Cochons
Évaluation préclinique chez le porc d’un nouvel adjuvant pour l’hémodialyse : détermination de la voie d’administration et de la dose efficace
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
Trachéotomisés, cathétérisés, les reins ligaturés pour simuler une insuffisance rénale, 30 porcs subissent une séance d'hémodialyse de deux heures sous anesthésie, puis sont mis à mort sans reprendre conscience. Chaque intervention dure environ quatre heures trente et sert à régler la dose et la voie d'administration d'un adjuvant censé mieux filtrer certaines toxines. Le porteur écrit avoir déjà mené ce protocole sur 18 porcs et retient l'espèce pour sa taille, proche de l'humain, qui permet d'utiliser le matériel clinique. La mise à mort avant réveil est justifiée par l'insuffisance rénale aiguë que la ligature des reins aurait provoquée.
Objectifs
L’insuffisance rénale chronique terminale concerne en France plus de 90 000 patients et nécessite pour assurer leur survie le recours à la dialyse ou à la transplantation. De nombreuses toxines s’accumulent quand les reins ne fonctionnent plus et cette accumulation a de nombreux effets délétères sur l’organisme. Certaines de ces toxines sont encore très mal éliminées par les techniques courantes d’hémodialyse. Ces toxines dont on sait pas bien se débarasser contribuent donc par leur toxicité aux complications et à la mortalité chez les patients hémodialysés. Nous avons développé une nouvelle stratégie d’hémodialyse permettant de mieux éliminer ces toxines en testant un médicament qui permet d'améliorer leur élimination. Nous avons démontré chez le porc hémodialysé que cette stratégie augmentait considérablement l’efficacité de la séance d’hémodialyse pour éliminer ces toxines. Fort de cette preuve de concept, nous souhaitons désormais affiner notre procédé en déterminant : la meilleure composition du médicament, la meilleure voie d’administration et la dose efficace. Le porc constitue pour nous un modèle de choix car sa taille (surface corporelle, volume sanguin, taille des vaisseaux sanguins… etc) nous permet d’être au plus proche de la pratique clinique et d’utiliser les même procédures et matériels d’hémodialyse que chez l’homme. Nous espérons ainsi produire de solides données pré-cliniques (tant sur plan de l’efficacité que de la bonne tolérance de cette nouvelle approche) nous permettant d’envisager rapidement la mise en œuvre d’une étude clinique pilote sur des patients hémodialysés. Nous sommes persuadés que la meilleure élimination de ces toxines lors des séances d’hémodialyse permettra de diminuer considérablement les complications (notamment cardio-vasculaires) et la mortalité chez les patients hémodialysés. Fort de notre première expérience sur 18 porcs, nous avons toute l’expérience et l’équipement nous permettant de mettre en oeuvre en sécurité ces protocoles d’hémodialyse chez le porc.
Bénéfices attendus
Nous souhaitons développer une nouvelle méthode d’hémodialyse qui permettent de mieux éliminer certaines toxines qui s'accumulent quand les reins ne fonctionnent plus. Cette étude vise donc à tester la capacité de 2 composés à améliorer l'élimination de ces toxines lors d'une séance d'hémodialyse. Nous avons démontré chez le porc hémodialysé l’efficacité de notre méthode et cette étude préclinique complémentaire sur gros animal nous permettra de déterminer le meilleur composé pouvant être utilisé, la meilleure voie d’administration et la dose efficace avant d’entreprendre l’étude clinique chez l'homme.
Procédures
La procédure dure environ 4h30 pour chaque animal (30 min de préparation, pré-anesthésie - induction de l’anesthésie), 2h de chirurgie, 2h d’hémodialyse. L’animal sera prémédiqué par une injection intra-musculaire d’un mélange de sédatifs. L'animal sera anesthésié et une analgésie préventive par infusion continue d'un morphinique sera mise en place. Durant cette anesthésie, uen trachéotomie sera pratiquée, des cathéters seront mis en place dans une veine et une artère et les reins seront ligaturés pour mimer une insuffisance rénale. le porc subira alors une séance d'hémodialyse de deux heures au cours de laquelle des prélèvements de sang seront réalisés (prélèvement représentant au total moins de 1% du volume sanguin total de l'animal).
Impact sur les animaux
La prémédication et l’induction de l’anesthésie peuvent être génératrices de stress chez l’animal. La biopsie rénale peut être à l’origine d’une légère hémorragie. Les éventuelles complications attendues de l’hémodialyse sont les mêmes que celle observées lors d’une séance d’hémodialyse chez l’homme, à savoir des chutes de tension artérielle (hypotension) et la coagulation du sang dans les tuyaux de la machine d’hémodialyse. Ces complications sont non létales pour l’animal et ne sont pas génératrices de souffrance mais susceptibles d’être à l’origine d’un arrêt prématuré de l’expérience pour l’animal considéré. Du fait du volume de sang qui circule dans la machine l'hémodialyse il est possible que la température interne des porcs diminue pendant la séance.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort sans réveil à l’issue de la séance d’hémodialyse afin d'éviter toute douleur ou toute détresse. A l’issue de l’expérimentation, le porc sera euthanasié par injection létale sous anesthésie générale. Outre les abords chirurgicaux susceptibles d'être à l'origine de douleurs post-opératoires, les animaux auront subi pendant 2h un clampage bilatéral des pédicules rénaux et ils développeraient une insuffisance rénale aigue s'ils étaient maintenus en vie. Cette insuffisance rénale aigue ne pourrait être prise en charge et menacerait leur survie. Il est donc plus éthique d'euthanasier les animaux avant leur réveil.
Remplacement
L’évaluation et les preuves de concept ont été entièrement réalisées in vitro sur des simulations d’hémodialyse sans nécessiter l’utilisation d’animaux. L’effet de notre procédure a été testé sur de larges volumes de sang de boeuf (collectés auprès d'abattoirs) en utilisant des machines d’hémodialyse utilisées en clinique. Nous avons ainsi pu démontrer la grande efficacité de notre système mais la limite de ces expériences in vitro est que nous travaillons sur un modèle simplifié qui ne reproduit qu’imparfaitement la distribution des toxines dans l’organisme. II nous est en outre impossible in vitro de vérifier la sécurité d’emploi et la bonne tolérance de notre procédure. Nous avons atteint les limites des modèles in vitro car ces derniers ne permettent d’étudier les effets de notre intervention à l’échelle de l’organisme et elles ne permettent pas de prendre en compte la bonne tolérance de notre procédure. Ces études revêtent un caractère réglementaire et de sécurité car nous souhaitons à court terme transposer notre procédé chez l'homme.
Réduction
Les expériences préliminaires in vitro dans des conditions aussi proches que possible de la clinique nous ont permis de valider l’approche et de calculer le nombre de sujets nécessaires pour obtenir une bonne puissance statistique. Le calcul du nombre d’animaux nécessaires a été réalisé à l’aide du logiciel G*Power en prenant comme critère principal l'élimination d’une toxine urémique "modèle". Il sera en outre possible de collecter certains tissus du porc en post mortem (flancs, oreilles, vessie…) pour permettre à d’autres laboratoires de réaliser des tests cutanés (flancs et oreilles) et de réaliser des tests de nébulisation sur les vessies. les coeur pourront également être collecté pour des expériences d'échographie et du sang collecté post mortem pour l'enseignement supérieur.
Raffinement
Nous avons choisi de ne pas induire d’insuffisance rénale chez le porc préalablement à l’anesthésie et la chirurgie afin de limiter les nuisances subies par l’animal. Ainsi l’ insuffisance rénale sera induite sous anesthésie générale juste avant la mise en oeuvre de l’hémodialyse. La mise en place d’un cathéter double sur la veine jugulaire limite le nombre de cathéters à mettre en place en permettant de connecter sur un seul et même cathéter les lignes entrante et sortante de la machine d’hémodialyse. Nous avons veillé à l'optimisation du protocole anesthésique et analgésique avec une anesthésie gazeuse complétée par une perfusion continue de morphinique afin de prévenir toute douleur. Pas de réveil de l’animal à l’issue du protocole afin de prévenir toute souffrance. L’euthanasie sera réalisée avant la fin de l’anesthésie générale. Mise en œuvre d’une équipe pluridisciplinaire : Spécialistes en chirurgie du porc, gestion de l’hémodialyse par un néphrologue qualifié et un technicien d’hémodialyse. Quatre points limites ont été identifiés (hypotension sévère et incontrôlable pendant l’hémodialyse, coagulation massive dans les lignes d’hémodialyse, hyperthermie maligne et hypothermie sévère). Si ces points limites sont rencontrés, l’expérience sera interrompue et l’animal sera euthanasié.
Choix des espèces
L’utilisation du porc, animal de taille assez comparable à l’homme, nous permet de valider notre méthode dans des conditions aussi proches que possible de la clinique. Nous ne souhaitons en effet utiliser que du matériel clinique (parmi lequel les machines d’hémodialyse) afin de valider notre méthode en condition aussi proches que possible de la réalité clinique. Nous utiliserons des porcelets d’environ trois mois ayant un poids compris entre 30 et 40 kg. Nos installations et notre matériel ne sont pas adaptés à des animaux de plus de 50 kg, et de ce fait, augmenteraient les difficultés d’expérimentations, tant du point de vue de la manipulation de l’animal que de la gestion de l’anesthésie. Le volume sanguin des porcs est suffisamment important pour permettre de réaliser en sécurité la technique d’hémodialyse. En outre, la surface de la membrane de dialyse doit être proportionnelle à la surface corporelle. Les plus petites membranes de dialyse disponible en clinique humaine ont une surface d’environ 1 mètre carré. La surface corporelle d’un porc de 35-40 kg est de 0.9 mètres carrés qui est parfaitement compatible avec l’utilisation de ces membranes d’hémodialyse.
Evaluation de dispositifs diagnostiques et thérapeutiques guidés par imagerie chez le porc et la brebis
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles cardiaques
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles urogénitaux
Moutons : 125
250 animaux, 125 cochons et 125 moutons, vont être utilisés dans une procédure unique menée sous anesthésie générale, les animaux étant tués avant tout réveil. La prise en charge dure jusqu'à huit heures et peut provoquer troubles cardiaques, détresse respiratoire ou hémorragie, surveillés en continu. Ces interventions servent à évaluer des dispositifs de diagnostic et de traitement guidés par imagerie, développés au laboratoire ou avec des entreprises partenaires. Le porteur indique que les données produites serviront aux partenaires industriels à monter leurs dossiers réglementaires en vue d'essais chez l'être humain.
Objectifs
L’objectif du projet est d’évaluer pré-cliniquement de nouveaux dispositifs médicaux et des techniques thérapeutiques développés au laboratoire et/ou en partenariat avec des entreprises. Cette étape est indispensable avant d’envisager une utilisation chez l’homme. Les performances diagnostiques et thérapeutiques de chaque dispositif, leur ergonomie et leur sécurité d’utilisation seront évaluées chez le porc ou la brebis qui présentent des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proches de celles de l’homme. Les dispositifs diagnostiques doivent permettre d’améliorer la précision de la détection des régions pathologiques tout en n’induisant aucun effet secondaire irréversible. L'évaluation chez l'animal de dispositifs thérapeutiques qui seront mis à disposition des patients est une étape primordiale pour traiter à terme des pathologies tels que les cancers, les troubles cardiovasculaires ou viscéraux.
Bénéfices attendus
Le premier bénéfice attendu de ce projet est une évaluation/validation scientifique rigoureuse, en conditions proches de la clinique, de nouveaux dispositifs et procédures thérapeutiques guidées par imagerie. Pour les partenaires industriels, les données d’évaluation de chaque dispositif (résultats disponibles dès réalisation des expérimentations) pourront servir à préparer les dossiers réglementaires pour envisager des études cliniques ultérieures. Les bénéfices du projet sont donc scientifiques, technologiques et réglementaires à visée d’innovation thérapeutique.
Procédures
Les animaux sont inclus dans une seule procédure sans réveil qui est réalisée sous anesthésie générale et couverture analgésique adaptée. L'ensemble de la prise en charge de l'animal sera de 8 heures maximales.
Impact sur les animaux
Les seules nuisances potentielles sur les animaux sont liées à la procédure expérimentale qui peut engendrer des douleurs modérées. Les effets indésirables potentiels sont une variation importante de la fréquence cardiaque, une détresse respiratoire, une variation importante de la pression artérielle ou de la température corporelle, ou une hémorragie en cas d’accès percutané. Ces effets sont pris en charge par l’analgésie et l’anesthésie adaptée, avec un monitoring continu des constantes physiologiques.
Devenir
Euthanasie des animaux, procédure terminale. L'intervention et les tests de validation du dispositf, ainsi que les prélèvements réalisés post-mortem pour poursuivre l'étude des tests dispositifs nécessitent l'euthanasie de l'animal.
Remplacement
Les dispositifs médicaux et les méthodes d’imagerie sont évalués au préalable sur des objets inertes (impression 3D de formes représentatives de l’organe cible, intégrant des fluides ayant des propriétés d’imagerie proches de celle du tissu ciblé), et des échantillons biologiques ex vivo. Le recours à l’expérimentation animale reste nécessaire pour l’évaluation des dispositifs médicaux évalués car les méthodes de remplacement ne permettent pas une évaluation suffisamment proche des conditions in vivo. Ces expérimentations sont également un prérequis nécessaire dans l’objectif de marquage réglementaire de ces dispositifs.
Réduction
Les stratégies de remplacement mentionnées précédemment permettent de REDUIRE le nombre d’animaux à inclure à 10 (au maximum) pour chaque dispositif évalué. Il est également possible de tester plusieurs dispositifs médicaux sur un même animal dans le cas où aucune interaction n’intervient entre ces dispositifs. Le nombre d’animaux prévu dans la demande est basé sur une estimation du nombre de dispositifs médicaux à évaluer par an sur la durée du projet.
Raffinement
Les animaux sont hébergés dans l’animalerie au moins une semaine avant l’expérimentation (acclimatation à l’environnement et au personnel de l’animalerie) en groupes sociaux pour exprimer des comportements naturels. Ils disposent d’enrichissements adaptés (jouets : balle, chaîne, grattoir) à chaque espèce. La procédure expérimentale est réalisée sous anesthésie générale avec une analgésie adaptée et un monitoring physiologique continu. Des critères d’alerte précis sont surveillés : si l’animal présente un signe d’appel, des mesures adaptées sont mises en place immédiatement (ajout d’analgésique par exemple). Un défibrillateur est à proximité en cas d’urgence afin d’éviter le décès précoce des animaux lors des examens. Si l’état de l’animal le nécessite, les responsables de projet et/ou les vétérinaires pourront intervenir pour adapter les soins analgésiques et mettre en place toutes les actions nécessaires au bien-être de l'animal.
Choix des espèces
Brebis adulte (de plus de 1 an) et porc de 40 à 70 kg (3 à 5 mois environ). A ce stade, la taille et les caractéristiques du cœur des animaux sont proches de celles de l’homme. La brebis et le porc présentent des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de celles de l’Homme. Le choix de l’espèce utilisée dépendra de la pertinence du modèle dans l’évaluation du dispositif. L’évaluation de ces dispositifs pourra également être effectuée sur des modèles pathologiques (porc et brebis) développés dans le cadre d’autres projets de recherche.
Evaluation de l’efficacité, de l’inocuité, de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs pour le traitement des affections thoraciques et pulmonaires par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives -2/2
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles respiratoires
Moutons : 180
120 cochons et 180 moutons vont être utilisés dans la seconde partie de ce programme sur les dispositifs implantables du thorax, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Ils reçoivent des prélèvements sanguins réguliers, une anesthésie générale et des implantations chirurgicales de plusieurs heures, suivies d'une nécropsie et d'une analyse des organes. Les bénéfices avancés pour les futurs patients, moins de réopérations et une récupération plus rapide, restent des perspectives quand la mise à mort des animaux est certaine. Le porteur écrit que l'expérimentation sur l'"organisme entier" est "incontournable" et relève d'une "obligation règlementaire" pour valider ces dispositifs.
Objectifs
Les dispositifs implantables chirurgicalement sont des dispositifs médicaux conçus pour être insérés en totalité ou partiellement dans le corps humain, ou à remplacer une surface épithéliale, grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer après l'intervention de façon temporaire ou définitive, pour soutenir les fonctions d'organes ou de tissus spécifiques, surveiller les activités physiologiques ou administrer des médicaments. Le diagnostic et le traitement des pathologies interessant les structures et organes thoraciques (cage thoracique, plèvre, médiastin par exemple) ou des affections pulmonaires et bronchiques (ex: les tumeurs et les suites de cancers, les fibroses, les sténoses...) par des méthodes chirurgicales se sont considérablement développés au XXe siècle avec le développement de la vidéo endoscopie et de la thoracoscopie thérapeutique, de techniques chirurgicales peu invasives assistées ou non par la robotique, par le développement de dispositifs médicaux implantables, ou de nouvelles techniques de greffes et de biopsies. Il est dorénavant possible d’opérer avec des ouvertures très réduites et une réduction importante du traumatisme tissulaire. Le développement et l’évaluation de nouveaux dispositifs, méthodes, techniques, molécules et tissus pour le diagnostic et le traitement des affections du thorax, des organes thoraciques et des poumons par des techniques de chirurgie standard ou mini-invasives, demandent une phase de recherche et de développement préalable. Les différentes itérations de prototypes doivent être confrontées au modèle animal en reproduisant fidèlement le contexte clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire visé pour les futures applications humaines. Les objectifs du projet sont doubles : raffiner les prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) dans la phase initiale du projet, puis ces versions entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour les valider selon la règlementation en vigueur (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58).
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité, de l’efficacité et de la sécurité des implants pour améliorer leur tolérance et éviter leur rejet et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation et le traumatisme tissulaire, corollaires de ces interventions et qui handicapent les patients, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients avec des durées d'hospitalisation et de convalescence réduites.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive, - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale avec prise en charge multimodale de l'analgésie per, et post-opératoire avec l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés avec ajout d'anesthésiques locaux pour certains actes chirurgicaux, la protection et la surveillance des plaies, la surveillance du reveil d'anesthésie dans des espaces calmes et spécialement aménagés avec évaluation et scoring de la douleur réguliers, ou la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux avec surveillance des signes de douleur par des Techniciens spécialement formés supervisés par des Véterinaires).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des scanners, IRM par exemple) et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables et des méthodes techniques innovantes dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur l'animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateaux techniques opératoires et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Un suivi de la température est réalisé pendant toute la procédure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le système de couverture de réchauffement Bair Hugger© ou des tapis chauffants sont utilisés. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge multimodale de la douleur sont systématiquement appliqués. Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Les transports d'animaux réalisés entre les 2 EU (35 km) seront réalisés à l'aide de véhicules de types camionnettes fermées ayant reçu une autorisation AT1 délivrée par la DDPP, ventilés, climatisés et spécialement équipés pour le transport des animaux vivants (dispositifs d'abreuvement, tapis antidérapants ou cages de transport, suivi et enregistrement des températures lors des trajets, système de surveillance vidéo des animaux). Les personnels en charge sont formés et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV) et le transport est validé par un Vétérinaire. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie semblable à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. - Le système respiratoire du mouton et du porc reproduisent fidèlement la physiologie humaine et le processus de cicatrisation est similaire à celui observé chez l'homme. - La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements de chirurgie interventionnelle et d'imagerie standards utilisés chez l'Homme. - L'ovin est le modèle pertinent pour l'évaluation de la durabilité des dispositifs chez l'Homme. - Le modèle porcin est pertinent pour l'évaluation de la thrombogénicité des dispositifs ainsi que pour évaluer les systèmes d'ancrage des dispositifs. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
Etude de la cinétique sanguine d’un antibiotique chez le porc
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Déjà utilisés dans un projet antérieur, 18 cochons vont être soumis à la pose chirurgicale d'un cathéter dans la veine jugulaire puis à 14 à 16 prélèvements sanguins étalés sur 56 heures, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. L'objectif est de mesurer la cinétique sanguine d'une ancienne tétracycline chez le cochon pour en réajuster les doses. Chaque animal reçoit deux administrations d'antibiotique, la seconde sur animal vigile sous contention ferme, et est mis à mort à la fin pour prélever muscles, foie et reins. Le porteur présente le cochon vivant comme la seule voie possible pour suivre la cinétique du produit, dix animaux formant selon lui le minimum et huit autres servant à tester un gilet de protection des cathéters.
Objectifs
Certains antibiotiques dits « anciens » utilisés en médecine vétérinaire font partie des traitements dits de « premier recours » pour les praticiens dans toutes les espèces animales de production. Pour ces anciennes molécules, les autorisations de mise sur le marché indiquent d’utiliser la même dose, quelle que soit l’espèce animale concernée. Or, ces doses ne sont probablement pas bien adaptées, car les vitesses d'élimination (et donc la durée d'action) peuvent être très variables d'une espèce à l'autre. Ces différences peuvent aboutir à des expositions à l’antibiotique bien différentes d’une espèce animale à l’autre, et notamment à un risque d’exposition insuffisante in vivo (sur animaux vivants), diminuant les chances d’efficacité du traitement. L’objectif principal des procédures expérimentales est de générer des données pharmacocinétiques (à savoir le suivi des concentrations sanguines au cours du temps) in vivo pour une ancienne molécule antibiotique de la famille des tétracyclines couramment utilisée chez le porc. Par la suite, et à l’aide de la modélisation pharmacocinétique/pharmacodynamique (PKPD) (correspondant à un outil mathématique permettant de relier les concentrations sanguines à l’effet observé, soit ici la diminution du nombre de bactéries pathogènes), les modalités optimales d’administration de ces deux molécules seront déterminées (ajustement des doses et fréquence d'administration).
Bénéfices attendus
L’approche pharmacocinétique/pharmacodynamique pour optimiser la recherche de dose efficace en antibiothérapie est bien établie en médecine vétérinaire, et peut être utilisée pour réviser les posologies des anciens antibiotiques. Cette révision des posologies passe par une caractérisation adéquate des profils pharmacocinétiques de chaque molécule pour chaque espèce animale cible de ces traitements. Ainsi, les études pharmacocinétiques in vivo, prévues dans ce projet, couplées à des études pharmacodynamiques in vitro sur des bactéries pathogènes les plus fréquemment rencontrées, vont, à terme, permettre d’optimiser l’usage des tétracyclines (doses, posologies) chez le porc. Une utilisation plus optimale des antibiotiques permettra de : (i) augmenter les chances de succès du premier recours à l’antibiothérapie, et ainsi réduire la probabilité d’un éventuel recours à un antibiotique supplémentaire (potentiellement d’une famille d’antibiotiques classée comme critique) ; (ii) minimiser l’exposition à des concentrations sub-optimales, qui favorisent la sélection et l’émergence de la résistance aux antimicrobiens.
Procédures
Pour pouvoir prélever du sang de façon répétée, un cathéter sera posé au niveau de la veine jugulaire externe, grâce à un acte chirurgical réalisé sous anesthésie générale et échoguidé. Cette technique, utilisant un échographe, permet de réduire la durée de l’intervention par rapport à une chirurgie « classique » (de 1h30-2h à 30-45 minutes par animal) tout en minimisant le risque infectieux (acte moins invasif). Cet acte chirurgical peut être source de stress et de douleur, mais une contention maîtrisée, suivie d’une anesthésie/analgésie adaptée, permettra de réduire au maximum ces désagréments. Des prélèvements sanguins répétés (14 à 16) seront réalisés sur 56 h. Une fois le cathéter posé (avec une rallonge du connecteur), les prélèvements de sang seront totalement indolores, sans contention particulière, et réalisés en moins d'une minute. L'hébergement individuel (10 animaux) ainsi que le port d'un gilet protecteur (pour 8 animaux) se feront sur une durée maximale de 17 jours.
Impact sur les animaux
La procédure de pose de cathéter sera réalisée sous anesthésie générale et dans des conditions d'asepsie strictes. Pour éviter tout problème respiratoire durant l'anesthésie générale, un contrôle permanent sera effectué par un opérateur expérimenté et complété par un appareil de monitoring. Un tapis chauffant est utilisé durant l'ensemble des actes chirurgicaux afin de maintenir la température corporelle de l'animal. Lors du réveil, les animaux peuvent être désorientés et stressés. Une fois le cathéter posé, les prélèvements de sang et l'entretien des cathéters seront totalement indolores, et donc non générateurs de stress. Il n'est pas attendu d'effet indésirable, sauf un éventuel risque d'infection en cas d'erreur d'asepsie et/ou de mauvais entretien des cathéters (risque très faible). Durant l'expérimentation, une source de stress et de douleur légère viendra de l'administration de l'antibiotique, qui sera faite sur animal vigile et nécessite donc une contention ferme, mais d'une durée très brève (inférieure à 2-3 min).
Devenir
Chaque porc sera mis à mort à l’issue de l’expérimentation dans des conditions éthiques, et les tissus d’intérêt (muscles, foie, reins) seront récoltés pour le dosage de l'antibiotique.
Remplacement
Il n’existe actuellement pas de méthodes non-animales de remplacement pour suivre la cinétique plasmatique (tout en incluant les variabilités inter-individuelles) des molécules, qui est une étape préliminaire à l’approche pharmacocinétique/pharmacodynamique envisagée.
Réduction
L’utilisation de 10 animaux est le strict minimum pour pouvoir correctement estimer la variabilité inter-individuelle des paramètres pharmacocinétiques, et assurer suffisamment de résultats fiables et robustes en cas de dysfonctionnement des cathéters empêchant de récolter du sang pour un ou plusieurs animaux pour l'ensemble des échéances prévues. Les 8 porcs supplémentaires permettent d'évaluer l'intérêt du gilet protecteur lors d'un hébergement collectif pour protéger les cathéters. De plus, chaque animal sera utilisé pour deux administrations d'antibiotique, ce qui permet de limiter le nombre total d'animaux. Une période de repos adaptée entre les 2 administrations permet de garantir la fiabilité des résultats et de laisser les animaux récupérer. Les résultats seront analysés grâce à une modélisation mathématique, qui permettra par la suite d’étendre l’exploration à d’autres posologies, sans la nécessité d’utiliser d’autres animaux. Enfin, ces 18 porcs seront réutilisés d'un projet antérieur, limitant ainsi le recours à des animaux supplémentaires.
Raffinement
La pose de cathéter sous échographie est très peu invasive, et l'ensemble des anesthésiques ont un effet analgésique suffisant pour ce type de procédure. Un anti-inflammatoire sera utilisé en cas de manifestation de douleur de l'animal après la pose des cathéters. Les cathéters seront protégés avec un bandage adéquat, vérifié régulièrement et changé s’il devient trop souillé. Pour 10 porcs, l'hébergement sera individuel après la pose des cathéters, afin d'éviter l'arrachement des cathéters et d'assurer un minimum strict de résultats. Des barrières entre cases permettent un contact visuel, olfactif et tactile (groin à groin) entre porcs voisins. Des enrichissements appropriés seront également présents dans l’environnement : balles ainsi que jouets à mâcher suspendus. Les 8 porcs restants seront hébergés par 2, et des gilets protecteurs seront posés sur les animaux afin de limiter les risques d’arrachement des cathéters entre individus. Cette procédure permettra d'évaluer le bénéfice-risque du port de ces gilets, et ainsi pouvoir raffiner les conditions d'hébergement lors de futurs projets. Des sessions d’interactions positives sont régulièrement effectuées lors des prélèvements sanguins, par des caresses et grattages, ce qui permet d’améliorer le bien-être des animaux et de les familiariser avec les opérateurs.
Choix des espèces
Il s'agit de l'espèce cible utilisée au laboratoire pour les études de cinétique plasmatique. Au début de l’expérimentation, les porcs auront exactement 11 semaines au début de ce projet, soit un poids autour de 35 kg. Cet intervalle de poids permet une manipulation aisée des animaux (sécurité des opérateurs, diminution du stress des animaux).
Evaluation de l’efficacité, de l’inocuité, de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs pour le traitement des affections thoraciques et pulmonaires par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives -1/2
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles respiratoires
Moutons : 180
Opérés puis soumis à des prélèvements sanguins hebdomadaires et à des implantations chirurgicales de plusieurs heures, 120 cochons et 180 moutons vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Les interventions servent à tester des versions successives de dispositifs médicaux implantables du thorax et des poumons avant leur passage en phase réglementaire. Le porteur décrit une douleur postopératoire de plusieurs jours selon l'invasivité de la technique, et présente le recours à l'animal comme "indispensable" et "incontournable" faute d'alternative reproduisant l'"organisme entier". Il retient le mouton et le cochon pour la ressemblance de leur système respiratoire et de leur cicatrisation avec ceux de l'être humain, l'analyse des organes après la mort clôturant l'évaluation.
Objectifs
Les dispositifs implantables chirurgicalement sont des dispositifs médicaux conçus pour être insérés en totalité ou partiellement dans le corps humain, ou à remplacer une surface épithéliale, grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer après l'intervention de façon temporaire ou définitive, pour soutenir les fonctions d'organes ou de tissus spécifiques, surveiller les activités physiologiques ou administrer des médicaments. Le diagnostic et le traitement des pathologies interessant les structures et organes thoraciques (cage thoracique, plèvre, médiastin par exemple) ou des affections pulmonaires et bronchiques (ex: les tumeurs et les suites de cancers, les fibroses, les sténoses...) par des méthodes chirurgicales se sont considérablement développés au XXe siècle avec le développement de la vidéo endoscopie et de la thoracoscopie thérapeutique, de techniques chirurgicales peu invasives assistées ou non par la robotique, par le développement de dispositifs médicaux implantables, ou de nouvelles techniques de greffes et de biopsies. Il est dorénavant possible d’opérer avec des ouvertures très réduites et une réduction importante du traumatisme tissulaire. Le développement et l’évaluation de nouveaux dispositifs, méthodes, techniques, molécules et tissus pour le diagnostic et le traitement des affections du thorax, des organes thoraciques et des poumons par des techniques de chirurgie standard ou mini-invasives, demandent une phase de recherche et de développement préalable. Les différentes itérations de prototypes doivent être confrontées au modèle animal en reproduisant fidèlement le contexte clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire visé pour les futures applications humaines. Les objectifs du projet sont doubles : raffiner les prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) dans la phase initiale du projet, puis ces versions entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour les valider selon la règlementation en vigueur (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58).
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité, de l’efficacité et de la sécurité des implants pour améliorer leur tolérance et éviter leur rejet et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation et le traumatisme tissulaire, corollaires de ces interventions et qui handicapent les patients, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients avec des durées d'hospitalisation et de convalescence réduites.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive, - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale avec prise en charge multimodale de l'analgésie per, et post-opératoire avec l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés avec ajout d'anesthésiques locaux pour certains actes chirurgicaux, la protection et la surveillance des plaies, la surveillance du reveil d'anesthésie dans des espaces calmes et spécialement aménagés avec évaluation et scoring de la douleur réguliers, ou la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux avec surveillance des signes de douleur par des Techniciens spécialement formés supervisés par des Véterinaires).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des scanners, IRM par exemple) et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables et des méthodes techniques innovantes dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur l'animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateaux techniques opératoires et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Un suivi de la température est réalisé pendant toute la procédure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le système de couverture de réchauffement Bair Hugger© ou des tapis chauffants sont utilisés. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge multimodale de la douleur sont systématiquement appliqués. Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Les transports d'animaux réalisés entre les 2 EU (35 km) seront réalisés à l'aide de véhicules de types camionnettes fermées ayant reçu une autorisation AT1 délivrée par la DDPP, ventilés, climatisés et spécialement équipés pour le transport des animaux vivants (dispositifs d'abreuvement, tapis antidérapants ou cages de transport, suivi et enregistrement des températures lors des trajets, système de surveillance vidéo des animaux). Les personnels en charge sont formés et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV) et le transport est validé par un Vétérinaire. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie semblable à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. - Le système respiratoire du mouton et du porc reproduisent fidèlement la physiologie humaine et le processus de cicatrisation est similaire à celui observé chez l'homme. - La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements de chirurgie interventionnelle et d'imagerie standards utilisés chez l'Homme. - L'ovin est le modèle pertinent pour l'évaluation de la durabilité des dispositifs chez l'Homme. - Le modèle porcin est pertinent pour l'évaluation de la thrombogénicité des dispositifs ainsi que pour évaluer les systèmes d'ancrage des dispositifs. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
Mise au point de l’ischémie chaude rénale et de l’immuno-suppression porcine sur un modèle d’auto transplantation
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Troubles urogénitaux
Dix porcs vont être utilisés, tous mis à mort à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit le prélèvement d'un rein sous anesthésie puis sa réimplantation sur lui-même, avec ablation de l'autre rein, avant onze jours de suivi et des prises de sang quotidiennes. Le porteur vise à valider ce modèle d'auto-transplantation pour mieux comprendre la reprise de fonction du greffon, retombée renvoyée à l'optimisation future des stratégies de transplantation. Il reconnaît que deux porcs par groupe ne permettent aucune analyse statistique et affirme qu'aucun remplacement n'est possible pour étudier la fonction rénale, les animaux étant mis à mort au onzième jour pour l'analyse du greffon.
Objectifs
Des travaux antérieurs en allo-transplantation rénale dans un modèle porcin ont montrés des altérations précoces de la fonction rénale après transplantation qui pouvaient être expliqués par plusieurs mécanismes. Pour mieux comprendre le rôle spécifique de ces différents facteurs, un modèle d’auto-transplantation rénale est mis en place. Ce modèle consiste à prélever puis réimplanter le rein chez le même individu, ce qui permet d’étudier plus précisément l’impact de l’ischémie et des méthodes de conservation, sans l’influence du rejet immunologique.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra : - de valider un modèle porcin d’auto-transplantation constituant une base de référence pour l’étude de la transplantation rénale - de mieux comprendre l’impact spécifique de l’ischémie chaude et des stratégies de reperfusion d’organe; - d’évaluer la tolérance rénale du protocole immunosuppresseur sur le modèle porcin. Ces résultats sont nécessaires pour améliorer la compréhension des mécanismes précoces influençant la reprise de fonction du greffon rénal et pour optimiser, à terme, les stratégies de transplantation rénale sur modèle porcin.
Procédures
- Procédure chirurgicale de prélèvement du rein gauche sous anesthésie générale (1h). - Procédure chirurgicale d’auto-transplantation d’un greffon rénal gauche et néphrectomie droite sous anesthésie générale (3h) - Suivi des animaux pendant 11 jours avec une surveillance clinique, de la reprise de fonction du rein et prises de sang quotidiennes sur cathéter central (15 min/jour).
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux pourraient inclure : - Effets secondaires systémiques liés à l'anesthésie générale et ou aux médicaments administrés pendant les procédures chirurgicales et pour la gestion de la douleur post- opératoire (Sédation, difficulté de réveil, confusion, troubles du comportement). - Douleur en lien avec la laparotomie médiane. – Risques de complications chirurgicales telles que l'infection des plaies ou les saignements. - Risque d’insuffisance rénale aigüe avec complications associées (Œdème pulmonaire, coma urémique). - Hébergement individuel des animaux dans des cages métaboliques pour surveiller la diurèse jusqu’à reprise franche de la diurèse
Devenir
Après un suivi de 11 jours d’auto-transplantation rénale les animaux seront mis à mort sous procédure complète d’anesthésie générale, pour prélèvement et analyse histologique du greffon explanté.
Remplacement
L'étude de la fonction d’un organe dans sa complexité, ne peut se concevoir que dans un modèle animal pré-clinique, il n’existe pas de remplacement possible pour ces expérimentations qui répondent cependant aux exigences de réduction et de raffinement.
Réduction
Le modèle d’auto-transplantation où le donneur d’organes est également le receveur d’organe permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. Bien que l’inclusion de 2 porcs par groupe ne permettent pas une analyse statistique des résultats, il est suffisant pour cette étude de mise au point et permettra de suivre les éléments d’analyse nécessaires pour passer aux groupes suivants. Par ailleurs, dans une logique de réduction du nombre d’animaux conformément aux principes des 3R, une adaptation du protocole est prévue. En cas de récupération rapide de la fonction rénale normale dans le groupe exposé à une ischémie chaude, les tests de tolérance du protocole immunosuppresseur seront réalisés directement dans ce groupe. Dans cette situation, le groupe spécifiquement dédié à l’évaluation isolée de la tolérance à l’immunosuppression ne sera pas mis en œuvre. Cette stratégie conditionnelle permettra de limiter le nombre total d’animaux utilisés sans compromettre la validité scientifique du projet et des résultats.
Raffinement
Une attention particulière sera portée au raffinement dans l’hébergement individuel et dans la prise en compte des souffrances de l’animal. A leur arrivée les animaux seront hébergés en groupe durant une période d’acclimatation pré-expérimentale de 7 jours minimum. Durant les opérations, les porcs seront installés sur des tapis chauffants. Les procédures chirurgicales se dérouleront sous anesthésie générale avec une analgésie adaptée. Un gilet avec une voie veineuse centrale sera installé sur chacun des animaux pour faciliter l’administration des antalgiques, faciliter l’hydratation des sujets et enfin faciliter le prélèvement des biologies sanguines sur animaux vigiles. Cela permettra de diminuer les anesthésies itératives potentiellement associés et de diminuer l’inconfort. Un pansement gastrique sera apporté une fois par jour aux porcs pour diminuer le risque d’ulcère gastrique. Une alimentation humidifiée sera apportée aux animaux en post-opératoire pour faciliter la prise alimentaire. Un suivi des points limites généraux de l’espèce et spécifiques du protocole sera réalisé 3 fois par jour.
Choix des espèces
Le modèle porcin est le modèle de référence en transplantation rénale car la physiologie rénale est proche de celle humaine. L’anatomie abdominale ainsi que la physiologie du porc de 70 kg sont proches de celles de l’homme adulte et font donc de cette espèce un excellent modèle pré-clinique pour l’analyse des transplants rénaux. Jeunes mâles ou femelles, 70Kg, similitude anatomique et physiologique avec un homme adulte au niveau abdominal. Modèle de référence pour l’analyse des transplants rénaux.
Développement d’un dispositif de préservation prolongée du cœur pour la transplantation
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Soumis à un prélèvement du cœur sous anesthésie ou à une transplantation cardiaque, 102 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sans réveil et sont tués à l'issue. Avant l'explantation, 1 500 mL de sang sont recueillis sur l'animal par exsanguination pour perfuser le cœur isolé. Le projet teste une machine censée conserver un greffon jusqu'à douze heures au lieu de quatre. Tous sont déclarés morts en cours d'expérience, le cœur ou les tissus étant prélevés pour analyse.
Objectifs
La transplantation cardiaque, traitement de référence de l'insuffisance cardiaque avancée, est limitée par le manque de donneurs. En France, environ 1 000 patients attendent une greffe cardiaque, pour seulement 400 transplantations réalisées par an, entraînant le décès de 11 % des patients en liste d'attente. Plusieurs facteurs expliquent cette pénurie : refus familiaux ou contre-indications médicales au prélèvement, contraintes géographiques liées à la durée de conservation actuelle limitée à 4 heures, et proportion croissante de donneurs « marginaux » (âge >65 ans, facteurs de risque cardiovasculaires, arrêt cardiaque récent) dont les greffons sont plus fragiles. Le projet vise à développer une machine transportable capable de perfuser et d'oxygéner le cœur en continu hors du corps, prolongeant la conservation jusqu'à 12 heures. Cela permettrait d'élargir le rayon de prélèvement géographique, d'améliorer la qualité des greffons et de faciliter l'organisation des transplantations. Un liquide de perfusion spécifique, développé par un laboratoire partenaire, sera utilisé pour optimiser la protection du cœur. Les trois objectifs sont : 1) déterminer la température optimale de conservation de cœurs standards (donneur en mort encéphalique) ; 2) déterminer la température optimale pour les cœurs de donneurs marginaux ; 3) évaluer l'efficacité du dispositif dans un modèle de transplantation cardiaque chez le porc. Ces travaux pourraient augmenter le nombre de cœurs transplantables et améliorer la survie des patients en attente de greffe.
Bénéfices attendus
Le système proposé représente une avancée majeure pour la transplantation cardiaque en permettant une préservation des greffons jusqu'à 12 heures, contre 4 heures actuellement. Cette innovation offrira une meilleure protection de l'organe, réduisant ainsi les défaillances précoces post-transplantation. Face à la pénurie d'organes, les équipes de transplantation sont contraintes de prélever fréquemment des donneurs à critères élargis : personnes de plus de 55 ans, présentant des facteurs de risque cardiovasculaire ou ayant subi un arrêt cardiaque prolongé. Cette catégorie inclut également les donneurs Maastricht 3, prélevés après arrêt circulatoire contrôlé, une source en forte expansion. Ces greffons marginaux présentent cependant un risque élevé de défaillance primaire et d'échec de transplantation. Le système proposé permettra d'augmenter le nombre d'organes utilisables en optimisant la préservation et l'évaluation de ces cœurs marginaux avant transplantation. Au-delà des aspects médicaux, le système présente des bénéfices écologiques et sociétaux considérables. Actuellement, la contrainte des 4 heures oblige les équipes médicales à voyager en avion pour les prélèvements, générant une empreinte carbone importante. L'allongement de la durée de préservation jusqu'à 12 heures permettra d'utiliser les transports routiers ou ferroviaires, réduisant ainsi l'impact environnemental. Cette extension temporelle transformera également l'organisation des transplantations. Aujourd'hui, la limite de 4 heures impose de réaliser les interventions en urgence, le plus souvent en pleine nuit, conditions de travail non optimales pour garantir les meilleurs résultats. Avec ce système, il sera possible de différer les transplantations aux heures ouvrables, améliorant ainsi les conditions d'intervention et potentiellement les résultats cliniques. L'avantage logistique est également notable : actuellement, des transplantations sont parfois refusées car une urgence chirurgicale occupe déjà le bloc opératoire. Le système permettra de préserver le greffon jusqu'à la disponibilité du bloc opératoire, éliminant cette contrainte ce qui en fait un atout considérable pour l'organisation des soins. Le système contribuera ainsi à mieux gérer les ressources hospitalières tout en offrant davantage d'opportunités de transplantation aux patients en attente.
Procédures
Au maximum 79 animaux seront soumis à un prélèvement cardiaque sous anesthésie générale. La durée moyenne de la procédure chirurgicale de prélèvement cardiaque est de 2 heures. Au maximum 23 transplantations cardiaques seront réalisées ; la durée moyenne de la procédure chirurgicale de transplantation cardiaque est de 3 heures (30 minutes pour l'ouverture de la cage thoracique et l'instauration de la circulation externe nécessaire le temps de la transplantation ; 60 minutes pour la réalisation des anastomoses vasculaires entre le greffon cardiaque et le receveur ; 90 minutes pour l'assistance circulatoire et l'évaluation de la fonction cardiaque). La totalité des animaux transplantés seront maintenus en vie 90 minutes après la réalisation de la transplantation afin d'évaluer la fonction cardiaque.
Impact sur les animaux
Le stress pré-opératoire lié à la manipulation, au transport et au changement d’environnement constitue une nuisance attendue. Afin de le limiter, les animaux bénéficieront d’une période d’acclimatation d’une semaine avant leur inclusion dans le protocole expérimental. S'agissant de procédures expérimentales réalisées sous anesthésie générale balancée sans réveil, aucun effet indésirable ni nuisances supplémentaire ne sont attendus pour l'animal qui sera euthanasié en fin de procédure ou en cas d'échec de l'anesthésie.
Devenir
Les animaux seront tous déclarés morts en cours d’expérimentation en raison de l’explantation du cœur pour la procédure ou l’analyse histopathologique et moléculaire des tissus myocardiques après la transplantation indispensable à la compréhension des résultats.
Remplacement
Il n’existe à ce jour aucun modèle alternatif au modèle animal pour étudier l’efficacité d’un dispositif de préservation d’organe pour la transplantation. En effet, la perfusion d’organe ex situ repose sur l’utilisation d’un organe et non d’un tissu ou d’une culture cellulaire (pas d’alternative in silico ou in vitro). Il est donc nécessaire dans notre approche d’utiliser un cœur prélevé sur un système vivant. Par ailleurs seul un modèle sur le gros animal permet une instrumentation pour placer le cœur sur un module de perfusion d’organe isolé tel qu’utilisé en pratique clinique. Enfin ce modèle permet d’extrapoler facilement les résultats à l’homme, dont le système cardiovasculaire est proche sur le plan anatomique, physiologique et métabolique. Des travaux préliminaires à ce projet portant sur la composition du liquide de préservation ainsi que sur la température de préservation ont d’abord été développés sur des cultures cellulaires de cardiomyocytes et sur des modèles rongeurs.
Réduction
Afin de réduire le nombre d’animaux nécessaires à l’étude le nombre d’animaux par groupe à été calculé de manière à pouvoir réaliser des tests de comparaison statistique entre les groupes. Dans le groupe avec transplantation, il faudra un animal donneur d’organe et un animal qui recevra la transplantation. En effet notre objectif étant de préserver le cœur pendant 12 heures en perfusion ex situ une fois explanté, il sera impossible de maintenir l’animal donneur en vie pendant cette période ce qui exclut la possibilité de réaliser une autotransplantation, ce qui exposerait à un haut risque de complication technique et donc à un risque d’échec et de sortie prématurée du protocole.
Raffinement
Le stress pré-opératoire lié à la manipulation, au transport et au changement d’environnement constitue une nuisance attendue. Afin de le limiter, les animaux bénéficieront des mesures suivantes: 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). Lors des procédures expérimentales, les ponctions vasculaires percutanées pour la mise en place des cathéters de surveillance hémodynamique continue sont réalisées sous contrôle echographique : moins de souffrance, moins de saignement et risque infectieux réduit.
Choix des espèces
Le modèle animal choisi est le porc. Il présente une physiologie circulatoire (Fréquence cardiaque proche de 100/min, débit cardiaque entre 3,5 et 4 L/min pour un poids de 50 kg) et une anatomie cardiovasculaire proches de celles de l’homme. La modélisation chirurgicale est facilitée par l’usage du gros animal, notamment pour les canulations artérielle et veineuse nécessaires pour sa perfusion isolée. Cette convergence permet une adaptation optimale de l’espèce aux expérimentations et limitera au minimum d’échecs techniques. Enfin notre protocole prévoit des prélèvements sanguins et des biopsies myocardiques répétées sur le cœur perfusé ex situ avec respectivement un volume (10 mL) et un poids (20 mg) de prélèvement minimum afin de pouvoir réaliser les analyses plasmatiques et tissulaires respectivement. Là encore, l’expérimentation sur le porc est adaptée pour ces prélèvements répétés, contrairement à un modèle rongeur qui permettrait un recueil plasmatique et tissulaire de plus faible quantité. Les animaux utilisés dans le protocole expérimental sont des porcs de 55 à 65 kg. A ce stade de développement les porcs ont un système circulatoire très proche de l’homme et leur gabarit permet une modélisation chirurgicale optimale, notamment pour la canulation de l’aorte et de l’artère pulmonaire pour l’instrumentation du cœur isolé sur le module de perfusion ex situ . Par ailleurs, le volume sanguin nécessaire à la perfusion cardiaque ex situ normothermique sera recueilli sur l’animal, juste avant l’explantation du cœur et la mise à mort de l’animal. Ce volume sanguin doit être de 1500 mL, ce qui justifie d’inclure des animaux ayant une masse sanguine d’au moins 2,5 à 3 litres, soit un poids supérieur à 50 kg afin de ne pas avoir de difficultés pour recueillir 1500 mL au moment de l’exsanguination.
Enseignement de la chirurgie vasculaire sur modèle porcin
- Formation professionnelle
Opérés sous anesthésie générale puis tués sans reprise de conscience, 100 cochons vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance qualifié sans réveil. Chaque intervention, jusqu'à cinq heures avec ouverture de l'abdomen, sert à des sutures de vaisseaux réalisées par des internes en formation, deux animaux par demi-journée. Le porteur affirme que simulateurs et pièces anatomiques ne reproduisent pas les conditions opératoires et juge le recours au cochon "nécessaire". La finalité n'est pas de produire des connaissances mais d'entraîner de futurs chirurgiens vasculaires.
Objectifs
La chirurgie vasculaire consiste à opérer les vaisseaux sanguins afin de traiter des maladies potentiellement graves. Ces interventions nécessitent des gestes techniques précis et une grande capacité à gérer des situations complexes notamment des saignements importants. La formation des futurs chirurgiens vasculaires est donc un enjeu majeur pour la sécurité des patients. Ce projet a pour objectif d’améliorer la formation pratique des internes en chirurgie vasculaire grâce à des sessions de formation chirurgicale. Ces sessions permettent aux médecins en formation de s’exercer à des gestes complexes dans un environnement contrôlé, avant de les réaliser chez les patients. Pour atteindre un niveau de réalisme suffisant notamment en ce qui concerne l’anatomie des vaisseaux et la circulation du sang, le recours à un modèle animal vivant est nécessaire. Le projet a été conçu en respectant strictement le principe des 3R (Remplacement, Raffinement, Réduction).
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont une meilleure formation des futurs chirurgiens vasculaires et, à terme, une amélioration de la sécurité et de la qualité des soins pour les patients. Le recours encadré et limité au modèle animal est ainsi justifié par l’intérêt général et les bénéfices attendus pour la société.
Procédures
Les animaux seront sous anesthésie générale. Ils seront soumis à des gestes de chirurgie vasculaire sur les vaisseaux Les gestes de chirurgie vasculaire consistent à des sutures de vaisseaux. Deux animaux sont utilisés pour chaque procédure unique de chirurgie sous anesthésie générale profonde et analgésie dont la durée est de 5 heures maximum avec ouverture de la cavité abdominale.
Impact sur les animaux
Toutes ces procédures de chirurgie sont réalisées sous anesthésie générale longue (jusqu’à 5h ) pouvant causer un stress et des douleurs et soumettent l’animal aux risques chirurgicaux et anesthésiques classiques (hémorragie, hypotension, hypothermie, hypoventilation). Les nuisances et effets indésirables attendus dans le cadre de ce projet sont principalement liés aux procédures expérimentales réalisées sous anesthésie générale. Les animaux sont exposés à des contraintes associées à l’anesthésie, incluant le stress de la manipulation initiale, l’induction anesthésique, l’intubation et la ventilation assistée. Ces étapes peuvent entrainer des effets indésirables transitoires tels que des variations des paramètres physiologiques (fréquence cardiaque, pression artérielle, température corporelle) qui font l’objet d’une surveillance continue.
Devenir
L’ensemble des procédures chirurgicales réalisées lors de cet enseignement ne permettant pas un réveil et un maintien en vie dans de bonnes conditions, aussi l’ensemble des animaux sera mis à mort à la fin de l’expérimentation, sous procédure complète d’anesthésie profonde.
Remplacement
Concernant le remplacement, les alternatives existantes ont été systématiquement évaluées. Bien que les modèles virtuels, les simulateurs synthétiques et les pièces anatomiques ex vivo ne permettent pas de reproduire de manière satisfaisante les conditions physiologiques et opératoires rencontrées, préalablement à l’accès à la formation chirurgicale sur modèles porcin, différentes phases de l’apprentissage sont développées en amonts aux laboratoires de simulation et d’anatomie.
Réduction
S’agissant de la réduction, le nombre d’animaux utilisés est strictement limité au minimum nécessaire pour atteindre les objectifs de formation : 2 porcs par demi-journée d’enseignement. Chaque animal est utilisé de manière optimisée au cours de sessions structurées, permettant de réaliser plusieurs gestes et scénarios pédagogiques par différents internes sous supervision, sans multiplier les procédures inutilement.
Raffinement
Le raffinement des procédures est une priorité. Les animaux sont pris en charge par du personnel formé selon les procédures d’anesthésie et d’analgésie adaptés visant à prévenir toute douleur, souffrance ou stress inutiles. Les gestes réalisés s’inscrivent dans un cadre strictement encadré avec une surveillance attentive et continue des paramètres physiologiques et des points critiques spécifiques tout au long de la procédure. Lors de l’anesthésie générale et des procédures chirurgicales, des tables chauffantes sont utilisées pour maintenir la température corporelle des animaux. Les animaux sont mis à mort en fin de protocole sous procédure complète d’anesthésie générale (sans réveil).
Choix des espèces
Le porc a été choisi car son système vasculaire présente de fortes similitudes avec celui de l’être humain. Cela permet de reproduire des conditions opératoires proches de la réalité, impossible à reproduire avec des simulateurs virtuels ou des modèles artificiels seuls. Il s’agit de jeunes animaux de 4/6 mois d’environ 80/90Kg, dont la taille est nécessaire aux pratiques d'enseignement.
Implantation des substituts osseux synthétiques dans des défauts osseux mandibulaires chez le miniporc
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
Six pertes osseuses créées dans la mâchoire de chaque animal pour y tester un substitut phospho-calcique: 12 miniporcs vont être utilisés dans une chirurgie unique d'environ une heure, tous tués à l'issue pour l'analyse de leurs os, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Le projet cible la reconstruction osseuse de la mâchoire humaine, en évitant une greffe prélevée sur le patient. Le porteur retient le miniporc parce que sa mâchoire ressemble à celle de l'humain. Il annonce une gêne alimentaire surveillée, l'abord chirurgical restant à l'extérieur de la bouche.
Objectifs
Les pertes de substances osseuses sévères de la mâchoire représentent un problème de santé important, notamment chez les patients nécessitant une réhabilitation dentaire par implants. La régénération de ce type de défauts osseux reste un défi en chirurgie orale et maxillofaciale. En clinique, la technique de référence reste la greffe osseuse autologue mais elle présente certains inconvénients (chirurgie additionnelle, morbidité du site donneur...). Ainsi, le développement de biomatériaux en régénération osseuse est indispensable pour pallier ces limitations. Ce projet de recherche vise donc à évaluer une nouvelle approche de reconstruction osseuse, plus fiable et mieux adaptée aux situations cliniques complexes grâce à un nouveau matériau phospho-calcique conçu par la technique du moulage dynamique pour la régénération osseuse des mâchoires. La biocompatibilité in vitro et in vivo de ce nouveau biomatériau a déjà été démontrée. Son potentiel pour la régénération osseuse doit maintenant être évalué dans un modèle animal permettant de reproduire au plus près les conditions biologiques de la reconstruction osseuse des mâchoires chez l’homme. Le mini-pig a été choisi comme modèle expérimental car sa structure osseuse, la cicatrisation et les dimensions de ses mâchoires sont proches de celles de l’humain. Ce modèle est largement reconnu et utilisé dans la recherche biomédicale et en chirurgie orale, car il permet d’obtenir des résultats fiables et transposables à la pratique clinique.
Bénéfices attendus
Ce projet de recherche vise à développer une nouvelle approche de reconstruction osseuse, plus fiable et mieux adaptée aux situations cliniques complexes , tout en évitant le recours à une autogreffe osseuse, responsable d’une importante morbidité.
Procédures
Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale unique d'une durée estimée à une heure.
Impact sur les animaux
Les conséquences de cette étude sur les animaux seront potentiellement les suivantes : - Douleur locale lors de la réalisation des défauts osseux et de la mise en place des substituts osseux : l’implantation des biomatériaux a lieu à la faveur d’un apport chirurgical extra-oral sur le corps de la mandibule. S’agissant d’interventions de chirurgie maxillo-faciale, une gêne à l'alimentation pourrait être observée et sera strictement monitorée. Toutefois, l’implantation des biomatériaux testés se fera de façon extra-orale, minimisant ainsi le risque infectieux par l’absence d’effraction de la muqueuse buccale et les conséquences en termes de gêne alimentaire. Pour faciliter la prise alimentaire, les animaux seront nourris pendant toute la durée de l’étude avec le même aliment que celui dont ils auront bénéficié chez l’éleveur/fournisseur. - Pas de limitation de mobilité attendue, ni de stress particulier. Les éventuels effets indésirables devraient diminuer jusqu'à disparaitre au fil des 8 semaines postopératoires.
Devenir
A la suite de la procédure, tous les animaux seront euthanasiés afin de permettre l'analyse histologique des défauts osseux
Remplacement
A l’heure actuelle, il n’existe pas d’autres méthodes d'étude de la tolérance de l'hôte permettant d’éviter ou de remplacer l’utilisation d’animaux pour l’approche thérapeutique abordée dans ce projet. Le comportement biologique in vivo de ces nouveaux biomatériaux nécessite une évaluation chez l’animal avant une éventuelle application clinique humaine.
Réduction
Compte-tenu d’études comparables déjà publiées et des travaux précédemment réalisés sur la plateforme, le nombre d’animaux pour les deux études (N=6, x2) correspond au nombre minimal requis pour atteindre une significativité statistique. Dans la présente étude, 4 conditions seront testées sur deux fois 6 animaux recevant chacun 6 implants, assurant donc un nombre de 9 explants par condition. Le test statistique retenu pour comparer les différentes conditions sera un test non paramétrique de comparaisons multiples de données quantitatives de plus de deux échantillons indépendants (N
Raffinement
Anesthésie générale doublée d’une anesthésie loco-régionale sous la forme de bloc mandibulaire d’anesthésiques locaux permettant l’insensibilisation du nerf alvéolaire inférieur dans le canal mandibulaire situé à proximité immédiate de la zone de création des défauts osseux.
Choix des espèces
Le miniporc adulte (âgé de 18 à 24 mois et environ 50 kg) a été choisi comme modèle expérimental car sa structure osseuse, la cicatrisation et les dimensions de ses mâchoires sont proches de celles de l’humain. Ce modèle est largement reconnu et utilisé dans la recherche biomédicale et en chirurgie orale, car il permet d’obtenir des résultats fiables et transposables à la pratique clinique humaine.
Réparer l’œsophage chez l’enfant : test d’un greffon et d’un support de réalimentation chez le mini-cochon [MODIF]
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Deux à trois heures d'opération sous anesthésie pour poser un greffon d'œsophage et une prothèse interne: 12 mini-cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Quatre d'entre eux portent en plus une sonde nasogastrique pendant quatre semaines, et une endoscopie sous anesthésie retire la prothèse à deux mois. Les animaux sont suivis quatre à six mois puis tués pour analyser au microscope la zone de greffe. Le projet vise à préparer une future greffe d'œsophage chez l'enfant, un bénéfice que le porteur formule au conditionnel et subordonne à la confirmation de la faisabilité.
Objectifs
Certaines maladies sont à l’origine de la perte de certaines parties de l’œsophage chez l’enfant, ou le rendent inutilisable. Les opérations chirurgicales actuelles pour les traiter (par exemple remplacer l’œsophage par un morceau d’estomac ou de côlon) sont lourdes et peuvent entraîner des complications et des réinterventions. Nous testons une autre voie : un greffon d’œsophage préparé en laboratoire à partir d’un tissu d’adulte dont on a retiré toutes les cellules. Il ne reste que la charpente du tissu, comme une coquille vide que le corps accepte mieux et qui peut se recoloniser par des cellules ensuite. Ce greffon est remodelé pour avoir un diamètre adapté à l’enfant. Avant d’aider des enfants, nous devons vérifier la faisabilité et la sécurité dans un organisme vivant. Les mini-porcs sont choisis car leur taille, leur croissance et la chirurgie utilisée se rapprochent de celles d’un enfant. Les tests sur maquette ou au laboratoire ne permettent pas de reproduire la déglutition, la cicatrisation, l’immunité et la croissance. Les connaissances acquises (décellularisation, remodelage, soins après l’opération) pourront aussi bénéficier à d’autres greffes pédiatriques et renforcer le potentiel de l’ingénierie tissulaire.
Bénéfices attendus
Ce projet peut apporter des bénéfices à plusieurs niveaux, à court et à long terme, s’il confirme que la méthode est sûre et réalisable. Pour la recherche médicale. Les résultats enrichiront les données de base (sécurité, faisabilité, tolérance) nécessaires pour préparer un essai chez l’enfant. Les échantillons et observations aideront à comprendre comment le greffon se répare dans le temps. Pour les enfants concernés. Offrir, à terme, une autre option que les opérations actuelles quand l’œsophage manque ou ne fonctionne pas. Le greffon est pensé pour grandir avec l’enfant. On espère moins de complications, moins de réinterventions et une alimentation plus simple après la guérison. Pour la sécurité des soins. Améliorer la technique chirurgicale, définir un suivi après l’opération simple et clair : ce qu’il faut observer au quotidien, quels signes d’alerte surveiller, quand revoir l’animal et quelles actions entreprendre. L’objectif est de repérer plus tôt tout problème, de mieux le traiter et ainsi de réduire les complications et les réinterventions. Pour les familles. Si la méthode fonctionne, elle pourrait conduire à moins d’allers-retours à l’hôpital et à moins d’actes lourds, donc à un stress moindre pour l’enfant et ses proches. Cela peut harmoniser les pratiques entre hôpitaux et améliorer la prise en charge.
Procédures
Chaque animal aura une seule opération, réalisée alors qu’il est endormi complètement (anesthésie générale), pour mettre en place un morceau d’œsophage préparé et un petit tube souple (prothèse) à l’intérieur. Elle sert de tuteur. Elle maintient le passage ouvert, protège les coutures et stabilise le greffon pendant qu’il se fixe et cicatrise. Elle aide à éviter les rétrécissements et à ce que les parois ne se collent pas. Durée : 120 à 180 minutes. [MODIF] À 2 mois, un examen par caméra souple (endoscopie), aussi sous anesthésie générale, servira à retirer le tube (endoprothèse). Durée : ~20 minutes. Si un problème apparaît, un deuxième examen pourra être fait. Durée : ~30 minutes. [AJOUT] Pour 4 animaux, une sonde d’alimentation nasogastrique sera mise en place au moment de la chirurgie et utilisée pendant 4 semaines pour une alimentation liquide, avec contrôles quotidiens. Des pesées rapides seront réalisées (environ 1 à 3 minutes). En dehors de ces actes, aucune autre manipulation ne sera faite sur un animal éveillé. Des médicaments contre la douleur et une surveillance vétérinaire sont prévus.
Impact sur les animaux
Après l’opération, les animaux peuvent avoir mal pendant 1 à 2 jours, être somnolents, parfois un peu refroidis, et stressés. Ils peuvent ressentir une gêne pour avaler et bouger un peu moins au début. Les examens par caméra (endoscopies) peuvent provoquer une petite irritation locale. Le principal risque est que le tube intérieur (endoprothèse) se bouche ou se déplace.. [AJOUT] Pour 4 animaux portant une sonde nasogastrique, une irritation locale ou un arrachement sont possibles.
Devenir
Tous les porcs inclus dans ce projet seront mis à mort en fin de suivi afin de procéder aux analyses histologiques détaillées de la zone de greffe, étape indispensable pour évaluer la réparation tissulaire et le fonctionnement du greffon. [MODIF] Le suivi est programmé à 6 mois pour la cohorte principale (8 animaux) et à 4 mois pour le lot qui portera la sonde nasogastrique (4 animaux).
Remplacement
Nous avons d’abord cherché des solutions sans animaux (tests en laboratoire, modèles informatiques, mannequins, pièces d’organe artificielles). Ces méthodes aident, mais elles ne reproduisent pas ce qui se passe dans un corps d’enfant vivant : la circulation du sang, la déglutition répétée, la cicatrisation, les défenses immunitaires et la croissance. Pour savoir si le greffon d’œsophage est bien toléré, s’il tient en place, s’il reste ouvert pour laisser passer les liquides et s’il permet une alimentation normale, il faut l’observer dans un organisme vivant. Le mini-porc a été choisi car sa taille et son fonctionnement digestif se rapprochent de ceux d’un enfant ; il permet d’utiliser les mêmes gestes chirurgicaux et outils que chez l’humain. Il n’existe donc pas d’alternative non animale permettant d’évaluer complètement cette technique avant d’envisager une étude chez l’enfant. Si, au cours du projet, une méthode sans animal devenait disponible et suffisante pour répondre aux mêmes questions, elle remplacerait l’essai chez l’animal.
Réduction
Le projet a été conçu pour limiter au maximum le nombre d’animaux utilisés, tout en assurant des résultats fiables. Des tests préalables en laboratoire ont permis de préparer les greffons et d’anticiper les difficultés mécaniques liés aux sutures. Cela permet d’éviter des essais inutiles chez l’animal. Le nombre d’animaux nécessaires a été défini avec soin, en s’appuyant sur les résultats d’études animales précédentes. Chaque animal suivra un protocole précis permettant d’obtenir un maximum d’informations. Ce projet utilise ainsi le nombre minimal d’animaux possible, dans le respect du bien-être animal et des exigences scientifiques.
Raffinement
Toutes les étapes du projet seront réalisées sous anesthésie générale afin d’éviter toute douleur pendant les interventions. Des traitements contre la douleur seront systématiquement administrés après l’opération et adaptés à l’état de chaque animal. Les animaux seront suivis chaque jour, avec une attention particulière portée à leur comportement, leur alimentation et leur respiration. Un environnement confortable et enrichi sera mis en place pour réduire leur stress. Des points limites clairs ont été définis et seront appliqués. Les animaux seront hébergés dans un cadre favorisant leur bien-être. Ces mesures visent à garantir une prise en charge respectueuse, limitant au maximum la souffrance animale.
Choix des espèces
Le porc a été choisi pour sa ressemblance anatomique avec l’humain, notamment au niveau de l’œsophage. Contrairement aux petits animaux, il permet de réaliser les gestes similaires à ceux effectués chez l’homme. Le minipig Yucatan a été retenu pour sa taille, sa croissance lente et sa bonne tolérance aux manipulations, ce qui permet un suivi prolongé. Il sera utilisé à un âge jeune correspondant au stade de développement d’un nourrisson. Ce choix permet d’évaluer une technique qui pourrait, à terme, éviter des opérations lourdes chez les enfants, en proposant une réparation de l’œsophage sans utiliser d’organes sains.
Prélèvement de sang sur animaux
- Production de routine
- Tests réglementaires
Équidés : 100
Cochons : 5
Chèvres : 60
Moutons : 2500
Bovins : 5
Poules : 65
Dindes : 35
Pour produire du sang servant à fabriquer des milieux de culture et des réactifs de diagnostic, 2 800 animaux non-humains sont utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance légère: surtout des moutons (2 500), mais aussi des équidés, chèvres, bovins, porcs, poules, dindes et cobayes. Chaque animal subit des prélèvements de sang répétés, jusqu'à vingt-six par an chez les équidés et bovins, sur animal vigile maintenu en contention. Le porteur affirme qu'aucune molécule ne remplace les caractéristiques du sang de chaque espèce. Les animaux jugés en bonne santé sont ensuite intégrés dans la filière alimentaire.
Objectifs
L'objectif principal est de fabriquer des milieux de culture (exemple gélose Columbia, Chocolat…) et des réactifs pour le diagnostic biologique dans l'industrie pharmaceutique et agro-alimentaire. La culture des micro-organismes nécessite des milieux contenant des hématies intègres et / ou des éléments nutritifs du sang dont les caractéristiques sont propres à chaque espèce. Il n'existe pas de molécule similaire et performante aux caractéristiques des globules rouges et dérivés du sang. Les produits biologiques (sang et sérum animal) sont évalués au niveau des analyses de risque produit comme des composants critiques qui ne peuvent pas être remplacés sans repasser par des phases de développement pour l’ensemble de ces réactifs ; il n’existe pas de solutions identifiées permettant d’en réaliser la substitution Ces sangs sont également utilisés pour d'autres applications telles que l'alimentation d'insectes piqueurs hématophages (tiques, moustiques…), dans un but de recherche sur les maladies transmissibles à l'homme ou aux animaux par ces insectes.
Bénéfices attendus
Le sang contient des hématies intègres et / ou des éléments nutritifs dont les caractéristiques sont propres à chaque espèce et sont nécessaires pour la culture des micro-organismes pour le diagnostic biologique dans l'industrie pharmaceutique (humaine principalement) et agro-alimentaire ou l’alimentation d'insectes piqueurs hématophages (tiques, moustiques…). Il n'existe pas de molécule similaire et performante aux caractéristiques des globules rouges et dérivés du sang. Le sang des différentes espèces est utilisé pour la production de réactifs de diagnostic in vitro au moyen de méthodes reconnues ; ces réactifs permettent l’évaluation ou la détection ou le contrôle des modifications physiologiques chez l’homme et l’animal pour de nombreuses pathologies telle que l’identification de bactéries associées à différentes pathologies d’origine bactérienne et l’identification du traitement dans la cadre d’une antibiothérapie. A titre indicatif, 1L de sang permet la fabrication de 1 000 milieux de culture
Procédures
Le sang sera prélevé sur des animaux vigiles à raison de : - maximum 17 prélèvements par an pour les ovins : prélèvement à la jugulaire 5 minutes – contention 15 minutes - maximum 17 prélèvements par an pour les caprins et porcins : prélèvement 5 minutes – contention 7 minutes - maximum 26 prélèvements par an pour les équins et bovins : prélèvement à la jugulaire 10 minutes - contention 15 minutes - maximum 15 prélèvements par an pour les volailles (poules et dindes) : prélèvement 1 minute - contention 2 minutes Le sang sera prélevé sur des animaux préalablement anesthésiés pour les cobayes durant 15 secondes
Impact sur les animaux
Un stress de courte durée correspondant à la durée du prélèvement et de la contention (environ 15 minutes) est possible. Néanmoins, la fréquence des prélèvements entraine une certaine habituation des animaux permettant une diminution du stress voire une "collaboration" pour certaines espèces.
Devenir
En fin de procédure, les animaux en bonne santé, après accord avec le vétérinaire seront intégrés dans la filière alimentaire
Remplacement
Il n'existe pas de molécule similaire et performante aux caractéristiques des globules rouges et dérivés du sang. Il n’existe pas de solutions identifiées permettant d’en réaliser la substitution dont la validation serait de toute façon prohibitive.
Réduction
L'effectif des animaux donneurs est adapté au plus juste pour répondre aux prévisions de production. La plupart de ces animaux sont issus de l’élevage classique et reclassés car inaptes à la production initiale à laquelle ils étaient destinés dans leur élevage d’origine.
Raffinement
Toutes ces espèces sont hébergées en groupe, sur litière, ceci leur assurant une vie sociale adaptée à l'espèce et garantissant un enrichissement efficace. Les conditions d’hébergement des animaux sont définies pour favoriser la réduction du stress ; une surveillance de l’état général des animaux est réalisée et toute dégradation déclenche une demande de conseil auprès d'un vétérinaire.
Choix des espèces
Le sang de chaque espèce animale a ses particularités qui conviennent à la culture des différents micro-organismes, à la production de différents réactifs et l'alimentation d'insectes hématophages. Il s'agit d'animaux adultes ayant atteint un développement corporel permettant des prélèvements de sang répétés sans nuire à leur état de santé et en respectant leur physiologie. La plupart de ces animaux sont issus de l’élevage classique et reclassés car inaptes à la production initiale à laquelle ils étaient destinés dans leur élevage d’origine.
Formation aux activités de radiologie interventionnelle endovasculaire sur porc
- Formation professionnelle
Opérés sous anesthésie pendant six heures au maximum et tués avant tout réveil, 40 cochons vont être utilisés dans des séances de formation à la radiologie interventionnelle. Plusieurs praticiens se forment sur un même animal et plusieurs techniques d'embolisation et d'angioplastie sont appliquées sur chacun, au cours de formations internes et d'ateliers ouverts à des praticiens extérieurs, français ou étrangers. Le porteur ne retient qu'un effet indésirable, "un peu de stress" lors de l'isolement précédant l'induction de l'anesthésie. La mise à mort est justifiée par le fait qu'il s'agit d'animaux en croissance, qui "ne pourront pas être réutilisés pour une autre procédure", et l'absence de simulateur reproduisant les flux sanguins sert à écarter le remplacement.
Objectifs
En réponse à l’augmentation de la fréquence des pathologies artérielles comme l’obstruction ou la dilatation des artères, des techniques thérapeutiques mini-invasives se sont développées. Ces techniques appartenant au domaine de la radiologie interventionnelle et endovasculaire permettent de limiter les conséquences d’interventions lourdes sur les patients. Cependant, elles nécessitent une formation pratique adaptée pour les praticiens. L’objectif de ce programme est de former les praticiens interventionnels aux différentes techniques d’embolisation artérielle (dilatation des artères) et d’angioplastie (remodelage des artères) afin qu’ils puissent réaliser ces techniques chez l’homme sans risque. Il y aura une alternance de formation internes et de workshops avec des praticiens extérieurs français ou étrangers.
Bénéfices attendus
Ce programme de formation permettra aux praticiens interventionnels de maitriser différentes techniques d'embolisation artérielle et d'angioplastie afin qu'ils puissent réaliser ces techniques chez l'homme sans risque. Ces techniques de radiologie interventionnelle et endovasculaire sont une avancée pour les patients car elles leur évitent des interventions plus lourdes.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie et analgésie, d'une durée maximale de six heures, à l'issue de laquelle il ne sera pas réveillé.
Impact sur les animaux
La procédure se déroulera sous anesthésie générale et sera sans réveil. Le seul effet indésirable attendu, peut être un peu de stress lors de l'isolement nécessaire à l'induction de l'anesthésie. Ce stress cessera lorsque l'animal s'endormira.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à la fin de la procédure, car il s'agit d'animaux en croissance, qui ne pourront pas être réutilisés pour une autre procédure.
Remplacement
Afin d’être au plus proche de la procédure chez l’homme, avec gestion des flux sanguins, l’apprentissage sur animal vivant est essentiel. En effet, il n’existe actuellement pas de simulateur permettant de mimer ces flux et donc de remplacer l’utilisation d’animaux vivants.
Réduction
Afin de limiter le nombre d’animaux impliqués dans les formations, plusieurs praticiens se formeront sur un même animal et plusieurs techniques d’embolisation et d’angioplastie pourront être appliqués sur chaque animal.
Raffinement
Les animaux arriveront sur place quelques jours avant les procédures pour leur permettre de s’habituer aux lieux et aux manipulations et ainsi diminuer leur stress. Lorsqu'il y aura plusieurs animaux, ils seront logés dans a même case pour respecter leur comportement grégaire. Ils seront logés sur une litière de paille afin de leur permettre de fouiller dedans et de les isoler du sol. Les boxes sont également équipés de jouets adaptés à leur espèce. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie générale et sous analgésie pour éviter des souffrances aux animaux. Le bien-être des animaux sera contrôlé en veillant aux conditions d’hébergement et au comportement des animaux. Des observations biquotidiennes, basées sur l’apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales aux stimuli externes (bruits, etc.), seront réalisées par une personne formée. Ces contrôles permettent de repérer tout animal malade ou blessé pour prendre des mesures appropriées. Tout constat d’un mal-être est remonté au responsable du bien-être des animaux et au responsable du projet pour examen approfondi, traitements adaptées et/ou consultation du vétérinaire référent. Des points limites ont été mis en place afin de limiter le risque de souffrance des animaux pendant la procédure.
Choix des espèces
Le modèle choisi est le porc, car leur anatomie vasculaire est comparable à celle de l'homme. Les animaux utilisés peseront entre 60 et 70 kg, car à ce stade leur anatomophysiologie est proche de celle de l'homme.