Cochons
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Chèvres : 530
Autres mammifères : 880
2 760 porcs, chèvres et autres mammifères vont être utilisés, dont 2 690 tués à l'issue, dans des procédures impliquant des niveaux de souffrance allant de léger à sévère. Les études d'efficacité passent par une épreuve virulente, l'infection délibérée par les virus des pestes porcines africaine et classique et de la peste des petits ruminants, qui peut provoquer forte hyperthermie, diarrhées hémorragiques, hématomes et morts subites. Le porteur décrit des administrations et des écouvillonnages répétés de courte durée qu'il classe comme peu invasifs, et renvoie la mise à mort à l'hébergement en animalerie confinée. Il justifie le recours à l'espèce cible par une exigence réglementaire qu'il qualifie d'"indispensable" pour constituer les dossiers d'autorisation de mise sur le marché.
Objectifs
Le projet a pour but d’évaluer l’innocuité et/ou l’immunogénicité ainsi que l’efficacité par épreuve virulente de substances d’essai contre la Peste Porcine Africaine et la Peste Porcine Classique destinées aux porcins, et des substances d’essai contre la Peste des Petits Ruminants destinées à l’espèce caprine. . Les études d’innocuité et d’efficacité sont des obligations règlementaires menées selon les exigences de la Directive Européenne 2010/63/UE, de la Pharmacopée Européenne, de différentes guidelines (dont Veterinary International Conference on Harmonization VIGH Guidance Documents, Organisation mondiale de la santé animale OIE) et d’autres exigences spécifiques à chaque pays. Elles servent à la constitution de dossier d’Autorisation de Mise sur le Marché (AMM). La connaissance des caractéristiques d’un vaccin en termes d’innocuité, d’immunogénicité et d’efficacité est nécessaire à l’évaluation du bilan risques/bénéfices avant sa mise sur le marché. La finalité des études menées au sein de ce projet est la mise au point de vaccins sûrs et d’un niveau d’efficacité satisfaisant. Les vaccins sont essentiels afin de protéger les animaux contre les maladies infectieuses, de diminuer l’usage des antibiotiques et de garantir les performances zootechniques et économiques des élevages.
Bénéfices attendus
Ces études sont avant tout menées afin de répondre aux exigences du règlement UE 2019/6, de la Pharmacopée Européenne, et de différentes autres exigences réglementaires (VICH guidelines, OIE, …), voir d’exigences spécifiques à un pays (FDA, USDA, Pharmacopée Chinoise, …), tout en restant conforme à la Directive européenne 2010/63/UE relative à la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques.La finalité des procédures décrites dans ce projet est de valider l’innocuité/immunogénicité et l’efficacité de produits immunologiques contre la Peste Porcine Classique, la Peste Porcine Africaine et la Peste des petits Ruminants, dont les effets sanitaires et économiques sont très importants. L’utilisation de vaccins permet : - de protéger l’animal en tant qu’individu, - de réduire le nombre d’animaux affectés et/ou la gravité de la maladie, ce qui augmente la protection au niveau du troupeau, - d’améliorer le contrôle de la dispersion géographique de la maladie. Si la disponibilité de produits efficaces permet la protection des animaux d’élevage, au niveau individuel et au niveau troupeau, elle débouche également sur la protection des élevages et des éleveurs, limitant ainsi les impacts sur l’économie des pays concernés.
Procédures
Pour l’administration des vaccins, l’administration de la substance d’essai est réalisée sur des animaux vigiles par différentes voies d’administration, en fonction de la règlementation en vigueur, du produit étudié, des schémas recommandés : 1 à 3 administrations sont réalisés avec 2 à 3 semaines d’intervalles. Ces administrations durent de 1 à 2 minutes maximum en incluant la contention. Pour l’administration de la souche d’épreuve (étude d’éfficacité) : les administrations s'effectuent soit sur animal vigile soit sur animal anesthésié. Ces administrations durent de 2 à 3 minutes. Une cage de contention pourra être utilisée. Pour les prélèvements, ils se font sur animaux vigiles, des cages de contentions pourront être utilisées, généralement une semaine entre deux prélèvements (peut-être réduit en fonction des besoins de l’étude (par exemple pour des débuts de cinétique) tout en respectant les volume maximal de prélèvement). - Prélèvements par écouvillonnage : ils se font sur animaux vigiles, des cages de contentions pourront être utilisées, un miminum de 24h entre deux écouvillonnages (en cas de nécessité de prélèvements très rapporchés). Ces prélèvements durent durent de 2 à 3 minutes maximum en incluant la contention.
Impact sur les animaux
Une contention, même légère, par exemple lors de manipulation d’un jeune animal pour une pesée, va souvent provoquer stress, gène, inconfort. Dans le cadre d’études nécessitant la vaccination de femelles gestantes pour valider le transfert d’immunité passive aux nouveaux nés, les animaux gestants sont logés dans des cages de mise bas qui vont permettre une protection des porcelets nouveaux nés. Les procédures décrites dans ce document vont avoir des effets directs et indirects sur les animaux. Les effets directs des procédures découlent des actes techniques réalisés sur les animaux : l’effet des manipulations nécessaires à la contention, l’administration de produits et la collecte d’échantillons sur des animaux par essence craintifs. Les effets indirects découlent des effets potentiels de l’agent pathogène administré pour l’épreuve virulente (étude d’efficacité). Les effets directs sont considérés comme peu invasifs (légers) car les manipulations (contention, administration de substances d’essai et de souche de challenge) et les prélèvements (prélèvement sanguin, écouvillonnage) sont de courte durée et parce que les procédures (à l'aide d'aiguilles, ou écouvillons ou thermomètre ou stéthoscope…) sont considérées comme peu ou pas invasives, ou douloureuses. Les animaux reprennent un comportement normal très rapidement dès la fin des manipulations, preuve d’un inconfort léger. Certaines voies d’administration plus invasives pourront être utilisé dans le cadre de certain modèle d’épreuve, les animaux seront alors systématiquement anesthésiés. Dans le cadre des études d’éfficacité par épreuve virulente, les effets indirects sur animaux seront les signes cliniques consécutifs à la mise en place de la maladie (pour les Pestes Porcines : forte hyperthermie, diarrhées hémorraghiques, hématomes/purpura, altération de l’état général (apathie, anorexie), morts subites, … pour la Peste des Petits Ruminants : alteration de l’état général / hyperthermie, ulcération sphère oro-nasale). Ces trois modèles d’épreuve nécessitent un suivi clinique adapté et des points limites spécifiques permettant d’anticiper la dégradation de l’état général des animaux.
Devenir
Les animaux utilisés dans la procédure d’évaluation d’innocuité et/ou d’immunogénicité des vaccins pourront être réutilisés dans le cas d’une vaccination avec des vaccins inactivés. L’ensemble des animaux vaccinés avec des vaccins vivants diffusibles et/ou infectés avec le virus seront euthanasiés à la fin du projet, car animaux hébergés en animaleries confinées.
Remplacement
Lorsque cela est possible, une première étape dans le projet de développement d'un médicament consiste à tester in vitro différents candidats. Ceci permet une première sélection de ces derniers, réduisant ainsi le nombre d'animaux utilisés. Un recueil d'informations est également apporté par la bibliographie lorsque cela est possible. Le recours à l'espèce cible est à l'heure actuelle une exigence réglementaire et est indispensable afin d'observer le plus fidèlement possible les effets sur les espèces concernées
Réduction
Pour les études règlementaires, le nombre d’animaux requis est souvent déterminé par les textes (pharmacopées et/ou autres textes règlementaires concernés). Lors des phases de recherche en amont des études réglementaires, les effectifs sont évalués au plus juste en fonction de la bibliographie, des guidelines, de l’historique, de la définition des objectifs. L'objectif étant de limiter le nombre d’animaux utilisés et de déterminer les effectifs de façon à empêcher les études non conclusives.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupe, dans des environnements à température, luminosité et atmosphère contrôlées. L’hébergement des animaux est également enrichi afin que les animaux puissent exprimer au mieux leur comportement naturel. La Structure chargée du Bien-Etre Animal (SBEA) garantit l’amélioration des techniques et des conditions de vie pour les animaux. Pour chaque étude, une période d’acclimatation systématique est prévue dans un but d’habituation avec l’environnement et le personnel, ce afin de limiter le stress des animaux et de stabiliser leur état physiologique (sauf cas exceptionnels subordonnés au protocole expérimental, par example animaux devant être manipulés au moment du sevrage et que l’on préfère laisser le plus possible avec leurs mères). Des points limites, spécifiques des pathologies décrites dans ce document, ainsi qu’un suivi adapté (observations quotidiennes, bi-quotidiennes) sont mis en place afin de prendre en charge les animaux le plus rapidement et efficacement possible lors du développement de pathologies entrainant une potentielle douleur chez l’animal. Ces critères sont en constante évolution afin qu’ils reflètent au mieux l’état des connaissances vétérinaires actuelles. Une gêne peut également être occasionnée en fonction de l’occurrence des administrations et/ou prélèvements. Afin de réduire cet inconfort, les opérateurs hautement qualifiés réalisent une contention adaptée de l’animal (potentiellement incluant anesthésie et /ou analgésie) et une alternance des sites d’administrations et/ou de prélèvements peut être mise en place.
Choix des espèces
L’évaluation chez l’espèce cible est une exigence règlementaire. Les espèces porcine et caprine sont les espèces cibles des substances d’essai étudiées. Pour les études porcines la pharmacopée européenne recommande l’utilisation de porcelets âgés de 6 à 10 semaines pour des essais d’efficacité immédiate. Toutefois, des épreuves peuvent être réalisées à partir de 4 semaines d’âge (screening de candidats vaccins, démonstration de la mise en place de l’immunité). A l’inverse, des épreuves tardives sur des porcs charcutiers plus âgés (jusqu’à 6 mois d’âge, âge d’abattage standard) peuvent également être réalisées notamment pour démontrer la durée d’immunité. Pour les études sur caprins, les animaux utilisés ont entre 4 et 12 mois d’âge. L’âge dépend des besoins pour les études d’efficacité, de production de souches et/ou d’études de mise au point de modèle d’épreuve qui sont à effectuer. Ces besoins dépendent de l’objectif de l’étude, du produit testé et répond à l’exigence expérimentale d’utilisation du produit mis sur le marché et des exigences des autorités.
Evaluation de la tolérance locale de composés après une injection intradermique chez le mini porc.
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
60 mini-porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, une partie étant tuée pour analyse et le reste réutilisé ou gardé en vie selon l'avis du vétérinaire. Chaque animal subit sous anesthésie jusqu'à dix injections intradermiques et dix biopsies de peau, après tonte des flancs, pour évaluer la tolérance cutanée de composés candidats médicaments. Le porteur indique que les composés testés peuvent provoquer irritations, inflammations et gonflements. Il rappelle que les dossiers réglementaires exigent au moins deux espèces dont une non-rongeur et retient le mini-porc pour la proximité de sa peau avec celle de l'humain.
Objectifs
L’objectif du projet est d’évaluer la tolérance de composés au niveau du derme de la peau. Les informations apportées permettent de modéliser le comportement de la molécule dans l’organisme, et contribuent au choix de la voie d’administration et/ou des doses pour les études réglementaires soumises aux autorités de santé pour l’enregistrement de tout nouveau médicament. Elles participent à la sélection de molécules en vue d’une future administration chez l’Homme.
Bénéfices attendus
Les études réalisées dans le cadre de ce projet ont pour but d’évaluer la réaction cutanée suite à l'injection de molécules avant le passage au stade clinique afin d’anticiper les éventuels effets indésirables. Le bénéfice attendu est une meilleure connaissance du comportement biologique des molécules testées, ce qui permettra d’adapter si besoin les conditions d’administration pour permettre d’améliorer la sécurité en vue d’une future administration chez l’Homme.
Procédures
Tonte sous anesthésie : maximum 30 minutes si les 2 flancs sont tondus Injections intradermiques sous anesthésie : maximum 1min pour une injection intra dermique de 100µl Biopsies sous anesthésie et analgésie : environ 5 sec par prélèvement Au total chaque animal recevra au maximum : 10 injections intradermique et sera soumis à 10 biopsies de peau.
Impact sur les animaux
Les tontes, les administrations intradermiques et les biopsies devant être réalisées sur un animal parfaitement immobile, les animaux seront anesthésiés afin d’éviter une contention prolongée, et de limiter au maximum leur stress et d’éviter toutes lésions/irritation après la tonte par exemple. Les prélèvements pouvant potentiellement induire une certaine douleur, une analgésie est prévue. Les composés testés pourront induire des irritations, inflammation, gonflement et feront donc l’objet d’un suivi quotidien des animaux.
Devenir
Les animaux surnuméraires ou les animaux de l’étude pourront être réutilisés dans une autre procédure expérimentale si aucun effet sévère n’est observé à la fin de l’étude, qu’ils ont recouvré leur bien-être général et après avis favorable du vétérinaire désigné. Certains animaux pourront éventuellement être replacés après accord du vétérinaire désigné. D’autres seront euthanasiés afin de prélever des tissus en vue d’analyses histologiques.
Remplacement
Un organisme entier est nécessaire pour caractériser la réaction cutanée de molécules présentant un potentiel thérapeutique, en effet aucun modèle non animal à l’heure actuelle ne peut modéliser la complexité de la réponse immunitaire locale des différentes couches de la peau.
Réduction
Les molécules évaluées auront auparavant été testées dans des tests sur des cellules en laboratoire in vitro afin de n’évaluer que des molécules présentant un potentiel thérapeutique élevé et ainsi réduire le nombre de mini porcs utilisés dans ce projet. Des groupes de 8 animaux au maximum seront utilisés pour évaluer chaque molécule (4 males et 4 femelles). Cependant 4 animaux seront préférentiellement utilisés pour chaque molécule dans le cas où les effets potentiels du produit sont indépendants du sexe de l’animal, ce qui permet d’obtenir des analyses statistiques robustes et une interprétation scientifique des données. Afin de réduire le nombre d’animaux, un effort sera porté sur la réutilisation d'un même animal, après avis favorable du vétérinaire désigné, pour tester une autre voie d’administration, une autre formulation, ou un autre candidat médicament. Dans ce cas, un délai sera respecté pour que l’animal puisse récupérer et pour garantir l’élimination de la molécule de l’organisme.
Raffinement
A l’arrivée, une période d’acclimatation d’au moins 15 jours sera appliquée afin qu’ils s’habituent à l’environnement, aux conditions d’hébergement et aux interactions avec le personnel. La première semaine, les interactions seront limitées à la présence humaine, y compris dans les box avec possibilité de contact physique (palpation des oreilles, cou, dos, pattes…) et habituation à la pesée. A partir de la semaine2, l’habituation aux situations auxquelles les animaux pourront être soumis dans l’étude pourra commencer avec l’habituation aux techniques de contention (préhension, mise en place dans le hamac, …) afin de limiter le stress des animaux pendant l’étude. Aucun geste invasif ne sera pratiqué pendant cette période. Si cela ne nuit pas à l’expérimentation, un morceau de fruit pourra être donné en récompense, et le milieu environnemental pourra être enrichi par l’apport de jouets adaptés (balles, mordillots…). De la musique peut également être présente dans les salles d’hébergement. Afin de limiter le stress, les animaux pourront être légèrement anesthésiés par anesthésie gazeuse au masque de courte durée avant les tontes, administrations et les prélèvements, à condition que cela n’interfère pas avec les objectifs de l’étude. Cette anesthésie restera de courte durée et sera réalisée en plaçant l’animal sur un tapis chauffant afin d’éviter toute hypothermie. Une analgésie est prévue pour les biopsies de peau. Afin de s’assurer du bien-être animal, les animaux seront observés quotidiennement. En particulier, ils seront observés après chaque geste technique (administration, prélèvement), afin de s’assurer de l’absence d’effet indésirable inattendu. Après les biopsies, un pansement sera appliqué sur la plaie, En cas d’altération de l’état de l’animal, la surveillance sera rapprochée et il sera soigné selon les recommandations du vétérinaire et en accord avec le directeur d’étude.
Choix des espèces
Les dossiers réglementaires nécessaires à l’enregistrement de nouveaux médicaments requièrent des données d’études sur au moins deux espèces animales mammifères dont une non-rongeur. Le mini porc est une des espèces non-rongeur qui peut être utilisée. En particulier, le mini porc est souvent utilisé pour les études concernant les réactions cutanées en raison des similarités physiologiques et morphologiques avec la peau humaine, décrites dans la littérature. Les mini porcs utilisés sont âgés au minimum de 6 semaines à réception (animaux sevrés) et au maximum de 12 mois. D’une manière générale, le poids est un facteur déterminant pour la quantité de médicament administré à l’animal (souvent en faible quantité à ce stade de développement) mais également en termes de manipulation de l’animal. Aussi l’âge maximal est fixé à 12 mois pour limiter les difficultés de contention qui peuvent être préjudiciables au bien-être animal. Les animaux seront préférentiellement utilisés à partir de 9 semaines. En effet, c’est à cet âge que l’épaisseur des différentes couches de la peau se rapproche de celle de l’Homme adulte.
Evaluation du mélange Glubran®2/visipaque 320 sur modèle porcin lors d’embolisations artérielles rénales
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles cardiaques
6 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie générale, les animaux étant tués avant tout réveil. Ils subissent une obstruction des artères des reins sous imagerie, puis leurs reins sont prélevés pour analyse. Le porteur teste le remplacement d'un agent de contraste par un autre, en présentant le coût croissant du produit actuel comme le problème "majeur" à résoudre. Il justifie le choix du cochon par la ressemblance de ses reins avec ceux de l'humain, et écarte le recours à un simulateur au nom des conditions réelles de flux sanguin.
Objectifs
L'embolisation est une intervention thérapeutique mini-invasive consistant à obstruer une artère ou une veine. Elle permet d'empêcher le dysfonctionnement d'un vaisseau sanguin ou la prolifération d'une pathologie. Les indications de l’embolisation sont nombreuses et variées selon les pathologies et les vaisseaux à emboliser ( stopper une hémorragie ; traiter des lésions de vaisseaux sanguins ; traiter des tumeurs, et notamment des reins ou du foie) . Un des agents couramment utilisé pour l’embolisation est la Colle Chirurgicale Glubran®2 en mélange avec une huile iodée (Lipiodol) pour la visualisation sous rayons X. L'objectif du projet est d'évaluer le remplacement du Lipiodol par un autre agent de contraste lors d’embolisation artérielles rénales sur modèle porcin, et d’étudier son comportement rhéologique endovasculaire, en termes de pénétration et d’occlusion. L'objectif in fine est d’offrir aux praticiens et aux malades le traitement le plus adapté.
Bénéfices attendus
Le bénéfice de ce projet sera de proposer une alternative à l'utilisation du Lipiodol lors des embolisations chimiques au Glubran®2. En effet, le problème majeur du lipiodol est son cout croissant, qui freine aujourd'hui son utilisation. Des alternatives permettraient également d'apporter des solutions pour les patients pour lequel le lipiodol est contre-indiqué. Cela permetta d’offrir aux praticiens et aux malades le traitement le plus adapté .
Procédures
La veille du traitement, les animaux seront mis à jeun pour la nuit. Le jour du traitement, les animaux seront placés sous anesthésie générale et subiront une procédure chirurgicale mini-invasive d'une durée d'environ 30 minutes. (L'embolisation sera réalisée sous contrôle angiographique et l'accès aux artères rénales sera réalisé par navigation endovasculaire, après mise en place de guide et cathéter dans l'artère fémorale droite.) Les animaux ne seront pas réveillés à la fin de la procédure et les reins seront prélevés pour être analysés.
Impact sur les animaux
La procédure se fait sous anesthésie générale et aucune nuisance ou effet indésirable n’est attendu au cours de ce projet. Les nuisances ou effets indésirables pourraient être : douleurs et stress lors de l'induction de l'anesthésie par administration IM, saignements lors de l'introduction des guides et cathéters dans l'artère fémorale, qui pourront être stoppées par application d'un point de compression ou d'une suture si besoin.
Devenir
Les 6 porcs du projet seront mis à mort à la fin de la procédure afin de prélever leurs reins pour les analyser (micro CT et analyse histologique).
Remplacement
Pour cette étude, il est nécessaire de travailler en conditions réelles de flux artériel ce qui est actuellement impossible à reproduire sur simulateur ou in vitro.
Réduction
Le nombre minimum de répétitions pour s’assurer de la reproductibilité est de 3 par mixture, et il y a 4 mixtures à évaluer. 12 reins sont donc nécessaires. Afin de réduire le nombre d'animaux, les deux reins seront traités, et 6 porcs seront donc nécessaires.
Raffinement
Les porcs arriveront sur place au minimum 7 jours avant la procédure pour leur permettre de s’habituer aux lieux et ainsi diminuer leur stress. Ils seront logés par groupes sociaux afin de respecter leur comportement grégaire, dans un box sur litière de paille ou de copeaux de bois agrémenté de jouets. En cas de température inférieure à 10 degrés dans l’animalerie, un système de chauffage individuel sera activé. Lors de la semaine d'acclimatation, le personnel animalier observera deux fois par jour le comportement des animaux afin de repérer d’éventuels signes de mal-être ou de souffrance. Ces signes inhabituels seront immédiatement signalés au responsable de l’expérimentation. Les animaux qui présenteraient des signes de mal-être ou de souffrance seront soignés et si jugé nécessaire par le vétérinaire traitant retirés de l’essai. La procédure se déroulera sous anesthésie générale (AG).
Choix des espèces
Le modèle choisi est le porc, car la taille, l'anatomie et la physiologie de ses organes ( reins) sont comparables à celles de l'homme. De plus, le calibre du réseau vasculaire ainsi que la cascade de la coagulation porcine sont comparables à l’homme. Les animaux auront entre 3 et 5 mois (environ 60 kg) pour avoir une taille d’organes (reins) comparable à ceux des humains.
Enseignement du prélèvement pulmonaire et de la perfusion ex vivo des poumons dans le modèle porcin.
- Enseignement supérieur
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
200 cochons vont être utilisés, opérés sous anesthésie profonde et tués sans reprise de conscience, dans des procédures menées sans réveil. Chaque animal subit une intervention chirurgicale de moins d'une heure puis une mise à mort par exsanguination, non pour produire des connaissances mais pour enseigner à des étudiants et à des chirurgiens le prélèvement des poumons, y compris "à cœur battant". Les poumons sont ensuite prélevés pour des exercices de perfusion. Le porteur affirme que les simulateurs et films pédagogiques ne peuvent remplacer l'animal vivant pour reproduire les contraintes de l'ouverture du thorax.
Objectifs
L’objectif du projet est d’enseigner aux étudiants en médecine de troisième cycle, les techniques chirurgicales qui permettent le prélèvement des poumons chez le porc en deux situations : a)Sous analgésie et anesthésie profonde, ainsi qu’en présence de la circulation sanguine (« à cœur battant »), modélisant le prélèvement réalisé chez le donneur en mort cérébrale et donc ayant encore le cœur battant. b)Après anesthésie et euthanasie modélisant le prélèvement pulmonaire chez le donneur après arrêt cardiaque (nouveau vivier de donneurs autorisé en France depuis 2014). Les poumons serviront par la suite à la mise en place de la perfusion pulmonaire ex vivo a but pédagogique : pour les étudiants en médecine de troisième cycle et pour les chirurgiens thoraciques du monde entier formés à la transplantation pulmonaire lors de séminaires de formations.
Bénéfices attendus
Le porc est le modèle le plus pertinent pour la transplantation pulmonaire humaine en raison des similitudes anatomiques, physiologiques et immunologiques avec l’humain. Le nombre de transplantations pulmonaires a augmenté ces dernières années dans le monde. La pénurie d’organes pour la transplantation pulmonaire est due à la pénurie de donneurs et aux faibles taux de possibilité d’utilisation des poumons donneurs. Le modèle porcin permet la mise au point des méthodes de récupération de poumons qui ne sont pas éligibles à la transplantation, telles que la perfusion pulmonaire ex-vivo. On reproduit ainsi dans le modèle porcin les conditions pathologiques responsables de l’exclusion de ces poumons chez l’humain qui pourraient être utilisés pour la transplantation pulmonaire. C’est le cas des organes récupérés chez certain donneurs lors du décès prononcé après une limitation des thérapeutique active. Ces poumons sont considérés comme étant à risque élevé de dysfonction post-transplantation pour cause d’absence de vascularisation durant une période prolongée à température ambiante. La perfusion pulmonaire ex-vivo utilisée en routine clinique a montré que la méthode était sure et reproductible pour une optimisation de la fonction pulmonaire de greffons dont toutes les caractéristiques ne sont pas optimales. Les bénéfices attendus du projet sont les suivants : - La formation et l‘enseignement des étudiants en médecine de troisième cycle aux techniques chirurgicales permettant la récupération d’organes chez les patients donneurs. - La formation des chirurgiens thoraciques des équipes de transplantation pulmonaire du monde entier à la mise en place de circuits perfusion pulmonaire ex-vivo. - Amélioration des méthodes ex vivo pour la récupération d’organes donneurs pour la transplantation - La caractérisation des cellules immunitaires colonisant les poumons à l’état basal.
Procédures
Les animaux subissent une unique intervention chirurgicale sous analgésie et anesthésie profonde d’une durée courte inférieure à 1 heure et ils sont euthanasiés par exsanguination. : Les animaux sont euthanasiés après anesthésie générale courte inférieure à 1 heure.
Impact sur les animaux
Douleur : adaptation de la prise en charge en fonction des modifications des paramètres physiologique. Trouble du rythme cardiaque au moment de l’induction anesthésique et de la sternotomie dans la procédure 1. Hémorragie lors la dissection du médiastin. Hyperthermie maligne au moment de l’induction anesthésique. L’intégralité des gestes expérimentaux seront faits sous anesthésie profonde sans réveil avant une euthanasie finale, réduisant les nuisances au stress des animaux lors de leur préparation.
Devenir
Les animaux seront mis à mort pour prélever les poumons.
Remplacement
Des alternatives pour l’apprentissage de la chirurgie existent : des films pédagogiques, des modèles inertes mimant des organes ou des organismes entiers ou encore des logiciels de simulation sur ordinateur. Ces alternatives sont utilisées en amont de ces séances d’apprentissage sur l’animal vivant mais ne peuvent pas les remplacer. Pour le cas particulier de la chirurgie thoracique, il y a besoin d’un organisme vivant mimant les contraintes mécaniques et physiologiques lors de l’ouverture de la paroi thoracique : la résistance des plans osseux, la fragilité des vaisseaux, les contraintes liées aux mouvements des poumons sous ventilation assistée
Réduction
Les poumons prélevés lors de ces séances d’apprentissage seront utilisés pour améliorer les méthodes de perfusion pulmonaire ex-vivo ou bien pour la caractérisation des cellules pulmonaires à l’état basal, en absence du stress oxydatif. Ces approches permettent de réduire le nombre d’animaux en combinant les séances d’enseignement avec l’utilisation des organes prélevés pour les deux thématiques mentionnées.
Raffinement
Les animaux arrivent dans la structure d’hébergement de transition du fournisseur après transport spécialisé. Ils restent dans cette structure durant au moins 7 jours, ce qui leurs permet de s’acclimater à leur nouvel environnement et avec une surveillance régulière du personnel. Ils sont nourris deux fois par jour et bénéficient d’un enrichissement du milieu par des chaines et des jouets. Ils seront transportés en cages de transport avec litière de copeaux afin de limiter leur stress lors du transfert au sein de la plateforme chirurgicale.
Choix des espèces
Le porc est le modèle le plus pertinent pour la transplantation pulmonaire humaine en raison de similitudes anatomiques, physiologiques et immunologiques avec l’humain. Animaux jeunes d’environ 100 jours d’âge dont les poumons ont une taille la plus proche possible de celle des poumons humains adultes.
Nouvelle procédure d’anesthésie : mise en place et formation du personnel utilisateur chez le porc.
- Enseignement supérieur
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
3 porcs vont être utilisés dans une procédure impliquant un niveau de souffrance modéré, puis réutilisés. Chaque animal est placé sous anesthésie générale profonde pendant deux heures, non pour produire des connaissances mais pour tester une nouvelle technique d'anesthésie et y former le personnel. Le porteur présente ce projet comme un raffinement destiné à améliorer le "bien-être" des animaux non-humains et la récupération après opération. Il décrit le porc comme un sujet "indispensable" de ses expérimentations, dont le personnel doit maîtriser les spécificités.
Objectifs
L’objectif premier est l’amélioration du bien-être animal en raffinant la procédure d’anesthésie utilisée dans le cadre de la chirurgie expérimentale. Celui-ci intègre l’utilisation de molécules halogénées plus récentes, avec moins d’effets secondaires en particulier au moment du réveil. L’objectif second s’intègre dans la formation continue et du maintien des compétences des personnels utilisateurs dans le cadre de la mise en place de cette nouvelle procédure. Ceci constituant des éléments indispensables et réglementaires dans le cadre européen et français de la recherche animale (directive européenne 2010/63/UE).
Bénéfices attendus
La finalité de ce projet est l’amélioration du bien-être animal et du respect de la règle des 3R en particulier sur le raffinement des procédures d’anesthésie profonde. Celui-ci a pour but de permettre un réveil plus rapide et une meilleure récupération post-opératoire des animaux.
Procédures
Procédure unique sous anesthésie générale profonde-Durée maximale 2 heures
Impact sur les animaux
Procédure sous anesthésie générale longue de 2h pouvant causer un stress
Devenir
Cette procédure expérimentale est classée en classe modérée permettant une potentielle réutilisation des animaux.
Remplacement
Préalablement à la mise en pratique des acquis sur modèle porcin, une session de mise à jour des connaissances théoriques en anesthésie et de formation au nouveau matériel anesthésique sera réalisée pour l’ensemble du personnel.
Réduction
Le nombre maximum estimé d’animaux nécessaire à cette mise en place et cet enseignement est de 3. De façon à réduire au maximum le nombre d’animaux nécessaires, une mise en pratique anesthésique sera suivie par plusieurs membres du personnel. En l’absence d’événement anesthésique secondaire au cours de la procédure et cas d’une acquisition des compétences par l’ensemble du personnel, l’ensemble des animaux ne seront pas inclus.
Raffinement
Ce nouveau protocole d’anesthésie constitue un raffinement et une amélioration du bien-être des animaux puisqu’il permet un réveil plus rapide et améliore ainsi la récupération post-opératoire de l’animal quelque soit la procédure chirurgicale réalisée et sa durée. Une table chauffante est utilisée lors de l’anesthésie générale. La fréquence d'observation des animaux est doublée au réveil, passant de 3 à 6 fois par jours, et consiste en des examens cliniques de l’animal vigile, permettant une prise en charge individuelle et adaptée. Les animaux seront hébergés avant protocole expérimental en groupe en box (par 1, 2 ou 3 par boxes, au sein d’une même pièce), de façon à préserver leur de mode vie en communauté. Au cours du protocole expérimental les individus traités seront hébergés en box séparés, mais au sein d'une même pièce permettant la communication entre congénères. Un enrichissement alimentaire (fruits et/ou légumes) est apporté quotidiennement, un enrichissement par jeux (différentes activités) est apporté en rotation dans les boxes selon un programme hebdomadaire.
Choix des espèces
Notre laboratoire travaille sur le grand animal dont le porc. Il nous semble donc indispensable de pouvoir adapter cette nouvelle procédure à cette espèce et proposer sa formation au personnel pour appréhender les spécificités de l'espèce et améliorer leur bien-être.. Porcs : Jeune adultes, 6-8 mois, 80Kg. Principaux sujets utilisés dans nos expérimentations.
Evaluation d’un adhésif chirurgical sur l’aérostase sur modèle porcin
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles respiratoires
6 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit une thoracotomie et une résection d'une partie du poumon sous anesthésie, avec pose d'un drain, l'intervention durant une à trois heures, pour évaluer une colle chirurgicale censée réduire les fuites d'air après opération. Le porteur mentionne des risques de troubles du rythme respiratoire, d'hémorragie et de douleurs, et une mise à mort au septième jour pour examiner les poumons. Il qualifie les enjeux médico-économiques de "majeurs" et présente le porc comme un "modèle de référence" pour la chirurgie pulmonaire, irremplaçable in vitro.
Objectifs
Le cancer du poumon représente le cancer le plus meurtrier au monde avec 1,8 millions de décès en 2020. Le traitement indiqué pour cette pathologie est la résection du poumon. Toutefois celle-ci provoque des fuites d’air (aérostase) pulmonaires de manière systématique le long de la ligne de suture réalisée aujourd’hui par des agrafes. Un drain thoracique est ainsi systématiquement posé afin de prévenir d’un pneumothorax, nécessitant une hospitalisation en soins chirurgicaux intensifs d’une durée moyenne de 5 jours. Aussi, la prévention ou l'élimination des fuites d'air permettrait de limiter les complications post-opératoires, et par conséquent une décharge hospitalière plus rapide Un collage efficace permettrait de réaliser une étanchéification de la ligne d’agrafe (aérostase), et diminuer ainsi la durée du drainage thoracique. Des colles chirurgicales existent sur le marché mais leur efficacité pour cette application est controversé et les études. L’objectif de ce projet est d’évaluer une nouvelle colle permettant d’apporter un collage efficace de la ligne d’agrafe, afin de réaliser une aérostase de qualité, et ainsi diminuer les risques post-opératoires, la durée du drainage thoracique, et donc le temps d’hospitalisation.
Bénéfices attendus
Les résections pulmonaires en chirurgie thoracique entraînent des fuites aériennes inévitables qui se développent dans les zones de dissection ou le long de lignes de suture par agrafage. Lorsque ces fuites durent plus de 7 jours (FAP), elles sont liées à une morbidité et mortalité accrue des patients, et nécessitent d’autres interventions. Les enjeux médico-économiques liés à ce projet sont donc majeurs. Les bénéfices attendus sont l’amélioration de la qualité de vie du patient, la réduction du temps d’hospitalisation, la réduction drastique des coûts des soins.
Procédures
Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale sous anesthésie générale, et sous antalgiques afin de réaliser une résection pulmonaire par thoracotmie. Un drain sera posé sur la plaie afin de prévenir les fuites d'air par la ligne de suture. L'intervention chirurgiale dure entre 1 et 3 heures. En post opératoire, les animaux seront maintenus en espace restreint tant que le drain sera en place afin de limiter les risques d'arrrachage du drain par l'animal. Les traitements médicamenteux permettront de réduire les risques de douleur, d'infetion et d'inflammation.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables sont : En per opératoire : La procédure opératoire se déroule entièrement sous anesthésie générale. • trouble du rythme respiratoire : celui-ci sera contrôlé tout au long de l’intervention et des antiarythmiques seront administrés si besoin • hémorragie, contrôlable par les moyens chirurgicaux disponibles (ligature chirurgicale, compression) ou incontrôlable par rupture d’un vaisseaux cervicales type carotide ou jugulaire. • Douleurs : Celles-ci seront maitrisées par administration préalable d’antalgiques locaux ou généraux • Toutes lésions accidentelles des tissus mous du site opératoire durant la chirurgie • En post opératoire : • Douleurs : Celles-ci seront soulagées par administration préalable d’antalgiques et d’anti-inflammatoire • Infections (pneumopathies, par administration quotidienne d’antibiotique pendant les 7 jours de la procédure. • Embolie pulmonaire, prévenue par administration d’anti-coagulant durant les 3 premiers jours post-opératoire • Stress lié à la restriction des mouvements en cage : nous habituerons préalablement les animaux à cet hébergement pendant la phase d’acclimatation. Ces troubles seront évalués lors du suivi quotidien des animaux, par l’observation du comportement, et les mesures des paramètres suivant : température, fréquence cardiaque, fréquence respiratoire, saturation pulsée en oxygène (SpO2) et radio-thoracique.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin du projet afin de récupérer les poumons et regarder macroscopiquement la qualité de la suture pulmonaire à J7.
Remplacement
Le modèle animal assure une expérimentation irréalisable chez l’homme. Notre projet vise à démontrer le potentiel d’une nouvelle colle permettant d’ apporter un collage efficace afin de réaliser une aérostase de qualité lors des sutures pulmonaires . Sa réalisation nécessite un environnement tissulaire, et fonctionnel complexe en conditions réelles de flux (sanguins et respiratoire), impossible à reproduire sur simulateur ou in vitro.ne pouvant être approché par des modèles numériques ou in vitro. Le choix d’un modèle animal possédant une anatomie et une physiologie proche de l’homme est essentiel.
Réduction
Cette étude est une étude préliminaire pour valider la faisabilité du modèle et du traitement, afin de dérisquer une étude future d’efficacité et de sécurité sur un plus grand nombre d’animaux. Cette étude préliminaire sera réalisée de façon séquentielle afin d’adapter si nécessaire certains gestes lors de la chirurgie ou du suivi. Le premier animal permettra d’évaluer le protocole sur un seul poumon traité, et les animaux suivant permettront d’évaluer la faisabilité de traiter les deux poumons simultanément, afin de réduire dans l’étude future le nombre d’animaux.
Raffinement
Les porcs arriveront sur place 7 jours minimum avant la procédure pour leur permettre de s’habituer aux lieux et aux manipulations (cage, pansement), et ainsi diminuer leur stress. Ils seront logés dans un box sur litière de paille (permettant d’exprimer leur comportement de fouissement) agrémenté de jouets. Avant la chirurgie, ils seront logés en groupe (sauf pendant les moments d’habituations aux pansements/drains/cage). Après la chirurgie ils seront logés seuls dans des espaces restreints (cages) tant que les fuites pulmonaires persisteront (attendu entre 3 et 5 jours, 7 jours maximum) afin de limiter les risques d’arrachage du drain ou des cathéters, puis à nouveau dans un box après retrait des drains. Des jeux seront également placés dans la cage. Un contact visuel et auditif sera maintenu entre les animaux tout au long des périodes d’isolement. Les animaux seront alimentés avec l’aliment de leur élevage d’origine afin de diminuer leur stress. La chirurgie se déroulera sous anesthésie générale (AG) et sous antalgiques. Pendant toute la durée de l'anesthésie, l'animal sera placé sur une couverture chauffante. Pendant les 7 jours post chirurgicaux, les animaux seront maintenus sous analgésie, sous anti-inflamatoire, et sous antibiotique pour limiter tout risque de douleur ou d’infection. Les animaux seront observés plusieurs fois par jour (au minimum deux fois par jour lorsqu’ils seront en box, et 4 fois par jour lorqu’ils seront en cage). Tous signes de mal-être ou de souffrance inhabituels seront immédiatement signalés au responsable de l’expérimentation. Les animaux qui présenteraient des signes de mal-être ou de souffrance seront soignés et si jugé nécessaire par le vétérinaire traitant retirés de l’essai.
Choix des espèces
La taille et la physiologie du système pulmonaire du porc sont assez proches de celui de l'homme. De plus, c’est un des modèles de référence pour les travaux chirurgicaux sur les poumons car les techniques générales de chirurgie pulmonaire peuvent être translatées. Les animaux auront un poids d’environ 40 kg et ils auront entre 2.5 mois et 4 mois.
Taux de résorption après implantation in vivo d’un implant biologique pour la reconstruction des tissus mous
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
20 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie abdominale d'environ une heure pour l'implantation de deux prothèses, gardées en place deux, quatre ou treize semaines, avant une mise à mort permettant de prélever les implants et des organes. Le projet évalue un dispositif médical de réparation des hernies, en testant la résorption et la résistance mécanique des prothèses. Le porteur affirme que le modèle animal est "indispensable" car ces prélèvements ne sont pas réalisables chez l'humain.
Objectifs
Les hernies abdominales et les éventrations restent compliquées à réparer actuellement même pour les chirurgiens les plus expérimentés. La mise au point d’implants abdominaux destinés à améliorer la prise en charge et la réparation de ces plaies est ainsi primordial. L’objectif de cette étude est d’évaluer in vivo plusieurs paramètres suite à l’implantation d’un dispositif, dont le taux de résorption du dispositif et la résistance mécanique. L'objectif du projet est l’obtention des dispositifs médicaux d'essai après une durée d’implantation in vivo (2, 4 et 13 semaines respectivement). Ces échantillons sont nécessaires pour permettre, par des analyses ex-vivo ultérieures, une étude du taux de résorption du dispositif et une analyse de la résistance mécanique. Le critère de jugement principal est l’obtention des dispositifs (avec débors) après une période d’implantation de 2, 4 et 13 semaines chez le porc. Les autres objectifs seront : - D’évaluer les effets locaux induits par l'implantation du dispositif médical pendant 2 semaines, 4 semaines et 13 semaines, - La colonisation des tissus du dispositif médical à l’issue de 2 semaines, 4 semaines et 13 semaines d’implantation (examen visuel)
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont l’évaluation in vivo de la colonisation de la prothèse en fonction du temps. De plus, grâce aux échantillons prélevés à l’issue de l’étude, une analyse de la résistance de la prothèse en situation in vivo et l’évaluation microscopique de l’adhésion de la prothèse par examen histologique pourront être réalisés.
Procédures
Les animaux subiront une chirurgie abdominale pour l’implantation des deux prothèses d’essai d’une durée d’1 h environ, sous anesthésie générale. D’éventuels prélèvements sanguins pourront être effectués en cas de besoin pour compléter l’examen clinique vétérinaire, afin de vérifier les paramètres biologiques qui seront le témoin d’une éventuelle inflammation ou infection de prothèse par exemple. Un traitement analgésique pourra être administré en cas de besoin en fonction des suites opératoires et de l’examen clinique. La durée des actes de prélèvement et d’injection est limitée à quelques minutes.
Impact sur les animaux
Des nuisances au niveau de la cicatrice sont attendus avec des risques d’infection, d’ouverture de la cicatrice, gêne à la marche etc qui seront particulièrement surveillés.
Devenir
Les animaux seront mis à mort en fin de procédure pour le prélèvement des deux prothèses de test et d’éventuels autres prélèvement d’organes, qui ne seraient pas compatibles avec leur réveil.
Remplacement
Toutes les analyses qui ont pu être réalisées in vitro ont été faites. Des données complémentaires sur la résistance nécessitent l’obtention de prélèvements de l’implant intégré et des prélèvements biologiques éventuels, ce qui n’est pas réalisable chez l’Homme. Le modèle animal est donc ici indispensable pour pouvoir effectuer ces tests dans des conditions les plus proches de chez l’Homme.
Réduction
Le nombre d’animaux dans cette étude est limité au minimum nécessaire pour obtenir un nombre suffisant d’échantillons permettant d’obtenir des résultats statistiquement significatifs, et ce, sur 3 temps d’étude optimaux pour les résultats escomptés. Deux prothèses seront implantées par animal, ce qui limite d’autant le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans une structure agréée pour l’expérimentation animale, dans des conditions maîtrisées (température, ventilation, éclairage). Ils sont suivis quotidiennement et biquotidiennement dans les premiers jours post-opération. Leur environnement est enrichi par la présence de ballons et d’autres objets permettant de maintenir des comportements normaux. Au cours des procédures, les animaux sont anesthésiés et l’anesthésie est suivie et ajustée par un personnel qualifié. Une analgésie post-opératoire sera mise en place au besoin. En post-opératoire et pour la suite de la manipulation, une grille de cotation évaluera différents paramètres pour identifier des signes de mal-être ou de souffrance de l’animal. L’examen clinique comprendra par ailleurs une surveillance de la tension abdominale, de l’état de la plaie (infection, tenue des sutures) et de la température de l’animal. Si ces signes venaient à apparaître, une analgésie post-opératoire serait mise en place avec un suivi renforcé, conformément à la grille de score et suite à l’examen clinique vétérinaire. Si cette gestion venait à être insuffisante ou inefficace, ou si une complication ne pouvait être gérée, la manipulation sera arrêtée, et l’animal serait mis à mort pour éviter toute douleur inutile.
Choix des espèces
Le modèle porc est le modèle utilisé car il est particulièrement adapté à l’implantation sur des durées longues. De par son anatomie proche de l’homme, le modèle porc se prête à l’implantation preperitonéale (rétromusculaire ou intrapéritonéale) de dispositifs de tailles suffisantes afin de permettre des observations histologiques et mécaniques. Enfin, le modèle porc est un modèle usuellement choisi sur ce type de dispositifs de renforts de paroi de sorte que les résultats obtenus permettront une comparaison des résultats. Les animaux utilisés sont des jeunes de 2 à 4 mois (25-30 kg) car la taille des animaux est compatible avec celle des prothèses implantées.
Impact de l’utilisation d’un probiotique sur le microbiote intestinal et la lutte contre Salmonella chez le porc
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système gastrointestinal
- Système immunitaire
40 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent par voie orale un probiotique puis une inoculation de Salmonella, avec prises de sang à la jugulaire et prélèvements de fèces répétés, pour tester une réduction du portage de la bactérie dans la filière porcine. Le porteur indique une légère hyperthermie et une modification des fèces après inoculation, sans autre effet attendu. Il affirme qu'en l'absence de modèle in vitro il est "indispensable" de comprendre le rôle de la flore intestinale du porc, et présente l'objectif comme une réponse aux "attentes de la filière porcine".
Objectifs
La salmonellose représente la deuxième cause d’infection humaine d’origine alimentaire en Europe. Cette infection est une zoonose (maladie pouvant être transmise de l’animal à l’homme et inversement) qui peut être transmise à l’Homme tout au long de la chaine alimentaire, mais plus généralement par le biais d'aliments d'origine animale contaminés. Parmi les viandes, celle de porc a été identifiée comme l’une des principales sources des cas humains de salmonellose. Le porc héberge cette bactérie dans son tractus digestif de manière asymptomatique. L’objectif principal de ce projet est de réduire le portage de Salmonella, pathogène prévalent dans la filière porcine, par l’ajout d’un probiotique, Bacteroides fragilis. Au cours d’un précédent travail, il a été démontré in vitro que Bacteroides fragilis était capable de réduire le passage de la barrière cellulaire par des Salmonella de différentes formules antigéniques. Cet essai in vivo sur porcs permettra de valider les effets bénéfiques obtenus in vitro, en vérifiant en conditions expérimentales contrôlées l’effet inhibiteur de ce Bacteroides fragilis sur le passage trans-intestinal de Salmonella. La réduction du portage de Salmonella et de sa diffusion chez l’animal sera mesurée au niveau intestinal, sanguin et immunitaire. L’impact de B. fragilis sur le microbiote digestif en présence et en absence de Salmonella sera également considéré. Développer une stratégie de lutte efficace pour limiter la colonisation des animaux par Salmonella dès l’élevage permettra de réduire l’usage des antibiotiques et la charge qui arriverait sur la chaine alimentaire, et ainsi répondre aux attentes des consommateurs et des acteurs de la filière porcine.
Bénéfices attendus
Dans la première partie du projet, des effets bénéfiques du probiotique Bacteroides fragilis sur la colonisation de Salmonella ont été observés in vitro . L’essai in vivo nous permettra de vérifier ces effets de réduction de la colonisation par Salmonella. Ces données sont nécessaires pour l’acquisition de connaissances, et pour le développement d’une stratégie de lutte efficace pour limiter la colonisation des animaux par Salmonella dès l’élevage. Cela permettrait de limiter à terme, l’usage d’antibiotiques en cas de salmonelloses animales, de réduire la charge bactérienne qui arriverait sur la chaine alimentaire, et ainsi répondre aux attentes des professionnels de la production porcine. Par ailleurs, cette étude nous permettra de vérifier que les résultats obtenus in vitro sont transposables in vivo dans l'objectif de réduire le recours à l’expérimentation animale lors de futures études.
Procédures
- Administration par voie orale de Bacteroides fragilis à 8 temps donnés (J-4, J0, J1, J3, J7, J10, J14, J17) - Inoculation par voie orale de Salmonella ou d’une solution placebo à 1 temps donné (J0). - Prise de sang (10mL) au niveau de la veine jugulaire à 7 temps donnés (J-7, J-3, J1, J3, J7, J10, J14, J17, J21). - Prélèvement de fèces sur animaux vigiles lors de défécation naturelle à 8 temps donnés (J-7, J-3, J1, J2, J3, J7, J10, J14, J17).
Impact sur les animaux
Chez le porc, Salmonella est susceptible d’induire une légère hyperthermie dans les deux jours suivant l’inoculation. C’est pourquoi un suivi de la température rectale sera réalisé quotidiennement. De même, une modification de la texture des fèces peut être attendu. Pour surveiller ce paramètre, un scoring des fèces (échelle de 0 à 5) sera réalisé quotidiennement. B. fragilis, non toxigène, est considéré comme un probiotique prometteur de nouvelle génération en raison de ses capacités à atténuer l’inflammation. Il n’est donc pas attendu d’effet indésirable du au probiotique tout au long de cet essai.
Devenir
Des prélèvements d’organes et de différents contenus et tissus intestinaux sont nécessaires pour évaluer la diffusion de salmonella et l’impact du probiotique. Ces prélèvements nécessitent la mise à mort des animaux. C’est pourquoi tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure expérimentale.
Remplacement
Le porc représente l’une des sources majeures de salmonellose pour l’homme. Afin de pouvoir identifier des moyens de lutter au mieux contre cette zoonose, il est indispensable de comprendre le rôle de la flore commensale dans le développement de Salmonella dans le système digestif du porc et sa capacité à passer dans d’autres tissus/organes. Dans ce contexte, et en en l’absence de modèle in vitro ou in silico intégré, permettant de mimer l’interaction de la flore commensale porcine avec Salmonella, seul le modèle in vivo permet aujourd’hui de travailler sur un tel niveau global. C’est pourquoi il convient de réaliser cette étude sur cette espèce cible.
Réduction
L’étude est réduite au nombre minimum de lots nécessaires, un lot témoin négatif, un lot témoin « probiotique », un lot témoin « Salmonella » et le lot ou le probiotique et Salmonella seront administrés. Pour chaque lot, un effectif de 10 animaux sera utilisé (2 parcs de 5 animaux dans une même animalerie). Cet effectif de 10 sera suffisant pour reproduire les effets et effectuer des analyses de variance les plus robustes possibles Les tests statistiques utilisés seront, pour une distribution normale, les tests ANOVA et pour une distribution ne suivant pas la loi normale, les tests de Kruskall-Wallis.
Raffinement
L’inoculation de Salmonella et du probiotique sera réalisée à la pipette par voie orale par le personnel expérimenté qui apportera la même attention à chaque inoculation de sorte à éviter/limiter les inconforts au moment de l’administration. Dans nos précédentes expériences, suite à l’inoculation de porcs avec la souche de Salmonella, seule de légères hypertermies dans les 24h après l’inoculation ainsi qu’une modification de la texture des fèces 48h après l’inoculation ont pu être obervées chez certains animaux. Pour surveiller ces paramètres, il est donc prévu un suivi quotidien de la température rectale ainsi qu’un scoring des fèces (échelle de 0 à 5). Dans l’ensemble de notre essai, nous confirmerons l’état de santé des animaux dans nos conditions expérimentales. Pour cela un relevé de symptômes et de manifestations cliniques visuelles sera réalisé quotidiennement. Dans l’ensemble de notre essai, nous confirmerons l’état de santé et de bien-être des animaux dans nos conditions expérimentales comme indiqué au point 5.6.2. Enfin les prises de sang seront réalisées de sorte à prélever 10 mL de sang total au niveau de la veine jugulaire. Ce qui correspond à un prélèvement inférieur à 1% du volume sanguin (soit en moyenne 19mL). Ces prises de sang seront exclusivement réalisées par le personnel expérimenté de sorte à rendre le geste rapide et le plus confortable possible pour les animaux.
Choix des espèces
Le porc représente l’une des sources majeures de salmonellose pour l’homme. Afin de pouvoir identifier des moyens de lutter au mieux contre cette zoonose, il est indispensable de mieux comprendre le rôle de la flore commensale dans le développement de Salmonella dans le système digestif du porc et sa capacité à passer dans d’autres tissus/organes. Le but final étant de trouver des moyens pour réduire le portage des salmonelles par les porcs, tout en réduisant l’utilisation des antibiotiques et ainsi, de protéger la santé humaine, tout en répondant aux attentes de la filière porcine. Les porcs seront sevrés et mis en lot à partir de 4 semaines. A la fin de la 6ème semaine, les lots 2 et 3 recevront le probiotique. L’inoculation des animaux par Salmonella interviendra 4 jours après pour les lots 3 et 4, à 7 semaines d’âge. A cet âge les porcs ont atteint une maturité intestinale avec une flore stable et un système immunitaire performant. Ces conditions permettront donc d’étudier de manière optimale la modulation du microbiote et l’implantation de Salmonella en présence ou non du probiotique. Le probiotique continuera d’être administré deux fois par semaine durant 3 semaines.
Biotrauma rénal chez le porc : impact de la ventilation mécanique sur l’inflammation, la perfusion et l’oxygénation régionale rénale à l’aide de l’imagerie couplée IRM-TEP.
- Recherche fondamentale
- Multisystémique
- Oncologie
30 porcs vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie générale, les animaux étant tués avant tout réveil. Après trachéotomie et pose de cathéters, ils subissent 24 heures de ventilation mécanique à réglages volontairement inadaptés, un groupe recevant en plus une instillation d'acide chlorhydrique dans la trachée pour provoquer une détresse respiratoire sévère, avant imagerie IRM-TEP et mise à mort. Le porteur indique que les lésions pulmonaires induites sont irréversibles et incompatibles avec une respiration autonome, ce qui rend selon lui le réveil impossible. Il justifie le recours au porc par une morphométrie proche de l'homme et écarte les organoïdes et cultures cellulaires, jugés incapables de reproduire les interactions entre organes.
Objectifs
La ventilation artificielle est utilisée quotidiennement au bloc opératoire ou en réanimation pour soigner les patients atteints de troubles respiratoires sévères. La ventilation artificielle est aussi responsable d’effets adverses liés à la surdistension exagérée du poumon. Ces effets adverses liés à la ventilation pourraient aussi toucher les deux reins et mener à leur dysfonction. A titre d’exemple, les patients atteints de formes sévères de COVID-19 et traités par ventilation artificielle présentent fréquemment une dysfonction rénale sévère. La tomographie par émission de positons (TEP) est une technique d’imagerie médicale nucléaire qui permet de mesurer l’inflammation rénale et la perfusion rénale (la quantité de sang qui irrigue le rein). L’imagerie par résonance magnétique (IRM) permet d’estimer indirectement l’oxygénation rénale. Nous avons donc la possibilité d’étudier comment l’inflammation, la perfusion ou l’oxygénation du rein est impacté par la ventilation artificielle, et ceci sans avoir recours à la chirurgie. L’hypothèse de notre travail est qu’une ventilation mécanique aux réglages inadaptés est responsable d’une inflammation rénale. Notre objectif est de montrer que des réglages inadaptés du respirateur vont être responsable d’une augmentation importante de l’inflammation rénale.
Bénéfices attendus
Bénéfices à court terme Notre étude pourrait décrire comment la ventilation artificielle vient impacter le fonctionnement rénal normal. Elle est l’étape primordiale pour le développement de nouveaux réglages du respirateur visant à protéger les reins des effets délétères de la ventilation artificielle. Bénéfices à long terme Il existe une réelle applicabilité clinique et de recherche des outils utilisés dans le projet, l’IRM étant disponible dans la grande majorité des centres hospitaliers. En effet, dans le cas où notre étude serait positive, nous voudrions mener une étude chez l’homme dans laquelle nous étudierons les effets sur les reins de différents réglages du respirateur. De plus, la crise sanitaire COVID-19 a mis en avant le besoin urgent de faire progresser et d’accélérer les connaissances sur la ventilation artificielle et les troubles respiratoires graves. Ceci est d’autant plus vrai que l’infection sévère au COVID-19 se complique fréquemment d’un dysfonctionnement des deux reins. Nous devons donc mettre tout en œuvre pour que les facteurs réversibles, incluant les effets délétères induits par le respirateur, soient absolument maîtrisés afin de limiter au maximum ces complications graves.
Procédures
Préparation de l’animal En début d’expérience, une injection dans le muscle des médicaments sédatifs et anti-douleur est réalisée, à l’aide d’une méthode qui permet de ne pas avoir à maintenir l’animal. Au décours de cette injection, l’animal s’endort en moins de 10 minutes. Anesthésie générale Une fois cette injection réalisée et efficace, l’animal est équipé d’une perfusion au niveau de l’oreille. Celle-ci permet de débuter l’anesthésie générale. L’efficacité de celle-ci est immédiate. L’anesthésie générale est maintenue en continue jusqu’à la fin du protocole et la mise à mort de l’animal. Conditionnement de réanimation Une fois sous anesthésie générale, nous réalisons une trachéotomie chirurgicale (ce qui consiste à faire un trou dans la trachée) pour connecter l’animal au respirateur artificiel. Ensuite, nous mettons en place des perfusions dans les artères et veines du cou pour injecter les médicaments et faire les prises de sang, ainsi qu’une sonde dans la vessie pour recueillir les urines. Cette étape dure 60 minutes. Stratégies expérimentales Notre étude évalue l’impact sur les reins de 4 stratégies de ventilation sur poumons sains ou malades détaillé ci-dessous. Ventilation artificielle La ventilation artificielle avec réglages inadaptés (groupe haut volume insufflée, groupe haute pression) est réalisée sous couvert de l’anesthésie générale et n’entraine aucune souffrance à l’animal. Ces stratégies sont appliquées pendant 24 heures. Un des groupes d’animaux reçoit une ventilation conventionnelle, c’est-à-dire avec des réglages similaires à ceux utilisés chez l’homme (groupe contrôle). SDRA expérimental Un groupe d’animal reçoit une instillation dans la trachée d’acide chlorhydrique afin de générer une maladie respiratoire sévère. Ce modèle mime l’inhalation dans les poumons de liquide gastrique acide, qui est une cause fréquente d’admission en réanimation. Ce modèle induit une chute du niveau sanguin d’oxygène. Les animaux de ce groupe ont les mêmes réglages du respirateur que les animaux contrôle. L’induction du modèle est aussi réalisée sous anesthésie générale. Imagerie IRM-TEP Au bout de 24h d’application des stratégies expérimentales, une série d’imagerie médicale IRM-TEP est réalisé chez l’animal, toujours sous anesthésie générale. Cette étape dure environ 2h.
Impact sur les animaux
La première étape du protocole consiste à placer l’animal dans un état de sommeil profond (inconscience de l’animal et maintien de sa respiration sans assistance) à l’aide d’une prémédication. La prémédication est réalisée par l’injection intra-musculaire d’un mélange médicamenteux sans contention de l’animal. La nuisance provient de la piqûre, ainsi que la douleur générée par l’injection du mélange. C’est la seule procédure réalisée alors que l’animal est éveillé. La prémédication permet ensuite la mise en place d’un cathéter dans une veine périphérique du pavillon de l’oreille après administration de la prémédication sédative. Elle peut être responsable d’un saignement facilement contrôlable par une compression veineuse de 10 min. A partir de cette étape, l’animal est maintenu sous anesthésie générale profonde, et ceci jusqu’à sa mise à mort. Les stratégies expérimentales sont testées sous anesthésie générale continue et peuvent se compliquer d’effets indésirables connus en lien avec la ventilation mécanique. Ces complications peuvent mener au décès de l’animal avant la fin du protocole. A aucun moment, l’animal n’est réveillé après l’induction de l’anesthésie générale, et ceci jusqu’à sa mise à mort à la fin du protocole.
Devenir
La mise à mort des animaux en fin de protocole est rendue obligatoire par la nécessité d’évaluer l’atteinte rénale et pulmonaire au microscope. En effet, l’objectif de notre étude est de démontrer les mécanismes responsables de la dysfonction rénale lors de stratégies de ventilation artificielle avec réglages inadaptés, mais aussi d’évaluer comment ceux-ci peuvent être identifiés de façon non-invasive ou in vivo. La preuve de performance de ces techniques d’imagerie ne peut être fait que par leur confrontation à l’atteinte constatées sur l’organe directement visualisé au microscope. De plus, les différentes interventions réalisées durant la procédure ne permettraient pas de réveiller l’animal en fin de procédure car les lésions pulmonaires induites par la ventilation aux réglages inadéquats ou le modèle de SDRA expérimental sont responsables de dégâts pulmonaires irréversibles et très probablement incompatible avec une respiration sans assistance artificielle.
Remplacement
L’utilisation d’animaux vivants permet de reproduire expérimentalement de façon crédible les atteintes respiratoires sévères observées chez l’homme. Le porc est un modèle dont la morphométrie permet l’utilisation de la même technique de ventilation (respirateur artificiel) et les mêmes techniques d’imagerie (IRM-TEP) que chez l’homme. Les alternatives non animales comme l’utilisation d’organoïdes, d’organ-on- a-chip, ou cultures cellulaires ne sont pas retenues car elles ne permettent l’évaluation des interactions inter-organes que nous cherchons à démontrer dans ce protocole.
Réduction
Dans un précédent travail, nous avions montré un doublement significatif de l’inflammation pulmonaire après 4 heures de ventilation aux réglages délétères chez 6 animaux. D’autres auteurs ont observé un doublement de l’expression d’une protéine-cible de l’inflammation dans les reins de porcs soumis à un modèle de dysfonction rénale Sur la base de l’hypothèse que 24h de ventilation à haut volume insufflée induira un doublement de l’inflammation rénale, il faudra 6 animaux par groupe, soit 24 animaux au total. Ce nombre est augmenté de 20% afin de prendre en compte la mortalité attendue, soit un nombre total d’animaux nécessaire de 30.
Raffinement
Les porcs sont prémédiqués par une injection intra musculaire de sédatifs et d’antalgiques, elle se fait sans contention physique en utilisant un prolongateur préconnecté au trocart. Son efficacité est confirmée par la persistance d’une ventilation spontanée, et un animal qui se laisse manipuler sans contrainte physique. Cette prémédication permet la pose de la voie veineuse périphérique. L’anesthésie générale est débutée et maintenue par voie intraveineuse durant toute la durée de la procédure et jusqu’à la mise à mort de l’animal. Elle associe un médicament sédatif (propofol) et un antalgique (fentanyl) puissants. L’efficacité de celle-ci est immédiate et son efficacité est évalué avant paralysie chimique. L’anesthésie général est réévaluée en cas d’efficacité insuffisante, en augmentant sa dose. L’ensemble du conditionnement et des procédures expérimentales est réalisé sous anesthésie générale. La trachéotomie est préférée à une intubation orotrachéale car elle permet d’avoir une occlusion complète de la filière trachéale requise pour éviter les fuites autour du ballonnet. L’initiation de la paralysie chimique (curarisation) est réalisée à la fin du conditionnement, après un période de stabilisation de 30 minutes durant laquelle la qualité de l’anesthésie générale a été confirmée. La curarisation est rendue obligatoire car elle représente le standard de soin chez les patients atteints de SDRA. Une variation de plus de 20% de la tension artérielle, de la fréquence cardiaque et de la température permet la détection d’un défaut de sédation-analgésie sous curares. Une réinjection de sédation-analgésie et une augmentation de la dose continue sont alors administrés le cas échéant.
Choix des espèces
Le porc est un modèle dont la morphométrie permet l’utilisation de la même technique de ventilation (respirateur artificiel) et les mêmes techniques d’imagerie (IRM-TEP) que chez l’homme. Porc mâle ou femelle (proportion 50/50) : le modèle expérimental de ventilation mécanique et de SDRA vise à reproduire l’épidémiologie habituelle observée chez l’humain en réanimation (soit une proportion de femmes de 40%). Stade de développement : 12-14 semaines (30±2 kg). Le stade de développement des animaux correspond à une maturation pulmonaire proche de celle du proc adulte. La taille et le poids des animaux sont compatibles avec une manutention aisée lors des expériences, et est adapté au champ de vue de la caméra IRM-TEP utilisée.
Caractérisation de la dysfonction électro-mécanique du ventricule droit en surcharge de pression dans un modèle d’hypertension pulmonaire chez le porc mâle
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
60 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des porcelets subissent une chirurgie de cerclage de l'artère pulmonaire pour créer une insuffisance cardiaque droite, avec IRM et prises de sang, puis une sternotomie terminale sans réveil. Le porteur indique des effets possibles comme hémorragie, troubles du rythme et troubles respiratoires. Il affirme que la culture cellulaire ne peut se substituer à l'animal, les retombées thérapeutiques étant renvoyées au terme du projet.
Objectifs
L’hypertension pulmonaire, qu’elle soit idiopathique ou associée à des pathologies respiratoires, est caractérisée par une élévation de la pression artérielle pulmonaire au repos. Au niveau cardiaque, le ventricule droit (VD) tolère mal la surcharge de pression imposée par ces pathologies ce qui conduit rapidement à une détérioration de sa fonction contractile (insuffisance cardiaque droite) qui s’accompagne d’un risque accru d’arythmies. L’insuffisance cardiaque droite demeure la première cause de mortalité chez ces patients mais aucun traitement ciblant le VD malade n’est actuellement disponible. Malgré une forte progression de la prévalence de l’insuffisance cardiaque droite ces dernières années, les mécanismes à l’origine de la dysfonction de ce ventricule demeurent assez mal compris. Ce projet a pour objectif d’identifier les mécanismes impliqués dans la dysfonction électrique et contractile du VD en surcharge de pression chez le porc mâle afin d’identifier de potentielles cibles thérapeutiques.
Bénéfices attendus
Il n’existe aucun traitement curatif pour l’hypertension pulmonaire et la mortalité chez ces patients provient essentiellement d’une insuffisance cardiaque droite et d’arythmies. Le projet a pour objectif d’identifier des cibles moléculaires impliquées dans la dysfonction électrique et contractile du VD dans ce contexte. A terme, ce projet permettra la mise en place de traitement et une meilleure prise en charge des patients atteints d’hypertension pulmonaire.
Procédures
Les animaux subiront une opération chirurgicale permettant de mettre en place le modèle pathologique de la maladie cardiaque, cette opération est réalisée sur animal anesthésié, la durée de l'intervention sour anesthésie est de maximum 2 heures. L'animal est ensuite réveillé et des tests sont réalisés quelques semaines après afin de répondre à l'objectif du projet. Ces tests consistent en la réalisation d'une IRM cardiaque (examen d'imagerie non-invasif) et d'une prise de sang, ceci est réalisé sous anesthésie générale, durée inférieur à 3 heures. Toujours sous anesthésie générale ; sternotomie médiane, ouverture du péricarde, examen électrophysiologique épicardique : durée anesthésie
Impact sur les animaux
L’opération des animaux induira les effets indésirables identiques à une opération réalisée chez l’Homme, au niveau de l’anesthésie générale, celle-ci peut induire au réveil : hypothermie nausée, tremblements, apathie temporaire. Lors de l’opération (mini-thoracotomie latérale gauche pour tous les animaux et cerclage de l’artère pulmonaire uniquement pour les animaux CAP) les effets indésirables suivants : hémorragie, trouble du rythme cardiaque, hypothermie peuvent être constatés. Les nuisances induites au-delà de la période péri-opératoire peuvent être : une infection de la zone opératoire, et pour les animaux CAP, les effets indésirables liés à la pathologie peuvent être : troubles respiratoires, augmentation du rythme cardiaque, fatigue.
Devenir
La première étape du projet consiste à créer le modèle pathologique de dysfonction ventriculaire droite ainsi que les animaux contrôles appropriés. Leur devenir est de permettre l’étude du remodelage électrique et mécanique du ventricule droit dans ce contexte. Il est donc nécessaire pour cela que l’ensemble des animaux soient gardés en vie et soient soumis à la deuxième étape qui a pour objectif de réaliser des examens de suivi des animaux à différents temps. La deuxième étape, vise à caractériser l’état pathologique des animaux cerclés par rapport aux contrôles, mais également à permettre à posteriori de corréler les modifications hémodynamiques, contractiles, et structurelles aux modifications électrophysiologiques relevées in vivo puis ex vivo. Il est donc nécessaire d’euthanasier les animaux à la fin du projet pour permettre des expérimentations ex vivo/in vitro plus approfondies.
Remplacement
L’utilisation d’animaux est la seule façon de répondre aux objectifs du projet car elle permet de reproduire de façon fiable la situation pathologique humaine dans sa globalité. La culture cellulaire ne peut se substituer à l’utilisation d’animaux dans le cadre de notre projet car les cardiomyocytes adultes se dédifférencient rapidement en culture entrainant une modification de leurs propriétés électrophysiologiques. D’autre part, les études menées in vivo et ex vivo permettent d’obtenir des informations spatiotemporelles liées à la structure 3D du myocarde pouvant influencer l’électrophysiologie et non accessibles sur des cultures cellulaires.
Réduction
Le nombre d’animaux prévu (N=60 sur 3 ans) a été déterminé par calcul statistique afin d’évaluer le nombre minimal d’animaux nécessaire à la mise en évidence des effets de la pathologie de façon robuste. Pour répondre également à la réduction du nombre d’animaux, les expérimentations in vivo seront réalisées sur les mêmes animaux que ceux prévus pour les expérimentations ex vivo/in vitro. D’autre part, les expérimentations in vitro seront réalisées par plusieurs chercheurs à partir des mêmes cœurs pour limiter l’utilisation des animaux.
Raffinement
Les mesures de raffinement sont mises en place tout au long du projet. Dès leur prise en charge au laboratoire. Des observations biquotidiennes seront réalisées en post-opératoire pendant 4 à 10 jours. Ensuite, un suivi quotidien sera réalisé par des personnes formées, compétentes et soucieuses du bien-être animal, basées notamment sur l’apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales aux stimuli externes (peu enclin aux manipulations, tentative de fuite). Ces contrôles permettent de repérer tout animal en souffrance, d’en avertir le responsable du projet et de prendre les mesures appropriées. Les animaux sont hébergés dans un environnement adapté pour réduire l’angoisse des animaux, dans des locaux adaptés, en groupes sociaux avec un enrichissement adapté à l’espèce : jouets (ballons, chaînes,…) changés régulièrement. La procédure expérimentale est réalisée par du personnel qualifié et expérimenté permettant un temps interventionnel réduit au maximum sous anesthésie générale avec une prise en charge adaptée de la douleur (analgésie). Tout constat d’un mal-être est remonté au responsable du projet et au vétérinaire délégué pour des examens approfondis et traitements adaptés. Si la douleur, la souffrance et l’angoisse ne pouvaient être réduites à leur minimum), une décision d’interruption d’expérimentation sera prise.
Choix des espèces
Parmi les différentes espèces animales, le Porc a des paramètres physiologiques cardiaques comparables à ceux de l’Homme. De plus, la fonction cardiaque de l’Homme et du porc sont très proches sur le plan hémodynamique et électrophysiologique (contrairement aux rongeurs). Enfin, la croissance rapide du porc permet la mise en place progressive de la surcharge de pression dans notre modèle, représentant un modèle de la pathologie humaine plus réaliste. En début de la procédure expérimentale, des porcelets de moins de un mois, de 10 kg en moyenne, seront inclus. La croissance rapide des cochons (poids attendu à 4 mois post-chirurgie de 65-85 kg) va permettre la mise en place progressive de la pathologie d’intérêt. Ces paramètres correspondent à ce qui se passe chez l'Homme, et donc cela permet de répondre à l'objectif du projet.
Etude de faisabilité d’anastomoses colorectales par guidage échoendoscopique après intervention de type Hartmann (résection colique et colostomie terminale) sur modèle porcin
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
16 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur pratique une chirurgie pour interrompre la continuité digestive et créer une stomie, puis un rétablissement par voie endoscopique ou chirurgicale, avant prélèvement des tissus. Le porteur reconnaît que des simulateurs existent pour apprendre la pose des prothèses, mais juge le modèle animal indispensable pour le suivi dans le temps. La première phase sert aussi à la formation d'internes de chirurgie.
Objectifs
Environ 4000 patients sont opérés annuellement en France d’une intervention de Hartmann, dont 80% par chirurgie ouverte, souvent dans le dans le cadre de l’urgence, pour diverses pathologies entraînant une lésion du côlon. Cette intervention consiste à retirer la partie du côlon lésée. La partie basse, le rectum, est refermée (et reste en place dans l’abdomen), et le côlon, en partie haute est relié à l’extérieur du corps via une stomie pour l’évacuation des selles. Cette intervention est généralement réalisée dans le cas où les risques de complications sont trop importants pour réaliser dès la première chirurgie la connexion entre le côlon et le rectum (anastomose). La stomie pratiquée est théoriquement temporaire et le rétablissement de la continuité digestive se fait dans un second temps qui va néanmoins nécessiter une nouvelle opération en chirurgie ouverte. Cependant, compte tenu de la fragilité des patients, moins d’un patient sur deux sera candidat à cette opération, avec des risques supplémentaires. Très récemment, l’endoscopie digestive a permis dans diverses indications de réaliser des anastomoses digestives par voie endoscopique. Cette technique d’anastomose endoscopique a été largement évaluée dans les maladies de l’intestin grêle ou de la voie biliaire principale. Devant le caractère invasif de cette opération de rétablissement de continuité digestive, et avec les progrès des techniques d’écho-endoscopie (échographie sous endoscopie) thérapeutique, les objectifs de ce projet de recherche sont : - De créer un modèle expérimental de colostomie temporaire (intervention de Hartmann) - D’évaluer la faisabilité des anastomoses colorectales par voie endoscopique, au moyen de prothèses permettant l’apposition du côlon et du rectum - De définir les facteurs pronostiques de succès et d’échec de la technique d’anastomose colorectale endoscopique - De comparer la faisabilité et l’efficacité des anastomoses colorectales réalisées en fonction de deux techniques : écho-endoscopie versus chirurgie Par ailleurs, au sein de ce projet, la première phase de chirurgie (intervention de Hartmann), étant une pratique relativement courante, elle pourra également permettre la participation d’internes de chirurgie. Ceci sera fait avec la participation d’un médecin sénior, ce qui permettra de l’inclure dans leur cursus de formation pédagogique chirurgicale.
Bénéfices attendus
Il s’agit d’une étude pilote in vivo sur modèle expérimental animal portant sur la faisabilité d’une nouvelle technique mini-invasive. Les perspectives sont l’établissement d’un protocole standardisé de la réalisation endoscopique d'anastomose colorectale, avant d'envisager en cas de succès une plus grosse série d'animaux. Cette seconde cohorte permettra de définir plus précisément les facteurs de succès et d’échec de la technique, afin d’identifier quels patients humains pourront par la suite entre candidats à un rétablissement de continuité par endoscopie. Les impacts attendus et les perspectives sont multiples : il s’agit en priorité de pouvoir proposer, après réalisation d’une expérimentation prospective chez l’homme en cas de succès, à des patients aux antécédents lourds une prise en charge moins invasive, et de limiter le risque de ré-intervention pour sténose ou fistule anastomotique.
Procédures
Les animaux seront tous soumis à une procédure chirurgicale destinée interrompre la continuité digestive et à créer la stomie (durée 1h-1h30). Un lot d’animaux sera ensuite traité par voie endoscopique (durée 40 min environ), l’autre lot le sera par voie chirurgicale (1 heure environ).
Impact sur les animaux
Du stress et de l’angoisse peuvent être présents. Une stomie sera pratiquée (abouchement du côlon à l’extérieur du corps), qui sera effectuée en position ventrale plutôt que latérale pour limiter la gêne pour l’animal. Une mise à jeûn des animaux ainsi qu’un lavage intestinal (par prise de médicament) doit être effectuée pour réaliser les manipulations dans les meilleures conditions en limitant les risques pour l’animal. Des risques de blessures entre individus sont envisagés en post-opératoire, notamment au niveau des sutures. Une surveillance particulière sera effectuée ainsi qu’une possibilité d’isolement le temps de la cicatrisation.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure à des fins d’analyse des tissus traités pour rétablir la continuité digestive.
Remplacement
Des modèles de simulation (virtuel, mécanique ou sur organe isolé) existent pour apprendre la technique de pose des prothèses utilisées dans ce projet. Cependant, l’objectif étant l’étude de la faisabilité de cette procédure, cela nécessite un suivi dans le temps, et ainsi l’utilisation d’un modèle animal est indispensable.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au minimum concernant les procédures les mieux maitrisées (3 anastomoses colorectales manuelles et 3 anastomoses mécaniques). La participation d’internes de chirurgie (sous la surveillance de médecins séniors) pendant la première phase chirurgicale leur permet de se former aux techniques évoquées précédemment sur un modèle vivant utilisé en formation et ce, sans utilisation d’animaux supplémentaires.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans le respect du bien-être animal. Les animaux seront gardés pendant une période d’acclimatation de 2 jours minimum entre leur entrée dans l’animalerie et leur première entrée en procédure. Ils seront suivis quotidiennement et leur état de santé sera évalué tout au long du protocole expérimental. Leur environnement sera enrichi (ballon, jouets divers ) pour leur permettre d’exprimer des comportements normaux. Dans la mesure du possible, les animaux seront hébergés par groupes stables afin de favoriser les interactions. Les protocoles chirurgicaux se feront sous anesthésie générale et analgésie. L’analgésie pourra accompagner l’animal en post-opératoire pour éviter toute souffrance inutile.
Choix des espèces
Le porc est un modèle animal dont l’anatomie digestive est particulièrement proche de l’anatomie humaine. Il constitue le modèle de référence pour la formation et la recherche depuis de nombreuses années. Animaux âgés de 3 à 6 mois à leur arrivée afin qu’ils présentent une corpulence suffisante pour l'utilisation du même type de matériel que pour un humain adulte.
Evaluation de l’efficacité d’un ingrédient naturel sur l’inflammation intestinale du porcelet
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
24 porcelets vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. On leur induit par voie orale une inflammation intestinale se traduisant par une diarrhée, avant de prélever l'ensemble du système digestif. Le projet évalue un ingrédient naturel censé limiter cette inflammation après le sevrage et réduire le recours aux antibiotiques. Le porteur indique vouloir croiser ces résultats avec un modèle de cellules intestinales in vitro pour, à terme, réduire ou supprimer le recours aux animaux.
Objectifs
L’objectif du projet est d’une part de valider un modèle d’inflammation intestinale par voie orale sur le porcelet puis d’utiliser ce modèle pour évaluer l’efficacité d’un ingrédient naturel sur l’inflammation. L’objectif est d’autre part de mettre en parallèle ces résultats avec ceux déjà obtenus in vitro sur modèle de cellules intestinales porcines afin de construire un modèle pharmacologique permettant de limiter les études sur animaux.
Bénéfices attendus
Dans la production porcine, le sevrage précoce et brusque est un événement très stressant obligeant le porcelet à s’adapter rapidement à des changements drastiques (changements brusques du régime alimentaire, séparation de la mère, nouvel environnement, etc.). Ces évènements ont des conséquences négatives sur la santé intestinale du jeune porcelet, ce qui augmente la susceptibilité aux maladies et entraîne également une diminution des performances. Au niveau intestinal, le sevrage induit en effet une dégradation de la barrière intestinale. La production incontrôlée de molécules inflammatoires contribue à influencer négativement l’intégrité intestinale et donc la barrière avec par exemple modifications de la perméabilité aux macromolécules, du transport des nutriments et des ions. La composition du microbiote intestinal est également affectée et l'association avec l’inflammation intestinale locale peut entraîner une expansion de bactéries pathogènes intestinales qui se traduit par l’apparition de diarrhée phénomène classique en post-sevrage pouvant conduire à l’utilisation d’antibiotiques. L'utilisation de molécule naturelle pourrait permettre de diminuer l'utilisation d'antibiotique et l'amèlioration du bien-être de l'animal.
Procédures
Il n' y a pas d'intervention sur animaux vigiles pendant la durée des procédures. Les prélèvements seront réalisés sur animaux non vigiles.
Impact sur les animaux
L’objectif est d’induire une inflammation digestive modérée. Elle pourra se traduire par l’apparition de diarrhée légère chez l’animal. Ce type de diarrhée n'a pas d’impact fort sur le comportement et/ou la consommation d’aliment et d’eau des porcelets.
Devenir
L'ensemble du système digestif doit être prélevé pour pouvoir évaluer l'effet protecteur de l'ingrédient.
Remplacement
L’objectif des procédures expérimentales nécessitent l’utilisation d’animaux pour valider les résultats obtenus in vitro et déterminer les doses à appliquer in vivo. En effet il n'est pas possible de simuler dans les tests in vitro (culture cellelaire intestinale) la réponse de l'organisme à l'inflammation intestinale et donc de modéliser la réponse physiologique. L'étude permettra de corréler les réponses obtenus in vitro et in vivo afin de pouvoir identifier les manques du modèle in vitro. A terme l’objectif majeur est de réduire ou de supprimer le modèle animal
Réduction
Un nombre minimal de porcelets a été calculé en tenant compte de l’amplitude de réponse attendue sur l’expression des gènes et de la variabilité de la réponse, en effectuant un calcul statistique du nombre de sujet nécessaire. Ces calculs nous ont permis de fixer un nombre d'animaux par groupe et qui au total représente un nombre de 24 animaux.
Raffinement
Les porcs seront hébergés en box individuels. Cependant, les cloisons entre les box permettent un contact visuel, olfactif et tactile (groin à groin) entre porc voisin. Des jouets seront mis à disposition : balle et/ou rouleau et/ou jouets à macher suspendus. Les animaux seront observés quotidiennement. Des points limites et critères d’arrêt ont été définis afin de permettre une intervention rapide sur les animaux
Choix des espèces
La problématique de ce projet concerne la gestion des diarrhées chez le porcelet en post-sevrage. Le porcelet d’élevage est donc l’espèce cible retenu pour réaliser ce projet. Stade de développement : sevrage. Ces porcelets seront âgés de 28 jours et pèseront environ 8.5 kg. L’âge de 28 jours du porcelet correspond au passage de l’allaitement vers la phase sevrage de l’animal. La problématique de ce projet concerne la gestion des diarrhées chez le porcelet au stade de développement "sevrage". Ce stade est choisi car il représente une période de stress importante pour le porcelet d’élevage. En conséquence nous avons choisi ce modèle pour réaliser ce projet et améliorer le bien-être des animaux durant cette phase de sevrage