Cochons
Pharmacocinétique de l’amoxicilline, de la tilmicosine et de la tylosine administrées via l’eau de boisson chez le porcelet
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Pour mesurer ce qui arrive réellement dans le sang quand un antibiotique est dilué dans l'eau de boisson, 612 porcelets vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Répartis en trois groupes de 204, ils reçoivent de l'amoxicilline, de la tilmicosine ou de la tylosine pendant 72 heures, puis subissent jusqu'à quatre prises de sang sous contention, une par jour pendant quatre jours. Le porteur ramène les nuisances à la contention et à la ponction. Aucun animal n'est tué au titre du projet, les 612 porcelets étant rendus à la filière d'élevage pour y poursuivre ce que le porteur appelle leur cycle.
Objectifs
La diminution d'efficacité des antibiotiques, du fait des résistances bacteriennes qui se développent, oblige à mieux utiliser les antibiotiques, notamment en administrant des doses optimales, c'est à dire suffisantes pour permettre la guérison sans contribuer à une surconsommation abusive des antibiotiques en médecine vétérinaire. Pour ajuster les doses, il faut connaitre les concentrations qui arrivent sur le site infectieux après administration par voie orale (voie utilisée en élevage, notamment via l'eau de boisson) et donc réaliser des pharmacocinétiques. Au cours d'un précédent projet une étude réalisée en station expérimentale avait montré qu'une administration en continu d'amoxicilline dans l'eau de boisson conduisait à une sous exposition des animaux. Un des leviers d'action pour augmenter l'exposition des animaux à l'antibiotique pourrait être de distribuer la même dose journalière mais sur un temps restreint au moment des pics de consommation d'eau. Deux autres antibiotiques utilisés en post sevrage seront également évalués. Il s'agit de la tilmicosine et de la tylosine. Selon une étude sur les consommations en antibiotiques en élevage de porcs, ces trois antibiotiques (amoxicilline, tilmicosine et tylosine) sont les plus utilisés en post sevrage, ce qui explique notre choix de se porter sur ces trois molécules. Les données préliminaires sur les consommations d'eau obtenues lors d'un précédent projet et les données de la littérature suggèrent qu'il y aurait des pics de consommation d'eau en fin de matinée, début d'après midi et/ou en fin de journée/fin de nuit. Nous comparerons donc les concentrations plasmatiques en amoxicilline, tilmicosine et tylosine retrouvées chez les porcelets après une administration de ces antibiotiques en continu, sur plusieurs temps restreints 10h-16h ou 8h-17h ou 17h-8h. L'objectif de cette étude est de déterminer, en conditions d'élevage, les concentrations plasmatiques en amoxicilline, tilmicosine et tylosine, observables chez le porcelet en post sevrage lorsque l'antibiotique est administré via le circuit d'eau de boisson en continu ou sur un temps restreint.
Bénéfices attendus
Cette étude devrait permettre d'optimiser l'utilisation de traitements antibiotiques via l'eau de boisson et de mieux soigner les animaux malades pour lesquels une des trois molécules étudiées ici serait la solution thérapeutique de première intention.
Procédures
Le projet sera mené sur trois groupes de porcelets à des temps différents, chaque groupe comportant 204 porcelets, soient 612 sur la totalité du projet. Les trois groupes seront traités avec un antibiotique différent administré via l'eau de boisson toutes les 12h ou 24 h, pendant 72h, en fonction des recommandations données dans le RCP (Résumé des Caractéristiques du Produit) de chaque antibiotique. Pour les trois groupes, les 204 porcelets seront hébergés dans 12 cases comportant chacune 17 animaux. Dans toutes les cases, les consommations d'eau individuelles et par case de tous les animaux seront relevées quotidiennement par des compteurs d’eau connectés équipés de lecteur de boucles individuelles de chaque porc. La concentration en antibiotique dans l'eau de boisson sera mesurée au laboratoire suite à un prélèvement d’eau à l’abreuvoir. Des prélèvements sanguins seront réalisés sur tous les porcelets pour déterminer les concentrations plasmatiques en antibiotiques (au maximum 4 prises de sang par animal, 1 prise de sang par jour pendant 4 jours) car une grande variabilité interindividuelle est attendue compte-tenu du fait que les animaux n'ont pas tous le même poids, ne consomment pas tous les mêmes quantités d'eau au même moment, n'ont pas tous le même statut sanitaire, etc.
Impact sur les animaux
LLa contention et la prise de sang constituent une nuisance pour les animaux. La contention et les prises de sang seront réalisées par des personnes agueries au geste pour que leurs durée soit la plus courte possible.
Devenir
Les animaux sont tous gardés en vie à la fin des procédures et continueront leur cycle dans l'élevage.
Remplacement
Il n’est pas possible de remplacer totalement l’utilisation des animaux dans ce projet. En effet, il n’est tout d’abord pas possible de déterminer par d’autres moyens les consommations d’eau des animaux dans des conditions d’élevage. De plus, le devenir d’un médicament dans un organisme (pharmacocinétique) n’est pas prévisible par des études in vitro compte-tenu de la complexité des mécanismes (absorption, métabolisme hépatique, diffusion tissulaire, élimination rénale,...).
Réduction
Pour chaque traitement antibiotique (3 au total) et périodicité de traitement, 51 porcs seront utilisés. A chaque temps de prélèvement nous prélèverons 24 ou 27 porcs car une grande variabilité interindividuelle est attendue compte-tenu du fait que les animaux n'ont pas tous le même poids, ne consomment pas tous les mêmes quantités d'eau au même moment, n'ont pas tous le même statut sanitaire, etc. Des expérimentations menées précedemment en atelier porcin et en engraissement ovin ont montré que ce nombre d'animaux était suffisant mais nécessaire pour bien caractériser la variabilité interindividuelle des concentrations plasmatiques liée à la variabilité de comportement d'abreuvement des animaux.
Raffinement
Les animaux seront hébergés selon des conditions délevage de production classique, afin de rester proche des conditions d’élevage. Cependant, pour éviter tout stress ou douleur à l'animal, la contention des animaux ainsi que les prélèvements seront réalisés par du personnel formé plus particulièrement à la manipulation des porcelets et habitués à la manipulation d'animaux d'élevage (moins d'habituation possible aux manipulations répétées que pour les animaux d'expérimentation). Les animaux ne seront jamais isolés pour éviter tout stress de séparation du groupe.
Choix des espèces
L'objectif du projet est de déterminer les concentrations plasmatiques en antibiotiques atteintes chez le porc après un traitement via l'eau de boisson ainsi que la variabilité interindividuelle existante en terme de consommation d'eau et donc en terme de concentrations plasmatiques en antibiotiques. Pour cela, il est nécessaire d'avoir recours à des animaux dans des conditions d'élevage classiques. Les animaux utilisés seront en post sevrage, période à laquelle les traitements antibiotiques étudiés sont habituellement utilisés en élevage. L'étude sera réalisée 2 à 3 semaines après le sevrage sur des porcs de 15-22 kg.
Etude de la diffusion tissulaire du Meropenem-Vaborbactam, un nouvel antibiotique de la famille des béta-lactamines (Inhibiteurs de béta-lactamases) dans le rein, la prostate, le testicule et le muscle de porc par microdialyse
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Amenés depuis leur élevage situé à moins de cinq kilomètres et anesthésiés dès leur arrivée, 7 cochons sont opérés puis tués avant tout réveil. La chirurgie dure environ deux heures, l'anesthésie environ douze. Les expérimentateurs posent des sondes de microdialyse dans un rein, la prostate, un testicule, une veine abdominale et un muscle, installent un cathéter dans la veine jugulaire et effectuent huit prélèvements sanguins, sur des animaux sains, pour mesurer où diffuse un antibiotique de dernier recours. Le porteur retient le porc parce que c'est l'espèce anatomiquement la plus proche de l'humain, avec un rein et une prostate de taille comparable vers 80 kg.
Objectifs
L’objectif du projet est d’étudier la distribution tissulaire rénale, prostatique et testiculaire du méropénème-vaborbactam (béta-lactamines-inhibiteurs de béta-lactamases) chez le porc par microdialyse en mesurant les concentrations libres rénales, prostatiques, testiculaires et musculaires obtenues par microdialyse, le tissu musculaire ayant été choisi comme tissu contrôle ne présentant pas de barrière physiologique. Des données urinaires, obtenues grâce à des mesures de concentrations par microdialyse dans le bassinet, seront également ajoutées, elles permettront d’obtenir des données d’élimination de l’ATB nécessaires à la création d’un modèle pharmacocinétique physiologique (PBPK) pour l’analyse des données. Ces concentrations tissulaires seront ensuite comparées aux concentrations totales et libres plasmatiques. L'exposition de l'antibiotique dans ces différents fluides et tissus sera caractérisée par le calcul de la surface sous la courbe. Toutefois, ce projet n’est que la première étape du travail et il permet d’obtenir des données pré-cliniques chez l’animal sain afin de pouvoir simuler les concentrations humaines aux sites infectieux potentiels chez l’homme. Une investigation PK chez des animaux infectés couplée à une étude pharmacodynamique est envisagée dans un second temps. Ce projet vise donc à caractériser le comportement pharmacocinétique (PK) de ces molécules au site infectieux potentiel. La diffusion tissulaire des antibiotiques chez l’humain étant difficile à appréhender, la déterminer chez l’animal est un point important pour une meilleure compréhension du comportement des antibiotiques. Cette étude PK chez le porc est une étude incluse dans un projet plus conséquent, visant à étudier la diffusion tissulaire de ces antibiotiques dans plusieurs espèces animales (rat et porc) afin de simuler par modélisation PB/PK les concentrations tissulaires et notamment rénales, prostatiques et testiculaires obtenues chez l’humain lorsque ces antibiotiques sont administrés à des schémas posologiques usuels. Ce projet permettra d’apporter des informations nouvelles sur la PK tissulaire de ces antibiotiques au site d’infection et donc à terme d’optimiser leur utilisation dans le traitement des maladies rénales infectieuses sévères.
Bénéfices attendus
Les concentrations des antibiotiques au site infectieux chez l’humain n’étant pas accessibles, ce projet va permettre d’étudier le comportement pharmacocinétique au site d’infection rénal, prostatique et testiculaire d’un des antibiotiques de dernier recours utilisés dans le traitement des infections urinaires compliquées et résistantes. Cette étude PK chez le porc, associée à une étude identique de la diffusion tissulaire de l’antibiotique chez le rat, actuellement en cours de réalisation au laboratoire, va permettre par des approches de modélisation PB/PK de simuler les concentrations humaines au site infectieux lorsque ces antibiotiques sont administrés à des schémas posologiques usuels. Ce projet permettra une meilleure compréhension de la PK au site d’infection de l’antibiotique et donc à terme une optimisation de la prise en charge des patients.
Procédures
- Anesthésie générale et chirurgie de mise en place de sondes de microdialyse au niveau d'un rein, de la prostate, d'un testicule, d'une veine abdominale et d'un muscle et pose d'un cathéter central à la veine jugulaire : tous les animaux du projet, 1 chirurgie par animal, sur animaux anesthésiés et sous traitement analgésique, durée de la chirurgie : environ 2h, durée de l'anesthésie : environ 12h - Prélèvements de sang : Huit prélèvements sanguins de 1 mL seront réalisés (2 min)
Impact sur les animaux
Lors des anesthésies de longue durée, les animaux peuvent présenter une hypothermie. Afin de la prévenir, les animaux seront installés sur une table avec tapis chauffant. Une couverture chauffante pourra être mise en place, et la salle de chirurgie est également bien chauffée. Leur température est suivie tout au long de la procédure (sonde rectale à demeure) afin de réagir au plus vite. Une hyperthermie maligne en lien avec l'anesthésie générale à l'isoflurane peut exceptionnellement être observée. Elle entrainera l'euthanasie de l'animal. Parmi les complications précoces, citons un risque d'hématome, d'hémorragie lors de la pose du cathéter central veineux dans la jugulaire. Des réactions d’hypersensibilité peuvent être observées lors de l’administration de certains antibiotiques, ces réactions sont souvent ponctuelles et conduisent le plus souvent à l’apparition d’une éruption cutanée.
Devenir
Les animaux à la fin de la procédure seront tous euthanasiés. Les reins seront prélevés à l’issue de la mise à mort.
Remplacement
La diffusion tissulaire des antibiotiques chez l’humain est difficile à étudier, la déterminer chez l’animal est un point important pour une meilleure compréhension du comportement PK de ces antibiotiques. A l’heure actuelle, les modèles in vitro à notre disposition sont très imparfaits et ne permettent pas de mimer les concentrations tissulaires observées chez un être vivant, à la suite d’une administration de substance médicamenteuse, d’où la nécessité d’avoir recours aux animaux. De plus, ces données seront les premières décrivant la distribution de ces nouveaux antibiotiques dans le tissu rénal, prostatique ou testiculaire, permettant une meilleure compréhension de leur PK au site d’infection, ce qui à terme permettra d’envisager l’optimisation de leur utilisation dans le traitement des infections sévères et résistantes.
Réduction
La microdialyse est considérée comme la technique de référence en pharmacocinétique pour l’étude de la distribution tissulaire des médicaments. C’est une technique très puissante puisqu’elle permet de réaliser des prélèvements en continu dans différents fluides ou tissus chez un même animal permettant d’obtenir des données PK riches et ainsi de limiter le nombre d’animaux utilisés et donc la variabilité interindividuelle. De plus, comparativement aux techniques classiques de prélèvements, elle permet de limiter la déperdition de fluides chez des animaux anesthésiés sur du long terme.
Raffinement
Les porcs subiront une procédure sans réveil. Ils arriveront directement de leur site d’élevage au site d'expérimentation (les 2 bâtiments sont distants de moins de 5 km). Les animaux seront transportés dans un véhicule agréé. Le chauffeur est habilité. Pour la procédure, les animaux seront sous anesthésie générale gazeuse (isoflurane) avec une ventilation mécanique assistée et un monitoring des paramètres physiologiques (température, saturation en oxygène, fréquence cardiaque, EtCO2…). Un traitement analgésique sera administré avant même le début de la chirurgie (buprénorphine en IM). Un cathéter artériel sera installé afin de suivre la pression artérielle de l’animal de façon précise. Le suivi de la pression artérielle associé aux suivis des autres paramétres physiologiques nous permettra de définir le point limite qui est : en cas de tension artérielle insuffisamment corrigée par un remplissage vasculaire adapté au Ringer Lactate, une perfusion de noradrénaline sera débutée et adaptée selon la réponse tensionnelle. Les animaux seront manipulés dans le calme et anesthésiés dès leur arrivée.
Choix des espèces
Ce projet s’inscrit dans un projet plus vaste dont l’objectif est de simuler les concentrations rénales humaines obtenues chez des patients après administration de doses usuelles par des approches d’extrapolation inter-espèces utilisant la modélisation PK physiologique (PB/PK) : le porc étant l’espèce présentant le plus de similitudes anatomiques avec l’humain, son utilisation apparait justifiée. Les porcs sont de race Large White. Les animaux seront âgés de 5 à 6 mois environ. A ce stade, les animaux pèsent autour de 80 kg. La taille du rein et de la prostate est proche à ce stade de celle de l’humain.
Chirurgie au laser: sélectivité et monitoring pour un traitement optimal des tumeurs
- Recherche appliquée
- Cancers
Pour valider une technique de destruction des tumeurs du foie et du pancréas par fibre optique laser, 43 cochons de 45 à 60 kg vont être utilisés, 32 dans des procédures menées sous anesthésie sans aucun réveil et 11 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Tous sont tués en fin de protocole pour des analyses anatomopathologiques. Les interventions durent de quatre à huit heures sous anesthésie générale, avec insertion d'aiguilles par voie percutanée ou endoscopique, et cinq contrôles d'imagerie hebdomadaires de trente minutes suivent, chacun sous anesthésie. Le porteur liste parmi les risques l'hyperthermie maligne, la défaillance cardiorespiratoire, l'infection et la douleur, et indique que des points limites permettront d'arrêter l'expérience en cas de souffrance, sans préciser lesquels.
Objectifs
L’objectif de ce projet est l’utilisation du laser pour détruire des tumeurs des tissus mous. L’application clinique visée est le traitement mini-invasif des cancers digestifs, avec un focus particulier sur le pancréas et le foie. La chimiothérapie et la radiothérapie ne suffisent en général pas à la guérison, et elles sont associées à la chirurgie, qui reste encore très intrusive et applicable seulement chez certains les patients. Le laser apporte des avantages non négligeables car il est applicable par voie percutanée et endoscopique, donc beaucoup moins invasif que les chirurgies traditionnelles qui nécessitent des semaines de convalescence. La lumière laser est amenée directement dans l’organe grâce à une fibre optique très fine (
Bénéfices attendus
Le projet vise à développer une nouvelle approche thérapeutique mini-invasive pour lutter contre les cancers de l’appareil digestif avec un focus sur les tumeurs du foie, du pancréas et du rein.
Procédures
Les animaux sont soumis à une chirurgie mini-invasive sous anesthésie générale de 4 à 8 heures, incluant des imageries type scanner/IRM, des insertions d'aiguilles pour traitemnt laser/mesures de température par accès percutané ou endoscopique. Cinq contrôles post opératoires non invasifs de 30 minutes en imagerie IRM/scanner sont réalisés sous anesthésie à un rythme hebdomadaire. Des prises de sang peuvent être réalisées à la faveur des anesthésies pour des bilans biologiques.
Impact sur les animaux
Les nuisances et éventuels effets indésirables pour les animaux sont liés aux actes suivants : - Anesthésie : injection intra-musculaire, risque d’hyperthermie maligne, risque de défaillance cardiorespiratoire - Thérapie laser : réaction inflammatoire, hyperthermie, douleur, infection
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de procédure pour des analyses anatomopathologiques.
Remplacement
Des tests ex vivo préalables ont été mis en œuvre pour déterminer la dosimétrie du laser et les températures maximales associées. Mais les méthodes alternatives ex vivo existantes (simulateurs informatiques, modèles in silico de l’anatomie humaine, organes) ne permettent pas la modélisation intégrale de procédures chirurgicales complexes de façon réaliste. Dans notre cas, elles ne permettent pas de reproduire la réaction de tissus perfusés face à une ablation laser durant laquelle il nous faut mesurer en direct comment la température se disperse dans les tissus adjacents. La circulation sanguine « refroidit » la zone d’ablation et les effets thermiques observés in vivo ne peuvent être fidèlement reproduits sur des organes isolés. Une mise en œuvre sur organisme vivant entier est nécessaire pour parvenir à l’objectif scientifique du projet. Les tests ex vivo restent utiles et seront combinés aux tests in vivo pour optimiser le nombre de capteurs de température à utiliser dans les organes et la distance relative entre ces capteurs et la fibre optique du laser.
Réduction
Le nombre d'animaux a été réduit au mieux pour obtenir des résultats statistiquement significatifs. Les points d'ablation laser et mesures de températures seront répétés en grand nombre sur différents organes dans le cadre d'une procédure sans réveil, afin de réduire les effectifs tout en optimisant le nombre de mesure par individu.
Raffinement
Les porcs sont hébergés en groupe sociaux dans de larges box enrichis de jeux à macher et de balles, ils sont douchés quotidiennement à l’eau tiède et reçoivent une alimentation adaptée à leurs besoins physiologiques. Les conditions d’ambiances sont contrôlées et la température est maintenue entre 18 et 24°C. Une période d’acclimatation de quelques jours permet aux animaux de s’habituer à leur environnement et au personnel soignant qui met en place un programme de familiarisation basé sur la distribution de récompenses. Une vidéosurveillance 24h/24 permet un suivi visuel des comportements en animalerie et une intervention rapide du vétérinaire en cas d’anomalie. Tous les gestes expérimentaux sont réalisés sous anesthésie. Le jour de l’intervention, les porcs sont sédatés pour être transportés dans la salle d’opération, ils sont maintenus sous anesthésie générale avec gestion de la douleur pendant toute la procédure. Le suivi post opératoire est assuré avec une évaluation quotidienne de la douleur, le vétérinaire désigné intervient en cas d’anomalie détectée. Des points limites sont définis pour arrêter l’expérience en cas de souffrance de l'animal.
Choix des espèces
Le Porc est un modèle de choix pour la recherche translationnelle, car son anatomie, sa physiologie et sa taille sont similaires à celles de l’Homme. Cela permet d'utiliser des équipements d'imagerie et des systèmes médicaux de même taille que ceux qui seront déployés chez les patients. Les animaux utilisés seront dans une tranche de poids moyen comprise entre 45 et 60 kg correspondants à un stade de développement de 3 à 5 mois.
Stratégies de lutte contre les effets des vagues de chaleur estivales basées sur la gestion individuelle des porcs en croissance-finition selon leur sensibilité aux températures élevées
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
240 porcs en croissance-finition vont être utilisés, chacun exposé à deux vagues de chaleur simulées de quatre jours à 32 °C, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent deux prises de sang sous contention, six mesures d'épaisseur de lard dorsal à l'échographe et des prises de température, dans une salle maintenue au-delà de leur zone de confort thermique. L'objectif déclaré est de valider un outil d'aide à la décision alimentaire censé atténuer les effets des canicules sur les performances, le bien-être des animaux non-humains et le revenu des éleveurs. Aucun n'est tué à l'issue du protocole. Les 240 rejoignent le parcours d'élevage puis l'abattoir, leur destination étant la consommation.
Objectifs
En Bretagne, la majorité des bâtiments d’élevages de porcs sont seulement équipés de systèmes de ventilation (statiques ou dynamiques) qui peuvent devenir insuffisants pour dissiper la chaleur produite par les animaux en périodes estivales et notamment pendant les vagues de chaleur. Ces épisodes touchent en particulier les stades physiologiques ayant un niveau métabolique élevé (truies en maternité, porcs en finition) avec des effets importants (immédiats et retardés) sur le bien-être et les performances des animaux. Les effets d’une exposition à un stress thermique de type vague de chaleur diffèrent de manière importante par rapport aux effets d’un stress chronique. En effet, les réponses physiologiques mises en place pendant l’exposition courte à la chaleur a des conséquences à long terme sur le reste de la vie productive des animaux une fois le challenge thermique terminé. Ces effets sont particulièrement visibles lorsque les animaux sont exposés à des vagues de chaleur caniculaires, i.e., évènements pendant lesquels la température reste élevée pendant la nuit. Il est ainsi nécessaire d’adapter la conduite alimentaire avant et pendant la vague de chaleur pour limiter les effets à long terme sur les le bien-être, les performances des animaux et le revenu des éleveurs. A l’heure actuelle, les solutions nutritionnelles pour lutter contre les effets de la chaleur (augmentation de la densité nutritionnelle, supplémentation avec des additifs fonctionnels, ...) existent mais sont adaptés à des exposition à la chaleur longues (exposition chronique) et restent relativement coûteuses dans le contexte Breton. Par ailleurs, les effets de la chaleur varient d’un individu à l’autre . En pratique, cette variation interindividuelle implique qu’au sein d’une même bande d’animaux, une individualisation de l’application des stratégies nutritionnelles pourrait permettre d’améliorer le rapport coût/bénéfice de ces options d’adaptation. L'objectif de ce projet est de tester chez le porc en croissance des stratégies d'alimentation individualisées pour lutter contre les effets des vagues de chaleur estivales. Notre hypothèse est que la prise en compte des différences inter-individuelles de tolérance à la chaleur chez le porc permet d'améliorer l'efficacité des stratégies nutritionnelles appliquées lors d’une exposition au chaud.
Bénéfices attendus
Le projet va permettre de faire la preuve de concept qu'une alimentation individualisée des porcs peut permettre d'attenuer les effets des vagues de chaleur estivales sur leur performance, leur bien être et leur santé.
Procédures
Les animaux pourront être soumis à : - des prises de sang (2 fois au maximum par animal, contention d'une durée maximale de 2 minutes), - des mesures d'épaisseur de lard dorsal par échographe (6 fois par animal, maintien en cage de 5 minutes) - des prises de température (variable selon les animaux; uniquement si l'animal à un rythme des ventilation pulmonaires dépasse une valeur anormale). Les animaux seront exposés à un challenge thermique expérimental (4 jours à 32°C) pour simuler les vagues de chaleur estivales observées actuellement dans les élevages de porcs.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus du projet sur les animaux sont les suivants : - 1/ l'exposition à une température ambiante (32°C) supérieure à la limite supérieure de la zone de confort thermique des animaux pendant 2 périodes de 4 jours consécutifs pour mimer des vagues de chaleur estivales. Conformément aux objectifs du projet, cette exposition à 32°C va induire un stress thermique pour l'animal. - 2/ la contention des animaux pour 2 prises de sang/animal (2 min max) et 6 mesures d'épaisseur de lard/animal (5 min max) par du personnel compétent formé sur l'espèce porcine. Cette contention va momentanément limiter la possibilité pour l'animal d'exprimer un comportement normal de son espèce
Devenir
Les animaux sont destinés à la consommation. Les animaux suivent le parcours d’élevage.
Remplacement
- Le porc ne peut pas être remplacé par une espèce modèle compte tenu de la spécificité de ses réponses de thermorégulation (le porc ne possède pas de glandes sudoripares actives). - Nous avons choisi de travailler sur le porc en croissance finition car ce stade représente la plus grande partie des effectifs animaux au sein d'un élevage de porc et est connu pour être très sensible à la chaleur (en particulier en finition) - Nous avons choisi de travailler sur des animaux croisés et à la fois sur les mâles entiers et les femelles pour produire des résultats compatibles avec les populations en production.
Réduction
Le nombre d’animaux (n= 240) et le dispositif expérimental mis en place ont été déterminés sur la base d’essais antérieurs et permettent d’atteindre le niveau de précision souhaité pour évaluer les effets de l’alimentation malgré la forte variabilité interindividuelle généralement observée dans ce type d'étude L'effectif a été calculé en prenant en compte qu'une partie des porcs (40 porcs/répétition) ne sera finalement pas retenue pour l'essai à l'issue de la période d'adaptation.
Raffinement
Cette expérimentation est réalisée dans une salle avec des équipements (station d'alimentation automatique, système de pesée automatique, abreuvoirs connectés) permettant de mesurer les performances individuelles d'animaux élevés en un seul groupe en conditions proches de celles rencontrées pratiquement en élevage. L’ensemble des procédures sera réalisé par du personnel expérimenté et en respectant des points limites afin de réduire la souffrance et la douleur des animaux. Les mesures de raffinement consisteront à réduire le plus possible l’intensité et la durée de la douleur ou du stress que peuvent engendrer les interventions. La durée des contentions des porcs sera limitée à 5 minutes pour les mesures d'épaisseur de lard . Les prises de sang seront stoppées au bout de 2 minutes
Choix des espèces
La cible de l'étude est le porc en croissance-finition. Dans notre essai, nous allons donc utiliser des animaux croisés Pietrain x (Large-White x Landrace), un croisement très répandu dans les élevages commerciaux français. Les animaux utilisés sont des porcs en croissance jusqu'à la phase de finition (soit de 25 à 115 kg). Ce stade physiologique est celui pour lequel l'outil d'aide à la décision a été développé et il faut donc utiliser le type d'animaux cible dans l'expérimentation.
Evaluation de l’effet d’une argile, administrée dans l’aliment à différentes doses, sur les performances et les paramètres plasmatiques de porcelets (étude de tolérance et d’efficacité)
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Faire autoriser une nouvelle argile comme additif alimentaire sur le marché européen: 128 porcelets vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous maintenus en vie et réintégrés à leur cycle de production dans l'élevage. 32 d'entre eux consomment l'argile à la dose la plus élevée, cent grammes par kilo d'aliment, pendant les quarante-sept jours du projet, avec une réduction de croissance possible d'environ cinq pour cent et une constipation possible. De 64 à 128 porcelets subissent en fin d'étude une ponction à la veine jugulaire, sous contention de vingt secondes à deux minutes. Le porteur indique que ces prises de sang sont demandées par l'instance qui délivre les autorisations, et que les autorités ont donné un avis favorable pour que les produits issus de ces animaux entrent dans la chaîne alimentaire.
Objectifs
Les argiles, incluses dans les aliments pour porcelets, peuvent avoir des effets bénéfiques sur la santé intestinale des animaux, grâce à leurs propriétés de rétention en eau qui permettent une réduction de l’incidence des diarrhées ou des désordres digestifs. Les différentes sources d’argile diffèrent par leurs proportions en minéraux argileux (kaolinite, smectite, vermiculite, illite, chlorites). Certaines sources d’argile sont déjà autorisées en alimentation animale dans l’Union Européenne, en tant qu’additifs technologiques, dans le groupe fonctionnel des liants et anti-agglomérants. Ce projet vise à évaluer l’effet d’une nouvelle source d’argile, administrée à différentes doses, sur les performances et les paramètres plasmatiques de porcelets (étude d’efficacité et de tolérance). Cette étude est nécessaire pour le dépôt du dossier d’enregistrement, afin que cette source d’argile soit elle aussi autorisée en Europe en tant qu’additif en nutrition animale. Dans le cadre de cette étude de tolérance, des prélèvements de sang en fin d’étude sont demandés par l’instance qui délivre les autorisations, afin de procéder à des analyses chimiques et hématologiques. Un avis favorable des autorités a été rendu au sujet de cette étude : les produits issus des animaux objets de l’étude pourront entrer dans la chaîne alimentaire.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont la mise sur le marché d’une nouvelle argile contribuant à améliorer la santé digestive et les performances des porcelets.
Procédures
32 porcelets consommeront l’argile à la dose élevée (100 g/kg d’aliment), sur la durée totale du projet, c’est-à-dire 47 jours. 1 prise de sang par ponction à une veine jugulaire sera réalisée sur 64 à 128 porcs en fin d’étude. La prise de sang nécessite une contention des animaux, sur une durée pouvant varier de 20 secondes à 2 minutes.
Impact sur les animaux
Pour les animaux consommant le régime au taux d’argile le plus élevé, l’ingéré et/ou la croissance pourraient être réduits (de l’ordre de 5% selon les études réalisées sur d’autres sources connues d’argiles). La constipation est aussi possible à ce taux. Les prélèvements sanguins peuvent induire un stress lors de la manipulation et la contention des animaux, ainsi qu’une douleur transitoire au moment de l’introduction de l’aiguille.
Devenir
Les animaux seront maintenus en vie et continueront leur cycle de production dans l’élevage.
Remplacement
L’effet d’un additif dans un aliment pour porcelet sur ses performances de croissance et son état de santé est la résultante d’une série de mécanismes et régulations physiologiques (digestives, métaboliques, endocrinologiques) interagissant entre elles. La complexité de ces interactions ne permet donc pas d'utiliser des modèles alternatifs comme la modélisation ou la mise en place d'études in vitro. Par ailleurs, l'évaluation des paramètres d’intérêt du projet (croissance, ingéré volontaire d'aliment, éventuels signes cliniques, …) ne peut être réalisée que sur des animaux vivants.
Réduction
Les essais seront réalisés sur des animaux homogènes (poids vif, origine génétique) et en bonne santé afin de réduire la variabilité individuelle en début d’essai. Le nombre minimal de répétitions (c’est-à-dire la case) est estimé à 8 par groupe expérimental, avec 4 groupes au total. Ceci correspond au nombre de répétitions nécessaire pour obtenir une différence significative de 5.5% sur l’efficacité alimentaire, avec un coefficient de variation de 4% sur ce paramètre, en prenant en compte une valeur seuil de significativité de 5%. La distribution des données sera évaluée selon qu’elles se situent, ou non, dans l’intervalle moyenne ± 2 écarts types afin d’identifier les données aberrantes. Après élimination des données aberrantes, les données zootechniques seront soumises à des analyses statistiques. Le niveau de significativité est fixé à P
Raffinement
L’état de santé des animaux sera vérifié quotidiennement par les techniciens animaliers de l’établissement utilisateur. Des points limites stricts et définis à l’avance seront appliqués tout au long du projet. Le nombre de tentatives lors des prises de sang sera limité, et la manipulation des animaux sera restreinte afin de réduire la souffrance ou le stress appliqué à ces animaux. De plus, les animaux seront logés en collectif dans le but de favoriser les interactions sociales, et disposeront d’enrichissements, comme des disques manipulables en bois compressé ainsi que des jouets « étoiles » en caoutchouc.
Choix des espèces
L’espèce choisie pour la réalisation du projet est le porc car c’est l’espèce cible pour laquelle l’autorisation de l’argile est demandée. Les animaux seront utilisés entre 21 jours d’âge (date de leur sevrage) et 68 jours d’âge (fin de la phase de post-sevrage). Il s’agit du stade physiologique cible pour lequel l’autorisation de l’argile est demandée.
modèle porcin de syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) avec lésion alvéolaire épithéliale directe par instillation d’acide chlorhydrique
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
Transportés le matin même de l'expérience, sédatés dès leur arrivée, pesés puis installés sur la table d'opération, 30 porcelets de deux mois sont opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Un cathéter est placé dans l'artère fémorale droite, une voie centrale dans la veine jugulaire, puis 18 d'entre eux reçoivent une instillation d'acide chlorhydrique dans les poumons pour provoquer un syndrome de détresse respiratoire aiguë. Quatre heures de suivi sous anesthésie générale s'ensuivent, avant une injection létale de thiopental et le prélèvement des tissus pulmonaires. Le porteur retient le porcelet parce que la taille de ses poumons approche celle des poumons humains, ce qui permet un monitorage ventilatoire aussi précis que chez l'être humain.
Objectifs
Le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) est une affection fréquente en réanimation et responsable d’une mortalité élevée. Il se caractérise par des lésions alvéolaires et une diminution sévère de l'oxygénation dans le sang. Actuellement, seule une approche protectrice de la ventilation mécaniques a permis de réduire la mortalité associée au SDRA au cours des dernières années. Le récepteur RAGE ( Receptor for Advanced Glycation End-products) est un récepteur exprimé à la surface de nos cellules, largement retrouvé dans les cellules alvéolaires. Son activation entraine divers mécanismes de régulation intra cellulaire : mort cellulaire, inflammation ou prolifération. Nous avons participé à démontrer que RAGE joue un rôle dans la pathogénie du SDRA. Une stratégie d’inhibition de RAGE, par l’administration d’antagoniste tel que RAP (RAGE antagonist Peptide) serait une cible thérapeutique prometteuse au cours du SDRA. D’autre part, notre équipe a pu mettre en évidence les effets bénéfiques d’une sédation inhalée par sévoflurane chez des patients présentant un SDRA à travers un essai monocentrique, contrôlé et randomisé. En effet, le sévoflurane améliorait l’oxygénation, diminuerait les niveaux alvéolaires et plasmatiques de sRAGE, forme soluble de RAGE, par rapport à une sédation par agent intraveineux. Les effets de cet halogéné sur l’inflammation, la résorption de l’œdème pulmonaire ont été, par la suite, mis en évidence dans un modèle murin de SDRA. Nous avons, à travers ce projet, la volonté de conjuguer ces résultats obtenus chez la souris à un modèle expérimental de SDRA chez un plus gros animal, le cochon. En effet, le recours au modèle porcin, se rapprochant plus de la pratique clinique, nous semble nécessaire en termes de mécanique et de stratégie ventilatoire afin de mieux appréhender les effets d'une modulation de RAGE. L'utilisation du modèle porcin permettra aussi de confirmer les résultats obtenus chez le petit rongeur sur les effets bénéfiques d'une modulation de ce récepteur, au cours du SDRA expérimental et de confirmer les effets du sévoflurane inhalé dans ce modèle animal.
Bénéfices attendus
L'instillation d'acide chlorhydrique reproduit dans un modèle porcin, les symptômes majeurs retrouvés dans le SDRA humain: survenue aiguë de lésions alvéolaires menant à une diminution sévère de l'oxygénation dans le sang avec diminution de la clairance liquidienne alvéolaire; altération de la perméabilité alvéolo-capillaire et réponse inflammatoire. La clairance alvéolaire étant la capacité de réabsorption de fluides au sein des alvéoles. L'inhibition de la voie RAGE par l'injection intraveineuse de son antagoniste RAP permettra de mieux décrire l'implication de RAGE au cours du SDRA. Une stratégie visant à accélérer la réparation alvéolaire; la clairance alvéolaire pourrait être bénéfique au travers de l'utilisation de sévoflurane inhalé.
Procédures
L'expérimentation durera pour chaque cochon, 6h découpées comme tel: 1h pour la préparation préopératoire ( prémédication; pesée de l'animal); la ventilation et la préparation chirurgicale de l'animal. 5h pour l'instillation d'HCl; les 4 heures de suivi sous anesthésie générale et l'euthanasie de l'animal. Sous anesthésie générale, l'ensemble des animaux subiront une procédure chirurgicale (n=30). Un abord chirurgical fémoral droit permettra de placer un cathéter dans l’artère fémorale droite pour une surveillance en continu de la pression artérielle et du débit cardiaque, et prélèvements sanguins. De plus, une voie veineuse centrale sera mise en place dans la veine jugulaire interne droite pour l'administration des drogues d’anesthésie, des fluides de remplissage vasculaire et de la mesure de la pression veineuse centrale. Selon les groupes à l'étude, 18 animaux subiront une instillation d'HCl.
Impact sur les animaux
Le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA)créé par l'intillation d'acide chlorhydrique va engendrer une détresse respiratoire aiguë chez l'animal dans les groupes "HCl" mais cette phase est résolutive grâce au maintien des animaux sous sédation et avec un apport en oxygène tout le long de l'expérimentation.
Devenir
L'ensemble des animaux sera euthanasié par injection intraveineuse de thiopental à une dose de 60 mg/kg afin de réaliser un prélèvement post-mortem de tissus pulmonaires.
Remplacement
Des méthodes alternatives sont disponibles au sein de notre équipe. L'axe de recherche translationnelle de notre équipe sur les implications de RAGE au cours du SDRA, comporte des investigations cliniques et des expérimentations sur modèles cellulaires. Pourtant, seule l'utilisation de modèles animaux nous permet d'envisager une vrai translation entre les données obtenues in vitro et les données cliniques.
Réduction
En accord avec les principes éthiques des 3Rs, il a été convenu de considérer un nombre minimal d’animaux par groupe pour réduire le nombre total d’animaux utilisés mais permettant d'établir la significativité statistique. Nous utiliserons aussi bien des mâles que des femelles pour nos expériences. En prenant en compte ces considérations, le nombre d'animaux nécessaires à ce projet sera de 30 porcelets.
Raffinement
Les animaux ne seront pas hébergés par l’établissement utilisateur mais transportés le jour-même de l’expérimentation dans un véhicule climatisé et adapté au transport d’animaux de rente. Chaque animal aura un accès à volonté à l’eau durant le transport. Les animaux seront restreints en nourriture depuis la veille de l’expérimentation afin d’éviter tout risque de vomissement et par conséquent d’étouffement pendant l’anesthésie générale. Les porcelets seront sédatés dès leur arrivée au sein de l'établissement utilisateur afin de les tranquilliser pour faciliter la pesée et leur installation sur la table d’opération. Les “points limites” (ou critères d’arrêt de l’expérimentation en cours) choisis sont: - Hypothermie si >ou = à 34°Cet signe de détresse respiratoire chez le porc sans support ventilatoire et sans anesthésie. Si au moins un des points limites est atteint, les animaux seront sédatés par un coktail d'anesthésiant.
Choix des espèces
Le modèle porcin permet de réaliser des études morphologiques de la cinétique des lésions induites au cours du SDRA expérimental et de leur résolution. La taille des poumons porcins est proche de celle des poumons humains, ce qui rend possible l’application de stratégie ventilatoires pouvant se rapprocher le plus possible de la clinique et un monitorage ventilatoire (compliance, élastance…) aussi fiable et précis que chez l’Homme. Des porcelets blancs de race Landrace de 10 à 15kg et âgés de 2 mois environ seront utilisés.
Evaluation d’un dispositif médical d’ablation par micro-ondes pour le traitement de tumeurs pulmonaires
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles respiratoires
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
Soumis à une bronchoscopie de quatre à cinq heures sous anesthésie générale au cours de laquelle une zone de leur poumon est brûlée par micro-ondes, 25 cochons de 40 à 70 kg sont tués à l'issue pour analyse histologique, 17 d'entre eux sans reprise de conscience. Le porteur annonce comme complications possibles des saignements, une défaillance respiratoire, un pneumothorax, une pneumonie ou une pleurésie. L'objet du projet consiste à vérifier la performance et la sécurité d'un dispositif commercial d'ablation thermique avant son emploi sur des patients. Le porteur revendique l'intérêt de l'approche sans réveil parce qu'elle permet de multiplier les ablations sur peu d'individus, et invoque les attentes des autorités sanitaires pour écarter les essais sur tissus.
Objectifs
Le cancer du poumon est le 3ème cancer le plus fréquent et la 1ère cause de décès par cancer en France. Entre 2010 et 2023, si l'incidence de ce cancer diminue légèrement chez l’homme (-0,5 % par an), elle progresse fortement chez la femme (+4,3 % par an). Le taux de survie nette à 5 ans augmente mais reste mauvais, en effet au niveau mondial le nombre de décès est estimé en 2020 à 1 796 144 tous sexes et âges compris. Il existe différentes approches thérapeutiques face à ce cancer, incluant entre autres des approches chirurgicales permettant la destruction (l’ablation) des tumeurs en leur appliquant une source d’énergie ciblée, nécrosante. L’objectif du projet est d’évaluer la performance et la sécurité d’un nouveau dispositif médical, qui vise à traiter les tumeurs du poumon périphérique par ablation thermique, avant son application chez le patient.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à vérifier que ce dispositif d’ablation thermique peut être utilisé en sécurité pour traiter efficacement des zones pulmonaires localisées, en alternative aux approches qui nécessitent une thoracotomie, et ainsi apporter une solution thérapeutique mini-invasive supplémentaire contre le cancer du poumon.
Procédures
Un premier groupe d'animaux sera soumis à un examen d'imagerie scanner (rayons X) sous anesthésie d'une durée de 30 minutes, puis, 3 jours après, une chirurgie pulmonaire mini-invasive (accès par voie endobronchique) sera réalisée sous anesthésie générale, d'une durée de 4 à 5 heures. Un deuxième groupe sera soumis au même examen d'imagerie sous anesthésie de 30 minutes, puis, 3 jours après, à la chirurgie pulmonaire mini-invasive sous anesthésie générale de 2 à 3 heures, puis après 4 semaines, à un contrôle d'imagerie sous anesthésie de 30 minutes.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pour les animaux sont liés à l’anesthésie (nausée, désorientation, hypothermie, irritation trachéale) et à l’intervention chirurgicale au niveau des voies respiratoires dont les complications peuvent être des saignements, une défaillance respiratoire (obstruction des voies bronchiques, désaturation en oxygène, pneumothorax) ou l’infection (pneumonie, pleurésie).
Devenir
Les animaux sont mis à mort à la fin de la procédure afin de réaliser des analyses histologiques des organes traités.
Remplacement
Cette étude vise à évaluer la capacité du dispositif médical à effectuer une ablation tissulaire (coagulation) dans les poumons. De nombreux tests sur tissus synthétiques et organiques ont déjà été réalisés. Mais les études ex-vivo n'intègrent pas les effets du flux sanguin qui ont un impact considérable sur le transfert de chaleur et, par conséquent, sur l'étendue des dommages tissulaires induits par l’ablation thermique. En outre, les propriétés diélectriques des tissus peuvent également varier entre l'in-vivo et l'ex-vivo (en raison de la déshydratation), ce qui crée un environnement d'ablation inexact pour tester le dispositif. Selon les considérations générales des autorités sanitaires, les études sur les animaux sont nécessaires pour fournir des preuves initiales de la sécurité des dispositifs, de leur performance potentielle lorsqu'ils sont utilisés dans un système vivant, et de la réponse biologique qu'un système vivant peut avoir à l'égard du dispositif.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit eu mieux pour obtenir des résultats statistiquement significatifs et conclure sur la fiabilité et l’efficacité du dispositif. L’approche aigue permet de réaliser un grand nombre d’ablations et de démontrer la performance du dispositif : les animaux n’étant pas réveillés, il est possible d’obtenir de nombreuses données sur un faible effectif animal. L’approche chronique se limitera à l’évaluation de la sécurité sur la base d’une à 2 ablations par animal. Des tests de faisabilité sur quelques individus seront réalisés en amont, avant d’engager des lots d’animaux dans les tests règlementaires.
Raffinement
Les porcs sont hébergés en groupe social, dans des box enrichis de jouets, avec une période d’acclimatation avant l’opération. Les paramètres environnementaux sont contrôlés, des récompenses sont distribués pour familiariser les animaux aux manipulations (prise de température, auscultation, palpation). Toutes les procédures chirurgicales sont réalisées sous anesthésie générale, avec couverture antalgique et monitoring des fonctions vitales. Un expert pneumologue réalise les gestes spécifiques liés à la bronchoscopie, au déploiement et à l’utilisation du dispositif. Les animaux en survie sont étroitement surveillés jusqu’à leur réveil et durant les jours suivant l’intervention. Une vidéosurveillance 24h/24 permet un suivi visuel des comportements en animalerie et une intervention rapide du vétérinaire en cas d’anomalie. Une grille d’évaluation de la douleur est établie avec la conduite à tenir en cas de complications. Des points limites sont définis pour arrêter la procédure en cas de souffrance.
Choix des espèces
Des porcs charcutiers, mâles ou femelles de 4 à 6 mois sont retenus pour ce projet. A cet âge ils pèsent entre 40 et 70 Kg et leur anatomie pulmonaire est comparable à celle de l’homme. Cela permet de réaliser une bronchoscopie dans les mêmes conditions que chez le patient.
Phénotypage de porcs issus de races, lignées et croisements pour la sélection, le développement de nouveaux critères et le suivi des évolutions
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Soumis à des prélèvements de cartilage d'oreille, de sang, de salive et de fèces, parfois avec une corde passée autour du groin, 13 230 cochons sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Aucun n'est tué au titre de la procédure, tous réintégrant leur groupe d'engraissement jusqu'à 115 ou 125 kg, le RNT mentionnant par ailleurs des mesures effectuées à l'abattoir. Le porteur indique que la décision de les garder en vie revient au responsable du projet, au responsable de l'élevage et à la structure chargée du bien-être des animaux non-humains. L'objet déclaré est d'affiner les critères de sélection génétique de la filière porcine française, la surface allouée étant de 1,1 m² par animal.
Objectifs
Le projet consiste à participer au contrôle des performances des animaux de races et lignées et au suivi des performances des animaux croisés qui en sont issus, à travers un protocole de contrôle de performances du post-sevrage vers trois semaines d’âge à la fin de leur engraissement vers 115 ou 125kg. L’obtention de performances classiquement relevées en élevages de sélection, en parallèle de mesures novatrices ou plus complexes à recueillir, ainsi que de mesures à l’abattoir, permet de conforter l’évaluation des animaux des races utilisées couramment en France mais aussi de tester de nouveaux critères d'évaluation et leur applicabilité sur le terrain afin d’explorer de nouvelles voies d’amélioration génétique.
Bénéfices attendus
Les objectifs du projet sont pérennes, en recueillant en un lieu unique des données d’animaux de différentes origines, mais apparentés, pour une meilleure précision des schémas de sélection porcin français ou la connaissance des croisements qui en sont issus. Ces données sont évolutives avec l’avancée de la sélection et nécessitent une veille en continu. En outre, le recueil de performances nombreuses sur peu d’animaux peut permettre d’éprouver de nouveaux critères de sélection.
Procédures
Prélèvements sur animaux vigiles : prélèvements de cartilage d'oreille : 1 à 2, ce prélèvement ne prend que quelques instants ; prélèvements de fèces : 4 maximum (5 minutes maximum) ; prélèvements de sang : 3 maximum (2 minutes maximum) ; prélèvements de salive : 5 maximum (30 secondes maximum, avec un second essai en cas d’échec, sur une durée de 5 minutes maximum).
Impact sur les animaux
Les procédures mises en œuvre dans ce protocole sont d'un degré de sévérité modérée du fait de la possible accumulation de certains prélèvements sur une partie des animaux : prélèvements de cartilage à l'oreille, sang, salive, fèces, mesures par échographie à ultrasons. Les contentions, si elles sont nécessaires aux prélèvements ou observations, sont le maintien en cage individuelle, ou dans les bras par un technicien animalier ou à l'aide d'une corde autour du groin, toujours brèves, inférieures à 5 minutes et assurées par du personnel compétent sur l'espèce porcine.
Devenir
L’ensemble des animaux réintégreront leur groupe d’engraissement à la fin de la procédure expérimentale. La décision de garder en vie les animaux revient au responsable du projet en coordination avec le responsable de l’élevage et la Structure de Bien-Etre Animal de l'établissement utilisateur.
Remplacement
Les mesures sur animaux sont requises car l’objectif est la sélection des animaux, le suivi de l’évolution de leurs performances et l’exploration l’intérêt de caractères prospectifs (l’efficacité digestive, etc.) sur eux ou leurs issus croisés.
Réduction
Certaines mesures restent uniquement réalisables en station ou à l’abattoir sur les animaux phénotypés en station, pour celles-ci il n’existe pas d’alternative satisfaisante et peu de corrélation avec les mesures réalisées en élevages. La station est aussi un outil privilégié pour la réalisation d’expérimentations et de comparaisons de performances d’animaux de différentes races, lignées ou croisement, ou élevages intra type génétique, dans un environnement unique. Les effectifs sont ceux autorisés par la capacité de la station et permettent d’améliorer la précision des valeurs génétiques estimées et l’efficacité des programmes de sélection. Tous les animaux ne sont pas soumis à l’intégralité du protocole, les mesures invasives sont limitées au nombre strictement nécessaire : l’apposition d’une seconde boucle munie d’un système de suivi à distance pour enregistrer les mouvements des animaux, les prélèvements de fèces, les prises de sang ou recueil de salive ne concerneront chacun pas plus du tiers des animaux ; un animal pouvant être soumis à aucune de ces procédures comme au protocole complet. Les effectifs de porcs croisés entrant en station doivent être suffisants pour permettre de déceler des différences sur les critères de consommation, croissance et qualité des carcasses.
Raffinement
Ce protocole est réalisé dans un bâtiment entièrement dédié. Les salles de post sevrage sont équipées d'auges collectives avec aliment sec, d'un abreuvoir, de lampes chauffantes, radiateurs mobiles et les cases sont enrichies avec des jeux manipulables. Les salles d'engraissement que les porcelets rejoignent après le post sevrage, sont équipées chacune d'une station d'alimentation automatique individuelle avec plateau de pesée automatique et d'un abreuvoir permettant de mesurer les consommations d'aliment et croissances individuelles des animaux élevés en groupe en conditions proches de celles rencontrées pratiquement en élevage de sélection. L’environnement des animaux en engraissement est aussi enrichi par des jeux manipulables. L’ensemble des procédures sera réalisé par du personnel expérimenté et en respectant des points limites afin de réduire la souffrance et la douleur des animaux. Les mesures de raffinement consisteront à réduire le plus possible l’intensité et la durée de la douleur ou du stress que peuvent engendrer les interventions. La durée des contentions des porcs sera limitée à 5 minutes. Les prises de sang seront stoppées au bout de 2 minutes. Les collectes de fèces ou de salive seront aussi interrompues si sans succès au bout de 5 minutes. Les animaux sont surveillés quotidiennement et le seront plus particulièrement après chaque intervention.
Choix des espèces
Le porc est l’espèce cible des projets. Leur but est en effet de participer à la plus fine connaissance des races et leurs issus et le cas échéant de participer à l’élaboration de nouveaux critères pouvant être mis à la disposition de la filière porcine. Les animaux sont élevés en groupes de 14 individus issus d’un même élevage. Chaque bande regroupe neuf lots de 14 individus d’âges proches, et est hébergée dans une salle de neuf cases collectives. Les porcelets entrent en station en post-sevrage (3 ou 4 semaines d’âge) où ils restent cinq à sept semaines selon leur poids de livraison. Ils sont ensuite transférés en salle d’engraissement par case entière, en une ou deux fois par bande, et y demeurent jusqu’à la fin de leur engraissement (vers 115 à 125kg). Les animaux sont hébergés dans des conditions similaires à celles des animaux de ferme élevés dans un but commercial. La surface par animal (1,1 m² / animal) répond aux normes fixées dans les directives 98/58/CEE,91/629/CEE et 91/630/CEE (>0,65 m² / porc pour les animaux jusqu’à 110kg).
Optimisation de l’ouverture de la barrière hémato-encéphalique par une approche d’ultrasons chez le porc pour la délivrance ciblée de médicaments
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
Pour régler un système à ultrasons qui ouvre la barrière entre le sang et le cerveau, dans une collaboration entre entreprises privées et laboratoire public, 6 cochons d'environ trois mois vont être opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Pendant trois à cinq heures, chacun reçoit des cathéters dans la veine jugulaire et la carotide, subit une ouverture du crâne avec pose d'un implant, puis des injections de produits de contraste et des examens IRM. Le porteur annonce une hausse locale de température de 1,5 °C et une micro-hémorragie, sans douleur ni souffrance selon lui puisque l'animal reste anesthésié. Les gestes nouveaux sont d'abord répétés sur les corps d'animaux non-humains tués dans d'autres protocoles. Le porteur justifie la mise à mort finale par une chirurgie qui ne permettrait pas une récupération "sans nuisance majeure".
Objectifs
Les systèmes de génération d'ultra-sons pour ouvrir la barrière hémato-encéphalique (BHE) sont utilisés dans le traitement de certains cancers du cerveau. Leur utilisation pour d'autres maladies cérébrales à ouvert de nouveaux espoirs. Cependant, leur utilisation pour des méthodes ne visant pas la destruction cellulaire, requière de nouveaux tests et mise au point en recherche pré-clinique. Ce projet est une collaboration entre des entreprises privées et un laboratoire publique. Grâce à une première collaboration sur modèle rongeur, nous avons pu optimiser les paramètres acoustiques et développer une nouvelle méthode d'analyse d'image utilisant 2 marqueurs de perméabilité membranaires afin de mieux quantifier l'ouverture de la BHE. L'objectif technique de la présente étude pré-clinique vise à valider notre méthode et sa performance sur un modèle plus proche de l'homme (pour les paramètres ultrasonores d'ouverture de la BHE), sur une autre modalité d'imagerie plus proche de la clinique (IRM) en comparant deux agents de contrastes de tailles différentes.
Bénéfices attendus
L'objectif moyen-terme du projet vise à permettre le démarrage des essais cliniques dans le traitement de maladies cérébrales afin d'évaluer si la méthode permet d'augmenter l'entrée des médicaments dans le cerveau. En effet, une première version du système est déjà utilisée en cancérologie. Néanmoins, l'utilisation à des fins de protection cellulaire et non de destruction cellulaire, pour d'autres pathologies cérébrales nécessite une meilleure caractérisation et calibration du système ultrasonores de sorte à ne pas induire de lésions thermiques. L'intérêt long-terme réside l'utilisation de cette méthode en pratique clinique courante dans le traitement pharmacologique des maladies cérébrales.
Procédures
L’animal est anesthésié profondément tout au long de l’expérimentation, jusqu’à l’euthanasie, soit environ 3-5h. L’expérimentation consiste en : - La pose de cathéters au niveau de la veine jugulaire et de la carotide - D’une craniotomie avec mise en place d’un implant - L’injection des produits d’intérêt par le cathéter, activation de l’implant et examens IRM
Impact sur les animaux
Deux effets liés au traitement par ultrasons peuvent survenir : une augmentation locale de la température de 1,5°C (n’engendrant donc pas de brûlure du tissus) et une micro-hémorragie localisée (ne remettant pas en cause la vie de l’animal pendant l’expérimentation et n’entrainant ni douleur, ni souffrance, ni angoisse sur l’animal anesthésié). Il s’agit de procédure sans réveil après l’expérimentation.
Devenir
Il s'agit d'une procédure sans réveil. La chirurgie prévue dans le protocole ne permet pas une récupération sans nuisance majeure pour l'animal. Tous les animaux seront euthanasiés à l'issu de la procédure.
Remplacement
L’ouverture de la barrière hémato-encéphalique par ultrasons a déjà été validée sur modèle in vitro, sur un modèle in vivo de rongeur et est déjà utilisé en clinique dans le traitement de certaines tumeurs cérébrales. Dans ce dernier cas, les ultrasons permettent de favoriser l'entrée de chimiothérapies dans la tumeur et génèrent un effet thermique destructeur supplémentaires. L'application à des pathologies dans lesquelles on voudrait apporter un traitement pharmacologique sans destruction cellulaire requière une amélioration et une évaluation du protocole de stimulation ultrasonore. L’impact sur le cerveau nécessite d’expérimenter sur animaux. Notre étude antérieure réalisée sur la souris a permis de tester un nombre important de configuration ultra-sonores et le présent projet vise à valider les meilleurs sur le modèle pré-clinique de porc.
Réduction
- Les effectifs ont été calculés au plus juste pour obtenir des résultats statistiquement exploitables : le nombre d’animaux a été fixé à 6 afin de pouvoir comparer la diffusion des deux agents de contraste. Cette procédure étant une preuve de concept expérimentale sur gros animal, une augmentation des effectifs pour avoir plus de puissance statistique n'est pas nécessaire. - Afin de réduire le nombre d’animaux, nous réaliserons des tests de positionnement, de chirurgies et d’imagerie sur des animaux en post-mortem, à la fin d’autres protocoles expérimentaux. Ceci nous permettra d’acquérir une expérience pour réaliser notre procédure dans les meilleures conditions. - Enfin, l’utilisation de l’imagerie IRM permet de limiter le nombre d’animaux, chaque animal étant son propre contrôle.
Raffinement
L’intégralité de l’expérimentation (depuis la pose des cathéters jusqu’à la mise à mort de l’animal) sera réalisée sous anesthésie générale profonde et sous couverture analgésique adaptée . En outre, une partie de la chirurgie prévue dans ces procédures est une chirurgie acquise depuis longtemps par nos expérimentateurs : pré-anesthésie, pose de voie centrale veineuse et artérielle. La partie nouvelle de chirurgie, à savoir l’implantation du système à ultrasons, sera travaillée sur des animaux d’autres protocoles en cours, en post-mortem. Une fois les protocoles réalisés, notre équipe viendra travailler, en présences de neuro-chirurgiens afin d’acquérir les gestes adéquats à la réalisation du protocole. Le protocole ne commencera qu’après cette étape, et l’assurance que les gestes sont maîtrisés.
Choix des espèces
Suite à notre étude sur la souris, réalisée pour tester et affiner les paramètres ultrasonores utilisés et mettre au point une nouvelle technique d'analyse d'image permettant de quantifier l'ouverture de la BHE, et avant de pouvoir proposer des essais cliniques chez l'homme, nous avons choisi le porc qui est un bon modèle animal pré-clinique et qui permet d'utiliser le matériel d'usage clinique (poids de corps, volume de la tête et volume sanguins sont assez proches de ceux de l'homme) et de valider l’ouverture de la BHE et l’innocuité sur le tissu cérébral par l’IRM clinique. En outre, les protocoles déjà en cours au sein du laboratoire, nous permettrons d’acquérir les gestes chirurgicaux nécessaires, en amont de la phase pilote, sur des animaux en post-mortem. Nous utiliserons de jeunes porcs d’environ trois mois ayant un poids compris entre 35 et 40 kg. Notre laboratoire a une bonne expérience de l’utilisation de ces animaux, à cet âge. En effet, les résultats obtenus ont fait l’objet de nombreuses publications, issues de notre laboratoire. En outre, pour des raisons pratiques, les animaux de plus de 45-50 kg sont non adaptés à nos installations La taille de ces animaux sera suffisante pour l’implantation et la réalisation des images. Ces tailles seront comparables et transposables à des données cliniques.
Prévention de l’affection du système digestif du porcelet par Lauwsania intracellularis
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Soumis à une vaccination intradermique puis à quatre prises de sang jugulaires en 42 jours, dont deux avec une contention par lasso en acier passé autour du groin, 18 porcelets sevrés à 28 jours sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Tous sont tués à l'issue pour prélever leurs contenus intestinaux. L'objet réel est d'évaluer si un additif à base de vitamine D3 renforce l'effet d'un vaccin contre l'iléite, maladie qui réduit jusqu'à 60 % la croissance et l'efficacité alimentaire des porcs atteints. Le porteur rattache le projet à la réduction des antibiotiques et au bien-être des animaux non-humains, tout en indiquant que l'évaluation exige de connaître le mode d'action "chez l'animal auquel il est destiné".
Objectifs
Malgré l’amélioration des conditions d’élevage, notamment grâce aux contrôles vétérinaires réguliers, et de l’état sanitaire des élevages porcins, certaines affections bactériennes subsistent avec notamment les affections du système digestif se traduisant par une diarrhée touchant fortement les jeunes porcelets. Une bactérie particulièrement préoccupant pour les producteurs de porcs est Lauwsonia intracellularis, elle est responsable de la maladie de l’iléite chez les porcs en croissance. La bactérie est endémique aux élevages porcins, avec une présence dans les élevages mondiaux approchant les 96 %, et est responsable de réductions de croissance et d’efficacité alimentaire allant jusqu'à 60 % chez les porcs cliniquement atteints. Dans une perspective globale de développement durable, il est important de définir des solutions alimentaires et de conduite d’élevage face aux maladies des animaux permettant la réduction des antibiotiques, de manière à améliorer la sécurité alimentaire et le bien-être animal. Une des stratégies clé pour protéger les porcs et réduire l’utilisation des antibiotiques, est la vaccination dès le premier âge. Il a été démontré que la vaccination des porcs réduit l'excrétion fécale bactérienne et améliore les performances de croissance par rapport aux porcs non vaccinés. Néanmoins, tout approche vaccinatoire dépends de la capacité de réponse des animaux vacciné, réponse elle-même conditionnée en partie par les taux circulant de certaines vitamines. En effet, il est bien connu qu'une carence en vitamines nuit à la résistance immunitaire des porcs, et en particulier des porcelets, entrainant des déficiences dans la réponse aux maladies infectieuses et inflammatoires. La vitamine D joue un rôle central dans la réponse immunitaire des porcs et plus efficacement, sous sa forme active que sous sa forme classique du fait de sa meilleure biodisponibilité. Ce projet a pour objectif d’évaluer une stratégie de prévention contre Lawsonia intracellularis fondée sur la combination de la vaccination avec une supplémentation nutritionnelle de vitamine D sous forme active chez le porcelet.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra d’établir si la combinaison de la vaccination contre Lauwsonia intracellularis avec une supplémentation de la forme active de la vitamine D3 dans la ration alimentaire chez les porcelets post-sevrés permet de renforcer le système immunitaire des animaux comme stratégie de protection face à la maladie de l’iléite. Ce projet permettra d’évaluer l’effet synergique des deux approches (vaccination-nutrition) qui ont déjà démontré leur effet bénéfique individuellement. Il permettra en outre de prendre en compte toutes les interactions cellulaires complexes qui ont lieu in vivo et qui peuvent influencer la réponse immunitaire. Ce projet permettra aussi de déterminer les paramètres les plus pertinents pour évaluer la réponse immunitaire dans des conditions expérimentales standardisées et d’optimiser le nombre d’animaux nécessaires et suffisant pour répondre à l’hypothèse de l’étude en maitrisant mieux les écarts types de nos paramètres d’intérêts et raffiner les tests statistiques utilisés.
Procédures
Les animaux seront soumis à la procédure pour une durée de 42 jours. Au cours de la procédure, les animaux seront nourris avec un aliment standard répondant à leurs besoins nutritionnels et supplémenté avec de la vitamine D3 (groupe T1) ou supplémenté pour le groupe T2 avec la forme active de la vitamine D3 plus disponible. Les animaux seront soumis à une vaccination 14 jours après leur arrivée en injection intradermique (temps d'injection ne dépassera pas 5 secondes), à 4 prélèvements sanguins à J0, J14, J36 et J42 au niveau de la veine jugulaire avec une période de récupération d’au moins une semaine entre les prélèvements. A chaque temps de prélèvement, un volume de 4 ml de sang nécessaire et suffisant à l'analyse des différents paramètres sanguins sera prélevé sur chaque animal. Pour chaque prise de sang le temps de prélèvement ne dépassera pas 1 minute
Impact sur les animaux
Selon les caractéristiques du produit, des réactions locales au site d’injection du vaccin, se limitant à un léger gonflement (< 5 cm de diamètre) peuvent fréquemment survenir et disparaissent dans les 4 semaines suite à la vaccination. Inconfort et stress dû à la contention des animaux pour la vaccination et les prises de sang répétées.
Devenir
Tous les animaux entrant dans la procédure expérimentale seront mis à mort à l’issu de la procédure afin de réaliser des prélèvements d’échantillons biologiques (contenus intestinaux)).
Remplacement
L’évaluation d’un additif alimentaire avec une activité immunostimulante supposée implique de prendre en compte toutes les interactions cellulaires complexes entre les organes qui ont lieu in vivo et donc d’avoir recours aux animaux et de connaitre son mode d’action chez l’animal auquel il est destiné.
Réduction
Des calculs statistiques détaillés ont été réalisés afin de déterminer le nombre d’animaux maximum a utilisé pour évaluer l’hypothèse de ce projet exploratoire. Le nombre d’animaux à utiliser permettra d’apporter des bonnes conditions d’élevage en favorisant une hiérarchie sociale essentielle au bien-être des animaux. Des analyses post-mortem seront réalisées sur les tissus de chaque animal afin de générer le maximum d’informations possible par animal pour valider la solution explorée dans ce projet (vaccination-nutrition). Le nombre d'animaux et la conception expérimentale de ce projet ont été établis en suivant une approche statistique validée par un biostatisticien.
Raffinement
Le stress dû à la contention des animaux en vue de leur pesée individuelle est réduit en réalisant les opérations de contention dans le calme et sans brutalité en évitant de claquer les portes des cages métalliques, en attrapant les porcelets de 5 à 20 kg par la patte arrière juste au-dessus du jarret et en le soulevant en plaçant l’autre main sous la poitrine pour les sortir. A J14, les activités sont réalisées de manière à manipuler les animaux le moins possible et les pesant d’abord puis en faisant la prise de sang (décubitus dorsal) et la vaccination intradermique avant de les remettre dans leur cage. Lors des prises de sang à JO et J14, chaque animal est présenté en décubitus dorsal. Pour les prises de sang à J36 et J42 chaque animal est présenté à l’aide d’un lasso en acier souple en bon état maintenu à la main et tiré vers l’avant afin que la tête soit alors présentée légèrement relevée (méthode assurant la protection des animaux et des manipulateurs). L’inconfort et le stress dus à l’immobilisation des animaux sont réduits par une manipulation compétente et rapide des animaux par les applicateurs de la procédure, par un prélèvement de faibles volumes de sang en fonction de la volémie, par l’application d’un point de pression sur le site de prélèvement et en respectant les périodes de récupération nécessaires entre les prises de sang. A la fin de la prise de sang, l’animal peut-être gratouiller au niveau du groin ou sous le cou. Un minimum de deux observations quotidiennes des animaux est réalisé afin de détecter prématurément des signes cliniques. Dès l'observation d'un signe clinique une grille de score de point limites est utilisée. Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de telle sorte que l’enrichissement des cages (jouet en caoutchouc et en matière organique suspendu), la densité des animaux par cage, ou encore les paramètres environnementaux (température et hygrométrie…) procurent le maximum de confort aux animaux, et restent supérieurs ou égaux à la législation en vigueur. Les porcelets sont hébergés en respectant 0.5 m2 de surface minimale d’hébergement par porc jusqu’à 30 kg de poids final plus 0.24 m2 d’aire de repos. Aucun animal ne reste isolé, en cage individuelle sans contact olfactif, auditif et visuel avec ses congénères, ceci afin de réduire au minimum l’angoisse et le stress des animaux.
Choix des espèces
Les additifs alimentaires développés sont destinés à être incorporés dans les aliments destinés aux porcins (porcelets) qui représentent de ce fait la cible privilégiée de la solution testée. Procédure expérimentale réalisée en utilisant des porcelets sevrés à 28 jours d’âge au niveau de l’élevage et réceptionnés avec un poids vif de 6-8 kg en moyenne. Les animaux seront utilisés au stade de porcelets post sevrés de 28 jours pour favoriser l’immunité active des porcs au jeune âge.
Evaluation préclinique de produit de santé utilisés en diabétologie après implantation dans l’organisme
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
Rats : 900
Cochons : 150
Pour tester les dispositifs médicaux de diabétologie de fabricants qui passent commande, 900 souris, 900 rats et 150 cochons sont utilisés dans des procédures allant de la chirurgie sans réveil au niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue. Chaque animal subit une intervention de deux à trois heures pour implanter le dispositif, parfois une seconde du même ordre pour l'enlever et observer la cicatrisation, plus des séries de un à dix prélèvements sanguins renouvelables toutes les deux semaines. Le porteur annonce environ 35 études sur cinq ans, le total dépendant du nombre de contrats signés avec les donneurs d'ordre. Il invoque la réglementation et la "nécessité" d'organismes entiers, et cite des raisons économiques parmi les critères de choix des rongeurs.
Objectifs
Ce projet vise à évaluer la tolérance (ou sécurité) ainsi que la performance (ou efficacité) des produits de santé en diabétologie. Chaque produit destiné à être mis en contact avec le corps humain doit être préalablement testé pour garantir le bon rétablissement des patients après chirurgie, et pour garantir son efficacité lors de l'utilisation clinique. Pour cela différents fabricants font appel à nous pour réaliser ces études, afin de tester un ou plusieurs de leurs produits de santé. Nous prévoyons environ 35 études sur 5 ans au regard de notre historique. La durée de l'étude est adaptée à l'utilisation clinique et à la durée d'implantation chez l'Homme (de quelques jours à plusieurs années). La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables avant de proposer un produit sur le marché. Compte-tenu de la complexité des mécanismes de régulation d'un organisme vivant, le recours au modèle animal est nécessaire pour répondre aux objectifs du projet.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir dans différents modèles animaux des données de performance et de tolérance des produits de santé en diabétologie. Ainsi, il est possible d’étudier ces produits en vue de répondre aux exigences des autorités réglementaires dans l'obtention d'une autorisation de mise sur le marché, élargissant l’offre et améliorant ainsi les chances de guérison et le confort des patients humains traités.
Procédures
Pour l'ensemble des procédures, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester ou de récupérer des îlots de Langherans (interventions chirurgicale peuvent durer entre 2h00 et 3h00). Ces intervention ont toujours lieu sous anesthésie générale (par injection et gazeuse) et analgésie. Certains animaux peuvent être soumis à une intervention chirurgicale supplémentaire si le but de l'étude est aussi d'évaluer la cicatrisation après retrait du dispositif de son site d'implantation (cette intervention chirurgicale peut durer entre 2h00 et 3h00). Cette intervention aura lieu dans les mêmes conditions que celles précédemment citées. Des prélèvements sanguins peuvent être réalisés en cours d'étude ou lors de la chirurgie (durée de prélèvements de quelques minutes maximum. Des sessions comprenant de 1 à 10 prélèvements peuvent être repetée maximum toutes les 2 semaines adapté à la durée de l'étude) . Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). D'autres type d'interventions non douloureuses, de type scanner ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'étude, peuvent être réalisées sous anesthésie si nécessaire (en général, en fonction de la durée de l'étude 1 à 3 sessions d'imagerie peuvent être envisagées. L'anesthésie dans ce cas dure généralement moins d'1 heure).
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont, selon les procédures, les suivants : - douleur et stress liés à la chirurgie, contrôlée par la prise d’analgésique (morphinique) et par la réalisation d’une anesthésie générale. Un suivi a minima quotidien des animaux permet de détecter les signes de douleur et d’adapter le traitement analgésique en conséquence pour diminuer autant que possible ces nuisances. - perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie, de la chirurgie et/ou du dispositif implanté, à court ou long terme, contrôlée par le suivi quotidien du transit et/ou de l’alimentation et la mise en place de mesures de soutien, jusqu’à la reprise d’un comportement alimentaire normal spontané. Les mesures mises en place peuvent être par exemple : mise à disposition d’aliments plus appétants (friandise), distribution d’un aliment de convalescence (prise spontanée ou assistée)... - risque infectieux lié à la chirurgie, contrôlé par la mise en place de mesures d’asepsie et la prise d’antibiotiques en peropératoire. - hématome ou œdème au niveau du site opératoire, pouvant entrainer une gêne locomotrice en plus de la douleur.
Devenir
Pour répondre aux objectifs de chacune des procédures du projet, des observations post-mortem sont nécessaires. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus et organes entourant le produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induits par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les organes et le dispositif prélevé (exemple : évaluation de l’insulinémie, glycémie). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
L’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation (ex : suivi des exigences des normes). A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de santé en diabétologie. Particulièrement dans le contexte de dispositifs utilisés pour le traitement de patients diabétiques la nécessité d'organismes entier est crucial, en effet les hormones de systèmes endocrine pancréatique (par exemple: insuline, glucagon...) jouent un rôle important dans le maintien de différent systèmes (tel que la glycémie) par le biais des organes périphériques (foie, mucles...).
Réduction
Par ailleurs, pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "contrôle" (produit dont l'effet est déjà connu) pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening précédemment citées permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêts à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes", sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou abord chirurgical le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc). Le nombre d’animaux est arbitré à partir du nombre de sites requis en analyse (par exemple pour les souris/rats/porcins, nous estimons 2 à 3 groupes expérimentaux par études à raison de n=10 animaux par groupe et d'une 30 aines d'étude rat/souris et 5 études porcins sur 5 ans répartie sur chaque procédure, ie pour rat/souris: 3 groupes x 10 animaux x 30 études = 900 animaux / pour porcins: 3 groupes x 10 animaux x 5 études = 150 animaux). Le nombre total d’animaux utilisés dépend directement du nombre d’études signées avec les différents donneurs d’ordre durant les 5 années du projet. De cette façon, le nombre d’animaux précisé ci-dessus constitue une estimation basée sur l’historique des essais conduits chez nous durant ces dernières années. De plus les normes requierent un nombre minimal d'animaux par produit analysé et par délai d'analyse, et le type de dispositif implanté ne permet pas toujours la réalisation d'un grand nombre de sites par animal.
Raffinement
Des mesures sont mises en place pour limiter : - Avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire, pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations. Des enrichissements renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements alimentaires…). Lorsque l'hébergement est individuel un maintien des contacts visuels, auditifs, olfactifs est effectué avec la mise en place d'éléments compensatoires. - La douleur des animaux : En phase post-opératoire, les suivis sont renforcés et completée par des scores de suivi de la douleur. La présence d'un vétérinaire sur site permet également la réalisation de soins post-opératoires spécifiques et adaptés. Les signes cliniques servant de points limites sont établis en amont pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans le(s) texte(s) de référence. Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez les rongeurs. Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez le modèles porcins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (pour une étude sur le long terme, utilisation d’espèces à longue durée de vie). Le choix du modèle animal peut également être défini selon la disponibilité et les caractéristiques des modèles diabétique génétique ou induit. Le choix entre les grands modèles repose aussi sur les similarités avec l’Homme : - Caractéristiques anatomiques, poids, propriétés endocrines - Caractéristiques anatomiques des rats et des souris. Ces espèces sont souvent utilisées également pour des raisons économiques et éthiques (exemple : réalisation d’études de faisabilités via la réutilisation d’animaux d’études précédentes ) Les critères pris en considération dans le choix du stade de développement sont les suivants : 1.Suivi des recommandations des textes de référence Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. 2.Propriétés intrinsèques du produit à tester En l’absence de recommandation particulière dans le(s) texte(s) de référence et si la nature du produit le requiert, le stade de développement est pertinemment sélectionné. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée. Nécessité d'utiliser des animaux doté d'un système immunitaire compétent. 3.Cas particulier des porcs Pas de recommandation spécifique réglementaire d’où choix d’utiliser des porcs domestiques en croissance (âgés d’au moins 8 semaines). Etant donné les conditions d’hébergement, le comportement social et la manipulation des animaux, l’utilisation de porcs domestiques en croissance est la plus appropriée dans ce projet.
Evaluation de l’efficacité, de l’innocuité de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs en réparation cutanée
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Troubles sensoriels
Moutons : 50
Blessés volontairement par brûlure, découpe d'un morceau de peau ou délabrement cutané, 100 cochons et 50 moutons seront tous tués pour autopsie, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une ou deux chirurgies pouvant durer plusieurs heures, des prélèvements sanguins jusqu'à une fois par semaine et un jeûne de douze à vingt-quatre heures avant chaque anesthésie, avec une douleur post-opératoire que le porteur annonce sur plusieurs jours. Le nombre d'animaux a été fixé sans calcul de puissance, le porteur écrivant qu'"aucune approche statistique n'a été réalisée". Il justifie le choix de ces espèces par une anatomie de taille comparable à celle de l'humain et qualifie l'expérimentation sur l'"organisme entier" d'"incontournable" et d'obligation réglementaire.
Objectifs
La cicatrisation cutanée est un phénomène complexe au cours duquel des évènements dermiques et épidermiques sont étroitement impliqués. Cette capacité de réparation tissulaire peut être compromise en condition pathologiques (plaies du diabétique, escarres, accident radiques, maladies génétiques, etc…). De nombreuses stratégies ont besoin d’être améliorées et de nouvelles approches sont proposées pour stimuler la cicatrisation, diminuer les complications et la douleur. Le projet de recherche a pour objectif de valider de nouvelles approches innovantes, l’apprentissage des personnels de santé, et le développement de nouvelles stratégies pouvant réduire le traumatisme tissulaire, améliorer le diagnostic et pallier une dysfonction de la réparation du tissu cutané. L’évaluation et le développement des nouveaux dispositifs, molécules et techniques pour la réparation des tissus cutanés, nécessite une phase de recherche et développement. Les différentes itérations de prototypes doivent être confrontées à la modélisation animale dans un contexte qui reproduit fidèlement le contexte clinique, fonctionnel et anatomique / tissulaire qui sera celui visé par les applications chez les patients. Ainsi la phase initiale du projet s’appliquera à raffiner les prototypes afin de pouvoir en geler les versions jugées efficaces et sécuritaires. Ces versions ultimes entreront ensuite dans la phase règlementaire du projet en vigueur.
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité et de l’efficacité des implants pour éviter leur rejet, et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation qui handicapent les patients, et réduire le traumatisme tissulaire, corollaire de ces interventions, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes : - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. - Des procédures chirurgicales d'évaluation de dispositif en réparation cutanée avec ou sans procédure chirurgicale de création de modèle lésionnel préalable. Chaque animal du projet ne subira qu'une seule chirurgie d'évaluation de dispositif en réparation cutanée associée ou non à une chirurgie de création de modèle antérieur soit une seule et parfois deux interventions chirurgicales par animal. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim, lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 24 heures pour les ovins/caprins) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif ou de la méthode de réparation cutanée, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive de type anastomose, création d'un defect tissulaire, brûlure, délabrement cutané, ligature ou occlusion de vaisseaux par exemple - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale, l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés, la protection des plaies, la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des scanners, IRM par exemple) et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs et techniques testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables et des méthodes techniques innovantes dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Le nombre d'études intéressant ce projet a été estimé jusqu'à une dizaine impliquant chacune une douzaine d'animaux. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en œuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (Anti-Inflammatoires Non Stéroïdiens et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs doivent être testés sur une anatomie semblable à celle de l’Homme (de l’enfant à l’adulte de grande taille), cela impose l’expérimentation sur des gros animaux. Les différences interspécifiques tissulaires, anatomiques et fonctionnelles nécessitent différentes espèces pour optimiser l’expérimentation. L’évaluation des différents dispositifs du projet se fera uniquement sur le modèle animal préalablement identifié comme le plus pertinent : Les ovins pour la durabilité des stratégies opératoires des dispositifs testés. Ses intérêts principaux sont sa croissance limitée et sa robustesse. Les porcins pour la durabilité de l’ancrage des dispositifs (feuillets valvulaires épais par exemple pour les dispositifs cardiaques). Ils sont utilisés pour la robotique digestive. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.