Cochons
Evaluation d’une sonde de détection peropératoire du rayonnement bêta pour la résection de tumeurs sur un modèle de miniporc EU 2/2
- Recherche appliquée
- Cancers
- Recherche fondamentale
- Oncologie
Six tumeurs d'origine humaine sont greffées sous la peau d'un même miniporc, sous couvert d'un traitement immunosuppresseur maintenu pendant tout le protocole. 10 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec trois prises de sang de 15 ml par semaine pendant trois semaines, un transport entre deux établissements et deux anesthésies de deux heures pour l'imagerie et l'exérèse. Le porteur décrit des boxes "bien plus vastes que ce qui est recommandé", des animaux qui fouissent, jouent et sont "récompensés pour leur collaboration après chaque geste invasif", tout en indiquant une gêne mécanique ou une douleur qui dure tant que les tumeurs sont présentes. Les cochons sont tués pour des prélèvements terminaux de tissus, l'effectif étant calé sur une exigence réglementaire de dix traitements par tumeur.
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.
Evaluation de l’intérêt d’un Traitement des brûlures par l’association d’un pansement d’alginate et des sécrétions de cellules souches
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
Quatre brûlures infligées sous anesthésie générale, une autogreffe de peau de trois heures deux jours plus tard, puis des changements de pansements sous anesthésie tous les deux à trois jours pendant près d'un mois, avec des biopsies : 10 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Tous sont tués au 28e jour sous anesthésie, pour le prélèvement des greffons, des plaies et de leurs principaux organes. Le pansement testé associe un hémostatique tiré des algues et les sécrétions de cellules souches, en vue d'une étude clinique, et l'équipe choisit des porcs mâles de 10 semaines pour leur peau d'épaisseur proche de celle des humains et un poids d'environ 30 kg qui rend, écrit le porteur, la réalisation des expériences "plus pratique". Après la brûlure, chaque porc est logé seul dans un box accolé aux autres, pour éviter que ses congénères arrachent ses pansements. Deux d'entre eux composent une étude pilote, qui doit aussi, selon le porteur, "entrainer les chirurgiens aux gestes techniques".
Objectifs
Ce projet a pour objectif de développer un nouveau protocole thérapeutique pour la cicatrisation du site donneur de greffe et la prise de greffe en associant un hémostatique cicatrisant issu des algues et une biothérapie à base des sécrétions des cellules souches.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour finalité de développer et de démontrer l'efficacité d’un pansement innovant in vivo, préalable à une étude clinique che l'Homme.
Procédures
Notre projet prévoit l’utilisation de 10 porcs sur une unique procédure expérimentale de 28 jours reproduisant la prise en charge classique des grands brûlés : 1. J0 : sous anesthésie générale quatre brûlures et pose de pansement seront réalisées (45min) 2. J2 : sous nouvelle anesthésie générale, intervention chirurgicale au niveau de la brulure, prélèvement de peau et autogreffe de peau sur les zones brûlées, pose pansement (3h). 3. Sous anesthésie changement de 8 pansements : 4 brûlures + autogreffe et 4 sites donneur tous les 2/3 jours de J2 à J28 (1h). 4. Sous anesthésie et au moment du changement de pansements : biopsies punch sur sites brulés + autogreffe à J11, J14, J18 et prélèvements sanguins à J0, J2, J4, J7, J14, J21, J28 (1h 30). 5- Au 28ème jour l’euthanasie des porcs sous procédure complète d’anesthésie générale (1h).
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux pourraient inclure : •Douleur au site de brûlure •Possibles douleurs, inconfort ou gêne au niveau des sites d’auto-greffe et des sites donneurs de peau après la chirurgie. •Risques de complications chirurgicales telles que l'infection des plaies ou les saignements. •Effets secondaires systémiques liés à l'anesthésie générale et ou aux médicaments administrés pendant les procédures chirurgicales et pour la gestion de la douleur post-opératoire. •Hébergement isolé des animaux au sein d’une même pièce, après la brûlure pour éviter les risques d’arrachement/ grignotage des pansements entre congénères.
Devenir
Au 28ème jour les porcs seront euthanasiés sous procédure complète d’anesthésie générale pour prélèvement des greffons cutanés traités avec les pansements. Les plaies seront excisées/collectées en post-mortem pour des analyses histologiques et les principaux organes ainsi que le sang seront prélevés pour des analyses toxicologiques.
Remplacement
Les effets des produits de sécrétion et du pansement ont été préalablement étudiés sur des modèles cellulaires in vitro. De plus, la cicatrisation cutanée a été évaluée sur un modèle d’exérèse de peau chez la souris et les analyses histologiques montrent un tissu de granulation plus épais à jour 8 des plaies traitées avec la nouvelle compresse par rapport aux souris contrôles. Cependant ce modèle murin présente des limites notamment le processus de cicatrisation qui se réalise par contraction et non par ré-épithélialisation comme chez l’Homme. De plus, s’agissant de plaies chirurgicales, il ne récapitule pas les conditions inflammatoires pathologiques de la brûlure. Ainsi ce projet se propose de passer sur un modèle grand mammifère plus proche de l’Homme afin de mettre en évidence les bénéfices du traitement sur les blessures par brûlure ayant subi une greffe de peau. Le remplacement par d’autres modèles biologiques n’est pas possible ici car seuls les modèles animaux rendent compte de l’ensemble des mécanismes mis en jeu au niveau cutané et systémique pour la cicatrisation.
Réduction
Après une analyse statistique tenant compte de divers facteurs tels que la puissance statistique, la variabilité attendue des résultats et les objectifs spécifiques de l'étude, nous avons déterminé qu'un groupe de 8 porcs serait suffisant pour obtenir des résultats significatifs et fiables tout en minimisant le nombre d'animaux utilisés, conformément aux principes de la Stratégie de Remplacement, de Réduction et de Raffinement (3R). En plus des 8 porcs, nous avons prévu 2 animaux (10 porcs au total) pour une première partie procédure servant d’étude pilote. Elle aura pour objectif d’évaluer la faisabilité de l’expérience, d’entrainer les chirurgiens aux gestes techniques et de préciser les temps de suivi et d’analyse pour apprécier les capacités de prise de greffe et de cicatrisation après traitement. Si ce groupe pilote montre des résultats satisfaisants, la totalité des 10 animaux ne sera pas utilisée, mais seuls 8 animaux seront utilisés. Le nombre d'animaux a été réduit au maximum en considérant que chaque animal est son propre contrôle.
Raffinement
Une attention particulière sera portée au raffinement dans l’hébergement et dans la prise en compte des souffrances de l’animal. La température de la pièce sera maintenue à la même température que chez l’éleveur et l’alimentation sera poursuivie telle que chez l’éleveur de façon établir une continuité et diminue le stress thermique et alimentaire. Une alimentation humidifiée sera apportée aux animaux douloureux pour faciliter la prise alimentaire. De plus une attention particulière sera apportée au confort digestif des animaux par apport d’argile blanche et de pansement gastrique. La procédure se déroulera sous anesthésie générale et des antalgiques seront utilisés pour diminuer la douleur et apaiser les animaux et ils seront installés sur des tapis chauffants. Les pansements effectués tous les 2 jours se feront également sous sédation, et une évaluation de la douleur sera réalisée chaque jour afin d’optimiser l’analgésie si nécessaire. Il est important de souligner que toutes les nuisances et effets indésirables seront surveillés de près et traités de manière appropriée pour assurer le bien-être et le confort des animaux participant à l'étude. Enrichissement du milieu : Enrichissement diversifié et en rotation (jouets, luzerne compactée pour fouissage…) seront à disposition pendant toute la phase d’expérimentation, conformément aux moyens disponibles dans l’animalerie. Les animaux seront hébergés collectivement pendant la phase d’adaptation. Après début de la phase expérimentale à proprement parler, les animaux seront séparés pour permettre le déroulement des expérimentations dans de bonnes conditions. Un hébergement collectif n’est pas possible durant cette phase à cause des risques d’arrachement des pansements avec des comportements de grignotage des pansements entre congénères. Les porcs seront cependant hébergés au sein d’une même pièce, dans des boxes accolés avec contact olfactif, visuel et auditif.
Choix des espèces
Nous utiliserons des porcs mâles âgés de 10 semaines, car à cet âge, leur peau a une épaisseur similaire à celle des humains, ce qui facilite la comparaison des résultats. De plus, leur poids autour de 30 kg, rend la réalisation des expériences plus pratique. Ce modèle porcin partage de nombreuses similitudes anatomiques et physiologiques avec les humains. Par exemple, la peau des porcs a une épaisseur et une distribution des vaisseaux sanguins similaires à celle des humains. Ces caractéristiques font du porc un choix idéal pour étudier l'efficacité de notre nouveau pansement sur la cicatrisation après des brûlures, car il se rapproche davantage de la situation clinique chez l'homme.
Développement de la thermométrie ultrasonore en vue des traitements par ultrasons focalisés à haute intensité des tumeurs cancéreuses
- Recherche appliquée
- Cancers
12 cochons de 40 kg vont être anesthésiés quatre heures durant, l'abdomen ouvert, et tués avant tout réveil. Une sonde à ultrasons est mise en contact direct avec le foie, le pancréas et la rate, puis chauffe les tissus jusqu'à provoquer une nécrose locale, l'objectif étant de valider un thermomètre pour les traitements par ultrasons focalisés. Le porteur qualifie ces traitements d'indolores et situe le risque du côté de l'anesthésie et des troubles du rythme cardiaque. Le développement du dispositif a été mené par simulation informatique, essais in vitro et essai sur cadavre de porc, mais il affirme qu'une vérification in vivo reste "indispensable" parce que la circulation sanguine modifie la température des tissus.
Objectifs
La destruction de tumeur par application d’ultrasons focalisés existe depuis les années 80 et est largement utilisée pour le cancer de la prostate par exemple. Ce projet vise à créer une technique de vérification du traitement par ultrason de haute intensité utilisé pour détruire les tumeurs cancéreuses. Ce traitement fait augmenter la température localement pour tuer les cellules cancéreuses. Cette technique permettra de vérifier que la température est suffisamment élevée dans la zone ciblée pour s’assurer de l’efficacité du traitement.
Bénéfices attendus
En cas de succès, les résultats de ce projet permettront un contrôle sûr du ciblage et de l’avancement d’un traitement des tumeurs par ultrasons et de l’étendu de la zone traitée. Il permettra à moyen terme d’être implémenté sur les traitements déjà réalisés en clinique ou en cours de développement (traitement du cancer de la prostate, des tumeurs pancréatiques ou des métastases hépatiques par exemple). Ainsi, ces traitements pourront être améliorés de manière à éviter les surtraitements, améliorer leur sécurité et à s’assurer en temps réel de la destruction complète de la tumeur. Cela devra permettre une amélioration globale de leur efficacité et d’ouvrir la voie à des traitements de nouvelle génération.
Procédures
Une anesthésie avec une injection dans le muscle de la cuisse de quatre heures aura lieu (45 min de préparation de l’animal, 10 minutes pour l’ouverture de l’abdomen, trois heures pour les positionnements de la sonde, les mesures). Lors de cette anesthésie une chirurgie sera pratiquée : une ouverture de l’abdomen pour mettre la sonde en contact avec des organes (foie, pancréas, rate, ). Ces interventions sont réalisées dans le cadre de procédures sans réveil.
Impact sur les animaux
Au moment de la prémédication, certains porcs sont stressés. Lors des chirurgies, des troubles du rythme cardiaque pourraient être observés à cause d’hémorragie (très peu probable) ou à cause de mauvaises réactions médicamenteuses. Les traitements ultrasonores envisagés dans le pancréas, dans le foie et la rate sont indolores et génèrent une nécrose de coagulation locale mais sans générer de lésion des tissus avoisinants.
Devenir
Les animaux seront mis à mort car les organes seront prélevés pour des tests ex vivo.
Remplacement
Toute la partie développement du système de monitoring de la température a été effectuée grâce à des simulations informatiques et des essais in vitro. Cependant, l’hémodynamique de la perfusion qui n’est pas possible de recréer in vitro ou ex vivo actuellement, a un effet important sur la température des tissus. Il est donc indispensable de vérifier le dispositif in vivo.
Réduction
Un essai sur cadavre de porc a permis d’affiner la stratégie de positionnement de la sonde avant d’avoir recours à des animaux vivants. Il est possible d’effectuer 3 traitements (sites) sur le foie, 1 sur le pancréas et plusieurs sur la rate. Les organes d’intérêt étant le foie et le pancréas (car organes touchés par le cancer), le nombre d’animaux a été déterminé sur la possibilité de lésions de ceux-ci. Ce projet ne nécessite pas d’étude statistique car c’est une preuve de concept. Les dates de réalisation des procédures expérimentales seront décalées dans le temps pour améliorer le dispositif si nécessaire. La procédure sera arrêtée dès que l’objectif sera atteint.
Raffinement
Une analgésie est appliquée en combiné avec l’anesthésie. L’anesthésie est réalisée via un prolongateur ce qui évite d’avoir à effectuer une contention de l’animal. Outre la mise à disposition d’objets à mâchouiller et d’un ballon, les techniciens animaliers disposent d’un temps de jeu, d’échange avec les porcs, leur mettent à disposition des friandises dans la litière pour qu’ils puissent exprimer leur comportement naturel de fouissage. Ils sont régulièrement sortis de leur box pour pouvoir courir dans un plus grand espace de l’animalerie. Lors de l’ouverture de l’abdomen, une combinaison d’anesthésique et d’analgésique sera administrée en intraveineux. Des points limites détaillés et clairs sont définis.
Choix des espèces
La taille du porc permet l’utilisation de dispositif médicaux adapté à l’homme ce qui est le cas ici. Les porcs pèseront 40 kg, ce qui correspond à une taille suffisante par rapport à la taille de la sonde qui est prévue pour l’homme.
Biopsies d’oreilles chez le porcelet pour identifier génétiquement les animaux
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
Une pince prélève un fragment de cartilage dans l'oreille de 7 500 porcelets, le jour de leur naissance, juste après la pose de la boucle d'identification réglementaire. Ces procédures sont classées en souffrance légère, les porcelets sont tous maintenus en vie et élevés ensuite en agriculture biologique, et 750 d'entre eux sont réutilisés dans d'autres projets. Tous les porcelets nés dans la station sont biopsiés, environ 1 500 par an pendant cinq ans, les échantillons étant stockés pour des analyses parfois réalisées bien après la mort de l'animal. Le porteur décrit l'oreille comme "pas ou très peu innervée" et présente la biopsie comme un raffinement par rapport à la prise de sang ou à la coupe de la queue, tout en reconnaissant un inconfort, "voire une douleur momentanée et légère".
Objectifs
Prélever et stocker de l’ADN des animaux expérimentaux est un enjeu prioritaire pour une station expérimentale en génétique animale Les projets de génétique et génomique nécessitent l'accès à des échantillons d'ADN pour vérifier les paternités d'une part , mettre en relation les caractéristiques mesurées sur les animaux et leurs caractéristiques génétiques. L'accès à la molécule d'ADN, véritable carte d'identité de l'animal, requiert un prélèvement de tissu puisque la molécule d'ADN se trouve dans chaque noyau de chaque cellule de l'animal. Actuellement nous prélevons du sang pour obtenir de l’ADN. Ici nous proposons une alternative de Raffinement via le prélèvement d'un échantillon d'oreille qui est moins invasif (l'oreille n'est pas ou très peu innervée car il s'agit principalement de cartilage) et qui requiert une très courte contention de l'animal. La technologie actuelle ne permet pas un prélèvement lors du bouclage d’identification réglementaire. Il s’agit donc d’utiliser une pince commercialisée pour les éleveurs et adaptée au porc, qui permet une micro biopsie et le stockage immédiat dans le tube de conservation; nous souhaitons généraliser son utilisation. Ce processus, déjà mis en place dans d'autres espèces d'élevage, permettra ainsi de récupérer des échantillons d'ADN dans le respect des règles de bien-être animal . Après la biopsie, les porcelets retrouvent leurs mères pour être élevés dans un élevage conduit en Agriculture biologique.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de collecter pour conserver de l’ADN en limitant la contention. La biopsie et le prélèvement sont instantanés, aussi rapide que le bouclage. Ils exigent une contention minimale, à l’inverse prise de sang ou coupe de queue nécessitent une contention de plusieurs secondes.
Procédures
Tous les porcelets vigiles seront soumis à une biopsie de cartilage, à la suite de l'identification réglementaire à un jour d'âge. cette biopsie est immédiate , elle dure moins d' une seconde.
Impact sur les animaux
Un inconfort lors de la biopsie , voire une douleur momentanée et légère est possible.
Devenir
Tous les porcelets sont maintenus en vie suite à la biopsie puis élevés en conditions d'élevage biologique. 750 d'entre eux seront réutilisés dans des projets sans lien avec la biopsie.
Remplacement
Nous ne pouvons remplacer l’objet étant de réaliser des prélèvements de cartilage auriculaire chez le porc afin d’obtenir une identification génétique des animaux.
Réduction
Tous les porcs qui naissent sont prélevés et l’échantillon est stocké pour des analyses ultérieures parfois bien après la mort de l’animal . En moyenne 1500 porcelets naissent par an, sur la durée du projet de 5 ans, 7500 biopsies seront réalisées
Raffinement
Le protocole en lui-même est un raffinement des pratiques d’élevage , la biopsie est une alternative à la caudectomie ou à la prise de sang.Ce protocole sera mené dans un dispositif biologique où les surfaces d’hébergement sont doublées par rapport à la réglementation élevage. Les animaux sont hébergés sur de larges litières de paille et ont accès à des jardins d'hiver (courettes partiellement découvertes). Les surfaces d’élevage de 2,3 mètre carré minimum par porc en croissance sont supérieures à celles exigées en expérimentation animale. Les porcs sont alimentés et abreuvés à volonté. Les porcs sont surveillés quotidiennement (enregistrement quotidien sur application dédiée selon les principes d'un bon environnement, d'une bonne alimentation, d'une bonne santé et d'un bon comportement) et des mesures décidées en amont sont prises en cas d'atteintes des points limites liés à la biopsie.
Choix des espèces
Le projet vise à collecter des échantillons pour extraction d’ADN de nos porcs nés en station expérimentale Les prélèvements seront effectués à la naissance, jusqu’à 24 heure d’âge, immédiatement après l’identification réglementaire. Ils sont déjà manipulés à ce moment là.
Evaluation d’un élément d’essai dans une étude pré-clinique de pharmacocinétique, de pharmacodynamie ou de toxicité
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Rats : 1800
Cochons d'Inde : 120
Lapins : 120
Chiens : 240
Furets : 180
Cochons : 120
Les protocoles suivent ici la commande d'un donneur d'ordre, chaque étude fixant l'espèce, les doses et la durée selon le candidat médicament à enregistrer. 1 800 souris, 1 800 rats, 240 chiens, 180 furets, 120 cobayes, 120 lapins et 120 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils reçoivent des administrations une à trois fois par jour pendant un à 91 jours, subissent jusqu'à huit prélèvements sanguins le premier jour pour les non-rongeurs, et parfois une chirurgie de quinze à soixante minutes pour implanter un cathéter ou une micro-pompe. Les animaux ayant reçu une substance toxique ou atteint les points limites sont tués, les autres réutilisés, et c'est le vétérinaire qui décide si un chien ou un furet peut être replacé, selon le nombre et la sévérité des procédures qu'il a déjà subies.
Objectifs
L’objectif du projet est d’étudier la pharmacocinétique, la bio-distribution ou la toxicité de candidat médicaments. Les résultats de ces études sont indispensables pour la mise sur le marché de nouveaux médicaments et pour la réalisation des autres études précliniques dans de bonnes conditions. En maitrisant la pharmacocinétique, il est possible de choisir des doses efficaces qui ne présentent pas ou le moins possible d’effets délétères sur l’animal. L’intérêt sociétale est majeur puisqu’il s’agit de prérequis réglementaires pour l’enregistrement de nouveaux médicaments.
Bénéfices attendus
Les études de pharmacocinétique et de toxicité permettent de cibler les doses du candidat médicament appliquées dans les études de pharmacologie préclinique, de manière à déterminer les temps de pré-traitement, la durée de vie, les doses présentant le plus d'efficacité et le moins d'effets secondaires... Mais aussi à évaluer leur distribution dans, et/ou leur potentielle toxicité sur différents organes. Ils sont donc nécessaires pour 1/réduire le nombre d'animaux utilisés en expérimentation animale en ciblant au mieux les doses et temps de pré-traitement pour les études d'efficacité par exemple dans des modèles de pathologie, et 2/apporter des données pré-cliniques préalables aux études cliniques et à la mise sur le marché des médicaments.
Procédures
Les animaux sont soumis à des administrations d'éléments d'essai par diverses voies, de manière unique (de l'ordre de 1 à 60 secondes) ou répétée à diverses fréquences (1 à 3 fois par jour, pendant 1 à 91 jours), à l'état vigile ou sous anesthésie générale. A l'administration d'un élément d'essai peuvent s'ajouter des prélèvements de fluides biologiques, de manière unique (de l'ordre de quelques secondes à plusieurs minutes par prélèvement) ou répétée à diverses fréquences (1 à 8 fois par jour, sur une durée de 1 jour à plusieurs mois). Ces prélèvements sont réalisés sur animal vigile ou anesthésié. Chez le rongeur, un maximum de 7 prélèvements sanguins peut être réalisé le 1er jour, 1 ou 2 les jours suivants, puis 1 prélèvement par semaine pendant plusieurs semaines ou mois. Chez le non-rongeur, un maximum de 8 prélèvements sanguins peut être réalisé le 1er jour, 2 les quatre jours suivants, puis 1 prélèvement par semaine pendant plusieurs semaines ou mois. Dans le cas d'administrations répétées ou par perfusion, ou de prélèvements sanguins répétés, d'une chirurgie (implantation de cathéter veineux ou autre dispositif de type micro-pompe ou système d'accès vasculaire, ou prélèvement de tissus d'intérêt) peut être pratiquée sur les animaux, quelques jours avant le début des administrations ou des prélèvements, ou en fin d'étude. Ce type de procédure chirugicale dure entre 15 et 60 minutes par animal.
Impact sur les animaux
Quelques nuisances peuvent être causées par certaines procédures: par exemple, un stress provoqué par les administrations, des prélèvements divers ou à l'isolement (le cas échéant), une potentielle douleur post-opératoire (après chirurgie d'implantation de cathéter veineux ou autre dispositif) ou une gêne causée par le volume occupé par un dispositif implanté en sous-cutané.
Devenir
Pour les 7 procédures décrites dans ce projet, tous les animaux, de toute espèce, soumis à un prélèvement terminal et/ou ayant reçu un élément d'essai toxique (atteinte des points limites) ou une substance dont les effets à long terme sont potentiellement néfastes, sont euthanasiés. Les animaux gardés en vie, et potentiellement réutilisés, sont ceux qui ont reçu un traitement dont les effets à long terme sont connus pour être non-néfastes. La réutilisation des animaux (toute espèce) est soumise à l’approbation du vétérinaire, celle-ci est privilégiée pour contribuer à la réduction du nombre d'animaux utilisés en expérimentation animale. La décision de replacer un chien ou un furet est prise par le vétérinaire, en fonction du nombre et de la sévérité des procédures subies par l'animal, et éventuellement de son age.
Remplacement
Les techniques, décrites et validées dans ce projet, sont utilisées dans divers modèles animaux qui ne peuvent pas être remplacés par des méthodes alternatives car ils impliquent l’observation des effets de substances pharmacologiques sur le comportement, la biologie clinique, le système immunitaire, les paramètres physiologiques, le métabolisme ou l’interaction entre différents organes ou systèmes, ou l'étude vise à évaluer la distribution d'une substance pharmacologique dans l'organisme vivant, dans son intégralité. Selon les espèces, le métabolisme est différent. Selon le stade d’avancement du projet ou selon le type de composé, il peut être nécessaire d’effectuer ces études sur les espèces suivantes : rats, souris, cobayes, lapins, chiens, furets, porcs. Ces techniques nécessitent l’utilisation d'animaux de laboratoire et ne peuvent être efficacement remplacées par des méthodes alternatives.
Réduction
Ce projet s'intègre dans un objectif de Réduction du nombre d'animaux utilisé en expérimentation animale. En effet, il permet de sélectionner dans des groupes réduits, les doses et les temps de pré-traitement les plus efficaces (et d'éliminer les doses sub-efficaces et/ou présentant trop d'effets délétères) avant les études pré-cliniques d'efficacité ou de sécurité, permettant, ainsi, de réduire de manière importante le nombre d'animaux utilisé dans d'autres modèles d'études précliniques (modèle de pathologie, tests comportementaux et/ou physiologiques...). Dans le but de réduire le nombre d’animaux, certains animaux peuvent être réutilisés après accord du vétérinaire. Le nombre d'animaux utilisé pour chaque étude est réduit au strict minimum, de manière à permettre une interprétation correcte et objective des résultats, évitant ainsi une répétition des études. Le nombre d’animaux sera déterminé en fonction des procédures secondaires qui seront ensuite réalisées sur les animaux ou selon les lignes directrices de l’OCDE dans le cas des études de toxicité. Ce projet, d’une durée de 3 ans, couvrirait un maximum de 36 études chez le rat, 18 chez la souris, 6 chez le cobaye, 9 chez le furet, 6 chez le lapin, 12 chez le chien et 6 chez le porc, en considérant qu’une étude correspond à une procédure expérimentale. De plus, la formation du personnel technique permettra de réduire au minimum le nombre d’animaux utilisé (limitation du nombre d’animaux surnuméraires et de l'euthanasie prématurée des animaux).
Raffinement
Dans le cadre du projet, les mesures de raffinement qui s'intègrent dans la règle des 3Rs, vont consister en un suivi des points limites permettant de sacrifier précocement tout animal présentant des signes de douleur, de souffrance ou d'angoisse (incluant une surveillance de l'aspect général, un suivi de poids, l'état d'hydratation, les tremblements, la respiration, etc...), ainsi qu'en une limitation de l'effectif au strict nécessaire. De plus, les animaux sont manipulés fréquemment par des techniciens formés et attentifs et suivis par le vétérinaire. Il est également mis en place un enrichissement complet dans leur hébergement, sous la forme de litière, objet de nidification, objet à ronger ou à mastiquer, présence de congénères. Prises dans leur ensemble, ces mesures tendent à limiter la variabilité des données. Lorsque nécessaire, les animaux sont anesthésiés et analgésiés. Le programme d’anesthésie et d’analgésie est défini par un vétérinaire, afin de réduire au maximum toute douleur ou sensation de souffrance. De la même manière, lorsque les protocoles l’exigent, les chirurgies sont raffinées au maximum, en mettant à disposition des animaux, de l’oxygène ou air ambiant à concentration ajustable, des tapis chauffants, des lampes chauffantes et de soins post-opératoires complets. Enfin, lorsque nécessaire (e.g. en cas de prélèvements sanguins importants), une réhydratation des animaux est prévue.
Choix des espèces
La distribution d'une substance ou ses effets sur la biologie clinique chez l'animal de laboratoire sont prédictifs de ce qui peut se produire en clinique. Par ailleurs, l'innocuité d'une substance ainsi que sa cinétique doivent être évaluées chez une espèce rongeur et une espèce non-rongeur (Réf. ICH M3(R2)). Le choix de l’espèce est propre à chaque étude et justifié par le donneur d’ordre, en fonction de la substance à tester, de son mécanisme d’action, de l’éventuelle disponibilité de données préliminaires issues de tests de pharmacocinétique ou d’innocuité, préalablement réalisés, ce peut être aussi en fonction des similitudes avec l’homme concernant des voies métaboliques précises ou un système physiologique cible. Principalement rongeurs (rats, souris, cobayes) sevrés, âge variant entre 3 semaines et 2 ans, conformément aux données historiques et à la bibliographie scientifique (par exemple, lignes directrices OCDE 420). Ces procédures décrites dans ce projet peuvent être utilisées de façon longitudinale sur des rongeurs depuis l'âge de sevrage jusqu'à l'âge adulte. Lapins, furets, chiens et cochons adultes conformément aux données historiques et à la bibliographie scientifique (par exemple, lignes directrices OCDE 409).
Comparaison de plusieurs méthodes de préservation des greffons cardiaques après explantation chez un modèle porcin, avec ou sans pré-traitement à la colchicine.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Aucun porc n'est réveillé, le protocole exigeant le prélèvement du cœur. 42 porcs de trois mois vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie profonde, tués par l'injection d'une solution froide et riche en potassium qui ralentit puis arrête leur cœur, après ouverture du thorax. Le cœur prélevé est ensuite conservé soit au froid statique à 4 °C, soit sous machine de perfusion oxygénée, avec ou sans prétraitement à la colchicine, pour comparer les lésions inflammatoires de la microcirculation. Le porteur écrit qu'en dehors du stress de la prémédication aucune nuisance supplémentaire n'est prévue, et annonce que la technique pourra être utilisée en médecine humaine si la démonstration aboutit.
Objectifs
La transplantation cardiaque reste la méthode de référence du traitement de l’insuffisance cardiaque avancée mais souffre de pénurie de greffons. Les méthodes de conservation des greffons au moment de l’explantation sont primordiales pour éviter le développement de lésions inflammatoires au niveau de la microcirculation. En effet, ces lésions sont en partie responsables de la défaillance primaire du greffon cardiaque transplanté, responsable d’une mortalité non négligeable en clinique humaine. Dans le cadre de notre projet sur un modèle de gros animal, nous avons deux objectifs : 1) comparer plusieurs méthodes et montrer que la conservation du greffon cardiaque sous machine de perfusion oxygénée induit moins de phénomènes inflammatoires que le coeur explanté et conservé comme classiquement au froid statique à 4°C ; 2) confirmer que la colchicine, qui possède un effet cardioprotecteur après un évènement coronarien aigu, atténue ces lésions dans les deux modèles de conservation du greffon.
Bénéfices attendus
Pour soigner l'insuffisance cadiaque, les patients nécessitent de greffons préservés le plus longtemps et dans les meilleurs conditions possibles pour éviter des complications pouvant aller jusqu'à la mort. Grâce à ce projet, si nous démontrons d'une part que la préservation du greffon par machine de perfusion ex vivo donne de meilleurs résultats que la conservation froide statique sur les paramètres inflammatoires, et d'autre part que la qualité de préservation se maintient au moins 6 heures, dépassant largement les temps limités d'ischémie froide, alors cette technique pourra être utilisée en médecine humaine. De plus, si nous montrons que la colchicine a un effet protecteur sur les lésions avec les deux méthodes de conservation, alors elle sera un outil supplémentaire pour améliorer la qualité des transplantations.
Procédures
L'animal sera anesthésié profondément avant la réalisation de la chirurgie permettant l'accès au coeur et l'injection d'une solution de cardioplégie destinée à ralentir puis arrêter les battements cardiaques. Dès que le coeur sera arrêté, il sera prélevé et conditionné selon les techniques choisies.
Impact sur les animaux
Le protocole prévoit la mise à mort de l'animal par ralentissement puis arrêt cardiaque par l'injection d'une solution froide et riche en potassium (solution de cardioplégie) nécessitant l'ouverture du thorax. En dehors des contraintes liées à la préparation de l'animal (stress au moment de la prémédication), aucune nuisance supplémentaire n'est prévue puisqu'il s'agit d'une procédure sans réveil, au cours de laquelle la gestion de la douleur et de l'anesthésie seront rigoureusement surveillées.
Devenir
Aucun animal ne sera réveillé, le protocole nécessitant le prélèvement du coeur.
Remplacement
Il n'existe pas à ce jour de modèles alternatifs au modèle animal pour étudier le métabolisme myocardique en conditions physiologiques. Ce métabolisme ne peut actuellement pas être étudié par simulation numérique, ni à partir d'un modèle mathématique. De même, la perfusion d'organes ex vivo reposent sur l'utilisation d'un organe et non d'un tissu ou d'une culture cellulaire (pas d'alternative in silico ou in vitro) ; il est donc nécessaire dans notre approche d’utiliser un coeur prélevé sur un système vivant et battant. Par ailleurs, seul un modèle sur le gros animal permet d'extrapoler facilement les résultats à l'homme dont le système cardiovasculaire est proche sur le plan physiologique et métabolique.
Réduction
Le nombre d'animaux a été calculé afin de pouvoir réaliser les tests de comparaisons statistiques entre les groupes. Nous utiliserons des modèles d'analyse de la variance pour nos analyses statistiques. Au total 42 animaux seront utilisés pour cette étude afin de mettre en évidence une diminution significative entre les groupes. L'analyse statistique sera réalisée avec un logiciel spécialisé.
Raffinement
Une seule procédure expérimentale sans réveil est prévue dans ce protocole. Au delà des conditions règlementaires et habituelles d'hébergement et de respect du bien-être des animaux, la maîtrise des conditions de préparation et d'anesthésie des animaux évitera toute nuisance supplémentaire. La douleur au cours de la procédure sera contrôlée et prévenue par un morphinique avant l'ouverture du thorax. Par la suite, l'injection d'une solution visant à arrêter le coeur (cardioplégie) entraînera la mise à mort sans souffrance de l'animal.
Choix des espèces
Le porc présente une physiologie circulatoire proche de celle de l'Homme (fréquence et débit cardiaque identiques). La modélisation chirurgicale est facilitée par l'usage du gros animal. Cette convergence permet une adaptation optimale de l'espèce aux expérimentations et limitera au minimum le nombre d'animaux testés (moins d'échec technique). Les animaux sont choisis au terme du post-sevrage à l'âge de 3 mois, pour des raisons techniques d'une part (poids entre 35-40 kg) et pour des raisons de coût d'autre part. En effet, à ce stade de développement les diamètres de vaisseaux correspondent à ceux de l’humain et permettent donc de réaliser l'étude dans de bonnes conditions, et de prélèver des quantités suffisantes d'échantillons ex-vivo.
Formation à la pose de cathéter central par technique échoguidée pour la réalisation d’études pharmacocinétiques chez le porc
- Formation professionnelle
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Le premier des trois porcs reste sous anesthésie générale jusqu'à quatre heures, le temps que quatre opérateurs s'exercent à poser des cathéters dans une à trois veines ou artères chacun. Ces 3 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Le projet se présente comme un progrès de raffinement au sens de la directive 2010/63/UE, avec une anesthésie plus courte et un risque infectieux réduit, et le porteur décrit la pose échoguidée comme "très peu invasive" et les prélèvements suivants comme "totalement indolores". Le premier porc est tué à la fin de l'intervention parce que de nombreux vaisseaux y ont été cathétérisés, que l'opération a duré et que l'asepsie n'y est pas complètement maîtrisée, les deux autres au terme de trois semaines, leurs muscles, foie et reins pouvant être récoltés.
Objectifs
Dans le cadre de la directive 2010/63/UE relative à la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques, retranscrit en droit français par le décret no 2013-118 du 1er février 2013, le raffinement des techniques utilisées en expérimentation animale est souligné. Le but de ce projet est d'améliorer la technique de pose de cathéter veineux central ainsi que d'autres voies d'accès sanguines sur 3 porcs, grâce à un appareil d'échographie, pour réaliser par la suite des études de cinétique tout en minimisant au maximum la souffrance pour les animaux. De plus ce projet permettra de former des opérateurs à cette nouvelle technique (4 opérateurs) La 2e partie de ce projet permettra de vérifier le bon maintien des cathéters et de réutiliser deux animaux pour réaliser une cinétique plasmatique comprenant une association d'antibiotiques classiquement utilisée en médecine vétérinaire, notamment dans la filière porcine, pour traiter certaines infections. Cependant les posologies actuelles ne sont pas optimales pour avoir un traitement le plus efficace possible. Cette 2e procédure permettra ainsi de compléter les données déjà obtenues lors d'une précédente saisine afin d’améliorer l’analyse des résultats. Cette 2e procédure permet donc d'optimiser l'usage de 2 de ces 3 porcs, suite à la formation sur la pose des cathéters, par la mise en place d'une cinétique de prélèvement sanguin. La répétition de ces prélèvements confirmera la fonctionnalité des cathéters et le bon maintien des bandages grâce à une évaluation à moyen et long terme.
Bénéfices attendus
Les bénéfices de la mise en place de cette nouvelle technique de cathéter central sont multiples : - réduction de la durée d'anesthésie des animaux (environ 30-45min contre plus de 2h avec la technique chirurgicale) - diminution du risque infectieux car il n'y a pas d'ouverture chirurgicale, le seul geste étant le passage de l'aiguille et du cathéter au niveau du cou. Celui-ci n'étant pas fixé au vaisseau comme lors de la technique précédente, il peut être retiré facilement en cas d'infection. Amélioration globale du bien-être des animaux grâce aux points précédents. Concernant les prélèvements sanguins de l'association d'antibiotique, les données récoltées permettront par la suite de proposer une posologie plus adaptée lorsque le recours à cette association d’antibiotique est nécessaire en élevage agricole.
Procédures
Pour le premier porc, une anesthésie générale sera effectuée afin d'effectuer l'ensemble des poses de cathéter sur chaque site recherché. La durée dépendra du temps d'apprentissage de chaque intervenant en fonction de leur maitrise et de leur expérience mais ne dépassera pas 4 heures. Les 2 porcs restant ayant reçu une pose de cathéter central au niveau de la veine jugulaire externe auront une anesthésie générale d'une durée moyenne de 30-45 min. Le placement du cathéter central de façon écho-guidée, permet de réduire la durée de l'anesthésie et de minimiser le risque infectieux. Cette procédure peut être source de stress et de douleur mais une contention maitrisée suivi d’une anesthésie/analgésie adaptée permettra de réduire au maximum ces désagréments. Une fois le cathéter posé, les prélèvements de sang seront totalement indolores et sans contention particulière, et auront lieu sur une période de 56h. Puis les porcs seront gardés au maximum 2 semaines afin d'évaluer quotidiennement la fonctionnalité des cathéters. Chaque manipulation de contention+gavage ne dure pas plus de quelques minutes. Les animaux seront hébergés durant les deux semaines de prélèvement dans une salle commune avec box individuel disposant de séparation ouverte favorisant les relations sensorielles (contact visuel, contact olfactif et tactile groin à groin) entre chaque animal tout en évitant d’abimer ou détériorer les cathéters.
Impact sur les animaux
La procédure de pose de cathéter sera réalisée sous anesthésie générale et avec des conditions d'asepsie stricte. Une fois le cathéter posé les prélèvements de sang et l'entretien des cathéters seront totalement indolores et donc non générateurs de stress. Il n'est pas attendu d'effet indésirable sauf un éventuel risque d'infection en cas d'erreur d'asepsie et/ou de mauvais entretien des cathéters (risque très faible). Pour éviter tout problèmes respiratoires durant l'anesthésie générale, un contrôle permanent sera effectué par un assistant expérimenté et complété par un monitoring respiratoire. Un tapis chauffant est associé durant l'ensemble des actes chirurgicaux afin de maintenir la température corporelle de l'animal. L'association d'antibiotique utilisée sera une spécialité vétérinaire disponible sur le marché et la dose sera conforme à ce qui est indiquée dans la notice de ce médicament, donc sans effet toxique attendu.
Devenir
Le premier porc sera mis à mort lors de la fin de l'intervention chirurgicale, car beaucoup de vaisseaux sanguins ont été cathétérisé, que l’intervention a été longue, sans une complète maitrise de l’asepsie. Les deux autres porcs seront mis à mort à l’issue des 3 semaines d’expérimentation dans des conditions éthiques, et des tissus d’intérêt (muscle, foie reins) pourront être récoltés.
Remplacement
Un entrainement et une formation avec un expérimentateur aguerri à la technique avec échographe a déjà été effectué pour 2 opérateurs, et d'autres entrainements sur des mannequins/fantômes sont prévus pour maintenir le geste de l'échographe lors de la pose de cathéter. Cependant, il est nécessaire de pratiquer cette technique in vivo sur un faible nombre d'animaux afin d'asseoir les gestes techniques et évaluer l'efficacité de cette méthode tout en maintenant et maitrisant les règles sur poste chirurgicale : asepsie, anesthésie et d'analgésie. De plus la maitrise des bandages ne peut se réaliser que sur animaux vivant. Ce contrôle nécessite une supervision des fixations du bandage sans en gêner l'ensemble de ses mouvements à court terme puis long terme par l'augmentation de la masse corporelle de l'animal. La durabilité de l'ensemble de ces gestes doit être contrôler et évaluer à moyen et long terme. La réalisation de ces contrôles servira à la réalisation d'une cinétique plasmatique d'une combinaison d'antibiotique, procédure qui ne peut pas être remplacée par des méthodes in vitro.
Réduction
Le nombre minimal d'animaux (3 porcs) a été défini pour permettre une manipulation de l'ensemble des opérateurs (4 opérateurs, entre une et 3 veines et ou artères par opérateur). Concernant la cinétique plasmatique, le nombre d'animaux est faible mais complète des données déjà générées. De plus après administration intraveineuse, la variabilité inter-animale est bien moindre que par voie extravasculaire et un nombre suffisant de prélèvements dans le temps seront réalisés. Il n'y aura pas de statistiques réalisées les cinétiques étant descriptives.
Raffinement
Les animaux recevront une pré-anesthésie en intramusculaire puis anesthésie gazeuse initiée avec un masque puis relayée par intubation intratrachéale. Utilisation d'un anesthésique local au niveau du point d'insertion cutané des cathéters. La pose de cathéter sous échographie est très peu invasive et l'ensemble des anesthésiants ont un effet analgésique suffisant pour ce type de procédure. Un anti-inflammatoire sera utilisé en cas de manifestation de douleur de l'animal après la pose des cathéters. Les porcs seront hébergés ensemble lors de la phase d'acclimatation (5-7 jours) puis seront seuls par case (sur caillebotis) après la pose du cathéter afin de limiter les risques d'arrachement. Cependant, les barrières entre cases permettent un contact visuel, olfactif et tactile (groin à groin) entre porc voisin. Des jouets seront mis à disposition : jouets à mâcher en caoutchouc et jouets à mâcher suspendus (de type disque en caoutchouc, chaine) sur support amovible. Les cathéters seront protégés avec un bandage adéquat qui sera vérifié régulièrement et changé s'il est trop souillé. Un suivi-post anesthésie individuel des animaux sera effectué. Les injections et prises de sang seront indolores grâce à la pose des cathéters. Des sessions d’interactions positives sont régulièrement effectuées lors des prélèvements sanguins par des caresses et grattages, ce qui permet d’améliorer le bien-être des animaux.
Choix des espèces
Il s'agit de l'espèce cible utilisée au laboratoire pour les études de cinétique plasmatique. Les porcs auront un stade de 60 jours correspondant à un poid de 20kg à leur arrivée. Les porcs de ce poids sont généralement utilisé dans nos projets de cinétiques. De plus à ce stade, les animaux sont plus facilement manipulables, permettant d’assurer la sécurité des animaux et des opérateurs.
Etude de la transmission aéroportée des virus du Syndrome Dysgénésique et Respiratoire Porcin (SDRP)
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Les porcs qui manifestent des signes cliniques graves sont mis à mort avant le terme prévu. 90 porcs de six semaines vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à la fin pour rechercher des lésions et quantifier le virus dans leurs tissus. Trente d'entre eux reçoivent par voie intranasale un virus du syndrome dysgénésique et respiratoire porcin, puis subissent onze prises de sang et huit écouvillonnages nasaux sur animal vigile, les 54 sentinelles étant exposées à l'air qu'ils respirent. L'enjeu déclaré est la maîtrise d'une infection présente dans plus de 60 % des élevages porcins bretons, décrite d'abord par son impact économique pour la filière.
Objectifs
Le Syndrome Dysgénésique et Respiratoire Porcin (SDRP) est une maladie virale spécifique des suidés, à fort impact économique pour la filière porcine. L’infection par le virus du SDRP (SDRPV) induit des troubles de la reproduction chez les femelles gestantes et des problèmes respiratoires et retards de croissance chez les porcelets. En raison de son caractère immunodépresseur, ce virus favorise les co-infections virales et bactériennes au niveau respiratoire. Le SDRP est une maladie a distribution mondiale qui est particulièrement présente dans les zones à forte densité de production porcine. Ainsi, en France cette infection est présente dans plus de 60% des élevages de porcs en Bretagne. Il existe deux espèces du virus, le SDRPV-1 présent surtout en Europe et le SDRPV-2 présent en Amérique et en Asie. La transmission du virus se produit essentiellement de manière horizontale par contact direct entre un porc infecté et un porc sensible. La transmission verticale peut également se produire de la truie infectée aux fœtus au cours du dernier tiers de gestation. La transmission indirecte du virus peut se produire via du matériel ou des résidus contaminés. La transmission par les bioaérosols a également été démontrée pour les souches de SDRPV-2, avec une transmissibilité d’autant plus importante que la souche de SDRPV-2 est virulente. En ce qui concerne les souches de SDRPV-1, il n’existe quasiment aucune donnée sur la possibilité d’une transmission aéroportée. Cette question est d’autant plus intéressante à explorer que du génome du SDRPV-1 a été détecté dans des bioaérosols collectés dans ou à proximité de fermes infectées par ce virus. Dans ce contexte, l’objectif de cette étude est d’évaluer en conditions expérimentales et sur des porcs d’élevage, la transmission aéroportée de 3 souches de SDRPV-1 de niveau de virulence variable (souche de virulence modérée, souche de faible virulence et souche d’origine vaccinale). Si la transmission aéroportée est démontrée pour au moins une des souches, un système d’assainissement d’air (filtration) sera évalué vis-à-vis de sa capacité à prévenir la transmission aéroportée du SDRPV-1. Etant donné que nous n’avons pas de données sur l’infection expérimentale de porcs d’élevage par la souche de SDRPV-1 de niveau de virulence modéré que nous souhaitons utiliser dans ce projet, nous mettrons en place un pré-essai (procédure n°1) visant à caractériser la virulence de cette souche et ses capacités de transmission directe.
Bénéfices attendus
Ce projet pourrait permettre de démontrer la capacité de transmission aéroportée pour les souches de SDRPV-1 qui est pour le moment seulement suspectée. Si cette transmission aérienne est avérée, elle pourra être prise en compte dans les mesures de prévention et de contrôle du SDRPV mise en place sur le terrain. Par ailleurs, l’évaluation d’un système d’assainissement de l’air par fitration pourrait permettre, s’il donne des résultats satisfaisants, de proposer une solution pour prévenir la transmission aéroportée de ce virus.
Procédures
Les animaux des groupes inoculés (n total = 30) recevront à J0 par voie intranasale du virus du SDRP ; une inoculation intranasale prend moins de 30 secondes par animal. Ces animaux seront soumis à un total de 11 prises de sang et 8 écouvillonnages nasaux sur animal vigile ; ces prélèvements ne durent que quelques dizaines de secondes. Les animaux sentinelles (n total = 54) seront soumis à 11 prises de sang sur animal vigile ; ces prélèvements ne durent que quelques dizaines de secondes. Les animaux contrôle (n = 6) seront soumis à 3 prises de sang sur animal vigile ; ces prélèvements ne durent que quelques dizaines de secondes.
Impact sur les animaux
- Lors des inoculations intranasales de virus, les animaux subiront un stress dû à la contention. Ce stress sera d’environ 30 secondes et son intensité est estimée comme légère. - Suite à l’infection par le virus SDRPV de faible virulence, les animaux développeront une maladie d’intensité légère (fièvre modérée, légère diminution d’activité) qui durera 2 à 3 jours - Suite à l’infection par le virus SDRPV de virulence modérée, les animaux développeront une maladie d’intensité modérée (fièvre, apathie, baisse d’appétit, troubles respiratoires modérés) qui durera 3 à 5 jours - Lors des prélèvements (prise de sang et/ou écouvillons nasaux), les animaux subiront : + un stress dû à la contention. Ce stress sera d’environ 30 secondes et son intensité est estimée comme légère. + une douleur liée au prélèvement. Cette douleur sera d’intensité légère et de courte durée
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure afin d’évaluer la présence de lésions induites par l’infection des différentes souches de SDRPV et de quantifier le virus présent dans différents tissus prélevés lors de l’examen nécroscopique.
Remplacement
Il existe des modèles d’infection in vitro ou bien ex vivo pour le virus du SDRP. Cependant ces modèles ne permettent pas de recréer le processus d’infection tel qu’il se produit à l’échelle de l’animal. Par ailleurs ces modèles ne permettent pas non plus d’évaluer la transmission du virus. Ainsi le recours au modèle animal est-il indispensable. Dans la mesure où seuls les suidés sont sensibles à l’infection par le SDRPV, le modèle porc reste obligatoire.
Réduction
Tous les lots comporteront 6 animaux chacun de façon à avoir une puissance statistique suffisante. Pour l’étude de transmission directe ou indirecte, le nombre de 6 animaux sentinelles permet d’estimer les taux de transmission avec une précision satisfaisante.
Raffinement
Les animaux seront élevés en groupes stables au cours de toute la durée du projet. Ils seront alimentés à volonté et auront accès à discrétion à de l’eau. Le confort thermique des animaux sera assuré par des lampes chauffantes et des plaques de couchage dans les jours qui suivent le sevrage. Les porcs auront à leur disposition des matériaux manipulables (mordilles, boules en matière plastique, tourniquets et tubes à relever et à abaisser) qui seront renouvelés au cours de l’expérimentation). Afin de limiter les contraintes liées aux prélèvements, les écouvillons nasaux seront stoppés à partir de J21 puisqu’après cette date notre expérience montre que le génome du SDRPV n’est plus détecté dans ces prélèvements. Après chaque prélèvement, une récompense type grenadine sera distribuée aux animaux. Si les animaux manifestent des signes cliniques graves (atteinte d’un point limite), ils seront mis à mort après concertation avec les personnes responsables de la mise en œuvre du projet.
Choix des espèces
Le porc est l’espèce cible du SDRPV. Le virus étant spécifique de cette espèce, il n’est pas possible d’utiliser un autre modèle animal. En effet il n’existe pas d’autre modèle animal (ex : modèle murin) sur lequel le virus du SDRP a été adapté A 3 semaines d’âge, les animaux seront sevrés et transférés dans nos installations. Ils seront inoculés à 6 semaines d’âge. Cet âge correspond à la période de post-sevrage, à un moment transitoire où le système immunitaire devient mature, période propice aux infections SDRPV.
Evaluation des effets délétères et compréhension des mécanismes physiopathologiques de l’hyperglycémie observée après arrêt cardiaque sur la fonction neurologique
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Soumis à un arrêt cardiaque provoqué de cinq ou dix minutes puis réanimés, 110 cochons juvéniles de 30 kg vont être utilisés, 30 sans reprise de conscience et 80 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Le porteur annonce pour ces derniers du stress physique ou thermique d'intensité pouvant être élevée, des lésions, une douleur sévère et un isolement, chacun pendant une durée maximale de dix-huit heures. L'objectif déclaré est de vérifier si l'hyperglycémie observée après un arrêt cardiaque aggrave les séquelles neurologiques, et si des corps cétoniques protégeraient mieux le cerveau. La réanimation est interrompue après trente minutes sans reprise de circulation, les cochons qui se réveillent en convulsant sont mis à mort, les autres vingt-quatre heures plus tard pour le prélèvement du cerveau.
Objectifs
La survenue brutale d’un arrêt cardiaque est à l’origine d’environ 40 000 décès chaque année en France. De nombreuses avancées ont été réalisées dans la prise en charge des patients victimes d’arrêt cardiaque au cours de ces dernières années. Cependant, la mortalité reste encore considérable et seulement 5 % des patients réanimés survivent avec une bonne récupération neurologique. Une hyperglycémie est très souvent observée lors de la réanimation après arrêt cardiaque. Elle serait responsable des séquelles neurologiques observées chez les patients. Cependant, ses causes sont aujourd’hui mal comprises. Faire diminuer la glycémie des patients lors de la réanimation permettrait de limiter l’apparition des séquelles neurologiques. L’objectif de ce projet est donc de confirmer le rôle néfaste d’une glycémie trop élevée pendant la réanimation des patients sur l’apparition de séquelles neurologiques. Nous souhaitons également mieux comprendre à quoi est due cette hyperglycémie afin de mieux pouvoir la réguler. Enfin, nous souhaitons évaluer l’intérêt de proposer au cerveau un autre substrat énergétique que le glucose : les corps cétoniques. Les corps cétoniques sont des éléments chimiques fabriqués par l’organisme dans certaines conditions. Ils permettent un meilleur apport énergétique au cerveau que le glucose dans des conditions où l’apport en oxygène est réduit (ce qui est le cas lors d’un arrêt cardiaque). Leur consommation génère également peu de stress oxydant, ce qui permet de préserver la fonction des cellules. Nous pensons ainsi que la consommation par le cerveau de corps cétoniques, au lieu du glucose, serait bénéfique pour les patients lors de la réanimation est permettrait de les protéger de certaines lésions neurologiques. Pour cela, nous utiliserons un modèle porcin, sur lequel nous évaluerons la glycémie et différents paramètres hormonaux impliqués dans la régulation de la glycémie au cours d’arrêt cardiaque de 5 ou 10 minutes. Ces manipulations seront conduites sur des animaux profondément anesthésiés et exposés à un antalgique puissant tout au long de la procédure. Nous procèderons à une évaluation neurologique des animaux pour confirmer l’effet néfaste d’une consommation de glucose trop élevée sur la récupération neurologique et à l’inverse celui bénéfique de la consommation de corps cétoniques. Ce travail se justifie par les applications envisagées chez l’Homme et le bénéfice possible chez les patients réanimés après un arrêt cardiaque.
Bénéfices attendus
Suite à ce projet, nous attendons une meilleure compréhension de l’association entre hyperglycémie et séquelles neurologiques en contexte d’arrêt cardiaque ainsi que des mécanismes physiopathologiques sous-jacents à l’hyperglycémie. L’un des bénéfices attendus est la confirmation de l’hyperglycémie comme cible thérapeutique actionnable dans la prise en charge du syndrome post-arrêt cardiaque. Par conséquent, nous attendons également une réduction des séquelles neurologiques par l’induction d’une consommation cérébrale de corps cétoniques au détriment de celle du glucose.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale et à un arrêt cardio-respiratoire. Des prélèvements sanguins à l'état anesthésié seront réalisés tout le long de la procédure. Les animaux seront mis à mort au terme des 24 heures de suivi après l’arrêt cardiaque.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus après arrêt cardiaque, réanimation et réveil des animaux seront les suivants : - du stress physique et/ou thermique, d'intensité pouvant être élevée, pendant une durée maximale de 18 heures. - des lésions et de la douleur sévère, pendant une durée maximale de 18 heures. - un isolement de l'animal, pendant une durée maximale de 18 heures.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de protocole. Les biopsies réalisées à l'issue du protocole (notamment cerveau) ne sont pas compatibles avec la survie de l'animal.
Remplacement
Notre projet est une étude complexe de physiopathologie intégrée ne pouvant être mimée in vitro (absence de Remplacement possible). L’utilisation des animaux dans le cadre de ce projet est donc nécessaire.
Réduction
Le critère de jugement principal utilisé pour cette étude sera le score neurologique évalué 24h après l’arrêt cardiaque. Afin de montrer une différence de 20 % du score de dysfonction neurologique entre les groupes (hyperglycémique versus « normoglycémique »), il faudra utiliser 14 animaux par groupe. Ce calcul permet d’utiliser le nombre d’animaux le plus faible possible pour conduire le projet présenté.
Raffinement
Dès leur arrivée à l’animalerie, les animaux bénéficieront d’une période de 7 jours d’acclimatation. Ils seront hébergés dans des boxes et bénéficieront d’un enrichissement adapté : copeaux de bois au sol, jouets en plastique… Les animaux seront maintenus sous anesthésie générale pendant toute la procédure d’arrêt cardiaque et de réanimation. Pour les procédures 1 et 3, les animaux seront réveillés et suivis pendant 24 heures après arrêt cardiaque. Une analgésie puissante avec des opiacées sera mise en place, que ce soit pour les procédures avec ou sans réveil. En cas de douleur pendant la procédure chirurgicale (tachycardie, élévation de la pression artérielle notamment), une nouvelle administration d'opiacées sera administrée. La réanimation cardiopulmonaire sera interrompue en cas d’absence de reprise de la circulation spontanée au bout de 30 min. Lors du réveil (le cas échéant), les animaux présentant des troubles de la vigilance avec des convulsions seront mis à mort (point limite). La mise à mort sera réalisée par une administration intraveineuse de pentobarbital après un délai de 24 h, afin d’évaluer les lésions cérébrales.
Choix des espèces
Le Porc est une espèce à haute valeur translationnelle en termes de physiopathologie cardiovasculaire, cérébrale et métabolique, permettant la transposabilité des résultats à l’Homme. Porcs juvéniles de 30 kg car ce poids facilite la manutention de l’animal pour les expérimentations du projet.
Formation à l’endoscopie digestive interventionnelle in vivo sur modèle porcin
- Formation professionnelle
Sept heures d'endoscopie digestive sous anesthésie générale, sans réveil prévu : 20 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout retour à la conscience. Ils arrivent la veille, sont mis à jeun quinze heures, anesthésiés le matin, puis utilisés par des gastroentérologues qui s'exercent à des techniques d'exérèse de lésions du tube digestif. Aucune connaissance nouvelle n'est visée, seulement l'entraînement de praticiens avant leur passage sur des patients. Le choix du cochon tient à son anatomie digestive proche de celle de l'humain et à sa "facilité d'élevage", et le porteur ajoute que les animaux ne pourraient de toute façon pas retourner à leur élevage d'origine pour des raisons sanitaires.
Objectifs
Les progrès réalisés dans le domaine de l’endoscopie digestive interventionnelle thérapeutique en passant par la voie naturelle du tube digestif ont permis de lui accorder une place grandissante dans le traitement curatif des lésions pré-cancéreuses et cancéreuses superficielles du tube digestif. Contrairement à la plupart des techniques chirurgicales utilisées historiquement, les techniques qui seront enseignées dans ce projet permettent un traitement conservateur de l’organe atteint associé le plus souvent à un risque moindre de morbidité/mortalité. L’objectif de ce projet est de former des médecins gastroentérologues à des techniques d’exérèse endoscopique sur modèle vivant de porc. Afin de préparer au mieux cette phase sur animaux vivants, en début de séance, une mise au point orale théorique sera présentée aux participants sous format d’un diaporama power point, de films et d’images concernant la technique et les différents outils utilisés. La mise en place et le recours à ce type de formation est un pré-requis indispensable à la pratique et à la diffusion ce type de technique en clinique pour la prise en charge des patients atteints de lésions précancéreuses et cancéreuses superficielles du tube digestif et la formation théorique ne peut être qu’un préambule à l’acquisition et la maitrise de ces techniques. Le porc, de par ses similarités anatomiques avec l’Homme et sa facilité d’élevage, est le modèle idéal à cet apprentissage.
Bénéfices attendus
L’ensemble des formations du personnel paramédical et médical a conduit la Haute Autorité de Santé dans un rapport précisant la place de la simulation en santé à proposer comme objectif éthique prioritaire l’item : « jamais la première fois sur le patient ». Cette formation permettra aux futurs chirurgiens d'acquérir une expérience pratique solide avant la mise en pratique sur les patients
Procédures
Les animaux subiront une endoscopie digestive sous anesthésie générale, avec la pratique de différentes techniques, pour une durée de 7 heures. Ils seront ensuite euthanasiés, toujours sous anesthésie.
Impact sur les animaux
Les animaux seront sous anesthésie générale tout au long de la procédure. Ils pourront subir un stress au moment de l'induction de l'anesthésie (contention). L'injection par voie intramusculaire peut engendrer un hématome au niveau de la fesse.
Devenir
Il n’y a pas de réveil des animaux, l’euthanasie se déroule sous anesthésie, en fin de procédure. Les chirurgies réalisées en nombre ne permettent pas le réveil des animaux. De plus, pour des raisons sanitaires, les porcs ne peuvent pas retourner à l'élevage d'origine.
Remplacement
La formation à une technique chirurgicale complexe ne peut se faire in fine que sur modèle vivant si nous voulons reproduire exactement les conditions opératoires. La mise en place et le recours à ce type de formation est un pré-requis indispensable à la pratique et à la diffusion ce type de technique en clinique pour la prise en charge des patients atteints de lésions précancéreuses et cancéreuses superficielles du tube digestif et la formation théorique ne peut être qu’un préambule à l’acquisition et la maitrise de ces techniques. Le porc, de par ses similarités anatomiques avec l’Homme et sa facilité d’élevage, est le modèle idéal à cet apprentissage.
Réduction
Il n'y a pas d’étude statistique ici, l’objectif étant purement pédagogique. Afin de réduire le nombre d'animaux nécessaires, les stagiaires travaillent par groupe de deux ou trois pour un même animal. Nous prévoyons 4 animaux par an, soit 20 cochons sur 5 ans.
Raffinement
Pendant toute la durée de leur présence sur la plateforme, les animaux expérimentaux seront maintenus en groupes sociaux (même portée élevée ensemble), dans des cases chauffées et sur paille pour qu'ils puissent fouir et jouer (enrichissement du milieu). Ils seront manipulés dans le calme par des agents expérimentés. Ils arriveront la veille de l’anesthésie, et seront mis à jeun avant l’intervention (15 heures), avec abreuvement adlibitum. Le matin de l'intervention, les animaux sont anesthésiés. Prémédication par voie intramusculaire, puis intubation orotrachéale puis inhalation d’un mélange gazeux d’oxygène vehiculant le gaz anesthésiant pour maintenir l'anesthésie. Un analgésique sera injecté avant le début de la procédure, et renouvelé en début d'après-midi. L'anesthésie est maintenue toute la journée, il n'y a pas de réveil des animaux.
Choix des espèces
Le modèle animal « porc vivant » est adapté à l’expérimentation et à la formation en endoscopie digestive en raison de son anatomie digestive proche de celle de l’homme et de sa taille permettant également une manipulation du matériel endoscopique standard. Ce modèle permet de reproduire des conditions similaires à celles de la pratique de l’endoscopie digestive chez l’homme en pratique clinique. De plus, ce modèle est celui recommandé par les groupes d’experts pour la formation à l’exérèse endoscopique des lésions superficielles du tube digestif telle que la dissection sous-muqueuse. Porcelet de 15 à 30 kgs pour avoir une taille des structures anatomiques similaire à celle observée chez l’Homme.
Evaluation de l’efficacité d’une stratégie de compression des membres sur l’efficacité du massage cardiaque dans un modèle de réanimation cardiopulmonaire chez le porc.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Les porcs qui présentent des convulsions au réveil sont tués, comme ceux dont la circulation sanguine n'a pas repris après trente minutes de réanimation. 27 porcs juvéniles de 30 kg vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués vingt-quatre heures après l'arrêt cardiaque pour examiner leurs lésions cérébrales. Un arrêt cardio-respiratoire leur est provoqué sous chirurgie, puis un massage cardiaque leur est appliqué avec compression des membres et ventilation par un mélange gazeux contenant de l'argon, les survivants étant réveillés et suivis une journée. Le bénéfice annoncé, une réduction des séquelles neurologiques chez les patients réanimés après un arrêt cardiaque, reste au conditionnel, tandis que le raffinement décrit se limite à des copeaux de bois, des jouets en plastique et des antalgiques.
Objectifs
Les états de chocs cardiovasculaires sont fréquents chez les patients réanimés après un arrêt cardiaque extrahospitalier. Le faible débit sanguin durant la réanimation cardiopulmonaire (RCP) aggrave les lésions neurologiques. Le cerveau peut aussi être lésé par la modification des échanges gazeux en oxygène et dioxyde de carbone pendant la réanimation. Dans ce contexte, nous proposons d'évaluer les effets bénéfiques potentiels d'un traitement combinant la compression des membres antérieurs et postérieurs, pour améliorer le flux sanguin dans les organes vitaux, et d’une ventilation avec un mélange gazeux protecteur contenant de l’argon (gaz neuroprotecteur), et des teneurs contrôlées en oxygène et en dioxyde de carbone. Ce mélange gazeux limiterait les conséquences potentielles d’une mauvaise ventilation. La prévention des troubles liées à une oxygénation excessive du sang ou à une trop forte diminution du dioxyde de carbone devrait accroitre l’effet bénéfique de la redistribution sanguine permise par la compression des membres. L'objectif de la présente étude est de renforcer les résultats antérieurs observés avec ce traitement qui a démontré des bénéfices sur la perfusion sanguine cérébrale notamment. Ainsi, nous évaluerons dans un modèle porcin d'arrêt cardiaque l'effet de ce traitement sur les séquelles neurologiques après un arrêt cardiaque par rapport à une réanimation cardiopulmonaire standard (oxygène pur au cours de la RCP puis mélange air/oxygène après la réanimation) et sans compression des membres.
Bénéfices attendus
Dans des travaux antérieurs, l’occlusion des membres antérieurs et postérieurs pendant le massage cardiaque a démontré une amélioration du flux sanguin cérébral et cardiaque pendant la réanimation cardio-pulmonaire. Le bénéfice attendu est donc une réduction des séquelles neurologiques par l’augmentation de la perfusion de ces organes.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale et à un arrêt cardio-respiratoire. Des prélèvements sanguins à l'état anesthésié seront réalisés tout le long de la procédure. Les animaux seront mis à mort au terme des 24 heures de suivi après l’arrêt cardiaque.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les échecs de réanimation sont possibles chez les animaux, puisqu’ils sont soumis à un arrêt cardiaque. En cas d’absence de reprise de la circulation sanguine spontanée au bout de 30 min, la réanimation cardiopulmonaire sera interrompue. Dans le cas où la réanimation cardiopulmonaire a abouti à un succès (reprise de circulation sanguine), les animaux seront réveillés et suivi pendant 24 heures après l’arrêt cardiaque. Un traitement analgésique puissant sera mis en place. Lors du réveil, si un animal présente des signes aiguës d’encéphalopathie anoxique avec des convulsions, ils seront euthanasiés (point limite). Tous les animaux ayant survécu seront euthanasiés après 24 heures suivant l’arrêt cardiaque.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de protocole après 24heures de suivi afin d’évaluer les lésions cérébrales.
Remplacement
L’arrêt cardiaque induit une dysfonction de plusieurs organes après la réanimation. Cette affection impactant différents organes simultanément ne permet donc pas de la reproduire in vitro ou in silico (absence de Remplacement possible). L’étude de médicaments ou dispositif permettant de lutter contre ses séquelles doit se faire in vivo, en utilisant des animaux à des fins scientifiques.
Réduction
Nous envisageons d’inclure un total de 27 animaux. Ce calcul permet à partir de calculs statistiques d’utiliser le nombre d’animaux le plus faible possible pour conduire le projet présenté.
Raffinement
Dès leur arrivée à l’animalerie, les animaux seront hébergés dans des boxes avec des copeaux de bois au sol et enrichissement avec des jouets en plastique. Les animaux recevront des administrations d’antalgiques puissants, tout au long de la procédure
Choix des espèces
Notre choix s’est porté sur l’espèce porcine compte tenu de sa proximité avec l’homme au vu de sa masse corporelle, de son anatomie cardiaque et des valeurs usuelles des paramètres hémodynamiques systémiques et cérébraux. Porcs juvéniles de 30 kg car ce poids facilite la manutention de l’animal pour les expérimentations du projet.
Evaluation de la tolérance locale et de la performance de dispositifs médicaux de type III injectables, après implantation sous-cutanée ou intradermique chez le Rat, le Lapin et le Porc.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Lapins : 50
Cochons : 50
Des dispositifs médicaux injectables, solutions aqueuses plus ou moins visqueuses, sont implantés sous la peau ou dans le derme de rats, de lapins et de porcs pour en évaluer la tolérance locale et la résorption, en vue de leur marquage CE. 300 animaux non-humains, 200 rats, 50 lapins et 50 cochons, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec des injections sous anesthésie générale, des prises de sang possibles jusqu'à une par semaine pendant un mois puis plus espacées, et jusqu'à 20 biopsies de peau sous anesthésie générale chez les porcs. La plupart sont tués pour prélever les sites d'injection, une partie des porcs biopsiés peut être gardée en vue d'une réutilisation, et 10 des 300 animaux non-humains sont déclarés réutilisés. Le porteur écrit que l'emploi de ces espèces est "rendu obligatoire par le règlement Européen", et prévoit aussi des "études non réglementaires".
Objectifs
Le projet a pour objectifs d'obtenir des informations relatives à la tolérance locale de dispositifs médicaux injectables, ainsi qu'au comportement de ces derniers au sein des tissus, notamment en ce qui concerne leur résorption et leur intégration.
Bénéfices attendus
Les projet permettra d'obtenir des données fiables concernant la tolérance, l'intégration et la dégradation des dispositifs médicaux injectables. Il permettra également de répondre aux exigences réglementaires concernant la constitution des dossiers en vue d'une mise sur le marché. Ceci afin d'assurer la sécurité des patients recevant ces produits.ainsi d'assurer la sécurité des patients recevant les produits.
Procédures
Les animaux auront des injections sous anesthésie génér le à J0, pour une durée totale de 5 à 15 minutes/animal. D'autres actes sont envisagés mais non systématiques: Prises de sang: rats sous anesthésie générale 1/semaine maxi pendant 1 mois, puis 1/mois maxi, 30 seconde par acte. Lapins vigiles avec anesthésie locale: 1 fois par semaine maximum pendant 1 mois, puis 1 fois par mois maximum, 1 minute maximum par acte. Porcs: sous anesthésie générale 1/semaine maxi pendant 1 mois, puis 2 fois par mois maximum. Biopsies cutanées chez le Porc: sous anesthésie générale (injection intramusculaire, 30 secondes), maximum 20 biopsies réparties sur la durée de l'étude, durée 15 minutes environ par biopsie.
Impact sur les animaux
Les produits développés sont constitués de produits biocompatiblesen solution aqueuse plus ou moins visqueuse. Il s'agit de composants très bien documentés pour une utilisation chez l'Homme. Ils sont par ailleurs évalués en premier lieu in vitro: les effets néfastes attendus chez l'animal après implantation sont donc mineurs, et constitués majoritairement d'inflammation locale légère à modérée. Dans de rares cas, les implantations intradermiques chez le Lapin peuvent générer des réaction un peu plus fortes, mais restant localisées au niveau du site d'injection.
Devenir
Dans la majorité des cas, les animaux devront être euthanasiés, afin de prélever les sites d'injection à des fins d'analyse. Cependant, chez les porcs, lors d'injections intradermiques, il sera parfois possible de réaliser les prélèvements par biopsie avec un biopsy punch (sous anesthésie générale) et de conserver les animaux en fin d'étude en vue d'une réutilisation.
Remplacement
Les produits étudiés sont d'abord évalués de façon approfondie grâce à des expériences in vitro: culture cellulaire, modèles de peau artificielle, organe isolé. Les essais de tolérance/biocompatibilité in vivo sont indispensables en complément des tests in vitro, lors de la mise au point d'un dispositif médical. En effet, seule l'implantation dans un organisme complet et vivant permettra d'évaluer d'éventuelles réponses immunitaires/inflammatoires ainsi que l'intégration des produits dans les tissus environnants. Par ailleurs, le recours aux animaux est rendu obligatoire par le règlement Européen (UE) 2017/745 tout en suivant la norme ISO 10993, pour l'élaboration des dossiers pour l'obtention d'un marquage CE (équivalent de l'AMM mais pour les dispositifs médicaux) et également demandé pour les dossiers équivalents dans les pays tiers.
Réduction
Le nombre d'animaux à utiliser dans les études réglementaires est imposé par la norme ISO 10993, les préconisations sont donc suivies, sans augmenter inutilement le nombre d'animaux et sans répéter les protocoles. Dans le cas d'études non réglementaires, on veille à n'utiliser que les animaux strictement nécessaires pour l'obtention des résultats voulus, généralement un nombre très inférieur aux exigences réglementaires. La possibilité d'injecter plusieurs produits en différents sites chez un même animal, permet également de réduire le nombre d'animaux utilisés.
Raffinement
Une période d'acclimatation systématique est respectée (durée selon l'espèce animale, mais toujours minimum 1 semaine). Les animaux sont hébergés en groupe et ont accès à un enrichissement spécifique à leur espèce (matériel de nidification pour les rats, blocs/objets à mâcher pour tous les animaux, jouets…). Des points limites, suffisamment prédictifs, permettent de sortir un animal de l’étude en cas d'effet secondaire sévère, ou de mettre en place des traitements pour des réactions locales (application de cicatrisant, administration d'antidouleur) afin que l'animal soit impacté le moins possible. Toues les manipulations des animaux seront réalisées dans un contexte de renforcement positif, basé sur des interactions amicales avec les personnels en charge des soins, afin de permettre des manipulations sans stress et avec un minimum de contraintes. Les actes trop stressants ou douloureux sont effectués sous anesthésie générale: injections à J0, prises de sang chez le Rat, chez le Porc, et biopsies cutanées chez le Porc. Chaque animal bénéficie d’une attention et de soins de qualité pendant les interventions mais aussi en dehors de celles-ci afin d’assurer un bien-être optimal tout au long de la procédure (observation quotidienne et suivi clinique avec pesée minimum une fois par semaine). Quelles que soient les procédures, toute éventuelle douleur est, si nécessaire, rigoureusement contrôlée grâce aux moyens pharmacologiques appropriés (anesthésie/analgésie).
Choix des espèces
Les 3 espèces font parties des espèces préconisées par la norme 10993-6. Le rat et le lapin sont des modèles d'implantation utilisés et maitrisés dans l'établissement utilisateur depuis 2006. Leur taille est suffisante pour permettre l'implantation de plusieurs produits chez un seul animal, l'utilisation de techniques d'imagerie et d'appareils de mesures de paramètres cutanés. Le porc est l’espèce animale se rapprochant anatomiquement le plus de l’Homme ; notamment dans la structure de la peau (couche cornée et ratio derme/épiderme équivalent). Cette similitude permet d'évaluer avec une plus grande certitude l’effet attendu en clinique. Sa taille, plus importante, permet également l'implantation de plus de produits chez un seul animal, permettant alors de réduire le nombre d'animaux utilisé. Ces modèles sont des modèles de choix (nombreuses données dans la littérature). Leurs comportements sont bien connus, ce qui permet de détecter facilement tout signe de douleur et/ou de mal-être. Les rats utilisés seront de jeunes adultes, environ 300g (=en fin de croissance, paramètres physiologiques stables). Les lapins seront âgés d'environ 14 semaines, soit environ 3.5kg (= présence d'un derme suffisamment épais pour que l'implantation intradermique des produits ne génère pas une contrainte mécanique trop importante). Les porcs utilisés seront de jeunes adultes. En effet, leur taille doit permettre un hébergement en animalerie conventionnelle dans de bonnes conditions. D’autre part, leur poids de 35kg à 70kg permettra de travailler sur des structures épidermiques, comparable à celles de l'homme (couche cornée et ratio derme/épiderme équivalent) ; indispensable pour reproduire les conditions attendues en clinique.