Cochons
Évaluation de l’impact de l’ischémie chaude receveur sur le greffon hépatique et de potentielles stratégies thérapeutiques liées à la perfusion du greffon – Etude préclinique sur modèle porcin
- Enseignement supérieur
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Mis à mort par exsanguination sous anesthésie, sans jamais être réveillés, 36 cochons vont être utilisés dans un projet qui prélève leur foie pour le perfuser hors du corps. Chaque animal subit une prémédication par injection à l'état vigile, puis une anesthésie générale et un prélèvement hépatique de trois heures, avec une biopsie du foie et des prises de sang toutes les heures. L'objectif déclaré est de mesurer l'effet de la durée d'ischémie chaude sur le greffon et de tester des stratégies de perfusion, les reins et d'autres organes étant prélevés après la mort au titre de la réduction. Le porteur écarte la récupération de foies à l'abattoir au motif qu'il doit contrôler le décès de l'animal pour reproduire les conditions du don à cœur arrêté.
Objectifs
Les lésions d'ischémie-reperfusion sont essentielles en transplantation hépatique, car le foie est soumis à plusieurs périodes où il est privé d’oxygène. Il s’agit d’une première phase lors de sa conservation pour l’acheminer du donneur au receveur dite « d’ischémie froide » car le greffon est conservé à 4°C. Puis il est exposé à deuxième phase dite « d’ischémie chaude receveur » lors de la réalisation des anastomoses vasculaires. Ces différentes phases peuvent modifier la qualité du greffon impactant les suites post-opératoires chez le receveur. Le principal défi est ainsi de réduire ces lésions pour améliorer le pronostic de ces greffons notamment via l’utilisation de machines de perfusion, permettant un apport d’oxygène et une perfusion dynamique du foie lors de sa conservation. Cependant, bien que des données cliniques montrent que la durée de l’ischémie chaude receveur affecte la survie du greffon, peu d'études expérimentales ont exploré cette question et aucune stratégie thérapeutique n’a été validée. Ce projet a pour but : - (A) Évaluer l’impact de la durée de l’ischémie chaude receveur sur le greffon - (B) Explorer des stratégies thérapeutiques pour réduire l'impact de cette phase avec des machines de perfusion
Bénéfices attendus
Cette étude permettra d’analyser l'impact de l'ischémie chaude receveur sur les lésions d’ischémie-reperfusion. De plus, elle permettra d'évaluer l'impact de différentes stratégies de perfusion visant à diminuer l'impact de l'ischémie chaude receveur. En présence de résultats favorables, elle pourra être un support pour l'implémentation d'étude pilote chez l'humain. Les résultats comparés seront des résultats anatomopatholgiques sur les biopsies réalisées (marques d'inflammation ou de necrose cellulaire), mais aussi des analyses biochimiques (cytolyse, lactate), de débimétrie vasculaire et de métabolomiques.
Procédures
Une période d’acclimatation préalable de 4 à 7 jours sera respectée avant le début des expériences, permettant aussi de faciliter cette prémédication qui sera réalisée dans des conditions moins stressantes pour l’animal. Le premier et seul acte invasif réalisé vigile concerne la réalisation d’une prémédication, réalisée très rapidement en une injection, permettant ensuite le transport et la réalisation de l’anesthésie générale dans de bonnes conditions. Par la suite, il s'agit d'une procédure chirurgicale sans réveil au cours de laquelle l'animal sera anesthésié et analgésié en continu sans réveil. La chirurgie consiste en la réalisation d’un prélèvement hépatique, qui dure environ 180 minutes. Lors de la procédure chirurgicale, sous anesthésie générale, des prélèvements sanguins sont prévus afin de contrôler l’état physiologique de l’animal toutes les heures (pendant 3 heures) Une biopsie hépatique sera réalisée en début de procédure pour avoir une histologie hépatique de base avant toute manipulation mais sera là encore réalisée sous anesthésie générale. Tous ces prélèvements ne durent que quelques secondes.
Impact sur les animaux
Les nuisances habituellement rencontrées dans ce type de modèle comprennent le choc anesthésique et le risque hémorragique. Concernant le premier point, le déroulé des sessions respecte la période d’acclimatation de ces animaux et l’anesthésie débute par une pré-médication de l’animal afin de faciliter son transfert sur le plateau technique. Par ailleurs après le début de l’anesthésie, une courte période est respectée pour permettre une stabilisation de l’animal sous anesthésie générale. Toute cette période est couverte par un monitorage approprié de l'anesthésie/analgésie et des administrations médicamenteuses adaptées, permettant aussi de limiter le risque de réveil. Concernant le second point et le choc hémorragique, le modèle animal utilisé fait partie intégrante de notre dynamique de recherche et est parfaitement maitrisé, limitant se risque avec une dissection soigneuse des vaisseaux tout au long de la procédure. Cependant, l’exsanguination reste la méthode de mise à mort choisie, mais est encadrée par une analgésie et une anesthésie dépassée limitant là encore le risque de réveil et d’inconfort. La procédure étant sans réveil, il n’y a par ailleurs pas de nuisances ou effets secondaires attendus après la procédure
Devenir
Il s’agit d’une procédure chirurgicale sans réveil qui est principalement motivée par des raisons scientifiques qui justifient l’utilisation du modèle décrit. En effet, dans le respect du bien-être animal, par soucis de standardisation, mais aussi pour permettre une analyse pertinente et exhaustive du greffon hépatique, seule la première partie nécessitant le prélèvement d’un greffon hépatique est réalisé chez l’animal. Dans la mesure où il s’agit d’un prélèvement d’organe la mise à mort de l’animal est indispensable en fin de procédure
Remplacement
Pour limiter au maximum, le nombre de biais, il est important que la procédure expérimentale reflète au plus près les conditions réelles d'une procédure de transplantation chez l'humain. C'est pourquoi un modèle uniquement cellulaire n'est pas envisageable pour cette étude. De plus pour se servir des machines de perfusion, il est d'indispensable d'obtenir un organe entier à perfuser de taille comparable à l'humain, éliminant le modèle murin. Il n'est pas possible de récupérer cet organe en abattoir car nous devons contrôler le décès de l'animal pour que celui-ci soit semblable aux conditions d'obtention des greffons issues de donneur à cœur arrêté en transplantation hépatique chez l'humain. Cela permet aussi de prélèver l’organe dans les mêmes conditions qu’en pratique clinique et de limiter ainsi le risque de thromboses vasculaires qui pourraient compromettre la perfusion de l’organe au décours du prélèvement.
Réduction
Comme énoncé précédemment, à la place d’une transplantation hépatique chez des porcs receveurs, nous avons fait le choix de remplacer cette étape par une reperfusion normothermique oxygénée du foie par machine de perfusion ex-vivo. Cette technique permet de réduire par 2 le nombre d’animaux utilisés. Après vérification de la mort de l’animal, nous réaliserons des prélèvements d’organes. Si l’objectif premier reste l’étude de la conservation du foie, les reins, voire d’autres organes, feront l’objet d’une étude complémentaire et donc d’un prélèvement post mortem. Cette démarche s’inscrit dans un souci de réduction afin d’optimiser les données recueillies sur un même animal.
Raffinement
Afin de réduire la souffrance animale, seul le premier temps de l’expérimentation, c’est-à-dire le prélèvement hépatique, sera réalisé sur les animaux sous anesthésie générale, sans réveil. Les animaux seront anesthésiés et monitorés pendant la totalité du prélèvement afin d’éviter tout stress.
Choix des espèces
Le foie de porc présente une taille, un poids et une microstructure similaire au foie humain. Ces caractéristiques anatomiques et histologiques permettent d’effectuer un prélèvement d’organe standardisé et reproductible, ainsi que d’utiliser des machines de perfusion d’organes identiques à celles utilisées en pratique clinique. Un argument supplémentaire est l’utilisation et la validation de ce modèle animal dans la littérature scientifique sur la préservation des greffons hépatiques. Ceci permettra de comparer et de discuter les résultats obtenus au cours de ce projet avec les données déjà publiées. Enfin, en comparaison avec un modèle murin, les prélèvements de tissus et les analyses sanguines seront plus faciles compte tenu de la taille de l’animal. Ceci permet également de diminuer les erreurs d’analyse et le nombre d’animaux à inclure dans le projet. De plus, la reperfusion normothermique sur machine de perfusion avec du sang non-dilué est difficilement réalisable sur un modèle murin compte-tenu du petit volume sanguin. Jeunes porcs sevrés d’un poids de 25 à 30 kg à réception.
Etude d’une molécule pro-coagulante pour la prise en charge des hémorragies intracérébrales
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
80 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Une collagénase injectée dans le cerveau y provoque une hémorragie, trois à quatre prélèvements de 4 mL de sang suivent, puis une IRM mesure le volume de l'hématome avant la mise à mort et le prélèvement du cerveau. Une partie des animaux reçoit aussi des anticoagulants, ce qui aggrave le saignement, afin de tester une molécule censée inverser leur effet sans avoir à identifier lequel a été pris. Le bénéfice annoncé consiste à "permettre à l'industriel de valider le composé" avant d'éventuels essais cliniques.
Objectifs
L’accident vasculaire cérébral (AVC) est une atteinte neurologique soudaine, secondaire à une lésion vasculaire. On peut distinguer 2 types d’AVC : l’AVC ischémique ou infarctus cérébral (85% des cas), et l’AVC hémorragique (15% des cas). Les hémorragies cérébrales (HC) représentent 10 à 30 % des AVC, soit environ 25 000 nouveaux cas par an. Les HC sont à l’origine d’une très lourde morbi-mortalité, avec une mortalité précoce de plus de 40% à 30 jours dont la moitié des décès surviennent dans les 48 premières heures. Seuls 20% des patients seront autonomes à 6 mois. Le mauvais pronostic des hémorragies cérébrales est directement lié à la croissance de l’hématome ainsi qu’aux complications survenant à la phase aiguë (hypertension intracrânienne, hydrocéphalie aiguë et crises convulsives). L’objectif thérapeutique principal est de contrôler la croissance de l’hématome et ses complications neurologiques. Une grande proportion de patients atteint d’HC sont bien souvent sous traitement anticoagulant ce qui à pour conséquence d’augmenter considérablement la probabilité et la gravité de l'HC. L'une des principales raisons de ces mauvais résultats est que les patients sont tout simplement traités trop tard avec des agents d'inversion. Les thérapies actuelles nécessitent une prise d’information multifactorielle (identification de l'anticoagulant, calcul de la dose, poids du patient…), processus chronophage qui réduit les chances du patient. Ainsi, le projet propose d’évaluer une nouvelle molécule de première ligne ayant un mode d’action universel ne nécessitant pas d’identifier l’anticoagulant et dont la mise en œuvre est simple et rapide ce qui permettrait une prise en charge plus rapide du patient. Il est donc prévu d’utiliser cette molécule dans un modèle d’AVC hémorragique chez le porc en vue de passer ce nouveau traitement au plus vite en phase clinique.
Bénéfices attendus
Ce projet à pour but de participer au développent d’une nouvelle molécule à visée clinique dans la prise en charge de l’hémorragie intracérébrale. Les travaux réalisés devraient permettre à l’industriel de valider le composé dans un modèle animal dont l’anatomie cérébro-vasculaire est proche de l’homme et ainsi augmenter le taux de succès des futures études cliniques.
Procédures
Les animaux seront soumis à une anesthésie générale au cours de laquelle, il y aura une chirurgie permettant d'induire l'AVC hémoragique. cette dernière conistera à ladminstration intracérébrale de collagénase qui va produire le saingement cérébral. Des prélèvements sanguins (3 à 4 de 4mL) sont prévu afin de controler les paramètres physiologiques de l'animal pendant l'anesthésie. Puis chaque animal fera l'objet d'une imagerie cérébrale par IRM afin de mesurer les volumes de l'hématome intracérébral avant leur mise à mort.
Impact sur les animaux
Dans cette étude, les animaux ne seront pas réveillés. Il n’est donc pas attendu de nuisances qui pourraient être associées à un réveil. Toutefosi, l'induction de l'hémoragie cérébrale pourra provoquer une augmentation de la pression intracrânienne au cour de la procédure chirurgicale. Les traitements anticoagulants pourraient provoquer l'apparition d'hématomes.
Devenir
A la fin de la préocédure les animaux seront mis à mort afin de prélever les cerveau et ainsi réaliser des études histologiques.
Remplacement
Les études de développement de stratégies thérapeutiques nécessitent leur validation sur un modèle animal proche de l’homme avant un potentiel essai clinique. Cette étude se positionne dans la validation in vivo d’un nouveau traitement thérapeutique faisant suite à de nombreuses études in vitro. Il est impossible de remplacer l’utilisation d’animaux dans ce contexte
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé a été réduit au maximum afin de pouvoir conclure à un effet de la molécule testée à l'aide d'analyse de puissance statistique basée sur la littérature et les résultats d’une étude pilote. Le facteur d'évaluation principal étant la comparaison des volumes d'hémorragie entre les différents groupes expérimentauxs. Le nombre d’animaux nécessaire est important du fait de l’utilisation de toirs différents anti-coagulant couramment utilisés en clinique. Pour réduire au maximum le nombre d’animaux, nous allons utiliser des animaux contrôles provenant de l’étude pilote précédemment réalisée. Ainsi nous allons réaliser que 2 animaux pour le groupe contrôle et pour chaque groupe avec anticoagulant seul.
Raffinement
Au cours de cette étude, toutes les dispositions seront prises afin de réduire au maximum la souffrance et le stress et l’angoisse des animaux. L’étude est menée par du personnel formé et expérimenté, sensible au bien-être et soins spécifiques des animaux. Une acclimatation à l’arrivée après transport du fournisseur est prévue. Les animaux seront hébergés 2 par 2 pour favoriser les interactions sociales dans des boxes contrôlés en hygrométrie et température. Enrichissement et alimentation seront adaptés pour limiter les comportements anormaux (stéréotypies, prostration…) avec un suivi journalier des comportements individuels et alimentaires ainsi que des interactions sociales. Pour la chirurgie et le suivi en imagerie, les animaux seront anesthésiés et sous couverture analgésique. Les paramètres physiologiques (température, hydratation) seront contrôlés.
Choix des espèces
Les modèles d’hémorragies cérébrales ont été développés chez les rongeurs mais l’anatomie et la physiologie vasculaire du porc est plus proche de celle de l’Homme. En effet, les résultats d’une étude chez le porc apportent des informations plus probantes pour une utilisation ultérieure en clinique chez l’Homme, notamment pour les pathologies cérébro-vasculaires. Pour ces raisons, nous avons choisi le porc comme modèle d’étude. De plus, le laboratoire a de l’expérience dans les manipulations chez le porc, les séquences d’imagerie sont connues et les installations sont ad hoc pour le bon déroulé des expériences. Les animaux seront utilisés à un stade jeune (autour de 4 mois, 35 à 40 kg). A ce stade, le cerveau a terminé son développement. Ce poids permet de concilier ses animaux à la manipulation et aux études d’imagerie.
Evaluation des déplétions de résidus de produits vétérinaires administrés à l’animal de rente
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Équidés : 20
Cochons : 60
Chèvres : 60
Moutons : 60
Bovins : 120
Poules : 120
Dindes : 30
Autres oiseaux : 20
Pour constituer les dossiers d'autorisation de mise sur le marché de médicaments vétérinaires, 550 animaux de rente, bovins, moutons, chèvres, porcs, lapins, chevaux et volailles, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils reçoivent le produit par voie intraveineuse, intramusculaire, orale, percutanée, intravaginale, intrarectale ou intramammaire, maintenus au cornadis, en cage de contention ou au licol. La majorité sera tuée pour prélever des tissus, une trentaine de porcs, vingt moutons et vingt bovins seront réutilisés, dix lapins et vingt poules proposés à l'adoption. Le nombre d'animaux est fixé par le "Donneur d'ordre" de l'étude, et le porteur note que les effets indésirables du produit testé sont déjà connus et "acceptables" pour sa commercialisation.
Objectifs
L’administration de médicaments vétérinaires à des animaux producteurs de denrées peut entraîner la présence de résidus dans les denrées alimentaires (la viande, les abats, le lait et les œufs) obtenues à partir de ces animaux traités. Afin de proteger les consommateurs, des seuils réglementaires ont été définis pour les substances contenues dans des médicaments vétérinaires pour toutes les denrées alimentaires d’origine animale. Ces seuils réglementaires également appelés "limite maximale de résidus" (LMR) tiennent compte de la toxicité de la substance et de l’exposition possible des consommateurs de denrées. Les LMR sont fixées par décision de la Commission Européenne basée sur un avis scientifique rendu par l’Agence européenne du médicament (EMA). Les études d'évaluation des résidus ont pour but de définir les temps d'attente appropriés des médicaments vétérinaires pour chaque production animale afin d’assurer la sécurité du consommateur. Ils correspondent au temps nécessaire entre la dernière administration du médicament et la mise à la consommation des denrées alimentaires issues des animaux traités, afin de garantir que les denrées alimentaires issues des animaux traités avec ce médicament vétérinaire ne contiennent pas de résidus à des concentrations supérieures aux LMR fixées. Le projet a pour objectif d’évaluer les déplétions de résidus de médicaments ou d'additifs vétérinaires administrés aux bovins, ovins, caprins, porcins, lapins, équins et volailles.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu des études de déplétion de résidus est la sécurité alimentaire des consommateurs. En effet, le respect du temps d’attente permet de garantir l’absence de résidus dans les denrées alimentaires ou une teneur en résidus en dessous de la LMR. Le temps d'attente d’un médicament est le temps nécessaire entre la dernière administration du médicament vétérinaire et l’obtention dans les denrées d’une quantité de résidus en quantités inférieures aux LMR. Ce délai est indiqué sur l’étiquetage des médicaments ainsi que sur l’ordonnance.
Procédures
La procédure prévoit des manipulations simples des animaux (pesée, examen clinique) pour lesquelles aucune souffrance ou angoisse particulière ne sont attendues. L'administration des traitements de l'étude (en dehors de l'administration dans l'eau de boisson) implique une contention de l'animal pouvant induire un stress. Le matériel de contention sera adapté à chaque espèce (cornadis, cages à contention, licols) afin de limiter le stress des animaux et d'assurer la sécurité du personnel. Aucun prélèvement n'est prévu sur animaux vigiles. Les oeufs sont ramassés dans les nids après la ponte. Le lait provient de la traite bi-quotidienne.
Impact sur les animaux
Les souffrances attendues dans ce projet correspondent à la douleur liée à l'administration du traitement (par voie intraveineuse, intramusculaire, orale, sous-cutanée, per cutanée, intravaginale ou intrarectale, intramammaire). Ces souffrances sont considérées "légères". Par ailleurs, le transport et la manipulation des animaux (pesée, contention pour administration du traitement ou euthanasie) peuvent induire un stress. Les études de déplétions de résidus sont conduites avec la formulation finale du produit (celle qui sera mise sur le marché). Les effets indésirables sont donc connus, et "acceptables" pour la commercialisation du produit.
Devenir
La majorité des animaux entrants dans ce projet seront euthanasiés en fin de procédure soit pour prélèvements de tissus, soit parce qu'ils ont reçus un produit sans autorisation de mise sur le marché. Dans le cas où les animaux reçoivent un produit avec AMM utilisé à la posologie décrite dans l'AMM, les animaux peuvent être ré-utilisés dans une autre procédure, replacés ou adoptés, après avis du vétérinaire.
Remplacement
L'utilisation de modèles in-vitro, ex-vivo ou de simulations informatiques ne permet pas de répondre aux objectifs du projet. En effet, la déplétion des résidus de médicaments ou d'additifs alimentaires ne peut être évaluée qu'après administration du produit à des animaux vivants. La rétention et l'élimination des résidus est un processus complexe ne pouvant pas être modelisé informatiquement. Les études de déplétion de résidus sont nécessaires au dossier de demande d'autorisation de mise sur le marché de médicaments vétérinaires destinés aux animaux producteurs de denrées alimentaires et doivent être réalisées chez l'espèce cible correspondant aux indications thérapeutiques du produit à tester. Il n'y a donc pas d'alternative à l'utilisation d'animaux.
Réduction
Les effectifs animaux minimaux sont fixés par la réglementation (VICH GL48, CVM GFI #207 ou 10.2903/j.efsa.2017.5022). Concrètement, le nombre d'animaux est fixé par le Donneur d'ordre de l'étude en fonction des données en sa possession (études de déplétion de résidus du produit testé conduites sur d'autres espèces ou études de "proof-of-concept" chez l'espèce cible ou données bibliographiques). En principe, le nombre d'animaux utilisé est calculé de telle sorte que l'expérimentation soit interprétable, en tenant compte de la variabilité biologique individuelle. Il n'y a pas de groupe non-traité dans les études de résidus.
Raffinement
Les conditions d'hébergement seront adaptées aux besoins physiologiques des animaux et leur permettront d'exprimer le plus possible leur gamme normale de comportements. De plus, la contention sera réalisée par du personnel expérimenté à l'aide de matériel adapté (cornadis, couloir/cage de contention, licol, plaque...) et visera à minimiser le stress des animaux. Le bien-être des animaux sera évalué quotidiennement par le personnel en charge des animaux (animaliers et/ou vétérinaires). En cas de douleur (liée ou non aux procédures expérimentales), des points-limites adaptés ont été définis afin de limiter et de prendre en charge précocement toute souffrance.
Choix des espèces
Dans le cadre d’essais réglementaires pour la mise sur le marché de médicaments vétérinaires, l’étude doit être menée sur l’espèce cible. Pour les études résidus ‘viande’, des animaux jeunes adultes seront généralement utilisés. Dans le cas de produits vétérinaires destinés aux ruminants de tous âges, deux études séparées seront réalisées, une sur l’animal pré-ruminant et l’autre sur l’animal ruminant, pour tenir compte des différences physiologiques à ces deux stades de développement. Pour les études résidus ‘lait’ et ‘œufs’, les animaux utilisés seront à un stade physiologique compatible avec une production de lait ou d’œufs par l’animal.
Prélèvements biologiques en dehors et/ou en amont de protocoles expérimentaux chez les babouins, les macaques et les porcs.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles immunitaires
Macaques à longue queue : 25
Babouins : 25
Gardés en vie pour être réintroduits plus tard dans d'autres protocoles, 50 porcs, 25 macaques à longue queue et 25 babouins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les expérimentateurs leur prélèvent sous anesthésie salive, cellules de joue, sang ou moelle osseuse, cette dernière ponction pouvant provoquer une douleur au point de piqûre et imposant au moins quatre semaines de récupération. Aucune question scientifique propre n'est posée ici. Ces prélèvements alimentent des tests in vitro préalables, destinés à décider si telle ou telle espèce sera utilisée ensuite, et le porteur affirme qu'il n'existe "pas de remplacement possible" pour obtenir ces échantillons.
Objectifs
Cette demande correspond à un autorisation de prélèvements d’échantillons biologiques en dehors et/ou en amont de projet autorisés. Effectivement, il est parfois nécessaire de réaliser en dehors et/ou en amont de protocoles autorisés des prélèvements biologiques de petits ou moyens volumes/quantité (sang, moelle osseuse, salive, cellules buccales par exemple …) pour permettre la réalisation de test in vitro préalable à une étude.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de ces prélèvements sont de pouvoir étudier et évaluer in vitro certains paramètres liés à ces espèces. Ces résultats préliminaires établis in vitro en amont des protocoles d’expérimentation animale permettent de définir, de cibler et d’affiner l’intérêt et la rationalité d’utiliser ou non telle ou telle espèce, et potentiellement de réduire le nombre d’animaux utilisés dans une démarche de respect de la règle des 3R.
Procédures
Prélèvements sous anesthésie : salive par aspiration (5 min), prélèvement de cellules de bas-joues par frottement (5 min), de sang (5 min) ou de moelle osseuse (15 min). Prélèvement unitaire suivi d’une période de récupération pour chaque individu.
Impact sur les animaux
Les prélèvements biologiques sont réalisés sous anesthésie de façon à atténuer le stress des animaux. Les prélèvements de salives, cellules buccales et de sang sont des prélèvements peu invasifs qui peuvent induire de l’inconfort. Les prélèvements de sang nécessitent un temps de récupération selon le volume prélevé. Le prélèvement de moelle osseuse peut induire une douleur au point de ponction et sera associée à une analgésie. Il nécessite un temps de récupération d’au moins 4 semaines après le prélèvement.
Devenir
Les animaux seront gardés en vie et pourront être introduits ultérieurement dans un autre projet expérimental dans le cadre d'une procédure légère ou modérée, après décision du vétérinaire.
Remplacement
Il n’existe pas de remplacement possible pour l’obtention d’échantillons biologiques intrinsèques aux animaux pour tests in vitro. Ces prélèvements répondent cependant aux exigences de réduction et de raffinement.
Réduction
Cette autorisation correspond à des besoins ponctuels d’échantillons biologiques chez des animaux en dehors et/ou en amont de protocoles, c’est pourquoi aucune approche statistique n’est envisagée. Cependant les animaux concernés par cette autorisation, en première utilisation ou en réutilisation après un protocole antérieur, seront inclus ultérieurement dans différents projets d’études expérimentales pré-cliniques autorisés, selon décision du vétérinaire, ce qui contribue à une réduction du nombre d’animaux utilisés à moyen terme.
Raffinement
De façon à diminuer le stress et l’inconfort des animaux, les prélèvements seront réalisés sous anesthésie, sur tapis chauffant. Le volume des prélèvements sanguins sera limité à la volémie de chaque individu. Leur fréquence sera limitée au temps de récupération par rapport au volume précédemment prélevé. Cependant, dans la grande majorité des cas, les volumes de sang prélevés seront largement inférieurs aux limites. Le prélèvement de moelle osseuse sera accompagné d’un traitement analgésique. De façon à diminuer les interventions et si les besoins scientifiques de mise au point le nécessitent, plusieurs prélèvements pourront être réalisés en même temps sur un même individu à conditions qu’ils n’altèrent pas la récupération de l’individu. De façon à s'assurer du bien-être des animaux prélevés, les points limites mis en place seront observés et appliqués si besoin. Les primates sont hébergés en volière de façon à respecter leur mode de vie en communauté. Les porcs, selon leur taille, sont hébergés par 2 ou 3 par boxes, au sein d’une même pièce. L’ensemble des animaux sera soumis une surveillance quotidienne.
Choix des espèces
Les prélèvements échantillons biologiques de macaques, babouins et porcs, sont nécessaires à la connaissance de plusieurs paramètres en amont d’évaluation précliniques. Ces animaux présentent des similitudes au niveau anatomique, physiologique, métabolique et immunologique avec l’homme. Il s’agit de jeunes adultes et adultes correspondant aux animaux utilisés dans notre établissement selon l’objectif des projets.
Comparaison de l’efficacité de l’administration d’Angiotensine 2 versus Noradrénaline dans un modèle porcin d’arrêt cardiaque réfractaire réanimé 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Sédatés dans un premier établissement, transportés dans un second, endormis puis canulés à la veine et à l'artère pour être placés sous circulation extracorporelle, 16 cochons de 50 à 60 kg ont ensuite le thorax ouvert et une artère coronaire obstruée afin de provoquer un arrêt cardiaque. Ils vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, tués avant tout réveil, au terme de huit heures ponctuées de prélèvements sanguins à l'arrêt cardiaque puis trois et six heures plus tard. L'objet est de comparer deux médicaments, l'angiotensine 2 et la noradrénaline, pour maintenir la pression artérielle de patients sous assistance circulatoire. Aucun cochon ne pourra être réveillé dans des conditions compatibles avec la vie, et des prélèvements de tissu cardiaque sont prévus.
Objectifs
L'initiation d'une oxygénation par une circulation extra corporelle est devenue une intervention de plus en plus fréquente chez les patients en état de choc cardiogénique et y compris en cas d'arrêt cardiaque réfractaire aux thérapies standards. La survie globale jusqu'à la sortie de l'hôpital en utilisant cette technique se situe entre 29 % (réanimation cardio-pulmonaire extracorporelle) et 41 % (choc cardiogénique réfractaire). La médication la plus couramment utilisée et recommandée pour palier aux effets secondaires de la circulation extracorporelle est un médicament appelé la noradrénaline mais ce médicament à des effets délétères sur le coeur et les vaisseaux. Il est possible que l'utilisation de l'angiotensine 2 sans effet cardiaque spécifiques soit meilleure. Nous allons comparer dans ce projet les effets de ces 2 médicaments sur un modèle porcin reproduisant l'état clinique de tels patients. Ce protocole est réalisé dans 2 établissements utilisateurs (appelés EU1 et EU2)
Bénéfices attendus
L'un des résultats clés attendus concerne l'efficacité sur la circulation sanguine, mesurée à travers des paramètres tels que la pression artérielle moyenne ou le débit cardiaque. L'Angiotensine 2 est attendue pour démontrer sa capacité à maintenir ou à augmenter la pression artérielle moyenne de manière significative par rapport à l'administration de Noradrénaline, actuellement un traitement standard dans ces situations. Des différences entre les deux groupes de traitement pourraient influencer la décision clinique et le choix d'un médicament optimal.
Procédures
A l'EU1, les animaux subiront l'injection d'un sédatif pour atténuer le stress lié à la manipulation. Ensuite, ils sont transférés dans l'EU2 où se déroul la suite du protocole : une perfusion intraveineuse sera établie pour induire une anesthésie générale. Une fois complètement endormis et sous traitement analgésique, nous procéderons à l'installation d'un dispositif de circulation extracorporelle. Ce dispositif permettra de maintenir un débit cardiaque et d'assurer l'oxygénation du sang. Cette procédure implique la mise en place d'une canule dans une veine et une artère du cochon. Par la suite, une ouverture thoracique sera réalisée pour exposer le cœur, et nous simulerons un arrêt cardiaque en obstruant l'une des artères cardiaques. Des prélèvements sanguins seront effectués au moment de l'arrêt cardiaque, puis après 3 et 6 heures. Toutes ces interventions seront réalisées sous anesthésie générale, avec maintien d'une normothermie et une administration continue d'antalgiques pendant les 8h de l'expérimentation.
Impact sur les animaux
Stress lors de la prémédication. Douleur induisant une possible tachycardie ou une hypertension. Effets secondaires à la chirurgie : perte de sang avec choc hémorragique lors de la pose de l'assistance circulatoire.
Devenir
Le cochon ne pourra pas être réveillé dans des conditions compatibles avec la vie. De plus, des prélèvements de tissus cardiaques sont nécessaires pour une étude microscopique, l’animal ne reprendra pas conscience et sera euthanasié par overdose d'anesthésique.
Remplacement
Le modèle d’arrêt cardiaque suivi de procédures de réanimation ne peut être effectué que sur un organisme dans son entier avec un impact sur les différentes fonctions. L'adaptation à l'environnement physiologique direct du coeur nous conduit à réaliser cette étude sur un modèle animal où toutes les contraintes seront présentes. Ce modèle animal expérimental imite étroitement le scénario clinique des cas réfractaires d'arrêt cardiaque, permettant une évaluation plus précise des résultats microcirculatoires.
Réduction
Ce modèle est déjà en place dans notre structure ce qui permet de réduire le nombre d’animaux car le personnel formé à l’étude et la manipulation du modèle porcin. Le nombre d'animaux a été déterminé comme le nombre minimum d'animaux nécessaire afin d'obtenir des données statistiquement exploitables. La mise en place des appareillage (canules...) sera réalisée par des chirurgiens cardiaques expérimentés.
Raffinement
Les animaux seront hébergés à l'animalerie par groupes (au moins 2 animaux) afin de limiter l’angoisse et le stress des animaux. Le milieu est enrichi avec des jouets adaptés (balles...). Une période de quarantaine d’au moins huit jours avant l’entrée des animaux dans le protocole est respectée permettant leur stabilisation physiologique et comportementale en réduisant le stress. L’animal est mis à jeun la veille de l’expérimentation. Le jour de l’expérimentation, les cochons seront prémédiqués par l’injection intra-musculaire d’un produit anesthésique aux propriétés sédatives et myorelaxantes avec un produit psychotrope dissociatif aux propriétés analgésiantes. Les animaux peuvent être ainsi manipulés sans recours à des méthodes susceptibles de les effrayer inutilement ou de leur infliger des souffrances évitables. Les animaux seront ensuite sous anesthésie profonde pendant toute la durée de l'opération. Le cochon sera scopé en permanence, permettant de surveiller en continu la fréquence cardiaque, respiratoire, la pression artérielle. Toute modification de ces paramètres entrainera une adaptation immédiate des médicaments afin d’assurer le confort de l’animal.
Choix des espèces
Le modèle animal de cochon, animal d’un poids entre 50 et 60 kgs, de morphologie cardiaque mature et avec un poids suffisant pour une circulation extra-corporelle est utilisé pour sa similitude avérée, en terme d’anatomie cardiaque et de circulation sanguine, avec les processus physiologiques rencontrés en clinique. Le choix d’un modèle sur gros animal s’impose pour pouvoir implanter la circulation extra-corporelle, nécessaire à notre projet. De plus, ce modèle est déjà connu de nos équipes.
Effet de trois procédés alimentaires sur la qualité nutritionnelle des protéines de chia chez le porc en croissance
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Une canule posée dans l'iléon et un cathéter dans la veine jugulaire, gardés vingt-trois jours, un isolement en loge individuelle sur toute cette durée et trois séjours de vingt-quatre heures en cage à métabolisme : dix porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. L'objet est de mesurer la digestibilité des protéines de graines de chia sous trois formes, farine brute, farine extrudée et cookie, environ 400 g de contenu intestinal étant recueillis en continu pendant neuf heures après chaque repas test. Le porteur écrit que la digestibilité des protéines ne peut aujourd'hui être déterminée de façon fiable que par des expérimentations animales "longues, coûteuses et soulevant des questions éthiques", et présente ce projet comme un moyen de fiabiliser les méthodes de digestion in vitro. Aucun des dix animaux ne pourra être placé ni réutilisé, précisément à cause de ces canules maintenues vingt-trois jours.
Objectifs
Ce projet a pour but de mesurer in vivo chez le porc en croissance la qualité nutritionnelle des protéines de chia, encore relativement peu caractérisées dans la littérature, mais dont la consommation humaine tend à se développer en Europe et particulièrement en France, où la consommation était estimée entre 1500 et 2000 tonnes en 2020. La richesse en protéines de cette graine contribue largement à cet engouement. Cependant, certaines données in vitro suggérent que les protéines de chia sont faiblement digestibles lorsque les graines sont consommées à l’état « brut ». C’est pourquoi le projet vise également à évaluer la possibilité d’améliorer leur qualité nutritionnelle via des procédés de transformation d’application courante dans l’industrie alimentaire. Les protéines de chia seront ainsi étudiées sous trois formes différentes : farine brute, farine extrudée, produit formulé type « cookie ». Il s’agira donc de mesurer (1) la digestibilité iléale réelle des trois formes de protéines de chia, (2) les cinétiques d’apparition dans le compartiment sanguin des acides aminés, du glucose et de l’insuline, (3) ainsi que les pertes urinaires azotées correspondantes. Ces mesures permettront de déterminer un indicateur de la qualité nutritionelle des protéines de chia, de mesurer l’impact des procédés testés sur cette qualité nutritionelle, ainsi que sur les réponses glycémiques et insulinémiques et d’établir un bilan azoté complet chez le porc en croissance. De plus, par comparaison avec les valeurs de digestibilité mesurées in vitro à partir de plusieurs protocoles rapportés dans la littérature, les mesures in vivo obtenues ici contribueront, en complément d’autres jeux de données dont nous disposons par ailleurs, à sélectionner de manière objective le(s) protocole(s) de digestion in vitro le(s) plus pertinent(s).
Bénéfices attendus
La transition vers des pratiques alimentaires plus saines et plus durables, ainsi que la demande croissante en protéines (+30% de demande globale d’ici 2100) implique une augmentation de la part des protéines végétales dans l’alimentation humaine, à condition toutefois que ces protéines soient de bonne qualité nutritionnelle. Or, la digestibilité, une composante majeure de leur qualité nutritionnelle, est souvent faible pour les protéines végétales. Un enjeu majeur réside donc dans l’amélioration de la digestibilité de ces protéines. L’impact des procédés technologiques sur l’amélioration de la digestibilité des protéines est généralement admis, même si nous disposons d’assez peu de données, en particulier in vivo. C’est donc pour enrichir le corpus de connaissances sur cette question que nous proposons d’étudier l’impact de trois procédés technologiques « classiques » sur la digestibilité des protéines de chia dont l’utilisation est croissante en alimentation humaine. De plus, à ce jour, la digestibilité des protéines et des acides aminés ne peut être déterminée avec fiabilité qu’à l’aide d’expérimentations animales, longues, coûteuses et soulevant des questions éthiques. Ce projet a pour objectif de renforcer la fiabilité des méthodes de digestion in vitro. En comparant les valeurs de digestibilité in vivo obtenues dans le cadre de ce projet aux valeurs obtenues par ailleurs selon différents protocoles de digestion in vitro, il sera possible de déterminer le(s) protocole(s) de digestion in vitro le(s) plus pertinent(s) et fiables.
Procédures
Les animaux (n=10) seront hébergés en loge individuelle (2 m²) pendant les 23 jours du dispositif expérimental car les tests et les mesures nécessitent de contrôler parfaitement les conditions d'alimentation et parce que les animaux arracheraient le cathéter du congénère s’ils étaient logés en collectif. Les repas seront formulés pour répondre à leurs besoins nutritionnels et ils auront un accès libre à l’eau de boisson. Les animaux subiront une intervention chirurgicale (environ 2 h) sous anesthesie générale afin de leur poser une canule au niveau de l’iléum et un cathéter veineux au niveau de la veine jugulaire. Ces deux dispositifs seront gardés tout au long de l’étude (23 jours). Des antibiotiques seront adminsitrés aux animaux suite à l’intervention chirurgicale pour limiter les risques d’infections. Les deux premiers jours après l’intervention chirurgicale, les douleurs seront prises en charge en utilisant des analgésiques. Ces traitements pourront être prolongés si l'animal présente des signes de douleur et de souffrance selon une grille de scores préétablie. Pendant les 3 jours d’expérimentation (1 jour par repas test pour chaque animal x 3 repas test), des prélèvements de digestas seront réalisés en continu au cours des 9 heures suivant l’ingestion du repas test, pour un volume total estimé à environ 400 g de digesta frais. Les digestas seront collectés dans des sacs plastiques fixés à la canule iléale. Des prélèvements sanguins seront également réalisés de manière répétée (10 prélèvements au cours des 9 h post-prandiales), à l’aide du cathéter veineux. Le volume maximal sanguin prélevé sera de 25 mL sur la journée (soit au maximum 2,5 mL de sang par prélèvement).
Impact sur les animaux
Pour chacun des 3 repas tests, les animaux seront logés ponctuellement dans des cages à métabolisme (nécessaires à la collecte des urines), pour une durée de 24 h maximum ; les animaux verront leur possibilité de mouvement limitée pendant cette durée. En dehors des jours d’expérimentation, les animaux seront logés dans des cages individuelles, limitant leurs interactions sociales même si des contacts visuels, auditifs et olfactifs seront maintenus. Les animaux seront également susceptibles de subir des effets indésirables suite à la pose de la canule et/ou du cathéter : infections, plaies, blessures, inflammation, fièvre, diarrhées ou encore sorties de cathéter et/ou de canule.
Devenir
Les animaux ne pourront pas être inclus dans d’autres protocoles expérimentaux, ni placés, du fait de la pose de canules maintenues sur une longue durée (23 jours).
Remplacement
Le projet s’intéressant à des réponses biologiques, l’utilisation d’un modèle animal vivant est indispensable. De fait, les modèles de digestion in vitro ne permettent pas à ce jour de reproduire à l’identique la complexité physiologique du vivant. Les mesures et indicateurs qui en sont extraits ne peuvent donc pas établir de manière certaine et indiscutable la qualité nutritionnelle des protéines alimentaires. Le porc en croissance a été choisi pour sa proximité physiologique avec l’Homme.
Réduction
La pose de la canule permet de réduire considérablement le nombre d’animaux prenant part à l’étude. De plus, le nombre d’animaux inclus dans l’étude (n=10) a été calculé de manière à avoir suffisamment de puissance statistique pour comparer la qualité nutritionnelle des 3 ingrédients protéiques testés.
Raffinement
Les compétences et expériences des expérimentateurs garantissent le respect du bien-être animal. Une attention particulière sera accordée à la gestion de la douleur pendant toute la durée de l’expérimentation ; des points limites ont été mis en place et seront appliqués. Les porcs pourront avoir un contact olfactif, sonore et visuel avec leurs congénères. Des observations quotidiennes de l’état de santé général des animaux seront réalisées tout au long de l’expérimentation. Les cages seront régulièrement enrichies par des objets de nature variable et non consommable (jouets en plastique, tapis…)
Choix des espèces
Le modèle « porc en croissance » est celui actuellement validé par un groupe d’experts internationaux sur les sujets liés aux protéines et réunis sous l’égide de l’Organisation des Nations unies pour l'alimentation et l'agriculture, pour la mesure de la digestibilité iléale réelle des acides aminés. Nous proposons donc d’utiliser ce modèle afin d’estimer de manière aussi réaliste que possible la qualité nutritionnelle des trois ingrédients protéiques étudiés. Il convient de noter que la validité de ce modèle en substitution des études chez l’Homme est confirmée par un corpus d'études relativement nombreuses et concordantes.
Effet d’une nouvelle solution nutritionnelle sur les performances et le statut immunitaire de la truie, et sur la prévalence néonatale du syndrome inflammatoire et nécrotique chez les porcelets
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
60 truies vont être utilisées, chacune soumise à cinq prises de sang au maximum, dont quatre par ponction jugulaire prélevant jusqu'à 40 mL, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque ponction demande une contention de deux à quatre minutes, et le porteur limite à deux le nombre de tentatives par veine pour raccourcir ce temps. Les prises de sang à la jugulaire se font hors de la salle d'élevage, afin que les autres truies n'entendent pas les cris. Aucune n'est tuée à l'issue, elles poursuivent leurs cycles de reproduction dans l'établissement et pourront repasser dans une autre procédure, l'objet du projet étant de tester une solution nutritionnelle destinée aux élevages porcins.
Objectifs
Le syndrome inflammatoire et nécrotique porcin se caractérise par des lésions inflammatoires et des nécroses au niveau des extrémités de l’animal : queue, pieds, tétines, oreilles, face. Récemment mis en lumière par le vétérinaire et chercheur allemand Gerald Reiner, ce syndrome s’observe dès les premières heures de vie du porcelet, montrant qu’il se développe in utero et que sa maîtrise implique de travailler sur la gestion alimentaire des truies. L’objectif de ce projet est de tester une nouvelle stratégie nutritionnelle pour améliorer le statut immunitaire de la truie, puis évaluer si des effets sont observés sur la prévalence de lésions de type inflammatoire aux extrémités des porcelets, et ce dès leur naissance.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont l’élaboration d’une stratégie alimentaire pour la truie permettant notamment de soutenir son immunité et d’optimiser la santé des porcelets à la naissance.
Procédures
Au total, 60 truies seront soumises à une cinétique d’au maximum 5 prélèvements sanguins espacés de 72 h au minimum. A l’exception de la prise de sang prévue au pic de lactation, tous les autres prélèvements seront réalisés par ponction à la jugulaire (40 mL maximum par prélèvement). Pour ces prélèvements sanguins, le nombre de tentatives de ponction sera limité à 2 par veine jugulaire (gauche et droite) par animal afin de réduire le temps de collecte (et donc de contention). Concernant le prélèvement au pic de lactation, il sera réalisé par ponction au niveau de la zone caudale. Le nombre de tentatives de ponction sera limité à 2 par animal, et le volume prélevé sera limité à 10 mL maximum. Les prises de sang nécessitent une contention des animaux, sur une durée pouvant varier de 2 à 4 minutes.
Impact sur les animaux
Les prélèvements sanguins peuvent induire un stress lors de la manipulation et la contention des animaux, ainsi qu’une douleur transitoire au moment de l’introduction de l’aiguille.
Devenir
Les truies seront gardées en vie à l’issue de cette procédure expérimentale. Elles continueront leurs cycles reproductifs dans l’établissement utilisateur et pourront éventuellement retourner dans une procédure expérimentale.
Remplacement
Les fonctions de la solution nutritionnelle (mélange de plusieurs ingrédients naturels ayant des propriétés antimicrobiennes et anti-inflammatoires) dans l’organisme étant multiples, ses effets sur la santé et les performances des truies découlent de diverses régulations métaboliques complexes, qui ne peuvent pas être modélisées ou étudiées in vitro.
Réduction
Sur les 60 truies prévues au début de l’étude (30 par groupe), on estime que 48 d’entre elles seront gestantes (en se basant sur une réussite à l’IA de 80%). On aura donc en théorie 24 truies par groupe en fin de lactation (sans considérer de potentiels avortements). Le test de puissance statistique a permis de déterminer un nombre minimal de 22 truies par traitement. L’excédent de 2 truies par groupe, permettra d’assurer les effectifs minimaux jusqu’à la fin du cycle de reproduction, même en cas d’avortements ou d’atteinte de certains points limites. En outre, l’étude sera réalisée sur des animaux homogènes et en bonne santé afin de réduire la variabilité individuelle en début d’essai. Les deux groupes expérimentaux seront comparés par une analyse de la variance (ANOVA).
Raffinement
L’état de santé des animaux sera vérifié quotidiennement par les techniciens animaliers de l’établissement utilisateur. Des points limites stricts et définis à l’avance seront appliqués tout au long du projet. Les prises de sang à la jugulaire s’effectueront en dehors de la salle d’élevage afin que les autres animaux n’entendent pas les éventuels cris, ce qui pourrait engendrer du stress. Le nombre de tentatives de ponction sera limité à 2 par veine jugulaire (gauche et droite) par animal afin de réduire le temps de collecte (et donc de contention). Une quantité de 40 mL maximum sera collectée par prélèvement, soit 0,3% environ du volume sanguin des animaux. La manipulation des animaux sera restreinte afin de réduire la souffrance ou le stress appliqué à ces animaux. Pour les prises de sang au niveau de la zone caudale, elles seront réalisées directement dans la salle d’élevage. Le nombre de tentatives de ponction sera limité à 2, et le volume prélevé sera de 10 mL maximum. Du matériel d’enrichissement sera à disposition de toutes les truies, quel que soit le stade physiologique, pour améliorer leur bien-être : - En verraterie, chaque truie dispose d’un jouet cylindrique en bois compressé consommable ; - En gestante, les truies ont à disposition, une chaine, une chaine avec une corde en toile de jute (jouet consommable), une brosse, des étoiles en plastique (jouet non consommable) ; - En maternité, chaque truie dispose d’un jouet cylindrique en bois compressé consommable ainsi qu’un sac en toile de jute pour favoriser les comportements de nidification.
Choix des espèces
L'espèce choisie pour la réalisation du projet est uniquement le porc puisqu’il s’agit de l’espèce cible du projet. La finalité du projet est de mettre en place une solution applicable sur le terrain pour les élevages porcins afin d'améliorer la santé des truies et des porcelets. Les phénomènes physiologiques (digestifs, métaboliques, endocrinologiques) mis en jeu et étudiés dans le cadre du projet sont spécifiques de l'espèce porcine ce qui implique qu'il n'est pas possible de remplacer cette espèce par une autre. Les animaux utilisés seront des truies reproductrices à différents stades physiologiques de reproduction (attente de saillie, gestation, lactation). La réponse des truies face à des modifications nutritionnelles dépend de leur statut métabolique et hormonal. Ces deux statuts sont fortement affectés par le stade physiologique de la truie (gestante vs. allaitante, début vs. fin de gestation, etc…).
Effet d’un nouvel anti-inflammatoire sur la circulation sanguine et le pronostic neurologique dans un modèle d’arrêt cardiaque chez le cochon EU1/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
26 cochons adultes de 50 kilos vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, chacun subissant un arrêt cardiaque provoqué puis quinze minutes de réanimation. Une stimulation du ventricule droit déclenche la fibrillation, l'animal reste anesthésié quatre heures, puis il est réveillé et surveillé vingt-quatre heures avant d'être tué pour prélèvement d'organes. Le massage cardiaque mécanique peut provoquer des lésions internes douloureuses au réveil, et la procédure impose une hypoxie globale et un stress métabolique pendant ces vingt-quatre heures. Les retombées annoncées se limitent à mieux comprendre l'instabilité circulatoire et les lésions cérébrales qui suivent un arrêt cardiaque, quand l'atteinte infligée aux cochons, elle, est immédiate.
Objectifs
L'arrêt cardiaque correspond à l'arrêt brutal de la circulation sanguine et de la respiration. En Europe, seulement 11,7 % des personnes victimes d'un arrêt cardiaque en dehors de l'hôpital survivent. Cependant, à peine 7 % d'entre elles retrouvent un bon état neurologique, c'est-à-dire sans séquelles importantes. Au fil des années, les progrès scientifiques et technologiques ont permis d'améliorer les chances de survie. Par exemple, le massage cardiaque effectué rapidement par un témoin et l'utilisation précoce de défibrillateurs semi-automatiques ont considérablement augmenté les chances de survie. De nombreux facteurs influencent le pronostic, (temps écoulé avant le début des massages, problème de ventilation, ...) et ne permettent pas toujours de prédire avec précision l'évolution pour chaque patient. C'est pourquoi une étude comparative est essentielle pour mieux comprendre et améliorer les traitements actuels , en particulier pour étudier un nouvel anti-inflammatoire utile en urgence. Le projet se déroule dans 2 établissements utilisateurs différent (noté EU1 et EU2).
Bénéfices attendus
Ce projet étudie les effets d'un nouveau médicament sur l'inflammation et les dommages au cerveau causés par un manque temporaire de circulation sanguine. Ces connaissances aideront à mieux comprendre pourquoi la circulation sanguine devient instable et comment des lésions cérébrales peuvent se produire après un arrêt cardiaque.
Procédures
Les animaux auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation (durée 2 minutes) dans l'EU1 puis une perfusion intraveineuse sera posée afin de permettre une anesthésie générale (2minutes). A partir de ce moment, les animaux seront sous anesthésie profonde et subiront un arrêt cardiaque puis une réanimation qui durera 15 minutes (opérations dans l'EU2). Ils resteront anesthésiés pendant 4h après l'arrêt cardiaque avant d'être réveillés et surveillés pendant 24h (retour dans l'EU1). Après 24h, Ils recevront une nouvelle injection de calmant et une nouvelle anesthésie avant mise à mort pour réaliser les prélèvements terminaux.
Impact sur les animaux
Nuisances : douleur due à l'injection de la prémédication en intra-musculaire (20 secondes) ; Risques inhérents à la procédure : Induction d'une fibrillation ventriculaire par stimulation dans le ventricule droit provoquant un arrêt cardiaque, une hypoxie globale et un stress métabolique chez l’animal (24h). La procédure implique un massage cardiaque mécanique qui peut engendrer des lésions physiques internes, douloureuses au réveil de l'animal (24h).
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure pour prélèvements d'organes en vue de l'étude des tissus.
Remplacement
L'arrêt cardiaque et la réanimation cardio-pulmonaire touchent plusieurs systèmes du corps en même temps : le cœur, le cerveau, les vaisseaux sanguins et le système immunitaire. Ces interactions complexes ne peuvent pas être entièrement reproduites en laboratoire ou avec des modèles informatiques. Les expériences sur des cellules isolées aident à comprendre certains mécanismes mais elles ne reflètent pas le fonctionnement global d’un corps vivant, où circulent le sang, les hormones et les réponses immunitaires. Les simulations informatiques, basées sur des données existantes, ne peuvent pas prédire avec précision les réactions complexes d’un organisme entier à des traitements comme ce nouvel anti-inflammatoire.
Réduction
Le modèle est déjà en place dans notre structure permettant de réduire le nombre d’animaux à étudier, personnel formé à l’étude et à la manipulation du modèle porcin. Le nombre d'animaux a été déterminé grâce à un test de puissance statistique.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en petits groupes pour réduire leur stress et leur angoisse. Leur environnement est aménagé avec des jouets (balles, cordes) pour les stimuler et favoriser leur bien-être. Avant le début de l'expérience, ils ont une période d'acclimatation d'au moins sept jours pour s'habituer à leur nouveau cadre de vie et réduire le stress. Avant l'intervention, on leur donne des médicaments pour les détendre et pour soulager la douleur afin de les manipuler sans qu'ils aient peur ou soient soumis à des traitements douloureux. Durant l'expérience, les animaux sont sous anesthésie et analgésie profonde, et leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, respiratoire, pression artérielle) sont surveillés en continu. Si un signe de douleur ou de réveil apparaît, les médicaments sont ajustés immédiatement pour garantir leur confort. Après l'intervention, les animaux sont placés en salle de réveil où ils sont surveillés de manière continue. Leur état et leur paramètres vitaux sont suivis de près pour détecter rapidement toute anomalie ou signe de détresse. Des points limites à chaque étape du protocole ont été établis.
Choix des espèces
Le choix du porc comme modèle animal et le stade préclinique de cette étude sont justifiés par la nécessité de simuler avec précision les conditions humaines d’un arrêt cardiaque et d’une réanimation afin d’évaluer l’impact d’un traitement. Cette démarche est essentielle pour faire progresser la recherche médicale, améliorer les traitements et garantir la sécurité des thérapies avant leur application clinique. Un animal adulte de 50kg a été choisi afin de pouvoir réaliser une réanimation cardio-pulmonaire permettant de reproduire la prise en charge d'un patient adulte à l'hôpital.
Essai préclinique de validation de la sécurité d’administration d’une formulation hospitalière innovante de propofol
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Chaque porc subit quatre anesthésies générales de trois à quatre heures, deux avec le propofol habituel et deux avec une formulation sans lipide brevetée par l'hôpital, ainsi que des prélèvements sanguins. 16 porcs adultes d'environ 60 kilos vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. L'enjeu déclaré est la souveraineté d'approvisionnement, produire à l'hôpital un anesthésique dont les tensions de fabrication sont apparues pendant la période Covid. À l'issue, les porcs sont mis à disposition des travaux pratiques de chirurgie de la faculté de médecine, ce que le porteur compte comme une réduction du nombre d'animaux commandés, sans préciser ce qu'ils y subissent.
Objectifs
Evaluation de la sécurité et de l’efficacité d’une nouvelle formulation de propofol développée et brevetée à l'hôpital. Une formulation hospitalière de propofol sans lipide « lf-propofol », développée et brevetée à l'hôpital a été mise au point pour permettre cette autonomie de production. Cette formulation présente une modification des excipients utilisés, et une modification d’aspect du produit (limpide). Bien que le propofol et les excipients utilisés soient approuvés par les autorités de santé pour une utilisation parentérale, aucune étude n’a montré la sécurité et l’efficacité de cette formulation. Ainsi il est proposé de réaliser un essai pré clinique de sécurité et d’efficacité, basé sur le profil de sécurité du propofol connu grâce à plus de 30 ans d’utilisation, notamment en termes d’effets indésirables (fréquence de bradycardie et d’hypotension artérielle respectivement de 5 et 10%) de cette formulation sans lipides, garantissant l’accès à ce médicament essentiel.
Bénéfices attendus
La période à COVID et après COVID a révélé une incapacité des structures hospitalières, mais également des industrielles pharmaceutiques de produire certaines spécialités pharmaceutiques dans l’urgence. Ainsi, le système de santé français fait face à de nombreuses tensions d’approvisionnement en médicament essentiel. Certains médicaments comme le principal agent hypnotique utilisé en France en anesthésie ou en réanimation, le propofol, reste à risque de pénurie en cas d’utilisation massive comme durant la période COVID et ceux mêmes si la matière première est disponible, du fait d’une technique spécifique de fabrication. Une pénurie du principal agent hypnotique, le propofol, pourrait mettre en difficulté la continuité des soins en réanimation et en anesthésie et pourrait entraîner des retards de prise en charge aboutissant à une augmentation de la morbi-mortalité. Dès lors la souveraineté de fabrication de ce médicament devient un enjeu de souveraineté nationale pour garantir l’accès aux soins, notamment au bloc opératoire ou en réanimation et assurer la prise en charge chirurgicale des cancers et autres pathologies.
Procédures
Chaque porc sera soumis à quatre anesthésie générale d'une durée entre 3 et 4 heures, des prélèvements sanguins seront effectués.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables potentiels d'une anesthésie générale sont une diminution temporaire de la pression artérielle ainsi qu’une dépression respiratoire qui sera maitrisée par la mise en place d’une ventilation artificielle. Les effets indésirables potentiels liés à l’anesthésie générale incluent également une bradycardie ou une tachycardie transitoire, ainsi qu’une hypoxie en cas d’insuffisance de ventilation ou de complications techniques. Tous ces effets sont réversibles à l’arrêt de l’anesthésie générale avec une récupération complète dans les heures suivant l’arrêt des médicaments anesthésiants.
Devenir
A la fin de ces procédures expérimentales, les animaux seront mis à disposition dans le cadre des travaux pratiques de chirurgie
Remplacement
L’étude de sécurité et d’efficacité de cette formulation chez l’humain n’est possible qu’après validation chez le modèle animal. En effet, les résultats de cette étude préclinique de sécurité sont nécessaires à l’obtention des autorisations du CPP et de l’ANSM pour un essai clinique de phase 2 chez l’humain.
Réduction
Nous effectuerons quatre procédures d'anesthésie pour chaque animal : deux avec le propofol habituellement utilisé et deux avec le propofol expérimental. Cela permettra de limiter le nombre d'animaux nécessaires à l'étude. La réponse des animaux à l'induction de l'anesthésie étant relativement répetable, un effectif réduit de 16 animaux sera suffisant pour cette étude. À la fin de l'expérimentation, les animaux seront réutilisés pour les travaux pratiques (TP) de chirurgie de la Faculté de Médecine, réduisant ainsi le nombre d'animaux commandés annuellement pour ces TP.
Raffinement
Chaque animal arrive au moins 10 jours avant la date de l’expérimentation afin de s’acclimater à son nouvel environnement. Les animaux sont livrés par groupes de deux pour réduire le stress lié au transport. Ils sont hébergés en groupe dans les box, et aucun animal ne sera hébergé seul, afin de minimiser le stress lié à la solitude. Chaque animal sera surveillé quotidiennement par le personnel compétent. Chaque animal bénéficiera d'un protocole antalgique et anesthésique adapté tout au long de l'hébergement et de l'expérimentation. En cas de détection de souffrance et d'incapacité de la réduire avec ces protocoles, le responsable du bien-être animal sera contacté. Il pourra alors décider de contacter le vétérinaire de la structure.
Choix des espèces
L’ensemble des études expérimentales de sécurité et d’efficacité des autres formulations de propofol ont été effectuées sur modèle Porcin. Dans un soucis de comparaison des résultats, ce modèle est donc le plus approprié pour notre étude. Animal adulte pesant d'environ 60Kg pour la comparaison avec le poids et âge d'un être humain
Effets de conditions de vie améliorées sur les états émotionnels et le bien-être de porcelets sevrés
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
192 porcelets sevrés vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, tous replacés ensuite dans le circuit classique de production de viande. La moitié d'entre eux subit deux prélèvements sanguins à la jugulaire avec contention sur le dos, jusqu'à dix-huit prélèvements de salive et deux tests comportementaux, un test de réactivité à la nouveauté et un test d'apprentissage. Des mélanges sociaux répétés sont imposés à une partie des groupes, avec des combats et des blessures possibles dans les heures qui suivent, pour comparer un environnement enrichi à des conditions "standard". Le porteur conclut malgré cela que "le projet ne génère donc pas de souffrance animale".
Objectifs
En élevage porcin conventionnel, différentes pratiques et conditions d’élevage sont susceptibles de générer des états émotionnels négatifs à long-terme et de dégrader le bien-être animal. Au cours de leur vie, les porcs sont soumis à de nombreux mélanges sociaux pour faciliter la gestion des lots d’animaux. Ces mélanges sociaux engendrent une instabilité sociale et une rupture des liens sociaux, ce qui peut engendrer des combats et du stress jusqu’à le groupe se stabilise à nouveau. Par ailleurs, l’environnement physique des porcs est souvent pauvre et monotone, et offre peu de stimulations sensorielles ou cognitives, ce qui engendre de l’ennui et de la frustration, et peut favoriser l’émergence de comportements anormaux indiquant un bien-être dégradé. Le projet vise à évaluer si des conditions de vie améliorées, caractérisées par un environnement social stable et un accès répété à une aire enrichie, permettent de générer des états émotionnels positifs chez des porcs sevrés, en les comparant à des conditions de vie « standard ». Les états émotionnels seront évalués grâce à la combinaison de mesures comportementales, physiologiques et cognitives. Pour répondre à cet objectif de recherche, nous testerons 3 hypothèses : (1) Comparé à un contexte d’instabilité sociale chronique, la possibilité pour les animaux d’évoluer au sein de groupes sociaux stables aura des effets bénéfiques sur leurs états émotionnels, même dans un environnement physique pauvre ; (2) L’opportunité, pour des animaux élevés dans un environnement physique pauvre, d’accéder régulièrement à une aire enrichie permettra de réduire significativement les effets négatifs de mélanges sociaux répétés sur les états émotionnels des porcs ; (3) La combinaison de conditions sociales stables (i.e. aucun mélange social depuis le sevrage) et d’opportunité de jeu (i.e. accès répété à une aire enrichie) aura des effets bénéfiques synergiques sur les états émotionnels des porcs.
Bénéfices attendus
En élevage conventionnel porcin, de nombreuses pratiques et conditions d’élevage (mélanges sociaux, environnements pauvres) peuvent affecter l’expression du comportement naturel des animaux et générer des états émotionnels négatifs. Pour garantir le bien-être des animaux d'élevage, il est nécessaire d’offrir aux animaux des opportunités de vivre des expériences positives procurant du plaisir, au-delà de la réduction de la souffrance, pour favoriser des états émotionnels positifs. En élevage porcin, la possibilité pour les animaux d’évoluer au sein d’un groupe social stable et dans un environnement stimulant d’un point de vue sensoriel et cognitif apparait donc essentielle à la mise en place d’états émotionnels positifs et au maintien de leur bien-être. Ce projet apportera des connaissances scientifiques sur l’importance de conditions de vie améliorées pour favoriser le bien-être en élevage. Il permettra également de valider de nouveaux indicateurs d’états émotionnels positifs chez le porc, grâce aux collaborations scientifiques mises en place dans le cadre du partenariat européen. Sur le plus long terme, ce projet pourrait permettre de fournir des recommandations aux éleveurs pour les encourager à limiter les mélanges sociaux ou à offrir à leurs animaux des environnements physiques riches et stimulants.
Procédures
La moitié des animaux inclus dans le projet, soit 96 porcelets au total, seront soumis, en plus de mesures de comportement dans la case de vie, à des prélèvements sanguins avec contention sur le dos dans une gouttière adaptée (2 prélèvements par animal espacés de 3 semaines), des prélèvements salivaires sans contention (18 prélèvements maximum au total, à raison de 3 prélèvements par jour avec 6 jours de prélèvements répartis sur 3 semaines) et des tests comportementaux (test de réactivité à la nouveauté et test d'apprentissage).
Impact sur les animaux
Les prélèvements sanguins réalisés à la veine jugulaire seront sources de stress pour les animaux. Les mélanges sociaux pourront engendrer des combats dans les heures qui suivent le mélange pour rétablir la hiérarchie. Ces combats peuvent affecter le bien-être des animaux, en induisant un stress transitoire et des blessures. Les tests comportementaux (test de réactivité à la nouveauté et test d'apprentissage) peuvent induire un léger état de stress lié à la séparation temporaire du groupe social et à la confrontation avec un environnement nouveau.
Devenir
La totalité des porcelets sera gardée en vie et sera replacée dans le système d'élevage pour rejoindre le circuit classique de production de viande.
Remplacement
Ce projet vise à explorer les effets de l’environnement social et physique sur le comportement, la physiologie et la cognition de porcs sevrés. Il est donc absolument nécessaire de travailler sur des animaux vivants et vigiles. L’utilisation du porc ne peut donc pas être remplacée.
Réduction
Nous avons réduit les effectifs d’animaux soumis aux mesures susceptibles de générer des effets indésirables (prélèvements sanguins, mélanges sociaux répétés, tests comportementaux) au strict minimum de manière à s’assurer de pouvoir obtenir des résultats statistiques robustes. Sur la base de notre expérience, de nos travaux précédents, et de discussions approfondies avec des collaborateurs, nous estimons qu’un minimum de 10 animaux ou groupes d'animaux par traitement est nécessaire pour obtenir une puissance statistique suffisante. Cela implique 10 cases d’animaux pour le comportement dans la case de vie, et 10 individus de chaque sexe pour les données physiologiques et les tests comportementaux. Nous avons rajouté 2 cases d'animaux par traitement pour anticiper les éventuelles pertes d’animaux liées à des facteurs indépendants des pratiques expérimentales (e.g. animal souffrant de diarrhées, d’abcès, de boiterie, etc.). Le même sous-échantillon d’animaux sera testé dans plusieurs tests comportementaux successifs, et sera soumis aux prélèvements de sang et de salive, afin de maximiser la quantité de données acquises par animal et diminuer les effectifs totaux, tout en permettant de mettre en corrélation les différentes mesures effectuées.
Raffinement
L'objectif de ce projet est d’explorer les effets de conditions de vie susceptibles de générer des états émotionnels contrastés chez les porcs sevrés. Les animaux seront donc soumis soit à des conditions qui correspondent à la pratique d’élevage « standard » (hébergement conventionnel dépourvu d’enrichissement et de stimulation sensorielles ou cognitives, mélanges sociaux répétés), soit à une amélioration notable de ces conditions « standard » (accès à un environnement enrichi et stimulant, maintien en continu dans un groupe social stable). Le projet ne génère donc pas de souffrance animale et propose, au contraire, pour au moins la moitié des animaux, des améliorations des conditions de vie « standard » caractéristiques de l’élevage conventionnel porcin, qui sont susceptibles d’engendrer une amélioration de l’état émotionnel et du bien-être des animaux. Les prélèvements de salive permettent de réaliser le suivi de plusieurs hormones d’intérêt reflétant des états émotionnels positifs ou négatifs à plusieurs dates sans avoir à réaliser de prises de sang ou de contention. Les prélèvements sanguins, nécessaires à la validation de certains dosages salivaires, seront limités en nombre, en fréquence et en durée. En effet, les prises de sang seront limitées à 2 par animal, avec un intervalle de 3 semaines entre les 2 prélèvements. Des points limites (temps maximal de contention, surveillance des animaux) et l’utilisation de méthodes de contention « douce » (pas d’utilisation du lasso, mais maintien sur le dos dans une gouttière adaptée) permettront de limiter au maximum le stress et la souffrance pendant les prélèvements.
Choix des espèces
Ce projet sera réalisé sur le porc qui est l'espèce cible du projet, avec des perspectives d'application à la filière porcine. En effet, le projet pourrait conduire à la formulation de recommandations pour les éleveurs concernant la limitation des réallotements d’animaux et l’importance de fournir des environnements stimulants dans les élevages conventionnels. De plus, le projet pourrait aboutir à l'identification de nouveaux indicateurs précoces d’états émotionnels positifs, utilisables par la suite pour évaluer le bien-être animal dans les projets de recherche et dans les élevages de porcs. Nous utiliserons des porcs en croissance, que nous suivrons du sevrage (à 28 jours d’âge) jusqu’à 120 jours d’âge au maximum. Les porcs charcutiers en croissance sont les plus concernés par les mélanges sociauxet par le manque de stimulation du milieu de vie dans les élevages de porcs conventionnels. Les animaux seront soumis aux traitements expérimentaux sur les 2 à 3 semaines suivant le sevrage. A partir de 20 jours post-sevrage, les animaux seront soumis à des mesures pour vérifier l’effet du traitement sur le comportement, la physiologie et la cognition. Les tests comportementaux, comme le test d'apprentissage, nécessitent des périodes de familiarisation aux dispositifs de tests et d’apprentissage très longues, il sera donc nécessaire de les garder plusieurs semaines après le sevrage (jusqu’à environ 92 jours post-sevrage).
Développement de l’imagerie couleur (K-edge) des processus fonctionnels des maladies pulmonaires en combinaison avec des agents de contraste dédiés dans les modèles animaux rats, lapins et porcs.
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Lapins : 220
Cochons : 84
Jusqu'à neuf séances d'imagerie sous anesthésie pour les rats, une chirurgie puis jusqu'à sept séances de deux heures trente pour les lapins et les cochons : 336 animaux non-humains, 32 rats, 220 lapins et 84 cochons, vont être utilisés dans des procédures dont la gravité déclarée va de l'anesthésie sans réveil au niveau de souffrance sévère. Le projet vise à mettre au point des agents de contraste pour un scanner capable d'analyser la composition des tissus pulmonaires, appliqué à l'embolie et à la fibrose. Le porteur choisit les lapins pour des volumes respiratoires et sanguins "comparables à ceux d'un enfant de 4kg", les cochons pour leur taille et leur anatomie respiratoire. Tous sont tués pour prélever leurs organes. La déclaration de gravité monte jusqu'au niveau sévère, quand le porteur ne décrit qu'un "inconfort temporaire" et une "légère douleur passagère".
Objectifs
Certaines maladies pulmonaires, comme l'embolie pulmonaire et la fibrose pulmonaire, altèrent la respiration et peuvent mettre en danger la vie des patients. Pour mieux comprendre ces maladies et améliorer leur diagnostic, ce projet utilise un scanner médical avancé capable d’analyser la composition des tissus pulmonaires avec une grande précision. Cette nouvelle technologie nécessite la mise au point de nouveaux agents de contraste innovants. Pour cela, des études seront menées sur des modèles animaux dont l’anatomie pulmonaire est proche de celle des humains
Bénéfices attendus
Ce projet vise à améliorer les techniques d’imagerie médicale pour mieux détecter certaines maladies pulmonaires. Grâce à l’utilisation de nouveaux produits de contraste, il pourrait permettre d’identifier plus précisément les zones touchées et d’obtenir des informations plus détaillées sur l’évolution de ces maladies. En apportant une meilleure visibilité des atteintes pulmonaires, cette avancée pourrait améliorer le diagnostic et le suivi des patients à l’avenir
Procédures
Rats : 32 animaux ont subi 1 administration de produit sous anesthésie et 9 séances d’imagerie sous anesthésie (1h à J0 et 15 minutes à J1 et J7 ). Lapin : Modèle 1 (4h sans réveil) 101 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (durée 1h30), 5 administrations de produit sous anesthésie, et 7 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Modèle 2 J0 (3h) 119 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes), 5 administrations de produit sous anesthésie, et 6 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Modèle 2 J21 (3h) : 119 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes) 8 administrations de produit sous anesthésie, et 5 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Porcs : Modèle (4h sans réveil) 33 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (durée 1h30) 5 administrations de produit sous anesthésie, et 7 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Modèle 2 J0 (3h) 51 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes), 8 administrations de produit sous anesthésie, et 5 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Modèle 2 J21 (3h) : 51 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes) 5 administrations de produit sous anesthésie, et 4 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30).
Impact sur les animaux
Certaines étapes du projet peuvent entraîner un inconfort temporaire pour les animaux. Les injections et prises de sang peuvent provoquer une légère douleur passagère. La préparation de la peau pour la tonte peut générer un stress léger de courte durée. L’anesthésie et la chirurgie peuvent causer un stress modéré, parfois accompagné d’effets secondaires légers, comme une gêne respiratoire passagère. L'administration de certains traitements peut aussi entraîner une fatigue ou une diminution temporaire de l’appétit.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés car des organes doivent être prélevés pour analyse en microscopie, histologie
Remplacement
Le projet se fonde sur l'imagerie du poumon grâce à de nouveaux agents de contraste. La faisabilité de ces agents de contraste à interagir avec l'organisme in vivo ainsi que de marquer les processus recherchés du projet (ventilation, perfusion, inflammation) est à ce jour inconnue. Avant d'utiliser des animaux vivants, des tests sont faits sur des poumons provenant de l'industrie alimentaire (lapins, cochons). Cela permet d'améliorer la précision des tests sur les animaux vivants et de réduire leur nombre nécessaire pour l’étude.
Réduction
Ce projet implique l'utilisation de 336 animaux dont une phase pilote sur la biodistribution et la biotolérances de 8 agents de contraste chez les rats. Pour les lapins, le nombre d'animaux a été calculé pour s'assurer qu'on puisse détecter des différences significatives dans les images, comme celles entre un animal malade et un animal en bonne santé. Cela permet de garantir que les résultats soient fiables. Pour les porcs un effort de réduction est entrepris puisque un certain nombre seront utilisés pour les 4 agents de contrastes et les 2 voies d’administration. Le nombre d’animaux a été déterminé en tenant compte de deux contraintes : la quantité d’agent de contraste nécessaire et les différences naturelles entre chaque individu observées dans les études précédentes. Les techniques d’imagerie non invasive, permettent de suivre les mêmes animaux dans le temps, réduisant le besoin de grands effectifs pour des études distinctes.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en collectivité, au sol dans des boxes (lapins et porcs) et des cages (rats) dédiés avec alimentation et eau ad libitum. Les animaux seront suivis de manière quotidienne, manipulés par le personnel de zootechnie pour réduire toute forme de stress. Ils seront pesés pour un suivi de gain de poids qui permettra le bon calcul des doses à administrées le jour de l’expérimentation. Les paramètres environnementaux de la pièce seront également relevés quotidiennement. Le raffinement est appliqué, par l’utilisation de boxes/cages enrichis : foin, abris, bâton et bloc de cellulose à ronger pour les lapins. Foin et jouets de différentes textures pour les cochons. Tunnel, abri, nid et bloc de bois à ronger pour les rats. Ceux-ci leur permettent d’exprimer au mieux leur comportement naturel. La règle de raffinement est aussi mise en place au cours de la procédure via des traitements analgésiques, anti-inflammatoires et une grille de suivi adaptés.
Choix des espèces
• Rat : stade adultes, 300 à 450 g, Choisi dans un premier temps pour les tests initiaux de faisabilité et pour sa taille qui est adaptée à la résolution du scanner. Ils permettent d’obtenir des données préliminaires avant de passer à des espèces plus proches de l'Homme. • Lapin : stade jeunes adultes, d’environ 3 à 6 mois, de 3-4 kg Choisi pour sa physiologie pulmonaire proche de celle de l'Homme, ce qui permet de simuler des conditions humaines avec des volumes respiratoires et sanguins comparables à ceux d'un enfant de 4kg. • Porc : stade jeunes adultes, d’environ 3 mois, ayant un poids entre 30 et 40 kg. Le porc est un modèle adapté pour la recherche clinique, car sa taille, son poids et son anatomie, notamment le système respiratoire, sont proches de ceux de l’Homme. C’est une espèce clé pour les tests précliniques qui visent à transposer les résultats chez l'Homme.
Evaluation de la pharmacocinétique et de la pharmacodynamie de produits vétérinaires chez le chat et le chien et le porc
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Chiens : 200
Cochons : 100
200 chats, 200 chiens et 100 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. 270 seront réutilisés dans d'autres procédures, 150 chats et chiens adoptés, les 80 restants tués. Chaque animal reçoit une à trois administrations du produit testé et subit jusqu'à trente prélèvements sanguins pour les études longues, auxquels s'ajoutent des prélèvements d'urine, de salive, de fèces ou de poils. La finalité est commerciale, produire les données de pharmacocinétique exigées au dossier d'autorisation de mise sur le marché de produits vétérinaires. Le porteur indique que la réutilisation est rarement envisageable chez le cochon, les porcs charcutiers visés par les vaccins étant abattus dès qu'ils atteignent un certain poids.
Objectifs
Ce projet a pour objectif d’évaluer la pharmacocinétique et la pharmacodynamie de nouveaux produits vétérinaires destinés aux chats et aux chiens et aux porcs. Ce sont des informations nécessaires au choix de la posologie et de la voie d’administration du produit, préalable à la réalisation des études réglementaires d’efficacité et d’innocuité. Il pourra concerner toute sorte de produits vétérinaires présentant un bénéfice pour la santé des chiens ou des chats ou leur apportant un meilleur bien-être. Il pourra s’agir par exemple d’antiparasitaires, d’antibiotiques, d’antidiabétiques, d’antihypertenseurs, ou de produits destinés aux maladies dermatologiques, respiratoires, cardiaques, métaboliques, nerveuses ou oculaires. En ce qui concerne les porcs, l’objectif est d’étudier les propriétés pharmacocinétiques et pharmacodynamiques de molécules/principes actifs de type immunomodulateurs qui pourraient être bénéfiques en permettant une amélioration d’adjuvants de vaccins vétérinaires porcins.
Bénéfices attendus
La pharmacocinétique a pour but d'étudier le devenir d'une substance active contenue dans un médicament après son administration. La pharmacodynamie a pour but d’étudier l’action exercée par un ou plusieurs principes actifs sur l’organisme, en particulier les effets biochimiques et physiologiques des médicaments sur l'organisme. La pharmacocinétique et la pharmacodynamie contribuent à expliquer la relation entre la dose et la réponse, c'est-à-dire, l'effet du produit. Ce sont des informations nécessaires au choix de la posologie et de la voie d’administration du produit, préalable à la réalisation des études réglementaires d’efficacité et d’innocuité. Ces informations sont nécessaires à l’autorisation de mise sur le marché de nouveaux produits.
Procédures
Les administrations s'effectuent sur animal vigile ou anesthésié, 1 à 3 administrations maximum selon l'objectif de l'étude et les produits à tester. L'acte dure moins d'une minute. Les prélèvements sanguins s'effectuent sur animal vigile 1 à 9 prélèvements maximum pour les études courtes et jusqu'à 30 prélèvements pour les études longues (plusieurs mois). Les prélèvements s'effectuent en moins d'une minute. Les prélèvements d'urine s'effectuent sur animal vigile ou anesthésié 1 à 5 fois maximum selon la durée de l'étude et le produit à tester. Cet acte s'effectue en 5 minutes. Les autres prélèvements tels que la salive, fecès ou poils s'effectuent sur animal vigile 1 à 3 fois maximum selon la durée de l'étude et le produit à tester. L'acte dure environ 2 minutes. Enfin, un examen physique complet de tous les animaux en vigile est prévu 1 fois ou plus si jugé nécessaire et dure environ 5 minutes. Les prélèvements de sang chez le Porc s'effectue soient en vigile, soit sous tranquillisation ou sous anésthésie selon le comportement de l'animal. Sans cathéterisation 3+ minutes, avec 1-2 minutes
Impact sur les animaux
On ne s’attend pas à des effets secondaires notables. En effet, la plupart des produits à l’étude ont déjà fait preuve de leur innocuité chez d’autres espèces. Les nuisances attendues sur les animaux sont : - Stress dû à la contention - Douleur / inconfort suite aux injections ou aux prélèvements - Stress dû à l’hébergement individuel et/ou à la mise à jeun - Régurgitation / vomissements suite à l’administration
Devenir
Si le protocole ne demande pas l’euthanasie et l’autopsie des animaux pour des raisons d’étude de la potentielle toxicité, donc si les besoins de la procédure ne demandent pas de prélèvements terminaux, les animaux peuvent être réutilisés à l’issue de chaque procédure,. Les animaux réutilisés qui ne seront ensuite pas adoptables seront euthanasiés. Les porcs utilisés dans ces études (immunomodulation) sont a priori réutilisables après période de wash out, mais les considérations réglementaires des études vaccins obligent à utiliser des animaux d’âge proche de l’âge minimal de vaccination.
Remplacement
Il n’existe pas à ce jour de méthode alternative au recours à l’animal permettant d’évaluer la pharmacocinétique ou la pharmacodynamie des produits pharmaceutiques vétérinaires. Les modèles in silico et/ou in vitro/ex vivo permettent de sélectionner des molécules potentiellement efficaces. Après cette première étape, les études de pharmacocinétique ou pharmacodynamie nécessitent de travailler sur un organisme entier, mettant en jeu des interactions entre différents tissus/organes impliqués dans le métabolisme et le/les effets physiologiques et thérapeutiques d’un futur candidat médicament.
Réduction
Lors des phases de recherche en amont des études réglementaires, les effectifs sont évalués au plus juste (bibliographie guidelines analyse statistique, historique, définition des objectifs…) de façon à limiter le nombre d’animaux utilisés et les études non conclusives. Le nombre d’animaux utilisés sera réduit au maximum lors des premières études exploratoires (3-5 animaux par groupe). Il sera ensuite calculé pour les études suivantes selon la variabilité entre individus observée antérieurement et pourra atteindre jusqu’à 10 animaux. Lorsque le statut des animaux le permet les animaux utilisés peuvent être issus de procédures (légère ou modérée) antérieures et peuvent ensuite être réutilisés dans une future procédure. La réutilisation permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. Seuls les animaux ayant retrouvé un état de santé et bien-être complet, attesté par le vétérinaire désigné, sont réutilisables. Chez le porc, la réutilisation n’est pas souvent envisageable car les porcs charcutiers, cibles principales des vaccins, sont abattus lorqu’ils atteignent un certain poids. Les données recueillies sur des animaux de plus de 6 mois ne seraient pas forcémement transposables à des animaux plus jeunes et seraient peu utilisables dans des dossiers réglementaires.
Raffinement
Pour chaque étude, une période d’acclimatation systématique des animaux est prévue dans le but de limiter leur stress et de stabiliser leur état physiologique dont la durée optimale est de 7 jours. Les animaux font l’objet d’un soin de qualité avec respect de leur bien-être. Les chats et les chiens et les porcs ont à disposition des méthodes d’enrichissements afin de stimuler l’exercice physique et leurs activités cognitives. Un training est réalisé en renforcement positif (friandises, caresses, habituation aux opérateurs), afin de limiter le stress lié aux actes techniques (contention, administrations, prélèvements) et aux conditions d’études (hébergement individuel, alimentation…). La durée de ce travail est indéterminée, il sera réalisé jusqu’à ce que les animaux ne montrent plus de signes de stress contre-indiquant leur entrée dans la procédure (le cas échéant). Pour réduire l’inconfort provoqué par l’administration et/ou les prélèvements, les opérateurs qualifiés réalisent une contention adaptée de l’animal et une anesthésie et/ou analgésie et/ou un changement du site peut être mis en place. Chez le porc, espèce particulièrement sensible au stress, il pourra être nécessaire de cathéteriser un vaisseau sanguin afin de permettre et faciliter des prises de sang répétées. Les animaux sont observés quotidiennement, ou plus si jugé nécessaire, ce qui permet de détecter tout signe comportemental anormal (spontané ou provoqué) et/ou toute anomalie physique non attendue. En cas de déviation de l'état normal d'un animal, le responsable de l’étude, le vétérinaire désigné ou le vétérinaire d'astreinte, décidera d'augmenter les fréquences d'observations, d'isoler l'animal et/ou d'envisager un traitement pour soulager l'animal. Les conditions d’hébergement sont adaptées à l’espèce et à l’âge pour maximiser leur confort et leur bien-être. La structure en charge du bien être animal garantit l’amélioration des techniques de soins et des conditions de vie pour les animaux.
Choix des espèces
Il s’agit des espèces cibles pour les produits. Des données concernant l’espèce doivent être fournies au dossier d'Autorisation de Mise sur le Marché. Les chats et chiens utilisés ont plus de 2 mois. L’âge dépend de l’objectif de l’étude et du scope d’utilisation du produit testé (AMM). Pour les porcs, en particulier pour des produits type immunomodulateurs, il peut être nécessaire d’étudier l’impact du produit à l’âge de la vaccination, tout en disposant d’animaux assez gros pour permettre des prélèvements sanguins répétés, donc de 6 à 12 semaines d’âge.