Cochons

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  • Recherche appliquée
    • Autres troubles humains
    • Diagnostic des maladies
    • Troubles endocriniens
    • Troubles urogénitaux
Chiens : 50
Cochons : 100
Moutons : 50
Souffrances
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Devenir
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200 chiens, cochons et moutons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent des prélèvements sanguins et des chirurgies d'implantation de dispositifs urologiques pouvant durer plusieurs heures sous anesthésie, avant une mise à mort suivie de nécropsie et d'examen des tissus. Le porteur décrit des suites post-opératoires douloureuses pouvant durer plusieurs jours selon l'invasivité. Il affirme que l'expérimentation sur "organisme entier" est "incontournable" et relève d'une "obligation règlementaire" pour valider ces dispositifs implantables.

Objectifs

La chirurgie uro-néphrologique s’est développée rapidement dans la deuxième moitié du XXème siècle avec par exemple l’avènement de la transplantation rénale (années 60-70), ou encore de l’hémodialyse (années 50-60) permettant de sauver des millions de personnes par an, le développement de nouvelles technologies comme les circuits extracorporels avec filtre de dialyse permettant la déviation du sang vers un filtre externe et ainsi sa purification artificielle. Il est possible dès lors de pallier des dysfonctions importantes du rein par exemple. De même, le traitement des affections prostatiques, tumorales par exemple a fait des progrès immense grâce par exemple à l’avènement de techniques chirurgicales peu invasives. Les progrès diagnostiques et thérapeutiques se développent rapidement pour l’ensemble des organes de l’appareil urinaire et ses annexes. L’évaluation et le développement de nouvelles méthodes, molécules, dispositifs et techniques pour les affections de l’appareil urinaire et ses annexes par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives nécessitent une phase de recherche pré-clinique et développement qui permet de mettre au point ces méthodes et d’en vérifier leur sécurité. 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. 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

L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité et de l’efficacité des implants pour éviter leur rejet, et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation qui handicapent les patients, et réduire le traumatisme tissulaire, corollaire de ces interventions, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. 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 mise à jeun (12 heures) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - les suites postopératoires (inflammation, douleur : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique), pour cela des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple la protection des plaies, l'usage de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur).

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 testés dans le projet.

Remplacement

La validation des dispositifs médicaux implantables dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. En effet leur utilisation in fine chez les patients humains représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.

Réduction

Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques. 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, ce qui impose l’expérimentation sur des gros animaux pour mimer l’anatomie de patients humains qui vont de l’enfant à l’adulte de grande taille. 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 animaux utilisés pourront être de tous les stades de développement : juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.

  • Recherche fondamentale
    • Système gastrointestinal
Cochons : 16
Souffrances
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Devenir
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16 mini-porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Soumis à un régime gras, sucré et carencé destiné à provoquer une stéatose hépatique, ils subissent des prélèvements sanguins hebdomadaires pendant deux mois et trois biopsies du foie sous échographie. Le porteur reconnaît des douleurs intercostales liées à la biopsie, un régime peu appétant pouvant entraîner une perte de poids et un hébergement individuel source de stress. Il affirme que ces processus "ne peuvent pas être reproduits in vitro" et retient le porc pour sa proximité digestive avec l'humain.

Objectifs

L’objectif du projet est l’évaluation de l’induction nutritionnelle d’une stéatose hépatique chez le mini-porc par le biais d’un régime riche en lipides et sucre et dépourvu de choline.

Bénéfices attendus

Les bénéfices qui découleront de ce projet sont la contribution à la compréhension de la stéatose hépatique dans des maladies chroniques de type métabolique comme l’obésité ou le syndrome métabolique. Le projet permettra également la mise en place d’un modèle animal permettant l’étude approfondie de cette dérégulation métabolique ainsi que de possibles interventions nutritionnelles pour la prévenir ou faire régresser.

Procédures

Chaque semaine 1ml de sang en artère et en veine porte seront prélevés sur tous les animaux (16 au total) pendant 8 semaines (2 mois) pour suivre le statut physiologique et la mise en place de la stéatose hépatique. Le volume total prélevé sur l’ensemble du protocole sera d’environ 16 mL par animal. Ce prélèvement durera moins d'une minute pour chaque animal. Une biopsie hépatique (50 mg) sous échographie sur chaque animal sera réalisée à 3 reprises : T0, 1 et 2 mois après le début du régime expérimental. Ce prélèvement durera pour chaque animal environ 15 min.

Impact sur les animaux

Des douleurs intercostales peuvent être ressenties par l’animal suite à la réalisation de la biopsie hépatique. Le régime riche en sucre et lipides, dépourvu de choline et à faible teneur en méthionine (choline-methionine deficient diet, CMD diet) nécessite une élaboration avec des ingrédients purifiés qui peuvent s’avérer peu appétant, et peuvent entrainer des refus en début de protocole et une perte de poids si ce comportement n’est pas suffisamment anticipé. En cas d’évolution rapide de la stéatose (vérification par biopsie) le protocole sera arrêté sans laisser les animaux évoluer vers la cirrhose, qui pourrait entrainer des complications plus importantes. Les animaux seront hébergés individuellement pendant toute la durée du protocole pouvant entraîner un stress pour l'animal.

Devenir

Les animaux seront mis à mort à la fin de la période expérimentale pour : 1) vérifier le bon positionnement des cathéters sanguins 2) réaliser des prélèvements tissulaires pour des études métaboliques.

Remplacement

La mise en place d’une stéatose hépatique fait intervenir de nombreux processus biologiques coordonnés et régulés, qui à ce jour ne peuvent pas être reproduits in vitro. Le porc présente un certain nombre de similitudes anatomiques et physiologiques avec l'homme. C’est la raison pour laquelle il est fréquemment utilisé comme modèle pour les études de nutrition. Le mini-porc permet de travailler sur des adultes (à stabilité pondérale) d'une taille compatible avec l'expérimentation animale. Il présente de plus l'avantage d'avoir un système digestif très proche de celui de l'Homme et d'accepter de manger tous types d'aliments. Les accès aux entrées et sorties vasculaires du foie est techniquement dangereux chez l’homme et bien que possible chez le rongeur, limité en termes de volume et taille des animaux.

Réduction

La réutilisation d’animaux issu d’un protocole précédent permettra de limiter le nombre d’animaux prévu dans le schéma expérimental : 8 animaux sur la première étude pilote ; 16 animaux si des ajustements ultérieurs sont nécessaires. Celui-ci est réduit à son minimum en tenant compte de la variabilité du principal paramètre mesuré (accumulation de lipides dans les échantillons de la biopsie), estimée à partir d’études réalisées avec un design expérimental similaire (Curtasu et al., Nutrients 2021). Cette variabilité est liée non seulement à la variabilité inter-individuelle des animaux, mais aussi à la qualité des prélèvements effectuées et à la précision des données obtenues par l’analyse biochimique. Ces aspects sont parfaitement maitrisés par les expérimentateurs du projet qui ont une longue expérience dans le domaine. L’approche développée sera peu invasive, et peu traumatisante pour l’animal. La douleur imposée aux animaux pendant l’expérimentation est liée essentiellement à la réalisation biopsie (qui évite l’euthanasie des animaux pour vérification de la stéatose à chaque point de contrôle).

Raffinement

L’approche développée sera peu invasive, et peu traumatisante pour l’animal. Pour réduire les douleurs liées à la réalisation de la biopsie hépatique, les animaux seront anesthésiés et la zone biopsiée sera préalablement tondue, désinfectée et également anesthésiée localement en sous-cutanée. Pendant la période de réveil, les animaux sont surveillés régulièrement (visite toutes les 2 h pendant la journée, vérification de saignement à l’endroit de la biopsie). L'évaluation de la gêne et de la douleur est faite par observation du comportement des animaux : reprise de l'alimentation, posture, vocalises, réactivité et la température corporelle. Le suivi de la prise alimentaire et du poids seront suivis régulièrement. Si une perte de poids supérieure à 20% est observée, Les animaliers et les responsables de l’étude effectueront une observation plus poussée de l’animal et renseigneront le tableau d’observation des points limites. Si 3 points limites notables ou 1 point limite grave sont observés, nous utiliserons l’arbre décisionnel, en discussion avec le personnel de l’animalerie, afin de décider si l’animal sera soigné ou euthanasié. Pendant toute la durée de la période d'expérimentation, les animaux seront hébergés dans des cages au sol de taille réglementaire avec des copeaux de bois comme litière leur permettant de réaliser une activité de fouissage, et avec des parois latérales en plexiglass pour que les animaux puissent se voir et interagir entre eux. Leur environnement est enrichi à l’aide d’une chaîne en métal fixée sur les parois et de ballons. La pièce est à température régulée. Les animaux ont libre accès à l'eau.

Choix des espèces

Le porc présente un certain nombre de similitudes anatomiques et physiologiques avec l'homme. C’est la raison pour laquelle il est fréquemment utilisé comme modèle pour les études de nutrition. Le mini-porc permet de travailler sur des adultes (à stabilité pondérale) d'une taille compatible avec l'expérimentation animale. Il présente de plus l'avantage d'avoir un système digestif très proche de celui de l'Homme et d'accepter de manger tous types d'aliments. Ces animaux sont utilisés dans la très grande majorité des études réalisées auparavant dans notre équipe de recherche, ce qui facilite la comparaison des données issues des diverses expérimentations réalisées. La procédure expérimentale est réalisée sur des animaux en fin de croissance (âge>10 mois), afin de bénéficier d'une stabilité pondérale pendant la totalité de la période d'intervention.

  • Recherche appliquée
    • Autres troubles humains
  • Recherche fondamentale
    • Oncologie
    • Système endocrinien
Cochons : 12
Souffrances
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12 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Sous sédation profonde et continue jusqu'à la mort, ils reçoivent plusieurs cathéters et des traceurs radioactifs, pour évaluer par imagerie leur fixation sur un récepteur en vue d'un futur diagnostic du diabète de type 2 chez l'humain. Le porteur justifie la mise à mort par le risque de douleur et de mal-être au réveil d'une très longue anesthésie. Il écarte le remplacement en affirmant que les alternatives non animales ne reproduisent pas la "physiologie intégrative complexe", et retient le cochon pour sa grande taille adaptée aux capteurs d'imagerie.

Objectifs

Le diabète de type 2 est une maladie endémique qui touche plus de 25 millions de personnes dans le monde. De nouveaux traitements existent mais leur efficacité est entachée par de nombreux effets indésirables. Une solution vise à rétablir la sensibilité des récepteurs au Glucagon-like-peptide 1 (GLP-1r) situés dans un très court segment de la veine porte mais pour être efficace, il est nécessaire d’identifier précisément la zone qui exprime de façon insuffisante des récepteurs GLP-1. Ceci peut être réalisé par la tomographie d’émission positronique après l’administration d’un traceur radioactif susceptible de se fixer sur les récepteurs GLP-1. Pour pouvoir être utilisé chez l’homme, ce traceur doit être produit en condition de bonnes pratiques de fabrication et être dénué d’effets secondaires. Des radiotraceurs susceptibles de se fixer sur le récepteur GLP-1 ont été développés dans le but d’identifier des cancers insulinosécréteurs mais la capacité de ces traceurs de se fixer sur les récepteurs péri-portaux reste inconnue. L’objectif du projet est d’évaluer le potentiel de fixation de plusieurs de ces radiotraceurs au niveau de l’espace péri-portal en privilégiant les composés susceptibles d’une synthèse chimique adaptée aux lignes directrices de la fabrications des médicaments afin de faciliter l’utilisation future chez l’homme.

Bénéfices attendus

Les bénéfices du programme sont d’abord de permettre le passage à la phase humaine. Nous visons donc à identifier une molécule traceuse possédant les caractéristiques suivantes : - Structure moléculaire stable et susceptible d’être produite en condition GMP (good manufactoring practice for pharmaceuticals - une obligation pour l'utilisation chez l'homme) avant introduction de l’atome radioactif. - Forte fixation spécifique sur le récepteur GLP-1 avec une accessibilité aux structures péri-portales - Capacité de synthétiser le traceur avec une activité massique (MBq/µg) plus importante que la molécule de référence afin de permettre une réduction de l’activité engagée sans compromettre la qualité des images. Ce point est particulièrement important dans un contexte de suivi longitudinal de la pathologie chez l’homme qui conduira à des injections répétées de produit marqué. - Absence d’effets secondaires avec notamment un focus sur la fonction cardiaque et sur la stabilité de la glycémie. Un bénéfice connexe existe si la construction moléculaire originale se révéle la plus efficace. Nous aurions alors identifié une molécule prométeuse pour la détection des tumeurs insulino-sécrétantes.

Procédures

Expérience terminale réalisée sous anesthésie générale induisant une sédation profonde et continue jusqu'à la mort. Adjonction d'une valance anesthésique en cas d'identification d'une douleur sur la base des données mesurées. L'imagerie est par nature non invasive mais elle demande, dans le contexte particulier de l'évalution d'un traceur, une mesure qui nécéssite la pose de plusieurs cathéters. Cette pose est réalisée en condition minimalement invasive sous guidage par l'image pour éviter une intervention chirurgicale.

Impact sur les animaux

Les nuisances et effets indésirables induit par le protocole sont limités. Les conditions de l’expérience sont conçues pour supprimer l’angoisse et la douleur puisque la totalité de l’expérience sera réalisée au cours d’une sédation continue et profonde associée, lorsque le geste le justifie, à une analgésie. Par ailleurs, l’homéostasie des grandes fonctions sera préservée en dépit de la durée significative de la sédation.

Devenir

Un réveil à la suite d'une trés longue anesthésie est potentiellement douloureux et/ou induit un mal-être sans qu'il ne soit réellement possible de contrer ces effets par un susbtitut pharmacologique. Face à ce risque, nous estimons qu'il est préférable de réaliser une euthanasie à l'issu de l'expérimentation

Remplacement

Ce projet réalisera de nouvelles recherches pour lesquelles l'information n'est pas déjà disponible dans la littérature. Bien que le remplacement par des alternatives non animales soit un atout inestimable pour la recherche, celles-ci ne peuvent pas reproduire la physiologie intégrative complexe présente chez un animal modèle, qui s’apparente étroitement à l'homme. En raison du haut niveau de complexité des systèmes étudiés, de leur intégration complexe et des conséquences multiples de leurs dérèglement, il existe trop d'inconnues pour créer des modèles fiables générés par ordinateur. Pour autant, l’une des molécules que nous testons in vivo a été développée par une approche in silico. Cependant, il n'y a pas de modèles non-animaux qui peuvent être utilisés évaluer la disponibilité des molécules traceuses au niveau de l’espace péri-portal. Le choix du modèle porcin se justifie pour des raisons de taille, la résolution spatiale obtenue par l’utilisation du modèle porcin, du fait des limitations techniques (taille des capteurs PET) et physiques (longueur du parcours du positron avant son annihilation) fait qu’un modèle de grande taille est recherché.

Réduction

Ce projet a été conçu pour utiliser le nombre minimum d'animaux, tout en garantissant l'obtention de résultats scientifiquement pertinents et l'atteinte des objectifs de l'étude. Des calculs statistiques ont été effectués sur la base des résultats d'études similaires dans ce domaine. Par ailleurs, nous n’avons pas prévu d’étude témoin sachant que des données numériques sur le même animal modèle et avec le protocole expérimental identique sont disponibles dans la littérature.

Raffinement

La totalité de la procédure est réalisée sous anesthésie volatile avec un contrôle pharmacologique de la douleur. L’animal sera équipé des abords veineux et artériels qu’après la mise en place de l’anesthésie. L’insertion des cathéters sera réalisée par échographie après une simple ponction cutanée Les possibilités d'affiner la procédure seront continuellement explorées et mises en œuvre dans la mesure du possible pendant la durée de vie du projet. Des revues de littérature régulières seront effectuées pendant toute la durée du projet pour s'assurer que les procédures utilisées sont aussi raffinées que possible et restent conformes aux recommandations de bonnes pratiques.

Choix des espèces

Le porc s’impose comme un modèle privilégié pour les études en nutrition et pour l’imagerie. Le choix du modèle porcin se justifie également du fait des limitations techniques (taille des capteurs PET) et physiques (longueur du parcours du positron) de la méthode d’imagerie qui par ailleurs est la seule a atteindre une sensibilité suffisante pour l’étude des récepteurs membranaires. Les animaux seront des adultes bien après que leur croissance ait atteint un plateau i.e. > 3 ans. Ceci se justife par le fait que la condition visée par notre solution thérapeutique est celle du diabète de type 2 chez l'adulte et que ce dernier se développe préférentiellement après 45 ans

  • Recherche appliquée
    • Cancers
Cochons : 42
Souffrances
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Devenir
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42 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. L'abdomen de chaque animal est ouvert pour exposer le foie, sur lequel deux à quatre zones sont traitées par ultrasons focalisés pendant environ trois heures, non pour soigner un cancer mais pour caler un protocole avant son emploi sur des patients atteints d'un cancer de la prostate. Le porteur justifie la mise à mort par le passage des lésions à l'IRM, et écarte le remplacement en affirmant que le traitement dépend de la circulation sanguine et exige donc un animal vivant. Le choix du foie de cochon repose sur son épaisseur, jugée seule à reproduire les conditions rencontrées en clinique.

Objectifs

Le cancer de la prostate est actuellement le deuxième cancer le plus fréquemment diagnostiqué chez l’homme. Malgré un taux de survie augmenté, les effets secondaires des traitements (incontinence urinaire, impuissance, inflammation du rectum...) restent une préoccupation majeure. Depuis près de 20 ans, une des techniques indiquées pour détruire ce cancer est le traitement par ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU : High Intensity Focused Ultrasound). La tumeur est visée et traitée, le résultat est appelé une lésion. Cette technique a pour avantage de diminuer les risques post-opératoires et les effets secondaires. Cependant, ces derniers sont quand même présents et il est important de pouvoir optimiser le traitement pour améliorer la qualité de vie du patient. L’objectif de ce projet est donc de proposer un traitement plus précis afin de réduire les marges du traitement et de ne pas abîmer les structures environnantes.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra de proposer une amélioration du traitement du cancer de la prostate par HIFU en clinique qui pourra réduire les effets secondaires chez les patients.

Procédures

Chaque animal sera anesthésié par une injection (10 secondes) dans le muscle de la cuisse sans que l’animal soit tenu. Dix minutes après, il sera intubé et branché à un respirateur. Son abdomen sera ouvert pour avoir accès au tube digestif et au foie sous anesthésie générale et antidouleur. La procédure de traitement durera environ 30 minutes par zone, entre 2 et 4 zones par animal et au total durera 3 heures.

Impact sur les animaux

L’animal subira un stress lors de la prémédication et possiblement une douleur lors de la mise en place du cathéter à l’oreille. Malgré l’anesthésie générale et l’analgésie, la laparotomie pourrait être douloureuse si jamais l’anesthésique est mal dosé (très peu probable).

Devenir

La mise à mort des animaux est nécessaire car les lésions effectuées par le traitement doivent passer à l’IRM afin de mesurer les lésions.

Remplacement

Les paramètres de traitements ont été fixés par simulation informatique et des essais ont été fait sur foie de porc issus d’autres projets. Ainsi certaines questions ont été répondues sans avoir recours à des animaux. Cependant ce type de traitement est très dépendant de la circulation sanguine, l’animal vivant est alors nécessaire.

Réduction

Ce modèle utilise le foie plutôt que la prostate car il a des propriétés similaires pour ce type de traitement et il permet de faire plusieurs traitements sur un même foie, ainsi le nombre d’animaux peut être divisé au minimum par deux. Le nombre d'animaux a été déterminé à l'aide d'un test statistique.

Raffinement

Des points limites permettront, grâce des critères précis dont un scoring, d’arrêter la procédure si l’un d’entre eux est atteint. Les animaux sont anesthésiés sans contention. L’antidouleur administré est la même que celui utilisé chez les patients. Les paramètres vitaux de l’animal sont monitorés ce qui permet d’ajuster l’anesthésie comme chez l’homme. L’animal est réchauffé par un matelas à air chaud. Outre la mise à disposition d’objets à mâchouiller et d’un ballon, les techniciens animaliers disposent d’un temps de jeu, d’échange avec les porcs, leur mettent à disposition des friandises dans la litière pour qu’ils puissent exprimer leur comportement naturel de fouissage. Ils sont régulièrement sortis de leur box pour pouvoir courir dans un plus grand espace de l’animalerie. Les organes non prélevés dans ce projet seront proposés à d’autres chercheurs.

Choix des espèces

La sonde de traitement HIFU est adaptée à l’homme. La hauteur des lésions nécessite une épaisseur de foie que seul le porc présente pour ce test. Il permet d’effectuer de deux à six lésions (selon la taille désirée) ce qui permet de faire la lésion contrôle et la lésion test sur le même animal avec les mêmes paramètres de perfusion sanguine. Afin que le foie soit suffisamment gros et que la paroi de l’animal soit suffisamment épaisse pour se rapprocher des conditions rencontrées en clinique, des porcs de 40-45 kg seront utilisés (14 semaines environ).

  • Recherche appliquée
    • Troubles nerveux
Cochons : 120
Souffrances
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Devenir
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120 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie du cerveau pour implanter des électrodes de stimulation profonde, avec une IRM sous anesthésie de deux à quatre heures, une injection de vecteurs viraux ou de cellules souches et des prélèvements de sang et de liquide céphalo-rachidien, pour valider ces dispositifs avant un usage chez l'humain. Le porteur indique des risques de douleur post-opératoire, d'infection et de fibrillation, un défibrillateur restant disponible en salle. Il affirme que le recours au cochon est "nécessaire" pour la proximité de son anatomie cérébrale avec celle de l'humain, aucun modèle in silico valide n'existant selon lui.

Objectifs

La stimulation cérébrale profonde (DBS) est une procédure neurochirurgicale souvent pratiquée chez les personnes souffrant de troubles du mouvement. La stimulation interfère avec les signaux pathologiques dans la structure cible pour restaurer les fonctions motrices normales. Cette thérapie a été reconnue comme sûre et efficace pour l'amélioration des symptômes chez les patients atteints de la maladie de Parkinson (MP). Cette méthodologie a été une évolution technique majeure pour le traitement de la MP et l’intervention chirurgicale est maintenant explorée pour d'autres troubles, comme l'épilepsie et la dépression. Le développement de nouvelles sondes DBS capables d'enregistrer l'activité cérébrale dans les structures cibles pourraient contribuer au développement de nouvelles thérapies chez les patients atteints d’autres affections neurologiques. D’un autre côté, de nouvelles stratégies innovantes basées sur la thérapie génique ou cellulaire pourraient également bénéficier aux patients atteints de ces affections. Cette approche utilise des virus modifiés atténués ; ils ont perdu leur pouvoir de se multiplier mais peuvent apporter après modification de leur génome, dans des cellules ou des organes malades, un gène réparé, ou des molécules qui soignent. D'autres approches thérapeutiques par injection de cellules souches "réparatrices" pourront également être évaluées. Pour le cerveau, la voie la plus efficace d’administration de ces candidats thérapeutiques, tout comme la DBS, reste l’approche chirurgicale suivie de différentes mesures et prélèvements. Les études précliniques nécessitent de valider ces outils (sondes pour la DBS ou vecteurs viraux ou cellules souches) chez le porc. Le projet a donc pour objectif de valider d’une part de nouveaux vecteurs viraux qu’ils soient porteurs d’une molécule «contrôle» ou de protéines d’intérêt à visée thérapeutique, ou des cellules souches, et d’autre part de nouvelles sondes DBS chez le porc. Les deux approches pouvant être combinées en conditions proches de la clinique avant leur utilisation chez l’homme.

Bénéfices attendus

Les études précliniques permettent d’acquérir les premières connaissances sur le comportement d’un candidat médicament ou d’un nouveau dispositif médical (électrode), indispensable avant les essais chez l’homme. Le développement de nouvelles électrodes sur les animaux visant à améliorer l’impact de la DBS dans les troubles neurologiques sont fondamentaux pour confirmer que les prototypes atteignent les niveaux de sécurité, d’efficacité et d’ergonomie attendus et pourrait permettre à terme de maximiser le temps du patient "en thérapie". Ce projet est mené obligatoirement sur l’animal. En effet, il n’est pas envisageable d’implanter un nouveau dispositif médical ou d’administrer un nouveau composé à l’homme - sain ou malade - compte tenu des risques non connus susceptibles d’apparaître. A terme, nous souhaitons démontrer l’efficacité et la tolérance d’outils de thérapie génique ou cellulaire chez un modèle de grand animal, pour demander par la suite une autorisation d’essai clinique chez des patients atteints de maladies neurodégénératives ou neurologiques.

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes, sous anesthésie générale (nécessitant une injection intramusculaire de quelques secondes) : examens d’imagerie non-invasifs par IRM (durée 2-4 heures), une chirurgie stéréotaxique (identique à celle réalisée chez le patient humain) pour l'implantaton, l'enregistrement ou la stimulation d'électrodes intracérébrale ou l'administraation d'inoculum sous imagerie par rayons X (durée 2-4 heures). En fonction du test réalisé, certains animaux pourront avoir une phase de récupération et de répétition, d’une à deux semaines après la chirurgie, de l’imagerie et enregistrements electrophysiologiques afin d’évaluer les résultats chroniques de l’intervention réalisée (durée 4-6 heures). Des prélèvements pourront être réalisés (sang et liquide cephalo-rachidien), le plus souvent lors de l'anesthésie pour d'autres actes: chirurgie ou imagerie. Cependant, en cas d'immunosupression, un suivi est nécessaire, et des prises de sang pourront être effectuées 1 fois par semaine (durée env. 2 minutes)

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont celles associées à la chirurgie ou aux prélèvements biologiques. Pour la chirurgie: stress de l’anesthésie, hypothermie, douleur post opératoire possible, infection au niveau des points de sutures. Pour les prélèvements (sang, LCR) : stress de la contention et de l’anesthésie, hématome, douleur possible. Pour l'imagerie: stress de la contention et de l'administration d'anesthésique. Une surveillance des paramètres biologiques et comportementaux (anxiété, motricité, etc..) permettra de détecter ces complications inattendues.

Devenir

A la fin du projet les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des analyses ex-vivo, des organes pourront également être proposés à des équipes de recherche.

Remplacement

Ce projet concerne exclusivement une utilisation du porc. Ce recours à l’animal peut se justifier pour plusieurs raisons éthiques : 1) l’éthique interdit l’utilisation d’approches neurobiologiques invasives chez l’homme, rendant ainsi inaccessible l’étude directe des processus de causalité neurobiologique dans notre espèce (sauf, bien sûr, lorsque ceux-ci sont non-invasifs) ; 2) il n’existe pas encore de modèles mathématique ou in silico valides et réalistes permettant d’étudier ces processus causaux ; 3) Enfin, dans le cadre des modèles de maladies neurodégénératives, l’objectif à terme (bien que non décrit dans le présent projet) est de proposer un modèle animal présentant toutes les caractéristiques (moteur, cognitif) de ces affections qui en tant que telles ne peuvent être étudiées sur des lignées cellulaires (humaine ou animale) ou tout autre modèle in vitro cellulaire ou subcellulaire. De ce fait, le recours à l’animal et tout particulièrement le porc (du fait de sa proximité avec l’homme en termes d’anatomie cérébrale) apparait comme nécessaire en vue de découvrir de nouvelles voies thérapeutiques.

Réduction

Nos modèles sont générés dans le cadre d’une activité pré-clinique sur des composés thérapeutiques ou le développement de nouveaux dispositifs médicaux (ici électrodes de stimulation/enregistrement) avec un nombre estimé de 4 études par an, comprenant 6 animaux par étude, soit un total de 120 animaux sur 5 ans. Bien qu’un nombre de 6 animaux soit faible pour avoir une puissance statistique élevée, il est suffisant pour effectuer des tests statistiques de comparaison. Il est également important de noter que les études de neurophysiologie ou de développement de neurotechnologies sur «gros animal» se limitent généralement à un nombre de 3 à 5 animaux, en raison de la complexité technique et expérimentale inhérente à ce domaine. Il s’agit du nombre généralement attendu par les comités de lecture dans le cadre de l’évaluation par les pairs, qui attendent dans ce cas les résultats individuels sur chaque animal. Les candidats thérapeutiques auront été testés préalablement in vitro ou chez le petit animal (rongeur) pour déterminer les doses à utiliser et s’affranchir d’éventuels effets toxiques. Dans le cadre d’une étude de validation de dispositif médical (électrode), la chirurgie implantatoire ne concerne qu’un seul hémisphère cérébral, l’autre hémisphère pouvant être utilisée comme contrôle. Ce qui permet de réduire le nombre d’animaux de moitié. Enfin des males comme des femelles pourront indépendamment être utilisés dans nos projets.

Raffinement

Pendant la procédure chirurgicale, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constante de leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, pression sanguine, température...). Ceux-ci nous permettent d’apporter la nécessaire hydratation ou de fournir des antiarythmiques en cas de risque de fibrillation ventriculaire. Un défibrillateur est toujours disponible en salle d’opération pour éviter la mort précoce de l’animal durant les tests. Pendant l’hébergement, l’animal est placé dans des locaux adaptés, avec maintien en groupe social et enrichissement adapté (jeux à macher, tapis de repos, système encourageant le fouissage...) Le suivi des animaux est quotidien, assurée par du personnel qualifié pour cette espèce sur des critères comme la posture de l’animal, son activité, son interaction, sa nutrition. La surveillance est renforcée durant la période post opératoire et en cas d’apparition de troubles. L’ensemble de ces informations sont reportés dans des fiches de suivi adapté. Cette surveillance permet une intervention rapide auprès du vétérinaire et du responsable de projet pour adapter les soins analgésiques si nécessaire. Si une étape du protocole chronique affecte l’état de santé au point d’atteindre l’un des points limites sans qu’aucune action ne puisse permettre un retour à l’état basal alors le protocole sera interrompu et l’animal mis à mort selon les modalités éthiques. Les volumes de prélèvements de sang comme de LCR sont adaptés au poids de l’animal, et sont réalisé sur animaux sédatés. L’apparition d’hématome au point de prélèvement est surveillée.

Choix des espèces

Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme le porc a été retenu car (i) les modèles sont bien décrits et caractérisés et constituent donc une référence dans la communauté scientifique ; (ii) le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles animaux. De plus, l'anatomie cérébrale du porc est proche de celle de l’homme en terme de taille. Il existe de plus une forte homologie entre les structures cérébrales du porc et celles de l’homme (basées sur des atlas) ce qui est indispensable dans le cadre de l'étude de la faisabilité de la procédure thérapeutique. Porc : jeune de 35-40kg environ (environ de 3-4 mois) ou miniporc de taille similaire Au stade défini, la taille et les caractéristiques du cerveau des animaux sont proches de celle de l’homme ce qui permet une évaluation fiable des cibles pour la chirurgie.

  • Tests réglementaires
    • Toxicologie et autres tests de sécurité
Cochons : 120
Souffrances
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▲ 120
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Devenir
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 120
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120 mini-porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis réutilisés, après accord du vétérinaire, dans une autre étude du même projet ou dans un autre projet. Chacun subit une chirurgie d'environ trois heures sous anesthésie générale pour l'implantation définitive d'un émetteur de télémétrie, parfois suivie d'une heure de plus pour poser une chambre vasculaire, et peut être réopéré pour repositionner un cathéter. Les candidats médicaments sont ensuite administrés sous contention, par voie orale, intraveineuse ou quatre autres voies, avec des mises à jeun pouvant durer 30 heures, et leurs effets sur le cœur et les vaisseaux sont enregistrés sur des porcs éveillés. Après chaque chirurgie, les porcs restent isolés six à huit jours, isolement dont le porteur écrit qu'il engendrera "un stress de durée moyenne et d'intensité modérée", avant d'ajouter qu'il "permettra aussi d'accélérer la récupération post-chirurgicale".

Objectifs

Chaque étude de ce projet consiste à évaluer les effets cardio-vasculaires de différents candidats médicaments chez le mini-porc éveillé, en utilisant un dispositif électronique permettant la mesure et l’enregistrement automatique des paramètres cardio-vasculaires (télémétrie). Pour cela, une chirurgie initiale est prévue afin d'implanter de manière définitive ce dispositif électronique. Les enregistrements se font dans les pièces d'hébergement, sur des animaux libres de leurs mouvements.

Bénéfices attendus

Les bénéfices attendus du projet sont la découverte de nouveaux médicaments présentant un minimum d'effets secondaires. Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules.

Procédures

Dans ce projet les animaux pourront être soumis à deux types de chirurgie sous anesthésie générale : une chirurgie d'implantation d'un émetteur de télémétrie (dispositif permettant la mesure des paramètres cardiovasculaires), et parfois une chirurgie d'implantation de chambre vasculaire (dispositif permettant l'administration intraveineuse de produit, ou la réalisation de prélèvements sanguins). La durée de ces interventions sera d'environ 3h pour l'implantation de l'émetteur, plus 1h supplémentaire en cas d'implantation de chambre vasculaire. En cas de besoin, l'animal pourra être soumis à une nouvelle chirurgie pour repositionner le cathéter de l'implant ou de la chambre vasculaire, voir pour changer la chambre (durée 1h environ). Les animaux seront maintenus pendant l’administration du candidat médicament (ou du placebo) par voie orale, intrapéritonéale, sous-cutanée, transdermique, intramusculaire ou intraveineuse (bolus ou perfusion) (durée 1 -2minutes). Et si l’administration se fait par une perfusion de longue durée (supérieure à 1h), les animaux porteront des gilets (avec une minipompe embarquée) pendant maximum 24h. Ainsi, les effets sur les paramètres cardiovasculaires seront évalués. Cette évaluation se fera chez un animal éveillé et libre de ses mouvements dans sa pièce d'hébergement pendant plusieurs heures ou jours. Dès que possible, les animaux seront hébergés avec un animal congénère afin de ne pas être isolé. Des prélèvements sanguins, sans anesthésie, pourront être effectués durant les phases expérimentales (moins de 2min par prélèvement).

Impact sur les animaux

Les contentions des animaux pour induire l'anesthésie ou administrer le produit peuvent engendrer un stress mineur à l'animal. Dans ce projet, les animaux seront anesthésiés à une ou plusieurs reprises, pour l'implantation de l'émetteur de télémétrie, et dans certains cas, de la chambre vasculaire. Ces chirurgies peuvent induire des douleurs post-chirurgicales qui seront réduites au maximum grâce à une anesthésie, une analgésie et un protocole de soins post-opératoire. Les animaux seront isolés pendant la période de récupération post-opératoire (6 à 8 jours après chaque chirurgie). Cet isolement engendrera un stress de durée moyenne et d'intensité modérée (désocialisation). Cependant en contrepartie, l'isolement permettra aussi d'accélérer la récupération post-chirurgicale. Les animaux pourront également être soumis à des prélèvements de sang (moins de 2min/prélèvement, et 2mL max par prélèvement). Par ailleurs, les animaux seront mis à jeun avant les chirurgies, et parfois avant l'administration du produit à tester. Cette période de jeun durera au maximum 30h. La mise à jeun engendre un stress physiologique et psychologique d'intensité modérée mais de courtes durées. Enfin, les effets potentiellement indésirables provoqués par le candidat médicament à tester font l'objet d'échanges avec les fabricants du candidat médicament afin d'adapter les outils d'observation des animaux, pour anticiper au mieux de potentiels signes cliniques.

Devenir

Réutilisation des animaux dans une étude du même projet ou dans un autre projet ayant un degré de sévérité sans réveil, léger ou modéré, après accord du vétérinaire.

Remplacement

Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le mini-porc car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer les effets cardiovasculaires de ces candidats médicaments. Or, avant toute utilisation chez l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité ou la sécurité d'un médicament. A ce jour, le mini-porc est l’une des espèces les plus adaptées à ce type de modèle car il présente un système cardiovasculaire proche de celui de l'homme.

Réduction

Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe (n=4 à 8 par groupe) est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences, et d’effectuer des analyses statistiques robustes. Une réutilisation des animaux, après avis du vétérinaire, est envisagée et permettra de réduire le nombre réel d’animaux utilisés.

Raffinement

Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, •l'utilisation de la télémétrie sans fil (animal libre de ses mouvements pendant les phases d'enregistrement), • la validation du système de télémétrie et la validation pharmacologique du modèle, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • l'utilisation d'une chambre vasculaire permettant des prélèvements sanguins sans une restriction physique importante • Le suivi d’éventuels signes cliniques, • La détermination des points limites, • Un protocole analgésique adapté pour la chirurgie et la période post-opératoire et un suivi post-opératoire de l’état de santé des animaux avec des soins afin de permettre une bonne récupération des animaux, • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux procédures expérimentales, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire.

Choix des espèces

Le mini-porc est une espèce animale adaptée et couramment utilisée pour évaluer les effets cardio-vasculaire d'un candidat médicament car son système cardiovasculaire est physiologiquement et anatomiquement proche de celui de l'homme. Animaux sevrés en croissance et animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.

  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
Cochons : 167
Souffrances
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▲ 167
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Devenir
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 167

167 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont vaccinés avec une souche atténuée puis infectés par des souches virulentes de peste porcine africaine, avec de nombreux prélèvements sanguins. Le porteur indique que les animaux non vaccinés développeront une fièvre marquée et les symptômes de la maladie, et qu'ils seront mis à mort dès l'atteinte d'un point limite comme une perte de poids de 20 % ou une température trop élevée. Il affirme qu'aucune méthode in vitro n'évalue la réponse du porc à l'infection et qu'il est "indispensable" de recourir à cette espèce cible.

Objectifs

Nous travaillons sur une souche atténuée de virus de la Peste Porcine Africaine (PPA) à potentiel vaccinal. Cette souche a été produite initialement sur des cellules prélevées sur des porcs. Dans l'objectif d'un développement industriel de ce candidat vaccin, le laboratoire a adapté la souche à se multiplier sur lignée cellulaire ; et a ainsi obtenu la souche"atténuée-lignée". Au cours d’une étude sur porcs Exempts d’organisme pathogènes spécifiques (EOPS), la souche atténuée-lignée a montré une très bonne sécurité et efficacité vaccinale. Les résultats de laboratoire ont également montré que la souche atténuée-lignée contenait un mélange de 3 virus atténués légèrement différents entre-eux. L'objectif du présent projet est dans un premier temps de séparer ces 3 virus atténués (par des travaux de laboratoire) et d’évaluer leur sécurité et leur efficacité vaccinale chez nos porcs EOPS. Par la suite, une fois le meilleur virus atténué choisi et multiplié, la sécurité et l’efficacité de la souche vaccinale pure seront évaluées vis-à-vis d’une souche de terrain de virus de la PPA, ceci chez des porcs d’élevage. Il sera vérifié finalement la stabilité de cette souche atténuée-lignée au cours de passages répétés chez ces animaux.

Bénéfices attendus

La peste porcine africaine est une maladie virale qui se caractérise par des signes cliniques tels qu’une perte d’appétit rapide et un abattement des porcs en lien avec une forte fièvre, ainsi que des hémorragies cutanées, diarrhées, etc., qui vont induire une forte mortalité chez les porcs domestiques comme chez les sangliers. Pour le moment, il n’existe pas de vaccin commercialisé contre la PPA. De ce fait, la gestion des foyers de PPA repose chez les porcs domestiques sur des mesures de restriction de mouvement des animaux et des abattages massifs. Chez les sangliers sauvages, la gestion des foyers est complexe et repose sur la mise en place de clôtures et de piégeages. D’un point de vue sociétal, ces mesures de gestion sont de plus en plus critiquées et la disponibilité d’un vaccin pourrait offrir une solution plus acceptable. Si les résultats de notre projet sont conformes aux attendus en termes de sécurité et d’efficacité vaccinale, la souche atténuée-lignée pourrait être utilisée à terme comme vaccin, à la fois chez les porcs domestiques (après vaccination intramusculaire), mais aussi chez le sanglier (vaccination par des appâts comestibles).

Procédures

Selon les groupes, les animaux seront soumis à une vaccination par voie intramusculaire (IM) ou bien oronasale (ON) puis à un challenge viral par voie IM ou ON. Les vaccinations / challenges par voie IM ou ON sont des actes rapides qui prennent moins d’une minute. Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins (selon les groupes de 2 à 13 prises de sang d’une durée d’1 à 2 miniutes chacune) répartis tout au long du suivi des animaux.

Impact sur les animaux

Suite à l’inoculation de la souche atténuée-lignée (par voie IM ou ON), les porcs pourraient présenter un court épisode de fièvre pendant lequel leur consommation alimentaire et leur croissance pourraient être diminuées. Chez les animaux non vaccinés, le challenge avec les souches virulentes de virus de la PPA devrait conduire à une fièvre marquée et des symptômes caractéristiques de la PPA. Pour éviter que les animaux souffrent ils seront mis à mort dès l’atteinte d’un des points limite.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de chaque procédure. Des prélèvements de tissus (pour recherche virologique) sont prévus à la fin de chaque procédure, la mise à mort des animaux est donc indispensable.

Remplacement

Aucune méthode in vitro d’évaluation directe de la réponse du porc à l’infection ou à la vaccination par le virus de la PPA n’est disponible

Réduction

Généralement, les lots de porcs vaccinés et les lots témoins seront constitués chacun de 6 animaux et les contrôles positifs (lots non-vaccinés et challengés) de 3 porcs. Si nécessité de mettre en évidence des différences plus fines entre les conditions expérimentales, l’effectif des groupes sera alors porté à 8 animaux par groupe. Ce nombre d’animaux a été déterminé de façon à pouvoir comparer statistiquement les résultats

Raffinement

Les animaux seront élevés en groupes stables au cours de toute la durée du projet. Ils seront alimentés à volonté et auront accès à discrétion à de l’eau. Le confort thermique des animaux sera assuré par des lampes chauffantes et des plaques de couchage dans les jours qui suivent le sevrage. Ils auront accès à des jouets. Après chaque prélèvement (réalisé sans anesthésie car non douloureux), une récompense type grenadine sera distribuée aux animaux. Une attention particulière sera apportée au suivi clinique de chaque animal au quotidien pendant toute la durée de la procédure expérimentale. En cas d’atteinte d’un des points limites suivants (score clinique >15/40, non réponse à des stimuli tactiles et visuels, perte de poids ≥ 20% sur une semaine, température supérieure à 41,8°C pendant plus de 48 h ou inférieure à 36°C pendant plus de 24 h), les animaux seront mis à mort par anesthésie profonde suivie d'une saignée.

Choix des espèces

Etant donné que seuls les porcins sont sensibles à l’infection par le virus de la PPA, il est indispensable d’avoir recours aux porcs pour cette étude (=espèce cible). Sur le terrain les porcs sont généralement vaccinés au moment du sevrage. Nous nous mettrons ici dans des conditions similaires en vaccinant les animaux à 4 semaines d’âge.

  • Recherche appliquée
    • Troubles musculosquelettiques
    • Troubles nerveux
Rats : 100
Lapins : 300
Chiens : 100
Cochons : 100
Chèvres : 100
Moutons : 200
Souffrances
▲ -
▲ -
▲ 300
▲ 600
Devenir
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 -
 900

900 animaux non-humains, dont 300 lapins, 200 moutons, 100 chèvres, 100 cochons, 100 chiens et 100 rats, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance modéré et sévère. Chaque individu subit une chirurgie d'implantation d'un dispositif médical de une à deux heures, parfois suivie d'une seconde chirurgie de retrait, avec prélèvements sanguins, imagerie et enregistrements cérébraux pouvant durer jusqu'à quatre heures pendant lesquels l'animal peut être isolé. Le porteur décrit une activité de prestation menée pour un donneur d'ordre et indique que les tissus entourant l'implant sont prélevés après mise à mort pour analyse. Il affirme qu'il n'existe pas de méthode alternative et que la réglementation impose le recours aux animaux avant les essais cliniques.

Objectifs

Ce projet vise à évaluer la tolérance (ou sécurité) ainsi que la performance (ou efficacité) des produits de santé en neurologie (exemple : électrode cérébrale pour la stimulation ou l'enregistrement de signaux cérébraux, implant pour soulager les douleurs de la colonne vertébrale, les hernies discales, implant pour la réparation des os du crane...). Ces produits, destinés à être mis en contact avec le corps humain et particulièrement avec le système nerveux (cerveau, moelle épinière) doivent être préalablement testés pour garantir le bon rétablissement des patients après chirurgie, et pour garantir leur sécurité et efficacité lors de l'utilisation clinique. Compte-tenu de la complexité des mécanismes de régulation d'un organisme vivant, ainsi que de la sensibilité et fragilité du système nerveux, le recours au modèle animal est nécessaire pour répondre aux objectifs du projet, avant de pouvoir passer aux tests chez l'humain. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables avant de proposer un produit sur le marché.

Bénéfices attendus

Ce projet permet d'obtenir dans différents modèles animaux de données de performance et de tolérance des produits de santé en neurologie. Ainsi, il est possible d'analyser ces produits en vue de répondre aux exigences des autorités réglementaires dans l'obtention d'une mise sur le marché. Pour chacune des procédures, qui décrivent différents modèles animaux permettant d'évaluer les dispositifs médicaux en fonction de leur indications cliniques (par exemple : électrode implantée dans le cerveau, système de stabilisation de la colonne vertébrale ...), les bénéfices susceptibles sont principalement de faire avancer les connaissances sur la réaction de l'organisme après mise en contact avec le dispositif médical mais aussi sur son efficacité. Cela permet d'obtenir des données sur la sécurité du produit (exemple : il n'induit pas de réaction inflammatoire anormale), et des données sur la performance du produit (exemple : le produit a engendré une stabilisation de la colonne vertébrale, évaluée par le biais de la fusion de 2 vertèbres entre elles). Ainsi si les différents produits obtiennent des résultats satisfaisants à ce stade, ils pourront ensuite passer à l'étape suivante des tests cliniques, chez l'homme, avant d'être proposés à l'ensemble de la population, après validation des instances réglementaires.

Procédures

Pour l'ensemble des procédures, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 1h et 2h). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), analgésie et antibiothérapie. Certains animaux peuvent être soumis à une intervention chirurgicale supplémentaire si le but de l'étude est aussi d'évaluer la cicatrisation après retrait du dispositif de son site d'implantation (cette intervention chirurgicale peut durer entre 1h et 2h). Cette intervention aura lieu dans les mêmes conditions que celles précédemment citées. Des prélèvements sanguins peuvent etre réalisés en cours d'étude. Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). D'autres type d'interventions non douloureuses, de type scanner ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'étude, peuvent être réalisées sous anesthésie légère (en général, en fonction de la durée de l'étude (plusieurs années possibles), 1 à 3 sessions d'imagerie peuvent etre envisagées en cours d'étude). De même, des enregistrements cérébraux suite aux stimulations électriques des électrodes implantées (procédures 3 ou 6 par exemple) pourront être réalisées en cours d'étude. Ces enregistrements sont non douloureux et peuvent etre réalisés chaque jour de la semaine (5x/semaine), pendant quelques minutes à 4 heures maximum par session, ou bien durant la nuit (12 heures maximum). Lors de ces enregistrements, l'animal pourra être isolé.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont, selon les procédures, une douleur et stress liés à la chirurgie, une perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours, un risque infectieux à la chirurgie, un hématome sur le site opératoire, pouvant entrainer, selon la localisation : déficit sensitif et/ou moteur des membres postérieurs (troubles de la locomotion), trouble de la commande vésicale ou anale (incontinence), signes neurologiques (port de tête anormal, tremblements corporels, convulsions).

Devenir

Pour répondre aux objectifs de chacune des procédures du projet, des observations post-mortem sont nécessaires. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus et organes entourant le produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induit par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les organes et le dispositif prélevé (exemple : tests mécaniques sur des vertèbres pour évaluer la fusion dans le cadre de la procédure de stabilisation de la colonne vertébrale). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.

Remplacement

A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d'évaluer la sécurité et la performance des dispositifs médicaux utilisés en neurologie, en raison des interactions complexes s'établissant entre le tissus ciblé (exemple : cerveau, moelle épinière) et le dispositif lui-même. De plus, l’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation que doivent suivre les tests précliniques sur les dispositifs médicaux, avant de pouvoir lancer les tests cliniques.

Réduction

Le donneur d'ordre demandant la réalisation de ces tests s'engage à ne pas faire renouveler à l'identique un essai déjà mené précédemment. Le dispositif à tester est le dispositif final, celui qu'il est prévu d'implanter chez l'homme ensuite. Il ne s'agit pas d'un produit en cours de développement, pouvant subir encore beaucoup de modifications de sa composition ou de sa forme. Cela implique donc que l'utilisation des animaux n'a lieu qu'en dernier lieu et assure qu'il n'y aura pas d'animaux utilisés inutilement sur un dispositif qui ne serait pas finalisé. Avant de lancer une étude réglementaire à grande échelle sur un dispositif médical, il est aussi possible de lancer des études pilotes qui permettront, sur un faible nombre d'animaux, de comparer plusieurs produits entre eux afin de sélectionner le produit pour l'étude à grande échelle. De plus, l’interprétation des résultats nécessite toujours de comparer ceux obtenus chez des animaux qui reçoivent le produit à évaluer avec ceux obtenus d’animaux qui reçoivent un produit « contrôle », dont l’effet attendu est déjà connu. Pour réduire encore le nombre d’animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "controle", pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Le nombre d'animaux à inclure en étude est imposé par les normes en vigueur (exemple : minimum 10 sites d'implantation sur un minimum de 3 animaux par groupe et par délai d'analyse, et pour les produits au contact du cerveau : minimum 8 animaux par groupe et par délai d'analyse).

Raffinement

Le stress des animaux est limité par la mise en place d'une période d’acclimatation à leur arrivée dans l'établissement utilisateur, pendant laquelle ils ne subissent aucune manipulation non indispensable. Ensuite, pour les procédures le nécessitant, une période d’habituation et d'entrainement aux actes spécifiques (contention, palpation, isolement, mise en place d'éléments pour les sessions d'enregistrement cérébraux…) est réalisée pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations. Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (jouets, plateforme de repos, augmentation de la quantité de litière…), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements alimentaires par exemple pour certaines espèces). Afin de limiter au maximum la douleur des animaux, les interventions chirurgicales sont réalisées sous anesthésie chimique et gazeuse, et analgésie (à base de morphiniques). En cas de signes de douleur et signes cliniques, le traitement adapté sera mis en place. Les animaux sont suivis de façon quotidienne, 7 jours sur 7 sur la base des critères suivants : apparence et état général, consommation alimentaire et hydrique et transit, attitude, comportements, signes cliniques. Si des points limites sont atteints pour plusieurs de ces critères, relevant d'un inconfort ou souffrance importants, et si le traitement mis en place n'a pas d'effet, l'animal est alors euthanasié. En phase post-opératoire, le suivi est renforcé et des soins post-opératoires spécifiques peuvent être mis en place (surveillance ou réfection des pansements s'il y a lieu, désinfection des sites chirurgicaux…). En cas d’anomalie clinique, sanitaire ou comportementale, l’équipe vétérinaire assure l’examen clinique et le suivi de l’animal, afin de mettre en place une gestion adéquate de la douleur ou de l’anomalie constatée selon chaque cas. Le risque infectieux est controlé par l'administration d'antibiotique en phase per-opératoire.

Choix des espèces

L’espèce animale choisie est définie dans le(s) texte(s) de référence. Les produits de petite taille/miniaturisé seront testés préférentiellement chez le rat ou le lapin. Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez le chien, les ovins/caprins ou les porcs/miniporcs. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (pour une étude sur le long terme, utilisation d’espèces à longue durée de vie). Le choix entre les grands modèles repose aussi sur les similarités avec l’Homme: -Développement du cerveau, myélinisation, biochimie, surface du cerveau et proportion de matière blanche similaire chez le porc. -Caractéristique anatomique de la moelle épinière, vertèbres cervicales similaires et modèle reconnu pour la recherche sur la colonne vertébrale chez les ovins -Colonne vertébrale uniforme et régulière simplifiant les procédures chirurgicales, taille du canal vertébral, structure et biomécanique de la colonne lombaire et thoracique similaires. Les critères pris en considération dans le choix du stade de développement sont les suivants : 1. Suivi des recommandations des textes de référence Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. 2. Propriétés intrinsèques du produit à tester En l’absence de recommandation particulière dans le(s) texte(s) de référence et si la nature du produit le requière, le stade de développement est pertinemment sélectionné. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée. 3. Cas particulier des porcs domestiques Pas de recommandation spécifique réglementaire d’où le choix d’utiliser des porcs domestiques en croissance (âgés d’au moins 8 semaines). Etant donné les conditions d’hébergement, le comportement social et la manipulation des animaux, l’utilisation de porcs domestiques en croissance est la plus appropriée dans ce projet.

  • Recherche appliquée
    • Troubles urogénitaux
Cochons : 18
Souffrances
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Devenir
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18 porcs vont être utilisés, opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil. Chaque animal subit un clampage des deux pédicules rénaux pendant trois heures pour provoquer une insuffisance rénale, puis une séance d'hémodialyse de deux heures avec prélèvements sanguins, pour tester une méthode censée mieux éliminer les toxines urémiques. Le porteur justifie l'absence de réveil par l'impossibilité de prendre en charge l'insuffisance rénale induite, et indique avoir déjà validé le concept in vitro sur du sang de bœuf d'abattoir. Le projet, adossé à un brevet en cours, vise une hémodialyse plus efficace et moins coûteuse avant un éventuel essai clinique.

Objectifs

L’insuffisance rénale chronique terminale concerne en France plus de 90 000 patients et nécessite pour assurer leur survie le recours à la dialyse ou à la transplantation. Les toxines urémiques sont des "déchets" qui n’étant plus éliminés par les reins s’accumulent chez les patients insuffisants rénaux et sont responsables de nombreux effets délétères. Certaines toxines sont très mal éliminées par les techniques actuelles d’hémodialyse. Nous avons développé une nouvelle procédure d’hémodialyse plus efficace pour éliminer ces toxines urémiques (brevet en cours de rédaction) et souhaitons tester ce protocole sur des modèles animaux (porcs) dans des conditions proches de la clinique. Nous espérons ainsi produire de solides données pré-cliniques (tant sur l’efficacité que sur la sécurité de cette nouvelle approche) nous permettant d’envisager rapidement la mise en œuvre d’une étude clinique pilote sur des patients hémodialysés. Nous sommes persuadés que la meilleure élimination de ces toxines urémiques lors des séances d’hémodialyse permettra de diminuer considérablement les complications (notamment cardio-vasculaires) et la mortalité chez les patients hémodialysés.

Bénéfices attendus

Nous souhaitons développer une nouvelle procédure d’hémodialyse qui soit 1) à la fois économiquement responsable (cout limité) car la prise en charge en hémodialyse représente déjà une charge importante pour nos systèmes de santé (89k€ par patient par an). 2) qui soit très facilement mis en œuvre dans tous les centres de dialyse sans nécessité de modification importante du matériel d’hémodialyse. Cette étude vise donc à tester la perfusion de composés innovants qui permettraient d’améliorer l’efficacité de la séance d’hémodialyse. Nous avons déjà réalisé un démonstrateur in vitro et souhaitons désormais mieux documenter leur efficacité dans une étude pré-clinique envisagée comme prémisse à une étude clinique pilote sur patients hémodialysés. Cette étude préclinique sur gros animal nous permettra de démontrer l’efficacité et d’évaluer la sécurité et la bonne tolérance de notre protocole avant d’entreprendre l’étude clinique.

Procédures

La procédure dure environ 4h30 pour chaque animal (15 min de préparation (pré-anesthésie -induction de l’anesthésie), 1h15 de chirurgie, 2h d’hémodialyse et 1h de suivi post hémodialyse). L'animal sera anesthésié et une analgésie préventive par infusion continue d'un morphinique sera mise en place. Durant cette anesthésie, le porc subira une séance d'hémodialyse de deux heures au cours de laquelle des prélèvements de sang seront réalisés (représentant au total moins de 2% du volume sanguin total de l'animal). L’animal sera euthanasié par injection létale a l’issue de l’expérimentation sans que ce dernier ne soit réveillé afin d’éviter toute détresse ou toute douleur. Chaque animal ne subira qu'une seule procédure expérimentale.

Impact sur les animaux

Il s’agit d’un protocole expérimental sans réveil de l’animal qui sera maintenu sous anesthésie générale profonde et analgésie préventive tout au long de l’expérimentation. L’animal sera mis à mort par injection létale a l’issue de la procédure sans que ce dernier ne soit réveillé afin d’éviter toute détresse ou toute douleur. Un monitoring physiologique complet sera réalisé en continu durant le protocole afin de garantir la sécurité de l’animal et le bon déroulement de la procédure. Les éventuelles complications attendues sont les mêmes que celle observées lors d’une séance d’hémodialyse chez l’homme, à savoir de possibles chutes de tension artérielle et la formation de caillots (thromboses) dans les cathéters. Ces complications sont non létales pour l’animal et ne sont pas génératrices de souffrance mais susceptibles d’être à l’origine d’un arrêt prématuré de la procédure pour l’animal considéré. La tension artérielle étant monitorée en continue, les chutes de tension pourront être traité par un remplissage vasculaire (mise en place d'une perfusion). La formation de thromboses dans les lignes d’hémodialyse sera quant à elle prévenue par une administration préventive d’un anticoagulant à tous les animaux au besoin complétée par une seconde administration pendant la séance de dialyse.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort sans réveil à l’issue de la séance d’hémodialyse afin d'éviter toute douleur ou toute détresse. A l’issue de l’expérimentation, le porc sera euthanasié sous anesthésie générale. Outre les abords chirurgicaux susceptibles d'être à l'origine de douleurs post-opératoires, les animaux auront subi pendant 3h un clampage bilatéral des pédicules rénaux et ils développeraient une insuffisance rénale aigue s'ils étaient maintenus en vie. Cette insuffisance rénale aigue ne pourrait être prise en charge et menacerait leur survie. Il est donc plus éthique d'euthanasier les animaux avant leur réveil.

Remplacement

L’évaluation et les preuves de concept ont été réalisées in vitro sans nécessiter l’utilisation d’animaux. En effet, l’effet de notre nouvelle procédure a été testée sur de larges volume de sang de bœuf (issus d’abattoirs) en utilisant des machines d’hémodialyse et du matériel utilisés en clinique. Nous avons ainsi pu démontrer la grande efficacité de notre procédure mais la limite de ces expériences in vitro est que nous travaillons sur un modèle simplifié qui ne reproduit qu’imparfaitement la distribution des toxines dans l’organisme. II nous est en outre impossible in vitro d’en vérifier la sécurité d’emploi et la bonne tolérance de notre procédure.

Réduction

Les expériences préliminaires réalisées dans des conditions aussi proches que possible de la clinique nous ont permis de valider l’approche et de calculer précisément le nombre d’animaux nécessaires pour garantir une bonne puissance statistique. La bonne efficacité nous permet de n’utiliser qu’un nombre limité d’animaux (6 par groupes) tout en bénéficiant d’une excellente puissance statistique (>90%). Il sera en outre possible de collecter certains tissus du porc post mortem (flancs, oreilles, vessie…) pour permettre à d’autres laboratoires de réaliser des tests cutanés (flancs et oreilles) et/ou de réaliser des tests de nébulisation sur les vessies. A l’issue du protocole, du sang sera également prélevé avant et après hémodialyse afin de permettre à une équipe de cancérologie de réaliser une autre étude.

Raffinement

Nous avons choisi de ne pas induire d’insuffisance rénale chez le porc préalablement à notre procédure afin de limiter le nombre de procédures que subira chaque animal. Ainsi une insuffisance rénale sera induite sous anesthésie générale juste avant la mise en œuvre de l’hémodialyse. La mise en place d’un cathéter double sur la veine jugulaire limite le nombre d’abords vasculaires à mettre en place en permettant de connecter sur un seul et même cathéter la ligne artérielle (flux entrant) et la ligne veineuse (flux sortant) de la machine d’hémodialyse. Nous avons veillé à l'optimisation du protocole anesthésique et analgésique avec une anesthésie gazeuse au sévoflurane complétée par une infusion continue de morphinique afin de prévenir toute douleur. Pas de réveil de l’animal à l’issue du protocole afin de prévenir toute souffrance. L’euthanasie sera réalisée avant la fin de l’anesthésie générale. Mise en œuvre d’une équipe pluridisciplinaire : Spécialistes en chirurgie du porc, gestion de l’hémodialyse par un néphrologue qualifié et mise à disposition d’un technicien d’hémodialyse par la société fournissant la machine d’hémodialyse. Trois points limites ont été identifiés (hypotension sévère et incontrôlable pendant l’hémodialyse, coagulation massive dans les lignes d’hémodialyse et hyperthermie maligne) et s’ils sont rencontrés, la procédure sera interrompue et l’animal sera euthanasié.

Choix des espèces

L’utilisation du porc, animal de taille assez comparable à l’homme, nous permet de valider notre méthode dans des conditions aussi proche que possible de la clinique. Nous ne souhaitons utiliser que du matériel clinique (parmi lequel les générateurs d’hémodialyse) afin de valider en condition aussi proche que possible de la réalité clinique. L’utilisation de machine d’hémodialyse clinique impose des débits sanguins (>100 ml/min) et de dialysat minimums (200 mL/min) et un volume extra-corporel (env. 60 mL) qui ne sont compatibles qu’avec un animal de grande taille tel porcs. Le volume sanguin d’un porc de 35-40kg (volume sanguin de 65mL/kg soit 2,2 L) est ainsi parfaitement compatible avec l’usage des machines d’hémodialyse. Les voies d’abords (veineuses) nécessitent la pose d’un cathéter double lumière qui ne peut se faire facilement chez le petit animal (rongeur ou lagomorphe) ou nécessiterait de multiplier les abords chirurgicaux afin de poser différentes voies (plusieurs veines ou artères). Le porc présente une bonne accessibilité et permet par sa taille et la facilité d’abord la pose d’un cathéter double par voie jugulaire. L’utilisation du porc nous permet de valider notre méthode dans des conditions aussi proche que possible de la clinique et d'envisager une translation rapide à la clinique. Nous utiliserons des porcelets d’environ trois mois ayant un poids compris entre 30 et 40 kg. Nos installations et notre matériel ne sont pas adaptés à des animaux de plus de 50 kg, et de ce fait, augmenteraient les difficultés d’expérimentations, tant du point de vue de la manipulation de l’animal que de la gestion de l’anesthésie. Enfin le volume sanguin de ces animaux est suffisamment important compte tenu du volume extracorporel de sang dans la machine d’hémodialyse (ligne veineuse et artérielle et membrane de dialyse) et du débit de sang nécessaire à l’hémodialyse (>100 mL/min). En outre, la surface de la membrane de dialyse doit être proportionnelle à la surface corporelle. Les plus petites membranes de dialyse disponible en clinique humaine ont une surface d’environ 1 mètre carré. La surface corporelle d’un porc de 35-40kg est de 0.9 mètres carrés ce qui serait compatible avec l’utilisation de telles membranes d’hémodialyse.

  • Recherche appliquée
    • Troubles cardiaques
Cochons : 6
Souffrances
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6 porcs vont être utilisés, opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil. Après pose de cathéters, on leur provoque un arrêt cardiaque par électrocution interne, suivi d'un massage cardiaque automatisé de plus d'une heure et demie et de trente prélèvements sanguins, pour étudier les troubles de la coagulation pendant la réanimation. Le porteur justifie ce modèle par l'impossibilité de prélever du sang de façon répétée chez l'humain en pleine réanimation d'urgence. Les retombées annoncées, une meilleure prédiction du pronostic des patients, sont renvoyées à une transposition future et au conditionnel.

Objectifs

La prise en charge de l’arrêt cardio-respiratoire (ACR) représente un enjeu médical majeur en raison de sa fréquence, de sa gravité immédiate mais aussi des séquelles neurologiques à court et long terme. Le pronostic de l’ACR est sombre avec moins de 10% de survie sans ou avec peu de séquelles. Au décours de la réanimation cardio-pulmonaire (RCP) l’évolution peut se faire soit vers un retour à une activité cardiaque spontanée (RACS) soit vers un arrêt cardiaque dit réfractaire aux thérapeutiques. Dans certaines conditions (patient jeune, ACR réanimé immédiatement par les témoins), le recours à une thérapeutique de sauvetage peut être envisagée. Le patient peut être transporté à l’hôpital sous planche à masser pour y être placé sous assistance circulatoire extracorporelle (ECLS). Cependant, malgré le recours à cette thérapeutique d’exception, la mortalité des patients sous ECLS est de plus de 60% principalement par défaillance multiviscérale et hémorragie massive dans les heures qui suivent leur admission. L'arrêt cardiaque et la RCP sont associés à des troubles de l’hémostase qui concernent l’hémostase primaire, la coagulation et la fibrinolyse. La technique de thromboélastométrie rotationnelle (ROTEM) permet, avec un simple échantillon de sang, une évaluation physiopathologique fine et rapide (

Bénéfices attendus

Après transposition chez l’Homme, la prédiction précoce du pronostic des patients réanimés d'un arrêt cardiaque réfractaire grâce à la thromboélastométrie rotationnelle (ROTEM), aiderait à réserver des thérapeutiques d’exception aux patients pouvant en tirer un bénéfice. Les résultats de ce travail permettront d’améliorer nos connaissances afin de diminuer la morbi-mortalité liée à la technique.

Procédures

. Pose de perfusion auriculaire sur animaux vigiles : 1 (2 min) . Pose de cathéter artériel fémoral sous anesthésie générale : 1 (10 min) . Pose de cathéter veineux fémoral sous anesthésie générale : 1 (10 min) . Induction d’un arrêt cardiaque par électrocution interne sous anesthésie générale : 1 (10 min) . Réanimation cardio-pulmonaire par massage cardiaque externe automatisé sous anesthésie générale : 1 (100 min) . Prélèvement sanguin via cathéter sous anesthésie générale : 30 (1 min)

Impact sur les animaux

Non récupération du rythme cardiaque après la provocation de l’arrêt cardiaque. Décès prématurés, avant fin d’intervention

Devenir

Tous les animaux sont mis à mort à la fin de l’expérimentation.

Remplacement

L’étude nécessite de prendre des mesures biologiques per réanimation, il n’est donc pas possible d’utiliser un modèle ex-vivo. L’étude ne peut pas non plus être menée directement chez l’Homme car les prélèvements sanguins itératifs per-réanimation sont difficiles sans un abord veineux pour les prélèvements et risqueraient de retarder et de compromettre la qualité de la réanimation dans cette situation d'urgence.

Réduction

La taille de l’effectif a été calculé avec Sealed Envelope TM (www.sealedenvelope.com). Le nombre total de sujet nécessaires est de 6 au risque alpha=0,05 en maintenant une puissance à 80% avec 3 animaux tests et 3 animaux contrôles

Raffinement

La méthodologie utilisée nous permettra d’assurer l’absence de souffrance inutile et le bien-être des animaux. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation et adaptées en accord avec le personnel de l’animalerie. Les animaux seront hébergés en box communs et disposent de nourriture et d’eau ad libitum, le milieu est enrichi (jouets...). Le vétérinaire réfèrent du Laboratoire passera une fois par semaine voir les animaux ainsi qu’à la demande des zootechniciens si besoin. Un examen clinique pré-anesthésique est réalisé : couleur des muqueuses, temps remplissage capillaire, auscultation cardiaque et pulmonaire, fréquences cardiaque et respiratoire, température, tympanisme gastrique. Les animaux auront un traitement antalgique adapté durant la procédure (morphine en IV 0,5 mg/kg) sous anethésie générale et avec utilisation d’une soufflerie d’air chaud et couverture/tapis chauffant pour éviter l'hypothermie.

Choix des espèces

Nous privilégions, pour les expérimentations le porc Landras male, entre 20 et 30 kg, car elle présente les caractéristiques suivantes : . Morphologie et anatomie cardio-circulatoire proche de celle de l’homme . Réponse physiologique circulatoire et ventilatoire représentative Porcs de 2-3 mois d’un poids entre 20 et 30 kg. A cet âge et ce poids la morphologie cardiaque est mature, permettant l’usage de matériel et de thérapeutique à posologie humaine, sans que l’animal ne présente trop de contraintes hémodynamiques pour une utilisation normale des dispositifs.

  • Recherche appliquée
    • Diagnostic des maladies
    • Maladies animales
Cochons : 90
Souffrances
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90 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils sont inoculés avec des virus porcins vivants par voie nasale, trachéale, intramusculaire ou intradermique, sans anesthésie, puis subissent des ponctions sanguines hebdomadaires et d'éventuels rappels d'immunisation, avant d'être mis à mort trois à quatorze semaines plus tard pour prélever la totalité de leur sang. L'objectif est de produire des sérums de référence servant à détecter ces virus dans les élevages, le porteur invoquant leur caractère "indispensable" et une corpulence permettant de récupérer au moins deux litres de sang par animal. Sur le remplacement, il affirme en une phrase que ces sérums ne peuvent "pas être produits in vitro".

Objectifs

Afin de pouvoir assurer le diagnostic des maladies virales des porcs et des sangliers, il est nécessaire pour notre laboratoire de disposer d’outils de caractérisation des pathogènes recherchés. Plusieurs pathogènes font en effet l’objet d’une surveillance en élevage de suidés ou chez les sangliers sauvages. Les Laboratoires nationaux de référence ou Laboratoires experts ont pour mission de proposer des méthodes de détection virologique et sérologique fiables pour leurs activités de surveillance et de recherche. Un sérum contenant des anticorps dirigés contre un agent pathogène spécifique est indispensable pour détecter et caractériser ce pathogène dans divers échantillons biologiques ou pour servir de contrôle positif pour valider des tests. L’objectif du projet expérimental est de produire des sérums dits post-infectieux (SPI) ou hyperimmuns (SHI) vis à vis de souches de virus porcins. Pour cela, le virus sera inoculé à des porcs indemnes de ce pathogène particulier, en une fois ou à plusieurs reprises (1 ou 2 à 3 rappels d’immunisation). Dans le cas de virus très virulents pour le porc, les animaux pourront être préalablement vaccinés afin d’être protégés de l’infection, ou le virus pourra être inactivé. Ces porcs seront suivis sur le plan clinique et mis à mort 3 à 14 semaines plus tard pour récolter un volume important de sang nécessaire à l’obtention d’une quantité suffisante de réactifs de référence.

Bénéfices attendus

Le modèle porc nous permet de récupérer de grandes quantités de sérums avec un minimum d’animaux afin de disposer de matériaux de référence spécifiques à la maladie virale étudiée et à l’espèce animale concernée.

Procédures

Tous les actes prévus sur les animaux se feront sur animaux vigiles. Aucune anesthésie n’est prévue dans ce projet lors des différentes interventions du fait de leur rapidité (moins d’une minute) et de leur caractère peu invasif. Les inoculations et les ponctions sanguines seront effectués le plus rapidement possible. Dans la procédure 1, les 2 à 3 porcs de chaque lot seront inoculés avec du virus par la voie la plus appropriée (ex : intranasale, oronasale, intratrachéale, intramusculaire ou intradermique) et une ponction sanguine sera réalisée de façon hebdomadaire pendant les 3 semaines de l’étude expérimentale. Concernant la procédure 2, les 2 à 3 porcs de chaque lot seront inoculés avec du virus par la voie la plus appropriée (ex : intranasale, oronasale, intra-trachéale, intramusculaire ou intradermique) et 1 autre injection du virus sera réalisée 3 semaines après la première inoculation. Un second rappel d’immunisation pourra être programmé 2 semaines plus tard. Une ponction sanguine sera réalisée de façon hebdomadaire tout au long du projet. Il est possible de collecter 15 tubes de sang juste avant le 1er rappel d’immunisation pour obtenir un SPI en faible volume. Enfin, le protocole suivi dans la procédure 3 sera le même que dans la procédure 2 mais les animaux auront été préalablement vaccinés à 1 ou 2 reprises par la voie appropriée avant d’être inoculés avec du virus.

Impact sur les animaux

La vaccination et les inoculations des virus vivants par voie oro/nasale, intratrachéale, intramusculaire ou intradermique peuvent entrainer une hyperthermie transitoire (quelques jours). Les virus considérés plus pathogènes seront inactivés ou inoculés à des animaux préalablement vaccinés contre le virus en question. Pour les rappels d’immunisation par voie intramusculaire en présence d’adjuvant, un seul point d’injection est réalisé pour limiter les actes invasifs. L’adjuvant utilisé est également reconnu pour son innocuité. Aucune symptomatologie sévère n’est attendue lors de ces procédures.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure pour pouvoir collecter le volume sanguin total et récupérer le sérum riche en anticorps.

Remplacement

Production de réactifs sérologiques (sérums) de référence ne pouvant pas être produits in vitro.

Réduction

Chaque production de SPI/SHI vis-à-vis d’un virus implique 2 à 3 porcs de 4 à 12 semaines d’âge. Les réponses immunitaires pouvant légèrement varier d’un individu à l’autre, il est d’usage d’inoculer à minima 2 porcs pour chacun des virus de référence vis-à-vis desquels il est prévu de produire des SPI et/ou SHI. A raison de 3 porcs par virus inoculé et se basant sur une estimation d’un besoin annuel de deux nouveaux sérums vis-à-vis de trois virus représentatifs des maladies virales porcines pouvant infecter les porcs ou les sangliers en France et selon l’historique de production de ce type de réactif sur 17 années (2005-2022), 90 porcs devraient être utilisés sur les 5 années de validité du projet.

Raffinement

Les animaux seront logés dans des parcs par groupe de 2 ou 3. Ils auront accès à de l'eau à discrétion et ils seront alimentés à volonté. Le confort thermique des animaux sera assuré par des lampes chauffantes et une plaque de couchage. Enfin, les porcs auront à leur disposition des matériaux manipulables (mordilles, boules en matière plastique, tourniquets et tubes à relever et à abaisser) qui seront renouvelés au cours de l’expérimentation. Un soin sera apporté au suivi clinique de chaque animal au quotidien. L’examen clinique comprendra une observation "visuelle" de l'état de santé général des animaux et un relevé de la température rectale de tous les porcs. De plus, l’évolution pondérale sera suivie par des pesées individuelles hebdomadaires, à partir de l'installation des animaux dans les animaleries jusqu’à l’autopsie. La consommation alimentaire au niveau de la case sera également connue chaque semaine. Si une altération de l’état de santé était notée, les animaux concernés seront mis à mort en cas d’atteinte des points limites décrits dans les procédures expérimentales (partie 4). Si un ou plusieurs rappels d’immunisation sont réalisés et que le virus est administré par voie intramusculaire en présence d’adjuvant, ce dernier sera choisi pour son innocuité. Pour limiter les actes, le suivi sérologique sera réalisé à partir de ponctions sanguines effectuées à une fréquence hebdomadaire, jusqu’à la fin de l’essai, cette cinétique étant suffisante pour évaluer le plateau de la production en anticorps.

Choix des espèces

Le porc est l’espèce cible des virus porcins et est donc l’espèce choisie pour la récolte de sérums contenant les anticorps d’intérêt. Les animaux sont sevrés à 3 ou 4 semaines d’âge. Ils auront au minimum 4 semaines d’âge au moment de la première inoculation et au maximum 15 semaines lors du dernier rappel d’immunisation. A 4 semaines, le porc présente d’un point de vue physiologique un système immunitaire quasi-mature. A la fin de l’essai, sa corpulence permet de récupérer au moins 2 L de sang.

  • Recherche appliquée
    • Maladies animales
Cochons : 12
Souffrances
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Devenir
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12 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Six sont inoculés par voie oronasale avec des eaux recyclées d'abattoir, six servent de témoins, tous étant soumis à des prélèvements sanguins, nasaux et rectaux pendant six semaines, pour vérifier si deux virus porcins détectés dans ces eaux restent infectieux. Le porteur indique que les infections sont asymptomatiques chez ces porcs et que tous sont mis à mort en fin d'étude pour prélever des organes. Il affirme que le recours au porc est "indispensable", les modèles in vitro ayant selon lui une sensibilité "bien moindre".

Objectifs

Les abattoirs de porcs sont de très gros utilisateurs d’eau. Compte tenu des contraintes économiques et environnementales il est important de préserver cette ressource. Afin de maitriser leur consommation en eau, les abattoirs de porcs ont de plus en plus souvent recours à de l’eau recyclée (après traitement) pour le nettoyage des camions de transport d’animaux. Cependant, il est important de s’assurer que l’eau recyclée présente une qualité microbiologique satisfaisante afin d’éviter la recontamination des camions. Dans le cadre de notre projet, nous avons évalué la qualité microbiologique des eaux recyclées dans 5 abattoirs de porcs et nous avons pu montrer, dans 4 abattoirs sur 5, la présence d’ADN de deux virus importants en pathologie porcine (PCV2 et PCV3). L’objectif du présent projet est d’évaluer à l’aide d’un essai d’infection sur porcs (bioassay) si les virus PCV2 / PCV3 que nous avons détecté par PCR dans les eaux recyclées peuvent infecter des porcs. Le recours aux animaux (porcs exempts d’organismes pathogénes spécifiques : EOPS) est indispensable car les modèles in vitro ou ex vivo d’infection ne sont pas suffisamment sensibles pour évaluer l’infectiosité de ces deux virus. Etant donné qu’on ne peut pas exclure la présence d’autres virus infectieux dans les eaux recyclées, en plus des prélèvements sanguins (pour la détection des PCV2 et PCV3), des prélèvements au niveau respiratoire et digestif seront également réalisés.

Bénéfices attendus

Ce projet permettra d’évaluer de façon objective le risque infectieux viral qui peut être lié à l’utilisation des eaux recyclées en abattoir de porcs. Si nous montrons que les eaux recyclées ne présentent aucun risque viral, ces résultats pourraient conduire plus d’abattoirs à avoir recours au recyclage de leurs eaux usées ce qui est souhaitable d’un point de vue des économies d’eau et sur le plan environnemental. Au contraire, si nous demontrons une risque d’infection viral dans notre bioassay, ces résultats conduiront à réviser les méthodes de traitement des eaux recyclées pour le nettoyage des camions de transport d’animaux vivants.

Procédures

Au cours de la procédure, les animaux seront inoculés par voie oronasale avec de l’eau recyclée (concentrée ou non) sous un volume de 35 ml. Cette inoculation sera réalisée sur animaux vigiles à l’aide d’une seringue (sans aiguille) insérée au niveau des narines (injection de 5 ml par narine) puis de la commissure des lèvres (injection de 25 ml dans la bouche) et prendra 1 à 2 minutes. Les animaux inoculés seront ensuite soumis à des prélèvements 1 fois par semaines pendant les 6 semaines de suivi (soit un total de 7 séries de prélèvements par animal). Ces prélèvements réalisés également sur animaux vigiles consisteront en : - Une prise de sang réalisée par des animaliers pratiquant ces prélèvements très régulièrement, la durée des prises de sang n'excède donc pas 1 minute - Un écouvillonage nasal qui ne demande qu’une dizaine de seconde - Un écouvillonage rectal, lui aussi nécessitant seulement une quinzaine de seconde Les animaux controles seront inoculés de la même manière avec de l’eau stérile et ils seront soumis aux mêmes prélèvements, mais uniquement à 3 reprises

Impact sur les animaux

Dans notre modèle de porcs EOPS, les infections par les virus du PCV2 et du PCV3 sont asymptomatiques. Dans la mesure où on ne peut pas exclure la présence d’autres virus pathogènes pour le porc dans les eaux recyclées qui seront inoculées, un suivi clinique des animaux sera effectué tout au long de l’étude, avec un suivi rapproché pendant les 2 premières semaines après inoculation. Si les animaux atteignent un des points limites définis, ils seront mis à mort.

Devenir

Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale. Des prélèvements d’organes seront réalisés après la mise à mort de l’animal. Ces prélèvements premettront la recherche de PCV2 / PCV3 et éventuellement d’autres virus à tropisme digestif ou respiratoire.

Remplacement

L’objectif du projet étant d’évaluer si l’utilisation des eaux recyclées d’abattoirs de porcs présentent un risque infectieux viral pour l’espèce porcine, l’utilisation de porcs est indispensable pour cette étude. Les modèles in vitro ou ex vivo disponibles permettant la mise en évidence de virus infectieux sont très limités et ont une sensibilité bien moindre que l’utilisation d’un modèle in vivo porcin. C’est en particulier le cas pour les virus du PCV2 et du PCV3.

Réduction

Le lot d’animaux inoculés sera constitué de 6 porcs subdivisés en 2 groupes de 3 porcs inoculés par de l’eau recyclée ou bien de l’eau recyclée concentrée. L’ajout d’un groupe d’animaux inoculés avec de l’eau recyclée concentrée (charge virale multipliée par 10 environ) permet d’augmenter les chances d’infection et ainsi de limiter le nombre d’animaux inoculés nécessaires pour mettre en évidence l’infectiosité virale de l’eau recyclée. Le groupe contrôle comportera 6 porcs. Ce groupe contrôle permettra la collecte de données cliniques et zootechniques de référence de manière contemporaine aux animaux inoculés. L’effectif de 6 animaux par groupe est le minimum nécessaire pour des analyses statistiques fiables.

Raffinement

Les animaux seront élevés en groupes stables au cours de toute la durée du projet. Ils seront alimentés à volonté et auront accès à discrétion à de l’eau. Le confort thermique des animaux sera assuré par des lampes chauffantes et des plaques de couchage dans les jours qui suivent le sevrage. Ils auront accès à des jouets. Après chaque prélèvement, une récompense type grenadine sera distribuée aux animaux. Une attention particulière sera apportée au suivi clinique de chaque animal au quotidien pendant toute la durée de la procédure expérimentale. En cas d’atteinte d’un des points limites, les animaux seront mis à mort.

Choix des espèces

L’objectif du projet étant d’évaluer si les eaux recyclées en abattoir présentent un risque infectieux viral pour l’espèce porcine, l’utilisation de porcs est indispensable pour cette étude. Les animaux sont sevrés et transférés dans les installations expérimentales à 4 semaines d’âge. Ils seront inoculés la semaine suivant leur transfert afin de leur laisser le temps de s’adapter à leur nouvel environnement.