Cochons
Thérapie métabolique cardioprotectrice par le nicotinamide riboside en transplantation
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
26 porcs vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chacun subit une intervention unique de 90 minutes reproduisant un état de mort encéphalique par hypertension intracrânienne ou un arrêt circulatoire, avant le prélèvement du cœur pour une perfusion ex vivo. L'objectif est de tester si le nicotinamide riboside protège les greffons cardiaques en transplantation, la perspective clinique étant renvoyée à un éventuel essai chez l'humain. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ou in silico ne reproduit ces conditions et qu'un "gros animal" est requis pour l'instrumentation chirurgicale.
Objectifs
Le cœur est un organe très sensible aux lésions causées par l’arrêt et la reprise de la circulation sanguine (ischémie-reperfusion). En transplantation cardiaque, ces lésions peuvent se compliquer d’une défaillance primaire du greffon dans plus de 20% des cas. Or il s’agit de la première cause de mortalité précoce chez les patients transplantés. Le prélèvement d’organe puis son transport exposent le cœur à une période inéluctable d’ischémie. La reperfusion du cœur au moment de la transplantation entraîne un redémarrage brutal du métabolisme avec une carence en substrats énergétiques. Notre étude a pour objectif de développer une nouvelle approche pharmacologique métabolique de cardioprotection en transplantation en restaurant les réserves cellulaires de nicotinamide adénine dinucléot (NAD), un élément indispensable pour la synthèse de substrat énergétique, après exposition à un stress ischémique. La restauration des taux de NAD (via son précurseur le nicotinamide riboside –NR) a récemment émergé comme une cible thérapeutique dans différentes pathologies cardiovasculaires chroniques. Nos résultats préliminaires sur modèle murin d’infarctus du myocarde montrent, que le maintien du niveau normal de NAD dans le cœur préserve la fonction mitochondriale des cardiomyocytes ce qui permettrait de limiter les conséquences de l’ischémie-reperfusion en optimisant la fonction myocardique. La perspective clinique à court terme est d’appliquer cet agent pharmacologique en transplantation cardiaque chez l’homme pour diminuer l’incidence et la sévérité de la défaillance primaire du greffon, non seulement pour les cœurs prélevés sur donneur en état de mort encéphalique, mais également sur donneur décédé après arrêt circulatoire contrôlé. Dans ces deux situations, le cœur est exposé à une succession ischémie chaude, puis ischémie froide, puis reperfusion, autant de séquences à risque d’induire une carence profonde en substrats énergétiques pour le myocarde. Notre projet vise à établir si la restauration des pools de NAD pourrait constituer une nouvelle approche pharmacologique de cardioprotection en transplantation cardiaque afin d'améliorer la survie précoce des patients.
Bénéfices attendus
Les effets de l’administration du NR n’ont jamais été rapportés à ce jour dans un modèle aigu d’ischémie-reperfusion tel que la transplantation cardiaque. Notre projet vise à évaluer l’effet cardioprotecteur du NR pour limiter les conséquences fonctionnelles de l’ischémie-reperfusion du greffon en transplantation cardiaque. Les bénéfices attendus sont une meilleure protection des greffons cardiaques destinés à la transplantation, et par conséquent une diminution de l’incidence et de la sévérité de la défaillance primaire du greffon, première cause d’échec et de mortalité précoce en transplantation cardiaque. Notre étude pourrait également ouvrir à moyen terme la voie aux thérapies pharmacologiques de réhabilitation cardiaque ex vivo afin de pouvoir proposer des greffons jusqu’alors récusés pour la transplantation car à haut risque d’engendrer une défaillance primaire du greffon.
Procédures
Les animaux seront soumis à une seule intervention de 90 minutes, réalisée sous anesthésie générale, consistant en la modélisation d’un état de mort encéphalique par hypertension intracrânienne aiguë ou d’un arrêt circulatoire contrôlé. Aucun animal ne sera par définition réveillé à l'issue de de ces procédures. Il n'y a aucune intervention prévue sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Toutes les procédures expérimentales seront réalisées sous anesthésie générale avec traitement hypnotique et analgésique. A aucun moment l’animal ne sera conscient ni susceptible de ressentir la douleur. Aucun effet indésirable ni nuisances ne sont attendus pour l'animal puisqu’il s’agira de procédures sans réveil avec euthanasie de l’animal en fin de procédure. La seule nuisance sera l'injection intra musculaire permettant d’obtenir une sédation vigile et une tranquiliation avant de réaliser l'anesthésie générale.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort au terme de chaque procédure, le cœur étant prélevé pour être analysé durant une perfusion d’organe ex vivo. La finalité de l'étude est de d’étudier l’impact d’un agent thérapeutique ciblant le métabolisme énergétique afin d’optimiser à très court terme la fonction cardiaque en prévision d’une transplantation.
Remplacement
Il n’existe pas, à notre connaissance, de modèle expérimental alternatif, in silico ou in vitro, permettant de reproduire les conditions du métabolisme myocardique sur un cœur soumis à une séquence d’ischémie-reperfusion. Il ne peut s’agir que d’un cœur provenant d’un système vivant reproduisant des conditions anatomiques et physiologiques proches de celles d’un cœur humain. L’évaluation de l’agent pharmacologique que nous étudierons (Nicotinamide Ribonucléotide, NR) ne peut se faire que sur un organe d’une espèce animale dont le métabolisme énergétique consomme du nicotinamide adénine dinucléotide (NAD). Enfin seul un modèle sur gros animal permettra une instrumentation chirurgicale adaptée pour réaliser la perfusion cardiaque isolée ex vivo sur machine pour évaluer la fonction cardiaque par échographie de surface et cathétérisme intracardiaque.
Réduction
Une échographie cardiaque sera réalisée chez tous les animaux au moment de leur inclusion dans l’étude afin de dépister toute malformation cardiaque ou toute défaut de contractilité qui pourrait compromettre le bon déroulement du protocole expérimental. En cas d’anomalie anatomique ou fonctionnelle constatée à l’échographie cardiaque (moins de 2 % des cas dans notre expérience), l’animal sera sorti de l’étude et ne sera donc pas mis à mort pour les fins de ce protocole dans un principe de réduction du nombre des animaux. Le nombre d’animaux par groupe sera fixé à 6 afin de pouvoir réaliser des tests de comparaison statistique entre les groupes. Nous utiliserons des modèles d’analyse de la variance pour nos analyses statistiques. Nous prévoyons 2 animaux supplémentaires en cas de sortie prématurée d’étude d’un animal en cas d’échec de réanimation du cœur sur machine de perfusion ex vivo. Ce qui risque est de l’ordre de 5% dans notre expérience portant sur 64 cœurs porcins et 10 cœurs humains perfusés ex vivo par notre équipe depuis 2019. Les expérimentations seront réalisées par des chirurgiens cardiaques expérimentés formés au prélèvement cardiaque et à la perfusion d’organe isolé sur machine afin de réduire le risque d’échec de procédure par défaillance technique des expérimentateurs. Au total 26 animaux au maximum (4 groupes de 6 + 2 animaux supplémentaires) seront utilisés pour cette étude. Dès que le nombre de 6 animaux par groupe sera atteint, aucune autre inclusion ne sera nécessaire.
Raffinement
Dans un principe de raffinement, nous appliquerons les points suivants : - Respect d’une période d’acclimatation d’une semaine minimum entre l’arrivée à l’animalerie du laboratoire et l’inclusion dans le protocole de recherche - Hébergement en groupe de deux pour favoriser le contact régulier entre congénères - Environnement adapté à chaque phase de l’expérimentation pour réduire l’angoisse des animaux (accompagnement et anxiolyse durant le transfert depuis l’animalerie jusqu’en salle d’intervention) - Procédures expérimentales réalisées par du personnel qualifié et expérimenté (chirurgiens séniors, techniciens anesthésistes) permettant un temps interventionnel réduit au maximum - Privilégier les ponctions vasculaires percutanées échoguidées artérielles et veineuses, pour mise en place des cathéters de surveillance hémodynamique continue : moins de souffrance, moins de saignement. Avant l'anesthésie générale, les animaux auront une injection intra musculaire afin d’obtenir une sédation vigile et une anxiolyse. S'agissant de procédures expérimentales réalisées sous anesthésie générale balancée (narcose, analgésie et curarisation) sans réveil, aucun effet indésirable ni nuisances ne sont attendus pour l'animal qui sera euthanasié en fin de procédure ou en cas d'échec de l'anesthésie.
Choix des espèces
Le modèle animal choisi est le porc. Le porc présente une physiologie circulatoire proche de celle de l’homme : fréquence cardiaque proche de 100/min, débit cardiaque entre 3,5 et 4 L/min pour un poids de 50 kg. Par ailleurs son anatomie cardiovasculaire facilite la modélisation chirurgicale des procédures avec une applicabilité rapide des résultats à la pratique clinique. Cette convergence permet une adaptation optimale de l’espèce aux expérimentations et limitera au minimum le nombre d’animaux tests, ce d’autant que notre équipe a une expérience de ce modèle avec plus de 60 procédures réalisées depuis 2019. Enfin notre protocole prévoit des prélèvements sanguins et des biopsies myocardiques répétées sur le cœur perfusé ex vivo avec respectivement un volume (10 mL) et un poids (20 mg) de prélèvement minimum afin de pouvoir réaliser les analyses métabolomiques. L’expérimentation sur le porc se prête à ce type de prélèvements répétés, contrairement à un modèle rongeur qui permettrait un recueil plasmatique et tissulaire de plus faible quantité. Les animaux de ce protocole sont des porcs de 50kg (environ 90 jours) afin d’avoir un gabarit proche de celui d’un homme. A ce stade, ils ont une anatomie cardiovasculaire semblable à l’Homme avec des diamètres d’aorte et d’artère pulmonaire compatible avec l’instrumentation du cœur sur module de perfusion isolé ex vivo.
Evaluation de la sécurité de dispositifs alternatifs à la chirurgie bariatrique dans le modèle porcin
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
24 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie endoscopique de deux à trois heures pour la pose d'un dispositif anti-obésité, puis six anesthésies générales échelonnées sur trois mois pour des radiographies et des prises de sang, avant d'être tué et disséqué. Le porteur reconnaît une série de complications possibles, lésions digestives, infection, obstruction, déplacement du dispositif et carences. Le projet teste, pour une entreprise, la sécurité d'une alternative endoscopique à la chirurgie bariatrique, présentée comme "nécessaire" faute d'adhésion des patients à la chirurgie actuelle.
Objectifs
Le traitement de l’obésité est un enjeu sanitaire majeur. L’objectif du projet est de développer un dispositif médical délivré par voie endoscopique (c’est-à-dire par la bouche et l’œsophage) afin de traiter l’obésité. La solution proposée serait une alternative à la chirurgie bariatrique (chirurgie traitant l’obésité) tout en étant aussi efficace que celle-ci et en minimisant les complications associées. En effet, la chirurgie bariatrique est pratiquée sur moins de 2% des patients éligibles en France, ceci étant notamment dû aux complications associées. Une première phase de tests a été réalisée sur des modèles in vitro (en laboratoire) et ex vivo (cadavres humains et animaux). La seconde phase, sur modèles in vivo (animaux) et objet de cette demande d’autorisation, a pour objectif de développer un dispositif avec la simulation des phénomènes physiologiques attendus chez les patients humains (en particulier le phénomène de péristaltisme, c'est-à-dire le phénomène de contractions permettant aux aliments d'avancer dans le système digestif). Dans un premier temps la sécurité du dispositif doit être testée. Si cette phase est validée, nous collecterons, dans un second temps, des données sur la performance de notre approche. Ainsi, au final, la phase animale nous permettra de développer un produit permettant de répondre à la problématique, de tester son innocuité et de mesurer son efficacité. Les données sur l’efficacité seront complétées par celles disponibles dans la littérature. Actuellement, l’implantation du dispositif par voie chirurgicale chez le porc est privilégiée puisque l’anatomie de ce modèle rend l’approche endoscopique complexe.
Bénéfices attendus
L’obésité est définie comme une présence anormale ou excessive de tissu adipeux représentant un risque pour la santé. Ce problème est devenu épidémique avec près de 4 millions de personnes décédant de comorbidités liées au surpoids et à l’obésité chaque année. D’après l’Organisation Mondiale de la Santé, près de 39% des adultes dans le monde, représentant près de 1.9 milliards de personnes, étaient en surpoids en 2016. On estime aujourd’hui que plus de 700 millions de personnes souffrent d’obésité. Bien que l’efficacité de la chirurgie bariatrique ne soit plus à démontrer, seul 2% des patients éligibles décident de se faire opérer à cause du risque de complications sévères et des modifications anatomiques irréversibles. Et pour les solutions moins invasives, comme les ballons gastriques, elles sont aujourd’hui associées à une perte de poids limitée et temporaire. Ce projet est nécessaire pour le développement d’une solution endoscopique afin de traiter l’obésité de manière aussi efficace que la chirurgie bariatrique tout en minimisant les complications associées. En effet, il permettra de vérifier la sécurité et potentiellement l’efficacité des dispositifs testés par l’entreprise.
Procédures
Pour chaque porc : • L’intervention chirurgicale sous anesthésie générale qui dure 2-3 h maximum avec radiographie et prélèvement sanguin au cours de cette anesthésie • Sous anesthésie générale à J0, J7, J14, J30, J60 et J90 soit 6 au total : o Les radiographies : chaque examen radiographique prenant 45 min, il y en a 6 au total o Les prélèvements sanguins sont réalisés au même moment que les radiographies. Chaque prélèvement prenant environ 2-3 min, il y en a 6 au total
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus résident surtout dans la douleur suite au placement du dispositif. Néanmoins, la littérature décrit une série de complications éventuelles : • Lésion du système digestif ; • Infection avec ou sans fièvre ; • Obstruction gastrique ou intestinale ; • Déplacement ou rotation du dispositif implanté ; • Carence en vitamines et minéraux ; • Trouble du transit ; • Vomissement ponctuel post-implantation ; • Réaction inflammatoire locale des tissus. Notre protocole prévoit de surveiller et anticiper ces complications.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort. Pour comprendre l’impact du prototype et statuer sur sa sécurité, il est nécessaire d’inspecter, d’examiner et photographier les zones entourant le dispositif incluant les muqueuses et les organes. Suivant la phase du projet, des prélèvements d’organes pourront être effectués pour observations macroscopiques et analyses histologiques.
Remplacement
Ce projet vise à confirmer l’adéquation du dispositif en cours de développement avec le système digestif. Avant d’initier ce projet, des essais sur sujets cadavres humains et sur carcasses d’animaux ont été effectués afin de simuler la procédure et confirmer l’adéquation des dimensions des prototypes en cours de développement. Des premiers essais pour valider la sécurité ont été menés sur animaux vivants. Les tests de cette présente DAP s’inscrivent dans la continuité de ces tests en affinant les prototypes évalués précédemment. De plus, des essais in vitro ont été réalisés en laboratoire afin de simuler le déploiement du dispositif ainsi que son comportement lors de contraintes mécaniques simulant le péristaltisme. Néanmoins, la complexité et l’adaptabilité du système digestif limitent notre capacité à simuler l’environnement exact. Le dispositif étant à visée clinique, il est nécessaire d’obtenir des données dans ces conditions réelles d’utilisation, ainsi l'utilisation d'un organisme complet et vivant est indispensable, notamment pour le suivi post-implantation.
Réduction
Avant d’effectuer une étude de preuve de concept, une étude pilote a été réalisée en utilisant un nombre réduit d’animaux. Cette étude nous a permis d’obtenir des estimations de l'effet et de la variation qui peuvent servir à calculer la taille de l'échantillon d'études plus importantes. Avant d’effectuer l’étude de confirmation, une première phase de preuve de concept a été initiée en janvier 2023 en utilisant un nombre réduit d’animaux (n=10). Pour arriver à une confirmation de cette preuve de concept, un nombre de 9 animaux est nécessaire sur une base de 3 sessions de 3 animaux. Dans le cas où un nombre inférieur à 9 animaux permettrait de prouver la preuve de concept, la phase 2 sera initiée et la phase 1 terminée sans utiliser les 9 animaux initialement prévus. La preuve de concept sera démontrée si le dispositif répond aux attentes c’est-à-dire s’il est bien toléré et les données obtenues sont concluantes, notamment : paramètres cliniques acceptables, tolérances locales macroscopique et microscopique acceptables (évaluées par un pathologiste indépendant), troubles digestifs acceptables, absence d’obstruction gastrique. Dans le cas où la preuve de concept est démontrée (avec un nombre d’animaux ≤ 9), il sera décidé de passer à la phase 2 du projet (vérification). Pour cette phase, un nombre de 15 animaux sera nécessaire : 3 groupes de 5 animaux (un groupe avec suivi jusqu’à 1 mois, un groupe suivi jusqu’à 3 mois et un groupe contrôle). Dans le cas où la preuve de concept n’est pas démontrée, il sera décidé de relancer une étude afin d’améliorer les caractéristiques du dispositif, si celui-ci ne répond pas aux attentes. Cette étape permettra de réduire le nombre d’animaux (ne pas utiliser les 15 animaux prévus en phase 2).
Raffinement
Les porcs seront hébergés dans le respect de leurs besoins éthologiques avec enrichissements propres à l’espèce. Des enrichissements du milieu, tels que jouets en caoutchouc, sont mis à disposition. Les animaux auront un patch de fentanyl 3 jours après la chirurgie protégé par un bandage. Un isolement individuel pendant 24h après la chirurgie sera nécessaire afin de suivre individuellement l’état clinique des animaux (vomis, selles et urines). Pour compenser cet isolement de 24h, les animaux seront hébergés dans des box attenants avec contact olfactif et visuel. De plus, la température de la salle d’hébergement sera maintenue à 21± 2°C. Le suivi quotidien des animaux et les pesées hebdomadaires sont assurés par le personnel technique et animalier habilité et habitué à travailler avec ces animaux. Les animaux suivront également un programme de socialisation afin de réduire le stress engendré par les actes quotidiens. Tout acte douloureux ou fortement stressant sera réalisé sous sédation ou sous anesthésie (locale ou générale selon les besoins). La douleur sera prise en charge par l'administration de traitements analgésiques adaptés. En cas de perte de poids importante se rapprochant des 20%, les rations pourront être enrichies avec une solution de nutrition entérale hyperénergétique. Au cours de l’étude, une série d’examens sera effectuée afin de détecter les signes de douleur incluant : - Examens du comportement des animaux avec pesée au minimum hebdomadaire ; - Rayons-X avec ou sans agent de contraste (si indisponible échographie) ; - Examens sanguins afin de confirmer l’absence de carence et de signe d’infection.
Choix des espèces
Le Porc est l’espèce animale la plus étudiée dans la littérature pour la chirurgie bariatrique. En effet, elle possède de grandes similarités avec les humains au niveau du système gastro-intestinal en termes de dimensions et de physiologie. Pour les porcs, le critère de sélection principal sera le poids (environ 60-80 kg) afin d’avoir des correspondances anatomiques similaires à celles observées en clinique. Cela correspondra à des animaux adolescents.
Impact de la cryothérapie sur l’intégrité de la barrière hémato-encéphalique
- Recherche appliquée
- Cancers
8 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, deux étant opérés sous anesthésie sans réveil. Les six autres subissent une chirurgie cérébrale d'une heure puis des IRM hebdomadaires sous anesthésie de deux heures pendant six à huit mois, pour suivre l'ouverture de la barrière hémato-encéphalique après cryothérapie. Le porteur signale des effets liés aux anesthésies répétées et à la chirurgie du cerveau, œdème cérébral, déficit moteur, vomissements et céphalées, avant mise à mort pour analyser les tissus. Il justifie le recours au porc par un cerveau proche de celui des primates et présente ce modèle comme préparant un "transfert rapide" vers un essai clinique.
Objectifs
Le glioblastome multiforme (GBM) est la tumeur cérébrale maligne primitive la plus fréquente et est extrêmement agressif. Actuellement, le traitement de référence est une chirurgie pour enlever la zone tumorale si elle est accessible, accompagnée par une radiothérapie puis une chimiothérapie. Malgré un traitement bien conduit, tous les patients présentent une récidive tumorale locale ou régionale. Forts d’une première étude ayant démontré un gain important dans la survie des patients traités par cryothérapie, nous souhaitons affiner la compréhension des mécanismes en jeu et plus spécifiquement, l’impact de la cryothérapie sur la barrière hémato-encéphalique (BHE), véritable muraille protégeant le cerveau mais bloquant l’arrivée des molécules thérapeutiques. En effet, lors de notre étude clinique, la BHE des patients s’est révélée fragilisée. Or, l’ouverture de la BHE représente un facteur important d’amélioration du pronostic des patients en permettant l’arrivée des médicaments dans le cerveau et donc aux cellules tumorales. Dans ce contexte, notre objectif consiste tout d’abord à confirmer cette ouverture de la BHE par la cryothérapie cérébrale sur un modèle porcin, puis, dans un second temps, de déterminer le délai d’ouverture de la BHE qui offrirait une fenêtre thérapeutique.
Bénéfices attendus
Les résultats de ce projet permettront de valider et déterminer la durée de l’ouverture de la barrière hémato-encéphalique suite à une cryothérapie, offrant une fenêtre thérapeutique pour l’administration de chimiothérapies dans le traitement de tumeurs cérébrales. Le protocole défini pour ce projet se rapproche au maximum des conditions chez le patient, aussi bien pour la chirurgie que pour le suivi mini-invasif utilisant l’IRM, préparant un transfert rapide vers un essai clinique. Ainsi, une étude clinique prospective rentrant dans le cadre d’un programme hospitalier de recherche clinique (PHRC) pourrait ensuite être réalisée afin d’évaluer l’efficacité de la cryothérapie cérébrale sous IRM combinée à un traitement adjuvant chez des patients atteints d’une récidive de glioblastome.
Procédures
Les animaux sont soumis à une procédure chirurgicale initiale d’une heure sous anesthésie générale, puis à des examens IRM hebdomadaires sous anesthésie de deux heures pour suivre sur 6 à 8 mois le statut de la barrière hémato-encéphalique.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pouvant survenir sont liés aux anesthésies répétées (stress, nausées, désorientation, hypothermie, irritation trachéale) et à la chirurgie cérébrale (inflammation de la plaie, œdème cérébral, déficit moteur controlatéral, vomissements et céphalées).
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour l'analyse des tissus cérébraux qui complètera les données IRM sur l'état de la barrière hémato-encéphalique.
Remplacement
Ce projet fait suite à une étude clinique démontrant le fort intérêt thérapeutique d’utiliser ce traitement innovant chez des patients atteints de glioblastome en récidive. Le but étant la validation de l’ouverture de la BHE par la cryothérapie, nous devons travailler dans un tissu vivant sain afin de soustraire tout effet de la pathologie sur l’intégrité de la BHE. Par conséquence, nous ne pouvons éviter à ce jour l’utilisation d’un modèle animal. Préalablement aux études in vivo, la mise au point de la chirurgie est validée sur cadavre de porc afin d'adapter le protocole aux variations anatomiques et de réduire à moins de 2 cm l'ouverture nécessaire pour l'insertion de la sonde de cryoablation.
Réduction
Il s'agit d'une preuve de concept. Le nombre d’animaux ainsi que leur répartition entre les procédures ont été estimés au plus juste pour répondre à notre problématique. Le protocole d’une procédure dépendra du résultat de la précédente. L’usage de l’IRM, méthode non invasive et non irradiante utilisée en clinique pour observer l’intégrité de la BHE nous permettra de suivre un même animal au cours du temps et ainsi de limiter les effectifs requis.
Raffinement
Les porcs sont hébergés en groupe sociaux dans de larges box enrichis de jeux à mâcher et de balles, ils sont douchés quotidiennement à l’eau tiède et reçoivent une alimentation adaptée à leurs besoins physiologiques. Les conditions d’ambiance sont contrôlées et la température est maintenue entre 18 et 24°C. Une période d’acclimatation 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. Le jour de l’intervention, les porcs sont tranquillisés pour être transportés sans stress dans la salle d’opération, ils sont maintenus sous anesthésie générale avec gestion de la douleur pendant la chirurgie et l’acquisition d’images IRM. Suite à la chirurgie, les animaux sont étroitement surveillés jusqu’à leur réveil et tous les jours suivant l’intervention. Une grille d’évaluation de la douleur est établie avec la conduite à tenir en cas de complications. Une videosurveillance 24h/24 permet un suivi visuel des comportements en animalerie et une intervention rapide du vétérinaire en cas d’anomalie. Des points limites sont définis pour détecter les signes précoces d’une détérioration et arrêter la procédure en cas de souffrance.
Choix des espèces
Le cerveau circonvolutionné du porc ressemble davantage au cerveau des primates que le cerveau lissencéphale (cortex lisse, sans circonvolutions) des rongeurs, et la littérature rapporte le modèle porcin comme pertinent dans de nombreuses approches en neurosciences notamment dans l’étude de la BHE. L’accès à un modèle de grande taille est nécessaire pour reproduire la cryothérapie chez le patient. Le volume et l’anatomie du cerveau de jeunes porcs de 30 à 50 Kg répondent à cette limitation et permettent d’envisager la survie l’animal dans de bonnes conditions.
Evaluation de l’utilisation du sérum physiologique pour l’imagerie endocoronaire en tomographie par cohérence optique (OCT).
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
14 porcs vont être utilisés dans une intervention de deux heures menée sous anesthésie générale, les animaux étant tués avant tout réveil. Chacun subit une ponction artérielle puis un cathétérisme des artères coronaires droite et gauche pour des coronarographies répétées, afin de comparer la qualité d'image obtenue au sérum physiologique et au produit de contraste. Le cœur est ensuite prélevé pour examiner l'endothélium des coronaires. Le porteur affirme qu'aucun modèle in silico ou in vitro ne peut servir et présente le recours au "gros animal" comme "nécessaire" pour transposer les résultats à l'humain.
Objectifs
Les images obtenues par l’OCT (Tomographie par Cohérence Optique) offrent une résolution supérieure à l’IVUS (IntraVascular UltraSound) lors de la mise en place des stents coronaires. L’utilisation de l’OCT nécessite l’administration d’un produit de contraste ce qui augmente les risques d’insuffisance rénale et contre indique donc son utilisation chez les patients présentant une insuffisance rénale chronique. Le sérum physiologique (NaCl 0.9%) a déjà été utilisé à la place du produit de contraste avec des résultats insatisfaisants en raison d’une mauvaise qualité d’image par rapport au protocole d’imagerie utilisant un produit de contraste, cependant ill n’existe à ce jour aucun protocole validé d’imagerie coronaire par OCT utilisant exclusivement du sérum physiologique. L’objectif de notre étude est de définir le meilleur débit d’injection du sérum physiologique permettant d’obtenir une qualité d’imagerie coronaire similaire à celle obtenues avec l’administration d’un produit de contraste.
Bénéfices attendus
L’utilisation du sérum physiologique à la place du produit de contraste pourrait réduire le risque d’insuffisance rénale post-OCT dans les procédures de coronographie. L’OCT avec sérum physiologique pourrait ainsi être utilisée chez les patients avec insuffisance rénale pré-existante. Il est nécessaire de trouver le débit optimal d’administration de sérum physiologique qui s’associe à une qualité du signal satisfaisante pour que l’imagerie coronaire soit interprétable.
Procédures
Les animaux seront soumis à une seule intervention de 120 minutes, réalisée sous anesthésie générale, consistant en la réalisation d'une ponction artérielle suivi d'un cathétérisme des coronaires droite et gauche pour la réalisation de plusieurs coronarographies successives, à l'issue de laquelle les animaux ne seront pas réveillés. Il n'y a aucune intervention prévue sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
La seule nuisance sera l'injection intra musculaire permettant d’obtenir une sédation vigile et une tranquiliation avant de réaliser l'anesthésie générale. L’ensemble des procédures expérimentales sera réalisé sous anesthésie générale. A aucun moment l’animal ne sera conscient ni susceptible de ressentir la douleur. S'agissant de procédures expérimentales sans réveil, aucun effet indésirable ni nuisances ne sont attendus pour l'animal qui sera euthanasié en fin de procédure. Pas d’effets spécifiques connus à l'utilisation de l'OCT dans l’expérience humaine en dehors de ceux inhérents au cathétérisme des coronaires (dissection, spasme coronarien, fibrillation non resorbable ou thrombose).
Devenir
La finalité de l'étude est de comparer la qualité d'imagerie des coronaires lorsque l'on utilise un produit de contraste iodé (PCI) ou avec l'utilisation de sérum physiologique. Afin de vérifier l'absence de lésion coronaire liée au débit d'injection de contraste iodé ou de sérum physiologique, les coeurs seront explantés pour prélever les coronaires et réaliser une étude histologique de l'endothélium.
Remplacement
Il n’existe pas, à notre connaissance, de modèle expérimental in silico ou in vitro pouvant servir à étudier et évaluer la qualité de la visualisation de la circulation coronaire en condition physiologique. L’impact des structures anatomiques (peau, muscle, os) et des caractéristiques hémodynamiques de la circulation coronaire, la rhéologie du sang et de son interaction avec le produit de contraste iodé ou le sérum physiologique sur la qualité d'imagerie des coronaires ne peuvent être étudiés que sur un modèle animal (pas d’alternative in silico ou in vitro). Il est donc nécessaire dans notre approche d’utiliser un réseau coronaire d'un système vivant. Par ailleurs seul un modèle sur le gros animal permet d’extrapoler facilement les résultats à l’homme, dont le système cardiovasculaire est proche sur le plan anatomique et physiologique. Il n’existe pas de sonde endocoronaire d’OCT adaptée pour les petits animaux.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires à l’étude, deux animaux seront utilisés à la phase préliminaire afin de déterminer le protocole d’acquisition des images coronarographiques qui sera ensuite appliqué (incidence des acquisitions, dose irradiée, quantité d’agent de contraste). Le nombre d’animaux pour l'étude sera fixé à 10 afin de pouvoir réaliser des tests de comparaison statistique entre les résultats obtenus pour les coronaires droite et gauche. Nous utiliserons des modèles d’analyse de la variance pour nos analyses statistiques. Afin de réduire le nombre d'animaux, chaque animal sera son propre témoin, en réalisant une première imagerie coronarographique OCT à l'aide d'un produit de contraste iodé puis trois séries d'imageries coronarographiques avec des débits différents de NaCl . Au total un maximum de 14 animaux (2 animaux pour la phase test + 1 groupe de 10 aniamux + 2 animaux en cas d'échec d'une procédure) seront utilisés pour cette étude. Si les résultats des deux animaux préliminaires sont comparables à ceux obtenus dans le groupe test, ceux-ci seront inclus dans l'étude. Dès que le nombre de 10 animaux interprétable sera atteint, les inclusions seront stoppées.
Raffinement
Période d’acclimatation d’une semaine minimum entre l’arrivée à l’animalerie du laboratoire et l’inclusion dans le protocole de recherche. Hébergement en groupe de deux pour favoriser le contact régulier entre congénères. Environnement adapté à chaque phase de l’expérimentation pour réduire l’angoisse des animaux (accompagnement et anxiolyse durant le transfert depuis l’animalerie jusqu’en salle d’intervention). L'environnement est enrichi (activité de fouissement encouragée, medecine ball, jeux dans le couloir, pesée sousforme de jeux avec récompense, planche à gratter, distributeur d’aliment). Contrôle quotidien par un animalier. Lors de ce contrôle, des observations basées sur l’apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales attendues aux stimuli externes (peu enclins aux manipulations, tentative de fuite) seront réalisées. Ces contrôles permettront de repérer tout animal malade ou blessé et de prendre les mesures appropriées (Annexes 2-3). Réalisation des ponctions vasculaires percutanées échoguidées (Vivid E9, General Eletric, Milwaukee, Wis, USA) artérielles et veineuses, pour mise en place des cathéters de surveillance hémodynamique continue : moins de souffrance, moins de saignement et risque infectieux réduit.
Choix des espèces
Le modèle animal choisi est le porc. Le porc présente une physiologie circulatoire proche de celle de l’homme (Fréquence cardiaque proche de 100/min, débit cardiaque entre 3,5 et 4 L/min pour un poids de 50 kg). Par ailleurs son anatomie cardiovasculaire facilite la réalisation de la coronarographie et des canulations artérielle et veineuse nécessaires pour la procédure. Cette convergence permet une adaptation optimale de l’espèce aux expérimentations et limitera au minimum le nombre d’animaux tests (échec techniques). Le porc permet donc de réaliser une modélisation chirurgicale et expérimentale de haute fidélité pour une meilleure applicabilité des résultats à la pratique clinique. Les animaux de ce protocole sont des porcs de 50kg (environ 90 jours) afin d’avoir un gabarit proche de celui d’un homme. A ce stade, ils ont une anatomie coronarienne semblable à l’Homme et les accès vasculaires périphériques artériels et veineux sont favorables à la réalisation du cathéterisme coronaire nécessaire pour l’OCT.
Production d’anticorps glyco-humanisés porcins anti-bactériens
- Production de routine
- Tests réglementaires
50 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour produire des anticorps antibactériens. Ils reçoivent des immunisations intramusculaires toutes les deux semaines et des prises de sang hebdomadaires sous tranquillisant, avant une exsanguination finale sous anesthésie profonde pour collecter le maximum de sérum. Le porteur indique des nuisances modérées, douleurs, petits saignements et fièvre. Il affirme qu'aucune technologie ne permet la production in vitro et que le recours à l'animal reste 'indispensable'.
Objectifs
L'objectif de ce programme est de produire des anticorps polyclonaux anti-bactériens pour des applications cliniques anti-infectieuses.
Bénéfices attendus
La résistance aux antibiotiques constitue aujourd’hui l’une des plus graves menaces pesant sur la santé mondiale, la sécurité alimentaire et le développement et pourrait devenir la première cause de mortalité en 2050. De nouvelles stratégies doivent donc être envisagées. Le potentiel antibactérien des anticorps polyclonaux (pAb) est largement documenté. Cependant, leur développement clinique se heurtait jusqu‘à présent à des problèmes d’effets secondaires dus à leur immunogénicité. Les progrès réalisés dans la purification des pAb et dans l’élimination des motifs xénogéniques immunogènes replacent aujourd’hui les pAb dans l’arsenal thérapeutique antibactérien. Nous proposons de produire des pAb par immunisation (ou vaccination) de porcs avec des motifs bactériens. L’animal crée alors une réponse anticorps dirigée contre les bactéries utilisées pour la vaccination. Ces anticorps, après purification, pourront être utilisés chez des patients pour lutter contre les infections bactériennes.
Procédures
A ce jour, il n’existe pas de technologie permettant la production in vitro de pAb. L’utilisation d’animaux reste donc indispensable. Deux types d'interventions sont nécessaire à la production d'anticorps polyclonaux : des immunisations ou vaccinations qui permettent à l'animal de produire les anticorps désirés, et des prélèvements sanguins au cours desquels les anticorps sont prélevés. Les immunisations (injection en intra-musculaire) sont des actes rapides (5 minutes environ) réalisés toutes les deux semaines. Les prélèvements sont hebdomadaires. Ils sont réalisés sous tranquillisant ou sous tranquillisant plus anesthésie gazeuse pour une durée de 15 à 35 minutes.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont de classe modérée (douleurs, petits saignements, fievre). Elles sont provoquées par les immunisations et les prélèvements réalisés sur les animaux.
Devenir
A la fin du programme d’immunisation, une exsanguination finale (euthanasie) sera effectuée sous anesthésie profonde afin de collecter le maximum de sérum hyper-immun. L'exsanguination permet de collecter le maximun de sérum à partir d'un animal et donc de réduire le nombre d'animaux nécessaires à la production de la substance médicamenteuse.
Remplacement
Les pAb rendent actuellement des services thérapeutiques essentiels dans le domaine de la transplantation ou comme antivenins. Plusieurs laboratoires ont cherché à remplacer la production de pAbs à partir d’animaux donneurs par une production in vitro, recréée en bioréacteur. Cependant, malgré plus d’une décennie de R&D, les systèmes de production de pAbs in vitro n’ont pas permis d’atteindre les rendements requis pour la production de lots cliniques. La production de pAb pour un usage thérapeutique reste donc à ce jour uniquement possible chez l'animal.
Réduction
Le protocole d'immunisation que nous avons développé nous permet de garder en immunisation les animaux pendant environ 1 an avec des immunisations et prélèvements réguliers assurant une collecte sur un même animal d’importants volumes de sérum riche en pAb. Par ailleurs un suivi régulier en temps réel de la qualité du sérum est réalisé afin d'optimiser au maximum les animaux utilisés et réduire les nouvelles inclusions.
Raffinement
Les conditions d’hébergement, l’enrichissement, les procédures de renforcement positif (jus de pomme) et le suivi des animaux par les animaliers et le vétérinaire, ainsi que les procédures analgésiques sont mises en place pour prévenir la douleur et respecter le bien-être animal. Les animaux sont hébergés dans un batiment spécialisé doté d'une climatisation et chauffage spécifique pour chaque catégorie. Les animaux vont profiter de plusieurs éléments manipulables pour pouvoir manifester leur comportement naturel de fouissement ou de recherche de nourriture. Ils ont accès à la paille dans des nourrisseurs spécifiques pour compléter l’apport en fibres nécessaires en plus de la nourriture et avoir la possibilité de manifester leur capacité de fouissement. Plusieurs jouets sont rajoutés dans les cases de chaque catégorie : brosses, chaines avec balles, tasseaux de bois attachés aux parois, objets en caoutchouc mâchonnables. Un arbuste dans un pot va compléter l’environnement de chaque salle des animaux en procédure. Pendant les procédures d'immunisation et prélèvement les animaux sont surveillés quotidiennement et individuellement. Une grille d'évaluation a ete mise en place afin de mesurer les nuisances sur les animaux. Le programme pourait etre suspendu en cas de nuisance trop importante.
Choix des espèces
Le porc, de par son poids important, permettra de récolter un volume optimisé de sérum sur un nombre plus réduit d’animaux. Ainsi, un porc vacciné peut produire suffisamment d’IgG pour soigner de 100 à 1000 patients (en fonction de la dose administrée et de l’indication). Par comparaison, 50 à 100 petits animaux seraient nécessaires pour soigner le même nombre de patients. Les porcelets sont élevés puis immunisés à partir de 5 mois (>70Kg). Les sérums hyper-immuns seront prélevés sur des porcs par prises de sang répétées 52 jours après la première vaccination dans le respect des normes éthiques de volume et de fréquence de prélèvement.
Utilisation de capteurs glycémiques chez des porcs en groupe
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
24 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, pour tester un capteur de glycémie implanté sous la peau chez des animaux élevés en groupe. La pose se fait sous tranquillisation, le capteur restant en place environ deux semaines, ce qui peut provoquer une gêne ou une inflammation. Les 8 porcs équipés du capteur seront tués pour étudier leur composition corporelle, les 16 autres renvoyés en élevage jusqu'au poids d'abattage habituel, environ 115 kg. Le porteur présente la méthode comme une alternative moins invasive à la pose d'un cathéter.
Objectifs
L'alimentation permet d'assurer le développement et la santé des animaux. Le glucose est l'un des nutriments essentiels au bon fonctionnement des cellules de l'organisme, et sa concentration dans le sang est reconnue comme un bon indicateur de la régulation de l'énergie. Cette mesure nécessite le prélèvement d'un échantillon de sang, souvent de manière répétée au cours de la journée. Chez le porc, le prélèvement de sang requiert une contention de l'animal (acte stressant) et, dans le cas de prélèvements répétés, la pose d'un cathéter réalisée sous anesthésie générale. Le projet vise à tester un capteur miniaturisé implanté en intradermique pour mesurer la concentration circulante de glucose, en temps réel et pendant plusieurs jours. Nous testons un capteur glycémique commercialisé pour les personnes diabétiques. Une première étude a permis de démontrer la capacité du capteur à fournir des données pertinentes sur des porcs maintenus durant 6 jours seuls dans une loge, pour éviter l'arrachement du cathéter. Ce mode de logement sécurisait aussi la position du capteur glycémique. Une deuxième étude est indispensable pour valider le capteur comme une méthode peu invasive de mesures des constantes physiologiques internes pour des porcs élevés en groupe. Si le capteur reste fonctionnel dans ces conditions d'élevage en groupe, cela permettrait de déterminer les relations entre les concentration en glucose dans le sang au cours de la nuit et de la journée, et des différences dans le comportement alimentaire, l'activité physique, ou encore les interactions sociales entre les animaux.
Bénéfices attendus
Les bénéfices immédiats attendus seront de fournir une alternative à la technique invasive de pose d'un cathéter pour le suivi des cinétiques des concentrations de glucose en réponse à des changements dans l'environnement (alimentaire, thermique, sanitaire, etc.). Cette méthode permettrait d'identifier les relations entre la régulation de la glycémie (concentration en glucose), le comportement alimentaire et les interactions physiques et sociales de l'animal. Elle pourrait être alors préconisée pour suivre la physiologie de l'animal afin de détecter précocement, par un suivi en temps réel, d'éventuells problèmes d'adaptation à l'envrionnelment d'élevage, avant leur manifestation en terme de santé ou de dégradation de son bien-être.
Procédures
Une injection intramusculaire pour tranquillisation (durant 15 minutes) à une dose pré-anesthésique, une prise de sang réalisée à l'oreille et la pose d’un capteur en intradermique (2 minutes) sur l'encolure et sécurisé par un bandage durant la sédation, puis après réveil, un suivi des animaux en petit groupe par observations pendant 14 jours.
Impact sur les animaux
La présence d'une aiguille en intradermique sur le capteur et la sécurisation du dispositif par une bande adhésive peuvent entraîner une gêne, voir une inflammation durant les 2 semaines où le capteur est positionné sur l'animal.
Devenir
Les 8 porcs concernés par la pose d'un capteur glycémique en intradermique seront euthanasiés à la fin de l'expérience pour étudier leur composition corporelle. Les 16 autres porcs utilisés pour étudier le comportement social au sein des cases collectives n'auront pas subi de procédure particulière autre que la pose d'un bandage autour de l'encolure, et seront replacés dans un bâtiment d'élevage dédié à la fin des 3 semaines d'expérimentation. Ils seront élevés selon les pratiques d'élevage jusqu'au stade usuel de commercialisation (environ 115 kg de poids vif).
Remplacement
Le porc est l'espèce cible de ce projet qui vise à identifier une méthode alternative à la méthode de référence pour étudier les mécanismes de régulation des constantes métaboliques face aux défis posés par des changements dans l'environnement (alimentaire en premier lieu, mais aussi thermique, social, sanitaire, etc.) des animaux d'élevage. Il n'est pas possible d'étudier finement le métabolisme du porc au bénéfice de sa santé et son bien-être, avec une application pour la recherche mais aussi à terme en élevage, sans utiliser des porcs de génotype conventionnel (Large White x Landrace x Piétrain). L'utilisation de cellules en culture permettrait de caractériser les mécanismes moléculaires de la régulation du taux de glucose intracellulaire, mais ne renseigne nullement sur les variations quotidiennes de la glycémie (concentration dans le sang) en relation avec l'activité métabolique des nombreux tissus utilisateurs de glucose (muscles, tissus adipeux, intestins) ou du foie (production de glucose), et avec le comportement alimentaire du porc, son efficience alimentaire, son activité physique, et son état de santé. L'utilisation d'animaux vivants est donc nécessaire pour rendre compte de processus biologiques extrêmement dynamiques, et sujets à une large variabilité entre individus.
Réduction
Chaque porc dit "sentinelle" (n = 8) est son propre témoin durant les 3 semaines d’expérimentation, ce qui permet de réduire le nombre d'animaux nécessaires pour obtenir des valeurs fiables tout en prenant en compte la variabilité interindividuelle de la consommation alimentaire ou des comportements, et des processus induits (ingestion, digestion). Une analyse des corrélations sera réalisée entre les mesures de concentration en glucose circulant (concentrations maximales ou minimales de glucose circulant, heures des pics, aire sous la courbe, etc...) et les mesures de comportements et d'ingestion d'aliment (quantité, rythme des repas) effectués sur chaque animal. Le nombre de 8 porcs sentinelles à équiper chacun d'un capteur glycémique a été déterminé sur la base de la bibliographie disponible quant à la validation de capteurs glycémiques développés en médecine humaine pour des miniporcs, et selon notre propre connaissance des variations interindividuelles des concentrations de glucose sanguin récemment objectivées pour des porcs du même génotype et de même stade munis des mêmes capteurs glycémiques mais élevés en loge individuelle. La taille des groupes dans chaque case (n = 6 porcs/case) a été déterminée pour fournir des évaluations fiables des interactions sociales entre animaux.
Raffinement
Le projet vise justement à raffiner la méthode standard de suivi des concentrations en glucose sanguin en évitant la pose d'un cathéter jugulaire ou des prélèvements répétés de sang par contention de l'animal et prélèvement à la veine jugulaire. Pour les porcs dits "sentinelles" (n = 8, soit 2 porcs/case), la pose du capteur glycémique est réalisée en tranquillisant l'animal par l'administration d'un mélange médicmenteux à dose pré-anesthésique en intramusculaire. Le capteur est placé sur la face externe de l'encolure, à la base de l'oreille droite, en utilisant l'applicateur fourni dans le kit qui permet l'insertion d'une microaiguille en intradermique et la pose d'un patch sur le capteur. Le capteur permet ensuite des mesures des taux de glucose sans douleur, ni contention ni stress. Le porc sera familiarisé avec les humains grâce aux soins quotidiens durant la première semaine avant la pose du capteur, ce qui permettra la préanesthésie dans le couloir attenant à la loge d'élevage, ceci pour ne pas perturber l'animal (pas de changement d'environnement). Un bandage sera posé également sur les congénères de chacune des 4 loges (n = 16 porcs), si possible sans autres manipulations qu'un isolement temporaire dans un coin de la loge, ceci grâce à la familiarisation à l'humain durant la première semaine. Pour des porcs où cela ne serait pas possible (animal manifestement stressé), la même procédure que pour les porcs "sentinelles" serait alors appliquée en remplacement. Toutes les cases sont équipées de dispositifs d'enrichissements renouvelés régulièrement et au gré des comportements individuels: matériels manipulables (chaînes métalliques , balles en plastique dur, étoiles en plastique et métal, croix en plastique dur, toiles de jute...) qui ne peuvent pas être rongés. Les animaux sont suivis quotidiennement par du personnel expérimenté afin de détecter l'atteinte d'un point limite.
Choix des espèces
Le porc est l'espèce cible du projet. Le projet vise à trouver une méthode pour étudier les évolutions des constantes physiologiques du porc face aux défis posés par les changements de son alimentation, les modifications de son environnement ou les évolutions des pratiques d'élevage. Il n'est pas possible d'étudier ces évolutions sans utiliser des porcs de génotype conventionnel (Large White x Landrace x Piétrain). L'utilisation de cellules en culture permettait de caractériser les mécanismes moléculaires de la régulation intracellulaires, mais pas les variations quotidiennes de la glycémie. Les effets mesurés résultent de processus biologiques extrêmement dynamiques, impliquant l'effet de comportements tels que l'activité physique ou le rythme d'alimentation, et l'aptitude à digérer l'aliment et à utiliser les nutriments. Ces phénomènes ne peuvent pas être reproduits sur des cellules en culture in vitro. Ils sont soumis à une large variation inter-individuelle. Les porcs pèsent environ 50 kg de poids vif (autour de 3-4 mois d’âge). Cela permet d'étudier les variations de la glycémie chez un animal en croissance, puisque ce projet vise à étudier les évolutions et régulations de la glycémie chez des animaux représentatifs de leurs congénères élevés pour la production de viande et confrontés à des situations de challenges environnementaux rencontrés en élevages. Techniquement, le poids de 50 kg environ est idéal en terme de manipulation, et a été aussi choisi dans notre premier projet visant à valider les valeurs fournies par les capteurs glycémiques pour des porcs élevés en loge individuelle.
Évaluation de l’efficacité d’un traitement contre les infections de prothèse aortique d’origine bactérienne par administration de virus ayant une activité antibactérienne
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Opérés pendant 90 minutes sous anesthésie générale pour recevoir une prothèse aortique et un cathéter veineux central, 24 porcs de 10 semaines doivent ensuite développer une infection de cette prothèse par un staphylocoque, avec une fièvre attendue qui peut durer tout le protocole. Deux fois par semaine, huit prises de sang de quinze minutes passent par le cathéter, sans anesthésie. À J15, les 12 porcs des groupes de phagothérapie reçoivent sous anesthésie générale une injection de virus antibactériens guidée par scanner, et les 12 des groupes antibiotiques de la vancomycine deux fois par jour pendant quinze jours, chaque injection durant en moyenne une heure, sans anesthésie. À J30, une dernière chirurgie de 90 minutes retire la prothèse et les tissus voisins. Les 24 porcs, utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, sont tous mis à mort pour l'analyse bactériologique de la prothèse, le porteur jugeant "déraisonnable" de rétablir la circulation par une autre prothèse.
Objectifs
L’aorte, plus gros vaisseaux du corps humain, est sujette à de nombreuses pathologies, notamment les anévrismes, une dilation du vaisseau pouvant conduire à sa rupture, à l’origine de 15000 décès/an aux USA. Pour les traiter, le segment dilaté peut être remplacé par une prothèse en tissu. L’une des complications opératoires les plus fréquentes est une infection de cette prothèse vasculaire aortique (IPA). C’est une complication grave, qui peut être traitée en remplaçant la prothèse infectée et en associant une antibiothérapie. Cependant, 20% des patients sont non opérables et sont traités par une antibiothérapie au long cours seule. Ces patients présentent un risque élevé de mortalité. L’utilisation de virus capables de détruire une bactérie (phagothérapie) a montré son efficacité sur les infections bactériennes dans plusieurs études. Devant l’échec de l’antibiothérapie, il est apparu logique d’étudier l’efficacité de la phagothérapie dans les IPA. La sévérité des IPA est une problématique majeure en chirurgie vasculaire. La phagothérapie pourrait présenter un bénéfice majeur en élargissant les possibilités de traitements, et en représentant une alternative/un complément à l’antibiothérapie. Il s’agit du premier projet de recherche sur modèle porcin, évaluant la phagothérapie dans les IPA, et cherchant à proposer une nouvelle thérapie. Les résultats favorables de la phagothérapie dans d’autres infections et l’absence d’étude sur leur efficacité sur les IPA, ont conduit à mettre en place ce projet. Le modèle porcin se rapproche biologiquement le plus du modèle humain pour cette étude. Les objectifs de cette étude sont de valider les aspects techniques de l’administration de la phagothérapie dans notre modèle et d’évaluer l’efficacité de la phagothérapie seule ou associée aux antibiotiques. L'hypothèse principale est que la phagothérapie, dans les infections de prothèses aortiques, exerce une activité anti-infectieuse supérieure à l’antibiothérapie seule. L'objectif ultime est d'évaluer la phagothérapie seule ou associée aux antibiotiques dans les IPA chez des patients non opérables. Le transfert clinique en cas de résultats favorables paraît rapidement envisageable au vu de l’absence de traitement pour les patients.
Bénéfices attendus
Il s'agit de la première étude s'adressant à la phagothérapie dans les infections de prothèse aortique sur un modèle préclinique. L'objectif ultime est d'évaluer la phagothérapie seule ou associée aux antibiotiques en tant que traitement conservateur dans les IPA chez des patients inopérables, voire en tant que traitement adjuvant d’une chirurgie conservatrice. De plus, une application locale de phages est également envisageable chez l'homme, pour traiter les infections de prothèses aortiques par voie mini-invasive, c’est-à-dire libérées à l’intérieur d’un anévrysme pour l’exclure du flux sanguin. Le transfert clinique en cas de résultats favorables paraît rapidement envisageable vu le contexte pathologique de départ. Il s'agit de la combinaison d'un sujet extrêmement actuel, la phagothérapie à l’ère l'antibiorésistance, avec une pathologie sévère résistante aux traitements antibiotiques classiques. Le transfert clinique est aisément envisageable, vu le contexte pathologique.
Procédures
Tout d’abord, les animaux sont soumis à la chirurgie initiale de mise en place d’une prothèse aortique sous anesthésie générale. Celle-ci sera réalisée sur les 24 animaux avec une durée d’intervention de 90 minutes. La pose d’une voie veineuse centrale tunnelisee, sera effectuée sur tous les animaux au cours de cette chirurgie, permettant les prélèvements et l’administration de médicament. Des prélèvements sanguins seront réalisés chez les 24 animaux, sans anesthésie par le cathéter mis en place au cours de la chirurgie initiale. Ils seront effectués 2 fois par semaine, soit 8 fois au cours de la procédure. Un prélèvement sanguin dure en moyenne 15 minutes. Les animaux des groupes traités par phagothérapie seule ou en association aux antibiotiques, soit 12 animaux, recevront une injection locale de virus à activité antibactérienne par ponction guidée par scanner. Cette injection aura lieu une seule fois au cours de la procédure (à J15), elle sera réalisée sous anesthésie générale et durera environ 45 minutes. Les animaux des groupes traités par antibiotiques seules ou en association à la phagothérapie (12 animaux) recevront un traitement antibiotique par vancomycine. Cette injection se fera sans anesthésie à l’aide des cathéters, deux fois par jour pendant 15 jours dès J15. Une injection dure en moyenne 60 minutes. La chirurgie finale sous anesthésie générale permettra le prélèvement de la prothèse et des tissus biologiques. Elle sera réalisée à J30 sur les 24 animaux, avec une durée attendue de 90 minutes.
Impact sur les animaux
Il existe des complications pendant la chirurgie : risque de saignement par lésion d’un vaisseau, risque de lésion des intestins et risque d'embolisation d'un caillot sanguin. Ces complications sont rares. La cicatrice abdominale est à l’origine de douleurs abdominales qui sont courantes, avec une durée attendue de 7 jours. Elle entraine également le risque d’une perte d’appétit avec retard à la reprise du transit, normalement de courte durée (24-48h). Suite à la chirurgie, il existe un risque de saignement post-opératoire, pouvant être lié à une lésion d’un vaisseau, un risque d'obstruction de vaisseaux des membres postérieurs par un caillot sanguin qui s'embolise. Ces deux évènements sont rares mais peuvent survenir pendant toute la durée de l’étude. Il existe un risque rare d’obstruction (embolisation) d'une des artères destinées aux intestins. Cet effet indésirable survient principalement en post-opératoire immédiat (24-48h). L’étude a pour but de créer une infection de prothèse aortique, ainsi une fièvre est attendue, effet qui peut être ressenti pendant toute la durée du protocole. La fièvre se traduit par une perte d’appétit, un ralentissement dans le comportement du porc à type de fatigue associée à un isolement. Pour chaque étape (chirurgie, prélèvements etc), il existe un stress lié à l’isolement de l'animal de ses congénères pour les manipulations. En post-opératoire immédiat, l’isolement se fait pour une durée de 24 heures, pour permettre le repos/la surveillance rapprochée de l’animal et éviter l'arrachage de points de suture.
Devenir
Il est prévu de mettre à mort les animaux à la fin du projet. Le but de cette mise à mort est de prélever la prothèse vasculaire posée initialement ainsi que les tissus biologiques entourant cette prothèse afin d’effectuer l’analyse bactériologique de la prothèse et des tissus biologiques (prélèvements aortiques au contact de la prothèse). Cela permettra également l’analyse histologique de tissus biologiques afin de comparer les degrés d’infection dans les groupes. Par ailleurs, en accord avec les recommandations des vétérinaires, la mise à mort est nécessaire afin d’éviter des nuisances et souffrances inévitables induites par l’ensemble de la procédure. Le rétablissement de continuité vasculaire par une autre prothèse dans ce contexte sceptique est jugé déraisonnable, étant donné les douleurs post-opératoires attendus et le risque attendu infectieux si l’animal était destiné à être réveillé.
Remplacement
Il n’existe aucune méthode de substitution permettant l’étude d’un traitement infectieux sur une infection bactérienne développé sur une prothèse vasculaire. En effet la prothèse vasculaire doit être dans des conditions d’analyses proches de l’humain, c’est à dire greffé à un tissu organique natif, soumis aux régimes hémodynamiques et sur un terrain susceptible de permettre le développement d’une infection bactérienne in vivo. Une prothèse aortique seule infectée par une culture de Staphylococcus aureus résistant à la méticilline, ex vivo ne reproduirait pas l’effet sur : les tissus périphériques, l’hémodynamique, l’impact sur l’organisme avec les aspects cliniques, et les modifications histologiques artériels. De plus l’objectif est d’évaluer l’efficacité de la phagothérapie au sein d’un organisme vivant et dont la physiologie est proche de l’homme. De nombreuses études ont été faite pour évaluer l’efficacité de la phagothérapie sur des souches bactériennes en cultures in vitro. De nombreuses études d’efficacité in vivo sur des modèles animaux ont permis de montrer l’efficacité de la phagothérapie sur des pathologies spécifiques. Notamment dans le traitement des infections pulmonaire à Pseudonomas aeruginosa chez des souris atteintes de mucoviscidose par phagothérapie, ainsi que dans le traitement d’infection de matériel orthopédique à Staphylocoque doré résistant à la méticilline. Il s'agit de la première étude visant à évaluer l’efficacité de la phagothérapie sur modèle vivant d'infection de prothèse aortique.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés a été rationalisé à partir de résultats obtenus dans le cadre d'études antérieures. Le nombre de 24 animaux a été défini comme le nombre minimum d’animaux à utiliser pour mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés. Le nombre d’animaux « n » nécessaires à l’obtention d’une valeur statistique permettant de conclure à une supériorité de la phagothérapie, a été calculé à l’aide d’un test statistique. Il a été décidé lors d de diminuer la sensibilité de notre test, c’est-à-dire la puissance statistique, afin de diminuer le nombre d’animaux utilisés. Le test statique sera utilisé pour comparer les différences des charges bactériennes entre les groupes de traitement et de contrôle. Toutes les analyses statistiques seront effectuées à l'aide du programme statistique. Les choix des groupes expérimentaux et témoins, se sont fait en fonction de modèles expérimentaux préalablement étudiés. Dans les groupes témoins (sans traitement) nécessaires à la réalisation de l’étude, l’effectif a été réduit au strict minimum. Le travail en aveugle pour les injections (le manipulateur ne connait pas le produit qu’il administre, phagothérapie ou antibiothérapie) n’est pas possible, les voies d’administration étant différentes en fonction du traitement. Afin de diminuer le nombre de geste invasif sur l’animal, il ne semblait pas convenable de réaliser des injections placebo. Les analyses des critères infectiologiques, cliniques et biologiques seront effectuées en aveugles.
Raffinement
Une période d’acclimatation de 7 jours minimum est respectée, permettant l’habituation des animaux au contact et à la manipulation par du personnel expérimenté. L’hébergement des animaux est réalisé en groupes sociaux (contact visuel, olfactif, physique) sur litière de copaux. Les porcs sont hébergés globalement 1 par box mais les boxes communiquent entre eux. Les animaux seront 3 par groupes, pour éviter l’isolement. La nourriture est distribuée au sol afin de favoriser le comportement de fouissage ; Le contact est réalisé à minima 3 fois par jour, pour le change de la litière, la distribution de nourriture et d’eau. Les porcs sont ainsi habitués à la présence de l’Homme dans le box/l’environnement et à son contact (tête, dos…). Des morceaux de pommes et des caresses sont distribués comme récompenses. Quotidiennement sont observés la prise alimentaire et de boisson, le comportement de fouissage, l’absence de bagarre, le temps passé couché pendant la phase d’habituation. Ensuite, tout au long du protocole, la présence/absence de ces mêmes comportements sont observés. Sont contrôlés également l’abattement, la position voussée du dos, la réticence au déplacement pouvant indiquer par exemple une douleur abdominale, de la fièvre... Les animaux sont gardés dans une animalerie avec un cycle d’alternance jour/nuit de 12h/12h. Des jouets en plastique fixés au mur ou ballon en plastique au sol sont mis à disposition. Les chirurgies sont réalisées sous anesthésie générale gazeuse avec prémédication incluant anti-inflammatoire et opioïde pour la prise en charge de la douleur. Les animaux sont placés sur tapis chauffant tout au long de la chirurgie. En période post-opératoire, la douleur est prise en charge par des anti-inflammatoires, éventuellement associés à des opioïdes si besoin. Lors de la première chirurgie, un cathéter central sera mis en place pour limiter le nombre de piqûres et de gestes invasifs pour prélèvements sanguins. Les porcs sont surveillés de façon quotidienne au niveau du comportement et de la prise de la température. La surveillance hebdomadaire du poids sera également réalisée.
Choix des espèces
Le modèle de l’infection de prothèse aortique chez le porc est utilisé dans cette étude. Sur le plan scientifique, c’est l’animal le plus utilisé dans les domaines de la recherche en chirurgie aortique, la majorité des techniques chirurgicales sont expérimentées sur le porc. Les mécanismes d’action, au sein de l’organisme, des produits de cette étude, l’antibiothérapie et la phagothérapie, sont proches de celles de l’homme. Le modèle d’infection de prothèse aortique à Staphylocoque (bactérie étudiée dans cette étude) chez le porc est un modèle qui a été standardisé et utilisé dans de nombreuses études expérimentales. Sur le plan technique, le porc se rapproche le plus de l’homme. En termes d’anatomie vasculaire et d’hémodynamique. La technique chirurgicale, le risque de traumatisme chirurgical et infectieux, sont strictement comparables. Sur le plan éthique, cette espèce est la plus susceptible de survivre à une infection sévère comme les infections de prothèses aortiques. Elle présente une résistance étudiée et connue à la chirurgie aortique, et à ses complications. Nous utiliserons le modèle de l’infection de prothèse aortique chez le porc (30- 35 kg). Ils sont âgés de 10 semaines au début du protocole. Le choix s’est orienté vers des porcs de poids peu élevés, et s’explique de plusieurs manières. En effet cela permet de faciliter la manipulation des animaux, et de diminuer ainsi le stress ressenti. Cela permet également de faciliter la chirurgie, avec des conditions anatomiques plus favorables, et donc un meilleur taux de succès chirurgical. L’injection du traitement sous-scanner est également facilité par le choix de porc de petite taille, afin d’être adapté à la taille de la machine.
Enseignement des techniques avancées de chirurgie digestive sous cœlioscopie
- Formation professionnelle
40 porcs vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chaque animal, âgé de trois à quatre mois, est anesthésié jusqu'à sept heures pendant lesquelles des internes ou des praticiens réalisent plusieurs gestes de chirurgie digestive sous cœlioscopie sur l'estomac, le foie, le pancréas et l'œsophage. Le porteur décrit une "simulation haute fidélité" destinée à des chirurgiens en fin de formation, la mise à mort évitant toute souffrance liée aux interventions. Il affirme que les procédés inertes ne reproduisent pas le saignement et présente le modèle porcin comme "indispensable", l'objet étant la formation et non la recherche.
Objectifs
La place de la simulation dans les programmes d'enseignement des chirurgiens en formation est désormais fondamentale depuis la réforme du 3ème cycle des études de médecine. Plusieurs procédés de simulation chirurgicale ont déjà été proposés (sur cadavre ou simulateurs chirurgicaux) mais les procédés de conservation et surtout l’absence de saignement ne permettent pas une simulation réaliste. La simulation sur des modèles animaux est considérée comme de la simulation haute fidélité et ne concerne que des internes de chirurgie en fin de formation ou des praticiens confirmés qui souhaitent acquérir une nouvelle technique chirurgicale notamment par cœlioscopie. Elle ne concerne pas l’acquisition de gestes de base réalisables sur d’autres procédés de simulation. Le modèle porcin permettra de réaliser l’ensemble des interventions chirurgicales réalisables chez l’Homme grâce à son anatomie proche. La stratégie opératoire est la même et présente la nécessité d’une gestion rigoureuse des saignements.
Bénéfices attendus
L’objectif de cette formation est avant tout l’amélioration de la formation chirurgicale des internes de chirurgie ou de praticiens confirmés et l’accélération de la courbe d’apprentissage : apprentissage de gestes techniques de chirurgie digestive avancée, amélioration de la fluidité des gestes et dimunition des temps opératoires, amélioration de la sécurité des soins (première procédure simulée chez l’animal et non réalisée chez le patient), permettre dans des conditions de centre de simulation la construction de scénario de situations opératoires réalistes, pour définir avec l’aide du formateur la bonne prise en charge, une adaptation aux situations réelles ainsi qu’un débriefing des problèmes rencontrés en fin de procédure. Ainsi, à long terme, l’utilisation de modèles porcins pour l’apprentissage de ces procédures contribuera à l’amélioration de la sécurité du patient au bloc opératoire en diminuant le temps d’intervention et le taux de complications.
Procédures
Chaque animal sera anesthésié pendant un maximum d’une journée (7 heures) pour la réalisation de plusieurs gestes en chirurgie digestive (estomac, foie, pancréas, oesophage) sous coelioscopie. La durée de réalisation des gestes dépendra des compétences des apprenants. Chaque session de la formation prévoit deux jours de pratique avec 2 animaux à chaque fois soit un total de 4 animaux.
Impact sur les animaux
En dehors des contraintes liées à la préparation de l'animal (stress au moment de la prémédication), aucune nuisance supplémentaire n'est prévue puisqu'il s'agit d'une procédure sans réveil, au cours de laquelle la gestion de la douleur et de l'anesthésie seront rigoureusement surveillées.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure pour éviter toute souffrance liée aux chirurgies réalisées.
Remplacement
Cette formation par simulation "in vivo" est indispensable avant de pratiquer soi même un geste sur un patient. Plusieurs procédés de simulation chirurgicale ont déjà été proposés (modèles inertes, simulateurs) mais l’absence de saignement ne permet pas une simulation réaliste.
Réduction
Le nombre d’animaux est évalué en tenant compte du nombre de sessions de formation prévisibles, répondant à la demande et fonction du nombre d'inscrits. En comptant 2 sessions complètes de formation par an, il faudra 8 animaux (2 x 2 jours de pratique x 2 animaux par jour). Il faudra donc 40 animaux pour la durée du projet sur 5 ans.
Raffinement
Toutes les mesures nécessaires seront prises pour éviter les nuisances sur les animaux. L’animal sera placé sous anesthésie générale durant toute la durée de l’intervention jusqu’à sa mise à mort, avec l’utilisation de médicaments analgésiques et anesthésiques adaptés. Par conséquent, aucune expérience douloureuse ne sera ressentie par l’animal.
Choix des espèces
Le modèle porcin permet de réaliser l’ensemble des interventions chirurgicales réalisables chez l’Homme. L’anatomie de ce modèle en est proche et la stratégie opératoire est la même. La nécessité d’une gestion rigoureuse des saignements est une contrainte immédiate qui sera bénéfique à plus long terme chez le patient. Les animaux sont choisis au terme du post-sevrage à l'âge de 3-4 mois, pour des raisons techniques (poids autour de 30-35 kg). En effet, à ce stade de développement l’anatomie correspond à celle de l’humain et permettent donc de réaliser les gestes dans de bonnes conditions.
Ateliers de formations en cryobiopsie
- Formation professionnelle
30 porcs vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chaque animal, âgé de quelques mois, subit une anesthésie d'au moins trois heures pendant laquelle jusqu'à quatre pneumologues réalisent chacun une vingtaine de gestes de cryobiopsie pulmonaire, avec des risques d'hémoptysie et de pneumothorax. Le porteur justifie la mise à mort par la douleur et les complications qu'entraînerait un réveil après ces prélèvements pulmonaires répétés. Il décrit une formation de praticiens et affirme qu'aucune alternative satisfaisante n'existe pour le prélèvement à la cryosonde, l'objet étant la formation et non la production de connaissances.
Objectifs
Ce projet a pour objectif la formation et le perfectionnement de pneumologues sur des techniques de cryobiopsie (prélèvement de tissu par congélation), dans le cas de désobstruction tumorale, de bilans étiologiques de pneumopathies interstitielles, de diagnostic de nodules périphériques ou ganglionnaires.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont la formation et la consolidation des acquis des candidats sur les indications des différentes techniques de prélèvements. Cela permettra un apprentissage des gestes ainsi que leur sécurisation mais également la prévention et la gestion des complications pour leur permettre ensuite la mise en place de ces techniques dans leur établissement d’origine.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure sous anesthésie d’une durée de 3 heures minimum.
Impact sur les animaux
La seule nuisance éventuelle pour chaque animal est qu'il ait peur lorsqu'il est manipulé pour être préanesthésié Effets indésirables attendus: Risque d’hémoptysie (toux ramenant du sang en provenance des voies respiratoires), Risque de pneumothorax (présence anormale d'air dans la cavité pleurale)
Devenir
Les animaux ayant subi de multiples prélèvements de tissu de poumon au cours de la formation, le réveil des animaux pourrait être source de douleur, et présenterait des risques de complications importants. Ils seront ainsi mis à mort toujours sous anesthésie générale en fin de procédure.
Remplacement
Pour certains gestes, notamment prélèvement au niveau des ganglions à l’aiguille, un modèle est en cours de développement pour ce type de formation. Cependant, pour le prélèvement à l’aide de cryosonde, aucune alternative satisfaisante n’existe en dehors du modèle animal.
Réduction
Plusieurs praticiens (jusqu’à 4) pourront utiliser le même animal, permettant à chaque médecin d’effectuer une vingtaine de gestes, tout en limitant le nombre d’animaux nécessaires pour cette formation.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans une structure agréée pour l’expérimentation animale, dans des conditions maîtrisées (température, ventilation, éclairage). Ils sont suivis quotidiennement. Leur environnement est enrichi par la présence de ballons et d’autres objets permettant de maintenir des comportements normaux (mâchonnement, fouissage). Au cours des procédures, les animaux sont anesthésiés et l’anesthésie est suivie et ajustée par un personnel qualifié. En cas de signes de souffrance, une analgésie supplémentaire pourra être mise en place. Si une souffrance venait à survenir sans qu’il soit possible de la soulager ou si une procédure venait à présenter des complications trop importantes pour être gérées, l’animal sera mis à mort pour éviter toute douleur inutile.
Choix des espèces
Pour se rapprocher au plus des contraintes inhérentes à la manipulation qui sera effectuée ensuite chez l’humain, il est indispensable de pouvoir former les médecins sur un modèle animal permettant d’utiliser le même matériel (bronchoscope, sondes de cryothérapie) que celui pour l’humain. Le porc présente une taille suffisante et une morphologie compatible avec ces différents paramètres et est donc tout indiqué pour la réalisation de ces manipulations. Les animaux utilisés seront des jeunes de 20 à 35 kg, afin que leur taille soit suffisante pour utiliser le même matériel que celui utilisé chez l’humain.
Evaluation de différentes stratégies nutritionnelles sur la physiologie du porcelet sevré élevé dans différentes conditions d’élevage
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
720 porcelets vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, 540 poursuivant ensuite leur cycle de production et 180 tués pour prélèvements. Ils subissent des prises de sang jugulaires, des collectes de fèces et d'urine, et peuvent être exposés à des températures de 16 à 33 °C et à un jeûne allant jusqu'à 24 heures. L'objectif est commercial, tester des solutions nutritionnelles et des additifs de croissance pour porcelets sevrés en vue d'une mise sur le marché. Le porteur affirme que la complexité des régulations physiologiques ne permet pas de recourir à des modèles in vitro.
Objectifs
Ce projet vise à évaluer les effets de différentes stratégies alimentaires et conditions d’élevage sur différents paramètres physiologiques et sur les performances de croissance des porcelets sevrés (de 21 à 70 jours d’âge).
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont la meilleure connaissance de la physiologie du porcelet permettant in fine la mise en marché d’une ou plusieurs solutions nutritionnelles ou additifs permettant d’améliorer la santé et/ou les performances de croissance des porcelets pendant la phase de post-sevrage.
Procédures
Au maximum, 2 séries de maximum 3 prises de sang par ponction à une veine jugulaire ou à la région caudale pourront être réalisées. Les prises de sang seront espacées d'au moins 30 minutes et les séries de 3 prises de sang seront espacées d'au moins 7 jours. Par ailleurs, des mesures répétées (5 en 4 heures) à l’aide d’un dispositif de biologie déportée pourront être réalisées avec deux gouttes de sang par prélèvement sur les porcs. Un maximum de 3 prélèvements de fèces pourra avoir lieu par application de la procédure. De plus, jusqu’à 3 collectes d’urine pourront avoir lieu, espacées d’au moins 7 jours. La collecte se fera grâce à une poche de récolte d’urine collée sous l'abdomen des porcelets mâles, gardée maximum 7 heures, afin d’obtenir un volume suffisant d’urine. Les prélèvements de fèces, de sang et d’urine pourront être réalisés indépendamment les uns des autres. Les porcs pourront être soumis à des conditions dites « dégradées », représentatives des conditions rencontrées en élevages : déviation de températures de 16 à 33°C. Les porcs pourront être soumis à une mise à jeun n’excédant pas 24h.
Impact sur les animaux
Les prélèvements d’échantillons biologiques peuvent induire un stress lors de la manipulation des animaux. Afin de réduire le stress ou la douleur, le nombre de tentatives de collecte d’échantillons biologiques sera limité, les animaux seront manipulés le moins possible et le nombre d’animaux exposés à la procédure sera préalablement défini en respectant le principe de réduction.
Devenir
Les animaux ayant reçu un additif non autorisé au sein de l’Union européenne seront euthanasiés et exclus du circuit de consommation humaine. De plus, au maximum 3 essais avec 60 porcelets soit 180 porcelets au total pourront faire l’objet d’euthanasie afin de prélever des échantillons biologiques. Les autres animaux seront maintenus en vie et continueront leur cycle de production.
Remplacement
L’objectif de ce projet est de comprendre comment les stratégies nutritionnelles et/ou méthodes d’élevage mises en œuvre affectent la santé, le bien-être et les performances du porcelet sevré par la compréhension des mécanismes physiologiques (dosage de biomarqueurs dans le sang, les fèces et les urines). L'effet d'une solution nutritionnelle ou d'un changement de conditions environnementales sur la santé et les performances de croissance des porcs est la résultante d'une série de mécanismes et régulations physiologiques (digestives, métaboliques, endocrinologiques) interagissant entre elles. La complexité de ces interactions ne permet pas d’utiliser de modèles alternatifs comme la modélisation ou la mise en place d’études in-vitro.
Réduction
L’objectif de ce projet est d’évaluer la réponse physiologique des porcelets à une ou plusieurs stratégies nutritionnelles et/ou soumis à différentes conditions d’ambiance. La variabilité observée pour les biomarqueurs est généralement plus faible que celle observée pour les performances de croissance. Cela implique de fait un nombre plus faible d’animaux impliqués dans chaque essai. Toutefois, la variabilité dépend du biomarqueur, ce qui nécessite d’adapter le nombre de porcelets par traitement expérimental à chaque mise en oeuvre de la procédure. (=essai). Un exemple de calcul de « la puissance statistique du test » prenant en compte une valeur seuil de significativité de 5%, une différence de 5% de GMQ (=Gain Moyen Quotidien) entre les traitements et un coefficient de variation de 4,3% donne un nombre minimal de 12 répétitions (=individus) par traitement expérimental avec un maximum de 5 traitements expérimentaux par essai. Toutefois, s’il s’agit d’une étude de prévalence, 60 porcelets peuvent être nécessaires afin d’obtenir au moins 5 individus par modalité de traitement. La méthode de calcul de « la puissance statistique du test » est robuste et est couramment utilisée pour déterminer le nombre d’animaux nécessaires à la mise en évidence d'une différence significative entre deux groupes dans un essai. Lorsque plusieurs traitements seront comparés, les essais seront réalisés sur des animaux homogènes (poids vif, sexe et origine génétique) et en bonne santé afin de réduire la variabilité individuelle en début d’essai. 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 de variance avec le traitement expérimental en effet fixe. La mortalité et les évènements sanitaires seront évalués selon des tests d’indépendance. Le niveau de significativité est fixé à P
Raffinement
L’état de santé des animaux sera vérifié quotidiennement par les techniciens animaliers de l’EU. Si un porc présente des signes de stress, ou des douleurs (boiteries, blessures…), alors il sera écarté de l’étude. Des points limites stricts et définis à l’avance sont appliqués tout au long du projet. De plus, le nombre de tentatives de collectes d'échantillons biologiques sera limité et la manipulation des animaux sera restreinte afin de réduire la souffrance ou le stress appliqué à ces animaux.
Choix des espèces
L'espèce choisie pour la réalisation du projet est le porc car les phénomènes physiologiques (digestifs, métaboliques, endocrinologiques) étudiés dans le cadre de ce projet sont hautement spécifiques de l'espèce porcine. De plus, la spécificité des conditions d'élevage de cette espèce de rente ne permet pas de la remplacer par une autre espèce modèle. Enfin, le porc est l’espèce cible des traitements testés. Les animaux utilisés seront des porcelets sevrés âgés de 21 à 70 jours.
- Recherche appliquée
- Cancers
Une hémorragie, une hyperthermie, un trouble cardiaque ou respiratoire ou une douleur constatés pendant l'opération entraînent l'arrêt de la chirurgie. 12 porcs adultes, issus d'études antérieures, vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, tous tués avant tout réveil. Pendant environ quatre heures, des chirurgiens gynécologues leur retirent l'utérus, les ovaires, l'omentum, la rate, une partie de l'intestin grêle et du péritoine, fixent par sutures 16 capteurs de lumière, remplissent l'abdomen d'une solution chauffée à 37 °C puis l'illuminent 30 minutes, pour tester un dispositif de thérapie photodynamique des cancers de l'ovaire étendus au péritoine. Le porteur écrit que l'arrêt doit permettre de "se concentrer sur le rétablissement de l'animal", et justifie l'absence de réveil par la volonté de leur "éviter un réveil difficile".
Objectifs
Des études précliniques ont permis de démontrer l'efficacité de la thérapie photodynamique (PDT) sur la carcinose péritonéale ovarienne, actuellement en impasse thérapeutique. Trois études cliniques ont également mis en évidence la faisabilité de la PDT dans cette indication. La PDT a pour objectif de détruire les cellules tumorales résiduelles, laissées après retrait des tumeurs visibles à l'oeil nu, disséminées dans la cavité péritonéale afin d'éviter les récidives de la maladie. En pratique, la PDT pourrait être intégrée au standard de traitement en étant proposée durant la chirurgie de retrait des tumeurs, une fois l’intégralité de celles-ci réséquées. Cependant, aucun dispositif ne permet, à l'heure actuelle, l’illumination de façon homogène de la cavité péritonéale. Or celle-ci est essentielle à la réalisation d’une PDT efficace. C'est dans ce contexte que nous avons développé un tel dispositif d'illumination. A ce stade du projet, la dernière étape avant une étude clinique permettant de démontrer l'efficacité de la PDT sur les patientes atteintes de carcinose péritonéale ovarienne à l'aide du dispositif développé par notre laboratoire, est une étude de faisabilité préclinique sur le gros animal. Ainsi, les objectifs de cette étude préclinique de faisabilité sont au nombre de 4. L’objectif principal est de s’assurer de la faisabilité de l’illumination de la cavité péritonéale à l’aide du dispositif lumineux développé en vérifiant que celui-ci peut être installé facilement et rapidement dans la cavité péritonéale. Nous mesurerons également les quantités de lumière que notre dispositif est capable de délivrer à la cavité péritonéale une fois inséré dans le corps de la patiente. Nous nous intéresserons également à la lumière que délivre le scialytique, lampe située au-dessus du corps de la patiente durant la chirurgie, et potentiellement capable de générer un effet de PDT. Ainsi, le second objectif est de mesurer les doses de lumière délivrées par le scialytique en association avec le dispositif développé et le troisième objectif est de mesurer la dose de lumière délivrée par le scialytique durant l’intervention chirurgicale. Enfin, afin de maximiser les quantités de lumière délivrées dans la cavité péritonéale et ainsi l'effet thérapeutique de la PDT, nous souhaitons déterminer si une illumination à l’aide d’une partie du dispositif lumineux est possible pendant la chirurgie sans gêner le chirurgien opérant. Il s'agit du quatrième objectif.
Bénéfices attendus
Les cellules cancéreuses persistant à l’issue de l’intervention chirurgicale de cytoréduction sont responsables du taux élevé de récidives (60 à 70%). La PDT a pour but l’élimination de ces cellules tumorales résiduelles. L’étude préclinique faisant l’objet de cette demande vise à accélerer le positionnement de la PDT comme traitement adjuvant pour les patientes atteintes de carcinose péritonéale. L’objectif à long terme, est de réduire le taux de récidives et ainsi augmenter la survie globale des patientes.
Procédures
Les animaux seront soumis à une unique procédure chirurgicale qui durera environ 4h. Durant cette intervention, l’animal subira une série de gestes chirurgicaux (exploration de la cavité, retrait de l'utérus et des ovaires, retrait de l'omentum au niveau de l'estomac, retrait d'une partie du péritoine d’une coupole diaphragmatique, retrait d'une petite partie de l'intestin grêle, retrait d'une partie du péritoine derrière le foie, curage dans les zones dorsale et pelvienne et retrait de la rate) identiques à ceux que subissent les patientes atteintes de carcinose péritonéale d’origine ovarienne. La quantité de lumière délivrée à la cavité sera mesurée durant chaque geste grâce à des capteurs de lumière. Ces gestes ont également pour objectif de permettre la réalisation du test d’insertion du dispositif lumineux dans des conditions identiques à la pratique clinique. Des points de sutures seront réalisés sur le péritoine pour permettre la fixation de 16 capteurs de lumière (11 capteurs isotropiques et 5 photodiodes) et les textiles lumineux qui composent le dispositif lumineux (1 point de suture par élément). Une fois les capteurs de lumière et le dispositif lumineux (textiles lumineux et baguette lumineuse) en place, la cavité péritonéale sera remplie de solution diffusante chauffée à 37°C permettant une diffusion de la lumière dans la cavité péritonéale. S’en suivra une illumination de 30 minutes. A la fin de la procédure, l’abdomen de l’animal sera refermé et l’animal sera euhanasié.
Impact sur les animaux
L'animal, sous anesthésie générale, subira une série de gestes chirurgicaux à savoir : exploration de la cavité, retrait de l'utérus et des ovaires, retrait de l'omentum au niveau de l'estomac, retrait d'une partie du péritoine d’une coupole diaphragmatique, retrait d'une petite partie de l'intestin grêle, retrait d'une partie du péritoine derrière le foie, curage dans les zones dorsale et pelvienne et retrait de la rate. Ces gestes sont susceptibles d'entrainer des douleurs durant la chirurgie. Toutefois, un analgésique sera administré au début de l'intervention et au besoin, au fil de l'intervention, afin que l'animal ne ressente le moins de douleur possible. De plus, il ne sera pas réveillé, on ne prévoit donc pas de nuisances ou d’effets indésirables.
Devenir
Afin de leur éviter un réveil difficile après une procédure chirurgicale, les animaux ne seront pas réveillés de l’anesthésie. Ils seront euthanasiés à l'issue de la procédure.
Remplacement
Une étude préalable sur un modèle de cavité péritonéale, développé au sein de notre laboratoire, a permis une optimisation des emplacements dans lesquels seront placés les dispositifs lumineux et les capteurs de lumière nécessaires à la réalisation de la dosimétrie. Le banc de mesure optique (capteurs de lumière, photodiodes et puissance-mètres), associé à ce modèle de cavité péritonéale, a également été défini et calibré sur la base de ces essais sur modèle de cavité péritonéale. Cependant, notre modèle ne tient pas compte des propriétés optiques des tissus biologiques et ne permet donc pas une estimation pertinente des quantités de lumière qui seront réellement délivrées au sein de la cavité péritonéale de la patiente en clinique. Ce modèle ne permet pas non plus de mimer une chirurgie de cytoréduction complexe, telle que réalisée sur une patiente. Or, cette chirurgie de cytoréduction est indispensable à l’étude de la faisabilité de l’insertion du dispositif qui doit être faite dans des conditions les plus proches possibles de la réalité clinique. De plus, une étude précise de la littérature nous permet d’affirmer qu’aucun modèle adapté à notre étude, commercialisé ou expérimental, n’existe à l’heure actuelle. Avant d’envisager une étude clinique, il est donc indispensable de réaliser une étude de faisabilité et de dosimétrie sur le gros animal.
Réduction
L’intégralité des animaux destinés à cette étude proviendront d’études antérieures et seront donc réutilisés. De plus, notre protocole, précisément défini, ainsi que les études préalables sur modèle de cavité péritonéale permettent de réduire le nombre d’animaux inclus dans la présente étude au strict minimum permettant une conclusion scientifique. Toutefois, il s’agit d’une étude pilote de faisabilité, ainsi, aucune approche statistique n'a été réalisée.
Raffinement
Une attention particulière sera portée à la santé et au bien-être des animaux qui proviendront d’études antérieures. Durant leur hébergement, des jouets et congs (pour jouer tout en cherchant la nourriture) seront mis à disposition dans leur enclos. L'enclos, qui sera isolé du sol par des caillebotis, leur permettra d'avoir des interactions sociales avec leurs congénères. Durant notre procédure, nous nous assurerons que l’animal ne ressente aucune douleur grâce à une analgésie et une anesthésie profonde adaptées. Les points limites ont été soigneusement définis: durant de la chirurgie, si une hémorragie, une hyperthermie, un trouble cardiaque ou respiratoire ou une douleur est observé, la procédure sera stoppée afin de se concentrer sur le rétablissement de l’animal. Afin de leur éviter un réveil difficile après la procédure chirurgicale, les animaux ne seront pas réveillés. De plus, le protocole des expérimentations prévues a été défini dans les moindres détails et validé par les chirurgiens gynécologues associés à l’étude. Cela permettra notamment de réduire le stress de l’équipe et ainsi le risque d’erreur de manipulation sur le cochon anesthésié. Les chirurgiens gynécologues opérant sur les cochons anesthésiés sont des chirurgiens expérimentés ayant déjà pratiqué de nombreuses chirurgies de cytoréduction sur patientes atteintes de carcinose péritonéale ovarienne. Ils ont également pu s’entrainer à l’installation du dispositif lumineux et des capteurs de lumières sur le modèle de cavité péritonéale développé au sein de notre laboratoire.
Choix des espèces
Nous avons choisi le porc pour deux raisons. Premièrement, l’étude nécessite que la taille de la cavité péritonéale de l’animal se rapproche le plus possible de la taille de la cavité péritonéale de la femme, cible de notre thérapie. Deuxièmement, le porc est l’animal dont l’anatomie (en termes d’organes présents dans la cavité péritonéale et de leurs positions) se rapproche le plus de l’anatomie de la femme. Les animaux utilisés seront adultes car nous avons besoin que les organes de la cavité péritonéale soient complétement formés et qu’ils aient atteint leur taille adulte.
Evaluation de l’efficacité, de l’innocuité de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs en robotique chirurgicale.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Troubles cardiaques
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Cochons : 80
Moutons : 80
Bovins : 20
200 chiens, cochons, moutons et bovins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils subissent des prélèvements de sang répétés puis une ou deux chirurgies sous anesthésie, parfois précédées de la création d'une lésion par anastomose, ligature ou occlusion de vaisseaux, pour évaluer des dispositifs de robotique chirurgicale. Le porteur indique une douleur postopératoire pouvant durer plusieurs jours. Il affirme que l'expérimentation sur l'organisme entier est incontournable et relève d'une obligation réglementaire avant l'usage de ces dispositifs chez les patients.
Objectifs
La chirurgie assistée par ordinateur (CAO) regroupe un ensemble d'outils informatiques destinés à aider le chirurgien dans la préparation et la réalisation d’une opération, particulièrement en chirurgie des tissus mous (chirurgie viscérale, urologique ou cardiaque) et en chirurgie orthopédique avec implantation de dispositif ou non. Elle a pour objectif de faciliter la réalisation des gestes diagnostiques ou thérapeutiques par le chirurgien, afin qu’ils soient les plus précis, les plus efficaces et les moins invasifs possible. On entend par dispositif implantable tout dispositif destiné à être implanté de façon invasive en totalité dans le corps humain ou à remplacer une surface épithéliale grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer en place après l'intervention. Jusqu'à une dizaine de dispositifs pourront être évalués dans ce projet. Ce projet de recherche a pour objectif la validation de robots ou d'éléments robotiques innovants, l’apprentissage des personnels de santé, le développement de nouvelles stratégies pouvant réduire le traumatisme tissulaire, améliorer le diagnostic et pallier une dysfonction. Ces dispositifs innovants doivent être étudiés sur des modèles animaux vivants pertinents, dans le but de valider leur faisabilité, leur innocuité et leur efficacité. Ces nouvelles techniques moins invasives et ces approches originales permettront de mettre à profit pour les patients et les équipes soignantes les avancées de la robotique dans un environnement chirurgical et interventionnel. L'évaluation et le développement des nouveaux dispositifs/méthodes et techniques en robotique chirurgicale par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives requièrent une phase de recherche et de développement. Les différentes versions de prototypes doivent être confrontées à la modélisation animale pour reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients. Les objectifs du projet sont doubles : raffiner les prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) dans la phase initiale du projet, puis elles entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour valider les dispositifs/méthodes/techniques selon la règlementation en vigueur (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58).
Bénéfices attendus
Les avantages escomptés du projet sont : - Une amélioration de la sécurité et/ou de l'efficacité des machines, dispositifs et techniques évalués. - Pour les aspects thérapeutiques, une réduction du tremblement et de la fatigue du chirurgien, une amélioration de la précision et de la technicité du geste chirurgical par un traitement informatisé de l’image, une vidéo 3D nette pendant toute la durée de l’intervention et une fiabilité du système plus importante, entrainant une plus grande précision du positionnement des prothèses et des implants et permettant par exemple d’éviter les ré opérations parfois multiples des patients. La réduction de l'invasivité du geste chirurgical et des temps opératoires (permettant par exemple la réduction du traumatisme tissulaire et du risque infectieux secondaires, corollaires de ces interventions) sont d'autres bénéfices attendus du projet. - Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients, une amélioration des capacités diagnostiques de la pathologie visée peut également être obtenue. - Les avantages peuvent aussi être éducationnels, avec des applications dans la formation des chirurgiens à des techniques opératoires complexes, la planification précise d’interventions chirurgicales délicates et la téléassistance en opérations extérieurs (OPEX) dans le cadre de la chirurgie et la médecine militaire.
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 robotique d'assistance chirurgicale 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 robotique d'assistance chirurgicale 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) 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 robotique, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive de type anastomose, 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, 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 robotiques d’assistance chirurgicale dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. 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 robotiques d’assistance chirurgicale.
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. 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, une analgésie est mise en place et des protocoles de prise en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (AINS 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 testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie qui ressemble à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Cela impose l’expérimentation de ces dispositifs sur des gros animaux pour mimer l’anatomie de patients humains qui vont de l’enfant à l’adulte de grande taille, d’où la nécessité de tester sur les espèces citées ci-dessus. Les différences interspécifiques de la nature tissulaire, de la forme, de la taille anatomique et aussi de la fonction requièrent l’emploi de plusieurs espèces différentes pour optimiser l’expérimentation et l’évaluation des dispositifs évalués dans ce projet. Les ovins sont par exemple, le modèle le plus pertinent pour la durabilité des stratégies opératoires et dispositifs testés dans ce projet. Leur intérêt principal réside dans le fait qu’ils ne sont pas en croissance et sont particulièrement robustes. Les porcins sont par exemple, un modèle très pertinent pour la durabilité de l’ancrage des dispositifs (feuillets valvulaires épais par exemple lorsque le dispositif est implanté dans le cœur). Les porcs sont également le modèle plus proche de l’homme pour ce qui est chirurgie viscérale et seront privilégiés, de ce fait, pour la robotique utilisée en chirurgie viscérale. Les bovins sont par exemple, un modèle très pertinent pour leur grande taille et le débit élevé des dispositifs cardiovasculaire potentiellement testés dans ce projet (robotique chirurgicale utilisée pour la chirurgie cardiovasculaire). Les canins ne seront utilisés que plus rarement, lorsqu’ils sont le seul modèle à présenter la spécificité anatomique ou fonctionnelle la plus proche de l’homme. Par exemple les canins sont le seul modèle à présenter un auricule gauche avec ostium comme chez l’homme, un comportement du tissu de conduction cardiaque proche de l’homme, etc. 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.