Mammifères "de rente"
Caractérisation du devenir de trois polluants organiques chez la chèvre laitière dans le cadre de la sécurisation de la chaine alimentaire
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Toutes tuées à l'issue pour le prélèvement de leurs organes, 5 chèvres laitières de race Alpine chamoisée, séparées de leur petit avant leur arrivée au laboratoire, vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Pour mesurer l'élimination de trois polluants agricoles ou industriels et leur passage dans le lait, chacune reçoit une injection initiale puis subit en 14 semaines 33 prises de sang, dont 18 par un cathéter laissé 24 heures, une sonde urinaire pendant 96 heures et une couche en tissu vidée toutes les 3 heures pendant 24 heures. La traite du matin et du soir, qui recueille le lait analysé, est présentée par le porteur comme "un soin aux animaux" plutôt qu'un geste expérimental. Les doses sont 20 à 162 fois inférieures aux limites toxiques selon les molécules et le porteur n'attend aucun effet toxique, mais il juge leur retour "dans le circuit de production" impossible et invoque le prélèvement d'organes pour justifier leur mise à mort.
Objectifs
L’alimentation animale est régie par des textes de loi encadrant les niveaux de polluants acceptables en vue de protéger la santé des animaux et la santé des humains consommant les produits animaux issus de ces élevages. Certaines molécules réglementées sont connues et étudiées mais le devenir de toutes les molécules n’est pas connu pour toutes les espèces concernées par les textes de loi. Dans ce cas le principe de précaution tend à utiliser des seuils de sécurité basés sur les connaissances acquises chez d’autres espèces ou à estimer certains paramètres inconnus depuis les paramètres physico-chimiques des molécules. Parmi ces molécules figurent des polluants agricoles ou industriels pouvant contaminer l’alimentation des chèvres laitières. Dans le cadre de la sécurisation de la chaîne alimentaire, le présent projet vise à évaluer le devenir de trois polluants agricoles ou industriels, à doses très faibles et démontrées comme non toxiques, dans l’organisme de chèvres laitières. En effet, la réglementation actuelle repose sur des données scientifiques adaptées d’études menées sur des rongeurs pour définir la vitesse d’élimination de ces composés. L’évaluation du risque d’exposition des animaux par l’ingestion d’aliments contaminés ne prend donc en compte ni les spécificités digestives et métaboliques des ruminants, ni la production de lait. De plus, le niveau de transfert vers le lait repose sur une estimation non étayée par des données expérimentales. L’évaluation du devenir des polluants dans l’organisme des animaux, de leurs excrétions dans l’urine et les fèces et du taux de transfert vers le lait chez l’espèce cible, la chèvre, permettrait d’actualiser et d’argumenter les recommandations réglementaires actuelles tout en sécurisant la consommation des produits animaux issus de cette filière (viande, lait et produits laitiers).
Bénéfices attendus
Les résultats attendus permettront d’obtenir des données réelles, permettant de comprendre le devenir de trois polluants agricoles et industriels chez la chèvre, ainsi que des indicateurs du niveau de transfert vers le lait. Ces connaissances seront donc obtenues pour des molécules et des animaux rarement étudiés ensemble alors même que les seuils réglementaires des dites molécules sont appliquées au lait issu de ces animaux. En d’autres termes, les données générées seront de nature inédite et permettront de faire le point sur le devenir de trois molécules présentant des limites maximales de résidus (LMR, calculant le niveau maximal de polluant admissible pour assurer la sécurité des consommateurs des produits animaux) fixées pour les produits issus des petits ruminants sur la base de données, actuellement principalement obtenues chez des animaux monogastriques (pouvant grandement différer des petits ruminants sur le plan physiologique). Les données obtenues permettront de confirmer les estimations théoriques du transfert de ces molécules vers des produits animaux pris en compte dans le calcul des LMR.
Procédures
Les animaux seront soumis à deux types de gestes techniques : - Les injections et prélèvements nécessitant d’utiliser une aiguille (1 injection et 33 prélèvements répartis sur les 14 semaines de procédure). Les prélèvements ne durent pas plus d’une trentaine de seconde et se pratiquent sur les animaux vigiles habitués. La pose d’un cathéter sur une durée de 24 heures sera réalisée afin de limiter le nombre de piqûres requises sur une courte période. L’injection initiale et les 18 premiers prélèvements seront réalisés avec une seule piqure, faite pour poser le cathéter qui restera en place sur une durée de 24 heures. Par la suite, 15 autres prises de sang, réparties sur le restant de la durée de la procédure, seront réalisées avec une aiguille sur une durée d’une trentaine de seconde par prise de sang. - Les prélèvements d’urines seront réalisés par la pose de sondes urinaires sur une durée de 96h. La récupération des fèces sur une durée de 24h sera réalisée par la pose de couches en tissu vidées périodiquement toutes les 3h. Le lait sera récolté lors de la traite, réalisée matin et soir, ne constituant pas à proprement un geste technique expérimental mais plutôt un soin aux animaux permettant également l’obtention de données de recherche.
Impact sur les animaux
Trois nuisances et stress ont été identifiés comme possibles durant l’expérimentation : - La douleur (celle d’une piqûre par une aiguille) : suite à la ponction par aiguilles pour les prélèvements sanguins sur animal vigile (cathéter ou prise de sang). - Le stress : lié à la manipulation et la contention lors des différents prélèvements (sang, urine, fèces), - La gêne occasionnée par la pose et le port d’une sonde urinaire et d’une couche en tissu. En revanche, la dose de chaque contaminant employée est calculée pour être très en deçà des seuils de toxicité reconnus. Aucun effet toxique, effet indésirable ou altération comportementale ne sont donc attendus suite à l’exposition des animaux aux polluants organiques étudiés.
Devenir
La mise à mort des animaux est ici justifiée pour l’étude de paramètres nécessitant de récupérer des organes après la phase expérimentale. Les animaux ayant, de plus, été exposés à des polluants même 20 à 162 fois inférieures aux limites toxiques en fonction des molécules, leur réhabilitation dans le circuit de production n’est pas possible.
Remplacement
La contamination (et décontamination) des chèvres laitières et le transfert des polluants vers le lait est un champ d’étude qui est encore peu étudié aujourd’hui et dont l’approche est rendue complexe en raison des spécificités de la physiologie des ruminants et des pratiques d’élevage mises en œuvre. Ces interactions « ruminants-polluants » doivent être abordées chez l’animal dans la mesure où (i) nous ne connaissons pas le devenir spécifique des 3 molécules cibles chez les chèvres laitières (ii) nous ne disposons pas de modèle cellulaire ou informatique validé chez ces animaux et (iii) il n’existe pas à ce jour de modèle mathématique adéquat permettant de simuler le devenir des contaminants dans l’organisme chez ce type d'animal. Cependant, les résultats de ce projet permettront de collecter des données susceptibles de mener à la création d’un modèle de transfert de trois molécules chez la chèvre laitière, ce qui permettra à termes de remplacer l’utilisation d’animaux dans ce type d’étude en cas, par exemple, d’un changement de dose ou de fréquence d’exposition. Cela pourra également donner lieu à d’éventuelles applications pour d’autres ruminants tel que la brebis laitière.
Réduction
Les animaux en expérimentation seront réduits au stricte nécessaire (n = 5). Cet effectif est suffisant pour obtenir des données fiables dans la mesure ou nous souhaitons prendre en compte la variabilité biologique de l’espèce. De plus, la nature des analyses menées et la très faible dose des composés utilisés permet de garder les mêmes animaux pour les différentes phases de recherche, réduisant donc de quatre fois l’effectif total d’animaux utilisés tout en permettant une analyse plus fine des données obtenues.
Raffinement
Les interventions sur les animaux seront limitées à des prises de sang de volumes réduit, à une pose de sonde urinaire et à des collectes ponctuelles de fèces. Les animaux, ayant un comportement social, seront hébergés en groupe dans une même pièce. Ils pourront donc se toucher, se voir, se sentir et s'entendre. Des filets de foin seront positionnés dans le box pour favoriser la recherche de nourriture et enrichir le milieu. Un nœud de corde de chanvre en guise de jouet (type balle) sera mis à disposition dans le box. Les animaux seront habitués à la présence quotidienne des expérimentateurs pour développer une relation sociale routinière avec l’Homme, et entraînés progressivement aux gestes techniques pratiqués afin de limiter leur stress. Leur comportement sera suivi quotidiennement pour détecter d’éventuels signes de stress excessif et le poids des animaux sera suivi de manière hebdomadaire afin de contrôler l’état corporel des animaux par des données quantifiables en supplément des observations directes.
Choix des espèces
Ce projet concerne des molécules retrouvées dans l’alimentation de caprins, pour qui des données spécifiques ne sont pas disponibles, les données existantes ayants été obtenues chez des espèces monogastriques. Ainsi les paramètres pharmacocinétiques (permettant de caractériser la distributiondes composés dans l’organisme, leur stockage dans différents tissus et leur élimination vers les selles ou les urines) et le taux de transfert vers le lait des trois polluants agricoles ou industriels visés ne peuvent être fiables qu’avec une observation des molécules chez l’espèce cible concernée. La race Alpine chamoisée (laitière) a été choisie en raison de son potentiel de production et de sa représentativité des élevages laitiers français. Le projet met en œuvre des animaux en lactation (arrivés au laboratoire après séparation du petit). Ces animaux seront donc des femelles adultes avec un poids pouvant varier de 60 à 75 kg.
Production d’immunsérums de mouton dirigés contre des bactéries pathogènes responsables de toxi-infections alimentaires
- Production de routine
- Tests réglementaires
45 moutons vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, gardés en vie durant toute leur existence, jusqu'à environ huit ans. Chaque animal reçoit six à huit injections d'antigènes bactériens avec un adjuvant huileux qui peut enflammer le point d'injection, puis des prélèvements de sang répétés, jusqu'à six par an. Le sérum récolté sert à fabriquer des tests industriels de détection de Listeria, de salmonelles ou d'Escherichia coli dans l'alimentation. Le porteur indique que la plupart de ces moutons proviennent d'élevages classiques et ont été reclassés parce que jugés inaptes à leur production initiale.
Objectifs
L’objectif du projet est l’obtention d’anticorps polyclonaux de mouton, dirigés contre les antigènes spécifiques des bactéries pathogènes, recherchées dans les industries alimentaires : Listeria, Salmonelles, Escherichia Coli, Toxines de Staphylocoques Ces anticorps polyclonaux sont utilisés pour la réalisation de tests de détection, ou d’enrichissement préalable à la détection, des bactéries ou de leurs entérotoxines, à l'aide d'automates par l’industrie alimentaire. Un animal immunisé, permet de produire à chaque série de prélèvement 2 000 000 à 3 000 000 tests selon l’antigène, sachant qu’il peut réaliser jusqu’à 4 séries de prélèvement durant toute sa vie soit environ 8 ans.
Bénéfices attendus
Les anticorps produits, une fois purifiés, entrent dans la composition de tests d’immunocapture (Escherichia Coli,) ou de détection via la technique ELISA(Listeria, Salmonelles, Toxines de Staphylocoques), automatisés, destinés à la sécurité alimentaire. Les Listeria, cause de contamination de divers produits alimentaires, ainsi que dans des échantillons environnementaux prélevés, en particulier, dans des usines de transformation des aliments. Chez l'homme, Listeria monocytogenes peut provoquer une méningite, une septicémie, une encéphalite et des avortements. Les groupes les plus exposés sont les femmes enceintes, les nouveau-nés, les patients immunodéprimés et les personnes âgées. Des Salmonella, qui sont l’une des principales causes d’intoxication alimentaire. Lorsque des protocoles longs et fastidieux sont utilisés, la recherche des Salmonella peut nécessiter jusqu’à cinq jours pour confirmer qu’un échantillon est négatif. Des Escherichia coli O157 (H7) est une cause reconnue de colite hémorragique qui a été impliquée dans de nombreuses épidémies au Japon, aux États-Unis, au Canada, au Royaume-Uni et en Belgique. Dans près de 10 % des cas, l’infection conduit à des problèmes rénaux aigus (syndrome urémique hémolytique). Les enfants de moins de cinq ans et les personnes âgées y sont le plus sensibles. Des entérotoxines staphylococciques, qui comptent parmi les causes les plus courantes d'intoxication alimentaire.
Procédures
Tous les gestes sont réalisés sur animal vigile. 6 à 8 injections durant toute la vie de l’animal (1 minute 30 par injection). Prélèvement de sang pour contrôle du titre : 15 secondes 4 fois par an. Prélèvement de sang pour la production de sérum : 5 minutes par prélèvement – contention 15 minutes à raison de maximum de 6 prélèvements par an.
Impact sur les animaux
Un stress de courte durée correspondant à la contention pour les injections (environ 3 minutes) Une douleur d’une courte durée liée à la première injection de l’émulsion de l’antigène avec de l’adjuvant huileux peut apparaitre chez l’animal, car cet adjuvant peut entrainer des inflammations locales au point d’injection. Si présence, elles sont suivies quotidiennement et traitées si besoin par un protocole de traitement adapté. 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.
Devenir
A l’issue de la procédure, tous les animaux sont gardés jusqu’à la fin de leur vie.
Remplacement
Indisponibilité de modèle in vitro performant pour la production d’anticorps contre les antigènes bactériens considérés ayant les caractéristiques nécessaires (spécificité, avidité, affinité) pour un dosage ELISA ou un enrichissement par immunocapture sur automate.
Réduction
L'effectif des animaux 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
Les moutons sont hébergés en groupe de 4 à 6 animaux, 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. Le foin est accessible à volonté via un râtelier leur permettant d’avoir des moyens de grimper. Un granulé spécifique supplémenté leur est administré, et des cures d’aliments supplémentés leur est apporté durant le protocole. Une surveillance renforcée de l’état général des animaux est réalisée durant les jours suivant l’injection dont l’alimentation, la locomotion, l’isolement vis-à-vis de ses congénères. Si besoin une prise de température est réalisée et un traitement anti-douleur est administré. Toute dégradation de l’état général de l’animal déclenche la mise en place d’un protocole de soin adapté.
Choix des espèces
Le mouton est une espèce documentée et classiquement utilisée pour la production d'anticorps polyclonaux. Bien que présentant une grande hétérogénéité, les anticorps polyclonaux sont très spécifiques de l'antigène injecté et très sensibles en raison du nombre d’épitopes différents qu'ils reconnaissent. Les quantités de sérum obtenues avec les moutons sont importantes, présentent des taux élevés d’anticorps ayant une forte affinité vis à vis de l'antigène injecté et correspondent aux volumes souhaités. Les animaux utilisés sont des jeunes mâles adultes afin de permettre le prélèvement de volumes sanguins (donc de sérums hyper-immuns) suffisamment importants pour la réalisation des diagnostics visés par l’étude. Ces moutons sont castrés très jeunes afin de garantir une sociabilité optimale et d'éviter les problèmes comportementaux des mâles.
Evaluation de l’efficacité, de l’innocuité, de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs pour la santé de la Femme et pour le diagnostic et le traitement des pathologies gynéco-obstétricales par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives – 1/2
- Recherche appliquée
- Cancers
- Diagnostic des maladies
- Troubles urogénitaux
Moutons : 100
100 porcs et 100 brebis vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous mis à mort pour une évaluation nécropsique et histologique. Les animaux subissent des prélèvements sanguins hebdomadaires puis des chirurgies sous anesthésie générale pouvant durer plusieurs heures, avec pose de dispositifs implantables et douleur postopératoire de plusieurs jours. Le projet teste des implants et des techniques chirurgicales pour la gynécologie et l'obstétrique, le porc servant de modèle pour la glande mammaire, la brebis pour l'appareil urogénital. Le porteur écrit avoir fixé les effectifs sans aucune analyse statistique, au "minimum nécessaire" selon sa propre estimation.
Objectifs
La Santé de la Femme regroupe l’ensemble des spécialités de la médecine s’intéressant à diagnostiquer et/ou soigner les pathologies et les affections gynécologiques, sénologiques, les troubles obstétricaux, les dysendocrinies, l’infertilité et les pathologies de la glande mammaire et du sein comme le cancer et ses conséquences, ce domaine de la santé s'interesse aussi au suivi des cycles hormonaux physiologiques, au diagnostic et au suivi du bon déroulé de la grossesse par exemple. Le développement des techniques et méthodes d’imagerie et de chirurgie interventionnelles, l’essor de la thérapie génique et cellulaire ou la découverte et l’amélioration des connaissances vis-à-vis de nouvelles entités pathologiques comme par exemple l’endométriose dont la lutte est une stratégie nationale depuis 2021, permettent d’envisager le développement de nouvelles techniques chirurgicales et dispositifs médicaux implantables pour améliorer la santé des patientes, et parfois aussi celle du fœtus ou du nourrisson. On entend par dispositif implantable tout dispositif destiné à être implanté de façon invasive en totalité dans le corps humain ou à remplacer une surface épithéliale grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer en place après l'intervention. L'évaluation et le développement des nouveaux dispositifs, méthodes et techniques, pour le diagnostic et/ou le traitement des pathologies gynécologiques, obstétricales et sénologiques par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives requièrent une phase pré-clinique de recherche et de développement. La réponse tissulaire et les modifications anatomophysiologiques au cours des cycles ne peuvent être simulés à l’heure actuelle par des méthodes de remplacement. Durant ce projet le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes pour reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patientes est indispensable. Les objectifs du projet sont doubles : raffiner les prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) dans sa phase initiale, puis ces versions entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour valider les dispositifs/méthodes/techniques selon la règlementation en vigueur (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58).
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patientes, 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 patientes, pour réduire les temps de cicatrisation et le traumatisme tissulaire, corollaires de ces interventions et qui handicapent les patientes, 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 patientes 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'anesthésique locaux pour certaines 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 prise en charge mult imodale 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. Le porc est par son nombre de mammelles le modèle de choix pour l'évaluation de dispositifs interessant la glande mammaire, le modèle brebis possède une anatomie de la sphère urogénitale et de son appareil suspenseur plus proche de ceux de la Femme. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. - 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. 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 la Femme.
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.
Mesure par télémétrie de l’activité contractile utérine chez la brebis – MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
Équipées par deux chirurgies sous anesthésie générale d'implants de télémétrie mesurant les contractions de l'utérus, 8 brebis vont être utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. À l'issue, elles ne sont pas tuées mais remises en élevage, où elles pourront servir à d'autres protocoles. L'objectif déclaré est de valider la brebis comme modèle pour tester des contraceptifs humains, et accessoirement d'améliorer l'insémination des brebis laitières. Le porteur présente ce travail comme une étape vers un modèle artificiel remplaçant l'animal, tout en équipant des brebis par chirurgie pour y parvenir.
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. LA MODIFICATION DEMANDEE VISE A PROFITER DE LA CHIRURGIE DE RETRAIT DES IMPLANTS POUR MESURER IN VIVO SOUS ANESTHESIE GENERALE LE DEPLACEMENT DE SPERMATOZOIDES MARQUES DANS LE TRACTUS ET ENREGISTRER EN SIMULTANE LES CONTRACTIONS UTERINES PAR LES IMPLANTS.
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 DEUX interventionS chirurgicaleS sous anesthésie générale d’une durée d’une heure, DEUX injectionS 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.
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.
Phénotypage de la résilience des réserves corporelles chez des agnelles en croissance
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
- Système immunitaire
Pour repérer les individus les plus 'résilients' en vue de la sélection, 100 agnelles vont être soumises à des restrictions alimentaires de 30 à 50 % pendant plusieurs jours, dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Quatre prises de sang, neuf échographies et une tonte dorsale s'y ajoutent, la faim et la perte d'état corporel étant décrites comme intrinsèques au protocole. Aucune n'est tuée dans ce projet, toutes poursuivant leur élevage et étant déjà prévues pour une autre étude quelques mois plus tard. Le porteur présente cette privation contrôlée comme un moyen d'améliorer à terme le bien-être des animaux non-humains d'élevage.
Objectifs
Le projet vise à caractériser chez des ovins en croissance la résilience à des challenges alimentaires contrôlés et relativement courts. L’objectif est d’explorer différentes modalités de restriction alimentaire, en variant leur intensité et leur durée, afin de déterminer dans quelle mesure ces perturbations permettent de révéler des différences de dynamique de réserves corporelles au cours de la croissance. Cette approche permettra d’établir la faisabilité d’un protocole de phénotypage précoce et non-invasif de la résilience. La validité de cette mesure de résilience chez le jeune reposera sur deux critères complémentaires : (1) la mise en évidence d’une variabilité intra‑ et inter‑individuelle dans les réponses aux challenges alimentaires évaluées à l’aide d’un indicateur non-invasif des réserves corporelles (épaisseur de gras dorsal mesuré par échograhie), et (2) la cohérence entre la dynamique des réserves corporelles évaluée via cet indicateur non-invasif et les indicateurs métaboliques du déficit énergétique qui nécessitent des prises de sang. L’objectif est de vérifier que les réponses physiologiques observées reflètent l’état énergétique réel de l'animal en croissance avant d’envisager un phénotypage à plus grande échelle uniquement sur l’indicateur non-invasif des réserves corporelles. Si la mesure de résilience est validée à ce stade précoce, une seconde phase du programme sera envisagée, afin d' appliquer un protocole similaire aux mêmes individus une fois adultes et en période reproductive. Cette étape (qui ne fait pas partie du projet présenté ici) permettra de confirmer la pertinence de la mesure chez la brebis adulte, de comparer les modalités de challenge les plus discriminantes entre les deux stades de vie, et d’étudier la relation entre résilience précoce et résilience adulte. In fine, le projet permettra d’explorer les liens entre résilience énergétique et d’autres caractères d’intérêt zootechnique ou adaptatif.En utilisant des challenges en milieux contrôlés et à partir d’un indicateur non-invasif des réserves corporelles, il sera possible d’identifier les individus les plus résilients et de les séléctionner visant à renforcer l’adaptation et la performance des troupeaux face à des conditions d’élevage contrastées.
Bénéfices attendus
Le projet apportera des avancées majeures dans la compréhension de la résilience énergétique chez les petits ruminants. La dynamique des réserves corporelles constitue un indicateur prometteur, mais elle est aujourd’hui principalement mesurée en milieu extensif, sans possibilité de caractériser précisément les challenges auxquels les animaux sont exposés. De plus, cet indicateur est le plus souvent évalué tardivement, chez la brebis reproductrice. Enfin les indicateurs les plus communs des réserves corporelles sont souvent soit peu précis (ex : note d’état corporel), soit nécessitant une méthode invasive (ex : métabolites sanguins), ce qui limite les possibilités de phénotypage de la résilience. Le protocole proposé permettra de tester la validité d’un phénotypage précoce de la résilience à l’aide d’un indicateur quantitatif et non invasif : l’épaisseur de gras dorsale mesurée par échographie. Si la résilience mesurée chez le jeune s’avère cohérente avec celle observée à l’âge adulte et dans des environnements variés, cela ouvrira la voie à des travaux de génétique visant à sélectionner des animaux plus robustes. Une telle amélioration de la résilience contribuerait également à renforcer le bien‑être animal, en réduisant la sensibilité aux variations alimentaires et aux situations de déficit énergétique
Procédures
Sur l’ensemble de la période expérimentale de 8 semaines, chaque animal aura 4 prélèvements de sang (temps de prélèvement : moins d’une minute). Chaque animal aura 9 échographies (8 minutes chacune) . Les 25 animaux suivant la procédure 2 auront une restriction de 50% de leur alimentation relativement à leur niveau non restreint pendant 4 jours et une restriction intermédiaire pendant 3 jours, les 25 animaux de la procédure 3 auront une restriction de 30% relativement à leur niveau non restreint pendant 4 jours et une restriction intermédiaire pendant 3 jours, les animaux de la procédure 4 auront une restriction de 50% de l’alimentation relativement à leur niveau non restreint pendant 8 jours et une restriction intermédiaire pendant 3 jours.
Impact sur les animaux
es potentielles nuisances dans ce projet sont principalement liées aux restrictions alimentaires temporaires et aux manipulations nécessaires au suivi des animaux. Les périodes de rationnement peuvent entraîner une sensation de faim transitoire, une légère perte d’état corporel, un ralentissement temporaire de la croissance et un stress métabolique modéré. Cependant les modifications de l’état corporel attendues lors des phases de restriction ne constituent pas une nuisance imprévue : elles sont intrinsèques au protocole, contrôlées et nécessaires pour mesurer la résilience énergétique. Ces variations sont limitées dans le temps, réversibles et correspondent à la réponse physiologique recherchée pour atteindre les objectifs scientifiques du projet. Les manipulations associées aux mesures d’échographie dorsale et aux prélèvements sanguins peuvent provoquer un stress ponctuel ou un inconfort bref lié à la contention. Une perturbation comportementale peut également survenir lors de l’adaptation initiale aux dispositifs automatisés ou lors des interventions humaines. La réalisation de la tonte dorsale et de l’échographie dorsale nécessite le passage des animaux dans un couloir de contention et l’immobilisation des animaux pendant 8 minutes maximum, pouvant provoquer un stress ponctuel ou un inconfort bref. Outre ce stress de contention, la tonte et l’échographie ne provoquent pas de douleur particulière. Ce stress, dû à la contention, diminue rapidement à mesure que les agnelles s’habituent à cette contention. Une poignée de concentrée distribuée en sortie de contention permet d’accélérer cette habituation et à réduire le stress des animaux. La prise de sang, nécessite le passage des animaux dans un couloir de contention pendant 1 minute maximum, pouvant provoquer un stress ponctuel ou un inconfort bref. La prise de sang génère une douleur brève et modérée en raison de la piqure de l’aiguille et peut potentiellement générer un hématome. Un baume (vétébiol) sera appliqué en cas d’apparition.
Devenir
A l’issue de la procédure, tous les agnelles poursuivront leur phase d’élevage.
Remplacement
Il n’est pas possible d’appliquer le principe de remplacement dans ce projet. À notre connaissance, aucun modèle in vitro, ex vivo ou in silico ne permet de reproduire l’ensemble des processus physiologiques impliqués dans la dynamique des réserves corporelles face à une challenge nutritionnel. L’utilisation d’animaux vivants est indispensable pour répondre aux objectifs scientifiques du projet, et aucune alternative ne permettrait d’obtenir des données équivalentes.
Réduction
Notre projet repose sur le phénotypage de 100 agnelles. À notre connaissance, il s’agit du premier essai visant à caractériser un caractère de résilience face à un challenge alimentaire contrôlé chez des petits ruminants en croissance. Sur la base de la littérature disponible et de nos données préliminaires, nous estimons qu’un minimum de 20 animaux par traitement est nécessaire pour détecter des différences de trajectoires des réserves corporelles avec une puissance statistique suffisante. Toutefois, compte tenu de l’incertitude sur la sensibilité de l’indicateur non-invasif utilisé pour les réserves corporelles (épaisseur de gras dorsal), et des aléas possibles en cours d’expérimentation, nous prévoyons une marge de sécurité de 25 %. Cette augmentation vise à garantir la robustesse des analyses tout en évitant d’avoir à mobiliser ultérieurement des animaux supplémentaires. Le nombre de prélèvements sanguins est limité au minimum nécessaire pour répondre aux objectifs scientifiques, en l’occurrence la description de la dynamique des indicateurs métaboliques du déficit énergétique induit par la restriction alimentaire. Par ailleurs, les 100 agnelles utilisées dans cette expérimentation sont déjà prévues d’être utilisées quelques mois plus tard dans un autre projet. Pour ce projet, ces agnelles devaient au préalable être adaptées au dispostif automatiques en vue d’un passage au cours de l’été 2026. Elles le seront donc grâce à la phase d’adaptation prévue dans ce projet. Par ailleurs, la phase expérimentale prévue ici ne devrait pas interférer avec le projet suivant car les challenges alimentaires sont relativement courts et suivies d’une phase d’alimentation à volonté qui permettra de récupérer rapidement les trajectoires normales de croissance. Par ailleurs, le projet suivant se focalise sur le suivi des animaux pendant une phase d’alimentation à base de fourrage, il n’inclue pas de traitement expérimental et contient procédures légères. Ainsi la mutualisation d’animaux déjà engagés dans une autre étude permet de limiter le nombre total d’animaux utilisés.
Raffinement
Avant leur entrée dans la halle, les agnelles seront pré-habituées directement dans leurs lots d’élevage. En effet, une porte mimant celle des distributeurs automatiques de concentré a été reproduite dans les lots d’élevage, avec mise à disposition de foin ou de concentré pour inciter les animaux à passer la tête afin de s’habituer à ce dispositif pour accéder au concentré. En amont de l’expérience, des claies sont placées de part et d’autre des abreuvoirs dans les lots d’élevage des animaux, de façon à habituer les animaux à accéder aux couloirs d’accès aux distributeurs (eau et concentré) de la halle. Les agnelles sont hébergées sur une litière paillée et en lots de manière à pouvoir exprimer leurs comportements sociaux. Elles sont habituées à être manipulées. Les prises de sang seront réalisées à la veine jugulaire alternativement gauche et droite. La prise de sang peut potentiellement engendrer un hématome. Un baume (vétébiol) sera appliqué en cas d’apparition. Différents enrichisssements seront proposés en alternance au cours de l’expérimentation : bascule (planche fixée à un cylindre), cône de signalisation, et brosse. Une surveillance visuelle est effectuée au quotidien par les agents formés. En cas de signes de maladie (fièvre > 40°C, problèmes respiratoires, décubitus prolongé) ou d’impact sur l’état général des animaux (prostration, cachexie, alopécie…), l’animal est immédiatement sorti de l’expérimentation.
Choix des espèces
L’espèce ovine est l’espèce cible du projet. Les ovins sont directement concernés par les variations d’apport alimentaire rencontrées en élevage, notamment en systèmes extensifs où les animaux sont fréquemment exposés à des périodes de sous‑alimentation. Les mécanismes de mobilisation des réserves corporelles et de résilience énergétique étudiés sont donc particulièrement pertinents chez l’ovin. L’utilisation d’agnelles permet en outre d’envisager un protocole de phénotypage précoce transférable aux programmes de sélection ovine. Les animaux sont âgés de 100 jours environ. A cet âge les animaux sont sevrés et en pleine croissance. Ainsi lors des phases d’alimentation au concentré à volonté on observe généralement une augmentation rapide du poids et de l’état corporel. Nous prévoyons à l’entrée dans la halle en moyenne un poids d’environ 30 kg, une épaisseur de gras dorsal (EGD) de 2,8 mm. A partir des données historiques dans les mêmes conditions, on peut s’attendre après 6 semaines à un poids moyen de 38 kg et une EGD de 3,9 mm chez les animaux alimentés à volonté avec du concentrés. L’âge auquel les animaux seront utilisés permettra donc d’étudier l’effet d’une restriction alimentaire sur la résilience par rapport à une trajectoire de référence chez des animaux en croissance.
Détermination des paramètres pharmacocinétiques de tétracyclines chez les ruminants
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
Bovins : 16
Soumis à quinze prises de sang et à une administration d'antibiotique par phase, 16 agneaux et 16 veaux vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. L'objectif est d'ajuster les doses de tétracyclines chez les ruminants, en préservant les antibiotiques 'récents' pour la médecine humaine. Aucun animal n'est tué dans le cadre du projet, mais les veaux, non conservés au laboratoire, rejoignent le circuit de consommation humaine après le délai d'attente réglementaire, les agneaux rejoignant un cheptel de travaux pratiques. Le devenir affiché comme 'élevage' recouvre ainsi l'abattoir pour la moitié des animaux.
Objectifs
Pour préserver l’efficacité des antibiotiques « récents » en médecine humaine, il est recommandé d'utiliser des antibiotiques « anciens » en médecine vétérinaire. Ces antibiotiques « anciens » sont déjà utilisés chez les ruminants mais du fait de l'ancienneté des autorisations de mise sur le marché de ces antibiotiques, une révision et une optimisation des modalités de traitement (doses, voies d'administration, intervalles de traitement) sont nécessaires pour garantir l'efficacité des molécules pour traiter les infections chez les ruminants. Les objectifs de ce projet seront donc de (1) déterminer le devenir de certains antibiotiques « anciens » dans l’organisme d'agneaux et de veaux selon plusieurs modalités d'administration, (2) prédire par des modèles mathématiques l'efficacité ou non des différents traitements antibiotiques contre des bactéries rencontrées fréquemment chez ces espèces, et (3), dans l'éventualité d'une inadéquation des protocoles de traitements actuels, proposer par des modèles mathématiques des doses et intervalles d'administration permettant une lutte efficace contre les bactéries les plus fréquemment responsables d’infection chez les ovins et les bovins.
Bénéfices attendus
Les applications attendues sont (1) une utilisation plus efficace des tétracyclines largement utilisées chez les ovins et les bovins, afin de préserver leur efficacité plus longtemps pour l'animal comme pour l'Homme et ainsi éviter au maximum d'utiliser les antibiotiques de seconde et de troisième génération; (2) la réduction de l’utilisation des antibiotiques « récents » en médecine vétérinaire ce qui permettra de les préserver pour la médecine humaine.
Procédures
Il y aura 2 phases expérimentales pour chaque animal comportant 15 prises de sang au maximum et une administration d'antibiotique. L'administration durera de 2 min à 5 min environ. La durée des prises de sang sera de 30 secondes au maximum (contention comprise).
Impact sur les animaux
Les prélèvements sanguins nécessaires à l’obtention de plasma seront réalisés de manière répétée et peuvent entrainer un stress qui sera diminué au maximum notamment en utilisant le renforcement positif. En ce qui concerne les effets indésirables attendus, aux doses utilisées dans notre étude, leur survenue sera peu probable mais ils ne peuvent pas être exclus. Les animaux seront alors observés plus particulièrement dans l’heure suivant les administrations, en plus des deux suivis quotidiens.
Devenir
Les agneaux pourront être conservés au sein de laboratoire et rejoindront le cheptel de TP. Les veaux ne pourront pas être conservés au laboratoire et rejoindront le circuit de consommation humaine après respect du temps d'attente pour viande et abats, les antibiotiques étant utilisés selon les formulations et les doses autorisées chez les bovins.
Remplacement
Pour optimiser les posologies des tétracyclines en élevage, il serait en théorie nécessaire de déterminer : - le devenir des médicaments dans l'organisme d'animaux sains, - à partir de ces données et de données sur les pathogènes ciblés, de tester sur des animaux infectés de nouveaux schémas posologiques. Il n'est pas possible de se passer d'animaux pour la première partie sur animaux sains car le devenir d'un médicament dans un organisme (pharmacocinétique) n'est pas prévisible par des études in vitro compte-tenu de la complexité des mécanismes (absorption, métabolisme hépatique, diffusion tissulaire, élimination rénale...). Cependant, nous allons remplacer les optimisations de posologie suivantes sur animaux infectés par modélisation in silico à partir des données in vivo sur animaux sains et de données d'efficacité des traitements obtenues in vitro.
Réduction
Le nombre d'animaux nécessaire pour cette étude a été déterminé à partir de données obtenues pour un des deux antibiotiques testés chez le porcelet. Il serait alors nécessaire d'utiliser 8 agneaux et 8 veaux pour tout le projet. Cependant, il n'est possible de réaliser que 2 des 4 administrations sur les mêmes animaux car il serait nécessaire de faire un trop grand nombre de prises de sang par animal. Le nombre total d'animaux sera alors de 16 agneaux et de 16 veaux.
Raffinement
Les agneaux comme les veaux seront hébergés en groupe, même lors de la réalisation des cinétiques. La stalle des veaux et la bergerie des agneaux seront équipées de brosses, de pierres à lêcher, de ballons et de balles de foin à faire rouler. Pour faciliter les administrations intramusculaires sur les veaux, ils seront habitués en amont à venir se placer d'eux-mêmes dans un cornadis et à y rester le temps de la distribution de l'aliment concentré. Pour faciliter les administrations par voie orale sur les agneaux, ils seront entrainés à boire via une seringue. Le stress des prélèvements sanguins sera diminué au maximum en utilisant le renforcement positif (récompenses alimentaires lors de la réalisation des prises de sang), mais également en habituant en amont les animaux à être contenus, à ressentir une compression de la jugulaire, à voir approcher une aiguille. Les animaux seront observés au moins deux fois par jour et une observation plus détaillée sera également réalisée dans l'heure suivant l'administration. Si le suivi clinique d'un animal révèle une intolérance ou un effet secondaire majeur, l'expérimentation sera arrêtée pour cet animal et des soins appropriés seront effectués.
Choix des espèces
Les ovins et les bovins sont les espèces cibles du projet. Agneaux et veaux sevrés car : - il est nécessaire de mener l'étude sur des animaux ruminants et non au stade pré-ruminant pour pouvoir extrapoler les données aux utilisations en élevage, - les agneaux à l'engraissement et les veaux de boucherie sont les animaux les plus traités aux antibiotiques en élevage par rapport à des animaux adultes.