Cochons
Contribution à la chirurgie pancréatique de traitements ondes-énergies par écho-endoscopie
- Recherche appliquée
- Cancers
66 cochons vont être utilisés et tués, 45 opérés sous anesthésie sans être réveillés et 21 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie du pancréas de six heures avec traitements thermiques par écho-endoscopie puis ablation partielle de l'organe, une partie des cochons survivant de deux à sept jours sous surveillance avant leur mise à mort. Le porteur indique que les complications possibles incluent pancréatite, ulcère, hémorragie et péritonite, et que l'autopsie sert à analyser les effets du traitement. Il affirme qu'après des tests sur organes isolés il est "nécessaire" d'étudier un "organisme entier", et présente le cochon comme l'espèce de choix pour la chirurgie abdominale.
Objectifs
Le but du projet est d’améliorer le traitement chirurgical du cancer du pancréas, en testant de nouvelles approches mini-invasives écho-endoscopiques. Le cancer du pancréas est une maladie grave avec un pronostic sombre qui est la quatrième ou cinquième cause de mortalité par cancer dans les pays occidentaux. C’est un cancer agressif, difficile à diagnostiquer précocement, avec des chances de survie ou de guérison faibles. Seule la chirurgie (possible pour environ 20% des patients), associée à la chimiothérapie, peut améliorer la survie et permettre une rémission. Mais la chirurgie pancréatique présente encore un haut risque de morbidité et mortalité périopératoire pour les patients. Il s’agit d’un organe complexe, difficile d’accès, et dont l’ablation nécessite des anastomoses techniquement difficiles. Notre objectif est d’évaluer sur le modèle porcin l’apport de techniques complémentaires « ondes-énergie », délivrées dans le pancréas par écho-endoscopie (EUS), et pouvant être optimisées par une navigation guidée par l’intelligence artificielle, pour faciliter ensuite la résection chirurgicale de la tumeur.
Bénéfices attendus
Nous espérons démontrer par cette étude que la chirurgie pancréatique assistée de l’EUS/Onde-énergie permettra de réduire la morbidité́ et la mortalité chez les patients qui présentent : -un cancer du pancréas localement avancé, afin d’en améliorer la résécabilité (chirurgie) ; -un cancer du pancréas métastatique non résécable (non opérable), en traitant les lésions pancréatiques localement avancées, voire les adénopathies et les métastases hépatiques ; -un cancer du pancréas résécable mais avec contre-indication à la chirurgie dans le cas de sujets âgés ou présentant des comorbidités majeures. En complément, l’intelligence artificielle permettrait de guider le chirurgien dans ce geste thérapeutique complexe en apportant une représentation 3D du site opératoire
Procédures
Les animaux seront soumis à un examen gastroscopique puis une intervention chirurgicale sous anesthésie générale de 6 heures. Durant l’anesthésie, seront réalisés des prises de sang, des examens d’imagerie non invasifs (IRM, scanner), une procédure écho-endoscopique avec des injections et traitements thermiques dans le pancréas, suivie d’une ablation partielle du pancréas. Les animaux ne seront pas réveillés après la chirurgie. Certains animaux recevront le traitement thermique EUS du pancréas quelques jours avant la chirurgie d’ablation, la procédure echo-endoscopique dure environ une heure. Puis ils auront 2 à 7 jours de survie sous surveillance rapprochée avec des contrôles de 30 minutes sous anesthésie générale, espacés de 48h, incluant un scanner et un prélèvement sanguin.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pour les animaux sont liés à l’anesthésie (nausée, désorientation, hypothermie, irritation trachéale), au traitement thermique du pancréas (pancréatite, ulcère gastrique) et à l’intervention chirurgicale dont les complications peuvent être des saignements (hémorragie, hématome) ou une infection (pancréatite, péritonite).
Devenir
Les animaux sont mis à mort sous anesthésie à la fin de la procédure. Une autopsie et des prélèvements post mortem sont nécessaires pour analyser les effets du traitement « onde-énergie » sur le pancréas opéré.
Remplacement
L’intérêt des techniques d’ablation thermique par délivrance de différents types d’énergie a été démontré sur des modèles alternatifs (organes isolés). Il est à présent nécessaire d’étudier la faisabilité et la sécurité de ces approches chirurgicales dans un organisme entier qui intègre la complexité des rapports anatomiques du pancréas et sa vascularisation.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire a été réduit au minimum afin d’obtenir les résultats scientifiques souhaités. 3 lots de 22 animaux sont requis pour tester 3 techniques de traitement echo-endoscopique « onde énergie ». Chaque utilisation est justifiée. Le nombre d’animaux ne peut être réduit, un seul sera utilisé par condition. Les pancréas prélevés chez les animaux contrôles seront utilisés pour évaluer ex vivo de nouvelles solutions d’ablation thermique. Les interventions seront réalisées successivement, un animal après l’autre, afin de permettre une amélioration constante des techniques selon les résultats cliniques observés.
Raffinement
Les porcs sont hébergés en groupe sociaux dans de larges box enrichis de jeux à mâcher et de balles, ils sont douchés quotidiennement à l’eau tiède et reçoivent une alimentation adaptée à leurs besoins physiologiques. Les conditions d’ambiances sont contrôlées et la température est maintenue entre 18 et 24°C. Une période d’acclimatation leur permet de s’habituer à leur environnement et au personnel soignant qui met en place un programme de familiarisation basé sur la distribution de récompenses. Le jour de l’intervention, les porcs sont tranquillisés avant d’être transportés dans la salle d’opération, ils sont maintenus sous anesthésie générale avec gestion de la douleur pendant toute l’opération. Les animaux sont étroitement surveillés jusqu’à leur réveil et durant les jours suivant l’opération. Une videosurveillance 24h/24 permet un suivi visuel des comportements en animalerie et une intervention rapide du vétérinaire en cas d’anomalie. Une grille d’évaluation de la douleur est établie avec la conduite à tenir en cas de complications. Des points limites sont définis pour arrêter la procédure en cas de souffrance.
Choix des espèces
Parmi les différentes espèces animales, le porc est l’espèce de choix pour les approches abdominales et les études impliquant de la chirurgie en raison de sa grande taille et de ses similitudes anatomiques et physiologiques avec l'homme. Un cochon de 4 à 5 mois, qui pèse entre 35 à 50 Kg, nous permet d’avoir un modèle pancréatique pertinent pour réaliser des interventions chirurgicales dans les mêmes conditions que chez le patient (anatomie du pancréas, taille des instruments, voies d’abord, ergonomie, orientation…).
Formations à l’utilisation du robot de cathétérisation R-one pour l’angioplastie coronaire
- Formation professionnelle
72 porcs vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chaque femelle de 60 à 70 kilos subit une ponction fémorale et la navigation de guides et de sondes dans son système cardiovasculaire piloté par un robot, avec un risque de spasme coronaire et d'arythmie, non pour produire des connaissances mais pour entraîner des équipes médicales. Le porteur indique tuer l'animal sans réveil du fait d'un risque d'hémorragie massive au point de ponction. Il affirme que les mannequins ne reproduisent pas les mouvements cardiaques et respiratoires et que le passage par le modèle animal est "incontournable" pour valider la formation.
Objectifs
L'utilisation de ce robot nommé R-one demande un apprentissage particulier sur des fantomes et simulateurs. A l'issue de cette formation pratique sur ces modèles inertes il est indispensable pour le praticien de valider la maitrise du robot en conditions rééles avant de pouvoir passer chez l'humain. Pour cela le modèle animal recommandé est le porc dans la mesure où son anatomie coronarienne est proche de l’anatomie humaine.
Bénéfices attendus
De plus en plus de centres de soins sont équipés de ce robot de cathétérisme, une formation devient donc obligatoire avant une utilisation sur l'humain. De plus dans un avenir proche ce robot pourrat étre manipulé à distance ce qui permettra d'effectuer des angioplasties sur des patients trés éloignés des grands centre de soins.
Procédures
Les animaux vont subir une anesthésie générale puis une ponction fémorale pour la mise en place d'un désilet permettant d'introduire différents guides et de naviguer dans le systeme cardio-vasculaire. L'ensemble de ces "trajets" seront médié par le robot Rone et suivie par scopie.
Impact sur les animaux
Lors de ces procédures de cathérisme, plusieurs evénements indésirables dus à la navigations des guides et sondes dans le raiseau artériel et le coeur peuvent être rencontrés. Il s'agit de spasme coronaire et d'arytmie cardiaque
Devenir
La procédure même peu invasive sera sans réveil car le risque d'hémorragie massive au point de ponction est trop important pour risquer de réveiller l'animal
Remplacement
La formation débutera par une prise en mains du robot sur un coeur artificiel et sur . La formation des chirurgiens à l’utilisation de ce robot est essentielle pour l’avenir des patients souffrant de coronaropathie.
Réduction
La formation permettra de former une equipe entière d'un centre de soin en utilisant un seul porc. Les infirmiers et cardiologues travaillant habituellement enssemble en salle de cathétérisme, se retrouveront dans un véritable bloc de cathétérisme. D'un point de vu pratique nous avons obtimisé la pose des stents et le passage des balonnés de facon à ce que 3 cardiologues puissent effectuer les gestes sur un seul porc.
Raffinement
la formation in vivo ne sera réalisée qu’après une phase de formation théorique et in vitro à l’utilisation du dispositif Médical. Les porcs seront prémédiqués de façon approprié et l’ensemble des gestes chirurgicaux seront réalisé sous anesthésie générale monitorée avec analgésie adaptée. La procédure sera sans réveil avec mise à mort par surdose d’anesthésie (confirmé par le monitoring: ECG plat) . Les porcs arriveront 7 jours avant l’intervention et seront hébergés en enclos intérieur sur caillebotis plastiques, leur espace de vie sera enrichie par des jouets dédiés type balles à bruit et disque à mordre. L’ensemble de la formation sera supervisé par un réfèrent expert en cathétérisme sur le modèle porcin.
Choix des espèces
L'utilisation du robot R-one dédié à l'angioplastie coronaire nécessite un apprentissage technique poussé. Le praticien devra dans un premier maitriser les différentes fonctions du robot en simulation sur mannequin. Même si ils sont très réalistes, les mannequins haute-fidélité ne simulent pas les mouvements cardiaques ni les mouvements respiratoires le passage par le modèle animale est donc incontournable. Le porc est l’espèce dont l’anatomie coronarienne est la plus proche de l’anatomie humaine. La pose d’un stent en conditions réelles à savoir salle de cathétérisme, passage par voie fémorale sur des porcs de 60 à 70 kg anesthésiés validera la formation. Les porcs utilisés seront des femelles de 60 à 70 kg qui possede une anatomie cardio-vasculaire proche de l'humain adulte.
Évaluation de l’effet thérapeutique d’un pansement régénératif innovant sur la cicatrisation des brûlures profondes dans un modèle porcin
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
10 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal reçoit quatre brûlures profondes du second degré, huit renouvellements de pansement, trois prises de sang et quatre biopsies cutanées, avant d'être tué pour prélever la peau brûlée. Le porteur décrit une douleur liée aux brûlures et aux biopsies, un stress dû aux pansements et à l'hébergement individuel, et un risque d'infection des plaies. Il affirme que les essais réglementaires imposent le modèle animal avant tout essai clinique et que les tests cutanés en laboratoire "génèrent peu de données", pour évaluer un pansement destiné aux brûlures humaines.
Objectifs
Le pansement que nous voulons tester est un dispositif médical innovant à 2 composantes : une composante physique et une composante biologique. Celui-ci est destiné au traitement des brûlures profondes chez l'homme. Les 2 composantes physique et biologique ont par ailleurs été testées séparément en laboratoire et sur des brûlures cutanées de mini-pigs. Les objectifs de ce projet sont de tester le pansement dans sa forme finale (composantes combinées) sur les brûlures de second degré profond du mini-pig, en évaluant plusieurs critères : - La tolérance du pansement. - Sa protection contre les contaminations bactériennes. - Le maintien de son intégrité au cours du temps. - La réduction de l’inflammation locale et systémique. - L’impact sur la vitesse et la qualité de cicatrisation. La pertinence de cette étude repose sur la forte ressemblance entre le mini-pig et l’homme à l’échelle de la peau, ce qui est rend les données générées robustes pour une translation vers des études cliniques.
Bénéfices attendus
Les brûlures constituent un problème de santé publique majeur, avec près de 11 millions de personnes dans le monde subissant annuellement des brûlures suffisamment graves pour nécessiter des soins médicaux. Ce problème touche particulièrement les enfants qui représentent près de 50 % des brûlés, et pour lesquels la stratégie thérapeutique la plus souvent choisie est d'effectuer une autogreffe de peau. Le pansement que nous voulons tester est un dispositif médical régénératif innovant, destiné au traitement des brûlures du second degré profond chez l’homme, dans le but d'éviter, lorsque c'est possible, les autogreffes, et de restaurer rapidement l'intégrité du tissu tout en minimisant les infections, la douleur et la cicatrice résiduelle. Son intérêt est aussi d'améliorer la vitesse et la qualité de cicatrisation par rapport aux pansements traditionnels.
Procédures
Les interventions réalisées comprennent 9 jours de manipulation au total (20 à 30 minutes par animal et par jour), sous anesthésie générale : -4 brûlures de second degré profond au total par animal, réalisés le premier jour (10 minutes). -8 renouvellements de traitement et pansements des brûlures (15-20 minutes). -3 prises de sang (6mL) au total par animal (1 minute). -4 biopsies de peau rondes de 8mm au total par plaie et par animal (5-10 minutes).
Impact sur les animaux
-Douleur due aux brûlures et aux biopsies. -Stress et gêne dus à la présence de plusieurs pansements sur le dos de l’animal. -Stress dû à la manipulation fréquente et à l’hébergement individuel. -Risque d’effets secondaires liés à l’anesthésie fréquente (mais de courte durée) et/ou à l’administration fréquente d’analgésiques. -Risque d’infection des plaies.
Devenir
Le sort des 10 animaux inclus dans cette étude est l’euthanasie à la fin du protocole, pour cause de prélèvement d'organes post-mortem, notamment la peau au niveau des différentes brûlures pour analyses des tissus cutanés.
Remplacement
Les études de tolérance et d’efficacité d’un dispositif médical doivent être réglementairement réalisées sur des modèles animaux avant tout essai clinique chez l’homme. Les tests cutanés qu’il est possible de faire en laboratoire ont été appliqués avant d’envisager le modèle animal mais ceux-ci génèrent peu de données ; la peau est en effet un tissu complexe et la cicatrisation un mécanisme auquel participent une multitude de cellules et de facteurs, qui ne peut être reproduit dans un laboratoire.
Réduction
Le protocole a été testé et validé sur 4 mini-pigs dans le cadre de 2 études préliminaires différentes pour ainsi optimiser le protocole et la logistique de l’étude avant de passer à un plus grand nombre d’animaux. Le nombre d’animaux inclus dans cette étude a été validé par une méthodologiste statisticienne et assure un nombre optimal d’individus pour générer des résultats robustes et exploitables. D’autre part, les 4 brûlures seront réduites à 3 brûlures par animal lorsque possible, et sans porter atteinte à la qualité de l’étude et des données générées.
Raffinement
Dans la conception de ce projet, l’ensemble des procédures ont été́ bien étudiées afin de générer des données robustes et exploitables tout en respectant les critères du bien-être animal et en limitant sa douleur et son stress. Les animaux disposent de nourriture adaptée, diversifiée et enrichie quotidiennement (fruits et/ou légumes), d’eau en accès libre et d’un programme hebdomadaire de jeux et activités. Toutes les manipulations citées dans l’étude seront par ailleurs réalisées sous anesthésie générale, suivies d’un traitement approprié contre la douleur. Les animaux seront surveillés 3 à 6 fois par jour pour noter le moindre signe clinique apparent et lancer une prise en charge adaptée ; un suivi des points limites stricts et spécifiques au projet est donc réalisé tout au long de la procédure.
Choix des espèces
Les nombreuses similitudes entre l’homme et le porc en termes d’anatomie et de physiologie cutanée en font un excellent modèle animal pour l’étude de l’efficacité du pansement sur la cicatrisation des brûlures cutanées. Les animaux sont adultes. La croissance d’un jeune animal pourrait affecter et probablement améliorer la cicatrisation, ce qui introduirait un biais dans l’analyse.
Evaluation de la vasopressine sur la perfusion du cerveau et du rein au décours d’un arrêt cardiaque chez le porc
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
24 porcs vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Chaque animal subit une chirurgie, un arrêt cardio-respiratoire provoqué puis une réanimation, des prélèvements sanguins pendant quatre heures de suivi, avant le prélèvement du cerveau, du cœur et des reins. Le porteur signale des échecs de réanimation possibles, la procédure étant interrompue au bout de trente minutes sans reprise de circulation. Il affirme qu'aucun remplacement in vitro n'est possible, pour comparer la vasopressine aux vasopresseurs de routine sur la perfusion rénale.
Objectifs
Malgré l'amélioration de la prise en charge pré-hospitalière et l’amélioration des soins avancés de réanimation, seuls 10% des patients réanimés avec succès d'un arrêt cardiaque extrahospitalier sortent de l'hôpital vivant et sans atteinte neurologique majeure. La majeure partie des patients réanimés avec succès d’un arrêt cardiaque présente une défaillance hémodynamique multi-viscérale (touchant plusieurs organes) extrêmement sévère aujourd’hui pris en charge par l’administration de médicaments type vasopresseurs. Néanmoins, l’utilisation de ces médicaments dans ce contexte peut être responsable d’une altération du débit sanguin rénal qui peut alors aggraver le pronostic au décours de l’arrêt cardiaque. L'arginine-vasopressine (AVP) est un vasopresseur endogène qui pourrait constituer une alternative intéressante aux vasopresseurs tels que l’adrénaline et la noradrénaline en exerçant une action vasopressive puissante tout en limitant la fuite capillaire et en préservant le débit sanguin rénal. L’objectif de cette étude est donc de comparer les effets de l’AVP aux vasopresseurs utilisés en routine à l’heure actuelle sur les débits de perfusion rénale dans un modèle porcin d’arrêt cardiaque réanimé.
Bénéfices attendus
L’administration de vasopressine préserverait le débit de perfusion rénale tout en permettant un maintien adéquat de la pression artérielle par rapport à une perfusion équivalente d’adrénaline ou de noradrénaline.
Procédures
Dans ce projet, nous évaluerons l’effet de la vasopressine sur les perfusions régionales au décours d’un arrêt cardiaque chez le porc. Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale et à un arrêt cardio-respiratoire. Des prélèvements sanguins à l'état anesthésié seront réalisés tout le long de la procédure. Les animaux seront mis à mort au terme des 240 minutes de suivi après la Reprise de la Circulation Spontanée (RACS). Le cerveau, le cœur et le rein seront prélevés pour analyse histologique.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les échecs de réanimation sont possibles chez les animaux, compte tenu de la difficulté du modèle. En cas d’absence de reprise de la circulation spontanée au bout de 30 min, la réanimation cardiopulmonaire sera interrompue. La mise à mort sera réalisée dans ce contexte précis.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort , en effet, des prélèvements de tissus biologiques seront nécessaires pour réaliser l’étude histologique des organes (notamment les reins).
Remplacement
L’arrêt cardiaque est une situation qui induit une dysfonction de plusieurs organes après la réanimation. Le caractère intégratif de l’affection ne permet donc pas de la reproduire in vitro ou in silico (absence de Remplacement possible). L’étude de médicaments ou dispositif permettant de lutter contre ses séquelles doit se faire une vivo, en utilisant des animaux à des fins scientifiques.
Réduction
Le critère de jugement principal sera le débit de perfusion rénale. Afin de montrer une augmentation du débit de perfusion rénale de 40% dans le groupe traité par rapport au groupe Témoin, il nous faudra un effectif de 6 animaux par groupe (avec α=0,05 et β =0.9). Ce calcul permet d’utiliser le nombre d’animaux le plus faible possible pour conduire le projet présenté.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans des boxes avec des copeaux de bois au sol et enrichissement avec des jouets en plastique. Les animaux seront maintenus sous anesthésie générale, avec administration d’antalgiques puissants, tout au long de la procédure.
Choix des espèces
Notre choix s’est porté sur l’espèce porcine compte tenu de sa proximité avec l’homme au vu de sa masse corporelle, de son anatomie cardiaque et des valeurs usuelles des paramètres hémodynamiques. Porcs à maturité sexuelle de 30 kg.
Etude du rôle de l’amphiréguline sur l’insuffisance circulatoire au décours d’un arrêt cardiaque chez le porc.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
50 porcs vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Chaque animal subit une chirurgie, un arrêt cardio-respiratoire provoqué puis une réanimation avec assistance circulatoire, des prélèvements sanguins pendant deux heures de suivi, avant le prélèvement du cerveau. Le porteur signale que des échecs de réanimation sont possibles, la réanimation étant interrompue au bout de trente minutes sans reprise de circulation. Il affirme que le caractère "intégratif" de l'arrêt cardiaque interdit tout remplacement in vitro ou in silico, pour tester le rôle d'une protéine dans les fuites vasculaires.
Objectifs
L’arrêt cardiaque est un enjeu majeur de santé publique à l’origine d’environ 40 000 décès chaque année en France. Les patients réanimés développent un syndrome de défaillance multi-viscérale qui ne permet pas au sang d’irriguer les organes dans des conditions normales. Ce syndrome est nommé insuffisance circulatoire. Il se caractérise par une hyperperméabilité vasculaire, ou fuite capillaire, conduisant à une chute de la pression artérielle systémique. Son traitement repose sur l’administration de vasopresseurs et l’apport de fluides afin de compenser la perte hydrique massive. Les marqueurs cellulaires ou moléculaires conduisant à cette insuffisance circulatoire ne sont pas clairement identifiés. L’analyse de séquences d’ARN de patients atteints d’insuffisance circulatoire a permis de mettre en évidence une cible d’intérêt : l’amphiréguline. Il s’agit d’un ligand du récepteur à l’EGF (Epidermal Growth Factor) mais son rôle reste mal connu. L'objectif de cette étude est donc d’étudier le rôle de l'amphiréguline dans les fuites vasculaires observées lors d’une l’insuffisance circulatoire. Nous étudierons son effet grâce à un inhibiteur pharmacologique du récepteur à l’EGF, l'erlotinib. Pour cela, nous utiliserons un modèle porcin d’arrêt cardiaque sévère avec prise en charge par circulation sanguine extracorporelle ou assistance circulatoire extracorporelle (ACE).
Bénéfices attendus
Dans une étude translationnelle, notre laboratoire a analysé les séquences ARN des profils d'expression de gène associé à une fuite capillaire chez des patients présentant un choc cardiogénique à la suite d’un arrêt cardiaque. Parmi eux, l'amphiréguline est 56 fois plus exprimée chez les patients présentant une fuite vasculaire massive que chez des patients n’en présentant pas. En effet, l'amphiréguline, un ligand du récepteur de l'EGF (Epidermal Growth Factor), est impliqué dans le remodelage tissulaire. Dans ce contexte, le blocage du récepteur à l’EGFR pourrait exercer des effets bénéfiques sur les fuites capillaires. Nous évaluerons la quantité totale de fluide nécessaire pour maintenir le débit de l’ACE et la pression artérielle moyenne à 60 mmHg tout au long du suivi.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale et à un arrêt cardio-respiratoire. Des prélèvements sanguins à l'état anesthésié seront réalisés tout le long de la procédure. Les animaux seront mis à mort au terme des 2 heures de suivi après la réanimation cardio pulmonaire. Le cerveau sera prélevé pour des analyses histologiques.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les échecs de réanimation sont possibles chez les animaux, compte tenu de la difficulté du modèle. En cas d’absence de reprise de la circulation spontanée au bout de 30 min, la réanimation cardiopulmonaire sera interrompue. La mise à mort sera réalisée dans ce contexte précis.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de protocole.
Remplacement
L’arrêt cardiaque est une situation qui induit une dysfonction de plusieurs organes après la réanimation. Le caractère intégratif de l’affection ne permet donc pas de la reproduire in vitro ou in silico (absence de Remplacement possible). L’étude de médicaments ou dispositif permettant de lutter contre ses séquelles doit se faire une vivo, en utilisant des animaux à des fins scientifiques.
Réduction
Le critère de jugement principal sera la quantité totale de fluides (Ringer lactates) nécessaire pour maintenir la pression artérielle moyenne à 60 mmHg tout au long du suivi. Considérant un besoin de fluides d’environ 15±5 ml/kg/h en conditions témoin, le nombre d’animaux devant être inclus dans chaque groupe sera de 10 afin de mettre en évidence une réduction d’environ 40%. Les critères de jugement secondaires seront les paramètres hémodynamiques cérébraux et systémiques, ainsi que les concentrations cérébrales de substrats biochimiques (lactate, pyruvate).
Raffinement
Dès leur arrivée à l’animalerie, les animaux seront hébergés en groupe de même poids dans des boxes avec des copeaux de bois au sol et enrichissement avec des jouets en plastique. Les animaux seront maintenus sous anesthésie générale, avec administration d’antalgiques puissants, tout au long de la procédure.
Choix des espèces
Notre choix s’est porté sur l’espèce porcine compte tenu de sa proximité avec l’homme au vu de sa masse corporelle, de son anatomie cardiaque et des valeurs usuelles des paramètres hémodynamiques. Porcs juvéniles de 30 kg car ce poids est utilisé pour les modèles d'arrêt cardiaque chez le porc.
Développement d’une bioprothèse mammaire
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
10 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent une lipoaspiration puis l'implantation sous-cutanée de bioprothèses mammaires, avec pansements répétés et prélèvements sanguins, avant explantation. Le porteur décrit des douleurs faibles à modérées et un risque d'infection du site opératoire. Les animaux sont tués par surdosage anesthésique à la fin, le porteur justifiant le choix du cochon par la proximité de sa peau avec la peau humaine.
Objectifs
Développement d’une nouvelle bioprothèse mammaire constituée, à sa surface d’une matrice de derme porcin decellularisé et en son sein de cellules adipeuses du sujet receveur associées à une molécule de transport de l’oxygène le M101 Hemo2life ®. L’objectif ici est de déterminer in vivo après implantation sous cutanée chez un porc la survie des cellules adipeuses au sein de la bioprothèse contenant du M101 comparativement à une prothèse dépourvue de M101.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus de ce projet sont le developpement d’une bioprothèse mammaire utilisable dans le cadre de la reconstruction mammaire après cancer du sein. Aucune évolution majeure n’est apparue depuis la creation des prothèses en sillicone dans les années 1970. En revanche de nombreuses complications restent fréquentes (infection, exposition, coque et réactions inflammatoires). Le traitement de ces complications reste difficile et inclus soit le changement des prothèses exposant de nouveaux aux mêmes complications, soit le passage à une reconstruction mammaire avec tissus autologues si elle est possible. Ainsi la creation d’une bioprothèse remplie par des cellules adipeuses du patient receveur permettrait d’offrir aux patientes une reconstruction durable dans le temps, présentant un resultat plus naturel et surtout une tolérance meilleure de par l’origine biologique de ces composants.
Procédures
Intervention unique : -Lipoaspiration (1h ) -> Implantation de bioprothèses biologiques en sous cutané ( 45 min) -> Explantation des implants (45 min) Interventions multiples à la demande : Prelevements sanguins
Impact sur les animaux
L’implantation des implants biologiques sous cutanés chez le porc pourrait entrainer des douleurs d’intensité faible à modérée ainsi qu’une limitation possible de l’activité. L’infection de site opératoire est un évènement possible. Pour éviter la survenue de cette complication, le site chirurgical sera fermé hermétiquement et une antibioprophylaxie sera mise en place pendant les 7 premiers jours post-opératoires. Aucune réaction immunologique n’est attendue chez l’animal, les composants de l’implant étant faits de derme porcin décellularisé (non immunogène) et de sa propre graisse. La molécule M101 (hemoglobine de ver marin permettant une augmentation du transport de l'oxygène et un relargage en situation d'ischémie) a déjà été testée chez le porc en injection systémique et n’a pas démontré d’effet indésirable. Dans le cadre de notre étude, elle ne sera pas utilisée dans la circulation systémique mais seulement au sein de l’implant sous cutané.
Devenir
Lipoaspiration et mise en place des implants sous cutanés: Vivant pour suivi Prélevement sanguin peripherique: Vivant Pansement: Vivant Explantation des implants: Euthanasie par surdosage anesthésique après sédation : sous anesthésie, injection de Doléthal (solution injectable pour euthanasie ; flacon de 250 ml ; 10 kg/10 ml)., fin de l'étude. La mise à mort des animaux est nécessaire en fin de procédure car les animaux présenteront d'importantes cicatrices (retractions cicatricielles, atrophies musculaires) entrainant des douleurs chroniques ne permettant pas de garder les animaux en vie dans les meilleures conditions possibles à la suite des expériences.
Remplacement
Aucune alternative non animale n’est possible à ce stade du projet. L’utilisation d’animaux vivants permet d’évaluer en condition in-vivo la durabilité de la prothèse ainsi que son efficacité dans les échanges gazeux pour maintenir la viabilité des cellules adipeuses contenues dans la prothèse. Les expériences in-vitro ont déjà été réalisés et ont montré l'efficacité de notre procédé pour maintenir les cellules adipeuses viables dans ce milieu. Nous en sommes donc à l'étape pré-clinique non réalisable sans animaux.
Réduction
Deux groupes composés de 5 animaux chacun permettront de comparer l'efficacité de la solution Adipolife dans les échanges gazeux à l'intérieur de la bioprothèse et ainsi la survie des cellules graisseuses. De plus le même animal sera utilisé pour le prelevement de la graisse et l'implantation des implants, réduisant le nombre d'animaux nécessaires. Ces deux groupes incluent le risque d'échec (2 echecs par groupes) par infection du site opératoire, ainsi en l'absence d'échecs moins d'animaux seront utlisés (6 seulement). 3 animaux par groupes étant indispensable pour obtenir une significativité statistique.
Raffinement
Toutes les conditions nécessaires à une antalgie efficace en per et post opératoire seront mises en place. Ainsi une surveillance accrue de la douleur en post opératoire sera réalisée, ainsi qu’un contrôle quotidien des sites opératoires pour s’assurer de l’absence de réaction inflammatoire ou infectieuse post opératoire. En cas de constatation de modification comportementale des animaux, l'équipe veterinaire sera alertée et consultée afin de determiner l'attitude therapeutique à adopter. Des points limites (signes de souffrances des animaux) ont été définis et un arbre decisionne Hébergement en cage individuel – jeux (boule avec granule, jeux de mordillements) alimentation en poudre avec de l’eau.
Choix des espèces
En matière de recherche en chirurgie plastique et reconstructrice, l’utilisation du porc se justifie par la proximité de la peau porcine avec la peau humaine. Ainsi l’anatomie de la peau du porc est semblable à celle des humains composés de trois couches, l’épiderme, le derme et l’hypoderme. Le prelevement de tissu graisseux par lipoaspiration dans le modèle porcin est une méthode decrite, reproductible et peu douloureuse chez cet animal. Compte tenu de la taille de l’implant testé (150cc), les espèces animales murines, beaucoup plus éloignées des caractéritiques de la peau humaine, sont de plus inadaptées à ce type de recherche. Des animaux femelles adultes pesant environ 70kg seront utilisés dans cette expérience, nous avons besoin d'animaux adultes présentant un important pannicule adipeux pour réaliser la lipoaspiration
Evaluation de plusieurs prototypes d’alternatives peu invasives à la chirurgie traitant l’obésité dans des modèles porcins
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
10 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un dispositif destiné à remplacer la chirurgie de l'obésité leur est implanté par chirurgie abdominale de deux à trois heures, suivie d'examens radiographiques, de prélèvements sanguins et d'une endoscopie sur un mois. Le porteur décrit des douleurs postopératoires et une série de complications possibles, lésions digestives, infection, obstruction ou déplacement du dispositif. Tous les animaux sont tués à la fin pour inspecter et prélever les organes autour du dispositif, le porteur invoquant la proximité du système digestif du cochon avec celui de l'humain.
Objectifs
L’objectif du projet est de développer un dispositif médical qui serait une alternative à la chirurgie bariatrique (traitant l'obésité) : la solution serait simple, au moins aussi efficace que la chirurgie et minimisant les complications associées, délivrée par la bouche (en endoscopie) et placée dans le tube digestif. Le traitement de l’obésité est un enjeu important de la santé dans le monde. C’est pourquoi trouver une solution aussi efficace et moins invasive que la chirurgie pour le patient permettra une baisse du taux d’obésité. Afin de mener à bien ce projet, l’approche suivante est à l’étude : la première partie de l’intestin grêle est recouverte d’un revêtement non-perméable (la chaussette) qui empêche le mélange gastrique d’être absorbé par les muqueuses intestinales. Cette chaussette a un point d’ancrage entre l’estomac et l’intestin (le pylore). Une première phase de test a été réalisée sur un modèle in vitro. Cette phase animale (tests in vivo) a pour objectif de développer un dispositif avec la simulation des phénomènes physiologiques attendus chez les patients humains : nous testerons dans un premier temps la sécurité en se limitant au positionnement directement dans la région de l’estomac. Cela nous permettra de collecter des données d’utilisation, de prouver l’absence de dangerosité du dispositif et potentiellement de performances (ralentissement de la vidange gastrique) sur l’approche mentionnée ci-dessus.
Bénéfices attendus
L’obésité est définie comme une présence anormale ou excessive de tissu adipeux représentant un risque pour la santé. Ce problème est devenu épidémique avec près de 4 millions de personnes décédant de comorbidités liées au surpoids et à l’obésité chaque année. D’après l’Organisation Mondiale de la Santé, près de 39 % des adultes dans le monde, représentant près de 1,9 milliards de personnes, étaient en surpoids en 2016. On estime aujourd’hui que plus de 700 millions de personnes souffrent d’obésité. Bien que l’efficacité de la chirurgie qui traite l’obésité (bariatrique) ne soit plus à démontrer, seul 1 % des patients éligibles décident de se faire opérer à cause du risque de complications sévères et des modifications anatomiques irréversibles. Et pour les solutions moins invasives, comme les ballons gastriques, elles sont aujourd’hui associées à une perte de poids limitée et temporaire. Ce projet est nécessaire pour le développement d’une solution endoscopique afin de traiter l’obésité de manière aussi efficace que la chirurgie bariatrique tout en minimisant les complications associées. En effet, il permettra de vérifier la sécurité et potentiellement l’efficacité des dispositifs testés.
Procédures
Pour chaque porc et mini-porc : • implantation du dispositif par chirurgie abdominale sous anesthésie générale (2-3 h), 1 fois au total • Pour chaque session de suivi (J2, J7, J15 et J30) sous anesthésie générale : o Réalisation d’un examen radiographique prenant 45 min, soit 4 au total o Réalisation de prélèvement sanguin prenant environ 2-3 min, soit 4 au total o L’examen endoscopique (camera passant par la bouche permettent de visualiser le dispositif +muqueuse de l’estomac) n’est réalisée que pour le suivi à J30 et prend 30 min, 1 fois au total.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus résident surtout dans la douleur suite au placement du dispositif. Néanmoins, la littérature décrit une série de complications éventuelles : • Lésion du système digestif • Infection avec ou sans fièvre ; • Complications associées aux interventions par endoscopie ; • Obstruction gastrique ou intestinale ; • Déplacement ou rotation du dispositif implanté ; • Carence en vitamines et minéraux ; • Trouble du transit ; • Réaction inflammatoire locale des tissus ; Notre protocole prévoit de surveiller et anticiper ces complications.
Devenir
A l’issue de chaque procédure, les animaux seront mis à mort. Pour comprendre l’impact du prototype et statuer sur sa sécurité, il est nécessaire d’inspecter, d’examiner et photographier les zones entourant le dispositif incluant les muqueuses et les organes. Suivant le déroulé de l'étude, des prélèvements d’organes pourront être effectués (duodénum et autres organes), pour observations macroscopiques et analyses histologiques.
Remplacement
Ce projet vise à confirmer l’adéquation du dispositif en cours de développement avec le système digestif. Avant d’initier ce projet, des essais sur cadavres humains et sur carcasses d’animaux ont été effectués afin de simuler la procédure et confirmer l’adéquation des dimensions sélectionnées pour les prototypes en cours de développement De plus, des essais in vitro ont été réalisés en laboratoire afin de simuler le déploiement du dispositif ainsi que son comportement lors de contraintes mécaniques simulant le péristaltisme. Des premiers essais pour valider la sécurité ont été menés sur animaux vivants. Les tests de cette présente demande d'autorisation de projet s’inscrivent dans la continuité de ces tests en évaluant de nouveaux prototypes. Néanmoins, la complexité et l’adaptabilité du système digestif limitent notre capacité à simuler l’environnement exact. Le dispositif étant à visée clinique, il est nécessaire d’obtenir des données dans ses conditions réelles d’utilisation, ainsi l'utilisation d'un organisme complet et vivant est indispensable notamment pour le suivi post-implantation. Notre stratégie prévoit d’utiliser un maximum de 10 porcs ou mini-porcs pour la totalité du projet (phase de preuve de concept). Nous fonctionnons pas à pas, et le projet sera arrêté si chaque session ne permet pas d’obtenir les résultats escomptés.
Réduction
Avant d’effectuer cette étude de preuve de concept, plusieurs études incluant une étude pilote ont été réalisées en utilisant un nombre réduit d’animaux. Ces études précédemment réalisées nous ont permis d’obtenir des estimations de l'effet et de la variation qui peuvent servir à calculer la taille de l'échantillon d'études plus importantes. Cette phase de preuve de concept sera effectuée en utilisant un nombre réduit d’animaux jusqu’à la preuve de concept démontrée. Après chaque étude, la décision sera prise de: • passer à la phase suivante (nécessitant une nouvelle demande de projet), si le dispositif est bien toléré et les données obtenues sont concluantes, notamment : paramètres cliniques acceptables, tolérances locales macroscopique et microscopique acceptables, troubles digestifs acceptables, absence d’obstruction gastrique, absence de déplacement significatif du dispositif médical implanté. OU • relancer une étude afin d’améliorer les caractéristiques du dispositif, si celui-ci ne répond pas aux attentes. Cette étape permettra de réduire le nombre d’animaux utilisé jusqu’à démontrer la preuve de concept.
Raffinement
Porcs/mini-porcs seront hébergés sur litière en copeaux afin de leur permettre d’exprimer leur comportement de fouissage (besoin éthologique propres à l’espèce). Des enrichissements du milieu (jouets en caoutchouc) sont mis à disposition pendant l'étude (incluant la période de mise à jeun pré-chirurgicale). Les animaux auront un patch de fentanyl 3 jours après la chirurgie, ce qui nécessitera un isolement temporaire individuel afin qu’ils ne puissent pas se l’arracher entre eux, voire l’ingérer et risquer une overdose. Pour compenser cet isolement, les animaux seront hébergés dans des box attenants avec contact olfactif et visuel et la température de la salle d’hébergement sera augmentée à 21± 2°C (au lieu de 19°C). Les porcs sont ensuite replacés ensemble pour le reste de l'étude. Les animaux suivront aussi un programme de socialisation : en plus du contact avec leurs congénères, un contact quotidien avec l'humain permettra de les habituer et réduire le stress lors de manipulation/geste technique. Le suivi quotidien des animaux et les pesées hebdomadaires sont assurés par le personnel technique et animalier habilité à travailler avec ces animaux. Tout acte douloureux ou fortement stressant sera réalisé sous sédation/anesthésie (locale ou générale selon les besoins). La douleur sera prise en charge par l'administration de traitements analgésiques adaptés: AINS et/ou morphiniques. En cas de perte de poids importante se rapprochant des 20 %, les rations pourront être enrichies avec une solution de nutrition entérale hyperénergétique. Pour tous, les laparotomies seront systématiquement effectuées sous anesthésie, avec une analgésie per-opératoire et une analgésie post-opératoire. Au cours de l’étude, une série d’examens sera effectuée afin de détecter les signes de douleur.
Choix des espèces
Le Porc est l’espèce animale la plus étudiée dans la littérature pour la chirurgie bariatrique. En effet, elle possède de grandes similarités avec les humains au niveau du système gastro-intestinal en termes de dimensions et de physiologie. Nous utiliserons également le modèle mini-porc qui, contrairement aux porcs fermiers qui sont souvent pris en charge jeunes et donc grandissent jusqu’à des poids et tailles importantes, sont étudiés adultes : leur poids dépassera rarement 70-80 kg et permettra une gestion plus facile si l’étude se poursuit après 1 mois. Ainsi en fonction du dispositif testé, le modèle animal qui sera choisi sera celui qui, par son âge lié à son évolution de poids, sera le plus approprié. Pour les porcs et mini-porcs, le critère de sélection principal sera le poids (environ 60-80 kg pour les porcs et 50-70 kg pour les mini-porcs) afin d’avoir des correspondances anatomiques similaires à celles observées en clinique. Cela correspondra à des animaux adolescents (pour les porcs fermiers) et adultes pour les mini-porcs.
AMENDEMENT. Escalade de dose du traitement de valves aortiques saines par ultrasons focalisés non invasifs sur un modèle porcin.
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
30 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal reçoit sous anesthésie une thérapie par ultrasons focalisés sur la valve aortique de 80 à 105 minutes, avec des échographies et des prélèvements de sang, puis est gardé un mois en observation avant d'être tué. Le porteur indique des douleurs possibles liées à l'application de la sonde et à l'émission des ultrasons, en s'appuyant sur des essais déjà menés chez l'humain. Cet amendement, qui ajoute un prélèvement sanguin, sert à tester l'innocuité d'un dispositif traitant le rétrécissement de la valve aortique, les cochons étant tués pour une analyse anatomopathologique.
Objectifs
AMENDEMENT. Notre dispositif est destiné à permettre de traiter de manière non invasive les patients souffrant de rétrécissement aortique calcifié, maladie durant laquelle la valve aortique se rigidifie. Cette pathologie est à l’heure actuelle traitée de manière invasive soit par chirurgie à cœur ouvert soit par cathétérisme afin de remplacer la valve malade. Ces interventions sont lourdes et parfois difficiles voire impossibles à supporter pour des sujets âgés. En focalisant les ultrasons de manière non-invasive sur la valve des patients notre thérapie permettrait de dérigidifier la valve et d’améliorer son fonctionnement sans effets secondaires. De premiers essais cliniques (« First In Human ») de notre prototype d’investigation clinique (Valvosoft®) ont été réalisés en Europe sur 34 patients souffrant de rétrécissement aortique calcifié sévère, inopérables avec les techniques invasives existantes. Les résultats de ces essais sont très encourageants tant du point de vue de l’innocuité de notre thérapie avec aucun évènement indésirable à court et long terme (suivi jusqu’à 24 mois) lié à notre dispositif médical, que des signaux d’efficacité très encourageants. Cependant la performance de la thérapie pourrait encore être améliorée. La durée de la thérapie pour obtenir l’efficacité avait été déterminée in vitro car il n’existe pas de modèle animal du rétrécissement aortique calcifié. Nous avions ensuite vérifié l’innocuité de cette durée sur porcs sains. Notre hypothèse est qu’une durée de thérapie supérieure est nécessaire sur les patients du fait des obstacles aux ultrasons (peau, muscles, côtes, poumons, etc…) qui ne peuvent être reproduits in vitro. Suite aux essais cliniques et à l’analyse des résultats cliniques intermédiaires, nous avons significativement amélioré notre dispositif médical (Valvosoft®) afin d’améliorer sa performance, son innocuité, son usabilité et sa maintenance, en particulier avec un nouveau système d’imagerie, une modification de la forme de l’interface acoustique facilitant la transmission des ultrasons et une nouvelle interface graphique. Nous avons donc trois objectifs : 1) Vérifier l’innocuité de notre thérapie per et post procédure à 30 jours avec le nouveau prototype d’investigation clinique 2) Déterminer si une durée plus longue de 105 minutes de notre thérapie reste sans danger. 3) Vérifier l’usabilité de la version améliorée de notre dispositif.
Bénéfices attendus
L’application de notre thérapie par ultrasons sur des pathologies cardiaques, et sa validation, ouvrirait des nouvelles perspectives pour la prise en charge de ces pathologies chez l’homme (cardiopathie valvulaire) normalement traitées par chirurgie ou cathétérisme. Cela permettrait de proposer à long terme une solution thérapeutique noninvasive et indolore (uniquement par ultrasons), sans chirurgie ni cathétérisme. Cette nouvelle approche si elle s'avère positive transformera la prise en charge des patients avec rétrécissement aortique calcifié.
Procédures
AMENDEMENT. La demande d'amendement de ce projet porte sur l'ajout d'un prélèvement sanguin supplémentaire sur l'animal pendant sa période d'observation entre 12 heures et 24 heures après la fin de notre thérapie par ultrasons. Sous anesthésie générale et analgésie, les animaux seront soumis aux interventions suivantes : 1) Thérapie non-invasive par ultrasons transthoraciques d’une durée de 80 ou 105 minutes suivant les lots. 2) Echocardiographies de contrôle avant et après thérapie ainsi qu’un mois après thérapie, d’une durée approximative de 15 minutes chacune. 3) Prélèvements sanguins avant et après thérapie ainsi qu’un mois après thérapie, quatre tubes de 5 ml à chaque prélèvement, durée approximative deux minutes à chaque point de contrôle.
Impact sur les animaux
Toutes les manipulations chez l’animal durant nos procédures seront réalisées sous anesthésie générale et analgésie, garantissant une pénibilité minimale pour celui-ci. Sur la base des essais précliniques et cliniques précédents, nous n’anticipons pas de douleurs au réveil ni de perte de poids ou de mobilité. Cependant lors de l’expérimentation des douleurs liées à l’application prolongée de la sonde d’imagerie dans l’espace intercostal sont possibles. Certains patients ont également rapporté une douleur lors de l’émission des ultrasons thérapeutiques qui cesse dès l’arrêt de l’émission.
Devenir
A l’issue de la thérapie, les animaux seront maintenus en vie pour observation et suivi à un mois afin de détecter d’éventuels effets indésirables de notre thérapie. Après le suivi à un mois, les animaux seront mis à mort afin de procéder à une analyse anatomopathologique permettant de détecter d’éventuels effets indésirables de notre thérapie, non détectables par les méthodes non-invasives (échocardiographie) ou minimalement invasives (prélèvements sanguins) mises en œuvre avant la mise à mort.
Remplacement
L’application de notre thérapie in vitro (sur tissus statiques) a déjà été réalisée à de multiples reprises. Nous devons travailler sur le vivant car le mouvement cardiaque et l’obstacle produit par les tissus thoraciques sont les principales difficultés pour l’application de cette technologie, et la réaction des tissus traités sur un mois n’est pas modélisable in silico ou in vitro. De plus, il va être crucial de démontrer l'innocuité (in vivo) de notre thérapie avec la version 2 de notre dispositif chez l’animal à moyen terme pour pouvoir ensuite l’appliquer sur la cardiopathie valvulaire humaine. Enfin, il est important d’évaluer les effets potentiellement indésirables de notre thérapie ce qui n’est possible que in vivo et de vérifier l’activité cardiaque à court et moyen terme (par échocardiographie et biochimie sanguine) avant d’utiliser notre dispositif sur l’homme avec une durée de thérapie plus longue que celle actuellement autorisée. Pour analyser et interpréter notre expérimentation, nous avons deux nécessités : 1) rendre l’expérimentation possible, donc il nous faut un animal d’un poids suffisant, avec une fenêtre de thérapie accessible ; 2) obtenir des résultats extrapolables à l’homme, donc avoir accès à une anatomie comparable aux caractéristiques humaines en effet la profondeur de la valve aortique de porc est de 5 à 10 cm, correspondant à celle de l’homme et c’est un animal qui présente une grille costale comparable à celle de l’homme également. Cela permettra de tester un dispositif identique à celui qui sera utilisé sur les patients. Une des limites actuelles de notre technologie est la taille de notre zone thérapeutique (5 à 10 mm). Travailler sur des animaux plus petits nous exposerait à une difficulté de précision de thérapie et une impossibilité d’extrapoler à l’humain les résultats obtenus.
Réduction
La vérification de l’innocuité de notre thérapie avec notre nouveau prototype d’investigation clinique, sera effectuée dans les mêmes conditions qu’avec la version précédente : 80 minutes de thérapie sur porcs sains, groupe de 15 porcs avec un suivi d'un mois après thérapie par ultrasons. La vérification du deuxième objectif sera réalisée sur 15 porcs exposés à une durée de 105 minutes de thérapie avec un suivi d'un mois après thérapie par ultrasons. Les améliorations d’usabilité de notre dispositif version 2 doivent faire l’objet d’évaluations formatives et sommatives afin de satisfaire les exigences de la Food and Drug Administration (FDA), troisième objectif de cette étude. Dans le cadre des 3R et en particulier de la Réduction, les animaux utilisés pour les deux premiers objectifs permettront de valider et documenter l’usabilité de la nouvelle version de notre dispositif, réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés. Le nombre de 30 animaux en deux groupes de 15 est légitime pour garantir la preuve de concept sur une série (Réduction). Nous nous basons en particulier sur notre étude précédente ayant permis de détecter à l’histologie des effets microscopiques sur la valve de 5 des 16 porcs traités. Travailler sur plus d’animaux n’aurait pas d’intérêt scientifique. Travailler sur moins d’animaux nous exposerait au risque de ne pas aboutir à la preuve de concept, donc de sacrifier inutilement. Une étude statistique sera réalisée avec des tests adaptés afin d’évaluer les effets du traitement sur l'insuffisance aortique et la surface valvulaire pour chaque groupe. De même ces tests seront appliqués pour les évaluations de biochimie sanguine.
Raffinement
Toutes les manipulations chez l’animal seront sous anesthésie générale et analgésie, pour une pénibilité minimale. Sur la base des essais précliniques et cliniques précédents, nous n’anticipons pas de douleurs au réveil ni de perte de poids ou de mobilité. Une fois anesthésiés, les animaux sont intubés et placés sous ventilation contrôlée. Après réveil, les points limites seront basés sur l’examen visuel: état de choc, léthargie, inconscience, immobilité ; émaciation prononcée et atrophie musculaire ; difficultés respiratoires (sifflements, râle, respiration rapide); position anormale (dos voûté, couché sur le côté); et réduction de la mobilité (faiblesse, incoordination, tremblements, paralysie). Si ces signes sont observés, le vétérinaire (qui effectue aussi une visite par semaine) déterminera la procédure à suivre: - soit analgésie dont le traitement sera poursuivi sur une période de 3 à 5 jours -soit euthanasie, sous anesthésie et analgésie. Une alimentation en poudre est administrée afin de faciliter la déglutition suite à l’intubation. Hébergement en cage individuelle, des jeux (boule avec granule, jeux de mordillements) sont fournis.
Choix des espèces
Pour analyser et interpréter notre expérimentation, nous avons deux nécessités : 1) rendre l’expérimentation possible, donc il nous faut un animal d’un poids suffisant, avec une fenêtre de thérapie accessible ; 2) obtenir des résultats extrapolables à l’homme, donc avoir accès à une anatomie comparable aux caractéristiques humaines en effet la profondeur de la valve aortique de porc est de 5 à 10 cm, correspondant à celle de l’homme et c’est un animal qui présente une grille costale comparable à celle de l’homme également. Cela permettra de tester un dispositif identique à celui qui sera utilisé sur les patients. Une des limites actuelles de notre technologie est la taille de notre zone thérapeutique (5 à 10 mm). Travailler sur des animaux plus petits nous exposerait à une difficulté de précision de thérapie et une impossibilité d’extrapoler à l’humain les résultats obtenus. Nous travaillerons sur des cochons jeunes adultes de 14 à 16 semaines d’âge car leur poids compris entre 45-55 kg permettra de tester la faisabilité de notre thérapie ultrasonore sur une anatomie similaire à l’homme.
Évaluation de la répétabilité, de l’innocuité et de la pharmacocinétique de l’administration d’une émulsion contenant des particules de polymère biodégradable (PLGA) de l’oxaliplatine et de Lipiodol via l’artère hépatique
- Recherche appliquée
- Cancers
22 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Chaque animal subit quatre anesthésies générales d'environ trois heures avec ponction percutanée et injection dans l'artère du foie d'une chimiothérapie à l'oxaliplatine placée dans un nouveau véhicule. Le porteur indique des effets attendus proches du syndrome post-embolisation observé chez l'humain, nausées, douleurs abdominales et fièvre, et un possible hématome au point de ponction. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ou in silico ne reproduit ces conditions et justifie le porc par une anatomie vasculaire proche de celle de l'humain, les animaux étant tués en fin d'étude pour des analyses histologiques.
Objectifs
L'objectif de l'étude est de tester la faisabilité et l'éfficacité de l'administration intra hépatique par voie artérielle d'une chimiothérapie incluse dans un nouveau mode d’injection (véhicule) qui doit limiter la distrubtion aux autres organes de cette chimiothérpie. L'étude évaluera également la sécurité et les propriétés pharmacocinétiques de cette solution en évaluant la toxicité, l'effet sur le parenchyme hépatique et la concentration plasmatique de la chimiothérapie délivrée par ce véhicule. Ces résultats permettront de valider la nouvelle plateforme d'administration de médicaments avant de prendre la décision sur sa pertinence pour des essais cliniques supplémentaires.
Bénéfices attendus
L'objectif du projet est de valider la sécurité et de définir le meilleur schéma d'administration pour le traitement intra-artériel du cancer du foie à l'aide d'un nouveau véhicule de l'oxaliplatine. Après cette étude, nous aurons défini un moment optimal d'administration qui permettra à la fois une concentration soutenue du médicament entre deux administrations et une recanalisation/perméabilité des artères hépatiques cibles lors de la prochaine séance de traitement. Outre la concentration du médicament dans les tissus, nous évaluerons l'effet hépatique et la toxicité des injections répétées.
Procédures
Les animaux de cette étude subiront 4 anesthésies générales d'environ 3h avec ponction percutanée et injection intra hépatique d'une émulsion Pickering.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les animaux seront ceux que l'on retrouve habituellement après une TACE chez l'homme, aussi appelé syndrome post-embolisation. Cela comprend des nausées, des douleurs abdominales et de la fièvre. La ponction artérielle pourrait être responsable d'un hématome de l'aine. La toxicité liée à l'oxaliplatine est minime mais comprend des diarrhées et des nausées. Ce type d'administration intra-artérielle est déjà utilisé chez l'homme et les effets secondaires gastriques sont inférieurs à 5%.
Devenir
L'ensemble des animaux seront euthanasiés en fin de procédure car des analyses histologiques sur différents tissus doivent être réalisés.
Remplacement
La mise au point, l’évaluation et l’optimisation des traitements anticancéreux nécessitent l’utilisation d’un modèle préclinique in vivo reproduisant les conditions pratiques cliniques pour évaluer la réponse au traitement : conditions d’anesthésie, anatomie et physiologie, matériel utilisé, biologie... Il n’existe pas à ce jour de modèle alternatif in vitro ou in silico permettant de reproduire ces conditions pour étudier les réponses physiologiques à notre traitement. En effet il n'est pas possible d'évaluer, en dehors d'un modèle in-vivo, l'impact de la procédure d'administration intra-artérielle hépatique d'un véhicule porteur de chimiothérapie ni la toxicité de celle ci sur les organes non ciblés (cerveaun poumon rein....).
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires à l’étude, deux animaux seront utilisés à la phase préliminaire pour déterminer la faisabilité et la répétabilité de la plateforme d'administration
Raffinement
Période d’acclimatation d’une semaine minimum entre l’arrivée à l’animalerie du laboratoire et l’inclusion dans le protocole de recherche. Hébergement en groupe de deux pour favoriser le contact régulier entre congénères. Environnement adapté à chaque phase de l’expérimentation pour réduire l’angoisse des animaux (accompagnement et anxiolyse durant le transfert depuis l’animalerie jusqu’en salle d’intervention). L'environnement est enrichi (activité de fouissement encouragée, medecine ball, jeux dans le couloir, pesée sousforme de jeux avec récompense, planche à gratter, distributeur d’aliment). Contrôle quotidien par un animalier. Lors de ce contrôle, des observations basées sur l’apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales attendues aux stimuli externes (peu enclins aux manipulations, tentative de fuite) seront réalisées afin de repérer tout animal malade ou blessé et de prendre les mesures appropriées. Ponctions vasculaires percutanées échoguidées artérielles et veineuses, pour mise en place des cathéters de surviellance hémodynamique continue afin de limiter la souffrance, les risques de saignement et infectieux.
Choix des espèces
Le porc présente une anatomie vasculaire et une physiologie proche de celle de l’homme ce qui facilite la réalisation de la navigation endovasculaire ainsi que les canulations artérielle et veineuse nécessaires pour la surveillance per opératoire. Cette convergence permet une adaptation optimale et rapide de l’espèce aux expérimentations et limitera au minimum le nombre d’animaux tests (échec techniques). La navigation endovasculaire intra hépatique ainsi que le matériel utilisé n’est pas compatible avec l'anatomie du petit animal. De plus notre projet est une étude d'innocuité de l'émulsion avant son application chez l’humain. De ce fait, ce projet doit être réalisé sur une espèce animale présentant des caractéristiques anatomiques et physiologiques communes à l’humain. Les animaux utilisés seront des mâles adultes (45-50 kg)car leur envergure est compatible avec les objectifs de navigation endovasculaire intra-hépatique.
Dispositif de formation initiale et continue en chirurgie sur le modèle porcin
- Enseignement supérieur
24 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chaque animal subit de multiples gestes chirurgicaux lourds, laparotomies et cœlioscopies des systèmes urinaire, digestif et gynécologique, néphrectomie, hystérectomie ou transplantation, pour entraîner étudiants, chirurgiens et médecins. Le porteur indique pousser les sessions jusqu'à la gestion de complications graves comme des plaies vasculaires à réparer, afin de "diminuer le nombre d'animaux utilisés". Il justifie le modèle porcin par sa proximité anatomique avec l'humain et revendique un dispositif de simulation en amont.
Objectifs
L'objectif de ce projet vise à former et perfectionner des étudiants de 3ème cycle, des chirurgiens et des médecins à diverses procédures et gestes chirurgicaux chez le modèle porcin.
Bénéfices attendus
Avec l’application de la loi européenne sur le temps de travail des étudiants en troisième cycle des études de médecine, leur exposition à la clinique et à la pratique a très nettement diminué (Arnaud et al Prog Urol). Par ailleurs, la réforme du troisième cycle des études de Médecine a diminué la durée de leur formation. L’ensemble des équipes pédagogiques a donc jugé prioritaire la mise en place de programmes de simulation pour s’adapter à cette évolution et permettre à ces futurs médecins/chirurgiens d’avoir quand même une formation adéquate. En parallèle de cela, le dogme érigé par l’Haute Autorité de Santé (HAS) « Jamais la première fois sur le patient » impose désormais une formation et une pratique en amont de l’application à l’Homme. Pour toutes ces raisons, la simulation chirurgicale sur gros animal est devenue indispensable. La formation mise en place permettra aux étudiants en chirurgie viscérale (urologie, chirurgie digestive, gynécologie, viscérale pédiatrique) en fin de cursus de perfectionner leur technique et leurs connaissances après avoir pu faire de la simulation en dry lab et avoir passé les étapes précédentes du curriculum. L’objectif est donc de permettre à ces futurs praticiens d’avoir réalisé les interventions correspondant à leurs disciplines sur un gros animal avant de le faire chez l’Homme. En ce qui concerne la formation continue, l’objectif est de pouvoir offrir un perfectionnement à des médecins chirurgiens installés sur de nouvelles techniques ou des techniques hyper spécialisées comme la transplantation ou la chirurgie endoscopqiue.
Procédures
Dans le cadre de la formation initiale, les animaux seront soumis aux gestes chirurgicaux suivant : (1) laparotomie sur le système urinaire avec apprentissage des gestes techniques de type dissection, néphrectomie ou anastomose ; (2) laparotomie sur le système digestif avec apprentissage des gestes techniques de type dissection, préhension des vaisseaux, cholécystectomie ; (3) laparotomie sur le système gynécologique avec apprentissage des gestes techniques de type dissection, ovariectomie, hystérectomie, anastomose digestive ; (4) cœlioscopie sur le système urinaire avec apprentissage des gestes techniques de type préhension des tissus sans traction, dissection, néphrectomie et réimplantation urétéro-vésicale ; (5)cœlioscopie sur le système digestif avec apprentissage des gestes techniques de type ligature, cholécystectomie, cathétérisme, gastrolyse ; (6) cœlioscopie sur le système gynécologique avec apprentissage des gestes techniques de type dissection, hystérectomie. La formation continue sera de 2 types : (1) formation à la transplantation de foie et/ou de rein. Dans ce cadre, les gestes d’un greffe de ces 2 organes seront réalisés chez l’animal : préparation à la greffe, prélèvement et conservation d’organes, transplantation ; (2) formation à la technique de dissection sous muqueuse endoscopique. Pour cela, l’animal est soumis à une endoscopie pour réaliser une exérèse de tissu situé au niveau de l’œsophage et l’estomac.
Impact sur les animaux
Les animaux étant anesthésiés et sous analgésie durant toute la durée de l'intervention, puis euthanasiés sans réveil possible, aucune douleur ou inconfort ne sera subi(e) par les animaux utilisés pour ces formations. Cependant, les points suivants peuvent être listés et conduiront à l'euthananie de l'animal avant la fin de la procédure : - hémorragie abondante ne pouvant pas être contrôlée par le chirurgien responsable, - rythme cardiaque excessif pendant plusieurs minutes (>200 battements/min), et ne pouvant pas être stabilisé par une modulation de l'anesthésie ou de l'analgésie, - perte des signaux de monitoring, - incident technique ou humain ne permettant pas de poursuivre la procédure chirurgicale.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort à l'issu de chaque journée de formation sans réveil au préalable. En effet, pour optimiser l’utilisation des animaux, les procédures sont pour certaines bilatérales et ne permettent pas la survie et donc le réveil, comme par exemple la néphrectomie bilatérale, la cystectomie, etc. Par ailleurs, pour diminuer le nombre d’animaux utilisés, les sessions sont poussées jusqu’à la gestion de complications peropératoires avec des plaies vasculaires graves à réparer. Enfin, les interventions réalisées sont à risque de complications postopératoires qui ne pourraient être gérées et de douleur.
Remplacement
Cette formation en chirurgie expérimentale sera faite sur modèle porcin car cette espèce, très proche de l’Homme en termes d’anatomie et de physiologie digestive, est la plus adaptée pour l’apprentissage des gestes chirurgicaux devant être exécutés chez l’Homme. Il est important de savoir que tout est mis en place pour remplacer et diminuer l’utilisation d’animaux pour la simulation. Nous avons mis en place un parcours de formation progressif permettant de réserver le matériel animal pour les étudiants en fin de cursus dans un but de perfectionnement et non d’apprentissage de base. Tout au long de leur cursus, les étudiants de troisième cycle ont des formations avec de la simulation procédurale. Elles reposent au début sur du dry lab avec de la manipulation et de la technique laparoscopique sur des pelvitrainer, puis sur des simulateurs numériques pour reproduire dans les limites de la technologie actuelle des exercices et des interventions chirurgicales pas à pas. En parallèle, les étudiants/internes ont de sessions de dissection sur des sujets cadavériques ou des pièces anatomiques. Enfin, lors de leur dernière année de cursus, la formation propose un perfectionnement sur 2 types de modèles : les sujets cadavériques revitalisés et les modèles porcins. L’objectif de la formation est donc de se rapprocher progressivement pendant le cursus de déroulé d’interventions les plus proches possibles de la réalité, tout en épargnant au maximum l’utilisation de sujets anatomiques et d’animaux. En fin de cursus ou pour la formation continue, il n’y a pour l’instant pas d’autre modèle aussi fidèle à disposition que ces 2 modèles pour permettre un perfectionnement chirurgical adapté à la pratique sur l’Homme.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisés pour cette formation a été réduit au minimum satisfaisant pour garantir un confort d’intervention tout autant pour les personnes chargées de veiller à la préparation, anesthésie et analgésie des animaux, que pour les étudiants et médecins devant se former (de 2 à 4 personnes formées par animal opéré). Toute addition de séances ou d’animaux supplémentaires fera l’objet d’un avenant à la présente saisine.
Raffinement
L'anesthésie et l’analgésie durant les interventions ont été conçues pour supprimer la douleur induite par une chirurgie et la manipulation des viscères.
Choix des espèces
Le porc est l'espèce modèle la plus utilisée en chirurgie expérimentale à visée humaine. L'anatomie générale du porc ainsi que la taille et la conformation des différents organes internes sont très proches de celles de l'Homme. Le porc représente donc un modèle de prédilection pour l'apprentissage de gestes chirurgicaux qui sont réalisés sur des patients humains dans le cadre d'interventions classiques en chirurgie hépatobiliaire et digestive. Les animaux sélectionnés seront des porcs conventionnels juvéniles de 30 à 40 kg car ce poids permet de disposer d'animaux avec des organes internes dont la taille se rapproche le plus de celle observée chez l'Homme.
Etude de la diffusion tissulaire de nouveaux antibiotiques de la famille des béta-lactamines-Inhibiteurs de béta-lactamases dans le rein et le muscle de porc par microdialyse
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
14 cochons vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués sans réveil. Chaque animal subit une anesthésie d'environ douze heures et une chirurgie de deux heures pour poser des sondes de microdialyse dans les reins, un muscle et une veine, suivie de huit prélèvements de sang, avant d'être mis à mort pour prélever les reins. Le porteur étudie la diffusion de deux antibiotiques dans les tissus et affirme que les modèles in vitro disponibles sont "très imparfaits", d'où la "nécessité" de recourir à l'animal. Il choisit le cochon pour sa proximité anatomique avec l'humain.
Objectifs
L’objectif du projet est d’étudier la distribution tissulaire rénale de deux béta-lactamines-inhibiteurs de bétalactamases chez le porc par microdialyse en mesurant les concentrations libres rénales et musculaires obtenues par microdialyse, le tissu musculaire ayant été choisi comme tissu contrôle ne présentant pas de barrière physiologique. Ces concentrations tissulaires seront ensuite comparées aux concentrations totales et libres plasmatiques. L'exposition de l'antibiotique dans ces différents fluides et tissus sera caractérisée par le calcul de la surface sous la courbe. Ce projet vise donc à caractériser le comportement pharmacocinétique (PK) de ces molécules au site infectieux potentiel. La diffusion tissulaire des antibiotiques chez l’humain étant difficile à appréhender, la déterminer chez l’animal est un point important pour une meilleure compréhension du comportement des antibiotiques. Cette étude PK chez le porc est une étude incluse dans un projet plus conséquent, visant à étudier la diffusion tissulaire de ces antibiotiques dans plusieurs espèces animales (rat et porc) afin de simuler par modélisation pharmacocinétique physiologique (PB/PK) les concentrations tissulaires et notamment rénales obtenues chez l’humain lorsque ces antibiotiques sont administrés à des schémas posologiques usuels. Ce projet permettra d’apporter des informations nouvelles sur la PK tissulaire de ces antibiotiques au site d’infection et donc à terme d’optimiser leur utilisation dans le traitement des maladies rénales infectieuses sévères.
Bénéfices attendus
Les concentrations des antibiotiques au site infectieux chez l’humain n’étant pas accessibles, ce projet va permettre d’étudier le comportement pharmacocinétique au site d’infection rénal de deux antibiotiques de dernier recours utilisés dans le traitement des infections urinaires compliquées et résistantes. Cette étude PK chez le porc, associée à une étude identique de la diffusion tissulaire de ces deux antibiotiques chez le rat, actuellement en cours de réalisation au laboratoire, va permettre par des approches de modélisation PB/PK de simuler les concentrations humaines au site infectieux lorsque ces antibiotiques sont administrés à des schémas posologiques usuels. Ce projet permettra une meilleure compréhension de la PK au site d’infection de ces antibiotiques et donc à terme une optimisation de la prise en charge des patients.
Procédures
-Anesthésie générale et chirurgie de mise en place de sondes de microdialyse au niveau chaque rein, d'une veine abdominale et d'un muscle et pose d'un cathéter central à la veine jugulaire : tous les animaux du projet, 1 chirurgie par animal, sur animaux anesthésiés et sous traitement analgésique, durée de la chirurgie : environ 2h, durée de l'anesthésie : environ 12h. -Prélèvements de sang : Huit prélèvements sanguins de 1 mL seront réalisés à 0.5h, 1h, 1.5h, 2h, 3h, 4h, 5h, 6h post administration des ATB (2 min)
Impact sur les animaux
Lors des anesthésies de longue durée, les animaux peuvent avoir une hypotermie. Ils seront installés sur une table avec tapis chauffant. Une couverture chauffante pourra être mise sur eux, et la salle de chirurgie est également bien chauffée. Leur température est suivie tout au long de la procédure afin de réagir au plus vite. Une hyperthermie maligne en lien avec l'anesthésie générale à l'isoflurane peut exceptionnellement être observée. Parmi les complications précoces, citons un risque d'hématome, d'hémorragie lors de la pose du cathéter central veineux dans la jugulaire. Des réactions d’hypersensibilité peuvent être observées lors de l’administration de certains antibiotiques, ces réactions sont souvent ponctuelles et conduisent le plus souvent à l’apparition d’éruption cutanée.
Devenir
Les animaux à la fin de la procédure seront tous euthanasiés. Les reins seront prélevés à l’issue de la mise mort.
Remplacement
La diffusion tissulaire des antibiotiques chez l’humain est difficile à étudier, la déterminer chez l’animal est un point important pour une meilleure compréhension du comportement PK de ces antibiotiques. A l’heure actuelle, les modèles in vitro à notre disposition sont très imparfaits et ne permettent pas de mimer les concentrations tissulaires observées chez un être vivant, à la suite d’une administration de substance médicamenteuse, d’où la nécessité d’avoir recours aux animaux. De plus, ces données seront les premières décrivant la distribution de ces nouveaux antibiotiques dans le tissu rénal permettant une meilleure compréhension de leur PK au site d’infection, ce qui à terme permettra d’envisager d’optimiser leur utilisation dans le traitement des maladies rénales infectieuses sevères et résistantes.
Réduction
La microdialyse est considérée comme la technique de référence en pharmacocinétique pour l’étude de la distribution tissulaire des médicaments. C’est une technique très puissante puisqu’elle permet de réaliser des prélèvements en continu dans différents fluides ou tissus chez un même animal permettant d’obtenir des données PK riches et ainsi limiter le nombre d’animaux utilisés et donc la variabilité interindividuelle. De plus, la méthode correspondant à une perfusion continue d’une sonde à un débit très faible (1 µL/min en moyenne) par un liquide physiologique permet de réaliser un nombre important de prélèvements sans aucune déperdition de fluides chez les animaux. Des études de microdialyse menées sur une autre espèce, notamment le rat, montre une très faible variabilité des résultats de part le nombre de dialysats générés dans une étude. La fiabilité de cette technique nous permet d’utiliser un nombre limité d’animaux concernant ce projet. : 6 porcs par antibiotique seront suffisants Des manipulations préliminaires vont être nécessaires pour l'étude de microdialyse afin d’ajuster entre autres les débits de perfusion de sonde pour les rendements et les intervalles de collecte. Pour cela, 2 porcs supplémentaires seront nécessaires, et seront à ajouter au total des 12 porcs utilisés, ce qui nous fait un total de 14 porcs pour ce projet. sur le plan des statistiques, afin de pouvoir estimer l'aire sous la courbe (AUC) moyenne pour chaque antibiotique avec une précision de 15%, il nous faudrait 6 porcs par antibiotique.
Raffinement
Les porcs subiront une procédure sans réveil. Ils arriveront directement de leur site d’élevage au site d'expérimentation (les 2 bâtiments sont distants de moins de 5 km). Pour la procédure, les animaux seront sous anesthésie générale avec ventilation mécanique assistée et monitoring des paramètres physiologiques (température, saturation en oxygène, fréquence cardiaque…). Un traitement analgésique sera administré avant même le début de la chirurgie. Les animaux seront manipulés dans le calme et anesthésiés à leur arrivée.
Choix des espèces
Ce projet s’inscrit dans un projet plus vaste dont l’objectif est de simuler les concentrations rénales humaines obtenues chez des patients après administration de doses usuelles par des approches d’extrapolation inter-espèces utilisant la modélisation PK physiologique (PB/PK : le porc étant l’espèce présentant le plus de similitudes anatomiques avec l’humain, son utilisation apparait justifiée. Les porcs sont de race Large White. Les animaux seront âgés de 2 mois environ. A ce stade, les animaux pèsent 20 à 25 kg, ce qui facilite la manipulation et la chirurgie. La taille du rein est proche à ce stade de celui de l’humain.
Formation à l’anesthésie sur modèle porcin
- Recherche appliquée
- Maladies animales
90 cochons vont être utilisés, à trois stades de croissance, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis renvoyés à l'élevage pour être abattus en boucherie. Chaque animal subit une anesthésie complète, avec injection intramusculaire, pose d'un cathéter à l'oreille et intubation, non pour la recherche mais pour entraîner trois nouveaux personnels au geste d'anesthésie après le départ en retraite de deux agents. Le porteur reconnaît que ces manipulations, souvent réalisées par des stagiaires peu habitués aux porcs, "peuvent engendrer" stress, douleur, hématome et irritation de la trachée. Il affirme que l'entraînement sur animal mort ne suffit pas et revendique le "besoin de pratiquer sur des animaux non expérimentaux" pour maîtriser le geste sur animal vivant.
Objectifs
L’anesthésie vétérinaire est une discipline à part entière, qui constitue le cœur de métier du pôle péri-chirurgie de la plateforme concernée par ce projet. En effet, la plateforme dispose des locaux, du matériel, et du personnel compétent pour anesthésier, monitorer et assister des chirurgies, et gérer les animaux en phase de réveil et en post-intervention. Les espèces les plus communément accueuillies sont les ovins et les porcins. L’équipe de péri-chirurgie, composée d’un responsable et d’un technicien, est forte d’une expérience de plus de 30 ans, sur différentes espèces, à différents stades physiologiques, et maîtrise différents protocoles d’anesthésie (voie gazeuse, perfusion). Cependant, ces agents vont partir en retraite en juin 2023. L’arrivée de nouveaux personnels sur la plateforme pour les remplacer nécessite de les former à l’anesthésie, notamment sur le porc, une des espèces principalement représentées sur la plateforme, afin qu’ils soient totalement autonomes en 2023.
Bénéfices attendus
Le bénéfice principal attendu est d’assurer le maintien des compétences de l’équipe de la plateforme après le départ en retraite de 2 agents expérimentés en 2023, et ainsi de permettre à la plateforme de continuer ses activités dans de bonnes conditions.
Procédures
Une procédure d’anesthésie par animal, comprenant une injection par voie intramusculaire pour tous les animaux, la pose d'un cathéter veineux auriculaire pour les plus gros animaux, une intubation orotrachéale, d’une durée totale de 30 minutes environ.
Impact sur les animaux
Les manipulations et la contention, notamment par des stagiaires peu habitués à l’espèce porcine, peuvent engendrer du stress pour les animaux. L’induction de l’anesthésie par injection intramusculaire peut engendrer une douleur, et possiblement un hématome. La pose du cathéter auriculaire peut elle aussi engendrer une douleur et un hématome. L'intubation peut engendrer une irritation de la trachée.
Devenir
Tous les animaux du projet sont destinés à être commercialisés en boucherie.
Remplacement
Les stagiaires auront accès à des ressources bibliographiques et théoriques avant la phase pratique. Ils auront également assisté à plusieurs anesthésies dans le cadre d’expérimentations en amont de la formation, et pourront s’entraîner sur animal mort selon les possibilités, notamment pour l’intubation. Cependant, la mise en condition réelle est nécessaire pour appréhender les spécificités de l’animal vivant, mettre en œuvre les techniques présentées, et maîtriser le geste. De même, le test en condition réelle permet d’optimiser l’utilisation des appareils afin d‘adapter les réglages aux conditions physiologiques.
Réduction
Il y aura 3 personnes à former, 3 stades d’animaux à étudier. Les agents formateurs estiment qu’il faut pratiquer sur au moins 10 animaux pour commencer à intégrer les gestes techniques, ce qui fait 3 personnes * 3 stades * 10 animaux = 90 animaux maximum au total. Le choix de faire la formation sur le site d’élevage et non sur la plateforme se justifie par le fait que tout porc qui sort de l’élevage ne peut y retourner pour des raisons sanitaires. L’animal serait donc condammé à être euthanasié. En opérant à l’élevage sur des animaux destinés à la boucherie en respectant les délais d’attente, cela permet de ne pas mettre à mort d’animaux uniquement pour la formation.
Raffinement
La formation se tiendra sur le site d’élevage, les animaux ne subiront pas le stress lié au transport. Ils seront maintenus en groupe dans des cases collectives. Les manipulations se feront dans le calme. Lors de la phase de réveil, nous nous assurerons du bon état de santé des animaux. Le raffinement sera assuré par les bonnes pratiques lors de l’anesthésie et du réveil. Les porcs seront maintenus sous oxygène à la fin de l’anesthésie pour améliorer la qualité et la rapidité du réveil. Dès que l’animal présentera les premiers signes de déglutition ou de clignement des paupières, il sera extubé. Pré-anesthésie: les animaux seront mis à jeun 12h avant l’intervention, avec abreuvement adlibitum. Différents protocoles médicamenteux seront testés : le principe sera le même (prémédication par voie intramusculaire, puis induction par voie intramusculaire ou intraveineuse selon le poids de l'animal, relai gazeux après intubation), mais en testant des molécules différentes. Les animaux sont logés en case collective sur caillebotis, avec enrichissements (chaînes qui pendent, jeux à mâchouiller). En cas d’irritation de l’appareil respiratoire supérieur (liée à l’intubation), un anti inflammatoire non stéroïdien sera administré par voie intramusculaire.
Choix des espèces
Les modèles porcins et ovins sont les plus utilisés au sein de l’institut et également en recherche biomédicale. Notre plateforme est donc régulièrement amenée à anesthésier et intervenir chirurgicalement sur ces animaux. La formation des nouveaux agents sur les ovins peut être assurée « au fil de l’eau » lors des expérimentations déjà programmées sur la plateforme. Malheureusement il n’y a pas assez d’expérimentations sur porcins prévues d’ici le départ des 2 agents expérimentés, ce qui explique le besoin de pratiquer sur des animaux non expérimentaux. Les animaux seront utilisés à 3 stades différents, correspondants aux cas les plus rencontrés sur la plateforme : post-sevrage (15-30 kg), en croissance (60-70 kg) et adulte (plus de 100kg).