Cochons

40 mini-porcs sont utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour la seconde moitié d'un projet déclaré sur deux établissements. Après implantation de tumeurs cérébrales humaines, chaque animal enchaîne une chirurgie et une imagerie sous anesthésie de trois heures au plus, quatre prélèvements sanguins sous anesthésie, puis deux examens TEP sous anesthésie de quatre heures au plus, l'intubation et la pose d'un cathéter dans une veine de l'oreille venant après une injection intramusculaire de 10 mL décrite comme douloureuse. Le cerveau et les tumeurs sont prélevés après la mise à mort pour caractériser l'expression de l'enzyme ciblée. Sur le remplacement, le porteur écarte organoïdes et organ-on-chip au motif qu'ils modélisent incomplètement les interactions étudiées, et affirme que "L'utilisation de modèles animaux est indispensable pour assurer le caractère translationnel des résultats".

Objectifs

Les mutations de l'enzyme d’isocitrate déshydrognéase (IDH) constituent un marqueur majeur chez certaines tumeurs cérébrales de l’adulte. Leur diagnostic repose actuellement sur une biopsie cérébrale invasive lourde. De plus, la distinction entre progression tumorale et inflammation après radiothérapie demeure difficile. Ce projet sera réalisé sur deux établissements et vise à développer et évaluer des radiotraceurs ciblant spécifiquement cette enzyme IDH mutée afin d’améliorer le diagnostic et le suivi non invasif de ces tumeurs cérébrales. L’évaluation sera réalisée chez le porc immunodéficient porteur de greffes de tumeurs cérébrales IDH mutées issues de prélèvement de patients. Cette phase expérimentale sera conduite sur l'établissement n° 1. Les radiotraceurs seront caractérisés in vivo par imagerie nucléaire au sein de l'établissement n° 2.

Bénéfices attendus

Les résultats permettront la validation d’un nouvel outil en neuro-oncologie pour l’exploration des gliomes car, à l’heure actuelle, aucun examen non-invasif n’est suffisamment spécifique et sensible. L’étude préclinique fournira des informations essentielles pour la poursuite d’un radiotraceur candidat vers un passage à l’Homme. Le radiotraceur pourra ensuite plus largement être proposé pour d’autres études cliniques ou précliniques à l’ensemble de la communauté scientifique s’intéressant à la thématique. A long terme, l’objectif ultime serait d’avoir, pour les patients, un examen d'imagerie médicale non-invasif permettant à la fois le diagnostic, l’évaluation de l’éligibilité au traitement, le suivi d’efficacité et la détection de rechute. Enfin, les données acquises lors de cette étude permettront alors d'obtenir des financements pour une études chez l'Homme.

Procédures

Dans un premier temps, les animaux sont soumis à une procédure chirurgicale et une analyse d’imagerie : sous anesthésie, donc la durée sera plafonnée à 3h, afin d'assurer une récupération optimale aux animaux. Cette longue procédure permet d'évaluer un maximum de paramètres sur un seul animal et donc de réduire le nombre d'animaux utilisés. Des prises de sang seront effectuées 1-2 fois par semaine sous anesthésie avec une durée environ 2 minutes (total de prélèvements de sang = 4). Dans un second temps, deux examens d'imagerie nucléaire seront réalisés sous anesthésie, dont la durée sera plafonnée à 4h, avec injection de radiotraceur.

Impact sur les animaux

La principale nuisance attendue chez les animaux est relative à la chirurgie et à la période postopératoire. Il s’agit plus précisément de : - stress de l’anesthésie, hypothermie ; - hémorragique puis possible œdème cérébral au niveau du cerveau pendant la chirurgie ; - la douleur modérée en postopératoire ; - risque d’infection au niveau des points de sutures. La principale nuisance attendue sur la partie d’hébergement : développement des signes cliniques de déficits neurologiques focaux. Pour les prélèvements (sang) : stress de l’anesthésie, légère douleur possible. Une surveillance des paramètres comportementaux (anxiété, motricité, etc..) permettra de détecter les complications inattendues. Lors du premier examen avec réveil de l’animal, le porc sera en anesthésie générale, intubé et aura un cathéter sur une veine de l’oreille. Les nuisances sont le stress lors de la prémédication et l’injection intra-musculaire d’un mélange de médicaments d’anesthésies sans contention de l’animal. La nuisance provient de la piqûre, ainsi que de la douleur générée par l’injection du mélange (volume de 10 mL). La procédure se poursuit par la mise en place d’un cathéter dans une veine périphérique du pavillon de l’oreille après administration de la prémédication sédative. A partir de cette étape, l’animal est maintenu sous anesthésie générale profonde. Un défaut d’anesthésie générale pourrait être source de nuisances et avoir comme effets indésirables : myoclonies, mouvements respiratoires spontanés, lutte contre le respirateur, étirement ou agitation des membres, hypertension.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés en fin de procédure afin de récupérer le cerveau et les tumeurs sur lesquels des examens in-vitro histopathologiques seront réalisés afin de caractériser notamment le niveau d’expression IDH dans les tumeurs.

Remplacement

Le projet et la procédure utilisée ont été choisis après un passage en revue de la littérature actuelle et une comparaison détaillée des données expérimentales mises à notre disposition. Un modèle animal est nécessaire car nous souhaitons étudier le devenir des traceurs dans les tissus. Nous avons donc besoin des organes entiers dans leur environnement ainsi que d’une circulation sanguine efficace pour assurer la biodistribution du traceur dans l’organisme. Le projet contient des protocoles d’imagerie in vivo (TEP-IRM) permettant d’étudier le métabolisme tumoral au sein de son microenvironnement, ce qui implique l’utilisation d’animaux vivants car les interactions physiopathologiques sont incomplètement modélisées par les systèmes in vitro (organoïdes, organ-on-chip). Les équipements d’imagerie (TEP-IRM) sont adaptés au porc. L’utilisation de modèles animaux est indispensable pour assurer le caractère translationnel des résultats. En effet, les lignées utilisées sont d’origine humaine et les mesures en imagerie in vivo sont similaires à celles obtenues chez les patients. Ainsi, notre projet permet l’étude comparée des phénomènes physiopathologiques étudiés et constitue un élément essentiel pour la recherche future de biomarqueurs et de thérapies utilisables chez l’homme.

Réduction

Chaque animal sera utilisé au cours de plusieurs séances d’imagerie. Ce suivi longitudinal permet de suivre des modifications structurales et fonctionnelles sans avoir à mettre à mort les animaux à intervalles donnés pour faire la même observation. Chaque animal est son propre contrôle, ce qui permet de s'affranchir de la variabilité structurale d'un animal à un autre. Il n’existe pas de test de puissance disponible pour déterminer le nombre optimal d’animaux, car il s’agit de nouveaux radiotraceurs dont les caractéristiques ne sont pas encore connues. Par contre, l’étude réalisée pourra servir de base pour les tests de puissance de projets futurs utilisant ce même radiotraceur. Les données seront analysées au fur et à mesure et dès que les paramètres attendus seront obtenus, le protocole s’arrêtera. Ainsi, le nombre d’animaux utilisés par radiotraceur (n=8) est un maximum. Par exemple, si les paramètres attendus sont jugés non atteignables (e.g. pas de pénétration intracérébrale du traceur), la procédure s’arrêtera immédiatement. Les modalités d’imagerie in vivo ont l’avantage de permettre un suivi longitudinal des animaux, diminuant ainsi leur nombre, chaque animal qui entrera en campagne d’expérimentation aura 3 examens d’imagerie (une IRM et deux TEP).

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans le respect de leurs besoins éthologiques avec des enrichissements propres à l’espèce. Les animaux suivront également un programme de socialisation afin de réduire le stress engendré par les actes quotidiens. 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. La surveillance est renforcée durant la période post-opératoire et en cas d’apparition de troubles. Pendant la procédure chirurgicale, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constante de leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, pression sanguine, température...). Lors des examens d’imagerie, l’animal sera sous anesthésie générale avec une analgésie adaptée à ce type procédure, permettant à l'animal de ne ressentir aucune douleur. Le cerveau sera prélevé pour alimenter une collection de données en cas de validation d’un radiotraceur candidat et réaliser des caractérisations in vitro de la tumeur.

Choix des espèces

Le porc est le modèle non-primate le plus proche de l'Homme, à la fois anatomiquement et physiologiquement. En effet, la taille de son cerveau est compatible avec la résolution de la caméra sur laquelle seront réalisés les examens d'imagerie et son organisation neurochimique est proche de celle de l’Homme, ce qui favorise l’aspect translationnel du projet. Les porcs utilisés en étude sont de jeunes animaux, car l'injection des tumeurs doit être réalisée chez les miniporcs de moins de 5 mois, période pendant laquelle les sinus ne sont pas encore bien développés.

Porteurs de greffes de tumeurs cérébrales issues de prélèvements de patients, 40 mini-porcs immunodéficients sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Chacun subit une chirurgie cérébrale et une imagerie sous anesthésie plafonnées à trois heures, quatre prises de sang sous anesthésie, puis deux examens d'imagerie nucléaire sous anesthésie plafonnés à quatre heures, avec un risque d'hémorragie et d'œdème cérébral pendant la chirurgie. L'objectif affiché est de valider un radiotraceur permettant de repérer sans biopsie une mutation présente dans certaines tumeurs cérébrales, et le porteur ajoute que les données acquises permettront d'"obtenir des financements" pour une étude chez l'humain. Il justifie le choix de l'espèce par la taille du cerveau, compatible avec la résolution de la caméra, et par une organisation neurochimique proche de celle de l'humain.

Objectifs

Les mutations de l'enzyme d’isocitrate déshydrognéase (IDH) constituent un marqueur majeur chez certaines tumeurs cérébrales de l’adulte. Leur diagnostic repose actuellement sur une biopsie cérébrale invasive lourde. De plus, la distinction entre progression tumorale et inflammation après radiothérapie demeure difficile. Ce projet sera réalisé sur deux établissements et vise à développer et évaluer des radiotraceurs ciblant spécifiquement cette enzyme IDH mutée afin d’améliorer le diagnostic et le suivi non invasif de ces tumeurs cérébrales. L’évaluation sera réalisée chez le porc immunodéficient porteur de greffes de tumeurs cérébrales IDH mutées issues de prélèvement de patients. Cette phase expérimentale sera conduite sur l'établissement n° 1. Les radiotraceurs seront caractérisés in vivo par imagerie nucléaire au sein de l'établissement n° 2.

Bénéfices attendus

Les résultats permettront la validation d’un nouvel outil en neuro-oncologie pour l’exploration des gliomes car, à l’heure actuelle, aucun examen non-invasif n’est suffisamment spécifique et sensible. L’étude préclinique fournira des informations essentielles pour la poursuite d’un radiotraceur candidat vers un passage à l’Homme. Le radiotraceur pourra ensuite plus largement être proposé pour d’autres études cliniques ou précliniques à l’ensemble de la communauté scientifique s’intéressant à la thématique. A long terme, l’objectif ultime serait d’avoir, pour les patients, un examen d'imagerie médicale non-invasif permettant à la fois le diagnostic, l’évaluation de l’éligibilité au traitement, le suivi d’efficacité et la détection de rechute. Enfin, les données acquises lors de cette étude permettront alors d'obtenir des financements pour une études chez l'Homme.

Procédures

Dans un premier temps, les animaux sont soumis à une procédure chirurgicale et une analyse d’imagerie : sous anesthésie, donc la durée sera plafonnée à 3h, afin d'assurer une récupération optimale aux animaux. Cette longue procédure permet d'évaluer un maximum de paramètres sur un seul animal et donc de réduire le nombre d'animaux utilisés. Des prises de sang seront effectuées 1-2 fois par semaine sous anesthésie avec une durée environ 2 minutes (total de prélèvements de sang = 4). Dans un second temps, deux examens d'imagerie nucléaire seront réalisés sous anesthésie, dont la durée sera plafonnée à 4h, avec injection de radiotraceur.

Impact sur les animaux

La principale nuisance attendue chez les animaux est relative à la chirurgie et à la période postopératoire. Il s’agit plus précisément de : - stress de l’anesthésie, hypothermie ; - hémorragique puis possible œdème cérébral au niveau du cerveau pendant la chirurgie ; - la douleur modérée en postopératoire ; - risque d’infection au niveau des points de sutures. La principale nuisance attendue sur la partie d’hébergement : développement des signes cliniques de déficits neurologiques focaux. Pour les prélèvements (sang) : stress de l’anesthésie, légère douleur possible. Une surveillance des paramètres comportementaux (anxiété, motricité, etc..) permettra de détecter les complications inattendues. Lors du premier examen avec réveil de l’animal, le porc sera en anesthésie générale, intubé et aura un cathéter sur une veine de l’oreille. Les nuisances sont le stress lors de la prémédication et l’injection intra-musculaire d’un mélange de médicaments d’anesthésies sans contention de l’animal. La nuisance provient de la piqûre, ainsi que de la douleur générée par l’injection du mélange (volume de 10 mL). La procédure se poursuit par la mise en place d’un cathéter dans une veine périphérique du pavillon de l’oreille après administration de la prémédication sédative. A partir de cette étape, l’animal est maintenu sous anesthésie générale profonde. Un défaut d’anesthésie générale pourrait être source de nuisances et avoir comme effets indésirables : myoclonies, mouvements respiratoires spontanés, lutte contre le respirateur, étirement ou agitation des membres, hypertension.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés en fin de procédure afin de récupérer le cerveau et les tumeurs sur lesquels des examens in-vitro histopathologiques seront réalisés afin de caractériser notamment le niveau d’expression IDH dans les tumeurs.

Remplacement

Le projet et la procédure utilisée ont été choisis après un passage en revue de la littérature actuelle et une comparaison détaillée des données expérimentales mises à notre disposition. Un modèle animal est nécessaire car nous souhaitons étudier le devenir des traceurs dans les tissus. Nous avons donc besoin des organes entiers dans leur environnement ainsi que d’une circulation sanguine efficace pour assurer la biodistribution du traceur dans l’organisme. Le projet contient des protocoles d’imagerie in vivo (TEP-IRM) permettant d’étudier le métabolisme tumoral au sein de son microenvironnement, ce qui implique l’utilisation d’animaux vivants car les interactions physiopathologiques sont incomplètement modélisées par les systèmes in vitro (organoïdes, organ-on-chip). Les équipements d’imagerie (TEP-IRM) sont adaptés au porc. L’utilisation de modèles animaux est indispensable pour assurer le caractère translationnel des résultats. En effet, les lignées utilisées sont d’origine humaine et les mesures en imagerie in vivo sont similaires à celles obtenues chez les patients. Ainsi, notre projet permet l’étude comparée des phénomènes physiopathologiques étudiés et constitue un élément essentiel pour la recherche future de biomarqueurs et de thérapies utilisables chez l’homme.

Réduction

Chaque animal sera utilisé au cours de plusieurs séances d’imagerie. Ce suivi longitudinal permet de suivre des modifications structurales et fonctionnelles sans avoir à mettre à mort les animaux à intervalles donnés pour faire la même observation. Chaque animal est son propre contrôle, ce qui permet de s'affranchir de la variabilité structurale d'un animal à un autre. Il n’existe pas de test de puissance disponible pour déterminer le nombre optimal d’animaux, car il s’agit de nouveaux radiotraceurs dont les caractéristiques ne sont pas encore connues. Par contre, l’étude réalisée pourra servir de base pour les tests de puissance de projets futurs utilisant ce même radiotraceur. Les données seront analysées au fur et à mesure et dès que les paramètres attendus seront obtenus, le protocole s’arrêtera. Ainsi, le nombre d’animaux utilisés par radiotraceur (n=8) est un maximum. Par exemple, si les paramètres attendus sont jugés non atteignables (e.g. pas de pénétration intracérébrale du traceur), la procédure s’arrêtera immédiatement. Les modalités d’imagerie in vivo ont l’avantage de permettre un suivi longitudinal des animaux, diminuant ainsi leur nombre, chaque animal qui entrera en campagne d’expérimentation aura 3 examens d’imagerie (une IRM et deux TEP).

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans le respect de leurs besoins éthologiques avec des enrichissements propres à l’espèce. Les animaux suivront également un programme de socialisation afin de réduire le stress engendré par les actes quotidiens. 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. La surveillance est renforcée durant la période post-opératoire et en cas d’apparition de troubles. Pendant la procédure chirurgicale, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constante de leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, pression sanguine, température...). Lors des examens d’imagerie, l’animal sera sous anesthésie générale avec une analgésie adaptée à ce type procédure, permettant à l'animal de ne ressentir aucune douleur. Le cerveau sera prélevé pour alimenter une collection de données en cas de validation d’un radiotraceur candidat et réaliser des caractérisations in vitro de la tumeur.

Choix des espèces

Le porc est le modèle non-primate le plus proche de l'Homme, à la fois anatomiquement et physiologiquement. En effet, la taille de son cerveau est compatible avec la résolution de la caméra sur laquelle seront réalisés les examens d'imagerie et son organisation neurochimique est proche de celle de l’Homme, ce qui favorise l’aspect translationnel du projet. Les porcs utilisés en étude sont de jeunes animaux, car l'injection des tumeurs doit être réalisée chez les miniporcs de moins de 5 mois, période pendant laquelle les sinus ne sont pas encore bien développés.

Former des professionnels de santé à la pose de dispositifs implantables : 1125 animaux non-humains vont être utilisés, 600 moutons, 400 cochons, 100 bovins et 25 chiens, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Chaque animal subit des prélèvements sanguins hebdomadaires sur animal vigile ou légèrement sédaté, un jeûne de six à seize heures selon l'espèce, puis une chirurgie de formation sans réveil qui peut durer plusieurs heures. Certains sont transportés sur trente-cinq kilomètres entre deux établissements pour des séances d'imagerie. Le porteur indique que la mise à mort de tous ces animaux non-humains sert à parachever la formation, en permettant aux stagiaires d'évaluer à l'œil nu l'organe et le dispositif qui vient d'y être implanté.

Objectifs

Chaque ann?e de nouveaux dispositifs implantables issus de la recherche sont disponibles pour les professionnels de sant? (en cardiologie, en gastro-ent?rologie, en neurologie, en ophtalmologie et en urologie par exemple) et permettent de soutenir les fonctions d?un organe d?faillant, surveiller les activit?s physiologiques ou administrer des m?dicaments afin de prolonger la survie, traiter une pathologie et am?liorer le confort de vie des patients. On entend par dispositif implantable tout dispositif destin? ? ?tre implant? de fa?on invasive en totalit? dans le corps humain ou ? remplacer une surface ?pith?liale gr?ce ? une intervention chirurgicale et ? demeurer apr?s l'intervention de fa?on temporaire ou d?finitive. Les professionnels de sant? ont l?obligation de se former ? l?utilisation de ces nouveaux dispositifs. L?utilisation d?un dispositif m?dical par un professionnel de sant? ou un patient ne peut se faire sans une information de l?utilisateur, voire une formation pr?alable, elle requiert un apprentissage permettant d?utiliser le mat?riel afin d?optimiser ses performances et de s?approprier les gestes permettant d?assurer ? l?utilisateur une s?curit? maximale d?utilisation. Un m?me produit, s?il est utilis? ou non conform?ment aux recommandations du fabricant, aura ou non la performance valid?e lors de son ?valuation. Les dispositifs m?dicaux sont d?finis comme des produits ?utilisateur-d?pendant?. La directive 93/42/CE modifi?e relative ? l??valuation de ces dispositifs en vue de leur acc?s au march? europ?en qui soumet les industriels ? des obligations en mati?re de gestion des risques pour le produit mais ?galement son environnement, prend en compte ce caract?re ?utilisateur-d?pendant?. Les industriels sont ? ce titre, responsables du recueil, de l??valuation, de la mesure et du d?veloppement de tout ?l?ment susceptible de permettre une utilisation optimale des produits qu?ils commercialisent et d?assurer leur s?curit?. Performances et s?curit? des dispositifs m?dicaux sont corr?l?es ? la formation et ? l?exp?rience de l?utilisateur. De plus, les conditions d?utilisation des dispositifs ne peuvent se r?duire ? des questions d?observance. Ce projet vise ? former les professionnels de sant? ? l?utilisation des dispositifs m?dicaux innovants en situation r?elle sur un animal anesth?si?. Ce projet de recherche se d?roulera dans deux Etablissements Utilisateurs (EU 1/2 et 2/2).

Bénéfices attendus

R?pondre ? l?obligation de formation des professionnels de sant? ? la technique d?implantation d?un nouveau dispositif m?dical, ? sa bonne utilisation et ? son ?valuation fonctionnelle pour la s?curit? pour les futurs patients.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des pr?l?vements sanguins sur animaux vigiles ou l?g?rement s?dat?s, pour tous les animaux du projet. La fr?quence des pr?l?vements pouvant ?tre couramment d?un pr?l?vement par semaine et d'une dur?e de moins de cinq minutes - Des pr?parations ? l?anesth?sie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cath?ter et en l'injection des produits utilis?s pour la pr?m?dication et l'anesth?sie. Dur?e de moins de dix minutes. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours r?alis?s sous anesth?sie g?n?rale (?vitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'? plusieurs heures en cas d?intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet. Dans ce projet, les actes d'imagerie pourront ?tre r?alis?s dans les EU 1/2 et 2/2. La p?riode d'acclimatation d'une dur?e de 7 jours se fera dans l'EU 2/2. Les proc?dures chirurgicales sans r?veil de formation des professionnels de sant? ? l'utilisation des dispositifs m?dicaux innovants pourront ?tre r?alis?s dans l'EU 1/2 ou 2/2.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets ind?sirables attendus sur les animaux sont exactement les m?mes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise ? jeun (12 heures pour les porcs, 12 ? 16 heures pour les ovins et les bovins, 6 ? 12 heures pour les chiens) de l?animal pr?alablement ? l?anesth?sie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cath?ter au moment de la pr?paration de l?anesth?sie, - La phase de r?veil anesth?sique apr?s la proc?dure d'imagerie non invasive, la douleur en phase per-op?ratoire : pour ces dernier point, des mesures de raffinement sont mises syst?matiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours syst?matique ? l'anesth?sie g?n?rale pour les proc?dures d'imagerie non-invasive et chirurgicales avec surveillance du r?veil anesth?sique dans des espaces calmes et sp?cialement am?nag?s, la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux avec surveillance des signes de douleur par des Techniciens sp?cialement form?s supervis?s par des V?terinaires et la prise en charge multimodale de l'analg?sie per-op?ratoire avec l'usage syst?matique de traitements anti-inflammatoire et anti-douleur opiac?s y compris de traitements permettant une analg?sie par voie locale).

Devenir

Pour r?pondre ? l?obligation de formation des professionnels de sant? ? la technique d?implantation d?un nouveau dispositif m?dical, ? sa bonne utilisation et ? son ?valuation fonctionnelle pour la s?curit? des futurs patients, il est n?cessaire de proc?der ? l'euthanasie de tous les animaux du projet en fin de proc?dure pour parachever la formation en r?alisant les pr?l?vements et analyses ex-vivo et permettre aux professionnels d??valuer macroscopiquement l?organe et le dispositif juste implant?s.

Remplacement

La formation des professionnels de sant? aux m?thodes d?implantation des dispositifs m?dicaux regroupe les notions de ma?trise du geste chirurgical mais aussi d??valuation fonctionnelle en temps r?el au moment de l?implantation gr?ce ? l?imagerie. La r?ponse de l?organisme lors des diff?rentes phases de l?implantation du dispositif et son suivi simultan? par des m?thodes d?imagerie pour en assurer l??valuation fonctionnelle n?cessite une formation sur un animal vivant. Les implantations doivent se faire sur des organes animaux de taille identique aux organes de l?homme dans des conditions fonctionnelles qui reproduisent la fonction de l?organe vivant dans l?organisme afin de mimer au mieux la r?alit? d?une intervention.

Réduction

Le nombre d?animaux a ?t? ?valu? prospectivement en prenant en compte l'exp?rience du laboratoire sur d'autres projets avec ce m?me type d'approche, et r?duit au minimum n?cessaire pour r?pondre aux objectifs scientifiques et aux besoins en formations du projet, aucune approche statistique n'a ?t? r?alis?e. Pour r?duire le nombre d?animaux, des s?lections par m?thodes d?imagerie peu invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX ?), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d?int?r?t. Les professionnels de sant? en formation re?oivent une formation pr?paratoire th?orique sur site ou de type visio / webinaire en amont de la formation pratique de fa?on ? minimiser le nombre d'animaux utilis?s. Pour r?pondre ? ce m?me objectif de r?duction, les partenaires qui d?veloppent les dispositifs m?dicaux ont ?galement d?velopp?s des outils d?apprentissage avec simulateurs ainsi que des proc?dures permettant de travailler sur des organes explant?s. La pr?cision croissante des outils d?imagerie fonctionnelle permet ?galement de gagner en pr?cision dans les techniques d?implantation et d??valuation des dispositifs et tend ? r?duire le nombre d?animaux n?cessaires.

Raffinement

Les mod?les animaux suivront exactement le cheminement d?un futur patient avec les m?mes exigences et techniques m?dicales mises en oeuvre pour la r?alisation des interventions (personnel hautement qualifi?, plateaux techniques op?ratoires et d?imagerie de pointe). L?ensemble des proc?dures est con?u pour r?duire au maximum le stress, l?angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours syst?matique ? l?anesth?sie g?n?rale durant les interventions d?imagerie et les proc?dures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site m?me des animaleries permet de r?aliser ces examens sur place, r?duisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associ?. Les param?tres vitaux sont enregistr?s et contr?l?s par des techniciens sp?cialis?s en anesth?sie afin d?adapter les perfusions, l?assistance respiratoire et les dosages d?anesth?siques et d?antalgiques. Un suivi de la temp?rature est r?alis? pendant toute la proc?dure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le syst?me de couverture de r?chauffement Bair Hugger? ou des tapis chauffants sont utilis?s. Les protocoles de r?animation sont standardis?s et r?alis?s par des v?t?rinaires chirurgiens sp?cialis?s. Pendant ces proc?dures, des protocoles de prise en charge multimodale de la douleur sont syst?matiquement appliqu?s. En amont des proc?dures, les animaux sont h?berg?s syst?matiquement en groupe sociaux, ils ont acc?s ? un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'h?bergement contr?l?es et ma?tris?es (temp?rature, hygrom?trie et ventilation). Des points limites stricts et sp?cifiques sont appliqu?s tout au long du projet. Les transports d'animaux entre les 2 EU (35 km) seront r?alis?s ? l'aide de v?hicules de types camionnettes ferm?es ayant re?u une autorisation AT1 d?livr?e par la DDPP, ventil?s, climatis?s et sp?cialement ?quip?s pour le transport des animaux vivants (dispositifs d'abreuvement, tapis antid?rapants ou cages de transport, suivi et enregistrement des temp?ratures lors des trajets, syst?me de surveillance vid?o des animaux). Les personnels en charge sont form?s et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV) et le transport est valid? par un V?t?rinaire.

Choix des espèces

Les implantations doivent se faire sur des organes animaux de taille identique aux organes de l?Homme dans les conditions fonctionnelles de l?organe dans l?organisme vivant pour mimer au mieux la r?alit? d?une intervention, avec l'utilisation d'?quipements de chirurgie et d'imagerie standards utilis?s chez l'Homme. Les diff?rences intersp?cifiques de nature tissulaire, de forme, de taille anatomique et de fonction requi?rent l?emploi de diff?rentes esp?ces de grande taille. Pour chaque formation, le mod?le animal retenu sera identifi? pr?alablement en fonction du dispositif, de ses indications et des sp?cificit?s et des similitudes anatomiques avec l?Homme: les ovins pour les formations int?ressant les domaines de la cardiologie, de la chirurgie vasculaire et de la neurologie principalement, les porcins pour les formations int?ressant les domaines de la gastro-ent?rologie, de l'ophtalmologie et de la cardiologie principalement, plus sp?cifiquement les canins pour la chirurgie des auricules cardiaques et les bovins pour les dispositifs d'assistance cardiaque. Les animaux utilis?s pourront ?tre des juv?niles ou des adultes. L?objectif scientifique est d?avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable ? celle observ?e chez l?Homme.

Quinze séances de prélèvement par porcelet, dont treize écouvillons nasaux et treize prélèvements de fèces : 48 cochons sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à la fin pour prélever poumons et ganglions. Une partie est vaccinée, puis tous sont exposés au virus du syndrome dysgénésique et respiratoire porcin ou à un tampon témoin, exposition qui peut provoquer chez 10 à 50 % d'entre eux une fièvre dépassant 40 °C pendant un à trois jours, de la toux, des éternuements et une baisse d'appétit. Trois échographies pulmonaires sont réalisées sous anesthésie, et le porteur envisage d'en tenter quelques-unes sans anesthésie pour en évaluer la faisabilité. Le bénéfice annoncé à court terme est d'informer éleveurs et vétérinaires "d'un effet (ou non) d'une supplémentation alimentaire en algues sur la réponse vaccinale anti-SDRP", une supplémentation que le porteur décrit comme "peu chère et facile à mettre en place en élevage".

Objectifs

Le syndrome dysg?n?sisque et respiratoire porcin (SDRP) est une maladie virale tr?s fr?quente chez les porcs en ?levage intensif dans le monde, avec des impacts ? la fois ?conomiques et sur le bien-?tre des animaux. Il provoque des troubles de la reproduction chez les femelles adultes, des troubles respiratoires qui peuvent ?tre l?taux chez les porcelets allait?s, et augmente la sensibilit? aux infections bact?riennes secondaires, conduisant ? une surutilisation des antibiotiques. Il existe des vaccins qui r?duisent les sympt?mes sans emp?cher la transmission du virus. Depuis une dizaine d'ann?es, les extraits d'algues, utilis?s dans les traitements ? court terme ou lors de la vaccination, sont empiriquement reconnus par les ?leveurs pour leurs effets positifs sur la sant? des porcs. Ce projet a pour objectif d??valuer l?effet d?une suppl?mentation alimentaire en extraits d?algues sur l?am?lioration de l?efficacit? des vaccins anti-SDRP chez le porc : les r?sultats auront une port?e ? la fois clinique (avec l?am?lioration potentielle de l?efficacit? des vaccins commerciaux par une suppl?mentation alimentaire) et plus fondamentale (avec l??tude de la stimulation immunitaire par le vaccin et par les algues). Notre ?tude pr?c?dente a montr? qu?une suppl?mentation en extrait d?algues des porcs pendant 3 jours autour de la vaccination anti-SDRP induisait des changements globaux du syst?me immunitaire, comme observ? dans le sang. De plus, cette suppl?mentation a ?galement augment? la r?ponse vaccinale, mesur?e par le taux d?anticorps totaux dirig?s contre le virus. Ces r?sultats encourageants ne permettent cependant pas d??valuer l?effet de la suppl?mentation en algue sur la protection r?elle contre la maladie. Pour cela il nous faut infecter les animaux vaccin?s afin de mesurer si les animaux suppl?ment?s en algues pr?sentent moins de sympt?mes (protection clinique) et moins de virus (protection viral) que les animaux non-suppl?ment?s en algues. Ce projet permettra de r?pondre ? ces questions. En plus d??valuer l?efficacit? du vaccin avec ou sans suppl?mentation en algues pour prot?ger sp?cifiquement contre la maladie SDRP, nous ?tudierons l?impact des algues et du vaccin sur les r?ponses immunitaires non-sp?cifiques, appel?es r?ponses inn?es. Ce ph?nom?ne pourrait ?tre induit par les extraits d?algues ou le vaccin att?nu?, et permettre une meilleure protection g?n?rale contre toutes les maladies respiratoires rencontr?es par les animaux.

Bénéfices attendus

A court terme, ce projet informera les ?leveurs et v?t?rinaire d?un effet (ou non) d?une suppl?mentation alimentaire en algues sur la r?ponse vaccinale anti-SDRP. Une suppl?mentation alimentaire sur 3 jours autour de la vaccination est peu ch?re et facile ? mettre en place en ?levage ? certains ?levage utilisant d?j? de telles suppl?mentations au quotidien ? certaines p?riodes de vie ? et pourrait ?tre recommand?e. L?am?lioration de la vaccination anti-SDRP ?tant un enjeu majeur en ?levages porcin. A moyen terme, les r?sultats concernant l?immunit? entra?n?e seront un premier pas ? la compr?hension de ce m?canisme chez le porc. Si le vaccin en lui-m?me ou la suppl?mentation en algues induisent un entra?nement b?n?fique des monocytes et/ou des macrophages cela permettrait d?am?liorer les protocoles vaccinaux en ?levage. Il serait alors ?galement int?ressant d??valuer ce m?canisme lors d?autres vaccinations contre d?autres pathog?nes et avec diff?rents types de vaccins. A long terme, ces donn?es participeront ? une meilleure compr?hension du fonctionnement de ce vaccin et de la suppl?mentation en algues, participant au corpus de donn?es n?cessaire ? l?am?lioration de la pr?vention du SDRP et de la conduite d??levage porcin face aux pathog?nes respiratoires.

Procédures

Les animaux seront pr?lev?s 15 fois sur la totalit? de l?exp?rimentation, avec au minimum un pr?l?vement de sang. Parmi ces 15 dates de pr?l?vements, 13 d?entre elles comporteront ?galement un ?couvillon nasal (en alternant les narines entre 2 pr?l?vements) et 13 d?entre elles comporteront des f?ces (dur?e entre 1 et 3 min). Une partie des animaux sera vaccin?e ? J0. Tous les animaux seront expos?s, soit ? un tampon, soit au virus SDRP. Trois ?chographies pulmonaires seront r?alis?es au cours de l?exp?rimentation sur animal anesth?si? (au maximum 20 minutes). Nous pourrons tester l??chographie sans anesth?sie (comme fait sur l?homme) sur quelques animaux pour en ?valuer la faisabilit?.

Impact sur les animaux

La suppl?mentation en algue et la vaccination ne devraient engendrer aucun effet ind?sirable, elles sont d?j? largement utilis?es en ?levage et nous avons d?j? test? ces techniques dans une ?tude pr?c?dente sans observer d?effet sur les animaux. L?exposition ? une souche peu virulente de virus SDRP peut induire chez 10 ? 50% des animaux une hyperthermie courte et mod?r?e (>40?C, mais atteignant rarement plus de 41?C pendant 1 ? 3 jours, alors que la temp?rature corporelle normal d?un porc est de 39?C). Une possible toux et des ?ternuements, avec ?ventuellement une respiration rapide et une l?g?re baisse d?app?tit peuvent ?tre observ?s jusqu?? 2 semaines.

Devenir

Tous les animaux seront euthanasi?s pour pouvoir collecter diff?rents organes d?int?r?t : les poumons, les ganglions.

Remplacement

Des exp?riences pr?liminaires ont ?t? r?alis?es in vitro pour tester diff?rents lots d?extraits d?algues et leur effet sur les cellules immunitaires. Cependant, l?effet d?une mol?cule in vitro et son effet apr?s ingestion et passage par le syst?me digestif in vivo ne sont ?videmment pas similaires. De plus, il est impossible de pr?dire l?effet des extraits d?algues sur la mise en place des r?ponses immunitaires adaptatives (anticorps) ? l?aide d?exp?rimentation in vitro car cette r?ponse immunitaire d?pend d?un trop grand nombre de param?tres incluant l?immunit? de la m?re pendant la gestation et l?allaitement, le d?veloppement embryonnaire, le processus de production des cellules immunitaires dans la moelle osseuse et le thymus, et des param?tres de stimulation du syst?me immunitaire inn? qui ne sont pas encore connus.

Réduction

Le nombre d?animaux d?fini pour l??tude a ?t? d?termin? en tenant compte de la variabilit? inter-individuelle chez le porc, en nous basant sur nos exp?riences pr?c?dentes et la litt?rature Ainsi, le nombre d?animaux par groupe nous permettra de comparer ? l?aide d?ANOVA ou de t-tests les param?tres mesur?s (taux d?anticorps neutralisants et charge virale notamment) entre les groupes. De plus, avant de r?aliser cette ?tude, une premi?re ?tude in vivo avait ?t? r?alis?e en ?levage porcin conventionnel avec des pr?l?vements de sang et de fluides nasaux, sans euthanasies des animaux. Ces premi?res donn?es nous ont permis d?affiner le protocole et de r?duire le nombre d?animaux n?cessaires.

Raffinement

Les animaux seront h?berg?s en lots de 6 animaux stables au cours de toute la dur?e d??tude (3 m?les et 3 femelles). Les lots peuvent se voir et se sentir. Ils seront aliment?s ? volont? et auront acc?s ? discr?tion ? l?eau. Le confort thermique sera assur? par des lampes chauffantes ou par la temp?rature de l?animalerie. Il y aura un ballon et un nunchaku ou/et cha?nes dans chaque lot pour permettre les jeux. L?exp?rimentation commencera par 2 semaines d?acclimatation pour que les porcelets s?habituent ? leur nouvel environnement. Cette p?riode permet ?galement aux animaliers de ? conna?tre ? les animaux. Un renforcement positif sera mis en place avec des fraises tagada ou du pop-corn ou autres. Les porcelets seront ?galement entra?n?s ? recevoir la suppl?mentation orale en algue avec une ? deux premi?res sessions avec du jus de pomme. Certains pr?l?vements (animaux dont le poids est sup?rieur ? 30 kg) et expositions au virus seront r?alis?s sur animaux anesth?si?s. Le suivi des animaux sera fait en partie par t?l?m?trie (syst?me Plexx) gr?ce ? des puces de temp?ratures. La prise de temp?rature se prendra avec un lecteur et l?animalier viendra biper les animaux. Les puces seront administr?es par l??leveur.

Choix des espèces

Le porc est l?esp?ce cible de la maladie cible (SDRP) ainsi que des traitements (suppl?mentation alimentaire en algue et vaccination) ?tudi?s. Les animaux seront utilis?s apr?s le stade sevrage ce qui correspond ? la p?riode o? il y a transfert entre ?levage et potentiellement contamination. Le stress g?n?r? par ces transferts rend les animaux plus sensibles aux maladies. Un m?lange de m?les et de femelles (50/50) sera fait dans les groupes. La vaccination en ?levage a ?galement lieu ? la p?riode d?finie dans l??tude afin d??tre au plus pr?s des conditions des ?leveurs.

Former des professionnels de santé à l'implantation de dispositifs médicaux sur des animaux non-humains anesthésiés dont les organes ont la taille de ceux des humains : 600 moutons, 400 cochons, 100 bovins et 25 chiens sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Ils subissent des prélèvements sanguins pouvant aller jusqu'à un par semaine, des examens d'imagerie et des interventions chirurgicales sous anesthésie générale qui peuvent durer plusieurs heures, précédées d'une mise à jeun de six à seize heures selon l'espèce. Le porteur écrit que tous doivent être mis à mort en fin de procédure pour "parachever la formation en réalisant les prélèvements et analyses ex-vivo", les stagiaires évaluant ensuite à l'œil nu l'organe et le dispositif implanté. Le bénéfice déclaré tient en une phrase, "Répondre à l'obligation de formation des professionnels de santé à la technique d'implantation d'un nouveau dispositif médical", et l'effectif de 1 125 a été fixé sans calcul statistique.

Objectifs

Chaque ann?e de nouveaux dispositifs implantables issus de la recherche sont disponibles pour les professionnels de sant? (en cardiologie, en gastro-ent?rologie, en neurologie, en ophtalmologie et en urologie par exemple) et permettent de soutenir les fonctions d?un organe d?faillant, surveiller les activit?s physiologiques ou administrer des m?dicaments afin de prolonger la survie, traiter une pathologie et am?liorer le confort de vie des patients. On entend par dispositif implantable tout dispositif destin? ? ?tre implant? de fa?on invasive en totalit? dans le corps humain ou ? remplacer une surface ?pith?liale gr?ce ? une intervention chirurgicale et ? demeurer apr?s l'intervention de fa?on temporaire ou d?finitive. Les professionnels de sant? ont l?obligation de se former ? l?utilisation de ces nouveaux dispositifs. L?utilisation d?un dispositif m?dical par un professionnel de sant? ou un patient ne peut se faire sans une information de l?utilisateur, voire une formation pr?alable, elle requiert un apprentissage permettant d?utiliser le mat?riel afin d?optimiser ses performances et de s?approprier les gestes permettant d?assurer ? l?utilisateur une s?curit? maximale d?utilisation. Un m?me produit, s?il est utilis? ou non conform?ment aux recommandations du fabricant, aura ou non la performance valid?e lors de son ?valuation. Les dispositifs m?dicaux sont d?finis comme des produits ?utilisateur-d?pendant?. La directive 93/42/CE modifi?e relative ? l??valuation de ces dispositifs en vue de leur acc?s au march? europ?en qui soumet les industriels ? des obligations en mati?re de gestion des risques pour le produit mais ?galement son environnement, prend en compte ce caract?re ?utilisateur-d?pendant?. Les industriels sont ? ce titre, responsables du recueil, de l??valuation, de la mesure et du d?veloppement de tout ?l?ment susceptible de permettre une utilisation optimale des produits qu?ils commercialisent et d?assurer leur s?curit?. Performances et s?curit? des dispositifs m?dicaux sont corr?l?es ? la formation et ? l?exp?rience de l?utilisateur. De plus, les conditions d?utilisation des dispositifs ne peuvent se r?duire ? des questions d?observance. Ce projet vise ? former les professionnels de sant? ? l?utilisation des dispositifs m?dicaux innovants en situation r?elle sur un animal anesth?si?. Ce projet de recherche se d?roulera dans deux Etablissements Utilisateurs (EU 1/2 et 2/2).

Bénéfices attendus

R?pondre ? l?obligation de formation des professionnels de sant? ? la technique d?implantation d?un nouveau dispositif m?dical, ? sa bonne utilisation et ? son ?valuation fonctionnelle pour la s?curit? pour les futurs patients.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des pr?l?vements sanguins sur animaux vigiles ou l?g?rement s?dat?s, pour tous les animaux du projet. La fr?quence des pr?l?vements pouvant ?tre couramment d?un pr?l?vement par semaine et d'une dur?e de moins de cinq minutes - Des pr?parations ? l?anesth?sie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cath?ter et en l'injection des produits utilis?s pour la pr?m?dication et l'anesth?sie. Dur?e de moins de dix minutes. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours r?alis?s sous anesth?sie g?n?rale (?vitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'? plusieurs heures en cas d?intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet. Dans ce projet, les actes d'imagerie pourront ?tre r?alis?s dans les EU 1/2 et 2/2. La p?riode d'acclimatation d'une dur?e de 7 jours se fera dans l'EU 2/2. Les proc?dures chirurgicales sans r?veil de formation des professionnels de sant? ? l'utilisation des dispositifs m?dicaux innovants pourront ?tre r?alis?s dans l'EU 1/2 ou 2/2.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets ind?sirables attendus sur les animaux sont exactement les m?mes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise ? jeun (12 heures pour les porcs, 12 ? 16 heures pour les ovins et les bovins, 6 ? 12 heures pour les chiens) de l?animal pr?alablement ? l?anesth?sie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cath?ter au moment de la pr?paration de l?anesth?sie, - La phase de r?veil anesth?sique apr?s la proc?dure d'imagerie non invasive, la douleur en phase per-op?ratoire : pour ces dernier point, des mesures de raffinement sont mises syst?matiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours syst?matique ? l'anesth?sie g?n?rale pour les proc?dures d'imagerie non-invasive et chirurgicales avec surveillance du r?veil anesth?sique dans des espaces calmes et sp?cialement am?nag?s, la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux avec surveillance des signes de douleur par des Techniciens sp?cialement form?s supervis?s par des V?terinaires et la prise en charge multimodale de l'analg?sie per-op?ratoire avec l'usage syst?matique de traitements anti-inflammatoire et anti-douleur opiac?s y compris de traitements permettant une analg?sie par voie locale).

Devenir

Pour r?pondre ? l?obligation de formation des professionnels de sant? ? la technique d?implantation d?un nouveau dispositif m?dical, ? sa bonne utilisation et ? son ?valuation fonctionnelle pour la s?curit? des futurs patients, il est n?cessaire de proc?der ? l'euthanasie de tous les animaux du projet en fin de proc?dure pour parachever la formation en r?alisant les pr?l?vements et analyses ex-vivo et permettre aux professionnels d??valuer macroscopiquement l?organe et le dispositif juste implant?s.

Remplacement

La formation des professionnels de sant? aux m?thodes d?implantation des dispositifs m?dicaux regroupe les notions de ma?trise du geste chirurgical mais aussi d??valuation fonctionnelle en temps r?el au moment de l?implantation gr?ce ? l?imagerie. La r?ponse de l?organisme lors des diff?rentes phases de l?implantation du dispositif et son suivi simultan? par des m?thodes d?imagerie pour en assurer l??valuation fonctionnelle n?cessite une formation sur un animal vivant. Les implantations doivent se faire sur des organes animaux de taille identique aux organes de l?homme dans des conditions fonctionnelles qui reproduisent la fonction de l?organe vivant dans l?organisme afin de mimer au mieux la r?alit? d?une intervention.

Réduction

Le nombre d?animaux a ?t? ?valu? prospectivement en prenant en compte l'exp?rience du laboratoire sur d'autres projets avec ce m?me type d'approche, et r?duit au minimum n?cessaire pour r?pondre aux objectifs scientifiques et aux besoins en formations du projet, aucune approche statistique n'a ?t? r?alis?e. Pour r?duire le nombre d?animaux, des s?lections par m?thodes d?imagerie peu invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX ?), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d?int?r?t. Les professionnels de sant? en formation re?oivent une formation pr?paratoire th?orique sur site ou de type visio / webinaire en amont de la formation pratique de fa?on ? minimiser le nombre d'animaux utilis?s. Pour r?pondre ? ce m?me objectif de r?duction, les partenaires qui d?veloppent les dispositifs m?dicaux ont ?galement d?velopp?s des outils d?apprentissage avec simulateurs ainsi que des proc?dures permettant de travailler sur des organes explant?s. La pr?cision croissante des outils d?imagerie fonctionnelle permet ?galement de gagner en pr?cision dans les techniques d?implantation et d??valuation des dispositifs et tend ? r?duire le nombre d?animaux n?cessaires.

Raffinement

Les mod?les animaux suivront exactement le cheminement d?un futur patient avec les m?mes exigences et techniques m?dicales mises en oeuvre pour la r?alisation des interventions (personnel hautement qualifi?, plateaux techniques op?ratoires et d?imagerie de pointe). L?ensemble des proc?dures est con?u pour r?duire au maximum le stress, l?angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours syst?matique ? l?anesth?sie g?n?rale durant les interventions d?imagerie et les proc?dures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site m?me des animaleries permet de r?aliser ces examens sur place, r?duisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associ?. Les param?tres vitaux sont enregistr?s et contr?l?s par des techniciens sp?cialis?s en anesth?sie afin d?adapter les perfusions, l?assistance respiratoire et les dosages d?anesth?siques et d?antalgiques. Un suivi de la temp?rature est r?alis? pendant toute la proc?dure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le syst?me de couverture de r?chauffement Bair Hugger? ou des tapis chauffants sont utilis?s. Les protocoles de r?animation sont standardis?s et r?alis?s par des v?t?rinaires chirurgiens sp?cialis?s. Pendant ces proc?dures, des protocoles de prise en charge multimodale de la douleur sont syst?matiquement appliqu?s. En amont des proc?dures, les animaux sont h?berg?s syst?matiquement en groupe sociaux, ils ont acc?s ? un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'h?bergement contr?l?es et ma?tris?es (temp?rature, hygrom?trie et ventilation). Des points limites stricts et sp?cifiques sont appliqu?s tout au long du projet. Les transports d'animaux entre les 2 EU (35 km) seront r?alis?s ? l'aide de v?hicules de types camionnettes ferm?es ayant re?u une autorisation AT1 d?livr?e par la DDPP, ventil?s, climatis?s et sp?cialement ?quip?s pour le transport des animaux vivants (dispositifs d'abreuvement, tapis antid?rapants ou cages de transport, suivi et enregistrement des temp?ratures lors des trajets, syst?me de surveillance vid?o des animaux). Les personnels en charge sont form?s et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV) et le transport est valid? par un V?t?rinaire.

Choix des espèces

Les implantations doivent se faire sur des organes animaux de taille identique aux organes de l?Homme dans les conditions fonctionnelles de l?organe dans l?organisme vivant pour mimer au mieux la r?alit? d?une intervention, avec l'utilisation d'?quipements de chirurgie et d'imagerie standards utilis?s chez l'Homme. Les diff?rences intersp?cifiques de nature tissulaire, de forme, de taille anatomique et de fonction requi?rent l?emploi de diff?rentes esp?ces de grande taille. Pour chaque formation, le mod?le animal retenu sera identifi? pr?alablement en fonction du dispositif, de ses indications et des sp?cificit?s et des similitudes anatomiques avec l?Homme: les ovins pour les formations int?ressant les domaines de la cardiologie, de la chirurgie vasculaire et de la neurologie principalement, les porcins pour les formations int?ressant les domaines de la gastro-ent?rologie, de l'ophtalmologie et de la cardiologie principalement, plus sp?cifiquement les canins pour la chirurgie des auricules cardiaques et les bovins pour les dispositifs d'assistance cardiaque. Les animaux utilis?s pourront ?tre des juv?niles ou des adultes. L?objectif scientifique est d?avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable ? celle observ?e chez l?Homme.

Tués à l'issue de l'expérience parce que la capsule de mesure implantée dans un muscle interdit ensuite leur abattage pour la consommation, 45 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. La pose se fait sous anesthésie courte, après incision, et les porcs subissent ensuite une élévation progressive de la température ambiante reproduisant une vague de chaleur estivale. Neuf d'entre eux portent en plus deux capteurs à microaiguilles posés sous sédation dans l'encolure et maintenus jusqu'à six jours, et cinq collectes de salive sont réalisées sur l'ensemble du groupe. Le porteur reconnaît qu'une hyperthermie grave au-delà de 41,5 °C ne peut pas être exclue durant les heures les plus chaudes, et attend de ces données des recommandations de conduite d'élevage adaptées à des vagues de chaleur plus fréquentes.

Objectifs

Le projet vise à caractériser la réponse de porcs en croissance à une vague de chaleur en fonction des choix alimentaires fait par l’animal avant, pendant et après l’exposition à une température ambiante élevée.

Bénéfices attendus

Les données collectées seront utilisées pour déterminer l’aptitude des porcs à faire des choix alimentaires qui facilitent leur adaptation à une vague de chaleur, et selon des dynamiques journalières qui sont déterminées par chaque animal. Ces données sont indispensables pour recommander de futures stratégies de conduite en élevage au regard des conditions climatiques futures (fréquence accrue de vagues de chaleur estivales), et qui seront compatibles avec certains principes de l’agroécologie (utiliser les ressources internes au système d'élevage, préserver la santé des animaux, valoriser des ressources alimentaires localement produites). Les connaissances acquises sont aussi de nature à nous permettre de mieux connaitre la relation entre le fait d’offrir des choix à l’animal dans son milieu d’élevage et son niveau de bien-être.

Procédures

Pour suivre les effets de la chaleur ambiante sur la physiologie des porcs en croissance et leur confort, une capsule connectée de mesure de la température interne sera placée sur 45 porcs au début de l'expérimentation. Sur 9 porcs, deux capteurs seront aussi placés au niveau de l'encolure de l'animal, pour mesurer les échanges de minéraux et de glucose dans le liquide circulant sous la peau; ils seront maintenus en place durant 6 jours maximum. Lors de cinq matinées, des collectes de salive seront également réalisées pour les 45 porcs en leur tendant un tampon de gaze qu'ils viennent spontanément machouiller.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont principalement celles liées à l’exposition à une température ambiante plus élevée que la température de confort thermique. Le porc est un animal capable de s’adapter à la survenue d’une vague de chaleur. Dans ce projet, les variations de températures ambiantes seront gérées de manière progressive avec des températures minimales chaque jour permettant une récupération de l’animal lors des phases plus fraîches et un ajustement de ses comportements. La survenue d’une hyperthermie grave (>41,5°C) ne peut cependant pas être exclue durant les heures les plus chaudes. La pose d'un capteur de température pour suivre les évolutions de la température interne en dynamique nécessite une anesthésie courte et une petite incision sur un muscle; le processus de cicatrisation peut entraîner une légère douleur temporaire. Cependant, ce capteur nous permet aussi de détecter précocement un animal qui supportera mal la vague de chaleur, et d'agir rapidement avec un bénéfice immédiat pour sa santé. Deux capteurs sont aussi posés sous sédation légère, et la présence de microaiguilles qui pénètrent le derme (couche superficielle de la peau) peut entraîner une légère gêne pour l’animal lors de certains mouvements. Les régimes alimentaires diffèrent principalement par leur teneur en fibres et par la production de chaleur endogène que leur ingestion va produire. Exprimés par kg d’aliment, ils sont formulés pour apporter strictement au même niveau les nutriments nécessaires à l’animal (énergie nette, acides aminés digestibles, éléments traces dont minéraux et vitamines).

Devenir

L'implantation d’une capsule interne de mesure de la température, un dispositif nécessaire pour étudier les variations dynamiques de la température corporelle lors d’une exposition à la chaleur puis d’un retour à une température ambiante de confort, n'est pas compatible avec le retour des animaux comme fournisseurs de viande dans la chaine alimentaire. Ils seront donc euthanasiés à la fin de l'expérimentation.

Remplacement

Le porc est l'espèce cible de ce projet qui vise à étudier les réponses comportementales et physiologiques face à une élévation de la température ambiante mimant la survenue d’une vague de chaleur estivale, et à évaluer si offrir le choix entre plusieurs aliments permet à l’animal de limiter l’inconfort ressenti et les conséquences de la chaleur sur sa physiologie. Il n'est pas possible d'obtenir ces réponses sans utiliser des animaux représentatifs des élevages porcins commerciaux, puisque le projet vise à formuler ensuite des recommandations pratiques pour les éleveurs. L’espèce porcine présente la particularité de ne pas avoir de glandes sudoripares (glandes qui produisent de la sueur). Il n’est donc pas possible de remplacer cette espèce par une autre. Enfin, ce projet contribue à explorer si la possibilité d’exercer un choix (ici entre deux aliments) permet à l’animal d’avoir un meilleur contrôle de son environnement, ce qui peut améliorer son bien-être ; la réponse à cette question est fortement dépendante des comportementaux individuels et d’interactions avec les autres qui sont propres à l'espèce. Etudier les comportements animaux ne peut pas se faire sur des cellules cultivées in vitro.

Réduction

Le nombre d’animaux a été réduit au minimum pour un projet qui considère deux lots expérimentaux visant à étudier si les choix alimentaires en période de forte chaleur dépendent du régime reçu durant la période préalable d’élevage à thermoneutralité (n = 22 à 23 porcs / lot). Ce nombre a été aussi raisonné pour un logement en petits enclos collectifs de 3 porcs chacun (la case est dans ce cas l'unité statistique) pour déterminer si les interactions sociales peuvent expliquer des différences entre individus dans le comportement alimentaire (fractionner ses repas, les décaler à certaines périodes selon le mimétisme entre les animaux, la concurrence à l’auge, etc.). Chaque porc est son propre témoin durant les quatre semaines expérimentales, ce qui permet de réduire le nombre d'animaux nécessaires pour analyser l’effet du stress thermique sur la dynamique des choix alimentaires. Des capteurs intradermiques sont posés sur uniquement neuf porcs pour valider leur utilisation comme outils de mesure des mécanismes physiologiques de l’adaptation à une vague de chaleur quand les animaux sont logés en petits groupes sociaux.

Raffinement

Les porcs seront élevés en petits groupes (3 porcs par enclos) pour préserver leus besoins sociaux tout en suivant l’activité de chaque animal (activité d’exploration de son environnement et d’interactions avec ses congénères). La pose d’une capsule de mesure de la température corporelle au début de l'expérimentation évitera tout stress généralement associée à une prise manuelle et répétée de température via un thermomètre rectal. Cette capsule améliore également la qualité de la mesure obtenue (fréquence et précision) pour suivre la façon dont l'animal régule sa température. La pose de capteurs physiologiques sur la peau (pénétration légère du derme) permettra d’éviter des prises de sang répétées pour évaluer la dynamique des concentrations sanguines en sels minéraux ou en glucose, nécessaire pour évaluer les changements métaboliques en réponse à la vague de chaleur ambiante. Pour des raisons techniques (nombre de connectiques disponibles) et scientifiques (éviter de perturber tous les animaux juste avant la vague de chaleur), ces capteurs seront posés sur un petit nombre de porcs. L'utilisation de tampons de gaze constitue une procédure éprouvée pour la collecte de salive, en alternative aux prises de sang pour le dosage des hormones du stress (cortisol). Cela raffine les manipulations de l'animal grâce à une habituation préalable à venir spontanément machouiller le tampon de gaze durant les premiers jours de l'expérimentation.

Choix des espèces

Le porc ne peut pas être remplacé par une autre espèce compte tenu de la particularité de la régulation de sa température interne, puisqu'il ne possède pas de glandes sudoripares actives (pas de production de sueur). Le porc est aussi l'espèce cible du projet qui vise à étudier les réponses physiologiques et les réponses comportementales face aux modifications de son environnement d’élevage. Les capacités à faire des choix alimentaires et celles d’apprentissage pour l'utilisation d'un distributeur automatique d'alimentation offrant ce type de choix, sont spécifiques à chaque espèce. Nous travaillerons donc sur des porcs âgés de 90-100 jours, ce qui correspond à une gamme de poids entre 50 kg et 70 kg. Cette gamme de poids respecte la législation inhérente à la taille des enclos (espace disponible et densité), et représente la plus grande partie des effectifs animaux au sein d'un élevage de porc. A ce stade de croissance, le porc est très sensible à la chaleur mais peut aussi compenser la baisse de l’énergie contenue dans l'aliment par une surconsommation d’un autre aliment, ce qui est important pour comprendre les choix alimentaires (quantité ingérée, type d'aliment et moment du repas) qu'il va faire face à une vague de chaleur.

Les porcelets qui présenteront des signes cliniques graves seront tués par anesthésie profonde suivie d'une saignée. 34 porcelets vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacun subissant dix-sept prises de sang à l'état vigile, tous tués à l'issue pour chercher des lésions et quantifier le virus dans leurs tissus. Vingt-quatre sont vaccinés, et le virus du syndrome dysgénésique et respiratoire porcin est inoculé par le nez à trente porcelets selon la description des procédures, alors que le total déclaré est de trente-quatre, ce qui doit provoquer selon le porteur deux à trois jours de fièvre, de baisse d'activité et d'appétit. L'objet est de savoir si un complément alimentaire, des glycérides d'acide laurique, améliore la réponse au vaccin, contre une maladie que le porteur présente d'abord par son "fort impact économique pour la filière porcine".

Objectifs

Le Syndrome Dysgénésique et Respiratoire Porcin (SDRP) est une maladie virale spécifique des porcins, à fort impact économique pour la filière porcine. L’infection par le virus du SDRP (SDRPV) induit des troubles de la reproduction chez les femelles gestantes et des problèmes respiratoires et retards de croissance chez les porcelets. En raison de son caractère immunodépresseur, ce virus favorise les infections avec d'autres virus et bactéries au niveau respiratoire chez les porcs en croissance, ce qui se traduit par une augmentation de l'utilisation des antibiotiques dommageable à la santé des animaux et des humains. Le SDRP est une maladie à distribution mondiale qui est particulièrement présente dans les zones à forte densité de production porcine. Ainsi, cette infection est présente dans plus de 60% des élevages de porcs en Bretagne. La vaccination à l’aide de vaccins vivants atténués (MLV) est un outil fréquemment utilisé en élevage pour lutter contre le SDRP. Cependant ces vaccins présentent une efficacité partielle qu’il convient d’améliorer. L'acide laurique est un acide gras à chaîne moyenne dont on a démontré qu'il possédait des propriétés antimicrobiennes et antivirales. Certains composés issus de cette molécule, dont les glycérides d'acide laurique ou GLA, ont la particularité de renforcer son activité biologique. Ainsi, une supplémentation de l’aliment avec des GLA a montré un effet immuno-stimulant lors de la vaccination contre la maladie du Gumboro (bursite infectieuse, maladie immunosuppressive) chez le poulet. Par ailleurs des études récentes ont montré que les GLA ont également un effet antiviral et immuno-stimulant chez les porcs infectés par le virus du SDRP. Dans ce contexte l’objectif de ce projet est d’évaluer si une supplémentation en GLA chez le porcelet peut permettre d’améliorer la réponse immunitaire, l’efficacité vaccinale et le contrôle du virus du SDRP.

Bénéfices attendus

Ce projet pourrait permettre d’améliorer l’efficacité de la vaccination et le contrôle du SDRP en élevage de porcs grâce à une supplémentation en glycérides d’acide laurique. De façon plus globale, ce projet permettra de mieux comprendre l’effet d’une supplémentation en GLA sur le système immunitaire des porcs et sur leur réponse à une vaccination ainsi qu’à une épreuve virale.

Procédures

Les animaux des groupes vaccinés (n=24) seront immunisés à J0 par voie intramusculaire. Cette vaccination prend moins de 30 secondes par animal. Tous les animaux de l’étude (n=30) recevront à J28 du virus du SDRP par voie intranasale ; une inoculation intranasale prend moins de 30 secondes par animal. Les animaux des groupes vaccinés (n=24 puis n=20 à partir de J28) et non vaccinés (n=10) seront soumis à 17 prises de sang sur animal vigile ; ces prélèvements ne durent que quelques dizaines de secondes.

Impact sur les animaux

Lors de la vaccination (voie intramusculaire), les animaux subiront (i) un stress dû à la contention (ce stress sera d’environ 30 secondes et son intensité est estimée comme légère) et (ii) une douleur liée à l’injection vaccinale (cette douleur sera d’intensité légère et de courte durée). Lors de l’inoculation intranasale par le virus du SDRP, les animaux subiront un stress dû à la contention. Ce stress sera d’environ 30 secondes et son intensité est estimée comme légère. Suite au challenge par le virus sauvage du SDRP (souche de faible virulence), les animaux développeront une maladie d’intensité légère (fièvre modérée, légère diminution d’activité et d’appétit) qui durera 2 à 3 jours. Lors des prélèvements sanguin, les animaux subiront (i) un stress dû à la contention (ce stress sera d’environ 30 secondes et son intensité est estimée comme légère) et (ii) une douleur liée au prélèvement (cette douleur sera d’intensité légère et de courte durée).

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin d’évaluer la présence de lésions induites par l’infection SDRPV et de quantifier le virus présent dans différents tissus prélevés lors de l’examen nécroscopique.

Remplacement

Il existe des modèles d’infection in vitro ou bien ex vivo (cultures cellulaires par ex.) pour le virus du SDRP. Cependant, ces modèles ne permettent pas d’évaluer la réponse immunitaire post-vaccinale ou bien l’efficacité vaccinale. Ainsi le recours au modèle animal est indispensable et dans la mesure où seuls les suidés sont sensibles à l’infection par le SDRPV, le modèle porc reste obligatoire.

Réduction

Tous les lots comporteront 10 à 12 animaux chacun de façon à avoir une puissance statistique suffisante. L'effectif par groupe a été déterminé par calcul statistique.

Raffinement

Les animaux seront élevés en groupes stables au cours de toute la durée du projet. Ils seront alimentés à volonté et auront accès à discrétion à de l’eau. Le confort thermique des animaux sera assuré par des lampes chauffantes et des plaques de couchage dans les jours qui suivent le sevrage. Les porcs auront à leur disposition des matériaux manipulables (mordilles, boules en matière plastique, tourniquets et tubes à relever et à abaisser) qui seront renouvelés au cours de l’expérimentation. Après chaque prélèvement, une récompense type grenadine sera distribuée aux animaux. Si les animaux manifestent des signes cliniques graves (atteinte d’un point limite), ils seront mis à mort (par anesthésie profonde suivie d'une saignée) après concertation avec les personnes responsables de la mise en œuvre du projet.

Choix des espèces

Le porc est l’espèce cible du SDRPV. Le virus étant spécifique de cette espèce, il n’est pas possible d’utiliser un autre modèle animal. En effet il n’existe pas d’autre modèle animal (ex : modèle murin) sur lequel le virus du SDRP a été adapté. A 3 semaines d’âge, les animaux seront sevrés et transférés dans nos installations. Les animaux du groupe VAC sup recevront la supplémentation en GLA pendant une dizaine de jours avant la vaccination qui aura lieu au début de leur 5ème semaine de vie ; âge auquel les porcelets sont habituellement vaccinés contre le SDRP en élevage.