec un risque d'hémorragie et d'hypothermie. L'étude est présentée comme préliminaire, avec deux animaux par groupe, les cochons du groupe radiologie interventionnelle basculant vers le groupe chirurgie en cas d'échec. Le porteur affirme que pratiquer ce geste sur un "organisme vivant entier" est "indispensable" avant de le faire sur un patient, l'enjeu immédiat étant l'apprentissage d'une technique chirurgicale encore peu diffusée.
Objectifs
Ce projet vise à améliorer les traitements des patients souffrant d'un mauvais drainage du système lymphatique causant des épanchements généralisés. Normalement, le chyle, un liquide riche en graisses issu de la digestion, est acheminé vers la circulation sanguine par le conduit thoracique. Lorsque ce drainage ne fonctionne pas correctement, le chyle s’accumule dans différentes parties du corps (poitrine, abdomen, cœur), entraînant des complications difficiles à traiter. Une solution prometteuse serait de créer des connexions entre les vaisseaux lymphatiques et les veines (anastomoses lymphatico-veineuses, LVA) pour contourner le blocage du conduit thoracique. Cependant, cette technique est encore peu pratiquée, surtout en dehors de la région cervicale. Ce projet a donc pour objectif de tester la faisabilité de ces anastomoses au niveau abdominal sur un modèle porcin.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour objectif de développer une technique d’anastomose lymphatico-veineuse (LVA) au niveau des voies lymphatiques abdominales, en explorant à la fois l’approche chirurgicale et la radiologie interventionnelle. À terme, cette procédure pourrait être appliquée chez l’être humain afin d’offrir une solution curative durable aux patients souffrant d'un défaut de drainage lymphatique du conduit thoracique.
Procédures
Chaque animal sera anesthésié pendant une demie-journée (4 heures) au maximum, pour la réalisation des procédures chirurgicales.
Impact sur les animaux
En dehors des contraintes liées à la préparation de l'animal (stress au moment de la prémédication), cette procédure sans réveil exposera les animaux aux risques liés à toute intervention chirurgicale, à savoir un risque d'hypothermie liée à la durée de l'anesthésie, ainsi qu'à des risques d'hémorragie et de douleur liés aux gestes chirurgicaux réalisés. La gestion de ces risques seront rigoureusement surveillés.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure pour leur éviter des complications liées à un geste chirurgical encore mal connu.
Remplacement
Cette projet par simulation "in vivo" a pour objectif d'étudier la faisabilité d'un geste chirugical permettant, par la suite, de proposer une solution curative définitive à des patients. La réalisation pratique de ce geste sur un organisme vivant entier est indispensable avant de pratiquer soi-même un geste sur un patient, dans des conditions les plus réalistes possibles. Il n’existe pas, à notre connaissance, d’alternative au modèle animal pour évaluer le système lymphatique.
Réduction
S'agissant d'une étude préliminaire, dont le résultat sera la vérification de la perméabilité et de l’étanchéité de l’anastomose par visualisation directe, seulement deux animaux par groupe seront utilisés. En cas d’échec dans le groupe « radiologie interventionnelle », les cochons seront basculés dans le groupe "chirurgie".
Raffinement
Pendant la période d'acclimatation, les procédures habituelles seront appliquées : contacts et observations quotidiennes par les soigneurs, hébergement en groupe de 2 individus minimum, environnement adapté et enrichi. L’animal sera placé sous anesthésie générale durant toute la durée de l’intervention jusqu’à sa mise à mort, avec l’utilisation de médicaments analgésiques et anesthésiques adaptés. Lors des quelques gestes invasifs et possiblement douloureux, un morphinique sera utilisé.
Choix des espèces
Le système lymphatique des porcs, et notamment au niveau abdominal, est semblable à celui de l’homme. La réalisation de ce type de procédure microchirurgicale serait impossible chez des rongeurs, beaucoup trop petits. Les animaux seront choisis à l'âge de 3-4 mois environ (poids entre 30 et 40 kg), pour des raisons techniques. La taille permettra d'accéder plus facilement aux structures anatomiques suffisamment grosses.
Test d’efficacité de différents outils d’étourdissement et de mise à mort de porcs dans le cadre de la mise à mort en urgence de porcs souffrants à la ferme
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
Amenés en groupe dans une case temporaire, équipés d'une ceinture cardiofréquencemètre, laissés deux minutes à s'y habituer, 60 porcs sont ensuite étourdis puis mis à mort par percussion crânienne, pince électrique, pistolet à tige non perforante ou caisson à CO2. 80 porcs au total vont être utilisés, 60 dans des procédures menées sans réveil et 20 dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. L'objet est de comparer l'efficacité de ces outils pour la mise à mort d'urgence à la ferme, une demande des éleveurs de porcs, et de monter un dossier d'agrément pour ceux qui ne sont pas encore autorisés dans l'Union européenne. Le porteur affirme que les méthodes employées provoquent une perte de conscience immédiate, tout en prévoyant un réétourdissement ou une injection létale en cas de retour à la conscience. Les 20 porcs qui ne sont ni étourdis ni tués retournent dans leur case et poursuivent leur cycle de croissance dans l'élevage.
Objectifs
Le projet s’inscrit dans le cadre d'une demande des éleveurs de porcs de pouvoir disposer d’outils pour la mise à mort d’urgence de porcs souffrants et en impasse thérapeutique. La mise à mort d'urgence est définie comme la mise à mort d'animaux blessés ou atteints de maladie entrainant des douleurs ou souffrances intenses lorsqu'il n'existe pas d'autre possibilité pratique d'atténuer ces douleurs ou souffrances. Les méthodes actuellement utilisées en élevage de porcs en France sont réglementairement fixées. Ces méthodes sont également communes aux autres pays de l'Union Européenne. Des améliorations dans la mise en oeuvre de ces techniques peuvent être apportées, et des outils utilisés dans d'autres pays pourraient être testés afin d'être autorisés dans l'Union Européenne. Le premier objectif de cette étude est de proposer des améliorations sur les techniques actuellement utilisées, à savoir la percussion de la boite crânienne et la pince électrique pour les porcelets de moins de 5kg. Le deuxième objectif sera d'acquérir des données sur des outils autorisés pour des animaux en phase de croissance (de 25 à 130 kg). Le troisième objectif sera de tester d'autres outils permettant d'étourdir et de mettre à mort et de monter un dossier d’agrément si les résultats sont concluants. Les outils identifiés sont le pistolet à tige non perforante et le caisson à CO2. Ce projet vise à mieux connaitre et améliorer les protocoles actuels de mise à mort utilisés en élevage.
Bénéfices attendus
Des freins existent chez les éleveurs concernant la réalisation de la mise à mort. Or le recours à cette pratique est nécessaire pour limiter la souffrance des animaux en cas d'impasse thérapeutique. Les données que va permettre d'acquérir ce projet n'ont jamais été collectées. L'étude sera l'occasion de les publier et de communiquer sur les meilleures méthodes à proposer aux éleveurs pour limiter la souffrance des animaux.
Procédures
Chaque animal sera amené avec un ou plusieurs autres congénères dans une case temporaire dans une salle dédiée à l'étude. Après une période d'acclimatation à la ceinture élastique du cardiofréquencemètre de 2 minutes, les animaux seront étourdis et mis à mort dans le respect du bien-être animal. Au cours de l'étude, 60 animaux seront étourdis et mis à mort. Les méthodes utilisées impliquent une perte de conscience immédiate.
Impact sur les animaux
C’est une étude sur l’étourdissement et la mise à mort d’urgence. Toutes les personnes amenées à participer à l'étude ont déjà été confrontées à cette situation. La personne qui réalisera les mises à mort est vétérinaire, est formée à ces techniques et les a déjà mises en oeuvre dans le cadre de son activité. Il y aura 60 animaux mis à mort pour cette étude, dans le respect du bien-être animal. Parmi ces 60 animaux, il sera pris soin de sélectionner en premier des animaux qui auraient été mis à mort dans le cadre de l’élevage pour des raisons de santé. Les effectifs seront complétés par des animaux en bonne santé mais présentant une anomalie n'impactant pas leur santé (hernie ombilicale ou inguinale par exemple) puis par des animaux en bonne santé et sans anomalie physique. Les animaux seront déplacés en groupe, sans contention, par des personnes habituées. En cas de retour à la conscience, une anesthésie puis une euthanasie à l'aide de médicaments injectables ou un ré étourdissement, selon les cas, seront réalisés rapidement. Pour les 20 animaux qui ne seront ni étourdis, ni mis à mort, on peut craindre une peur liée à la manipulation, qui sera limitée par le fait que les animaux seront déplacés en groupe, sans contention, par des personnes habituées.
Devenir
Les animaux mis à mort le seront dans le cadre de l'étude. Les animaux replacés seront remis dans leur case d'origine et poursuivront leur cycle de croissance dans l'élevage.
Remplacement
Il n’y a pas de remplacement possible dans le cas de la mise à mort de porcs à l’élevage. Les animaux cibles sont les porcs d’élevage. Il faut pouvoir évaluer les outils dans les conditions réelles.
Réduction
Le nombre d’animaux impliqués a été réduit au minimum pour pouvoir comparer les différentes situations. Le nombre de 5 par modalité a été retenu pour limiter au maximum le nombre d’animaux tout en permettant une comparaison des critères physiologiques. Pour la dernière partie, le nombre de 20 par modalité a été choisi suite à la réalisation d’une étude similaire afin de permettre la comparaison des comportements entre animaux.
Raffinement
Les animaux seront toujours déplacés en groupe pour limiter le stress lié à l’isolement social. Ils seront toujours à deux ou trois dans le caisson à CO2 pour reproduire la situation la plus fréquemment rencontrée en élevage. Les animaux seront amenés dans une case temporaire dans une salle dédiée à l'étude. Ensuite les animaux seront équipés un par un de la ceinture portant le cardiofréquencemètre puis remis 2 minutes dans leur case pour s'acclimater au matériel. Lors de la réalisation des méthodes de mise à mort, il sera pris soin de ne pas les réaliser devant ou dans la même salle que les animaux en attente.
Choix des espèces
L’étude porte sur l'étourdissement et la mise à mort d’urgence de porcs en élevage. Par conséquent, les conditions de réalisation doivent être similaires à ce qui pourrait se produire en élevage de porcs. L’espèce choisie est donc le porc domestique, Sus scrofa domesticus. Les porcs utilisés auront un poids compris entre 2 et 130 kg : ce sont les poids recommandés pour les différentes méthodes. Il s’agira donc d’animaux sous la mère et d’animaux en post sevrage et en engraissement.
Mesures de paramètres sanguins lors d’essais zootechniques chez la truie et le porcelet élevé sous la mère
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Élevés comme dans un élevage porcin conventionnel plutôt qu'en animalerie, 2 520 cochons, truies gestantes ou allaitantes et porcelets de moins de vingt et un jours, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, aucun n'étant tué au titre du projet. Le sang leur est prélevé sur animal vigile, à la jugulaire ou par piqûre de l'oreille ou de la queue, sous une contention de deux à cinq minutes : trépied pour les porcelets séparés de leur mère, lasso serré sur le groin pour les truies, une eau sucrée venant en récompense. Chaque truie peut être prélevée six fois par an, chaque porcelet deux fois avant ses trois semaines, et les mêmes animaux passent d'un essai à l'autre. Ils repartent ensuite vers l'élevage ou sont vendus à d'autres éleveurs, l'objet du projet étant de formuler des aliments moins coûteux et moins polluants pour des porcs destinés à l'alimentation humaine.
Objectifs
La mission de notre centre de recherche est de mettre au point des aliments destinés à l’alimentation des porcs, élevés dans des élevages conventionnels et destinés à l’alimentation humaine. Au cours de nos essais, nos principales mesures sont les suivantes : consommation d’aliments, évolution de la croissance, suivi de la santé des porcs. Afin d’approfondir certaines thématiques d’essais, nous sommes parfois amenés à réaliser des prélèvements sanguins pour évaluer l’impact de la nutrition sur plusieurs mécanismes de l’organisme animal (reproduction, stress, immunité, etc.). Certains de nos essais s’inscrivent dans la poursuite d’études au niveau cellulaire ayant déjà permis de réduire et cibler le nombre de paramètres à étudier sur les animaux. Le projet consiste donc à réaliser des prélèvements sanguins pour mesurer des paramètres sanguins d’intérêt pour la compréhension des mécanismes de l’organisme (marqueur d’inflammation, marqueur du stress, glycémie, enzymes hépatiques, etc.). L’objectif est d’évaluer les besoins nutritionnels des porcs à plusieurs stades physiologiques pour adapter au mieux les niveaux nutritionnels des aliments. La nutrition des animaux, comme de l’homme, a des effets simultanés sur de nombreux mécanismes biologiques dans l’organisme. Les formules alimentaires pourraient, dans certaines conditions d’élevage, avoir des effets différents sur la santé, la reproduction, le bien-être des animaux et/ou sur la qualité de leurs produits. Avant de généraliser une solution nutritionnelle à un grand nombre d’animaux en élevage, il est nécessaire d’évaluer les impacts sur l’organisme sur un nombre limité d’animaux. Les enjeux sont non seulement économiques (coût de formulation des aliments, performances des animaux), mais aussi environnementaux (émissions de gaz à effet de serre), et sociétaux puisque l’alimentation participe au bien-être des animaux. Dans un contexte actuel de réduction de l’impact environnemental des pratiques d’élevages, les formulations des aliments sont particulièrement retravaillées pour incorporer de nouvelles matières premières ou ingrédients (nouvelles sources par ex) répondant à cet enjeu. Cela nécessite de réévaluer l’impact de ces nouveaux aliments sur l’organisme, la croissance et la santé des porcs.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont multiples : ils permettraient à la fois l’amélioration de la composition des aliments, le développement de solutions nutritionnelles « santé » ayant un rôle préventif contre l’apparition de certaines maladies, mais également l’amélioration de l’impact de la conduite d’élevage sur le bien-être des animaux et l’environnement. Plusieurs « recommandations nutritionnelles » (quantités minimales d’apport de vitamines, etc.) de la composition des aliments pour porcelets et truies reposent sur des travaux anciens, ne tenant pas compte des évolutions de performances des animaux et de leur génétique. Or, les enjeux environnementaux liés à l’approvisionnement de certaines matières premières ainsi que la volatilité de leur prix nous amènent à revoir à la baisse le niveau d’apport voir même à étudier leur remplacement par une autre source, sans impacter les performances et la santé de ces animaux. Ainsi, ce projet pourrait permettre de diminuer l’impact environnemental de certains aliments tout en s’assurant de limiter les effets néfastes sur l’organisme des truies et de leurs petits. De même, de nouvelles solutions nutritionnelles à base de plantes ou d’extraits végétaux sont de plus en plus développées dans un objectif d’améliorer la santé des truies et donc à terme diminuer l’utilisation de certains produits médicamenteux. Par la mesure des paramètres sanguins, ce projet pourrait permettre d’évaluer l’impact de ce type de solutions sur la santé des truies et de leurs petits et améliorer leur bien-être.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins par ponction jugulaire ou cutanée. Les prises de sang sont des actes reconnus d’élevage et sont réalisées par un personnel qualifié et préalablement formé. Ces prélèvements sont réalisés sous contention d’animaux vigiles. La procédure se déroule en 3 phases successives : mise en place de la contention, ponction jugulaire ou cutanée et prélèvement, retrait de la contention et distribution d’une récompense sous forme d’eau sucrée par exemple. La méthode de contention est adaptée en fonction du stade physiologique de l’animal : utilisation d’un trépied (pour les porcelets) ou d’un lasso (pour les truies uniquement). Pour la ponction jugulaire, la zone de prélèvement est située à la base du cou. Le sang est récupéré dans des tubes : le volume de sang prélevé peut aller de 5 à 12 ml maximum. Dans le cadre d’une ponction cutanée, la zone peut être l’oreille ou bien la queue. La zone est percée à l’aide d’une aiguille ou d’une lancette stérile. Les gouttes de sang sont récupérées via la lancette ou un buvard par ex pour être analysées immédiatement. Au global, la phase de contention + prélèvement peut durer entre 2 et 5 min par animal. Pour les porcelets sous la mère, le nombre de prélèvements est limité à 2 sur la phase naissance – 21 jours d’âge. Pour les truies, le nombre de prélèvements sur un cycle de reproduction (gestation + lactation) est limité à 4.
Impact sur les animaux
La réalisation de la contention avec le lasso peut entrainer une douleur légère pendant la durée du prélèvement (entre 2 et 5 min maximum), à cause de la pression exercée par le lasso sur le groin de la truie. Pour les porcelets sous la mère, ils sont momentanément isolés de leur mère et placés sur un trépied pour permettre une immobilisation pendant le prélèvement. Cette étape de contention peut être une source de stress puisque cela contraint l’animal et l’empêche temporairement d’accéder à une zone de fuite. Pour réaliser la ponction, la piqure d’aiguille entraine une douleur légère de courte durée, équivalente à la durée du prélèvement et peut induire également du stress et de la peur.
Devenir
En fonction de l’état général des animaux (application des mêmes signes que ceux listés dans les points limites), les animaux poursuivent leur croissance/vie dans nos locaux d’élevage ou sont vendus à d’autres éleveurs. Certains animaux prélevés peuvent être réutilisés dans un essai gestante/lactation ou un essai post-sevrage puis engraissement avec procédure de prélèvement sanguins. Dans ce cas, dans un objectif de prise en compte du bien-être de nos animaux, s’il est souhaité de prélever des animaux à la fois en stade sous la mère + post-sevrage + engraissement alors le nombre maximum de prélèvements sur les 25 semaines est plafonné à 6 prélèvements, en respectant toujours les 2 semaines d’intervalles minimum entre 21 et 35 j d’âge. Pour les truies, étant donné qu’une truie fait en moyenne environ 2.5 cycles/an, le nombre de prélèvements est limité à 6 par an par truie.
Remplacement
Les méthodes actuelles cellulaires menées en laboratoire ne sont malheureusement pas toujours suffisantes pour comprendre les relations complexes entre les différents mécanismes de l’organisme, entre les individus ou encore avec l’environnement. C’est pourquoi, pour certaines thématiques d’essais, il n’existe pas de méthodes alternatives à l’utilisation d’animaux (même si une phase de recherche in vitro est parfois réalisée en amont lorsqu’elle est possible). Lorsque d’autres indicateurs (autres que sanguins) sont possibles alors le prélèvement de sang est remplacé par une autre méthode moins invasive (collecte d’urine et/ou de déjection au moment de la défécation). Cette stratégie a d’ailleurs été appliquée dans le passé pour le dosage du cortisol (hormone du stress). Des études récentes montrent que le cortisol contenu dans les poils des porcs est un indicateur de stress chronique car il s’y accumule au cours du temps. Dans ce cas, les prélèvements sanguins peuvent être remplacés par la récolte des poils des porcs. Les animaux placés en essais et concernés par ces procédures ne sont pas des animaux de laboratoire mais sont élevés comme dans un élevage porcin conventionnel. Nos essais s’inscrivent dans le cadre de la recherche agricole et pour certains dans la poursuite d’études cellulaires ayant déjà permis de réduire et cibler le nombre de paramètres à étudier sur un nombre réduit d’animaux. Lorsque d’autres mesures via des prélèvements moins invasifs tels que la collecte de déjection ou de poils ne sont pas possibles, la prise de sang devient le seul moyen d’obtenir les informations sur les effets des aliments testés.
Réduction
Le nombre de porcs entrant dans cette procédure est étudié pour limiter le nombre d’animaux tout en se donnant suffisamment de chance de montrer une différence de résultat si celle-ci existe (c’est ce qu’on nomme également la puissance statistique). Pour définir ce nombre, nous utilisons un logiciel de statistiques. Par ailleurs, en plus de cette méthode, nous nous appuyons sur notre expérience (traitements statistiques des précédents résultats d’essais depuis 20 ans) ainsi que sur les résultats d’autres études réalisées dans d’autres centres de recherche (nombre d’animaux/groupe dans les études avec résultats significatifs) pour affiner le nombre d’animaux concernés par les prélèvements. En outre, certains animaux concernés par cette procédure entrent également dans le cadre d’essais ayant déjà intégrés une phase de recherche au niveau cellulaire permettant de réduire le nombre de paramètres à tester et le nombre d’animaux.
Raffinement
Plusieurs mesures sont intégrées dans la mise en place de la procédure afin de réduire les nuisances sur le bien-être. D’abord, s’il est constaté que des animaux à prélever présentent un état général affaibli ou pour lesquels la contention est difficile, alors ils sont retirés de la procédure et ne sont pas prélevés. Ensuite, la méthode de contention est réfléchie en fonction de l’âge de l’animal afin que cette dernière soit la plus adaptée à son stade physiologique pour faciliter le prélèvement et donc en limiter sa durée. Une fois le prélèvement réalisé, une récompense sous forme d’eau sucrée est proposée à l’animal. Nos animaux connaissent leur environnement ce qui réduit le stress lors de leur sortie de la case pour les prélèvements par exemple. Par ailleurs, le nombre de tentatives sans réussite du prélèvement est réduit à 2 afin de limiter la durée de contention. Comme présenté dans les points limites, une surveillance particulière des animaux est réalisée durant les 3 jours qui suivent les prélèvements et des soins sont définis en cas d’apparition de signes cliniques notables ou sévères.
Choix des espèces
C’est l’espèce cible de notre activité de recherche. Les résultats de nos essais sont valorisés pour améliorer l’alimentation des truies et des porcelets sous la mère dans les élevages conventionnels. Les animaux placés en essais et concernés par ces procédures ne sont pas des animaux de laboratoire mais sont élevés comme dans un élevage porcin conventionnel. Les animaux utilisés sont des truies en gestation ou en lactation et leurs porcelets élevés sous la mère pendant leur 21 premiers jours de vie. C’est sur ces stades physiologiques que nous souhaitons faire avancer nos connaissances.
Evaluation et développement pré-clinique des cathéters pour cartographie, cautérisation ou électroporation irreversible des arythmies cardiaques dans des modèles porcins et ovins
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Moutons : 125
Valider des prototypes de cathéters pour que des partenaires industriels obtiennent leur certification et accèdent à un marché "mondial en pleine croissance" : 125 cochons et 125 brebis vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Chaque animal subit une opération de quatre à six heures sous rayons X, avec cinq à vingt cautérisations ou électroporations du muscle cardiaque, précédée ou suivie de deux à quatre heures d'imagerie. Certains sont réopérés un à trois mois plus tard, et le porteur annonce comme effets attendus une paralysie temporaire du diaphragme, des tachycardies dégénérant en fibrillation et des saignements aux points d'introduction des cathéters. Le cochon et la brebis ont été retenus parce que la taille de leur cœur approche celle du cœur humain et parce que l'équipe maîtrise déjà ces deux modèles.
Objectifs
Le projet a pour objectif d’évaluer l’efficacité et la sécurité de prototype de cathéters de diagnostic ou de traitement par ablation pour les troubles du rythme cardiaque. Pour cela l’évaluation préclinique est obligatoire, via l’utilisation de modèles animaux, sains ou malades, en conditions proches de la clinique, avant leur utilisation chez l’homme. Les cathéters sont des dispositifs médicaux manœuvrables à l’intérieur des gros vaisseaux et du cœur et permettent aux cardiologues soit de diagnostiquer une maladie cardiaque soit de la traiter. Les cathéters d’ablation sont des dispositifs médicaux utilisés pour le traitement de maladies cardiaques. Ils permettent grâce à une électrode positionnée à leur extrémité, de causer une cautérisation ou une lésion contrôlée dans le cœur. Cette lésion interrompt les circuits favorisants l’activation désynchronisée du muscle cardiaque. Les cathéters de diagnostic eux, utilisent plusieurs électrodes positionnées en différentes configurations géométriques pour capturer les signaux du cœur et aider à trouver les sources anormales d’activation cardiaque. Le projet permettra de valider les paramètres suivants de prototypes de cathéter avant de pouvoir être utilisés chez le patient : les aspects ergonomiques (robustesse et préservation de l’intégrité mécanique, manœuvrabilité d’un cathéter, capacité à atteindre les cibles cardiaques), l’efficacité (capacité à cibler les points de contrôle lors du diagnostic, capacité à induire des lésions durables sur toute l’épaisseur du myocarde) et enfin la sécurité (risques de créer des caillots de sang pouvant être responsables d’AVC, risque d'endommager les organes adjacents…). Lors de procédure médicale réalisée chez le patient (identique à celle réalisée dans le projet), les patients sont conscients (sédation légère), avec une gestion de la douleur par voie médicamenteuse ajustée par pallier en fonction de la réponse du patient au traitement. Les tests réalisés chez les modèles animaux se déroulent en anesthésie générale. L’objectif de ce projet est de travailler sur des prototypes des cathéters qui devraient permettre une manœuvrabilité optimale, montrer une absence ou minimisation des risques collatéraux pendant la procédure, et provoquer des lésions du tissu cardiaque ayants des effets durables sur les propriétés électriques du cœur traité, afin de pouvoir les proposer à terme dans la prise en charge de maladies cardiaques.
Bénéfices attendus
Les tests des cathéters sur les animaux pour les thérapies du trouble du rythme cardiaque sont fondamentaux pour confirmer que les prototypes atteignent les niveaux de sécurité, d'efficacité et d'ergonomie attendus. L’évolution permanente des dispositifs médicaux dans la prise en charge des patients met en évidence l’intérêt des cathéters pour le diagnostic et le traitement par ablation thermique et non-thermique de certaines maladies cardiaques, ces dispositifs ont donc un marché mondial en pleine croissance. Les tests précis et éthiques ouvriront aux partenaires industriels et aux collaborateurs la possibilité de passer à la phase suivante d'investigation chez les patients, ce qui leur permettra d'obtenir la certification réglementaire pour mettre leurs dispositifs sur le marché.
Procédures
Toutes les procédures et les étapes décrites dans ce projet se déroulent sous anesthésie générale. Nous allons utiliser des cochons jeunes ou des brebis adultes, selon la disponibilité et la nécessite d’effectuer un protocole chronique ou aigü. Nous prévoyons d’utiliser maximum 250 animaux en 5 ans. Les animaux pourront être sains ou être des modèles de maladies cardiaques précédemment créés. Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : examens d’imagerie non-invasifs par IRM et/ou scanner CT (durée 2-4 heures), prélèvements sanguins, urinaires, fécaux et tissulaires (30-45 mins), et une opération (identique à celle réalisée chez le patient) pour le test des cathéters sous imagerie par rayons X (durée 4-6 heures). En fonction du dispositif médical à tester, certains animaux pourront avoir une phase de récupération et de répétition, d’un à trois mois après l’ablation, de l’imagerie, des prélèvements, et des cartographie diagnostique afin d’évaluer les résultats chroniques de l’intervention réalisée (durée 4-6 heures)
Impact sur les animaux
Les niveaux de stress et les effets cardiaques dus aux thérapies de diagnostic et d'ablation sont identiques à ceux que connaissent les patients en milieu clinique. Les effets secondaires peuvent être une paralysie temporaire du nerf phrénique ou du diaphragme, un déclenchement de tachycardies ventriculaire débordantes en fibrillations ou un saignement aux sites d’introduction des cathéters.
Devenir
A la fin du projet les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des analyses ex-vivo, les organes pourront également être proposés à d'autres équipes de recherche.
Remplacement
A ce jour, pour les objectifs envisagés dans ce projet, nous n’avons pas à disposition d’autres options pour le test de cathéter d’ablation et diagnostic que d’utiliser des modèles animaux. Nous pouvons obtenir des modèles cellulaires en laboratoire pour des analyses préliminaires, mais ces modèles qui se basent sur les cellules cardiaques n'offrent que des résultats extrêmement simplifiés par rapport au cœur entier. Les modèles tissulaires ex vivo ne peuvent pas nous permettre d’observer les effets du remodelage à long terme qui certifie la validation des cathéters pour leur utilisation en clinique.
Réduction
Notre stratégie pour réduire le nombre d’animaux utilisés repose sur la maximisation du nombre de sites que nous pouvons traiter par ablation. Dans l’objectif de réduire au maximum le nombre d’animaux, nous prévoyons d’effectuer certaines évaluations en parallèle (ex : évaluer un cathéter diagnostic et un cathéter d’ablation), si leur coévaluation n’affecte pas les résultats attendus. Si un cathéter montre des limitations importantes en termes de sécurité et/ ou de fiabilité, l’évaluation sera arrêtée ou suspendue en l’attente d’une amélioration du dispositif par le constructeur. De même, si l’évaluation statistique atteint une puissance suffisante, aucun autre animal ne sera inclus dans l'évaluation du cathéter d'intérêt. Chez un jeune porc ou un jeune mouton, nous pouvons effectuer entre 5 et 20 lésions en considérant à la fois les ventricules et les oreillettes. Cela nous donne suffisamment de répliques techniques pour rendre les résultats plus robustes et réduire l’erreur apportée par la variabilité biologique et anatomique individuelle. Cette confiance nous permet d’utiliser la quantité minimale de 5 animaux par conditions afin d’avoir une puissance statistique acceptable. En outre, dans le cas où le paramétrage des thérapies doit être testé en amont du test sur le tissu cardiaque, nous pouvons tester différentes conditions sur les muscles de la cuisse.
Raffinement
Pendant la procédure, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constantes de leurs paramétres vitaux (fréquence cardiaque, pression sanguine, tempérautre...). Ceux-ci nous permettent d’apporter la nécessaire hydratation ou de fournir des antiarythmiques en cas de risque de fibrillation ventriculaire. Un défibrillateur est toujours disponible en salle d’opération pour éviter la mort précoce de l’animal durant les tests. Pendant l’hébergement, l’animal est placé dans des locaux adaptés, avec les méthodes de raffinement appropriées pour son espèce (groupe social, enrichissement adapté). Les animaux sont suivis quotidiennement par le personnel formé, qui peut intervenir rapidement auprès du vétérinaire et du responsable de projet pour adapter les soins analgésiques si nécessaire. Si une étape du protocole chronique affecte l’état de santé au point d’atteindre l’un des points limites sans qu’aucune action ne puisse permettre un retour à l’état basal alors le protocole sera interrompu et l’animal mis à mort selon les modalités éthiques.
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme (mouton, cochon, chèvre, chien), le cochon et le mouton ont été retenus car ces modèles sont bien décrits et caractérisés et constituent une référence dans la communauté scientifique. De plus le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles animaux. Stades de développement des animaux inclus : - Porc : jeune de 50-70kg environ (environ de 4-5 mois) - Ovins : adultes à partir de 12 mois Au stade défini, et pour les deux espèces, la taille et les caractéristiques du cœur des animaux sont proches de celle de l’homme ce qui permet une évaluation fiable des dispositifs médicaux.
Etude de faisabilité de l’implantation d’une endoprothèse dans la crosse aortique dans un modèle porcin.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Cinq heures d'opération pour implanter une endoprothèse dans la crosse aortique, avec un risque de mort en cours d'intervention par rupture de l'aorte, infarctus, accident vasculaire cérébral ou choc hémorragique que le porteur chiffre lui-même à 20 %. 46 cochons de 80 à 100 kilos vont être utilisés, 31 opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, 15 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur écrit pourtant qu'aucun effet indésirable ni nuisance n'est attendu pour ces animaux, puisque tout se déroule sous anesthésie générale. Tous sont tués en fin de protocole pour retirer l'endoprothèse et analyser l'aorte, le dispositif visant un marché de patients aujourd'hui écartés de la chirurgie ouverte.
Objectifs
Si les dissections de la crosse aortique touchent 250 000 patients par an dans le monde, 90% d’entre eux n’ont pas accès à un traitement chirurgical par contre-indication opératoire ou absence de centre de chirurgie cardiaque . Dans les pays développés qui possèdent un système de santé optimal et un réseau de centres chirurgicaux dense, le taux de mortalité est de 30% tout traitement confondu. L’objectif du projet est de développer une endoprothèse (ou implant) permettant de traiter les dissections de la crosse aortique via une implantation simple, accessible au plus grand nombre de patients. Cette innovation repose sur l’association de matériaux adaptés et d’un design précis. Cette endoprothèse, grâce à l’innovation technologique proposée, s’adapte à la plupart des anatomies et n’est donc pas fabriquée sur mesure ce qui lui permet d’être disponible immédiatement (off the shelf) et donc de traiter les pathologies de l’urgence c’est-à-dire les dissections aortiques ; pathologie non traitée par les modèles existants qui ne peuvent traiter que les anévrismes de la crosse aortiques.
Bénéfices attendus
Le projet en permettant le développement d’un traitement endovasculaire des dissections de la crosse aortique par un dispositif disponible immédiatement (off the shelf), est susceptible d’entrainer plusieurs bénéfices : Permettre de traiter les patients contre-indiqués à la chirurgie: 30% des patients sont contre-indiqués au traitement chirurgical du fait de co-morbidités (âge, fragilité, insuffisance cardiaque ou respiratoire, cancer etc.) mais seraient éligibles à un traitement moins invasif tel qu’un traitement endovasculaire. Permettre de traiter les patients qui n’ont pas accès à un centre de chirurgie cardiaque : Le traitement chirurgical n’est disponible que dans certains centres experts disposant d’un plateau de chirurgie cardio-vasculaire (30 centres en France) ce qui engendre des retards de prise en charge (distance par rapport au centre, délais d’attente liés à la disponibilité des équipes) pour une pathologie qui ne peut supporter le moindre délai (1% de mortalité par heure les 2 premiers jours). Permettre de mieux traiter les patients actuellement opérés par chirurgie ouverte: Le traitement chirurgical est grevé d’un taux de mortalité important (15-20% à 30 jours dans la dissection aortique aigue).
Procédures
Tous les animaux animaux seront soumis aux interventions suivantes : (1) implantation d'une endoprothèse de la crosse aortique par abord vasculaire sous anesthésie générale (N=1 - 5 Heures). (2) Toujours sous anesthésie générale, évaluation angiographique de perfomance (N=2 - 60 minutes). (3) Prélèvement sanguin périphérique sous sédation (N=2 - 30 minutes).
Impact sur les animaux
La douleur liée à la procédure chirurgicale est un effet indésirable attendu. Durant la procédure expérimentale, les animaux seront sous anesthésie générale avec sédation et analgésie profonde afin de prévenir toute souffrance. L’apparition d’un stress est un effet indésirable attendu. Avant d’entrer dans le protocole, les animaux auront 7 jours minimum d’acclimatation dans l’animalerie avec une adaptation de l’environnement de façon à réduire l’angoisse des animaux. Le risque de décès per procédure est une éventualité. Les causes principales sont : anesthésique (arythmie cardiaque sévère, choc anaphylactique, dépression respiratoire grave) évalué à
Devenir
A la fin de l'étude, tous les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des études histologiques au niveau de l'aorte et des études mécaniques sur l'endoprothèse.
Remplacement
Nous avons utilisé plusieurs modèles alternatifs aux animaux. Nous avons dans un premier temps réalisé des tests numériques simulant la compression de l’implant dans une paroi aortique . Nous avons ensuite réalisé des tests mécaniques d’évaluation de la force radiale de l’endoprothèse afin de simuler la compression de l’implant. Nous avons enfin réalisé des essais sur modèles imprimés en 3D d’aorte humaine et porcine avec circuit hydraulique. Ces fantômes d’aorte sont réalisés à partir de scanner de cochon afin d’être le plus proche possible des essais sur modèle animal. Ces modèles alternatifs restent cependant incomplets. La navigation le long des axes vasculaires, la résistance de l’aorte au lanceur et à la force radiale de l’endoprothèse ainsi que l’évaluation des risques de saignements et de rupture aortique ne peuvent être testées que sur modèle animal. Par ailleurs, il est nécessaire d’évaluer le comportement du système cardio-vasculaire lors de cette implantation qui présente plusieurs risques à ce niveau (risque d’infarctus du myocarde, fibrillation ventriculaire, tamponnade, AVC). Par ailleurs, après chaque test animal, si une modification du dispositif doit être réalisée, des tests numérique et mécanique sur fantômes sont à nouveau réalisés.
Réduction
Afin de déterminer le nombre de sujet nécessaire à cette étude de faisabilité, de performance et de sécurité du dispositif médical, nous avons réalisé un premier essai animal de faisabilité qui nous a permis d’étudier le dispositif selon les critères d’évaluation de la norme ISO 25539-1:2017(E) pour les prothèses endovasculaires. Ce premier essai a servi de base au calcul du nombre de sujets nécessaire (NSN) pour cette étude. Le NSN pour obtenir des résultats statistiquement significatifs avec un nombre limité mais suffisant d'animaux. En prenant en compte le risque de complication anesthésique grave (arythmie cardiaque sévère, choc anaphylactique, dépression respiratoire grave), il est nécessaire d’inclure des animaux supplémentaires dans chaque groupe du protocole. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, si les critères de performance minimaux pour l'évaluation du lanceur sont atteints, la procédure d'évaluation de la prothèse en aigu pourra être réalisée sur le même animal. Dès que le nombre d’animaux pour obtenir des résultats statistiquement significatifs sera atteint, aucune autre inclusion ne sera nécessaire.
Raffinement
Respect d’une période d’acclimatation d’une semaine minimum entre l’arrivée à l’animalerie du laboratoire et l’inclusion dans le protocole de recherche - Hébergement en groupe de deux pour favoriser le contact régulier entre congénères - Environnement adapté à chaque phase de l’expérimentation pour réduire l’angoisse des animaux (accompagnement et anxiolyse durant le transfert depuis l’animalerie jusqu’en salle d’intervention) - Privilégier les ponctions vasculaires percutanées échoguidées artérielles et veineuses, pour mise en place des cathéters de surveillance hémodynamique continue : moins de souffrance, moins de saignement et risque infectieux réduit. S'agissant de procédures expérimentales réalisées sous anesthésie générale balancée (narcose, analgésie et curarisation) aucun effet indésirable ni nuisances ne sont attendus pour l'animal qui sera euthanasié en fin de procédure ou en cas d'échec de l'anesthésie. Lors des contrôles quotidiens, des observations basées sur l’apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales attendues aux stimuli externes (peu enclins aux manipulations, tentative de fuite) seront réalisées. Ces contrôles permettront de repérer tout animal malade ou blessé et de prendre les mesures appropriées. Enfin, une grille de points limites a été établie et sera suivie pour assurer le bien-être des animaux.
Choix des espèces
L’objectif de ce programme étant de développer un dispositif médical dont la principale innovation repose sur son design, il est essentiel de pouvoir tester l’endoprothèse dans un modèle possédant une anatomie cardio-vasculaire la plus proche possible de l’homme. Les animaux utilisés dans le protocole expérimental sont des porcs de 80 à 100 kg (entre 20 et 24 semaines). A ce stade de développement les porcs ont un système circulatoire très proche de l’homme et leur gabarit permet une modélisation chirurgicale optimale, notamment en ce qui concerne les diamètres aortiques.
Projet de Recherche : Effets de la Pression Hydrostatique sur la Conduction Nerveuse et la Pression Intrarachidienne en Chirurgie Endoscopique du Rachis (UBE) chez le Modèle Porcin
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
Six porcelets de 40 kilos vont être opérés du rachis sous anesthésie pendant environ trois heures, puis tués sans reprise de conscience, à raison de deux par an pendant trois ans. La finalité est de mesurer jusqu'où la pression hydrostatique employée en chirurgie endoscopique de la colonne peut monter avant d'altérer la conduction nerveuse, avec relevé de la pression intracrânienne et des potentiels évoqués moteurs et sensitifs. Le porteur justifie le choix du porcelet par son poids, proche de celui d'un jeune humain, et par la possibilité d'utiliser les mêmes instruments et les mêmes gestes que sur un patient. Il écrit ne pas avoir "les moyens techniques" de remplacer cette formation par des méthodes in vitro, désignant ainsi comme une formation ce que le titre annonce comme un projet de recherche.
Objectifs
La chirurgie de la colonne vertébrale est en pleine mutation, il existe des nouvelles techniques endoscopiques qui permettent de traiter des pathologies lombaire mais qui impose de travailler avec une pression hydrostatique augmentée et à côté des éléments neurologiques. Cette situation peut provoquer des troubles neurologiques si la pression hydrostatique est trop importante. A l’heure actuelle on ne se sait pas quelle est la limite de tolérance de la limite du système nerveux a ses augmentions de pression. Pour le savoir nous envisageons une étude d’augmentation progressive de cette pression hydrostatique au niveau lombaire et des réponses du système nerveux de la moelle et du cerveau avec quatre paramètres la pression intra crânienne, la pression au niveau du canal thoracique, des potentiels évoqués moteurs (PEM), somesthésies/sensitifs (PES).
Bénéfices attendus
A l’heure actuelle on ne se sait pas quelle est la limite de tolérance de la limite du système nerveux à ses augmentions de pression. Pour le savoir nous envisageons une étude d’augmentation progressive de cette pression hydrostatique au niveau la colonne vertébrale et des réponses du système nerveux de la moelle et du cerveau avec quatre paramètres la pression intra crânienne, la pression au niveau du canal thoracique, des potentiels évoqués moteurs (PEM), somesthésies/sensitifs (PES). Il est essentiel de déterminer si une pression appliquée pendant quelques secondes au même effet qu'une pression maintenue plusieurs minutes et d’identifier des seuils temporels responsables de modifications des PEM, PES et de la pression intracrânienne (PIC). Les durées de 30 secondes, 1 minute et 5 minutes ont été choisies pour représenter des intervalles typiques observés en chirurgie endoscopique et en expérimentation animale pour évaluer les troubles neurologiques si la pression hydrostatique est trop importante.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale d’environ 3h, sous anesthésie générale.
Impact sur les animaux
Le transport de l’animal, dans une table élévatrice couverte d’une couverture au bloc opératoire et la chirurgie, anesthésie longue (risque d’hypothermie), sont les deux points où l’animal pourrait ressentir du stress, douleur ou souffrance. La durée des nuisances est de 3h.
Devenir
Respect du protocole des « animaux sans réveil », selon la réglementation. L’acte d’euthanasie animale peut être justifié par une raison médicale (un état de santé, une souffrance intense ressentie par l’animal.)
Remplacement
Nous n'avons pas les moyens techniques, à ce jour, pour remplacer cette formation par des méthodes in vitro ou artificielles. La pratique sur le vivant est indispensable pour acquérir des Critères d’évaluation PEM et PES et d’analyser les différentes pressions entre la colonne vertébrale et le canal thoracique.
Réduction
A partir d’une base de la littérature, le nombre de porcs est réduit au minimum, il y aura 2 cochons par an pendant 3 années accompagnée. Pour les analyses statistiques chaque cochon aura son propre référent et sera suffisant pour obtenir les premiers résultats.
Raffinement
La pose d'un cathéter permet de réduire le nombre d'injections. L’injection par IV d’ Analgésie est en continu pendant tout l’intervention afin d’évaluer et soulager les douleurs sur l’animal. 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 précoces et de prendre les décisions sur le devenir de l'animal.
Choix des espèces
Le porcelet de 40 kg 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. 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).
Evaluation du profil pharmacocinétique d’un candidat-médicament par des prélèvements d’échantillons biologiques chez le porc
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
128 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, 110 d'entre eux étant destinés à une réutilisation dans d'autres projets et les autres tués pour des prélèvements terminaux. Ils reçoivent un candidat-médicament par plusieurs voies, dont une administration par endoscopie sous anesthésie d'environ une heure, subissent jusqu'à cinq biopsies de peau par temps de prélèvement et jusqu'à trois biopsies d'organes en vingt-quatre heures, avec pose chirurgicale d'un cathéter ou d'une chambre implantable et séjours en cage à métabolisme pouvant atteindre quarante-huit heures. Les bénéfices annoncés, la mise sur le marché de médicaments à effets secondaires réduits, sont renvoyés à la suite du développement, l'objet immédiat restant de mesurer la concentration du produit dans le sang, l'urine et les tissus. Le porteur affirme qu'il n'existe pas de méthode de substitution pour évaluer la pharmacocinétique, et compte parmi les bénéfices pour le porc l'amélioration des connaissances sur sa propre espèce.
Objectifs
Les études de pharmacocinétique sont essentielles pour étudier le devenir d'un candidat-médicament dans l'organisme. Le projet consiste à évaluer le profil phamarcocinétique d'un futur candidat-médicament chez le porc après son administration grâce à des prélèvements d'échantillons biologiques (sang, urine, tissus). Ces prélèvements permettront de mesurer la concentration du produit ainsi que d'éventuels marqueurs biologiques dans les différents échantillons à différents temps post-administration.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont la découverte et la mise sur le marché de nouveaux médicaments présentant un minimum d'effets secondaires dans la pathologie humaine qui est ciblée par la/les substance(s) active(s) testée(s) dans ce projet. Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont principalement une amélioration des connaissances scientifiques pour l’espèce utilisée (porc) grâce au développement de méthodes de raffinement de plus en plus adaptées et à la sélection de l’espèce la plus adéquate pour répondre aux objectifs scientifiques attendus.
Procédures
Les animaux seront administrés avec les composés à tester par différentes voies en vigile (environ 2min) ou anesthésié par endoscopie (environ 1h). Des prélèvements de sang seront enuite réalisés sur l'animal vigile (environ 2min). Des biopsies de peau (maximum 5 prélèvements par temps avec un temps de récupération minimum de 10j) sous anesthésie locale (environ 15min) ou des biopsies d'organes (maximum 3 sur 24h) sous anesthésie générale (environ 2h) pourront être réalisées. Les animaux pourront être placés dans des cages pour le recueil de l'urine (durée maximum 48h avec un temps de détente à 24h). Une chambre implantable ou un cathéter pourront être posés pour réaliser des prélèvements ou une administration (chirurgie de moins de 2h) et ensuite retirés si nécessaire lors d'une chirurgie également (environ 30min). Les animaux pourront également être mis à jeun (maximum 24h) avant les chirurgies et avant l'administration du composé. Les animaux pourront être hébergés individuellement pour favoriser leur récupération post-opératoire (durée maximale de 10jours).
Impact sur les animaux
Les conséquences éventuellement indésirables des produits ne peuvent pas être anticipés au début du projet. Par conséquent, des discussions seront engagés avec les responsables du bien-être animal pour ajuster les méthodes d'observation des animaux, en vue de préparer des traitements pour d'éventuels symptomes cliniques. Dans le cadre de ce projet, les animaux pourraient éprouver un stress en raison de la restriction alimentaire avant chirurgie ou avant l'adminsitration du composé, de l'induction de l'anesthésie ainsi que durant la période post-opératoire. Ils pourraient également connaitre une douleur équivalente à la piqure d'une aiguille lors de l'administration du produit et des prélèvements sanguins. Ils pourraient également subir un stress lié à leur hébergement individuel en cage à métabolisme pour la collecte d'urine ou suite à une chirurgie.
Devenir
Réutilisation des animaux dans un autre projet ayant un degré de sévérité sans réveil, léger ou modéré après accord du vétérinaire. Certains animaux pourront être euthanasiés en fin de projet pour réalisation de prélèvements terminaux ou si leur état général ne permet pas d'envisager de réutilisation.
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le porc car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer la pharmacocinétique d’une nouvelle molécule. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, le porc est l’espèce qui est la plus adaptée à ce type de modèle d’étude.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse statistique : 3 ou 4/ par groupe à raison de 8 études par an. Pour obtenir un nombre suffisant de données scientifiques, le nombre d’animaux qui sera utilisé est notifié dans le paragraphe portant sur le nombre estimé d'animaux utilisés. Cependant, une réutilisation des animaux, après avis du vétérinaire, est envisagée et permettra de réduire le nombre réel d’animaux utilisés.
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuel signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • Un protocole d'analgésie adapté pour la chirurgie et la période post-opératoire et un suivi post-opératoire de l’état de santé des animaux avec des soins et un enrichissement adaptés afin de permettre une bonne récupération des animaux, • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux procédures expérimentales.
Choix des espèces
Ce projet pratiqué sur l'animal ne peut être remplacé par d'autres méthodes expérimentales car ces méthodes de substitution (in vitro ou in silico) n'existent pas ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Animaux sevrés en croissance et animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.
Production de porcs exempts d’organismes pathogènes spécifiés
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Quatorze truies gestantes reçoivent un cathéter posé chirurgicalement dans la veine maxillaire sept à dix jours avant d'être opérées, puis subissent une hystérectomie aseptique dont elles ne se réveillent pas. Elles sont les seules comptées dans ce projet, classé sans réveil, alors que l'opération sert à extraire 168 porcelets destinés à peupler des élevages au statut sanitaire garanti. Le porteur explique que l'ablation de l'utérus interdit toute réutilisation et que le statut sanitaire de ces truies est de toute façon incompatible avec les troupeaux visés. Quarante-huit porcelets iront en isolateurs stériles et quatre-vingt-dix seront élevés par des truies nourrices, le devenir des trente restants n'étant pas précisé.
Objectifs
Certaines études expérimentales chez le porc, comme celles relatives aux pathogènes spécifiés de l’espèce, le contrôle de vaccins ou la production de sérums ou d’organes, sont réalisées sur des animaux Exempts d'organismes pathogènes spécifiés de l'espèce (EOPS). Ces porcs peuvent naître par voie naturelle d’une truie elle-même EOPS ou à la suite d’une césarienne. Dans ce dernier cas, la technique mise en oeuvre pour produire ces animaux implique des interventions chirurgicales réalisées sur des truies gravides. Cette particularité est une source de stress pour les animaux. Ce projet concerne 14 truies opérées par césarienne. Ces animaux produiront 168 porcelets EOPS. Une partie des porcelets (48) sera destinée à la constitution d’élevages de haut statut sanitaire. Ils seront alors élevés dans des isolateurs stériles puis dans des animaleries confinées avant de servir au repeuplement d’élevages EOPS. Une autre partie des porcelets (90) sera élevée par 10 truies EOPS de notre troupeau et sera destinée à son renouvellement génétique pour prévenir les risques de consanguinité. Tous les animaux sont élevés dans des conditions de confort maximaliste et sont en interaction positive avec les techniciens animaliers. Les animaux peuvent être transférés dès 35 jours d’âge dans un élevage. Ils sont mis à la reproduction à partir de 6 mois d'âge pour les mâles et 7 mois pour les femelles.
Bénéfices attendus
Cette technique permet la production d’animaux Exempts d’organismes pathogènes spécifiés (EOPS) des porcs utilisés dans le cadre d’opérations de peuplement d’élevages ou de renouvellement d’animaux de troupeaux de statut sanitaire très satisfaisant. Il n'existe aucune autre technique permettant la production d’animaux répondant au statut sanitaire recherché.
Procédures
Les porcelets sont issus de truies « donneuses » provenant d’un élevage sous filtration d’air et d’un statut sanitaire très satisfaisant. Elles sont équipées d’un cathéter installé chirurgicalement au niveau de la veine maxillaire 7 à 10 jours avant d’être opérées par hystérectomie aseptique. Elles sont mises à mort à l'issue des opérations d'hystérectomie. Dans les 3 à 6 heures qui suivent ces opérations, les porcelets sont soit affectés à un isolateur d’élevage de 12 places où ils séjourneront pendant 14 jours, soit adoptés par une truie « nourrice » elle-même EOPS. Enfin, un suivi clinique reposant sur une grille de points limites est appliqué aux animaux tout au long de cette procédure.
Impact sur les animaux
Les truies opérées par hystérectomie sont équipées, en amont de cette opération, d’un cathéter au niveau de la veine maxillaire. Les zones d'incision peuvent présenter des signes d’inflammation post-opératoires. Ces truies font ainsi l’objet, avant d'être opérés par hystérectomie aseptiques, d’un accompagnement thérapeutique et les plaies de soins. Il n'est pas attendu d'autres symptômes cliniques lors de ce projet.
Devenir
L'ablation du tractus utérin des truies « donneuses » ne permet pas leur réutilisation. De plus, ces dernières sont d'un statut sanitaire incompatible avec celui des troupeaux Exempts l'organismes pathogènes spécifiés de l'espèce. Elles sont mises à mort à l’issue de cette procédure classée « sans réveil ». Les porcelets EOPS issus de ces truies seront élevés soit dans des isolateurs stériles, soit par des truies « nourrices » elles-mêmes EOPS.
Remplacement
Il n’existe à ce jour aucune autre technique permettant la constitution de troupeaux d’animaux de statut sanitaire irréprochable vis-à-vis des contaminants spécifiés des porcs. Notre équipe maîtrise parfaitement cette technique de production. Les mortalités chez les jeunes porcelets nouveau-nés sont rares et très largement inférieures aux taux de pertes sur nés vivants communément enregistrés en élevage (13 % par portée). Aucune des truies "donneuses" n'est morte avant opération au cours des 12 précédentes procédures.
Réduction
Cette demande d’autorisation de projet concerne 14 truies opérées par hystérectomie aseptique. Ces animaux produiront 168 porcelets EOPS (Annexe 1). Une partie des porcelets (48) sera destinée à la constitution d’élevages de haut statut sanitaire. Ils seront alors élevés dans des isolateurs stériles puis dans des animaleries confinées. Une autre partie des porcelets (90) sera élevée par 10 truies EOPS de notre troupeau et sera destinée à son renouvellement génétique. A la suite des opérations, l’écart entre le nombre d’animaux initialement choisis et finalement utilisés s’explique par le travail de sélection mis en œuvre pour prévenir certains aléas pouvant affecter les animaux au cours de leur phase de croissance et avant leur introduction dans le troupeau (problèmes d'aplomb, troubles de la reproduction et du comportement, etc.).
Raffinement
Les animaux sont élevés dans des conditions optimisées en matière de bien-être : sols pleins continus, lampes chauffantes offrant des conditions thermiques très satisfaisantes, objets manipulables dont litière sous la forme de copeaux de bois, accès à de l’eau fraîche à discrétion, etc. Outre les conditions de logement irréprochables, les truies gravides seront mises en confiance : personnel animalier familier, absence de bruits et de cris, absence de manipulation traumatisante tout particulièrement dans les jours précédents les opérations et la mise bas, promenade de la reconnaissance des locaux, etc.
Choix des espèces
L’espèce porcine, seule espèce adaptée aux objectifs et aux conditions de projet expérimental. Truies « donneuses » : fin de gestation. Porcelets nouveau-nés issus des truies opérées par hystérectomie aseptique.
Suivi de la température corporelle de la truie durant la période péri-partum afin de bien détecter les truies fiévreuses en maternité pour optimiser l’usage des antibiotiques.
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
Détecter la fièvre des truies après la mise bas pour éviter de les traiter aux antibiotiques à l'aveugle : 183 truies vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, toutes remises ensuite dans le troupeau de production. Chacune porte un capteur intravaginal qui mesure sa température toutes les cinq minutes, et reçoit chaque jour un thermomètre rectal ainsi qu'une prise d'images par caméra thermique. Le capteur peut provoquer une inflammation locale et des écoulements vaginaux, 57 truies devant le supporter deux fois. Le porteur situe d'abord le problème du côté des "pertes économiques importantes" causées par le syndrome, l'usage raisonné des antibiotiques venant après.
Objectifs
Le déroulement de la mise bas et de la phase post-partum chez la truie est sujet à des perturbations responsables de pertes économiques importantes en raison de la relation étroite entre la santé des porcelets nouveaux nés et de leur mère. En maternité, la prévalence du syndrome de dysgalactie post-partum (SDPP) peut atteindre 20-30% des truies mettant bas et est le principal motif de traitement par antibiothérapie chez les truies. Le SDPP se caractérise par une diminution de la production de lait des truies et/ou une incapacité à allaiter correctement leurs porcelets. La physiopathologie du SDPP est complexe avec des composantes multiples (hormonales, métaboliques, inflammatoires, infectieuses, etc..) qui interagissent probablement entre elles. Même si les facteurs de risques ne sont encore pas tous connus, le SDPP peut être causé par des erreurs de gestion des animaux ou des bâtiments combinées à la présence d’agents pathogènes dans la porcherie. Par exemple, une mauvaise gestion du plan d’alimentation en gestation rendant les truies trop grasses peut augmenter l’occurrence de SDPP. Après la mise bas, les truies sont généralement plus sensibles aux agents infectieux. Leur système immunitaire est affaibli par le stress, et les voies de mise bas ouvertes ainsi que les morsures sur les trayons et sur la peau des mamelles favorisent aussi le SDPP. Le SDPP se manifeste souvent par une hyperthermie transitoire et les truies malades peuvent présenter des mamelles rouges et dures, des écoulements vaginaux purulents, des troubles digestifs (constipation) et manifester des comportements particuliers (manque d’appétit, se couche sur leur mamelle, refus d’allaitement, etc.). Une utilisation raisonnée d’antibiotiques pour soigner cette pathologie passe par un bon diagnostic qui repose à la fois sur les signes cliniques mentionnés plus haut et sur la mesure de la température interne afin de détecter une montée en température indicatrice de fièvre. A l’heure actuelle, il reste des questionnements sur le seuil de température à partir duquel la décision de traiter la truie doit être prise mais également sur la période de mesure (jour et heure de la journée) la plus appropriée pour détecter si possible précocement le début du SDPP. L'objectif de l'étude est d'évaluer des capteurs préalablement choisis lors d'une étude précédente dans des conditions classiques d'élevage en termes de fiabilité, longévité, praticité et coût.
Bénéfices attendus
La mesure en continu de la température des truies pendant la période peripartum doit permettre d’affiner le diagnostic du SDPP. Les connaissances acquises dans ce projet sont de nature à contribuer à mieux comprendre la physio-pathologie du SDPP pour, à terme, raffiner les pratiques promouvant une utilisation raisonnée des antibiotiques chez la truie.
Procédures
Le suivi de la température interne des animaux se fera en continu via un capteur intravaginal et une fois par jour à l'aide d'un thermomètre rectal et d'images infrarouges prises à la caméra thermique au niveau des régions ano-vuvlaire, de la mamelle et derrière l'oreille.
Impact sur les animaux
La mise en place du capteur de température intra vaginal peut entrainer une inflammation locale et des écoulements vaginaux. Cependant, il a été pris soin de choisir un matériau biocompatible et des tests préalables ont montré une bonne tolérance locale de la muqueuse vaginale vis à vis de ce capteur.
Devenir
Les animaux sont remis dans le troupeau de truie en production une fois la procédure terminée.
Remplacement
Le porc est l'espèce cible de ce projet qui vise à raffiner les méthodes pour diagnostiquer le SDPP chez la truie. Il n'est pas possible d'étudier les variations de la température interne et des constantes physiologiques sans utiliser des truies de génotype conventionnel (Large White x Landrace) pour objectiver les actions à mettre en place ensuite en élevage, et au bénéfice de leur santé et leur bien-être. L'utilisation d'animaux vivants est nécessaire pour rendre compte de processus biologiques dynamiques et sujets à une large variabilité entre individus. Le remplacement n’est pas possible car l’utilisation d’animaux est inhérente au type d’étude.
Réduction
Nous avons réduit le nombre d’animaux au minimum statistique en fonction des mesures effectuées, sachant que l'objectif du projet est d’évaluer par des mesures en continu ou des mesures ponctuelles l’évolution de la température de chaque truie et de la relier au déroulement de la période peripartum. Compte-tenu de la variation inter-individuelle des mesures et de la prévalence du SDPP dans le troupeau de l'élevage, il s'agit d'obtenir un suivi complet sur 183 truies pour observer 30 truies atteintes d'hyperthermie qui seront appariées à 30 truies n'ayant pas présenté d'hyperthermie autour de la mise bas. Au vu de la conduite en 7 bandes présente dans l'élevage, 126 truies seront incluses une fois dans l'étude, et 57 truies, 2 fois.
Raffinement
Toutes les mesures seront réalisées par du personnel formé et expérimenté. Les animaux bénéficieront d’un suivi très proche par les techniciens en expérimentation ainsi que par les différents intervenants. Toute intervention potentiellement douloureuse ou stressante sera contrôlée, et les animaux suivis dans les minutes ou heures qui suivent. En cas de souci de santé, le vétérinaire en charge du suivi de l’élevage expérimental sera consulté et les animaux traités en conséquence. Enfin, les capteurs de température intravaginaux ont pour objet d'obtenir un grand nombre de données (toutes les 5 min) en continu pendant l’ensemble de la période de mesure sans avoir à manipuler l'animal. Les truies en maternité seront logées dans des cases individuelles avec de l'enrichissement leur permettant de pouvoir exprimer leur comportement de nidification au moment de la mise bas et d'exploration tout au long de la phase de l'étude.
Choix des espèces
Le porc ne peut pas être remplacé par une espèce modèle compte tenu de la spécificité de ses réponses physiologiques pendant la période peripartum de la femelle reproductrice. Le porc est l'espèce cible du projet qui vise à trouver une méthode alternative pour étudier les évolutions de la température interne dans une période de sa vie productive (début de lactation) où la truie est particulièrement sensible au développement du SDPP qui est la cause principale de l’utilisation d’antibiotiques chez la truie reproductrice. Nous avons choisi de travailler sur la truie reproductrice gravide car ce stade est spécifiquement touché par le SDPP. Nous travaillerons sur des truies de tout rang de portées, présentes en élevage commercial.
Dynamique de la valorisation des aliments chez le porc
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Un jeûne de 24 heures pour tous, des prélèvements de fèces toutes les trois semaines, parfois provoqués au thermomètre, un hébergement en cages qui limitent les mouvements : 1 240 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Tous sont tués à l'issue pour une caractérisation anatomique, et leur viande est valorisée. Le porteur veut affiner les valeurs nutritionnelles des aliments selon le poids de l'animal, à raison de deux études par an pendant cinq ans, pour limiter les ressources consommées et les rejets des élevages. Combien de temps les porcs passent dans ces cages n'est jamais précisé.
Objectifs
Les aliments des porcs sont constitués de matières premières dont les valeurs nutritionnelles ont été déterminées à deux stades physiologiques: le porc en croissance de poids de 60 kg et la truie adulte. Par extrapolation, les valeurs nutritionnelles qui ont été estimées chez des animaux de poids de 60 kg sont appliquées pour l'ensemble de la période d'éngraissement, c'est-à-dire pour des animaux dont le poids varie de 30 à 130 kg. Pourtant, l'augmentation du poids des animaux s'accompagne également d'une augmentation de la taille du tube digestif et de l'intensité des fermentations dans le gros intestin qui devrait permettre une amélioration de l'utilisation des aliments par le porc et donc des valeurs nutritionnelles des aliments. D'un point de vue énergétique, les valeurs des aliments dépendent également de la composition de la croissance (teneurs en protéines, lipides, eau et minéraux des tissus musculaires, adipeux, osseux, viscéraux déposés). Cette composition évolue au cours de la croissance (de moins en moins de protéines et de plus en plus de lipides déposés), et les valeurs énergétiques déterminées avec des animaux d'un poids de 60 kg sont différentes de celles qui pourraient être mesurées à d'autres poids. L'objectif du projet est de caractériser la valorisation de l'aliment par le porc en fonction de son poids, en comprenant les évolutions liées à la digestion des aliments et celles liées à la composition de la croissance.
Bénéfices attendus
Le projet va permettre de mesurer l'évolution de l'utilisation digestive et métabolique des aliments chez le porc à partir de données mesurées toutes les semaines (utilisation digestive, dépense énergétique), toutes les 3 semaines (fonctionnalité digestive, composition de la croissance) ou à l'échelle de la durée d'engraissement (composition anatomique). Le projet va permettre de savoir si les porcs utilisent plus efficacement certaines ressources alimentaires lorsque leur poids augmente, ou selon les modalités d'alimentation. A plus long terme, le projet va permettre de mieux alimenter les porcs dans les élevages pour limiter l'utilisation des ressources alimentaires et les rejets dans l'environnement.
Procédures
La consommation d'aliment, la consommation d'eau et la croissance seront mesurés à l'aide de dispositifs automatiques. L'adiposité des animaux sera caractérisée par la mesure de l'épaisseur de lard dorsal par échographie toutes les 3 semaines. Un échantillon de fèces sera également collecté à cette occasion.
Impact sur les animaux
Les porcs vont être soumis à des prélèvements de fèces toutes les 3 semaines. Ces prelèvements seront prioritairement effectués lors de la défécation naturelle, mais il pourra être nécessaire de stimuler la défécation à l'aide d'un thermomètre, ce qui pourra entraîner un inconfort. Les porcs vont être hébergés dans des cages limitant leurs mouvements, ce qui pourra entraîner un inconfort. Tous les porcs vont subir une période de jeûne alimentaire de 24h, générant une sensation de faim.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés à la fin de chaque procédure pour des caractérisation anatomique. La viande issue de ces animaux sera également valorisée.
Remplacement
Le projet vise à mesurer les changements dans l'utilisation des aliments au cours de la croissance chez le porc. Il n'existe par d'alternatives, notamment in vitro qui permettrait d'atteindre les objectifs du projet.
Réduction
Le nombre d'animaux utilisés a été calculé sur la base d'essais antérieurs. Nous prévoyons d'étudier 2 modalités alimentaires par étude. D'après les données de nos précédentes études, un effectif de 24 animaux par lot nous permet de mettre en évidence la différence de croissance prévue. Il est donc nécessaire de prévoir 48 animaux par étude pour la procédure 1. Nous aurons aussi besoin de 4 porcs toutes les semaines pour la procédure 2, soit 64 porcs au cours des 16 semaines de l'étude. Nous prévoyons 12 porcs supplémentaires pour disposer d'un effectif suffisant pour le choix des animaux intégrant la procédure 2 y compris en derrnière semaine. Le nombre de porcs par étude sera donc de 124. Nous prévoyons 2 études par an pendant 5 ans, soit 1240 porcs pour toute la durée du projet.
Raffinement
Les porcs de la procédure 1 seront tous hébergés dans un seul groupe dans une salle équipée de dispositifs de mesures automatiques afin de limiter les mesures nécessitant des interventions humaines sur les animaux. Les prélèvements de fèces seront réalisés en priorité lors de la défécation naturelle. Les porcs de la procédure 2 seront hébergés par 2 pendant la moitié du temps et nous placerons 2 cages dans la même enceinte métabolique pour limiter l'isolement social. Une grille d'évaluation de la douleur a été élaborée afin de permettre un suivi des animaux pendant les procédures expérimentales. Les animaux feront l'objet d'un suivi journalier selon cette grille, mentionnant un arbre décisionnel pour l'arrêt des procédures.
Choix des espèces
Il s'agit de l'espèce-cible. Les porcs seront en croissance correspondant à la cible de l'étude.
Evaluation d’une nouvelle solution de préservation à base de polyéthylène glycol en transplantation rénale
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles urogénitaux
20 cochons de 40 kilos vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue. Chacun subit le prélèvement de son rein gauche, une auto-transplantation de trois heures avec ablation du rein droit, puis huit jours en cage métabolique individuelle avec prise de sang quotidienne. Le projet évalue une solution de conservation d'organes enrichie en polyéthylène glycol, dont les données doivent servir aux premiers protocoles humains. Le porteur écrit qu'il n'existe "pas de remplacement possible" pour ces expériences, et présente le fait de faire du même cochon le donneur et le receveur comme une mesure de réduction.
Objectifs
La transplantation rénale est le traitement de référence pour les patients atteints d'insuffisance rénale terminale. La période de préservation des organes entre le prélèvement et la transplantation est d'une importance cruciale pour limiter les lésions d'ischémie (période pendant laquelle l'organe n'est pas approvisionné en sang)-reperfusion et ainsi optimiser la qualité des transplants. Des solutions de préservation dédiées à la préservation d’organe se sont ainsi développées pour lutter contre ces phénomènes. L’emploi de macromolécules imperméabilisantes permet d’augmenter la pression oncotique intravasculaire et ainsi de lutter contre l’œdème cellulaire. De plus, en recouvrant la surface des cellules endothéliales, ces macromolécules semblent posséder un pouvoir d’immuno-masquage limitant la reconnaissance immunitaire et les phénomènes de rejet de greffe. L’objectif de notre étude est de réaliser une première évaluation d’un liquide de préservation enrichi en macromolécules dans un modèle in vivo d’auto-transplantation rénale après préservation de l’organe selon différentes conditions de préservation hypothermique sur modèle porcin.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont d’apporter des données de sécurité et d’efficacité de la solution de préservation à l’étude. Les évaluations de biopsies visent à évaluer l’absence de lésion histologique. La surveillance clinique vise à assurer la reprise de fonction des transplants après transport. Ces données permettront la mise en place des premiers protocoles de préservation des transplants rénaux en clinique humaine avec la solution de préservation à l’étude.
Procédures
- Procédure chirurgicale de prélèvement rein gauche (1h30). - Procédure chirurgicale d’auto-transplantation et prélèvement rein droite (3h). - Suivi des animaux pendant 8 jours avec une surveillance clinique et prises de sang quotidiennes sur cathéter central (15 min/jour).
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux pourraient inclure : • Anesthésie profonde et prolongée des animaux (2 anesthésie générale) • Effets secondaires systémiques liés à l'anesthésie générale et ou aux médicaments administrés pendant les procédures chirurgicales et pour la gestion de la douleur post-opératoire. • Douleur en lien avec la laparotomie médiane. • Risques de complications chirurgicales telles que l'infection des plaies ou les saignements. • Risque d’insuffisance rénale aigüe avec complications associées • Hébergement individuel des animaux dans des cages métaboliques pour surveiller de la reprise de fonction rénale jusqu’à reprise franche de production d'urine.
Devenir
En fin d'expérimentation les porcs seront mis à mort sous procédure complète d’anesthésie générale, pour prélèvement et analyse histologique du greffon explanté.
Remplacement
L'étude de la fonction d’un organe dans sa complexité, ne peut se concevoir que dans un modèle animal pré-clinique (donneur), il n’existe pas de remplacement possible pour ces expérimentations qui répondent cependant aux exigences de réduction et de raffinement. Cependant, de façon à réduire le nombre d’animaux utilisés, les modèles porcins seront à la fois leur donneur et leur receveur pour diminuer le nombre de sujet nécessaire.
Réduction
Après une analyse statistique tenant compte de divers facteurs tels que la puissance statistique, la variabilité attendue des résultats et les objectifs spécifiques de l'étude, nous avons déterminé que des groupes de 5 porcs seraient suffisants pour obtenir des résultats significatifs et fiables tout en minimisant le nombre d'animaux utilisés. De façon à réduire le nombre d’animaux utilisés, les modèles porcins seront à la fois leur donneur et leur receveur pour diminuer le nombre de sujet nécessaire.
Raffinement
Une attention particulière sera portée au raffinement dans l’hébergement individuel et dans la prise en compte des souffrances de l’animal. La température de la pièce d'hébergement est identique à celle fixée chez l’éleveur. Une alimentation humidifiée sera apportée aux animaux en post-opératoire pour faciliter la prise alimentaire. Un pansement gastrique sera apporté une fois par jour aux porcs pour diminuer le risque d’ulcère gastrique (ulcère de stress post-opératoire, prise spontanée par l’alimentation). Les procédures chirurgicales se dérouleront sous anesthésie générale avec une analgésie adaptée. Durant les opérations, les porcs seront installés sur des tapis chauffants. Un gilet avec une perfusion sera installé sur chacun des animaux pour faciliter l’administration des antalgiques, faciliter l’hydratation des sujets et enfin faciliter le prélèvement de sang sur animaux vigiles. Cela permettra de diminuer les anesthésies itératives potentiellement associés et de diminuer l’inconfort. Un suivi des points limites généraux de l’espèce et spécifiques du protocole sera réalisé 3 fois par jour. L’observation de 3 signes cliniques notables ou 1 signe clinique sévère donnera lieu à une prise de décision selon l’arbre décisionnel : mise mort de l’animal dans le cas où les symptômes seraient irréversibles.
Choix des espèces
Le modèle porcin est le modèle de référence en transplantation rénale car la physiologie rénale est proche de celle humaine. Effectivement l’anatomie abdominale ainsi que la physiologie du porc sont proches de celles de l’homme adulte et font donc de cette espèce un excellent modèle pré-clinique pour l’analyse des transplants rénaux. Jeunes mâles, 40Kg, similitude anatomique et physiologique avec un homme adulte au niveau abdominal. Modèle de référence pour l’analyse des transplants rénaux.
Transplantation rénale après une préservation prolongée par perfusion hypothermique oxygénée.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles urogénitaux
Cinq cochons de 60 kilos subissent le prélèvement de leur rein gauche en une heure et demie, puis une auto-transplantation de trois heures assortie de l'ablation du rein droit, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Ils sont ensuite hébergés seuls en cage métabolique pendant sept jours, avec prise de sang quotidienne, sous risque déclaré d'insuffisance rénale aiguë, de saignements et d'infection des plaies. Faire du même animal son propre donneur et son propre receveur est présenté comme une mesure de réduction, alors que cela cumule deux chirurgies lourdes et la perte des deux reins sur chaque individu. Tous sont tués en fin de protocole pour l'analyse histologique du greffon.
Objectifs
En transplantation rénale, le manque de greffons s’aggrave, allongeant les délais d’attente et augmentant la mortalité des patients. Optimiser l’utilisation des greffons prélevés est donc crucial. Après attribution, un greffon peut ne pas être transplanté pour deux raisons principales : 1. Immunologique : une incompatibilité détectée après l’arrivée du greffon prolonge l’ischémie froide, parfois au-delà de 24 heures. 2. Chirurgicale : des difficultés techniques ou un réseau vasculaire inadéquat empêchent la transplantation. Si la durée d’ischémie froide (temps pendant lequel l'organe, non approvisionné en sang, est refroidi) le permet, ces greffons sont réattribués en urgence. Sinon, ils sont définitivement rejetés. La perfusion hypothermique oxygénée semble prometteuse en prolongeant la préservation des greffons grâce à un apport continu en oxygène. Notre recherche évalue la faisabilité d’une préservation jusqu’à 72 heures par cette technique afin de limiter les rejets dus à une ischémie froide excessive.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont d’apporter des données de faisabilité d’une préservation prolongée de 72 heures par perfusion hypothermique oxygénée. Les évaluations par biopsies post préservation et en fin d'expérimentation visent à évaluer l’absence de lésion histologique. La surveillance clinique vise à assurer la reprise de fonction des transplants après transport.
Procédures
Procédure chirurgicale de prélèvement rein gauche (1h30). Procédure chirurgicale d'auto-transplantation rénale puis ablation du rein droit (3 heures). Suivi des animaux pendant 7 jours avec une surveillance clinique, une surveillance de la reprise de fonction du rein et prises de sang quotidiennes sur cathéter central (15 min/jour).
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux pourraient inclure : • Anesthésie profonde et prolongée des animaux (2 anesthésies générales) • Effets secondaires systémiques liés à l'anesthésie générale et ou aux médicaments administrés pendant les procédures chirurgicales et pour la gestion de la douleur post-opératoire. • Douleur en lien avec la laparotomie médiane. • Risques de complications chirurgicales telles que l'infection des plaies ou les saignements. • Risque d’insuffisance rénale aigüe avec complications associées. • Hébergement individuel des animaux dans des cages métaboliques pour surveiller la reprise de la fonction rénale jusqu’à reprise franche de la production d'urine.
Devenir
En fin de protocole, les porcs seront mis à mort sous procédure complète d’anesthésie générale, pour prélèvement et analyse histologique du greffon explanté.
Remplacement
L'étude de la fonction d’un organe dans sa complexité, ne peut se concevoir que dans un modèle animal pré-clinique (donneur), il n’existe pas de remplacement possible pour ces expérimentations qui répondent cependant aux exigences de réduction et de raffinement. Cependant, de façon à réduire le nombre d’animaux utilisés, les modèles porcins seront à la fois leur donneur et leur receveur pour diminuer le nombre de sujet nécessaire.
Réduction
Après une analyse statistique tenant compte de divers facteurs tels que la puissance statistique, la variabilité attendue des résultats et les objectifs spécifiques de l'étude , nous avons déterminé qu'un groupe de 5 porcs serait suffisant pour obtenir des résultats significatifs et fiables tout en minimisant le nombre d'animaux utilisés. De façon à réduire le nombre d’animaux utilisés, les modèles porcins seront à la fois leur donneur et leur receveur pour diminuer le nombre de sujet nécessaire.
Raffinement
Une attention particulière sera portée au raffinement dans l’hébergement individuel et dans la prise en compte des souffrances de l’animal. La température de la pièce d'hébergement est identique à celle fixée chez l’éleveur. Une alimentation humidifiée sera apportée aux animaux en post-opératoire pour faciliter la prise alimentaire. Un pansement gastrique par Keal sera apporté une fois par jour aux porcs pour diminuer le risque d’ulcère gastrique (ulcère de stress post-opératoire, prise spontanée par l’alimentation). Les procédures chirurgicales se dérouleront sous anesthésie générale avec une analgésie adaptée. Durant les opérations, les porcs seront installés sur des tapis chauffants. Un gilet avec une voie veineuse centrale sera installé sur chacun des animaux pour faciliter l’administration des antalgiques, faciliter l’hydratation des sujets et enfin faciliter le prélèvement des biologies sanguines sur animaux vigiles. Cela permettra de diminuer les anesthésies itératives potentiellement associés et de diminuer l’inconfort. Un suivi des points limites généraux de l’espèce et spécifiques du protocole sera réalisé 3 fois par jour. L’observation de 3 signes cliniques notables ou 1 signe clinique sévère donnera lieu à une prise de décision selon l’arbre décisionnel : mise mort de l’animal dans le cas où les symptômes seraient irréversibles.
Choix des espèces
Le modèle porcin est le modèle de référence en transplantation rénale car la physiologie rénale est proche de celle humaine. L’anatomie abdominale ainsi que la physiologie du porc sont proches de celles de l’homme adulte et font donc de cette espèce un excellent modèle pré-clinique pour l’analyse des transplants rénaux. Jeunes mâles, 60Kg, similitude anatomique et physiologique avec un homme adulte au niveau abdominal. Modèle de référence pour l’analyse des transplants rénaux.