Moutons

Opérées une heure sous anesthésie générale pour recevoir des implants de télémétrie qui enregistrent les contractions de l'utérus, des brebis reçoivent ensuite six injections intramusculaires en trois jours pour les soins post-opératoires. 8 brebis vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes replacées en élevage à l'issue et réutilisables dans "d'autres protocoles expérimentaux". L'équipe les suit plusieurs mois au fil de leur cycle, pour tester à terme sur des brebis des contraceptifs non hormonaux destinés aux femmes, et le porteur ajoute que le projet "pourrait permettre d'améliorer les pratiques d'élevage" des brebis inséminées pour la production de fromage. Le résumé ne dit pas si les implants sont retirés avant le retour en élevage, et cite des traitements de synchronisation de l'œstrus parmi les sources de stress sans les inscrire dans la liste des procédures.

Objectifs

Le développement de méthodes de contraception non hormonale chez la femme pour s’affranchir des risques associés aux traitements hormonaux est un sujet central de la recherche reproductive actuelle. L’évaluation de potentiels contraceptifs s’appuie sur des tests pré-cliniques sur modèles animaux de laboratoire de type rongeur. Toutefois le modèle rongeur ne permet pas de réaliser toutes les analyses nécessaires. Des modèles animaux de plus grande taille, comme la brebis, permettent par exemple de quantifier la distribution des spermatozoïdes dans le tractus génital femelle par une méthode d’imagerie endoscopique. Un contraceptif de type gel vaginal, qui bloque le passage des spermatozoïdes au niveau du col de l’utérus, a été validé chez la brebis par cette méthode d’imagerie en 2023. Les grands animaux peuvent également être équipés d’implants de télémétrie permettant des mesures d’activité physiologique en continu et sans intervention humaine. Afin de valider le modèle brebis comme modèle animal de test de contraceptif, nous devons caractériser un élément important de la reproduction : la physiologie de l’utérus et plus précisément les contractions utérines. En effet, si les spermatozoïdes se déplacent dans le tractus génital par leur mobilité propre, ce sont les contractions utérines qui sont en grande partie responsables de leur remontée vers l’ovaire. Il existe désormais des implants sous cutanés télémétriques qui permettent de mesurer une activité myoélectrique d’un tissu. Des études récentes ont initié la caractérisation par télémétrie de l’activité utérine chez la brebis et la truie. Dans notre projet, nous souhaitons équiper des brebis avec des implants de télémétrie pour quantifier les contractions utérines (fréquence et intensité des contractions) dans diverses conditions physiologiques (stade du cycle) et comparer les résultats aux données existant chez l’humain. Une fois équipées, ces brebis pourront ensuite permettre le test de contraceptifs potentiels à visée utérine.

Bénéfices attendus

1. Biologie fondamentale : Données non biaisées : la télémétrie va permettre d’obtenir des données non biaisées de caractérisation de l’activité utérine chez la brebis car il est attendu que l’interaction de l’animal avec l’humain peut perturber l’activité utérine. Relation statut hormonal / activité utérine : Les mesures d’activité seront réalisées au cours du cycle oestral et permettront de relier le statut hormonal (oestrogènes / progestérone) et l’activité utérine. Nous pourrons également mesurer pour la première fois l’activité de chaque corne utérine en simultané et étudier d’éventuels mécanismes de synchronisation / désynchronisation des cornes utérines. Modèle alternatif à l’éxpérimentation animale : A terme, nous souhaitons concevoir un tractus génital de brebis artificiel pour étudier le transport des spermatozoïdes in vitro. Nous disposons déjà d’informations sur la structure fine du cervix et de l’utérus de brebis qui nous permettent dès maintenant d’imprimer en 3D un tractus génital réaliste. Mais il manque une dimension importante : les contractions utérines. Les informations obtenues avec ce projet permettront d’implémenter le modèle artificiel avec un système de contraction artificiel (comme c’est déjà le cas avec des modèles digestifs). Ce modèle brebis pourra ensuite servir de base de travail pour un modèle humain artificiel. 2. Biologie appliquée : Etude pré-clinique de contraceptifs humains non hormonaux : Dans le cadre d’un large projet de recherche international, des contraceptifs non hormonaux sont recherchés. Le contrôle des contractions utérines par un dispositif non hormonal comme moyen de contraception est une méthode envisagée et pourra s’appuyer sur notre modèle. Amélioration de la fertilité après insémination : La production de fromages de brebis s’appuie presque essentiellement sur l’utilisation de l’insémination animale après synchronisation de l’oestrus. Cette insémination nécessite la manipulation des brebis qui peut altérer l’activité utérine et limiter l’efficacité de l’insémination. Une étude de 2002 a déjà montré que la contention, même limitée, perturbe les contractions utérines et donc potentiellement le transport des spermatozoïdes, facteur clé de la réussite de fécondation. Ce projet pourrait permettre d’améliorer les pratiques d’élevage et l’efficacité de l’insémination.

Procédures

Chaque brebis subira une intervention chirurgicale sous anesthésie générale d’une durée d’une heure, une injection par voie intraveineuse pour l’induction de l’anesthésie (30 secondes avec contention), et 6 injections par voie intramusculaire pour les traitements post-opératoires (2 injections par jour pendant 3 jours, 1 minute à chaque fois avec contention). Les animaux vivront quelques moments de stress de 5 à 10 minutes lors des déplacements, manipulations et contentions.

Impact sur les animaux

Les animaux seront soumis à une chirurgie qui peut entrainer des douleurs post opératoires. La mise en place des implants va perturber de manière transitoire l’activité utérine. Les animaux pourront subir un stress dû à la contention pour l’induction de l’anesthésie, puis l’administration des traitements post-opératoires et des synchronisations de l'oestrus. Ces injections par voie intra veineuse et intra musculaire peuvent induire une douleur ainsi qu’un hématome.

Devenir

A l’issue de la procédure, tous les animaux sont replacés en élevage et pourront être utilisés pour d’autres protocoles expérimentaux ou des phases d'élevage.

Remplacement

La mesure de l’activité utérine de la brebis nécessite la réalisation de mesures chez l’animal vivant. Il n’existe pas à ce jour d’alternative non animale. A terme, nous souhaitons concevoir un tractus génital de brebis artificiel pour étudier le transport des spermatozoïdes in vitro. Nous disposons déjà d’informations sur la structure fine du cervix et de l’utérus de brebis qui nous permettent dès maintenant d’imprimer en 3D un tractus génital réaliste. Mais il manque une dimension importante : les contractions utérines. Les informations obtenues avec ce projet permettront d’implémenter le modèle artificiel avec un système de contraction artificielle (comme c’est déjà le cas avec des modèles digestifs). Ce modèle brebis pourra ensuite servir de base de travail pour un modèle humain artificiel.

Réduction

Le projet vise à obtenir des informations provenant de deux types d’implants donc deux lots d’animaux sont nécessaires. Le nombre de 4 animaux par lot a été calculé pour avoir un nombre minimal de 3 animaux par lot en tenant compte d’un éventuel défaut expérimental (chirurgie ou équipement de télémétrie) pour 1 animal sur 4. Les animaux seront analysés pendant plusieurs mois, ce qui permettra d’obtenir des réplicats biologiques sur chaque animal. Les tests statistiques réalisés seront des tests non paramétriques en données répétées car chaque animal sera son propre témoin. Par exemple, au cours du cycle oestral, les paramètres de contraction utérine seront comparés, pour plusieurs cycles successifs, entre le moment de l’oestrus et la phase lutéale au sein de chaque cycle oestral de chaque animal.

Raffinement

Les brebis sont logées en bâtiment conventionnel sur aire paillée, en groupe social stable. Les brebis proviennent d’un EU fournisseur très proche de notre plateforme ce qui limitera le stress du déplacement. Pour un transit digestif optimal, du foin de qualité sera distribué matin et soir. La douleur est traitée préventivement avant l'acte chirurgical dès induction de l'anesthésie, et le traitement est maintenu jusqu'à un état physiologiquement stable des animaux. Le retour à l'état normal est estimé à 3 à 4 jours post-opératoires. Les animaux sont surveillés quotidiennement et plusieurs fois par jour en post-opératoire immédiat. De plus, les implants utérins permettront de mesurer en continu la température interne et l’activité locomotrice. Une éventuelle augmentation de la température, signe d’une infection, pourra être détectée et conduire à un traitement antibiotique adapté. L’activité locomotrice sera mesurée comme paramètre de bien être animal. Deux caméras vidéo, présentes dans le logement et couplées aux implants par télémétrie, permettront de suivre les animaux en temps réel dans leur logement et de détecter tout signe de douleur ou mal être. La douleur est également prévenue par l’administration de sérum physiologique stérile et tiédi dans la cavité abdominale : ce geste prévient la formation des adhérences qui peuvent être très douloureuses. Du fait des visites régulières, les animaux seront socialisés et familiarisés à l’humain. Des récompenses après les contentions et manipulations renforceront cette socialisation. Un animal anorexique, prostré, en décubitus latéral prolongé recevra l'administration d'analgésique. Sans réponse physiologique satisfaisante rapide, il sera fait appel au vétérinaire agréé. La décision d’euthanasie par voie médicamenteuse et sous anesthésie sera prise en concertation avec les différents acteurs du projet.

Choix des espèces

Le modèle brebis a été choisi comme modèle expérimental par ses points communs avec l’anatomie humaine concernant la morphologie du tractus génital femelle et la physiologie utérine. Chez ces deux espèces, les contractions utérines sont sous contrôle nerveux et hormonal (l’oestrogène stimule et la progestérone inhibe les contractions utérines). Les brebis seront des femelles multipares et cycliques pour exprimer une activité utérine d’un adulte capable de reproduction.

Tester des valves mitrales et des médicaments avant leur mise sur le marché suppose ici de provoquer d'abord un infarctus. 100 cochons et 100 moutons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une à trois chirurgies de trois à quatre heures pour installer l'insuffisance cardiaque, puis une quatrième d'environ quatre heures pour l'implantation du dispositif, avec un risque d'arythmie, de fibrillation et d'arrêt cardiaque sur la table d'opération. Le porteur écrit que le client commanditaire s'engage à ne pas refaire un essai déjà mené, et prévoit que les animaux ne remplissant pas le critère d'inclusion après l'infarctus soient utilisés pour de la formation ou réutilisés dans un autre projet, les autres étant tués pour analyser les tissus au contact du dispositif.

Objectifs

Ce projet vise à évaluer la tolérance (ou sécurité) ainsi que la performance (ou efficacité) des produits de santé cardiovasculaire (exemple : médicaments, dispositifs médicaux implantables de remplacement ou réparation de valve mitrale) dans un modèle d’insuffisance cardiaque gauche. Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir la sécurité des patients et l’efficacité lors de l'utilisation clinique. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables avant de proposer un produit sur le marché. La création d’un modèle animal d’insuffisance cardiaque gauche permet de reproduire des conditions très similaires à la future utilisation clinique de ces produits et permettre de tester leur efficacité dans cet environnement. Ce projet pourra se conduire dans plusieurs EU partenaires, afin d'obtenir des résultats d'imagerie spécifique non disponible dans notre EU.

Bénéfices attendus

Ce projet permet d'obtenir des données de performance et de tolérance de produits de santé cardiovasculaire dans un modèle d’insuffisance cardiaque induit. En mimant au plus près la situation pathologique des patients (cardiopathie comme par exemple l’insuffisance cardiaque gauche), ces études permettront de mieux appréhender la réaction de l’organisme au produit à tester, et ainsi améliorer la sécurité et/ou les performances du produit, avant sa mise sur le marché.

Procédures

Les animaux seront soumis à 1 à 3 interventions chirurgicales pour la création du modèle d’insuffisance cardiaque (induction d’un infarctus du myocarde), puis à une intervention chirurgicale pour l’implantation du produit à tester (exemple : remplacement/réparation de la valve mitrale), ou bien une injection du produit à tester (exemple : médicament). Les interventions chirurgicales sont d’une durée d’environ 3 à 4h (pour la création du modèle d'insuffisance cardiaque), et d’environ 4h pour l'implantation du produit à tester. Si le produit à tester est un médicament à injecter, cette durée sera raccourcie au temps d'injection du produit. Les interventions chirurgicales ont toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), analgésie et antibiothérapie. Des prélèvements sanguins peuvent être réalisés en cours d'étude. Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). D'autres type d'interventions non douloureuses (exemple imagerie : échocardiographie, angiographie, scanner, IRM) peuvent être réalisées sous anesthésie légère (à minima une session de contrôle est réalisée par procédure, qui peut être répétée en fonction de la durée de l'étude). Le scanner ou l'IRM sont externalisés dans des EU partenaires (EU1 et EU2), la durée de l'intervention est d'environ 1h dans l'EU1, et 1h30 dans l'EU2.

Impact sur les animaux

Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont un risque d’arythmies, d’extrasystoles ventriculaires, tachycardie ventriculaire, fibrillation ventriculaire, pouvant aller jusqu’à l’arrêt cardio-respiratoire et au décès sur la table de chirurgie, en cas d’échec de la réanimation. Les autres nuisances sont une douleur et stress liés à la chirurgie, perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie pendant quelques jours, les hématomes, œdèmes ou infections au niveau des sites d’accès pour les cathéters ou du site opératoire (si chirurgie d’implantation), une hémorragie et une ischémie.

Devenir

A l'issue de la procédure de création d'un modèle d'infarctus du myocarde, les animaux sont maintenus en vie. S'ils valident le critère d'inclusion, ils entrent alors dans la procédure d'injection ou implantation d'un produit de santé cardiovasculaire . S'ils ne le valident pas, ils seront utilisés à des fins de formation ou ré-utilisés dans le cadre d'un autre projet, après accord du vétérinaire. A l'issue de la procédure d'injection ou implantation d'un produit de santé cardiovasculaire, des observations post-mortem sont nécessaires pour répondre aux objectifs du projet. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus et organes au contact du produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induit par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les organes et le dispositif prélevé (exemple : tests mécaniques pour évaluer l’élasticité). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.

Remplacement

A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant de mimer une condition pathologique telle que l’insuffisance cardiaque gauche, afin d’évaluer la performance et la tolérance de produits de santé cardiovasculaire, en raison des interactions complexes s’établissant entre le tissu cible (cœur) et le produit injecté ou implanté.

Réduction

Le client demandant la réalisation de ces tests s'engage à ne pas faire renouveler à l'identique un essai déjà mené précédemment. Par ailleurs pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "contrôle" (produit dont l'effet est déjà connu), pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêt à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes" sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou abord chirurgical le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc).

Raffinement

Des mesures sont mises en place pour limiter : Le stress des animaux : une période d’acclimatation pendant laquelle ils ne subissent aucune manipulation non indispensable est réalisée à leur arrivée dans l’établissement utilisateur. Ensuite, et avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations. Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (en fonction de l'espèce : jouets), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements alimentaires). Les transports des animaux vers les EU partenaires (séance d'imagerie) seront organisés dans le respect du bien-être animal et de la réglementation en vigueur (durée transport jusqu'à 1h30). Mesure de raffinement pendant le transport : ajout de litière, animaux en groupe. Un contrôle clinique de chaque animal est réalisé par du personnel qualifié (vétérinaire, technicien ou zootechnicien) au départ et à l'arrivée. Lors des séances d'imagerie externalisées, afin de limiter le stress des animaux, une période de repos de minimum 1h sera respectée entre la réception des animaux et l'anesthésie et entre le réveil des animaux et le transport retour vers notre EU. La douleur des animaux : la chirurgie est réalisée sous anesthésie et analgésie (à base de morphiniques). En phase post-opératoire, les suivis quotidiens sont renforcés et des soins post-opératoires spécifiques peuvent être mis en place (désinfection des sites chirurgicaux à une fréquence adaptée). Les signes cliniques servant de points limites ont été définis, pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances. Les prises de sang peuvent être réalisées sous anesthésie générale (injectable et/ou volatile, lors d'une phase de chirurgie par exemple) ou sous sédation légère avec au besoin une analgésie, afin de maitriser le stress et la douleur potentielle. Les conséquences de l’anesthésie/chirurgie : du gel oculaire est appliqué au niveau de la cornée lors des anesthésies des animaux pour prévenir l'assèchement oculaire. Une attention particulière est portée à la lutte contre l'hypothermie : température de la salle, isolation du sol, couvertures, lampes chauffantes si besoin. En cas de doute, une mesure de la température rectale est réalisée.

Choix des espèces

Les ovins et les porcins sont généralement de bons modèles en raison des similarités cardiovasculaires et hématologiques avec l'Homme. Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. Le stade de développement est pertinemment sélectionné en fonction de l'utilisation clinique du produit ou de sa taille par exemple. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée. Cas particulier des porcs domestiques : étant donné les conditions d’hébergement, le comportement social et la manipulation des animaux, l’utilisation de porcs domestiques en croissance (âgés d’au moins 8 semaines) est la plus appropriée dans ce projet.

Valider des prototypes de cathéters pour que des partenaires industriels obtiennent leur certification et accèdent à un marché "mondial en pleine croissance" : 125 cochons et 125 brebis vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Chaque animal subit une opération de quatre à six heures sous rayons X, avec cinq à vingt cautérisations ou électroporations du muscle cardiaque, précédée ou suivie de deux à quatre heures d'imagerie. Certains sont réopérés un à trois mois plus tard, et le porteur annonce comme effets attendus une paralysie temporaire du diaphragme, des tachycardies dégénérant en fibrillation et des saignements aux points d'introduction des cathéters. Le cochon et la brebis ont été retenus parce que la taille de leur cœur approche celle du cœur humain et parce que l'équipe maîtrise déjà ces deux modèles.

Objectifs

Le projet a pour objectif d’évaluer l’efficacité et la sécurité de prototype de cathéters de diagnostic ou de traitement par ablation pour les troubles du rythme cardiaque. Pour cela l’évaluation préclinique est obligatoire, via l’utilisation de modèles animaux, sains ou malades, en conditions proches de la clinique, avant leur utilisation chez l’homme. Les cathéters sont des dispositifs médicaux manœuvrables à l’intérieur des gros vaisseaux et du cœur et permettent aux cardiologues soit de diagnostiquer une maladie cardiaque soit de la traiter. Les cathéters d’ablation sont des dispositifs médicaux utilisés pour le traitement de maladies cardiaques. Ils permettent grâce à une électrode positionnée à leur extrémité, de causer une cautérisation ou une lésion contrôlée dans le cœur. Cette lésion interrompt les circuits favorisants l’activation désynchronisée du muscle cardiaque. Les cathéters de diagnostic eux, utilisent plusieurs électrodes positionnées en différentes configurations géométriques pour capturer les signaux du cœur et aider à trouver les sources anormales d’activation cardiaque. Le projet permettra de valider les paramètres suivants de prototypes de cathéter avant de pouvoir être utilisés chez le patient : les aspects ergonomiques (robustesse et préservation de l’intégrité mécanique, manœuvrabilité d’un cathéter, capacité à atteindre les cibles cardiaques), l’efficacité (capacité à cibler les points de contrôle lors du diagnostic, capacité à induire des lésions durables sur toute l’épaisseur du myocarde) et enfin la sécurité (risques de créer des caillots de sang pouvant être responsables d’AVC, risque d'endommager les organes adjacents…). Lors de procédure médicale réalisée chez le patient (identique à celle réalisée dans le projet), les patients sont conscients (sédation légère), avec une gestion de la douleur par voie médicamenteuse ajustée par pallier en fonction de la réponse du patient au traitement. Les tests réalisés chez les modèles animaux se déroulent en anesthésie générale. L’objectif de ce projet est de travailler sur des prototypes des cathéters qui devraient permettre une manœuvrabilité optimale, montrer une absence ou minimisation des risques collatéraux pendant la procédure, et provoquer des lésions du tissu cardiaque ayants des effets durables sur les propriétés électriques du cœur traité, afin de pouvoir les proposer à terme dans la prise en charge de maladies cardiaques.

Bénéfices attendus

Les tests des cathéters sur les animaux pour les thérapies du trouble du rythme cardiaque sont fondamentaux pour confirmer que les prototypes atteignent les niveaux de sécurité, d'efficacité et d'ergonomie attendus. L’évolution permanente des dispositifs médicaux dans la prise en charge des patients met en évidence l’intérêt des cathéters pour le diagnostic et le traitement par ablation thermique et non-thermique de certaines maladies cardiaques, ces dispositifs ont donc un marché mondial en pleine croissance. Les tests précis et éthiques ouvriront aux partenaires industriels et aux collaborateurs la possibilité de passer à la phase suivante d'investigation chez les patients, ce qui leur permettra d'obtenir la certification réglementaire pour mettre leurs dispositifs sur le marché.

Procédures

Toutes les procédures et les étapes décrites dans ce projet se déroulent sous anesthésie générale. Nous allons utiliser des cochons jeunes ou des brebis adultes, selon la disponibilité et la nécessite d’effectuer un protocole chronique ou aigü. Nous prévoyons d’utiliser maximum 250 animaux en 5 ans. Les animaux pourront être sains ou être des modèles de maladies cardiaques précédemment créés. Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : examens d’imagerie non-invasifs par IRM et/ou scanner CT (durée 2-4 heures), prélèvements sanguins, urinaires, fécaux et tissulaires (30-45 mins), et une opération (identique à celle réalisée chez le patient) pour le test des cathéters sous imagerie par rayons X (durée 4-6 heures). En fonction du dispositif médical à tester, certains animaux pourront avoir une phase de récupération et de répétition, d’un à trois mois après l’ablation, de l’imagerie, des prélèvements, et des cartographie diagnostique afin d’évaluer les résultats chroniques de l’intervention réalisée (durée 4-6 heures)

Impact sur les animaux

Les niveaux de stress et les effets cardiaques dus aux thérapies de diagnostic et d'ablation sont identiques à ceux que connaissent les patients en milieu clinique. Les effets secondaires peuvent être une paralysie temporaire du nerf phrénique ou du diaphragme, un déclenchement de tachycardies ventriculaire débordantes en fibrillations ou un saignement aux sites d’introduction des cathéters.

Devenir

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

Remplacement

A ce jour, pour les objectifs envisagés dans ce projet, nous n’avons pas à disposition d’autres options pour le test de cathéter d’ablation et diagnostic que d’utiliser des modèles animaux. Nous pouvons obtenir des modèles cellulaires en laboratoire pour des analyses préliminaires, mais ces modèles qui se basent sur les cellules cardiaques n'offrent que des résultats extrêmement simplifiés par rapport au cœur entier. Les modèles tissulaires ex vivo ne peuvent pas nous permettre d’observer les effets du remodelage à long terme qui certifie la validation des cathéters pour leur utilisation en clinique.

Réduction

Notre stratégie pour réduire le nombre d’animaux utilisés repose sur la maximisation du nombre de sites que nous pouvons traiter par ablation. Dans l’objectif de réduire au maximum le nombre d’animaux, nous prévoyons d’effectuer certaines évaluations en parallèle (ex : évaluer un cathéter diagnostic et un cathéter d’ablation), si leur coévaluation n’affecte pas les résultats attendus. Si un cathéter montre des limitations importantes en termes de sécurité et/ ou de fiabilité, l’évaluation sera arrêtée ou suspendue en l’attente d’une amélioration du dispositif par le constructeur. De même, si l’évaluation statistique atteint une puissance suffisante, aucun autre animal ne sera inclus dans l'évaluation du cathéter d'intérêt. Chez un jeune porc ou un jeune mouton, nous pouvons effectuer entre 5 et 20 lésions en considérant à la fois les ventricules et les oreillettes. Cela nous donne suffisamment de répliques techniques pour rendre les résultats plus robustes et réduire l’erreur apportée par la variabilité biologique et anatomique individuelle. Cette confiance nous permet d’utiliser la quantité minimale de 5 animaux par conditions afin d’avoir une puissance statistique acceptable. En outre, dans le cas où le paramétrage des thérapies doit être testé en amont du test sur le tissu cardiaque, nous pouvons tester différentes conditions sur les muscles de la cuisse.

Raffinement

Pendant la procédure, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constantes de leurs paramétres vitaux (fréquence cardiaque, pression sanguine, tempérautre...). Ceux-ci nous permettent d’apporter la nécessaire hydratation ou de fournir des antiarythmiques en cas de risque de fibrillation ventriculaire. Un défibrillateur est toujours disponible en salle d’opération pour éviter la mort précoce de l’animal durant les tests. Pendant l’hébergement, l’animal est placé dans des locaux adaptés, avec les méthodes de raffinement appropriées pour son espèce (groupe social, enrichissement adapté). Les animaux sont suivis quotidiennement par le personnel formé, qui peut intervenir rapidement auprès du vétérinaire et du responsable de projet pour adapter les soins analgésiques si nécessaire. Si une étape du protocole chronique affecte l’état de santé au point d’atteindre l’un des points limites sans qu’aucune action ne puisse permettre un retour à l’état basal alors le protocole sera interrompu et l’animal mis à mort selon les modalités éthiques.

Choix des espèces

Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme (mouton, cochon, chèvre, chien), le cochon et le mouton ont été retenus car ces modèles sont bien décrits et caractérisés et constituent une référence dans la communauté scientifique. De plus le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles animaux. Stades de développement des animaux inclus : - Porc : jeune de 50-70kg environ (environ de 4-5 mois) - Ovins : adultes à partir de 12 mois Au stade défini, et pour les deux espèces, la taille et les caractéristiques du cœur des animaux sont proches de celle de l’homme ce qui permet une évaluation fiable des dispositifs médicaux.

Valider chez la brebis un gel contraceptif destiné aux femmes : 229 brebis vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis renvoyées dans l'élevage à l'issue du projet. Chacune reçoit une injection de synchronisation, deux injections intramusculaires d'une hormone abortive et trois prises de sang à la jugulaire, le cycle étant répété quatre à cinq fois dans l'année. Le porteur reconnaît que l'avortement provoqué peut déclencher des contractions utérines douloureuses, une accélération cardiaque et respiratoire, voire une rétention placentaire avec fièvre et abattement. Il présente ce gel, déjà efficace de 90 à 100 % in vitro, comme une "alternative révolutionnaire" aux contraceptifs existants.

Objectifs

L'objectif du projet est de valider in vivo un gel contraceptif non-hormonal humain chez la brebis. Les méthodes contraceptives hormonales existantes provoquent des effets secondaires et/ou de l'inconfort, tels que prise de poids, diminution de la libido, augmentation du risque de maladies cardiovasculaires et de dépression. Malheureusement, les contraceptifs non hormonaux existants sont souvent peu pratiques. Ce projet propose donc de valider in vivo chez la brebis, un gel à déposer au niveau de l'orifice du col de l’utérus, qui en interagissant avec le mucus, formerait un bouchon empéchant le passage des spermatozoïdes. Déjà validé in vitro avec une efficacité de 90 à 100%, l'objectif est maintenant de tester son efficacité in vivo, en se basant sur l'évaluation du passage ou non des spermatozoïdes dans le col de l’utérus de la brebis, dont la preuve effective est la fécondation.

Bénéfices attendus

Le gel contraceptif développé dans le projet est présenté comme une alternative révolutionnaire aux méthodes actuellement existantes : hormonales (avec tous les effets secondaires connus), non hormonales (qui présentent elles aussi des inconvénients), et les méthodes dites non-techniques (qui ont une efficacité relative). Ce gel est en effet très efficace (entre 90% et 100% d’efficacité in vitro), sans hormones, peu invasif et très pratique d’utilisation. Il représente donc une solution de choix pour les millions de femmes qui ne peuvent et ne veulent pas utiliser d’hormones.

Procédures

Les animaux seront soumis à une injection lors du traitement de synchronisation, deux injections de l'hormone abortive par voie intra-musculaire, ainsi que trois prises de sang à la veine jugulaire. Ceci répété 4 à 5 fois. Chaque intervention dure moins de 5 minutes.

Impact sur les animaux

Les nuisances attendues sont les suivantes : douleur et hématome possible après les prises de sang, douleur causée par les injections par voie intramusculaire, répétées 4 à 5 fois dans l’année. Un stress peut être également occasionné par la contention nécessaire lors des injections et prises de sang. L’induction de l’avortement peut déclencher des contractions utérines douloureuses. Le cloprosténol peut provoquer des effets liés à l'activité de la prostaglandine dans les muscles lisses, tels qu'une augmentation de la fréquence cardiaque et respiratoire et une gêne abdominale. Si malgré toutes nos précautions une rétention placentaire devait arriver, les animaux pourraient souffrir de fièvre, abattement, respiration plus rapide.

Devenir

Les 229 animaux restants retourneront dans l'élevage

Remplacement

L’étude de l’efficacité d’un produit destiné à l’usage chez l’Homme doit d’abord se faire sur animaux, lorsque cela est éthiquement admissible. Dans notre cas, l’efficacité du gel a été évaluée in vitro. Elle doit maintenant être confirmée in vivo, avant de pouvoir démarrer une phase d’essai chez la femme. L’étude du passage des spermatozoïdes à travers le col de l’utérus n’est pas permise par des modèles in vitro et requiert des animaux pour l’étudier dans toute sa complexité.

Réduction

Sur la base statistique de puissance, nous avons défini qu'un nombre minimum de 209 animaux au total était suffisant pour valider in vivo l'efficacité du contraceptif non hormonal. De plus, le traitement évite de mener des gestations non nécessaires à terme et donc la procréation d’animaux non nécessaire.

Raffinement

Les brebis resteront dans leur troupeau tout au long du projet, et seront traitées sur le site d’élevage, par des opérateurs expérimentés. Un renforcement positif alimentaire sera mis en place après chaque manipulation. Les animaux seront habituées aux manipulations avant le démarrage de l'expérimentation. Les cous des brebis seront tondus afin que la veine jugulaire soit plus accessible, et éviter les hématomes. Une crème décongestionnante sera appliquée après le prélèvement. Si une infection utérine devait advenir, des antibiotiques et antiinflammatoires seraient administrés. De même, si l’avortement induit devait déclencher des contractions utérines douloureuses, un antiinflammatoire non stéroïdien serait administré.

Choix des espèces

La brebis est un bon modèle pour etudier l'efficacité d'un contraceptif humain, notamment pour le site de depôt du sperme (vagin) qui est le même que pour l'espèce humaine, mais également pour étudier la viscosité du mucus cervical et le passage des spermatozoides à travers le col utérin. Il est donc nécessaire d'utiliser des brebis adultes matures sexuellement, dans un état physiologique permettant une fécondation.

Une lésion nerveuse, un défaut tissulaire ou une ligature de vaisseaux sont créés chirurgicalement chez une partie des animaux avant qu'un dispositif ne leur soit implanté, l'intervention pouvant durer plusieurs heures. 150 cochons, 150 moutons et 75 chèvres vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, avec des prises de sang pouvant aller jusqu'à une par semaine. Le porteur écrit que l'anesthésie générale évite "tous stress et douleur", tout en annonçant une douleur postopératoire pouvant durer plusieurs jours selon l'invasivité de la technique. Il précise que l'effectif n'a fait l'objet d'aucune approche statistique, et que tous les animaux sont tués pour une nécropsie et un examen histologique destinés à établir la tolérance et la durabilité des implants.

Objectifs

Le système nerveux périphérique (SNP) est constitué des nerfs et des ganglions périphériques, il prolonge jusqu’aux organes le système nerveux central (SNC = cerveau et moelle épinière). Le SNP comprend le système nerveux somatique qui transmet des informations sensorielles de la peau, des muscles et des articulations et des informations motrices et participe à l’équilibre et la motricité. Les pathologies du système nerveux somatique se traduisent par des troubles moteurs et de l’équilibre, des manifestations sensitives anormales, des douleurs, elles peuvent avoir des origines traumatiques, métaboliques, inflammatoires ou génétiques. Lorsqu’elles atteignent la jonction avec les muscles sont qualifiées de neuromusculaires. Il comprend aussi le système nerveux autonome (SNA ou végétatif) qui assure de façon involontaire le maintien des fonctions organiques internes. Le SNA est constitué des systèmes nerveux sympathique et parasympathique aux fonctions de régulation réciproques sur l’homéostasie. Il assure la régulation de fonctions physiologiques comme la pression artérielle, la fréquence cardiaque, la température corporelle et la sudation, contrôle les équilibres hydrique et électrolytique ainsi que la miction, il contrôle les secrétions, la digestion, la défécation, la fonction érectile chez l’homme. L’objectif de ce projet de recherche est l’évaluation et le développement de nouveaux dispositifs médicaux, techniques chirurgicales et stratégies innovantes pour traiter les pathologies et les affections du système nerveux périphérique somatique, ou pour traiter les pathologies et les affections par une modulation du SNA. L’évaluation et le développement de ces dispositifs et techniques nécessitent une phase de recherche et de développement.

Bénéfices attendus

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

Procédures

Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes. - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. - Des procédures chirurgicales d'implantation de dispositif neuropériphérique avec ou sans procédure chirurgicale de création de modèle lésionnel préalable. Chaque animal du projet ne subira qu'une seule chirurgie d'implantation de dispositif neuropériphérique associée ou non à une chirurgie de création de modèle antérieur soit une seule et parfois deux interventions chirurgicales par animal dont une mini-invasive pour la création de modèle lésionnel. 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 24 heures pour les ovins/caprins) 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 de type lésion nerveuse, création d'un defect tissulaire, ligature ou occlusion de vaisseaux par exemple - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour réduire au maximum ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale, l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés, la protection des plaies, la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux).

Devenir

Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des examens d'imagerie, scanners, IRM par exemple), par l'interrogation des dispositifs, et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.

Remplacement

La validation des dispositifs médicaux implantables dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs 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, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, une analgésie est mise en place et des protocoles de prise en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (Anti-Inflammatoires Non Stéroidiens et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques détaillés dans la procédure ANIM-WI-015 sont appliqués tout au long du projet. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.

Choix des espèces

Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie semblable à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Le modèle porcin (n=150) est largement utilisé dans l’étude des implants neurologiques, le volume du crâne est adapté pour l’étude des dispositifs en développement pour une application chez l’Homme. Le modèle ovin (n=150) et le modèle caprin (n=75) présentent une longue région cervicale facilitant les abords chirurgicaux de l'emergence du système nerveux autonome et des ganglions nerveux. Pour toutes ces espèces, la distribution, la longueur et le diamètre des nerfs périphérique sont comparables à ceux de l'Homme. 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. Les animaux pourront être des mâles ou des femelles.

Saignés sous anesthésie générale toutes les huit semaines au minimum, jusqu'à dix-huit fois chacun sur la durée du projet, 25 moutons et 15 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Aucun n'est tué au terme de ce projet, tous étant destinés à être réutilisés dans d'autres procédures, ceux jugés inaptes devant être replacés. Le sang prélevé alimente une banque servant à transfuser d'autres animaux non-humains pendant les chirurgies de validation de dispositifs médicaux implantables menées au laboratoire. Le porteur présente cette banque comme une mesure de réduction et de raffinement, alors qu'elle repose sur des saignées répétées infligées à quarante individus dont le nombre a été fixé sur les besoins en poches de sang du bloc opératoire, sans calcul statistique.

Objectifs

Le risque hémorragique est lié à la réalisation d'interventions chirurgicales complexes menées dans le cadre de l'évaluation et de la validation des dispositifs médicaux implantables et de leur techniques chirurgicales d'implantation. Ce risque est important lors de chirurgies invasives du compartiment cardio-vasculaire mais persiste néanmoins lors de toute intervention chirurgicale et ce malgré le respect des bonnes pratiques chirurgicales et d'hémostase. C'est un risque potentiellement létal inhérent à la pratique chirurgicale. Lors d'hémorragie importante per-opératoire, la transfusion sanguine permet de corriger le volume sanguin et l'hypoxémie du choc hémorragique par la perfusion des organes vitaux pour améliorer la survie du patient. L'objectif de ce projet est de décrire et d'encadrer l'utilisation d'animaux dans le cadre de la constitution et du maintien d'une banque de sang pour pouvoir répondre aux besoins immédiats en transfusion sanguine lors des procédures chirurgicales réalisées au laboratoire.

Bénéfices attendus

Le bénéfice attendu du projet est d'améliorer la survie et la récupération des animaux utilisés lors des procédures chirurgicales décrites dans les différents projets autorisés du laboratoire.

Procédures

Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins sous anesthésie générale. Les prélèvements pourront se faire au minimum toutes les 8 semaines, soit 18 pélèvements maximum par animal sur la durée du projet. La procédure est classée moderée.

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.

Devenir

Chaque animal utilisé dans ce projet pourra être réutilisé pour répondre à une nouvelle question scientifique dans une nouvelle procédure expérimentale de classe " légère", " modérée" ou " sans réveil", à condition que la gravité réelle des procédures expérimentales précédentes établie lors de l’appréciation rétrospective qui sera menée à l’issue de ce projet soit compatible avec une réutilisation (classes " légère" ou " modérée" uniquement). Après examen par un vétérinaire, l'animal devra avoir également pleinement recouvré son état de santé et de bien-être général et l’avis favorable du vétérinaire prendra en considération le sort de l'animal concerné sur toute sa durée de vie. Les animaux qui ne pourraient être réutilisés seront replacés.

Remplacement

Il n'existe pas de sang artificiel et le recours à des méthodes alternatives à l'expérimentation animale pour la constitution d'une banque de sang n'est à ce jour pas possible.

Réduction

Le recours à la transfusion sanguine constitue le seul traitement contre les conséquences potentiellement létales d'une hémorragie aigüe et qui impliqueraient l'utilisation d'un nouvel animal pour répondre à la question scientifique et aux besoins de l'éxpérimentation. La transfusion améliore la survie des animaux utilisés lors des procédures chirurgicales décrites dans les différents projets autorisés du laboratoire. La constitution d'une banque de sang au laboratoire permet de réduire le nombre total d'animaux utilisés. Le nombre d’animaux pour ce projet a été déterminé en fonction des besoins en poches de sang au bloc opératoire ainsi que de la durée maximale de stockage d’une poche de sang lorsqu’elle collectée, soit 35 jours à 4 degrés celsius. Une approche statistique n’est pas nécessaire pour déterminer le nombre d’animaux inclus dans le projet. Tout au long des projets chirurgicaux autorisés au laboratoire, pour lesquels un besoin potentiel en transfusion sanguine est identifié, les meilleures techniques et pratiques chirurgicales en termes d’hémostase seront appliquées pour réduire au maximum le recours à la transfusion sanguine et donc au nombre d’animaux utilisés dans le cadre de ce projet. Les animaux déjà prélevés au minimum 8 semaines au préalable et jugés aptes à être reprélevés après examen vétérinaire favorable seront utilisés pour minimiser le nombre total d’animaux dans le projet (utilisation continue).

Raffinement

Pour les animaux donneurs, l'utilisation d'animaux robustes et de grands gabarits sera privilégiée. La procédure de prélèvement est réalisée sous anesthésie générale la plupart du temps ou éventuellement sur animal sédaté. Le suivi renforcé des animaux donneurs pendant 48 heures permettra la mise en place d'un traitement adapté si nécessaire. Pour les animaux receveurs, le recours à la transfusion sanguine constitue le seul traitement contre les conséquences potentiellement létales d'une hémorragie aigüe et qui impliqueraient l'utilisation d'un nouvel animal pour répondre à la question scientifique et aux besoins de l'éxpérimentation. La transfusion sanguine améliore la récupération des animaux utilisés lors des procédures chirurgicales décrites dans les différents projets autorisés du laboratoire. La constitution d'une banque de sang au laboratoire permet de raffiner ces procédures expérimentales.

Choix des espèces

Le recours aux espèces ovine et porcine est justifié par l'utilisation de ces espèces dans les projets autorisés au laboratoire pour l'évalution et la validation de dispositifs médicaux implantables ainsi que leur technique d'implantation. Le principe de compatibilité entre donneur et receveur implique que ces mêmes espèces soient utilisées dans ce projet. Ovins N=25 L'espèce ovine est en volume l'espèce la plus utilisée au laboratoire dans les procédures chirurgicales. Porcins N=15

Ouvertes par césarienne sous anesthésie générale, leur fœtus sorti pour recevoir un stimulateur cardiaque posé autour du cœur puis replacé dans l'utérus, 10 brebis gestantes et leurs 10 fœtus vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. L'intervention dure trente minutes, avec ventilation par intubation, et le porteur prévoit des douleurs opératoires et postopératoires pour la brebis comme pour le fœtus. Une échographie cardiaque hebdomadaire suit ensuite la gestation jusqu'au terme, puis une radiographie du thorax. Les brebis et les fœtus sont tués après la mise bas, ou pendant l'intervention en cas d'échec d'implantation.

Objectifs

Cette étude sera la 2ème étape d’une étude de faisabilité. En 2023, succès d’implantation d’un pacemaker miniature de nouvelle génération sans sonde chez des lapins par notre équipe. L’objectif de cette 2ème étape sera d’évaluer la faisabilité d’implantation d’un dispositif équivalent chez le fœtus de brebis gestantes pour traiter des troubles du rythme (ralentissement du coeur) chez les fœtus. Après implantation du dispositif sous anesthésie générale par césarienne, puis réintégration chirurgicale du fœtus dans la brebis gestante, le développement du foetus sera surveillé (échographie du fœtus et vérification du fonctionnement du pacemaker) jusqu’au terme de la grossesse. Des traitements analgésiques seront administrés pendant l’intervention et pendant le suivi au cours de la grossesse pour éviter les douleurs chez la brebis gestante et chez le fœtus. Sur une durée de 5 ans, l’étude sera mise en place chez 10 brebis, mais l’étude sera arrêtée dès 2 succès d’implantation consécutifs. Les animaux seront mis à mort près la mise-bas.

Bénéfices attendus

Il n’existe, à l’heure actuelle, aucun traitement efficace chez les fœtus en bradycardie sévère (ralentissement très important du coeur) avec mauvaise tolérance. La seule option est l’extraction par césarienne si le terme de la grossesse le permet, avec les complications connues de la grande prématurité. Si différentes stratégies de stimulation lors de la vie foetale ont été essayées, sans succès chez l’homme, il apparait que le système de stimulation doit être implanté entièrement dans le fœtus, en raison du déplacement des sondes reliant le pacemaker au coeur lié aux mouvements du fœtus quand le boitier du pacemaker est externe ou dans le ventre maternel. Le développement d’une technique de stimulation adaptée est essentiel pour permettre d’accélérer la fréquence cardiaque des fœtus afin de poursuivre le développement normal jusqu’au terme de la grossesse. Cela est d’autant plus importants que le taux de mortalité reste très important mais aussi car le risque de récidive pour un futur enfant chez la même mère est aussi considérable (supérieur à 20%). Cette étude sera la première à évaluer la faisabilité d’implantation d’un pacemaker sans sonde en position épicardique (autour du coeur) chez des animaux de gabarit comparable aux fœtus humains. Si les résultats sont positifs, cette étude sera complétée par une étude chez l’homme.

Procédures

Les animaux seront soumis à 1 intervention chirurgicale sous anesthésie générale et analgésie avec implantation d'un stimulateur sans sonde par voie épicardique (autour du coeur avec stimulateur en position abdominale). La durée de l'intervention est évaluée à 30 minutes. La procédure est prévue chez 10 brebis gestantes avec arrêt de l'étude dès 2 implantations successives avec succès. Injections avant, pendant, et après la chirurgie de traitement antalgique et sédatif par voie intraveineuse (injection en bolus avant et après l'intervention et administration continue pendant la chirurgie). Ventilation invasive avec intubation pendant la chirurgie (30 minutes). Après la chirurgie, échographie cardiaque du fœtus hebdomadaire (durée de l'examen de 10 minutes) jusqu’à la fin de la gestation, et radiographie du thorax en fin d’étude (durée de l'examen

Impact sur les animaux

Pour la brebis gestante : chirurgie pour implantation de pacemaker épicardique (autour du coeur). Douleurs opératoires et post-opératoires pendant le suivi jusq’au terme de la gestation. Stress lié aux échographies cardiaques et à la radiographie thoracique. Pour le fœtus : chirurgie pour implantation du pacemaker. Douleurs opératoires et post-opératoires.

Devenir

Mise à mort soit lors de l'intervention en cas d'échec d'implantation (brebis et foetus) ou si un point limite est observé. En cas de succès d'implantation, mise à mort après la mise-bas. Mise à mort du foetus après mise bas par voie basse également.

Remplacement

L’objectif de ce projet de recherche étant d’évaluer la faisabilité d’implantation de stimulateurs cardiaques sans sonde en épicardique (autour du coeur) chez des animaux de gabarit comparable aux fœtus humains et le fonctionnement optimal de ces stimulateurs cardiaques, ce projet doit donc être réalisé sur des animaux vivants. Le travail préliminaire réalisé chez le lapin a permis de mettre en évidence les avantages et la biocompatibilité de ce type de pacemaker sans sonde.

Réduction

Le nombre d’animaux (n=10 brebis gestantes + 10 foetus maximum pouvant être réduit dès 2 implantations avec succès consécutives) a été discuté de façon collégiale avec les cardiologues pédiatriques, les rythmologues, et les chirurgiens cardiaques, pour être réduit au maximum mais permettre cependant de démontrer la fiabilité de l’approche et d’optimiser la technique d’implantation avant les premières implantations chez des fœtus humains. De plus, les implantations seront prévues 2 brebis par 2 brebis (2 brebis prévues par session), permettant ainsi de réduire le nombre d’animaux en fonction des résultats à chaque étape.

Raffinement

La méthodologie utilisée nous permettra d’assurer l’absence de souffrance inutile et le bien-être des animaux. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation et adaptées en accord avec le personnel de l’animalerie (les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum; le milieu est enrichi). Les procédures auront lieu sous anesthésie générale après pré médication. Pendant la période post-opératoire, la brebis est hébergée dans un box commun avec la 2ème brebis de la même session. Le vétérinaire réfèrent du Laboratoire passera une fois par semaine voir les animaux ainsi qu’à la demande des zootechniciens si besoin. Durant les périodes post-opératoires immédiates, le suivi des animaux est quotidien à l’aide d’une grille de suivi des points limites définis a priori (alimentation, perte de poids, difficultés à respirer, douleur, vocalises, aspect de la cicatrice). Les animaux auront un traitement antalgique adapté. En cas de signes externes de souffrance (perte de poids, prostration, fièvre) ou de difficulté à respirer persistante pendant plus de 48h, les animaux seront mis à mort. Des points limites seront également surveillés pour le bien être du fœtus (épanchement autour du coeur, activité cardiaque).

Choix des espèces

La brebis a été choisie car le gabarit du foetus est comparable au gabarit du foetus humain, l'objectif étant d'implanter un pacemaker en épicardique (autour du coeur) pendant la gestation. Les quelques cas d'implantation avec succès d'un pacemaker chez l'animal en gestation ont été rapportés chez la brebis par d'autres équipes (avec utilisation de pacemakers classiques d'ancienne génération). Brebis gestantes à un terme où les fœtus feront entre 600 gr et 800 gr (correspondant au gabarit des fœtus humains entre 22 et 26 SA).L a durée de la gestation chez la brebis est d’environ 147 jours (intervalle entre 142-152 jj). Pour avoir un foetus d’environ 800 gr, cela correspondra à un terme de 13-14 semaines. Brebis gestante l'objectif étant d'implanter les pacemakers sur des foetus pendant la grossesse.