Cochons

Isolés deux heures par jour dès l'âge de quatorze jours, puis séparés un par un après le sevrage, 80 porcelets vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avant d'être tués pour prélever leurs tissus intestinaux et leurs muscles. Ils subissent un prélèvement de fèces et deux prises de sang, chaque contention étant limitée à cinq minutes. L'objet du projet est de mesurer la digestibilité de la crème de pois, un coproduit de l'industrie alimentaire aujourd'hui mal valorisé, et son effet sur la croissance des porcelets au sevrage. Le porc est ici à la fois l'animal utilisé et le destinataire annoncé des résultats, le porteur présentant le projet comme un moyen de limiter les diarrhées et l'usage d'antibiotiques en élevage.

Objectifs

En production porcine, le sevrage est une période critique pour le porcelet car à cette période il subit de nombreux stress (séparation avec la mère, mélange avec d’autres portées, changement d’alimentation…). Cela entraîne des désordres digestifs avec notamment des incidences de diarrhées élevées. L’alimentation est un levier majeur pour améliorer cette étape clé du développement. La crème de pois est un coproduit de l’industrie alimentaire, riche en fibres facilement métabolisables et en protéines. De par sa composition et sa texture (entre la phase liquide et solide), la crème de pois pourrait être un aliment intéressant pour améliorer la santé digestive et pour favoriser la transition alimentaire des porcelets lors du sevrage. Dans ce contexte, le projet vise à décrire la digestibilité d’un coproduit du pois (la crème de pois) à étudier l’influence de l’ajout de ce coproduit sur la santé digestive des porcelets au sevrage (absorption des protéines, intégrité de la barrière intestinale), sur leurs performances zootechniques et leur développement musculaire. L’objectif est d’assurer une meilleure transition alimentaire au sevrage pour limiter les problèmes de santé digestive, d’améliorer la croissance des porcelets, et de diminuer/supprimer l’utilisation d’antibiotiques.

Bénéfices attendus

Ce projet apportera des connaissances sur la digestion d’un coproduit de pois, qui présente une texture (entre liquide et solide) et une composition (riche en fibres et protéines) pouvant être bénéfiques aux porcelets. Le projet permettra effectivement de déterminer les effets positifs sur la santé digestive (intégrité de la barrière intestinale) et la croissance musculaire des porcelets. Cette expérimentation apportera de nouvelles connaissances sur les différents liens entre les protéines issues de la digestion de la crème de pois et le développement des muscles squelettiques chez le porc. Ce projet permettra également d’optimiser l’utilisation d’un coproduit qui n’est pas totalement valorisé à l’heure actuelle, ainsi limiter les déchets et promouvoir une circularité des systèmes alimentaires. Pour une perspective à long terme, ce projet fournira des pistes pour adapter au mieux les régimes des porcelets, réduire les problèmes digestifs au sevrage et ainsi limiter voire supprimer l’utilisation d’antibiotiques en élevage. De plus ce projet fournira des données (activité enzymatique, pH) qui serviront à mettre au point un modèle de digestion in vitro spécifique au porcelet. Cela permettra par la suite de privilégier l’utilisation de ce modèle in vitro plutôt que celle d’animaux.

Procédures

Les interventions prévues pour les porcelets sont : un prélèvement de fèces, et 2 prélèvements de sang. Ces interventions nécessitent une immobilisation de l’animal qui est limitée à 5 min. La durée de la prise de sang est limitée à 2 min.

Impact sur les animaux

Quotidiennement, les porcelets seront isolés par groupe de 2 pendant 2 h, à partir de 14 jours de vie, pour accéder à leur régime. De même en post-sevrage, les porcs seront isolés individuellement pour obtenir un suivi précis de l’ingéré. L’isolement d’un groupe ou d’un porc en individuel peut être source de stress. Des prélèvements de sang (1 ou 2 selon la procédure) et de fèces (1) seront effectués sur les porcelets. Ces prélèvements ne sont pas douloureux, mais nécessitent une contention qui peut être stressante pour les porcelets.

Devenir

La mise à mort des porcelets est nécessaire lors des procédures 1 et 2, pour permettre le prélèvement d’organes (tissus intestinaux et muscles).

Remplacement

Les modèles in vitro de digestion sont limités dans leur capacité à reproduire la physiologie complexe du tractus gastro-intestinal et ses nombreuses interactions. A l’heure actuelle, aucun modèle ne permet de reproduire la sécrétion d’hormones digestives, et les mécanismes de régulations suite à l’ingestion d’un aliment. De plus ces modèles ne permettent pas d’étudier plusieurs organes en même temps en réponse à un traitement (exemple : alimentation). L’objectif du projet étant d’étudier les interactions digestives des nutriments et la réponse physiologique qui en découle, il nécessite d’être réalisé sur des animaux vivants pour explorer ces deux domaines de recherche conjointement.

Réduction

Le nombre de porcelets prévus pour ce projet est de 80 au maximum. Il correspond à 20 porcelets par régimes alimentaires (une étude pilote avec 4 porcelets par régime et 2 répétitions de 8 porcelets par régime pour l’expérimentation finale). Ce nombre d’animaux est suffisant pour observer un effet significatif sur la digestibilité des protéines entre la crème de pois et le contrôle. Le nombre d’animaux a été déterminée grâce à des essais préliminaires réalisés pour ce projet sur la digestibilité in vitro des protéines des différents régimes. Ces essais ont été réalisés suivant le modèle de digestion in vitro utilisé pour le porc en croissance

Raffinement

Le bien-être des animaux sera évalué tout au long de l’expérience. Les régimes expérimentaux (crème de pois et contrôles) seront adaptés pour couvrir les besoins nutritionnels des porcelets tout au long de leur développement (quantité, composition en minéraux, protéines…). Tous les porcelets seront surveillés quotidiennement avec des grilles d’évaluation de bien-être, afin de prévenir toute souffrance. Les grilles seront collectives pour la période précédant le sevrage et individuelle en post-sevrage. Les procédures seront réalisées par un personnel expérimenté, en respectant les durées de contentions (5 min) et de prélèvements (2 min). Le comportement des animaux sera également suivi par caméra surveillance pour veiller au bien-être des porcelets et leur alimentation.

Choix des espèces

Le projet sera mené sur des porcelets jusqu’à leur sevrage et une partie en post-sevrage. Le porc est l’espèce cible du projet qui consiste à déterminer la digestibilité de la crème de pois et d’étudier le lien avec la santé digestive et les performances musculaires des porcs sur le long terme. Les connaissances serviront pour améliorer la transition alimentaire au sevrage du porcelet et limiter les incidences de diarrhées en élevage.abba

Une dissection sous-muqueuse étendue de l'œsophage, d'une à deux heures sous anesthésie générale, provoque chez chaque animal le rétrécissement que l'étude veut ensuite prévenir. 12 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur annonce des points limites destinés à "éviter toute douleur", tout en décrivant des perforations et des hémorragies possibles jusqu'à trois jours après l'intervention, des douleurs, des saignements digestifs, de l'apathie et de la fièvre, puis entre le dixième et le vingtième jour une sténose entraînant vomissements et réduction de l'ingestion. Avant la mise à mort, justifiée par le prélèvement de l'œsophage et par le soulagement des souffrances liées à la sténose, l'animal encore anesthésié pourra servir à la formation d'internes en chirurgie dans le cadre d'un autre projet.

Objectifs

La dissection sous-muqueuse endoscopique (DSM) est une technique largement utilisée pour le traitement des lésions précancéreuses et des cancers superficiels de l'œsophage. Grâce à cette technique, il est possible de traiter ces lésions de manière peu invasive, ce qui permet de préserver l'organe. Ces dernières années, des lésions de plus en plus étendues, , peuvent être enlevées de manière curative par DSM. Cependant, après la DSM, le rétrécissement de l'œsophage (sténose) est une complication majeure (jusqu’à 90 % des cas). Les sténoses post-DSM sont connues pour être complexes et sont plus difficiles à traiter. Cela entraîne une diminution de la qualité de vie pour les patients. Compte tenu de l'utilisation croissante de la DSM, y compris pour les grandes lésions complexes de l'œsophage, la sténose après la DSM est un problème de plus en plus important, avec un impact social et sociétal significatif. Ces dernières années, de nombreuses techniques de prévention et de traitement ont été étudiées, allant de la dilatation répétée à l'utilisation d'endoprothèses métalliques auto-expansives, en passant par l'injection locale de diverses substances médicamenteuses. À ce jour, aucun traitement efficace et durable n'a été identifié pour ce problème important. Nous pensons que l'injection de plasma riche en plaquettes (PRP) après une DSM œsophagienne extensive peut prévenir la sténose. Le plasma riche en plaquettes est préparé à partir d’un prélèvement sanguin du patient, centrifugé, ce qui permet d’augmenter sa concentration en plaquettes. Le PRP est connu pour son effet de stimulation tissulaire et peuvent permettre une cicatrisation plus efficace et plus rapide de la muqueuse, tout en réduisant l'inflammation, empêchant le développement de la fibrose et donc de la sténose. Cette étude préliminaire de faisabilité sera faite sur 12 animaux, qui seront tirés au sort avec un groupe qui sera traité préventivement avec du PRP et un groupe de contrôle.

Bénéfices attendus

Avec cette étude de preuve de concept, nous souhaitons démontrer l'efficacité de l'utilisation du PRP dans la prévention primaire de la formation de sténoses iatrogènes après une DSM oesophagienne extensive. En outre, nous voulons étudier la sécurité associée à l'utilisation du PRP. Nous utilisons également cette étude pour étudier l'application de la PRP dans le traitement secondaire de la sténose de l'oesophage après une DSM extensive. Enfin, cette étude nous permet de mieux comprendre le processus cellulaire/biologique de la cicatrisation et l'effet du PRP sur celui-ci grâce à l'évaluation histopathologique, afin d'identifier éventuellement d'autres objectifs de traitement. L'application ultérieure de ces connaissances à l'homme aura un impact considérable sur l'amélioration du traitement des patients souffrant de maladies de l'oesophage (sténoses peptiques, sténoses anastomotiques).

Procédures

1 dissection sous muqueuse sous anesthésie générale : 1 à 2 h + Deux contrôles par gastroscopie et radiographie : 30 à 60 min

Impact sur les animaux

Pendant toute la durée de l’étude, les animaux seront nourris avec un régime liquide dès le début de l'étude (nuisance légère) avec une habituation préalable 3 jours avant. Les jours -1, +13 et +27 (24 heures avant la procédure endoscopique), ils seront maintenus à jeûn pour la nourriture, ayant uniquement de l'eau enrichie de miel (nuisance modérée). Les animaux peuvent être stressés (nuisance légère) pendant l’induction d’anesthésie liée à chaque phase opératoire. Après la dissection de l'œsophage, le cochon peut ressentir un frottement ou une légère sensation de brûlure dans l'œsophage lorsqu'il mange (nuisance modérée). Une complication inattendue telle qu'une perforation (tardive) ou une hémorragie tardive peut survenir jusqu'à trois jours après l'intervention. L'animal peut présenter des douleurs, des saignements digestifs, une apathie et de la fièvre (nuisance modérée-sévère en fonction de la gravité de la complication). Entre le 10e et le 20e jour, il est possible qu'un animal développe une sténose de l'œsophage. Cela peut entraîner une réduction de l'ingestion et des vomissements (nuisance modérée pouvant devenir sévère sans prise en charge/action). Les complications possibles du traitement par dilatation et injection du PRP sont une perforation/inflammation locale ; ce risque est estimé faible (nuisance modérée). L'animal pourra alors montrer de l'apathie, de la douleur et de la fièvre.

Devenir

À la fin de la période d'étude, tous les cochons seront euthanasiés. Premièrement, pour les soulager des éventuelles souffrances dues au développement de la sténose ; deuxièmement, pour pouvoir prélever l'oesophage en vue d'un examen histopathologique. Néanmoins, avant l'euthanasie, et si cela est possible, l'animal toujours sous analgésie et anesthésie générale, pourra être utilisé à des fins de formation des internes de chirurgie dans le cadre d'un autre projet autorisé. L'animal est ensuite euthanasié.

Remplacement

L'effet du PRP est médié par la libération de multiples facteurs de croissance anabolisants, de protéines bioactives et de molécules d'adhésion cellulaire, qui sont libérées dans la circulation sanguine. L'effet de ce processus après une DSM extensive ne peut être reproduit et étudié dans des modèles ex vivo ou des invertébrés. Le porc étant le plus semblable à l'homme, il constitue le modèle approprié pour ce type d'étude.

Réduction

Sur la base d'un calcul de puissance statistique, un minimum de 10 animaux testés est nécessaire pour évaluer le résultat avec une certitude statistique. Si un animal d'étude est exclu de l'étude en raison d'une circonstance imprévue, il sera remplacé par un autre animal d'étude afin de garantir la puissance du résultat de l'étude. Pour cette raison, nous fournirons 2 cochons supplémentaires qui pourront servir de remplaçants. L'étude était puissante sur le critère d'évaluation principal, à savoir la prévention des sténoses. Étant donné que nous croyons fermement au pouvoir du PRP, les animaux qui développent une sténose au cours de l'étude sont également traités secondairement avec du PRP, ce que nous décrirons comme un résultat secondaire. De cette manière, cette étude nous permet d'explorer deux indications et de maximiser l'utilisation des animaux de laboratoire.

Raffinement

Les cochons sont gardés pendant une période d'acclimatation de 5 jours minimum. De l’enrichissement est mis à leur disposition dans leur enclos afin qu'ils puissent s'exprimer et se comporter normalement. Les cochons ne restent pas seuls dans leur enclos, ce qui permet de ne pas les isoler et d'avoir des interactions normales avec les autres animaux. Au cours de notre étude, tout sera mis en œuvre pour minimiser le stress des animaux et veiller à ce que leur bien-être soit préservé autant que possible. Toutes les interventions seront effectuées sous anesthésie générale, leur apport nutritionnel sera contrôlé et les animaux seront suivis de près du début à la fin par le personnel soignant, le vétérinaire et l'équipe de recherche. Pour anticiper les nuisances liées à une éventuelle sténose, et assurer une bonne ingestion le plus longtemps possible, une attention particulière sera portée au niveau de la nourriture : les animaux seront nourris avec un régime liquide dès le début de l'étude et pendant toute sa durée. Pour éviter le stress lié à cette alimentation liquide, trois jours sont prévus pour établir une transition progressive vers l'alimentation liquide, de J-4 à J-2. Si nécessaire, un plan d'analgésie est mis en place. Après l'intervention, les cochons se réveilleront dans un environnement calme pour éviter toute agitation. Un traitement par inhibiteur de la pompe à protons sera mis en place comme chez l'homme pour limiter la gêne éventuelle liée à l'intervention. Au vu de la surveillance pluriquotidienne, le développement d'une sténose sera remarqué à un stade précoce et nous nous attendons à une présentation avec des symptômes modérés. Si une sténose est présente, elle sera traitée comme décrit dans le protocole. Un protocole de suivi et de prise en charge de la douleur par un système de scoring et des traitements analgésiques systématiques et symptomatiques sera mis en place. Des points limites avec évaluation des paramètres de suivi seront utilisés afin d’éviter toute douleur.

Choix des espèces

Les porcs sont considérés comme le meilleur modèle d'étude car ils sont connus pour avoir des dimensions similaires à celles des humains. De plus, nous pouvons nous appuyer sur des recherches antérieures menées sur le développement de la formation de sténoses après la DSM dans l'oesophage chez le porc. Un poids d’au moins 45 kg est nécessaire pour avoir un diamètre oesophagien suffisant pour pouvoir réaliser la procédure de DSM qui aboutira au processus de sténose. À l'âge de 4 à 6 mois, ils devraient peser entre 40 et 50 kg. À ce stade de développement le diamètre oesophagien est suffisant pour pouvoir réaliser la procédure de DSM qui aboutira au processus de sténose.

Réutilisés d'un projet à l'autre tant que le vétérinaire juge leur état général suffisant, 225 porcs et 135 chiens vont être utilisés pour évaluer la tolérance de candidats médicaments, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chaque animal peut recevoir jusqu'à quarante administrations en dix semaines, subir dix prélèvements sanguins en vingt-quatre heures, être mis à jeun vingt-quatre heures, passer deux fois par semaine en cage à métabolisme et subir une biopsie d'organe sous deux heures d'anesthésie générale. Le porteur indique que les effets indésirables des produits testés ne sont pas prévisibles au début du projet. Sur les 135 chiens, 100 sont annoncés comme réutilisés et 20 comme adoptables, les autres étant tués pour des prélèvements terminaux, tout comme 25 des 225 porcs.

Objectifs

L’étude de la sécurité de nouveaux médicaments est une étape importante lors de leur développement. Ces études permettent d’identifier, d’atténuer les risques associés à l’activité du médicament. Lors d’une modification de la formulation, de la voie d’administration ou d’un ajustement de la dose thérapeutique, il peut être nécessaire d’étudier les effets des candidats médicaments. L’objectif de ce projet est d’évaluer la tolérabilité locale et/ou systémique de futurs candidats médicaments après leur administration chez le porc et le chien. Pour ce faire, les animaux seront régulièrement observés après l’administration du composé suivant une grille de surveillance définie et des prélèvements de sang et/ ou de tissus pourront être effectués au cours et/ou à la fin des études.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont la découverte de nouveaux médicaments ou des nouvelles formulations de médicaments déjà mis sur le marché, présentant un minimum d'effets secondaires dans la pathologie humaine qui est ciblée par la/les substance(s) active(s) testée(s) dans ce projet. Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Suivant la cible thérapeutique, les composés testés pourraient avoir aussi une application en médecine vétérinaire.

Procédures

Les animaux seront administrés avec les composés à tester par différentes voies (environ 3min/administration avec un maximum de 40 administrations sur 10 semaines). Pour l'administration intraveineuse, une sédation ou anesthésie sera réalisée pour la pose de l'accès veineux (durée de 30min à 1h). Après administration, des observations des animaux seront réalisées suivant des grilles prédéfinies. Des prélèvements de sang (durée 2min, maximum 10 prélèvements sur 24h) et d'urine (maximum 24h en cage à métabolisme, 2 fois par semaine) pourront également être réalisés. Enfin, une biopsie d'organes pourra être faite soit sous anesthésie générale (environ 2h avec maximum 1 prélèvement sur 24h) soit sous anesthésie locale dans le cas d'une biopsie de peau (environ 15 min avec un maximum de 5 prélèvements sur 24h). Les animaux pourront être mis à jeun au maximum 24h préalablement à l'anesthésie ou administration du candidat médicament.

Impact sur les animaux

Les animaux de ce projet pourront subir un stress de courte durée équivalente à la piqure d'une aguille lors des administrations, prélèvements de sang et induction de l'anesthésie. Ils pourront également subir un stress lié à la mise à jeun avant administration ou anesthésie et à l'hébergement individuel en cage à métabolisme pour le recueil d'urine. Les effets potentiellement indésirables du/des produits testés ne sont pas prévisibles à l’initiation du projet et feront l’objet d’échanges avec les membres de la Structure de Bien-Etre Animal (SBEA) pour adapter les outils d’observations des animaux afin de mettre en place les traitements de potentiels signes cliniques.

Devenir

Les animaux seront généralement réutilisés pour d'autres projets si l'état général des animaux (attesté par le vétérinaire) le permet. Si leur état de santé le permet, les chiens ne pouvant plus être réutilisés pourront être mis à l'adoption. Enfin certains animaux seront euthanasiés en fin de projet pour réalisation de prélèvements terminaux.

Remplacement

Avant toute administration chez l’homme d’un nouveau candidat médicament, l’animal constitue un passage obligatoire qui permet d’évaluer l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique de ce nouveau médicament. Il n’existe pour l’instant pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pouvant se substituer en totalité à l’administration chez l’animal. Dans ce projet, les chiens et les porcs sont parmi les espèces non rongeur les plus adaptées à l’évaluation de la tolérabilité d’un composé.

Réduction

Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe (3 à 6 par groupe) est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences et d’effectuer des analyses statistiques. Une réutilisation des animaux, après avis du vétérinaire, sera envisagée et permettra également de réduire le nombre réel d’animaux utilisés.

Raffinement

Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuel signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • Le recours aux procédures d’anesthésie/analgésie adaptées dès que nécessaire • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux procédures expérimentales, • La mise en groupe des animaux, • La mise en place de jouets dans les cages , • La sortie régulière des animaux mis en cage à diurèse.

Choix des espèces

Les espèces (chien et porc) qui seront utilisés dans ce projet, sont les espèces animales les plus pertinentes et les plus couramment utilisées pour la réalisation d’études de tolérabilité et de pharmacocinétique permettant d’étudier le devenir (absorption, distribution, métabolisation, élimination), d’un produit testé, dans le sang et/ou les urines (lorsque ces espèces sont utilisées au cours du développement préclinique de ce produit). Ces espèces présentent des similarités physiologiques et cliniques avec l'homme et peuvent développer des pathologies analogues aux pathologies humaines. Animaux sevrés en croissance et animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.

Tous rendus au cycle de production de l'élevage au moment du sevrage, 96 porcelets âgés de trois à six jours vont être castrés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun reçoit d'abord une injection d'anesthésique local et un anti-inflammatoire, puis la castration, chaque geste durant moins de trente secondes. Quatre protocoles sont comparés pour voir lequel réduit le mieux la douleur et les saignements, dont deux associant l'anesthésique à un vasoconstricteur. Le porteur écrit qu'aucune méthode de substitution n'est possible puisque le projet porte sur la douleur ressentie par les animaux non-humains, et range la castration parmi les "pratiques habituelles d'élevage", une pratique dont le projet cherche à atténuer les effets sans la remettre en cause.

Objectifs

Quand elle est pratiquée en élevage, la castration doit être réalisée par un éleveur formé, avec anesthésie locale et analgésie. Le protocole actuellement utilisé par les éleveurs associe un anesthésique local pour la douleur au moment de la castration, et un anti inflamatoire non stéroïdien pour la douleur post opératoire. Plusieurs médicaments, pour lesquels les concentrations en principe actif diffèrent, sont utilisés en élevage. Nous testerons les deux médicaments les plus utilisés pour voir si la différence de concentration a un effet sur la douleur ressentie lors de la castration. Par ailleurs, les éleveurs constatent des saignements parfois importants lors de la castration. Un moyen de les réduire est d'associer l'anesthésique à une molécule ayant des effets vasoconstricteurs. Nous testerons également deux médicaments combinant les deux effets, anesthésie et vasoconstriction. L'objectif est de comparer ces quatre protocoles quant à la réduction de la douleur et des saignements pour les porcelets lors de la castration.

Bénéfices attendus

Le principal bénéfice attendu est d'identifier un protocole qui soit au moins aussi efficace que le protocole actuel utilisant la lidocaïne pour réduire la douleur lors de la castration, et qui permette de limiter les saignements consécutifs à la castration des animaux. Si les deux traitements avec l'anesthésique local sont aussi efficaces, cela signifiera qu'il est possible d'utiliser un volume moindre pour les petits porcelets en utilisant le médicament le plus concentré.

Procédures

Les porcelets seront tous castrés. Ils recevront tous préalablement une injection d'anesthésique local et d'anti inflammatoire non stéroidien pour prendre en charge la douleur . Toutes ces interventions sont courtes, inférieures à 30 secondes.

Impact sur les animaux

Les piqures d’injections vont entrainer une douleur légère et du stress, la castration une douleur modérée du fait de l'anesthésie et de l'utilisation d'anti inflamatoire pour calmer la douleur post opératoire.

Devenir

Tous les porcs seront gardés en vie à la fin des procédures. Ils intègreront le cycle habituel de production de l'élevage au moment du sevrage.

Remplacement

Sachant que le projet porte sur l’évaluation de la douleur ressentie par les animaux, il n’est pas possible de mettre en place de méthode de substitution qui évite l’emploi d’animaux vivants.

Réduction

Un maximum de 96 porcelets seront intégrés à ce projet. Cet effectif a été calculé sur la base d’études similaires, pour réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés tout en conservant un effectif suffisant d’animaux pour pouvoir tirer des conclusions sur l’efficacité des anesthésiques utilisés

Raffinement

Les animaux sont logés conformément aux règlementations définissant les conditions de vie des porcs d’élevage. Lors des interventions, les animaux ne sont jamais isolés de leurs congénères : les animaux de la portée auxquels sont administrés les traitements sont placés ensemble dans une caisse puis remis directement dans la loge avec leur mère une fois l’intervention réalisée. Les procédures utilisées sont des pratiques habituelles d’élevage (castration). Les castrations seront réalisées par du personnel qualifié en respectant les règles d’hygiène et de sécurité. Tous les animaux recevront un analgésique pour prendre en compte la douleur post opératoire.

Choix des espèces

Le porc est l’espèce cible des traitements qui seront testés. Les animaux seront utilisés entre 3 et 6 jours d’âge, ce qui correspond à l’âge habituel de cette intervention en élevage de porcs (la règlementation impose une intervention dans les 7 jours après la naissance). La variabilité des âges dépend de la date de naissance des porcelets, les mises bas s'étalant sur une période de quelques jours dans une bande de truies. Les animaux seront ensuite surveillés jusqu’à leur sevrage vers 28 jours d’âge, date à laquelle ils sont habituellement pesés avant leur passage en salle de post sevrage

Un mini-porc dont l'état de santé atteint un point limite, sans retour possible à l'état basal, est mis à mort avant la fin du protocole. 9 cochons, de jeunes mini-porcs, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et tous seront tués à la fin du projet pour des analyses histologiques. Sous anesthésie, ils subissent la pose d'un cathéter, une ouverture du crâne pratiquée avant l'âge de cinq mois et l'implantation d'électrodes d'enregistrement et de stimulation intracérébrale profonde, la chirurgie et l'imagerie pouvant durer jusqu'à six heures. Le porteur cite des hémorragies, un possible gonflement du cerveau, une douleur modérée après l'opération et un risque d'infection des sutures, et garde un défibrillateur en salle "pour éviter la mort précoce de l'animal durant les tests". Éveillés, habitués au préalable à marcher sur un tapis, les mini-porcs sont enregistrés jusqu'à trois heures par jour "avec et sans tremblement" pour tester des électrodes destinées aux troubles du mouvement comme la maladie de Parkinson, sans que le texte dise d'où vient ce tremblement.

Objectifs

La maladie de Parkinson est incurable ainsi que d'autres troubles de mouvement, mais des thérapies comprenant des médicaments, de la chirurgie et de la réadaptation peuvent permettre de réduire les symptômes. En effet, la stimulation intracérébrale profonde est proposée aux patients souffrant de maladies neurologiques avec des troubles du mouvement (maladie de Parkinson, tremblement essentiel et dystonie). Cette étude consiste en l'évaluation de la fonctionnalité et des effets de nouvelles interfaces corticales et sous-corticales (électrodes d'enregistrement et de stimulation intracérébrale profonde (DBS)), afin d’en caractériser les capacités d'enregistrement, de stimulation et les effets sur un modèle porcin (minipig) en situation comportementale avec et sans tremblement. Ce projet offre de nouvelles perspectives telles qu’une meilleure prise en charge des cas de troubles du mouvement.

Bénéfices attendus

Si les résultats sont favorables, ce travail pourrait permettre d’améliorer la prise en charge des maladies de troubles du mouvement.

Procédures

Les animaux sont soumis à : - Pose de cathéter sous anesthésie légère, durée maximum de 20 minutes ; - Procédure chirurgicale et analyse d’imagerie : sous anesthésie, donc la durée sera plafonnée à 6h , et limitée autant que possible à 2h30, 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 ; - Les enregistrements de comportement : sur les animaux vigiles, maximum 3 heures par jour;

Impact sur les animaux

La principale nuisance attendue sur la partie des enregistrements : léger stress et inconfort lié à la piqûre et au tremblement. 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 swelling cérébral au niveau du cerveau pendant la chirurgie ; - le léger traumatisme local provoqué dans le cerveau par la pose des électrodes ainsi que la douleur modérée en postopératoire ; - infection au niveau des points de sutures. Pour les prélèvements (sang) : stress de la contention et de l’anesthésie, légère douleur possible. Une surveillance des paramètres biologiques et comportementaux (anxiété, motricité, etc..) permettra de détecter ces complications inattendues.

Devenir

A la fin du projet, les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des analyses histologiques.

Remplacement

La réponse à l'objectif posé implique le suivi de la réponse de stimulation du dispositif, donc seules des études chez l’animal vivant le permettent. En effet, il n’est pas envisageable d’implanter un nouveau dispositif médical ou d’administrer un nouveau composé à l’homme — sain ou malade — compte tenu des risques non connus susceptibles d’apparaître.

Réduction

Au total, 9 animaux seront utilisés (un seul animal avant de poursuivre l’étude 8). Un nombre d'animaux se trouve réduit au minimum nécessaire pour l'obtention de données suffisamment fiables sur l’évaluation de la fonctionnalité et des effets de nouvelles interfaces corticales et sous-corticales chez les porcs.

Raffinement

Les animaux seront hébergés dans le respect de leurs besoins éthologiques avec des enrichissements propres à l’espèce. De plus, la température de la salle d’hébergement sera augmentée après la chirurgie. Le suivi quotidien des animaux et les pesées hebdomadaires sont assurés par le personnel technique et animalier habilité et habitué à travailler avec des porcs. Les animaux suivront également un programme de socialisation afin de réduire le stress engendré par les actes quotidiens. En cas de troubles liés au dispositif, des traitements pourront être mis en place, similaires à ceux pratiqués en médecine humaine. Tout acte douloureux ou fortement stressant sera réalisé sous sédation ou sous anesthésie (locale ou générale selon les besoins).  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. L’ensemble de ces informations sont reportées sur des fiches de suivi adaptées. Cette surveillance permet une intervention rapide auprès du vétérinaire et du responsable de projet pour adapter les soins analgésiques si nécessaire. Si une étape du protocole chronique affecte l’état de santé au point d’atteindre l’un des points limites sans qu’aucune action ne puisse permettre un retour à l’état basal, alors le protocole sera interrompu et l’animal mis à mort selon les modalités éthiques. Avant le début d'étude, les animaux seront habitués à la marche sur le tapis. Concernant l'enregistrement du comportement, la procédure sera arrêtée avant que l'animal ne se fatigue. Pendant la procédure chirurgicale, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constante de leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, pression sanguine, température...). Ceux-ci nous permettent d’apporter la nécessaire hydratation ou de fournir des antiarythmiques en cas de risque de fibrillation ventriculaire. Un défibrillateur est toujours disponible en salle d’opération pour éviter la mort précoce de l’animal durant les tests.

Choix des espèces

Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme le porc a été retenu car (1) les modèles sont bien décrits et caractérisés et constituent donc une référence dans la communauté scientifique ; (2) le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles animaux. De plus, les porcs ont une taille et un volume de cerveau compatibles avec ceux des primates non humains ; et l'anatomie et le développement neurologique du cerveau du porc sont similaires à ceux du cerveau humain. Le cerveau du porc peut ainsi s'adapter à l'imagerie multimodale et à l'installation chirurgicale de plusieurs électrodes, similaires à celles utilisées pour les humains. Les porcs utilisés en étude sont de jeunes animaux, car la craniectomie doit être réalisée chez les miniporcs de moins de 5 mois, période pendant laquelle les sinus ne sont pas encore bien développés.

Trois prises de sang de 15 ml par semaine pendant trois semaines sous anesthésie générale, puis des injections sous-cutanées de cellules tumorales humaines, puis la surveillance de la pousse des tumeurs, puis un transport vers un second établissement pour deux anesthésies de deux heures et l'exérèse. 10 miniporcs vont être utilisés dans ce volet du projet, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, sous immunosuppresseur pendant tout le protocole. Le porteur situe la douleur à l'endroit de la tumeur jusqu'à son retrait, puis sur les cicatrices pendant les 24 heures qui suivent la chirurgie. Il annonce une étude qui "permettra de passer rapidement à des essais cliniques chez l'Homme", quand l'objet immédiat est de calibrer une sonde de détection déjà essayée sur cultures cellulaires et tissus isolés.

Objectifs

Le but de ce projet est de mettre au point/valider des protocoles qui seront utilisés lors d'études cliniques. D’après l’Organisation Mondiale de la Santé, le cancer est une cause majeure de décès dans le monde, 10 millions de décès en 2020. En moyenne, 20 à 50 % des patients opérés dans le cadre de résection tumorale subissent une récidive cancéreuse locale. Ces récidives locales sont principalement dues aux résidus tumoraux qui subsistent dans la plaie opératoire après la chirurgie. Détecter les cellules cancéreuses pendant la résection et garantir des marges nettes signifie assurer l'ablation complète des tissus tumoraux, tout en préservant les tissus sains environnants, afin de ne pas endommager les zones fonctionnelles. L'objectif de notre projet est de valider la détection des tumeurs avec une sonde peropératoire détectant les rayonnements bêta afin d’améliorer la résection tumorale. Plusieurs tumeurs seront implantées chez un même animal dans le but de pouvoir vérifier la précision chirurgicale du dispositif médical, tout en limitant au maximum le nombre d’animaux utilisés. Le dispositif détecte des radiotraceurs bêta in situ précédemment injectés. Ces radiotraceurs, actuellement utilisés pour le diagnostic en imagerie TEP (Tomographie par Émission de Positons) et la thérapie (radiothérapie interne) permettent une détection très spécifique et sensible. Cette technique consiste à utiliser un noyau radioactif entouré d’une matrice et qui a la particularité d’être spécifique à chaque tumeur. Ce nouvel outil chirurgical, sonde de détection des particules β, indépendante du type de cancer, couplée à un outil d’exérèse, permet de guider en temps réel le geste des chirurgiens en localisant les résidus de cancer à extraire tout en préservant les tissus sains environnants. Pour vérifier l'efficacité et calibrer in vivo ce dispositif, nous devons travailler avec un modèle proche de l’homme en termes de tissus et de taille importante tel que le miniporc.

Bénéfices attendus

Cette étude vise à améliorer le traitement chirurgical des cancers. Ces essais in vivo vont permettre de mieux calibrer et affiner l'utilisation d'un dispositif médical qui aide les chirurgiens oncologues à l'exérèse totale des tumeurs. Cette étude permettra de passer rapidement à des essais cliniques chez l'Homme.

Procédures

Etablissement 1 : Les porcs recevront un médicament immunosuppresseur pendant toute la durée du protocole. Trois prises de sang de 15ml chacune seront faite chaque semaine pendant 3 semaines, c'est une intervention rapide de moins de 3 minutes, sous anesthésie générale. Par la suite, ils recevront des injections sous cutanées de cellules tumorales, sous anesthésie, qui durent moins de 10 minutes. Dans les jours qui suivent la pousse des tumeurs est survéillée. Etablissement 2 : Les porcs subissent deux anesthésies générales de 2h chacune pour imagerie médicale et retrait des tumeurs.

Impact sur les animaux

Premier établissement : Les porcs subiront plusieurs anesthésies de courte durée (moins de 15 minutes) pour la réalisation de prises de sang et l’injection de cellules tumorales. Ceci peut provoquer une douleur passagère à l’injection et une confusion temporaire au moment du réveil. Ils seront implantés avec des cellules tumorales qui provoqueront la pousse d’une tumeur sans métastase ou effet paranéoplasique, ce qui va provoquer une gêne mécanique à l’endroit de la tumeur ou une douleur ou inflammation localisée qui durera tout le temps de la présence de la tumeur jusqu’à l’exérèse. Les porcs seront transportés entre les deux établissements, ce qui va provoquer un stress d’une durée maximale d’une heure. Deuxième établissement : : Les porcs subiront deux anesthésie de moyenne durée (environ deux heures pour l’imagerie médicale ). Ceci peut provoquer également une douleur à l’injection des produits anesthésique et une confusion mentale au moment du réveil. Ils subiront aussi une intervention chirurgicale rapide, d’exérèse des tumeurs au cours de la deuxième anesthésie. Ceci peut provoquer une légère douleur à l’induction de l’anesthésie, mais surtout une douleur sur les cicatrices au réveil et pendant le 24h qui suivent la chirurgie.

Devenir

Les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des prélèvements terminaux des tissus pour l'analyse histologique.

Remplacement

Le dispositif médical que nous testons a déjà été essayé sur des cultures cellulaires et des tissus isolés. Il a montré sa sensibilité et son efficacité, mais ll faut désormais sur des tumeurs d'animaux vivants, tel que le Règlement Européen sur les dispositifs médicaux le demande.

Réduction

Le nombre d'animaux est déterminé par le nombre de tumeurs à traiter. Le Règlement Européen 2017/745 demande un minimum de preuves d'efficacité en nombre de traitement. Le produit est considéré efficace s'il fonctionne 10 fois sur chaque tumeur. Nous avons déterminé qu'il est possible d'implanter 6 tumeurs par miniporc à raison de 2 tumeurs de chaque nature par porc. Il faut donc un minimum de 5 porcs pour obtenir les résultats. Au maximum, 10 animaux seront prévus à cause des aléas de mise en place du modèle (1 – étude pilote, 4 - étude expérimentale et 5 – deuxième étude sera réalisée si nécessaire pour confirmer les résultats ou pour évaluer l'efficacité sur d'autres types de cancer). Un nombre d'animaux se trouve réduit au minimum nécessaire pour l'obtention de données suffisamment fiables, afin d’évaluer une nouvelle sonde de détection peropératoire du rayonnement bêta pour la résection de tumeurs en "conditions réelles".

Raffinement

Etablissement utilisateur 1 : Les animaux bénéficient d’une période d’acclimatation de 8 jours avant le début du traitement immunosuppresseur. Tout au long de leur hébergement, ces miniporcs, qui sont assez jeunes à leur arrivée, sont hébergés en groupes, dans des boxes bien plus vastes que ce qui est recommandé par la règlementation, avec des possibilités de se cacher, de jouer, et de fouisser dans la litière pour rechercher leur nourriture, ce qui évite l’ennui. Ils sont suivi par un personnel qui connaît très bien les cochons et enregistre quotidiennement leurs progrès en matière de socialisation. Ils sont récompensés pour leur collaboration après chaque geste invasif et ont un entrainement médical. La ciclosporine est amère, elle est distribuée avec un masqueur de goût pour éviter l’aversion. Les prélèvements sanguins sont faits sous anesthésie. Le suivi des tumeurs est fait par du personnel formé et en cas de signe clinique des traitement antalgique et tout traitement symptômatique est accepté. Toutes les précautions sont prises, en matière d’hygiène pour empêcher les infections intercurrentes consécutives du traitement immunosuppresseur. Etablissement utilisateur 2 : les animaux sont suivis et hébergés dans les mêmes conditions. L’imagerie et la chirurgie d’exérèse sont réalisées sous anesthésie avec une analgésie adaptée. Le suivi post-opératoire tout le lendemain et réalisé par du personnel formé dans un hébergement confortable et chauffé. A chaque phase du protocole, des points limites adaptés permettent d'exclure les animaux avant que des souffrance trop importantes n'apparaissent.

Choix des espèces

Pour ce projet nous avons besoin d’un animal chez qui il est possible de greffer des cellules de tumeur d’origine humaine, pour obtenir des tumeurs d’une taille comparable aux tumeurs des patients humains pour essayer notre dispositif dans des conditions comparables. Le porc a été choisi par qu’il est possible de réaliser ces greffes chez ce modèle et qu’il est de taille suffisante pour supporter la greffe de plusieurs tumeurs. Les porcs utilisés en étude sont les animaux jeunes adultes, leur poids (vers 40- 50kg à l’arrivée en étude) est proche d’un poids humain et permet de travailler avec des doses humaines. Enfin, ce poids est compatible avec une bonne manipulation des animaux par les opérateurs.