Mammifères "de rente"
Etudes d’innocuité et d’efficacité par suivi de la réponse immunitaire de vaccins destinés aux porcs
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Chaque porc reçoit une à trois injections vaccinales, subit douze prises de sang et quarante-deux écouvillonnages du nez, de la gorge et de l'anus. 1 800 porcs vont être utilisés, dont des truies gestantes et des nouveau-nés, dans des procédures déclarées d'un niveau de souffrance léger, la plupart tués pour la nécropsie et le prélèvement des sites d'injection. Cinq cents d'entre eux seront réutilisés dans des épreuves virulentes, c'est-à-dire délibérément infectés pour mesurer si le vaccin protège. Le porteur écrit qu'aucun signe clinique n'est attendu, tout en fixant des points limites qui incluent la respiration agonique, le décubitus permanent, l'absence de réaction aux stimulations et une perte de poids de plus de 20 %.
Objectifs
Le projet a pour but d’évaluer l’innocuité et/ou l’efficacité par suivi de la réponse immune de vaccins chez le porc (comprenant notamment des animaux gestants et de jeunes animaux). Les études d’innocuité permettent de détecter si le produit a un effet néfaste sur l’animal. Les études d’efficacité permettent de valider si le produit induit une réponse immunitaire satisfaisante chez l’animal. En fonction du type de produits étudiés ou de l’objectif de l’étude, le statut des animaux exigés peut être EOPS (Exempt d’Organismes Pathogènes Spécifiques) ou conventionnels.
Bénéfices attendus
La finalité de ces études est la mise au point de vaccins d’un niveau d’innocuité et d’efficacité satisfaisant. Ceux-ci sont essentiels en élevage afin de protéger les animaux contre les maladies infectieuses et de garantir les performances zootechniques et économiques.
Procédures
1 à 3 administrations de formulation vaccinale sur animal vigile. L’acte est inférieur à 1 minute. 12 prélèvements sanguins sur animal vigile. L’acte est inférieur à 1 minute. 42 écouvillons nasaux, oro-pharyngés et anaux. L’acte est inférieur à 1 minute.
Impact sur les animaux
Les contentions peuvent générer du stress chez l’animal. Les administrations ainsi que les prélèvements sanguins et les écouvillons peuvent provoquer du stress et de l’inconfort au moment du geste. Aucun signe clinique n’est attendu, toutefois, des points limites, qui déclencheront une euthanasie, seront appliqués : respiration agonique, perte de poids pour les animaux en croissance avant sevrage et une perte de poids de plus de 20% pour les animaux adultes, décubitus permanent et absence de réaction aux stimulis.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés lorsque l’objectif de l’étude (étude d’innocuité réglementaire) necessite un examen nécropsique et un prélèvement du/des site(s) d’injection. Les animaux vaccinés lors des études d’immunogénicité, pourront être utilisés dans les études d’efficacité par épreuve virulente consécutive aux phases de vaccination.
Remplacement
Lorsque cela est possible, une première étape consiste à tester différents candidats in vitro. Ceci permet une première sélection de ces derniers, réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés. Une série de tests analytiques permet de garantir un certain niveau de sécurité pour les animaux recevant le produit. Un recueil d’informations est aussi apporté par la bibliographie lorsque cela est possible.
Réduction
Concernant les études règlementaires, le nombre minimum d’animaux à inclure est fixé par les textes. En amont, lors des phases recherche, les effectifs sont évalués au plus juste de façon à limiter le nombre d’animaux et les études non conclusives.
Raffinement
Pour chaque étude, en fonction de l’âge des animaux, une période d’acclimatation est prévue dans le but de limiter leur stress et de stabiliser leur état physiologique. Les animaux sont généralement hébergés en groupe (à l’exception des truies gestantes placées en cage de mise bas en salle commune ou en hébergement individuel), dans des environnements à température et atmosphère contrôlées. Une alternance de luminosité (12h jour/12h nuit) et un renouvellement d’air approprié sont mis en place. Des enrichissements tels que des chaînes métalliques, des balles et des tubes en plastique sont installés dans les hébergements. La SBEA garantit l’amélioration des techniques de soins et des conditions de vie des animaux. Le personnel intervenant dans l’étude sera formé aux gestes techniques afin de travailler avec le plus d’expertise possible. Les animaux sont observés quotidiennement, ou plus si jugé nécessaire, ce qui permet de détecter tout signe comportemental anormal (spontané ou provoqué) et/ou toute anomalie physique non attendue. En cas de déviation de l'état normal d'un animal, le responsable de l’étude, le vétérinaire désigné ou le vétérinaire d'astreinte, décidera d'augmenter les fréquences d'observations. La Structure du Bien Etre Animal (SBEA) garantit l’amélioration des techniques de soins et des conditions de vie pour les animaux.
Choix des espèces
Le porc est l’espèce cible des substances d’essai testées. Les essais in vivo réalisés dans ce projet doivent être conduits chez l’animal afin qu’ils puissent répondre aux exigences règlementaires. Dans le cadre d’études non règlementaires, les procédures expérimentales réalisées chez l’espèce cible permettent d’avoir des résultats plus conclusifs. De plus, la procédure expérimentale sur l’espèce cible, décrite dans le présent projet, ne dispose pas d’un modèle in vitro ou in vivo sur espèces alternatives. Les animaux utilisés peuvent être des nouveau-nés, de jeunes animaux en croissance et/ou des adultes (y compris des femelles gestantes). L’âge des animaux au moment de la vaccination dépend des besoins des différents types d’études qui sont à effectuer. Les études d’innocuité doivent, par exemple, être réalisées sur des animaux d’âges minimum. Ces besoins dépendent de l’objectif de l’étude, du produit testé et répondent à l’exigence expérimentale d’utilisation du produit mis sur le marché et des exigences des autorités.
Validation dans un modèle de miniporc de la faisabilité et l’absence de toxicité de l’administration intrathécale intermittente d’une biothérapie innovante utilisant le système de réparation plaquettaire pour traiter la sclérose latérale amyotrophique
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
30 miniporcs adultes vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un cathéter est glissé dans leur canal rachidien lombaire et relié à un boîtier fixé sur la douzième côte, lors d'une opération de deux heures, puis retiré par une seconde chirurgie après un suivi pouvant aller jusqu'à douze mois. Il s'agit de vérifier qu'un sécrétome plaquettaire humain, injecté directement dans le liquide céphalorachidien, peut être administré sans toxicité avant tout essai chez des malades de sclérose latérale amyotrophique. Le porteur attribue à ce produit une "immense activité neuroprotectrice" dans de nombreux modèles expérimentaux, et annonce comme retombée à court terme des publications scientifiques.
Objectifs
La SLA est une maladie neurodégénérative des neurones moteurs qui entraîne une paralysie progressive conduisant irrémédiablement au décès avec une médiane de trois ans. Nous ne disposons d’aucun traitement permettant d’améliorer de manière satisfaisante l’espérance de vie. Ainsi, nous avons développé une biothérapie à partir de plaquettes sanguines de sujets sains qui a démontré une immense activité neuroprotectrice dans de très nombreux modèles expérimentaux. Il s’agit d’un sécrétome plaquettaire qui est dépourvu de membrane plasmique et qui n’entraine donc aucune réaction contre l’hôte (l’administration de sécrétome plaquettaire humain peut être réalisée dans n’importe quelle espèce (humain, rat, souris, singe, porc, …)). Cependant, il ne passe pas la barrière digestive ni la barrière hématoencéphalique. Il nécessite donc une administration directe au niveau du système nerveux central. L’administration intrathécale permet la meilleure biodistribution au niveau du système nerveux central, et notamment de la corne antérieure de la moelle épinière, particulièrement atteinte dans la sclérose latérale amyotrophique. Avant de débuter l’essai thérapeutique, il est essentiel de valider la faisabilité et l’absence de toxicité dans des conditions les plus proches de l’humain. Le modèle de miniporc permet d’utiliser le même matériel que chez l’humain, ce qui n’est pas possible pour les animaux plus petits. Nous espérons améliorer de manière majeure l’espérance et la qualité de vie des personnes atteintes de SLA et ainsi insuffler un espoir thérapeutique pour une maladie mortelle actuellement incurable.Le projet vise à confirmer la sécurité et la tolérance du dispositif médical (DM) ainsi que la procédure d’implantation chez le miniporc, le bon fonctionnement du matériel implanté dans des conditions similaires à l’humain et la sécurité et la tolérance de la biothérapie chez le miniporc. L’utilisation de miniporcs est extrêmement intéressante afin d’obtenir une meilleure transposition des résultats chez l’homme , notamment sa taille et son espace au niveau du canal rachidien qui en fait un bon candidat pour cette étude.
Bénéfices attendus
A court et moyen termes, ce projet aboutira à plusieurs publications scientifiques internationales. A moyen et long termes, cette étude aboutira à la mise au point d'un sécrétome plaquettaire injectable par voie intrathécale pour ralentir l’évolution de la SLA.
Procédures
Tous les animaux de l'étude seront soumis à une procédure chirurgicale pour la mise en place du dispositif médical et une procédure chirurgicale finale afin d'extraire et d'étudier l'implant et son impact sur l'individu. Pour le miniporc, la chirurgie se tiendra sur une durée estimée de 2 heures maximum.
Impact sur les animaux
Chez le miniporc, les effets indésirables post-opératoires peuvent inclure une douleur ou un hématome au niveau lombaire où pénètre le cathéter intrathécal, de la paroi dorsale et sous-costal (le long du trajet du cathéter), ou au niveau du port qui sera fixé au niveau costal latérale (12ème côte). Une sensation de corps étranger ou une gêne locale liée au cathéter et au port est possible. Plus rarement, des infections superficielles des plaies ou une infection du dispositif peuvent survenir. A noter que la chirurgie se tiendra sur une durée estimée de 2 heures maximum. Les animaux seront suivis au maximum durant 12 mois
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure car les prélèvements de biopsies ne sont pas compatibles avec la survie de l'animal
Remplacement
Dans le cadre de ce projet, l’utilisation d’animaux est strictement limitée à cette étude où aucun modèle alternatif ne permettrait de répondre aux questions scientifiques posées. En amont, de nombreux tests in vitro sur neurones en culture et des expérimentations in vivo sur souris ont été réalisée afin de valider la pertinence et la sécurité de l’approche, réduisant ainsi le nombre d’expérimentations sur le miniporc nécessaires. Cependant, malgré ces efforts, le remplacement total des modèles animaux demeure actuellement difficile. Les interactions complexes entre le dispositif, le traitement et l’environnement biologique ne peuvent être entièrement reproduites par des modèles in vitro ou par des approches alternatives comme les organoïdes ou les simulations informatiques. Les études sur des modèles animaux sont donc indispensables pour évaluer la faisabilité et la tolérance de l’approche dans un organisme vivant, en tenant compte des paramètres neurologiques.
Réduction
Le protocole expérimental est conçu pour minimiser le nombre d’animaux utilisés. Les études seront rationalisées en intégrant plusieurs objectifs dans un même protocole. De plus, les observations seront effectuées en combinant différentes analyses afin d’exploiter chaque modèle au maximum de sa pertinence scientifique, réduisant ainsi le besoin de nouveaux groupes expérimentaux. 24 miniporcs sont prévus dans ce projet avec potentiellement 6 miniporcs supplémentaires en cas de problèmes lors des 3 études préliminaires soit 30 miniporcs au final maximum. Nous avons estimé qu’il s’agit du nombre minimal car en dessous de 4 animaux par sous-groupe de sexe aucune conclusion ne peut être tirée. Ce nombre est très classique pour les études de toxicologie sur les grands animaux comme chez le primate non humain. L’analyse est donc principalement descriptive en termes de surveillance clinique (effets indésirables) et en termes d’analyse histologique (pas d’altération des tissus : pas d’inflammation et pas de prolifération cellulaire notamment au niveau des racines rachidiennes). Il est attendu aucune anomalie pour la dose de 3,45 mL. Une dose supérieure est réalisée pour confirmer le seuil de tolérance et aider à l’interprétation d’éventuelles anomalies.
Raffinement
Afin d’optimiser le bien-être animal, des mesures de raffinement rigoureuses seront appliquées. Les conditions d’hébergement respecteront les normes réglementaires : logement individuel, cycle lumineux de 12 h et enrichissement adapté. Les miniporcs bénéficieront de balles, de Kongs garnis de bouillie, de luzerne et de friandises. Les procédures seront réalisées dans des salles dédiées, distinctes des espaces d’hébergement. Une prise en charge analgésique optimale sera assurée : Fentanyl transdermique (patch Durogésic jusqu’à 1 µg/kg/h, efficacité 3 jours), Buprénorphine (0,5 mL/10 kg IM toutes les 8h), Méloxicam (1 mL/10 kg IM, anti-inflammatoire). Les soins seront réalisés sous avis vétérinaire en cas de complications (infection des cathéters…). Un suivi quotidien, voire pluriquotidien, garantira une évaluation rigoureuse. L’échelle visuelle CNRS VetAgroSup aidera à ajuster les traitements antalgiques. Les critères de retrait immédiat incluront : Douleurs sévères non soulagées sous morphiniques (12 h), Perte de poids excessive (≥20 % chez le miniporc), Infections résistantes après 48h, Prostration, absence de réaction ou escarres. En cas d’infection locale, une réintervention sous anesthésie sera réalisée avec parage chirurgical et rinçage antiseptique. L’analgésie au fentanyl pourra être renforcée. Une infection généralisée nécessitera une antibiothérapie adaptée (amoxicilline/acide clavulanique, oxytétracycline, sulfamides/triméthoprime). Un antiémétique (métoclopramide) sera administré si besoin. Une phase d’adaptation de 10 jours précédera toute expérimentation. Un suivi minutieux de la cicatrisation assurera un rétablissement optimal, garantissant des conditions expérimentales rigoureuses et éthiques. Afin de limiter le risque, 3 animaux seront d’abord traités puis le reste des animaux seront inclus, ces 3 premiers miniporcs seront conservés dans l’étude principale si aucun effet secondaire n'est constaté durant l'étude préliminaire.
Choix des espèces
Il n’existe actuellement aucun modèle in vitro permettant d’éviter le recours aux animaux pour ce projet. Les essais in vivo sont menés sur des espèces décrites dans la littérature. Dans un premier temps, nous avons utilisé des rongeurs pour répondre aux principales questions d’efficacité et de sécurité. La faisabilité de l’implantation, du retrait et de la tolérance doit donc nécessairement être validée chez le miniporc. En effet, la transposition des résultats obtenus chez les rongeurs à l’homme est limitée par leurs différences anatomiques et physiologiques, tandis que le miniporc présente de nombreuses similarités avec l’humain et constitue un modèle bien établi. Contrairement aux miniporcs juvéniles, dont le métabolisme et la croissance rapide peuvent biaiser les résultats, l’utilisation de miniporcs adultes permet d’obtenir des données plus transposables à l’Homme. Nous utiliserons des miniporcs adultes de 20 kg à 30 kg.
Création et recanalisation d’une thrombose veineuse par ultrasons sur porc_MODIFICATION
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Anesthésiés puis jamais réveillés, 28 jeunes porcs de quatorze à quinze semaines subissent une ponction de la jugulaire et de la fémorale, l'injection de thrombine pour provoquer un caillot, puis deux heures d'occlusion veineuse par ballons gonflés dans la cuisse. Les expérimentateurs appliquent ensuite une heure d'ultrasons pour rouvrir la veine, soit quatre heures d'intervention au total. Le porteur liste parmi les effets attendus l'ischémie du membre, l'œdème, l'hémorragie, l'hypotension et l'hypothermie, tout en précisant que l'ensemble se déroule sous anesthésie générale sans réveil. Les poumons, la veine et l'artère fémorales sont prélevés après la mise à mort, pour vérifier que le dispositif n'a pas provoqué d'embolie pulmonaire.
Objectifs
L'objectif principal de notre projet est d’évaluer l’efficacité d’un nouveau dispositif utilisant les ultrasons pour traiter la thrombose veineuse aiguë. Concrètement, nous vérifierons si ce dispositif permet de rouvrir la veine obstruée en observant, grâce à une échographie Doppler, la formation d’un passage et la circulation du sang à la fin de la procédure. En parallèle, nous évaluerons aussi la sécurité de cette technique. Pour cela, nous examinerons la jambe de l’animal utilisé dans l’étude afin de nous assurer qu’il n’y a ni lésion cutanée ni atteinte des vaisseaux sanguins, et nous analyserons les tissus (veines, artères et poumons) pour vérifier l’absence de complications, notamment d’embolie pulmonaire. Cette nouvelle approche, non invasive, pourrait ainsi offrir une alternative aux traitements actuels de la thrombose veineuse profonde, en évitant les risques liés à une intervention chirurgicale.
Bénéfices attendus
Une première étude sur un modèle porcin, avec un dispositif préliminaire, a montré la faisabilité de la recanalisation veineuse sur différents types de thromboses veineuses profondes. Suite à ces résultats très encourageants, nous souhaitons évaluer le nouveau dispositif de thérapie développé au sein du laboratoire, qui sera le prototype utilisé chez l'humain, afin de valider sa sécurité et son efficacité, pour pouvoir ensuite envisager des études chez l'humain. Nous attendons que la procédure permette une recanalisation de la veine thrombosée entraînant une récupération de flux sanguin.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure endovasculaire sous anesthésie générale sans reveil avec une ponction jugulaire et fémorale pour la création de la thrombose veineuse profonde : 1 fois par procédure pour une durée de 3h; et une procédure sous anesthésie générale de thérapie par ultrasons non invasive : 1 fois par procédure pour une durée d'1h. Total: 4h.
Impact sur les animaux
Les injections intraveineuses peuvent induire un stress et une douleur légère de courte durée. L’isolement temporaire de la veine fémorale par gonflage de ballons peut provoquer une distension vasculaire entraînant une douleur modérée. L'induction de la thrombose par injection de thrombine peut générer une inflammation locale et une obstruction veineuse, pouvant entraîner une ischémie transitoire avec douleur modérée à sévère. L’occlusion prolongée de la veine pendant 2 heures peut être associée à un risque d’ischémie du membre inférieur, pouvant entraîner une douleur sévère et un œdème. La recanalisation par ultrasons, bien que non invasive, peut provoquer une hyperhémie locale et une variation transitoire du flux sanguin, avec un inconfort modéré. Les effets liés au modèle expérimental incluent un risque d’hémorragie, d’ischémie prolongée du membre, d’hypotension, de tachycardie, d’hypothermie et de mouvements anormaux. Des complications locales comme des plaies avec écoulement ou un œdème du membre inférieur peuvent survenir. Cette étude constitue une étape préalable obligatoire avant toute utilisation de la technique chez l’humain.
Devenir
La décision de mettre à mort les animaux à l'issue de la procédure est prise après une réflexion approfondie et dans le strict respect des principes éthiques qui guident notre recherche. Les raisons sous-jacentes à cette mesure sont les suivantes : - Nécessité scientifique : La mise à mort des animaux est considérée comme essentielle pour obtenir des données cruciales à la compréhension des mécanismes biologiques ou des effets de la procédure étudiée. Il est impératif d'analyser les tissus ou organes spécifiques post-mortem afin d'obtenir des informations détaillées et pertinentes pour les objectifs de recherche. Cette mise à mort est nécessaire ici car le projet requiert un prélèvement des poumons, de la veine et de l'artère fémorales pour analyse histologique après mise à mort de l’animal afin d'évaluer la sécurité de notre dispositif. - Minimisation des souffrances : La mise à mort des animaux à l'issue de la procédure est également motivée par le souci du bien-être animal. Cette approche permet d'éviter toute détresse inutile ou prolongée qui pourrait résulter de complications postopératoires ou d'effets à long terme de l'intervention. - Respect des lignes directrices éthiques : Notre protocole s'aligne strictement sur les lignes directrices éthiques nationales et internationales régissant l'utilisation d'animaux dans la recherche. La mise à mort est envisagée comme une étape nécessaire pour garantir la conformité avec ces normes et pour éviter toute prolongation injustifiée de la présence des animaux dans des conditions potentiellement inconfortables. - Responsabilité envers le bien-être animal : Nous nous engageons à assumer notre responsabilité envers le bien-être des animaux participant à notre étude. La décision de mettre fin à leur vie est prise dans le souci de minimiser leur éventuelle souffrance et d'assurer une conclusion éthique à leur participation à la recherche.
Remplacement
Nous accordons une importance primordiale à l’évaluation des alternatives avant tout recours à l’utilisation d’animaux dans nos recherches. Conformément aux principes des 3R (Remplacement, Réduction, Raffinement), nous explorons systématiquement les méthodes alternatives viables et éthiquement justifiables avant d’envisager un modèle animal. Dans le cadre de cette étude, nous avons initialement travaillé sur un modèle in vitro de thrombus de sang frais dans un tube en silicone, permettant l’optimisation des paramètres ultrasonores et l’évaluation préliminaire de l’efficacité. Toutefois, le passage à un modèle animal s’est avéré indispensable afin de recréer des conditions physiopathologiques les plus proches de l’humain et de mener une analyse approfondie de la sécurité du dispositif. Compte tenu de la nécessité d’un calibre veineux accessible de plus de 2 mm, seul un modèle de gros animal était adapté, rendant ainsi l’utilisation d’un modèle porcin essentielle. Ce modèle, déjà validé pour l’étude de la thrombose aiguë, a été choisi afin d’éviter le développement d’un nouveau modèle expérimental et ainsi de limiter le nombre d’animaux utilisés. Nous restons attentifs aux avancées scientifiques afin d’intégrer toute nouvelle méthodologie permettant de réduire davantage le recours aux modèles animaux, tout en garantissant la pertinence et la robustesse scientifique de nos travaux.
Réduction
Dans le cadre de notre engagement en faveur du bien-être animal, notre projet de recherche intègre des mesures rigoureuses visant à minimiser le nombre d’animaux utilisés tout en garantissant la robustesse scientifique de nos investigations. Les principales stratégies mises en œuvre à cet effet sont les suivantes : Optimisation expérimentale : Notre protocole a été conçu de manière à maximiser l’information obtenue à partir de chaque animal, limitant ainsi le nombre total d’individus nécessaires. Cela inclut l’utilisation de méthodologies adaptées permettant d’atteindre nos objectifs de recherche avec un effectif réduit. Échantillonnage raisonné : La détermination du nombre d’animaux repose sur une approche statistique rigoureuse, garantissant à la fois la représentativité des résultats et la limitation du nombre d’animaux nécessaires. Des outils statistiques appropriés seront appliqués pour assurer la validité et la puissance des analyses tout en optimisant le nombre d’individus. Justification du nombre d’animaux : Le nombre total de porcs requis pour cette étude a été estimé à 28, en prenant en compte les considérations éthiques, la variabilité biologique attendue et la puissance statistique nécessaire pour détecter des différences significatives. Cette estimation a été réalisée à l’aide d’un calcul de puissance basé sur un test t de Student pour les comparaisons de moyennes entre deux groupes. Nous nous engageons à maintenir une utilisation minimale et strictement justifiée des modèles animaux, en appliquant des pratiques expérimentales optimisées et en réévaluant continuellement nos approches afin d’intégrer toute nouvelle opportunité de réduction au cours du projet.
Raffinement
Le raffinement est assuré par une surveillance rigoureuse et continue des animaux tout au long de l’étude, avec l’objectif de minimiser leur stress et leur inconfort. À cet effet, plusieurs mesures spécifiques ont été mises en place : Surveillance clinique renforcée : Les animaux font l’objet d’un suivi régulier par une équipe vétérinaire spécialisée, permettant une détection précoce des signes de douleur, de détresse ou de complications. Utilisation de points limites validés : En collaboration avec l’animalerie, des critères d’évaluation ont été définis afin de garantir le bien-être animal. Ces points limites spécifiques aux procédures réalisées sous anesthésie générale permettent d’identifier rapidement tout signe de mauvaise tolérance. Prise en charge de la douleur : Un protocole analgésique adapté est mis en place, incluant l’administration d’antalgiques et d’anti-inflammatoires selon les recommandations vétérinaires, afin de garantir un contrôle optimal de la douleur postopératoire. Mise à mort en cas de nécessité : Si un animal présente une intolérance sévère aux procédures malgré les mesures mises en place, une mise à mort précoce et humanitaire est envisagée conformément aux directives éthiques et vétérinaires en vigueur, afin d’éviter toute souffrance inutile. Conditions d’environnement optimisées : Les animaux sont hébergés dans un environnement contrôlé garantissant leur bien-être, avec une température et une humidité adaptées à l’espèce. Ils bénéficient d’un enrichissement du milieu de vie (matériaux de nidification, interactions sociales lorsque possible) afin de limiter le stress. L’alimentation et l’accès à l’eau sont surveillés pour assurer une prise en charge optimale. Nous nous engageons à appliquer ces mesures tout au long du projet, en adaptant si nécessaire nos protocoles en fonction des observations et des avancées scientifiques, dans le respect des principes éthiques et du bien-être animal.
Choix des espèces
Le choix du modèle porcin s’impose en raison de la similitude anatomique et physiologique de son système vasculaire avec celui de l’humain, en particulier en ce qui concerne le calibre et la structure des vaisseaux sanguins. De plus, le porc est un modèle largement validé pour l’étude des pathologies vasculaires et thrombotiques, garantissant ainsi la transposabilité des résultats aux conditions cliniques humaines. Enfin, l’utilisation de ce modèle permet d’éviter la création d’un nouveau modèle expérimental, réduisant ainsi le nombre total d’animaux utilisés conformément aux principes éthiques des 3R. Jeunes porcs charcutier avec un poids variant entre 40 et 50kg ce qui correspond a 14- 15 semaines d’age (suffisamment âgés pour obtenir un diamètre de la veine fémorale commune ≥5mm). Le poids est choisi afin de pouvoir realiser les echographies doppler veineux comme déjà publié dans la litterature et pour tester la faisabilite de notre therapie ultrasonore sur une anatomie similaire a l’humain.
Evaluation du métabolisme ruminal et de la digestion chez la vache
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Jusqu'à 4 litres de jus de rumen par jour, en un à huit prélèvements sur vaches éveillées, trois jours par semaine pendant huit semaines au plus : 8 vaches porteuses d'une canule ruminale vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, toutes déclarées réutilisées. Les essais mesurent la dégradation des rations et de suppléments dans le rumen, la désagrégation de bolus et la production de gaz, dont le méthane, pour mieux valoriser les rations des vaches laitières et des bovins à l'engraissement. Logées à l'attache jusqu'à 5 jours sur 7 pendant huit semaines consécutives au plus, sur un matelas de 3,07 m², ces 8 vaches doivent suffire à 125 études en cinq ans, et le porteur affirme que la procédure n'entraîne "pas d'altération du Bien Être" tout en citant le stress que peut causer ce logement à l'attache prolongé. Il a choisi des vaches de 7,5 à 14,5 ans, réformées, taries et "déjà stérilisées", pour la stabilité de leur flore ruminale.
Objectifs
Les ruminants ont un estomac particulier comprenant plusieurs compartiments (rumen, réseau, feuillet, caillette). Le rumen, le plus grand des compartiments, est le lieu de fermentations anaérobies pendant lesquels les aliments riches en fibres (végétaux) sont décomposés par les micro-organismes ruminaux. La dégradation des fibres de la ration entraine la production d’Acide Gras Volatils (AGV). Les AGV sont une source importante d’énergie pour les ruminants. Les micro-organismes du rumen sont également une source protéique. A l'inverse, les micro-organismes ruminaux peuvent parfois détruire certains nutriments présents dans la ration, alors qu’ils sont essentiels à l'animal. Les fermentations ruminales sont également à l’origine de la production de gaz dont le méthane. Cette 1ère étape de fermentation est essentielle et impactante à plusieurs niveaux. Le fonctionnement des microorganismes impliqués reste peu connu et fait toujours l'objet de recherches. Dans un contexte de raréfaction des ressources naturelles, de changements climatiques et de préoccupations écologiques, il est aujourd'hui fondamental d'améliorer nos connaissances sur l'évolution des composants de la ration dans le rumen, afin d'optimiser l'efficacité alimentaire globale des animaux et de minimiser les pertes et les rejets au sein de l'environnement. Le contenu ruminal est un milieu très complexe. La composition précise du « cocktail» de microorganismes présents dans le rumen n’est pas encore connue et donc non reproductible par culture 100% in vitro. Les études in vitro pour étudier les fermentations ruminales sont toutefois possibles et font partie intégrante de ce projet, mais nécessitent des prélèvements de jus de rumen pour apporter les microorganismes afin d’assurer le bon fonctionnement du modèle. Les objectifs de ce projet comprennent l’évaluation, par des méthodes standardisées, de la fermentescibilité et la valeur nutritionnelle des composants de la ration, le suivi du délitement de bolus, l'effet des matières premières et/ou des suppléments nutritionnels sur l'activité fermentaire et la production de produits de fermentation (gaz, AGV, …) et l'effet des composants de la ration sur l'évolution du pH, paramètre essentiel pilotant l'activité fermentaire et participant au confort ruminal de l’animal.
Bénéfices attendus
Les objectifs de ce projet sont multiples et comprennent l’évaluation, par des méthodes standardisées, de la fermentescibilité et de la valeur nutritionnelle des différents composants de la ration, le suivi du délitement de bolus dans le rumen, l'effet des matières premières et/ou des suppléments nutritionnels sur l'activité fermentaire et la production de produits de fermentation (acides gras volatils, ammoniac, méthane..), et l'effet des composants de la ration sur l'évolution du pH, paramètre essentiel pilotant l'activité des microorganismes et participant au confort ruminal de l’animal. Ces différents objectifs permettront d’intégrer des nouveaux composants dans les rations actuelles afin de répondre aux enjeux du changement climatique en terme de limitation des ressources alimentaires et de la concurrence Homme/Animal face à ces ressources, d’élaborer de nouvelles solutions nutritionnelles limitant la production de gaz à effet de serre par les ruminants ou permettant une meilleure valorisation protéique et énergétique des constituants de la ration.
Procédures
Prélèvement de jus de rumen sur animaux vigiles (environ 10 min). Pour les études d’ « évaluation de l’activité fermentaire, au maximum, 4 litres de jus de rumen sont prélevés par jour en 1 à 8 prélèvements durant 3 jours maximum (consécutifs ou non) par semaine soit 5% du volume total du contenu ruminal (80 L en moyenne), permettant une reconstitution rapide du milieu. Ces prélèvements seront faits sur une durée de 8 semaines consécutives au maximum. Après chaque session de prélèvement, une semaine de repos en stabulation libre sur aire paillée / sciure sera réalisée pour les animaux donneurs de jus de rumen. Le maximum d’essai comprenant un prélèvement de jus de rumen sera de 90 sur 5 ans. Administration de composants de la ration ou/et solution nutritionnelle orale ou par la canule sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Le prélèvement de jus de rumen peut induire un stress le temps du prélèvement (environ 10 min) chez certaines vaches. L’introduction et le retrait des sachets peuvent également générer un stress le temps de la manipulation (environ 10 min). Le logement à l’attache sur une période prolongée peut entrainer un stress chez certains animaux.
Devenir
Ce projet ne comporte qu’une seule procédure. L’application de cette procédure n’entrainant pas d’altération du Bien Être, ces animaux pourront être inclus dans un nouveau projet après accord d’un vétérinaire.
Remplacement
A notre connaissance, aucune méthode in vitro fiable excluant totalement l'utilisation d'animaux n'est disponible à ce jour pour permettre l'étude de la dégradabilité des constituants de la ration, du suivi du délitement de bolus dans le rumen et du processus de fermentations ruminales. L’écosystème ruminal est trop complexe, trop peu connu, pour permettre le développement de modèles de cultures cellulaires par exemple. Par principe, les solutions nutritionnelles évaluées dans nos essais sont des propositions innovantes qui n'ont pas encore été évaluées dans la bibliographie. Il n'est donc pas possible de s'y référer ni d'utiliser d’éventuels modèles in silico existants. Le modèle d’animaux canulés du rumen, pour des études in vivo ou in vitro utilisant du jus de rumen est également aujourd’hui considéré comme le plus pertinent pour les études de fermentations ruminales.
Réduction
Pour chaque essai réalisé, le nombre d’animaux utilisé est réduit à son minimum (2 à 4, selon les protocoles). Il existe une variabilité inter individuelle importante chez les ruminants. Les études décrites dans ce projet sont préférentiellement conduites en schéma expérimental de carré latin (chaque animal est son propre témoin, tous les traitements sont testés sur tous les animaux), ce qui permet d’éliminer l’effet « individuel » et de réduire au minimum le nombre d'animaux nécessaires pour permettre de détecter des effets statistiquement significatifs. Le calcul de la puissance statistique du test, prenant en compte une valeur seuil de significativité de 5%, un coefficient de variation moyen du paramètre étudié de 4% et un nombre maximum de 4 individus montre que ce dispositif permet de détecter significativement une différence de 8% entre les traitements, ce qui correspond aux effets que l’on cherche à mettre en évidence. Pour les « sachets bolus », 2 à 3 animaux sont suffisants à la réalisation de ce type d’étude. L’objectif de ces études étant un suivi de la technologie de délitement, aucune analyse statistique n’est nécessaire. Une fois équipés d'une canule ruminale, les animaux peuvent être utilisés dans le cadre de plusieurs études, ce qui permet de limiter le nombre d'animaux à utiliser. Les 8 vaches incluses dans ce projet permettront de réaliser 30 études de dégradabilité des constituants de la ration, 90 études d’activité fermentaire du microbiote ruminal et 5 études de délitement des bolus au cours de ces 5 ans.
Raffinement
Pendant les essais d’évaluation de la dégradabilité des composants de la ration, les vaches seront logées à l’attache au maximum 5 jours sur 7 et 8 semaines consécutives maximum. Les interactions physiques et visuelles seront possibles entre les animaux pendant toute la période de l’essai. Elles seront logées sur un matelas en caoutchouc (3,07 m2). Au moins 2 jours par semaine, les animaux seront remis en stabulation libre sur aire sciure. Une fois l’essai terminé, les vaches seront logées en stabulation libre sur aire paillée ou sciure pendant une période de repos de 2 semaines minimum. Dans le cadre des études « sachets bolus », les animaux seront logés en stabulation libre sur aire paillée/sciure. Ils seront bloqués au cornadis uniquement lors de la pose et dépose des « sachets bolus » pendant une durée maximale d’une heure. Pour ce type d’essai, 2 à 3 vaches seront utilisées. Un maximum de 5 essais sur 5 ans pourra être réalisé. Après chaque essai, 2 semaines de repos en stabulation libre sur aire paillée / sciure sera réalisée pour les animaux utilisés. Lors des périodes de repos prolongés d’au moins 4 semaines, les vaches peuvent avoir accès à l’extérieur (un retour en essai inclut obligatoirement une période d’au moins 21 jours avec la ration de l’essai). Les prélèvements de jus de rumen pour les essais d’« évaluation des effets des composants de la ration sur l’activité fermentaire » pourront être réalisés en bloquant les vaches au cornadis, pendant une durée maximale de 60 minutes. Le jus de rumen pourra également être prélevé sur des vaches à l’attache, pendant une durée maximale de 60 minutes. Les vaches seront observées et suivies tous les jours par le personnel qualifié. L’ingestion de la ration sera surveillée. Des points limites spécifiques au projet seront définis et appliqués pendant la durée prévue pour ce projet. Pendant toutes les périodes d’études, de la musique douce sera diffusée 7h par jour. Lors du logement sur aire paillée/sciure, des brosses sont également disponibles. Le bâtiment est éclairé en cycle naturel, complété par un éclairage artificiel en journée.
Choix des espèces
Les animaux choisis sont des vaches adultes, pour d’une part correspondre au modèle scientifique de référence, notamment pour les mesures in vivo de dégradabilité ruminale, et d’autre part pour correspondre aux espèces cibles de l’utilisation in fine des solutions nutritionnelles étudiées (vaches laitières ou bovins à l'engraissement), afin que leur métabolisme soit représentatif de ces animaux. Les vaches sont des vaches adultes taries et déjà stérilisées (âgées de 7,5 à 14,5 ans au démarrage du projet). Ces vaches sont des animaux réformés, possédant une flore microbienne ruminale stable (contrairement à celle d’animaux en croissance), optimisant ainsi la fiabilité des résultats.
Réalisation d’une preuve de concept sur la résorption et la tolérance d’un renfort de suture à base d’alginate sur des exérèses partielles d’organes tel que le poumon, l’estomac, le foie et la rate chez le modèle porcin (EU 3/3)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
44 porcs vont subir chacun l'ablation d'un fragment de 8 centimètres sur 3 de poumon, d'estomac, de foie ou de rate, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, et tous seront tués. L'opération, à thorax ou abdomen ouvert, dure jusqu'à une heure et demie, suivie d'une analgésie de trois à cinq jours puis, à six, sept et neuf mois, de séances de scanner sous anesthésie d'environ deux heures. Le porteur décrit un risque de détresse respiratoire si le vide pleural se rompt et une douleur importante liée à l'incision des muscles abdominaux. Le bénéfice annoncé est un pansement hémostatique résorbable qui serait fabriqué en France plutôt qu'aux États-Unis ou au Japon, argument industriel autant que médical.
Objectifs
Le pansement idéal n'existe pas, mais il doit avoir certaines caractéristiques importantes : 1/Garder la plaie humide et chaude, 2/Être changé selon les étapes de la cicatrisation, 3/Laisser passer l'air mais pas les bactéries, 4/Absorber l'excès de liquide de la plaie, 5/Ne pas coller à la plaie mais adhérer à la peau saine sans se décoller rapidement, 6/Être facile à appliquer et confortable, 7/Ne pas être toxique et être hypoallergénique, 8/Protéger des chocs, 9/Être transparent pour voir la plaie sans retirer le pansement, 10/Être le moins cher possible et réduire le temps de traitement. Les pansements à base d'alginate de calcium répondent à ces critères, mais ils sont principalement utilisés pour les plaies cutanées et très peu pour les organes internes lors de chirurgies. Pour contrôler les saignements, les chirurgiens utilisent différentes techniques. Si ces techniques ne suffisent pas, surtout en cas de saignements continus et étendus, ils utilisent des produits hémostatiques résorbables. Ces produits sont synthétiques et mettent du temps à se résorber. Nous voulons tester un produit naturel qui devrait se résorber plus rapidement. Enrichi en calcium, zinc et magnésium, il favorise la coagulation. Ce produit est un renfort de suture utilisé avec un système d'agrafage et sera suivi par imagerie scanner à différents moments. L'objectif est de vérifier son efficacité pour arrêter les saignements, suivre sa résorption et son impact sur les tissus. La preuve de concept de ce nouveau dispositif médical hémostatique pourrait mener à un nouveau produit pour gérer les saignements lors de sutures par agrafage en chirurgie. De plus, ce produit serait fabriqué en France, contrairement aux autres dispositifs fabriqués aux États-Unis et au Japon. La biocompatibilité de ce dispositif a été testée en laboratoire. Il y aura 4 groupes de 11 porcs opérés. Chaque groupe sera divisé en 3 sous-groupes de 3 porcs, correspondant à des périodes de suivi post-opératoire de 6, 7,5 et 9 mois. Deux porcs supplémentaires par groupe sont prévus en cas de décès pendant la chirurgie ou à cause d'une mise à mort liée à un point limite. Ce projet se déroulera dans 3 établissements utilisateurs (EU) : 1 pour la chirurgie, 1 pour l'hébergement post opératoire longue durée et 1 pour l'imagerie.
Bénéfices attendus
Le projet vise à vérifier l'efficacité d'un nouveau pansement naturel pour arrêter les saignements lors de chirurgies. Ce pansement sera utilisé avec des agrafes pour renforcer les sutures après l'ablation partielle d'un organe. Nous voulons aussi observer comment le pansement se dissout et s'intègre dans le corps au fil du temps. L'objectif est de développer un pansement hémostatique naturel, fabriqué en France, pour remplacer les produits synthétiques actuels.
Procédures
EU 1 : Les animaux subiront une intervention chirurgicale pour permettre l’accès à l’organe d’intérêt tout en préservant les autres organes dans les cavités respectives. Cette intervention sera réalisée sous anesthésie et analgésie appropriées. La durée de la chirurgie ne devra pas excéder une durée de 1h30 par animal (5 minutes pour l’abord, 5 minutes pour l’accès à l’organe, 25 minutes pour les temps de saignement, 10 minutes pour le contrôle final de l’arrêt du saignement, 20 minutes pour la fermeture du plan musculaire et cutané). L’animal n’aura qu’une seule intervention chirurgicale. L’animal recevra le soir de la chirurgie un analgésique pour la nuit et le maintien de l’analgésie au lendemain de la chirurgie pendant 3 à 5 jours se fera selon les besoins de chaque individu. Le retrait des points prendra quelques minutes (5 minutes) et se fera 15 jours minimum post-chirurgie. EU 3 : A différents temps post-opératoires, l’animal aura une imagerie pour évaluer le taux de résorption : transport, anesthésie et acquisition environ 2 h à chaque temps. EU 2 : Pour l’hébergement à long terme, les animaux seront hébergés dans des conditions proches des élevages, sans contraintes particulières. Les animaux seront pesés régulièrement. Cet acte ne dure que quelques minutes.
Impact sur les animaux
Pour les chirurgies thoraciques, il est important de maintenir le vide pleural, qui permet au poumon de se gonfler et de se dégonfler correctement. Si ce vide est rompu, le poumon ne peut plus fonctionner correctement, ce qui peut entraîner une détresse respiratoire. Pour éviter cela, l'incision sera refermée hermétiquement et l'excès d'air sera aspiré de la cage thoracique pendant que le poumon est progressivement remis sous ventilation. La chirurgie sera réalisée sur le lobe accessoire droit du poumon, et la résection d'une partie de 8 cm de long sur 3 cm de large n'affectera pas la fonction respiratoire. Pour les chirurgies abdominales, comme celles impliquant l'estomac, le foie et la rate, l'incision des muscles peut causer une douleur importante. De plus, une ablation partielle d'un organe digestif peut perturber le transit intestinal. La résection des organes aura une taille de 8 cm de long sur 3 cm de large, mais cela n'affectera pas leur fonctionnalité. Des analyses biochimiques seront effectuées pour détecter toute perturbation à moyen ou long terme. C'est pourquoi un groupe d'animaux sera dédié à chaque type d'organe d'intérêt. Les procédures peuvent être douloureuses pour les animaux en post-opératoire, et des analgésiques seront administrés en fonction de leur état clinique. Après trois semaines, les animaux aptes au transport seront transférés dans une autre structure (EU 2) pour un hébergement de longue durée. À différents moments postopératoires, les animaux seront transférés vers un centre d'imagerie pour passer des scanners (EU 3). Le transport et les différentes manipulations peuvent générer du stress pour les animaux.
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort soit parce qu’ils auront atteint un point limite soit qu’ils ont atteint le temps d’observation (J+6 mois, J+7,5 mois, J+9 mois). Une étude histologique de l’intégration du pansement hémostatique dans l’organe sera réalisée donc cela nécessite le prélèvement de l’organe et donc la mise à mort au prélable de l'animal.
Remplacement
L’objectif de cette étude est de vérifier l’efficacité hémostatique tissulaire d’application locale d’un produit à base d’alginate (produit naturel), de constater sa persistance sur le tissu réséqué et de suivre sa résorption à différents temps post-opératoires. La preuve de concept de ce nouveau type de pansement hémostatique permettra de mettre au point un nouveau dispositif médical pour la gestion des saignements lors de résection d’organe en cours de chirurgie. Il est nécessaire de tester le pansement hémostatique dans un environnement avec les différents organes et les fluides corporels qui ne peuvent être reproduits in vitro. Ce passage sur le modèle animal est la dernière étape de la preuve de concept.
Réduction
Nous utiliserons 44 animaux : 4 groupes de 11 animaux (9 animaux opérés et 2 animaux supplémentaires). Les animaux supplémentaires par groupe sont prévus pour compléter un groupe si nécessaire. Ce nombre a été déterminé pour avoir une représentation juste de la physiologie animale. Étant donné que c’est une preuve de concept, nous n’avons pas besoin de plus 3 animaux par lot pour obtenir la réponse à notre questionnement. Si le pansement ne permet pas de stopper le saignement et nécessite une intervention chirurgicale pour l’arrêter, nous stopperons le projet sans utiliser tous les animaux prévus. Pour réduire le nombre d’animaux, nous avons développé et raffiné la voie d’abord chirurgicale ainsi que la finalisation de la prothèse dans notre structure sur des animaux mise à mort, issus de procédures antérieures.
Raffinement
La chirurgie ouverte a été retenue, avec un abord le long des côtes au niveau du 9ème espace intercostal. L’extrémité du lobe pulmonaire accessoire droit extériorisée permettra la mise en place de part et d’autre, des mors du système d’agrafage équipés du renfort. Cette résection volontairement limitée, n’empêchera pas le poumon de fonctionner correctement et n'impactera pas significativement la respiration de l'animal au réveil. Pour l’abord abdominal, choix d’une incision en suivant le bord sous costal d’une petite longueur à droite ou gauche suivant l’organe d’intérêt (estomac, foie ou rate) pour n’avoir à sortir à l’aide d’une pince atraumatique que l’extrémité de l’organe d’intérêt. Réduction taille incision : garder au maximum les autres organes dans la cavité et donc empêcher la perte de chaleur corporelle et le dessèchement des organes. Chirurgie : intubation puis ventilation avec un anesthésique gazeux, sur une table chauffante pour maintenir la température corporelle. Veille de chirurgie : injection analgésique d'action longue pour anticiper la sensation de la douleur. Jour chirurgie : anesthésie avec un hypnotique couplé à un analgésique. La plaie sera protégée à l’aide d’un pansement. L’animal sera placé dans des couvertures polaires et sous-surveillance jusqu’à son réveil complet. L’animal couvert sera remis dans l’enclos et recevra le soir de la chirurgie un analgésique pour la nuit. Maintien de l’analgésie au lendemain de la chirurgie pendant 3 à 5 jours selon les besoins de l'animal. Le soir de la chirurgie, il sera déposé dans l’enclos des légumes frais pour stimuler l’appétit de l’animal et réduire la perte de poids en post-opératoire. L’état général de l’animal et de la cicatrice seront suivis quotidiennement pendant 1 semaine, puis toutes les 48 h jusqu’au retrait des points à 15 jours minimum post-chirurgie. Les animaux seront hébergés collectivement. Pour le suivi post-opératoire, l’animal sera seul dans un délai de 3 à 4 jours en gardant un contact visuel et/ou olfactif avec d’autres congénères et aura de l'enrichissement compensatoire. Suivi quotidien des animaux pour détecter rapidement toute anomalie qui sera rapportée au vétérinaire pour déterminer la marche à suivre (examen clinique approfondi, soins, traitement...). La surveillance sera renforcée le temps nécessaire. Les conditions d'hébergement seront également suivies quotidiennement.
Choix des espèces
Toute étude en vue du marquage CE d’un dispositif médical existant sous plusieurs formats doit être réalisée sur le format de taille maximale, correspondant ici à un dispositif de 8 cm. Il n’existe que 2 espèces animales sur lesquelles nous pouvons trouver des organes capables d’accepter un dispositif de cette taille, le porc et le mouton. Les études initiales pour le dispositif actuellement commercialisé ayant été réalisées sur le porc, nous avons donc retenu cette espèce pour ce projet. Le modèle lapin utilisé dans le cadre d’autres projets semblables ne peut être utilisé pour ce projet car la taille des organes d’intérêt ne permet pas de faire la résection nécessaire, sous peine d'handicaper gravement l'animal en post-opératoire. Le fait que nous ne travaillons pas sur des minipigs mais sur des porcs en croissance permettra de visualiser la résorption et le comportement du dispositif à long terme. Les animaux seront réceptionnés à 29 kg environ pour atteindre 35-37 kg (jour de chirurgie). L’utilisation d’animaux de 35 kg environ permet de bénéficier d’une taille d’organe représentative de ce que nous avons en chirurgie humaine. Les organes font approximativement : -poumon : 26 cm de hauteur et 15 cm de diamètre, la résection représente 3% du volume. -estomac : 25 cm de longueur, 12 cm de largeur et 8 cm d’épaisseur, la résection représente 1% du volume. -foie : 28 cm transversale et 16 cm de hauteur, la résection représente 3% du volume. -rate : 12 cm de longueur, 7 cm de largeur et 4 cm d’épaisseur, la résection représente 2% du volume. Le volume de résection de l’organe reste inférieur à 50%. En effet, pour des organes comme le foie et les poumons, nous pouvons vivre avec 50% en moins. Pour les organes tel que l’estomac, la rate, il possible de vivre sans avec un suivi médical plus méticuleux (vaccination, poche d’alimentation). De plus, ce sont des organes de grandes tailles et qui sont très souvent impliqués dans les plaies traumatiques ou les pathologies comme le cancer. Ces tailles sont similaires à celles retrouver chez l’Homme. Il s'agit de jeunes animaux de trois à quatre mois. Le fait que nous ne travaillons pas sur des minipigs mais sur des porcs en croissance permettra de visualiser la résorption et le comportement du dispositif à long terme.
Etudes de pharmacocinétique et de bioéquivalence chez l’espèce cible
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Chèvres : 96
Moutons : 96
Bovins : 240
Choisis parce qu'ils sont l'espèce cible du médicament testé, 240 bovins, 240 cochons, 96 chèvres et 96 moutons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal peut recevoir le produit deux fois par jour pendant sept jours et subir jusqu'à 40 prélèvements sanguins, auxquels s'ajoutent jusqu'à 14 prélèvements de fèces effectués dans le rectum ou à l'anus après stimulation. L'objet reste réglementaire : constituer le dossier d'autorisation de mise sur le marché de médicaments vétérinaires, génériques compris. Le porteur indique que les animaux jugés en bon état après un produit déjà autorisé retourneront au circuit d'élevage ou seront réutilisés ailleurs, que ceux ayant reçu un produit sans autorisation pourront être adoptés sous engagement de ne pas les abattre pour la consommation, et que les autres seront tués.
Objectifs
Les études pharmacocinétiques réalisées chez l'espèce cible du produit à tester permettent de caractériser l'absorption, la distribution, le métabolisme et l'excrétion du ou des principes actifs du produit testé. Ces études sont particulièrement utiles pour établir le régime d'administration (voie d'administration, dose, fréquence et nombre d'administrations, etc.) et à l'adapter à certains paramètres de la population (par exemple l'âge, le stade physiologique ou la maladie). Les études de bioéquivalence ont pour objectif d’obtenir des paramètres pharmacocinétiques permettant la comparaison de les concentrations plasmatiques du ou des principes actifs entre formulations et/ou entre voies d’administration. Lorsqu'il est démontré que le produit testé et le produit de référence sont équivalents sur le plan pharmaceutique et bioéquivalents, ils peuvent être considérés comme équivalents sur le plan thérapeutique. Les études de bioéquivalence sont requises au dossier d’autorisation de mise sur le marché (AMM) des médicaments génériques afin de permettre le rapprochement des données de sécurité et d’efficacité associées à un médicament vétérinaire de référence.
Bénéfices attendus
Les études pharmacocinétiques réalisées chez l'espèce cible sont en règle générale nécessaires au dossier d'AMM des médicaments vétérinaires. L'étude des concentrations plasmatiques permet de déterminer les conditions d'utilisation du produit (doses, fréquence et durée du traitement) chez chaque espèce cible afin d'utiliser les médicaments avec un maximum d'efficacité et de sécurité. Par ailleurs, les études de bioéquivalence permettent de limiter l'utilisation d'animaux puisque les essais de sécurité et d'efficacité ne sont plus nécessaires au dossier d'AMM lorsque le médicament générique a prouvé sa bioéquivalence avec le princeps.
Procédures
Les études de pharmacocinétique et de bioéquivalence impliquent d'administrer à l'animal le produit à tester et/ou un produit de référence. La contention de l'animal sera adaptée à l'espèce et à la voie d'administration. L'administration du produit est réalisée sur animal vigile maintenu en contention. Le nombre maximal d'administrations est de 2 par jour, pouvant se répéter sur un maximum de 7 jours. Les prélèvements de sang et de fèces sont effectués sur animal vigile avec une contention adaptée. Le nombre maximal de prélèvements sanguins sur un même animal est fixé à 40. Les prélèvements de fèces peuvent être répétés jusqu’à 2 fois par jour avec un maximum de 14 prélèvements sur la durée de l'étude. Les prélèvements de lait sont effectués sur le lait collecté lors de la traite quotidienne. Dans la majorité des cas, les prises de sang sont effectuées dans une salle séparée des salles d'hébergement. Quelle que soit l'espèce, la durée de la contention pour l'administration de produits est d'environ 30 secondes, et entre 30 et 60 secondes pour une prise de sang ou une collecte de fèces.
Impact sur les animaux
La seule souffrance attendue correspond à l'administration du produit d'étude et aux prélèvements de sang effectués à intervalles réguliers sur les animaux. La souffrance attendue dépendra du nombre de prélèvements, de leur fréquence, du volume collecté, de l'espèce et du stade physiologique. Dans le cas de prélèvement de lait, la souffrance attendue est nulle puisque les prélèvements sont effectués lors de la traite quotidienne. Les prélèvements de fèces sont faits directement dans le rectum ou à l'anus après stimulation anale au doigt ou avec l'embout d'un thermomètre (pas de douleur attendue). La manipulation des animaux pour les pesées, l'administration des traitements, les prises de sang ou de fecès peuvent induire un stress. La durée de la contention pour les administrations, les prises de sang ou la collecte de feces ou de lait est de moins d'une minute.
Devenir
- Les animaux ayant reçu un produit avec AMM chez l'espèce à la posologie prévue par le fabricant et jugés en bon état général à la fin de la procédure expérimentale par un vétérinaire seront gardés en vie. Ils pourront retourner sur le circuit d'élevage ou éventuellement être réutilisés dans un autre projet. - Les animaux ayant reçus un produit sans AMM chez l'espèce, ou un produit avec AMM chez l'espèce mais à une posologie différente de celle prévue par le fabricant pourront être placés par l'intermédiaire d'une association spécialisée dans la réhabilitation des animaux de laboratoire ou adoptés par des particuliers. Dans les deux cas, le repreneur s'engage à ce que les animaux ne soient pas abattus pour la consommation. - Les animaux ne pouvant pas être replacés dans le circuit d'élevage (parce qu'ils présentent un risque sanitaire) ou ne pouvant pas être ré-utilisés ou ne pouvant pas être adoptés seront euthanasiés en fin de procédure. - Les animaux atteignant les points limites seront euthanasiés dans les plus brefs délais.
Remplacement
L'utilisation de modèles in-vitro, ex-vivo ou de simulations informatiques ne permet pas de répondre aux objectifs du projet. En effet, l'évaluation de la pharmacocinétique ou de la bioéquivalence d'un médicament ne peut être évaluée qu'après administration de celui-ci à des animaux vivants. L'absorption, la distribution, la métabolisation et l'excrétion sont des processus complexes ne pouvant pas être reproduits en globalité par des modèles ex-vivo ou informatiques. Les études de pharmacocinétique ou de bioéquivalence sont nécessaires au dossier de demande d'AMM et doivent être réalisées chez l'espèce cible correspondant aux indications thérapeutiques du produit à tester. Il n'y a donc pas d'alternative à l'utilisation d'animaux.
Réduction
Le nombre d'animaux est généralement fixé par le Donneur d'ordre de l'étude en fonction des données en sa possession (études conduites chez d'autres espèces, études pilotes chez l'espèce cible ou données bibliographiques). En principe, le nombre d'animaux utilisé est calculé de telle sorte que les résultats soient interprétables, en tenant compte de la variabilité biologique individuelle. Il n'y a pas de groupe non-traité dans les études de pharmacocinétiques ou de bioéquivalence.
Raffinement
Les conditions d'hébergement seront adaptées aux besoins physiologiques des animaux et leur permettront d'exprimer le plus possible leur gamme normale de comportements. Sauf indications particulières dans le protocole d'étude, les animaux seront hébergés en groupe d'au moins deux individus. La contention sera réalisée par du personnel expérimenté à l'aide de matériel adapté et visera à minimiser le stress des animaux. Lorsque les conditions le permettent, les animaux seront familiarisés aux procédures expérimentales (administrations, prélèvements, pesées) en amont de l'étude et un système de récompense pourra être mis en place. Le bien-être des animaux sera évalué quotidiennement par le personnel en charge des animaux. Des points-limites adaptés ont été définis afin de limiter et de prendre en charge précocement toute souffrance.
Choix des espèces
Dans le cadre d’essais réglementaires pour la mise sur le marché de médicaments vétérinaires, l’étude doit être menée sur l’espèce cible du médicament à tester. Pour les études de pharmacocinétique, le stade de développement des animaux utilisés doit concorder avec le stade cible d’administration du produit vétérinaire selon la réglementation européenne. Si le produit est destiné à être administré à de jeunes animaux immatures, alors les animaux utilisés devront avoir un âge correspondant à l’âge minimal d’administration visé pour le produit. Sinon, les animaux utilisés sont généralement de jeunes adultes. Pour les études nécessitant des prélèvements de lait, les animaux utilisés seront des femelles en lactation.
Développement d’une thérapie innovante afin d’améliorer les conditions de conservation et la fonction des greffons marginaux hépatiques – Etude chez le modèle porcin.
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
La veille de la chirurgie, chaque cochon reçoit une injection d'anti-douleur d'action longue, puis le jour même une injection de prémédication à l'état éveillé, avant 20 minutes de transport et l'anesthésie générale. 12 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, tous tués avant tout réveil au terme d'une chirurgie de trois heures qui leur retire le foie, avec une biopsie hépatique et des prises de sang toutes les heures, pour tester un anticorps censé réduire l'inflammation des greffons de foie. Le porteur décrit la prémédication comme le "premier et seul acte invasif réalisé vigile", sans préciser si l'anti-douleur de la veille est injecté à un cochon éveillé. Il écarte les foies d'abattoir parce qu'il doit "contrôler le décès de l'animal" pour reproduire un don d'organe "à cœur arrêté", et prévoit de réemployer greffons et tissus pour des formations et d'autres recherches.
Objectifs
Ce projet vise à améliorer la qualité des greffons de foie disponibles, afin d’augmenter le nombre d’organes utilisables et sauver plus de vies. En France, 1 342 transplantations hépatiques curatives ont été réalisées en 2023, avec un taux de survie à un an de 88 % et 76% à 5 ans. Au 1er janvier 2024, 1332 patients étaient en attente de greffe soit 2,4 candidats pour un greffon. Cette pénurie de greffons conduit à des décès sur liste d’attente. Certains greffons sont de qualité insuffisante pour être transplantés. La technique de perfusion hypothermique oxygénée (HOPE), développée à Lyon, permet de mieux conserver les greffons de qualité dite « marginale », mais des problèmes d’inflammation persistent. Le principal défi est de diminuer ces lésions pour améliorer le pronostic des greffons marginaux et des patients transplantés. Un traitement par un anticorps nommé NP-137 sera testé pour réduire cette inflammation en bloquant une protéine spécifique : la nétrine-1. La nétrine-1 joue un rôle dans les maladies chroniques du foie et l’inflammation. Ceci permettra d’améliorer la qualité et la quantité des greffons disponibles et ainsi de réduire le nombre de patients en attente de greffe.
Bénéfices attendus
Cette étude de preuve de concept est la première étape indispensable à l’utilisation chez l’humain. Elle explore l’utilisation de l’anticorps NP-137 pour dépléter la nétrine-1, afin de réduire les lésions inflammatoires des greffons dues aux différentes phases d’ischémie-reperfusion. Grâce à l’homologation clinique du NP-137 en oncologie et l’utilisation de la machine de perfusion en clinique et de notre modèle pré-clinique, cette approche pourrait être testée chez les patients dans des délais très raisonnables. Si les résultats sont positifs, cette stratégie pourrait alors être testée et étendue à d’autres greffons d’organes solides impactés par l’ischémie-reperfusion et l’inflammation.
Procédures
Le premier et seul acte invasif réalisé vigile concerne la réalisation d’une prémédication, réalisée très rapidement en une injection (5 min), permettant ensuite le transport (20 min) et la réalisation de l’anesthésie générale (30 min) dans de bonnes conditions. La période d’acclimatation préalable permet de réalisér cette prémédication dans des conditions moins stressantes pour l’animal. Par la suite, il s'agit d'une procédure chirurgicale sans réveil (3 heures) au cours de laquelle l'animal sera anesthésié et analgésié en continu sans réveil. La chirurgie consiste en la réalisation d’un prélèvement hépatique, qui dure environ 180 minutes. Lors de la procédure chirurgicale, sous anesthésie générale, des prélèvements sanguins sont prévus afin de contrôler l’état physiologique de l’animal toutes les heures (pendant 3 heures). Une biopsie hépatique (1 min) sera réalisée en début de procédure pour avoir un examen des tissus du foie de référence avant toute manipulation mais sera là encore réalisée sous anesthésie générale. Tous ces prélèvements ne durent que quelques secondes.
Impact sur les animaux
Il s’agit dans le contexte de ce projet, d’une procédure sans réveil, réalisée sous anesthésie générale, avec un monitoring de l’analgésie per opératoire. Par ailleurs, le déroulé des sessions respecte la période d’acclimatation de ces animaux et les séances se déroulent dans le respect du bien-être animal. Les nuisances habituellement rencontrées dans ce type de modèle comprennent le choc anesthésique et le risque hémorragique, plus rarement le risque de reprise de conscience généralement couvert par un monitorage approprié de l'anesthésie/analgésie et des administrations médicamenteuses adaptées. La procédure étant sans réveil, il n’y a par ailleurs pas de nuisances ou effets secondaires attendus après la procédure.
Devenir
Il s’agit d’une procédure chirurgicale sans réveil qui est principalement motivée par des raisons scientifiques qui justifient l’utilisation du modèle décrit. En effet, dans le respect du bien-être animal, par soucis de standardisation, mais aussi pour permettre une analyse pertinente et exhaustive du greffon hépatique, seule la première partie nécessitant le prélèvement d’un greffon hépatique est réalisé chez l’animal. Dans la mesure où il s’agit d’un prélèvement d’organe la mise à mort de l’animal est indispensable en fin de procédure.
Remplacement
Pour limiter au maximum, le nombre de biais, il est important que la procédure expérimentale reflète au plus près les conditions réelles d'une procédure de transplantation hépatique chez l'humain. C'est pourquoi un modèle uniquement cellulaire n'est pas envisageable pour cette étude. De plus pour se servir des machines de perfusion, il est d'indispensable d'obtenir un organe entier à perfuser de taille comparable à l'humain, éliminant le modèle murin. Il n'est pas possible de récupérer cet organe en abattoir car nous devons contrôler le décès de l'animal pour que celui-ci soit semblable aux conditions d'obtention des greffons issues de donneur à cœur arrêté en transplantation hépatique chez l'humain.
Réduction
L’utilisation de ce modèle expérimental permet ensuite de s’intégrer dans une dynamique de réduction, n’utilisant qu’un seul animal au lieu de deux. Nous n’avons en effet pas recours à un second animal pour une transplantation (un animal donneur et un animal receveur) ou pour utiliser du sang lors de la reperfusion puisqu’il s’agit du sang provenant du même animal. Sur le plan statistique, le nombre d’animaux par groupe est le nombre minimal afin d’obtenir une puissance statistique significative. Enfin, les greffons ainsi que les prélèvements d’organes et tissus seront utilisés ultérieurement pour les formations et recherches.
Raffinement
Durant toute la période d’acclimatation, les animaux sont hébergés sur de la litière. Nous leur donnons en complément des briques de litières compactées avec du pop-corn ce qui leur permet de faire de la recherche de nourriture et réduit les bagarres entre individus liées au stress du voyage et de leur arrivée. Quotidiennement, le personnel passe les voir pour donner à manger et interagir avec les individus permettant leur socialisation avec l’homme. Cette socialisation est faite par un enrichissement positif avec de la banane qui est très appréciée par le porc. Afin de détecter tout mal-être, nous utilisons une grille de suivi individuel durant la période d’acclimatation. Durant la chirurgie, l’enregistrement des paramètres vitaux en continu, associé à des alarmes sonores, est complété par une vérification humaine toutes les 30 minutes, effectuée par le personnel compétent dédié. Ce suivi permet de s’assurer du stade anesthésique et de son maintien pendant toute la durée de la procédure. Pour lutter contre l’hypothermie (baisse de la température corporelle), les animaux sont installés sur une table chauffante à 37°C et sont perfusés avec du liquide de perfusion chaud (37°C). La présence d’un vétérinaire sur le site permet d’intervenir rapidement et à tous moments durant la période de présence de l’animal dans nos locaux. Pour toutes les chirurgies, l’animal est intubé puis placé sous ventilation avec un anesthésique gazeux et sur une table chauffante pour maintenir la température corporelle. Un anti-douleur (analgésique) d'action longue sera injecté à l’animal pour prévenir la sensation de la douleur la veille de la chirurgie. Le jour de la chirurgie, l’animal sera anesthésié à l’aide d’un hypnotique couplé à un analgésique.
Choix des espèces
Le foie de porc présente une taille, un poids et une microstructure similaire au foie humain. Ces caractéristiques anatomiques et histologiques permettent d’effectuer un prélèvement d’organe standardisé et reproductible, ainsi que d’utiliser des machines de perfusion d’organes identiques à celles utilisées en pratique clinique. Un argument supplémentaire est l’utilisation et la validation de ce modèle animal dans la littérature scientifique sur la préservation des greffons hépatiques.
Etudes d’innocuité et d’efficacité par suivi de la réponse immunitaire de vaccins destinés aux ruminants
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Moutons : 100
Bovins : 1000
Les études servent à faire homologuer des vaccins vétérinaires, sur les espèces mêmes auxquelles ces vaccins sont destinés. 1 000 bovins, 100 moutons et 20 chèvres vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, une partie d'entre eux tués pour autopsie et prélèvement des sites d'injection, 200 bovins et 20 moutons étant ensuite réutilisés dans des épreuves d'infection volontaire. Chaque animal reçoit une à trois injections vaccinales, douze prises de sang et 42 écouvillonnages nasaux, oro-pharyngés et anaux. Le porteur affirme qu'aucun signe clinique n'est attendu, tout en listant les points limites qui déclencheront une mise à mort, dont la respiration agonique et le décubitus permanent, et rappelle que l'effectif minimal lui est imposé par les textes réglementaires.
Objectifs
Le projet a pour but d’évaluer l’innocuité et/ou l’efficacité par suivi de la réponse immune de vaccins chez les ruminants (bovins, ovins, caprins). Les études d’innocuité permettent de détecter si le produit a un effet néfaste sur l’animal. Les études d’efficacité permettent de valider si le produit induit une réponse immunitaire satisfaisante chez l’animal.
Bénéfices attendus
La finalité de ces études est la mise au point de vaccins d’un niveau d’innocuité et d’efficacité satisfaisant. Ceux-ci sont essentiels en élevage afin de protéger les animaux contre les maladies infectieuses et de garantir les performances zootechniques et économiques.
Procédures
1 à 3 administrations de formulation vaccinale sur animal vigile. L’acte est inférieur à 1 minute. 12 prélèvements sanguins sur animal vigile. L’acte est inférieur à 1 minute. 42 écouvillons nasaux, oro-pharyngés et anaux. L’acte est inférieur à 1 minute.
Impact sur les animaux
Les contentions peuvent générer du stress chez l’animal. Les administrations ainsi que les prélèvements sanguins et les écouvillons peuvent provoquer du stress et de l’inconfort au moment du geste. Aucun signe clinique n’est attendu, toutefois, des points limites, qui déclencheront une euthanasie, seront appliqués : respiration agonique, perte de poids de plus de 20% ou perte de poids stricte pour les jeunes animaux en forte croissance, décubitus permanent et absence de réaction aux stimulis.
Devenir
Les animaux sont euthanasiés lorsque l’objectif de l’étude (étude d’innocuité réglementaire) necessite un examen nécropsique et un prélèvement du/des site(s) d’injection. Les animaux vaccinés lors des études d’immunogénicité, pourront être utilisés dans les études d’efficacité par épreuve virulente consécutive aux phases de vaccination.
Remplacement
Lorsque cela est possible, une première étape consiste à tester in vitro différents candidats. Ceci permet une première sélection de ces derniers, réduisant ainsi le nombre d’animaux utilisés. Une série de tests analytiques permet de garantir un certain niveau de sécurité pour les animaux recevant le produit. Un recueil d’informations est aussi apporté par la bibliographie lorsque cela est possible.
Réduction
Concernant les études règlementaires, le nombre minimum d’animaux à inclure est fixé par les textes. En amont, lors des phases recherche, les effectifs sont évalués au plus juste de façon à limiter le nombre d’animaux et les études non conclusives.
Raffinement
Pour chaque étude, en fonction de l’âge des animaux, une période d’acclimatation est prévue dans le but de limiter leur stress et de stabiliser leur état physiologique. Les animaux sont hébergés en groupe dans des environnements à température et atmosphère contrôlées. Une alternance de luminosité (12h jour/12h nuit) et un renouvellement d’air approprié sont mis en place. Des enrichissements tels que des grattoirs pour les bovins et des palettes pour les caprins sont installés dans les hébergements, afin que les animaux puissent exprimer, au mieux leur comportement naturel. Les ruminants bénéficient également d’aliment fibreux supplémentaire. Le personnel intervenant dans l’étude sera formé aux gestes techniques afin de travailler avec le plus d’expertise possible. Les animaux sont observés quotidiennement, ou plus si jugé nécessaire, ce qui permet de détecter tout signe comportemental anormal (spontané ou provoqué) et/ou toute anomalie physique non attendue. En cas de déviation de l'état normal d'un animal, le responsable de l’étude, le vétérinaire désigné ou le vétérinaire d'astreinte, décidera d'augmenter les fréquences d'observations. La Structure du Bien Etre Animal (SBEA) garantit l’amélioration des techniques de soins et des conditions de vie pour les animaux.
Choix des espèces
Le bovin, l’ovin et le caprin sont des espèces cibles des substances d’essai testées. Les essais in vivo réalisés dans ce projet doivent être conduits chez l’animal afin qu’ils puissent répondre aux exigences règlementaires. Dans le cadre d’études non règlementaires, les procédures expérimentales réalisées chez l’espèce cible permettent d’avoir des résultats plus conclusifs. De plus, la procédure expérimentale sur l’espèce cible, décrite dans le présent projet, ne dispose pas d’un modèle in vitro ou in vivo sur espèces alternatives. Les animaux utilisés peuvent être de jeunes animaux en croissance et/ou des adultes L’âge des animaux au moment de la vaccination dépend des besoins des différents types d’études qui sont à effectuer. Certaines études d’innocuité doivent, par exemple, être réalisées sur des animaux d’âges minimum. Ces besoins dépendent de l’objectif de l’étude, du produit testé et répondent à l’exigence expérimentale d’utilisation du produit mis sur le marché et des exigences des autorités.
Capacité des vaches laitières à réaliser des choix alimentaires, entre des rations à teneurs contrastées en eau, en réponse à une restriction hydrique
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
28 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis réintégrées au troupeau de l'établissement et réutilisables dans d'autres expérimentations. Elles sont privées d'eau deux fois quatre heures par jour, quinze jours d'affilée et jusqu'à trente jours pour la moitié d'entre elles, pendant que huit prises de sang à la veine de la queue mesurent leur déshydratation. Un capteur de dix centimètres et demi leur est introduit par voie gastro-œsophagienne jusqu'au rumen, un autre planté par microaiguilles dans l'oreille rasée pendant cinq jours. Le porteur reconnaît une compétition accrue aux abreuvoirs à leur réouverture, et présente l'ensemble comme un moyen de formuler des recommandations pour les fermes laitières, où la restriction d'accès à l'eau se pratique déjà.
Objectifs
La transition agroécologique des systèmes d’élevage de bovins laitiers est un levier possible pour garantir une production alimentaire durable dans le contexte du changement climatique. Ce dernier va induire des périodes plus fréquentes de concurrence sur les usages de l’eau. Ces périodes pourront coïncider avec des températures extérieures induisant des besoins d’abreuvement supplémentaires pour les animaux, alors que dans une partie importante des fermes laitières, les installations d’abreuvement ne sont pas optimales. En conséquence, les vaches pourront être plus fréquemment soumises à des périodes de restriction hydrique. Il est aussi probable qu’elles soient alimentées avec des rations à faible teneur en eau du fait de la rareté de l’herbe à ces périodes et du dessèchement des fourrages récoltés. La combinaison de ces phénomènes pourra avoir des répercussions négatives sur les comportements alimentaire et d’abreuvement des vaches et in fine, sur leur bien-être. Néanmoins, les effets négatifs d’une alimentation à faible teneur en eau pourraient être atténués en ajoutant de l’eau directement dans la ration. De plus, la mise en place de pratiques agroécologiques, telles que la diversification de l’alimentation et la possibilité pour les animaux de réaliser des choix alimentaires, pourrait favoriser leur bien-être et leur adaptation à des épisodes de fortes températures ou de moindre qualité des fourrages. Les outils de l’intelligence artificielle et les nouvelles technologies représentent une opportunité pour identifier et analyser en dynamique, en temps réel et de façon peu invasive des indicateurs des composantes comportementale et physiologique du bien-être animal. Ils pourraient permettre d’émettre des signaux d’alerte (déviations précoces) afin de prévenir d’éventuelles altérations du bien-être mais aussi d’identifier des pratiques le favorisant. Dans ce contexte, ce projet vise à combiner des indicateurs physiologiques et comportementaux mesurés à l’aide de dispositifs connectés et de capteurs afin de déterminer les impacts de périodes de restriction hydrique sur le bien-être de vaches laitières pouvant ou non réaliser des choix alimentaires entre des rations à teneurs contrastées en eau.
Bénéfices attendus
Actuellement, la pratique de diversification alimentaire et la possibilité de choix est peu mise en œuvre dans les fermes laitières commerciales. Ce projet va permettre d’acquérir des connaissances sur l’intérêt de procurer aux vaches laitières un choix alimentaire entre des rations à teneurs contrastées en eau pour leur permettre de s’adapter à une contrainte de restriction hydrique. Les restrictions hydriques temporelles, c’est-à-dire le fait d’imposer aux vaches des périodes de la journée pendant lesquelles elles ne peuvent pas boire, se rencontrent déjà en fermes commerciales, notamment lorsque les vaches sont bloquées au niveau de la zone d'alimentation après la traite en prévention des mammites ou quand les abreuvoirs sont utilisés pour inciter les vaches à passer par le robot de traite. Ces situations pourraient être accentuées dans le contexte du changement climatique. Les nouvelles connaissances apportées par ce projet permettront d’émettre des recommandations en termes de pratiques alimentaires afin de permettre aux vaches de s’adapter à ce type de challenge. Elles participeront aussi plus largement à déterminer si la pratique de diversification et de choix alimentaire permet d’améliorer le bien-être des vaches laitières, en prenant en compte le point de vue de l’animal grâce à l’analyse des données comportementales et physiologiques à l’échelle individuelle. Enfin, ce projet participera à l’identification d’indicateurs des composantes comportementale et physiologique permettant de caractériser le bien-être animal en réponse à des challenges et des pratiques en lien avec la transition agroécologique.
Procédures
Les vaches soumises à la modalité "Stress hydrique" seront soumises à une restriction temporelle d’accès à l’eau pendant 2 fois 4h dans la journée et ce quotidiennement pendant des périodes de 15 jours. Suivant le lot auquel la vache appartient et l’enchainement des traitements lors de l’expérimentation, la moitié des vaches enchaineront 2 périodes de 15 jours de restriction temporelle d’accès à l’eau (donc seront soumises à la restriction temporelle d’accès à l’eau quotidiennement pendant 30 jours) alors que l’autre moitié des vaches seront soumises à 2 périodes de restriction temporelle d’accès à l’eau de 15 jours entrecoupées d’une période sans restriction hydrique de 15 jours. Des prélèvements de sang seront réalisés à la veine caudale (2 prises de sang réalisées le 2ème jour de la 2ème semaine de chacune des périodes expérimentales, la première après la traite du matin et avant le repas et la 2ème 3h30 après le début du repas et de la restriction d’accès à l’eau) afin de mesurer des indicateurs de déshydratation (concentrations plasmatiques de sodium, chlore et urée). Au total, 8 prises de sang seront réalisées sur chacune des vaches au cours des 10 semaines d’expérimentation. Tout au long de l’expérimentation, des prélèvements de lait seront réalisés au cours de la traite trois fois par semaine matin et soir pour le suivi de routine de la composition du lait. Ces prélèvements seront réalisés à l’aide de préleveur prévus à cet effet et ne nécessitent pas d’intervention supplémentaire au cours de la traite. Un capteur de mesure de la température et de l'acidité du rumen (d’une taille de 10,5 cm de long sur 3,5 cm de large et spécialement conçu pour les bovins adultes en élevage) sera administré aux vaches par voie gastro-œsophagienne grâce à un outil spécialement conçu pour cela, une fois au début de la période pré-expérimentale. Un capteur intradermique de mesure de conductivité sera posé sur l’oreille des vaches le 1er jour de la 2ème semaine de chaque période expérimentale et sera maintenu pendant les 5 jours qui suivront au maximum avant d’être retiré. La zone de pose sera soigneusement rasée puis nettoyée. Les capteurs seront positionnés à l’aide d’un applicateur qui produira un léger choc par air comprimé. Le dispositif sera enfin stabilisé avec un sparadrap puis une bande élastomère sur le patch adhésif.
Impact sur les animaux
Pour les vaches soumises à la restriction hydrique, malgré un accès aux abreuvoirs leur permettant de couvrir leurs besoins quotidiens en eau, un risque faible de défaut d’abreuvement de certaines vaches est néanmoins présent car une compétition plus importante qu’habituellement aux abreuvoirs après les repas du matin et du soir au moment de la réouverture des abreuvoirs est attendue. Pour les vaches soumises à la fois à la restriction hydrique et alimentées avec la ration à faible teneur en eau (« ration sèche »), il est en plus attendu une modification de la dynamique d’ingestion avec un report du temps d’ingestion et des quantités ingérées sur le repas sans restriction d’accès à l’eau et le soir (plus de 4 heures après le repas du soir). Pour les vaches non soumises à la restriction hydrique et/ou ayant le choix entre la ration « sèche » et la « ration sèche humidifiée » par l’ajout d’eau, aucune nuisance spécifique n’est attendue. La présence de microaiguilles sur les capteurs intradermiques pourra entraîner une légère gêne (démangeaison) pour l’animal du fait d’une bande adhésive sur l’oreille (nuisance légère) pendant la durée de la pose de 5 jours maximum. La pose du capteur ruminal engendrera, une fois par vache pendant le projet, une nuisance légère en lien avec une courte contention et une intubation de moins de 30 secondes. Les prises de sang (8 par vaches réparties sur 10 semaines pendant l’essai) entraineront une douleur fugace liée à l’introduction de l’aiguille dans la veine de la queue.
Devenir
Dans le cadre de ce projet, seule une procédure légère qui n’est pas susceptible d’avoir d‘effets importants sur le bien-être et la santé des animaux sera réalisée. Les animaux seront donc conservés, réintégreront le troupeau d’élevage de l’établissement utilisateur et pourront être réutilisés dans de nouvelles expérimentations. Ceci se fera sous la responsabilité du responsable de l’installation expérimentale. Le suivi sanitaire régulier par le vétérinaire traitant permettra de garantir que ceci est effectivement possible.
Remplacement
Ce projet vise à étudier les capacités d’adaptation et les réponses comportementales et physiologiques de vaches, ayant ou non la possibilité de réaliser des choix alimentaires entre des rations à teneurs contrastées en eau, à des périodes de restriction hydrique. Les vaches laitières étant le sujet même de l'étude, il est donc impossible de se passer de l’utilisation de ces animaux pour atteindre l’objectif de ce projet.
Réduction
Le nombre de vaches laitières impliquées par lot dans cette expérimentation (n=6) a été calculé afin de garantir la possibilité de mettre en évidence des différences significatives entre les deux lots par les tests statistiques adéquats. Etant donné que le nombre de vaches par lot est limité à son minimum pour atteindre notre objectif, 4 vaches supplémentaires seront impliquées dans le projet afin d’être soumises aux traitements en cours d’expérimentation dans le cas où l’une ou plusieurs des 24 vaches initialement impliquées atteignent un point limite défini dans la présente demande d’autorisation de projet. De plus, le schéma expérimental en carré latin permet d’obtenir une puissance statistique importante pour un effectif modéré d’individus car chaque animal est soumis à chacune des combinaisons de traitement et constitue son propre témoin. Ce schéma expérimental nous permet par ailleurs de prendre en compte l’effet du lot et de la semaine expérimentale afin de mieux isoler la variabilité provenant des traitements. Chaque lot de vaches sera soumis alternativement à toutes les combinaisons de modalités d’accès à l’eau et de traitements alimentaires dans un ordre différent afin de prendre en compte les éventuels effets rémanents d’une modalité d’accès à l’eau ou d’un traitement alimentaire sur les réponses observées lors de la période suivante.
Raffinement
Les vaches seront manipulées par des personnes familières réduisant ainsi leur stress. Lors de l’expérimentation, les vaches seront maintenues dans leur environnement d’élevage habituel qui est adapté à leurs besoins comportementaux, environnementaux et sanitaires (notamment hébergement en groupe, matelas pour le couchage…). Une partie des mesures réalisées lors de cette expérimentation est non invasive (observation du comportement alimentaire et d’abreuvement à l’aide de dispositifs connectés, observation des comportements sociaux et d’anticipation et de frustration à l’aide de caméras, mesure du budget-temps à l’aide de colliers accéléromètres, prélèvements de lait à la traite). Les autres mesures restent peu invasives : mesure intradermique de la conductivité et de la température et l'acidité du rumen à l’aide de capteurs et prélèvements de sang. Elles seront réalisées par des personnes entrainées lors d’autres projets, en veillant à ce que les manipulations soient le plus rapides possible afin de n’induire que des douleurs fugaces dans des conditions aussi calmes que possibles pour ne pas induire des stress importants sur les animaux. Le capteur intradermique de mesure de la conductivité permet de se substituer à des prises de sang sériées nécessitant la pose de cathéters veineux ou des prises de sang à répétitions pour mesurer des indicateurs de déshydratation pouvant constituer une douleur pour l’animal. Les capteurs ruminaux permettront de mesurer en continu la température et l'acidité du rumen de chaque vache, et donc de détecter précocement l’apparition de troubles physiologiques et de suivre le comportement d’abreuvement (timing des buvées et quantités d’eau bue). Les prises de sang seront réalisées à la queue ; zone peu douloureuse pour les vaches et nécessitent une contention de courte durée par blocage (contention habituelle pour les vaches).
Choix des espèces
La question de l’intérêt des choix alimentaires pour améliorer le bien-être a été abordée chez les petits ruminants. Cependant, il existe peu d’études traitant de cette question chez la vache laitière, alors que ces dernières sont soumises aux systèmes d’alimentation parmi les plus monotones. La problématique de l’étude est donc spécifique aux vaches laitières et nécessitera de travailler avec cette espèce. De plus, très peu d’études ont été réalisées pour étudier les capacités d’adaptation des vaches à des challenges grâce à la possibilité de réaliser des choix alimentaires. Les seules études concernent la possibilité de choix alimentaires entre des aliments ayant différentes teneurs en fibres afin de s’adapter à des situations d’acidose ruminale. Il est cependant important de s’intéresser à des challenges auxquels pourront être soumis les vaches dans le cadre du changement climatique et de la transition agroécologique, tels que les restrictions hydriques et les rations à faible teneur en eau. Les vaches laitières impliquées dans cet essai seront des vaches adultes en milieu de lactation (à partir d’environ 2 mois et demi de lactation). Cela permettra d’étudier les effets des différents traitements alimentaires et modalités d’accès à l’eau sur la qualité du lait, principale production des vaches laitières. Les vaches seront en milieu de lactation au cours de l’expérimentation afin d’éviter la période du début de lactation lors de laquelle les niveaux d’ingestion des vaches ne sont pas stables, en lien avec l’augmentation de la production laitière jusqu’au pic de lactation qui intervient environ 2 mois après la mise-bas. Les besoins en eau des vaches en lactation sont aussi beaucoup plus élevés que ceux des vaches taries, ce qui rend d’autant plus nécessaire d’étudier des pratiques permettant aux vaches laitières de s’adapter à des périodes de restriction hydrique.
Évaluation dans un modèle porcin sain des performances d’un prototype d’agent de contraste pour l’angiographie par résonance magnétique ET l’imagerie tissulaire – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
Pour comparer deux agents de contraste destinés à l'angiographie par résonance magnétique, 9 cochons sains de 40 kg vont être utilisés, sept dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré et deux opérés sous anesthésie sans jamais être réveillés. Chaque animal reçoit les deux produits à une semaine d'intervalle, sous anesthésie générale avec intubation et après un jeûne de quinze heures, l'injection dans la veine auriculaire pouvant provoquer un hématome. Le porteur annonce un prélèvement d'intestin incompatible avec un réveil chez trois des neuf animaux, quand le tableau des gravités n'en déclare que deux sans réveil. Le retour à l'élevage d'origine est écarté pour des raisons sanitaires, ce qui condamne les autres à la mise à mort.
Objectifs
L’angiographie par résonance magnétique (MRA) avec injection d’un agent de contraste est une technique qui permet de détecter des lésions vasculaires chez des patients atteints de pathologies artérielles, en utilisant l’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM). L’objectif de ce projet est de comparer deux produits de contraste à dose réduite. Il s’agit ici de confirmer l’efficience de ces doses réduites, dans une logique de diminution du produit de contraste résiduel, ainsi que son efficacité sur des lésions vasculaires et tissulaires. Dans cette étude le recours à l’animal (porc sain) a été choisi car l’imagerie peut s’effectuer avec des protocoles d’angiographie transposables directement à l’humain.
Bénéfices attendus
Sur le court terme, ce projet va permettre de documenter l’efficacité d’un nouvel agent de contraste lors d’une angiographie par résonance magnétique, de l'imagerie tissulaire, et de déterminer ses performances et ses limites dans cette application médicale. Sur le plus long terme, ce projet s’inscrit dans l’intérêt clinique des patients, en effet le praticien hospitalier pourra déterminer la meilleure posologie à attribuer aux patients tout en préservant les mêmes performances que les agents de contraste actuellement sur le marché.
Procédures
Les animaux de la pré-étude subiront 1 séance d'imagerie par résonnance magnétique sous anesthésie générale d'une durée de 1 heure, durant laquelle ils recevront 1 injection de produit de contraste (injection lente sur 5 minutes). Les animaux de l'étude principale subiront 2 anesthésies générales à 7 jours d'intervalle. La 1ère anesthésie permettra une séance d'imagerie par résonnance magnétique d'une durée de 1 heure, durant laquelle ils recevront 1 injection de produit de contraste (injection lente sur 5 minutes) et 1 prise de sang (durée 2 minutes) sous anesthésie générale. Lors de la 2ème anesthésie générale 7 jours après, LES animaux subirONT de nouveau une séance d'imagerie par résonnance magnétique d'une durée de 1 heure, durant laquelle ils recevront 1 injection de produit de contraste (injection lente sur 5 minutes) et 1 prise de sang (durée 2 minutes) sous anesthésie générale. 3 ANIMAUX SUBIRONT UNE INTERVENTION CHIRURGICALE DE PRELEVEMENT D'INTESTION GRELE SOUS ANESTHESIE GENERALE D'UNE DUREE DE 3 HEURES.
Impact sur les animaux
Les complications d’une anesthésie sont rares. En cas d’irritation de l’appareil respiratoire supérieur (liée à l’intubation), un anti inflammatoire non stéroïdien sera administré. L’injection des produits de contraste à la veine auriculaire ainsi que les médicaments par voie intraveineuse peuvent entrainer un hématome. La manipulation lors des anesthésies et la mise à jeun peuvent entraîner un stress. Les produits qui seront injectés aux sujets sont des agents de contraste destinés à l’usage chez l’homme. Les produits de contraste ont globalement un excellent profil de tolérance, avec une élimination rapide. Concernant les effets potentiels chez l’animal, ils sont considérés comme très faibles. Par conséquent, il n’est pas attendu de toxicité particulière dans cette étude chez le porc.
Devenir
Une fois les procédures effectuée, les animaux seront euthanasiés. En effet le retour à l'élevage d'origine est impossible pour des raisons sanitaires. DE PLUS 3 DES 9 ANIMAUX AURONT SUBI UN PRELEVEMENT D'INTESTIN INCOMPATIBLE AVEC UN REVEIL.
Remplacement
Pour s'assurer de l'efficacité réelle des agents de contraste, des tests in vivo sont indispensables. En effet, le recours aux animaux permet d’avoir des modèles ayant de fortes homologies avec l’humain, soulignant ainsi le transfert possible des résultats vers l'humain. Cela permet également de prendre en considération le comportement des agents de contraste au sein des différents organes. Le projet sera conduit sur des porcs ayant un poids d’environ 40 kg. Le modèle porcin est déjà validé pour les études cardiovasculaires. Le choix de cette espèce nous permettra de comparer nos résultats aux données de la littérature et d’avoir des résultats proches de ceux attendus chez l’humain. Nous avons décidé d’utiliser des porcs sains de 40 kg car ils présentent des homologies avec l’humain, notamment un rapport poids du coeur sur poids du corps équivalent. En effet, la majorité des études sur le système cardiovasculaire est effectuée chez des porcs compris dans cette fourchette de poids. De plus, l’étude en imagerie in vivo s’effectuera avec des protocoles d’imagerie par résonance magnétique directement transposables chez l’humain.
Réduction
9 animaux sont prévus, 2 pour la pré-étude, et 7 pour le projet en lui-même. Le calcul du nombre d’animaux a été déterminé selon la bibliographie existante, et l’expertise de notre laboratoire. Pour le projet en lui-même, les mêmes animaux recevront les deux produits à une semaine d’intervalle permettant une comparaison très fine de la qualité de visualisation du réseau artériel, chaque animal étant son propre témoin anatomique. Pour la comparaison des produits, un total de n=7 animaux par produit sera disponible permettant de faire des comparaisons intra individuelles. L’injection des deux agents de contraste sera espacée d’une semaine. Le volume d’injection de chaque composé sera ajusté pour être identique afin de ne pas apporter un biais à l’étude.
Raffinement
La procédure sera réalisée par du personnel expérimenté, ayant une expertise de l'anesthésie et de l’euthanasie chez des modèles porcins. Les animaux seront manipulés dans le calme, avec douceur, et des récompenses alimentaires seront distribuées autant que nécessaire. Nous avons fait le choix de passer par la veine auriculaire, et non la veine jugulaire, pour l’injection des produits de contraste afin de limiter au maximum la douleur pouvant être infligée à l’animal. En outre, les deux examens en imagerie réalisés sur chaque animal seront espacés de 7 jours pour éviter des anesthésies trop rapprochées. Les porcs seront maintenus sous oxygène à la fin de la 1ère anesthésie pour améliorer la qualité et la rapidité du réveil. Dès que l’animal présentera les premiers signes de déglutition ou de clignement des paupières, il sera extubé. Les différentes séquences d’imagerie par résonance magnétique enchainées après l’injection du produit de contraste sont courtes (autour de 5 min maximum), ce qui permet de répéter les mesures tout en limitant la durée totale de l’anesthésie. Des mesures seront prises dès la prise en charge de l’animal jusqu’à la réalisation de la procédure en imagerie in vivo : les animaux arriveront 2 jours avant, et seront mis à jeun 15 h avant l’intervention, avec abreuvement adlibitum. - Anesthésie : induction par voie intramusculaire. Intubation, ventilation, et maintien par voie gazeuse. Per-imagerie - Anesthésie par voie gazeuse. Post imagerie : les animaux se réveilleront en case individuelle, puis rejoindront leurs congénères en case collective le plus rapidement possible. L’enrichissement du milieu est assuré à l’aide de paille et de jouets adaptés. POUR LES PRELEVEMENTS D'INTESTIN LES ANIMAUX SERONT MAINTENUS SOUS ANESTHESIE GENERALE. UNE ANALGESIE MULTIMODALE SERA MISE EN PLACE.
Choix des espèces
Nous avons décidé d’utiliser des porcs sains d’environ 40 à 50 kg car ils présentent des homologies avec l’Humain, notamment un rapport poids du cœur sur poids du corps équivalent. En effet, la majorité des études sur le système cardiovasculaire est effectuée chez des porcs compris dans cette fourchette de poids. Dans notre étude nous allons notamment nous intéresser à l’arbre artériel (ex : aorte), ce qui rend ce modèle d’étude pertinent. De plus, l’étude chez le porc peut être effectuée avec des protocoles IRM directement utilisables chez l’humain. Des porcs compris entre 40-50 kg seront utilisés dans l’étude. A ce stade de développement, le porc présente plus de caractéristiques communes avec l’humain que le porc adulte pesant entre 80-100 kg. Nous utiliserons indifféremment des mâles et des femelles car aucune différence entre les sexes est attendue selon la littérature scientifique.
Etude du rôle de l’intestin grêle dans les altérations métaboliques chez le porc.
- Formation professionnelle
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Un cathéter est posé chirurgicalement dans la veine jugulaire de chaque animal, qui subit ensuite cinq prélèvements de l'intestin grêle sous endoscopie et un régime riche en graisses et en sucres, avec ou sans émulsifiants. 70 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, l'hébergement en loges individuelles étant reconnu comme une source de stress. L'objectif déclaré est de suivre l'intestin grêle du mini-porc Yucatan pendant l'installation de l'obésité, puis pendant une perte de poids obtenue par un régime de type méditerranéen. Le porteur annonce une prise de poids, une dyslipidémie, un contrôle glycémique perturbé et une hypertension chez les animaux nourris au régime obésogène, en précisant que ces atteintes "font partie des objectifs du projet".
Objectifs
La prévalence actuelle de l’obésité et du surpoids, qui touchent plus de 40% de la population mondiale, et des pathologies associées comme le diabète de type 2, nécessite d’accentuer les efforts de recherche pour comprendre les liens entre alimentation et santé. La composition de l’aliment, notamment riche en lipides et en sucres mais aussi la présence d’émulsifiants dans l’alimentation sont des facteurs clés du développement de l’obésité. De nombreux travaux ont montré le rôle joué par le microbiote intestinal et l’intestin distal dans le développement du surpoids et de l’obésité. Alors que la plupart des travaux se sont focalisés sur le microbiote fécal chez l’Homme, des travaux récents suggèrent que le microbiote du petit intestin pourrait aussi jouer un rôle. Cependant, les données actuelles chez l’Homme ne permettent pas de bien comprendre ce rôle lors de l’installation de l’obésité ou au contraire lors d’une prise en charge diététique pour perdre du poids. Or, ces connaissances sont nécessaires pour pouvoir proposer des stratégies pertinentes pour prévenir ou atténuer les conséquences du surpoids et de l’obésité L’objectif de ce projet est de suivre l’évolution de différents paramètres au niveau du petit intestin chez le mini-porc Yucatan rendu obèse via la consommation d’un régime hyperénergétique riche en lipides et en sucres et contenant ou non des émulsifiants puis lors d’une perte de poids induite par la réduction des apports énergétiques et un régime de type Méditerranéen. Ce régime est en effet connu chez l’Homme pour ses effets protecteurs sur la santé.
Bénéfices attendus
Ce projet ayant recours à l’expérimentation animale est complémentaire d’une étude clinique menée chez l’Homme. Ce projet mené chez le mini-porc apportera des connaissances plus fines sur la cinétique des interactions entre le microbiote du petit intestin et les modifications du métabolisme et du comportement alimentaire dans la mise en place de l’obésité et la perte de poids. Nos analyses permettront d’identifier des espèces bactériennes et/ou des métabolites bactériens d’intérêt et leurs liens avec la composition de l’aliment. Ces données pourront être comparées aux données obtenues chez l’Homme. Ces connaissances seront utiles pour, à terme, proposer des régimes alimentaires préservant la santé chez l’homme via leur action sur la composition ou le métabolisme bactériens et pour développer des probiotiques à partir des souches bactériennes identifiées.
Procédures
Endoscopie sous anesthésie générale pour prélèvement de biopsies mucosales : 1 endoscopie sur 20 porcs conventionnels et 5 endoscopies sur une période de 16 semaines sur 50 mini-porcs Pose chirurgicale d’un cathéter jugulaire sous anesthésie générale : 50 mini-porcs, 1 seule fois, possibilité de répéter si problème de fonctionnement du cathéter Tests de comportement alimentaire : validation du dispositif sur 20 porcs conventionnels, tests de préférence et motivation, 50 mini-porcs, répété 5 fois en 16 semaines Tests de tolérance au glucose nécessitant le prélèvement de 40 mL de sang en 2h, 50 mini-porcs, répété 5 fois en 16 semaines Hébergement en cages individuelles : 50 mini-porcs pendant 18 semaines et 20 porcs conventionnels pendant 2 semaines Mise à jeun nocturne de 18h à 8h : 50 mini-porcs pendant 18 semaines et 20 porcs conventionnels pendant 2 semaines
Impact sur les animaux
Un développement de perturbations du métabolisme avec des signes cliniques tels qu’une augmentation du poids, un profil lipidique plasmatique perturbé (triglycéridémie, cholestérolémie, LDL-cholestérol augmentés), une perturbation du contrôle glycémique lors d’une hyperglycémie provoquée et une hypertension, est attendu chez les animaux recevant le régime riche en lipides et en sucres additionné ou non d’émulsifiant mais font partie des objectifs du projet. Une perte de poids pour les groupes recevant un régime moins riche en énergie que le régime obésogène est attendue mais fait partie des objectifs du projet. La chirurgie pour la pose de cathéter peut engendrer de l’inconfort transitoire au réveil et des douleurs post-opératoires. La répétition des prélèvements sous endoscopie (5 prélèvements par animal) peut entrainer de l’inconfort transitoire au réveil. L’hébergement en loges individuelles peut engendrer du stress.
Devenir
Les animaux utilisés en procédure 1 seront mis à mort. Il s’agit d’animaux dit de réforme qui ne seraient pas rentrés dans la chaine alimentaire. Cette mise à mort sera suivie de divers prélèvements afin de constituer une banque de tissus. Les animaux de la procédure 2 seront mis à mort afin de pouvoir prélever divers organes et tissus et analyser les effets des différents traitements sur des paramètres physiologiques et métaboliques.
Remplacement
L’objectif de ce projet est de mettre en relation des données issues de la composition de l’aliment, du microbiote intestinal et de l’intestin en regard de perturbations du métabolisme et du comportement alimentaire. Ces derniers font intervenir de nombreux organes (tissu adipeux, foie, cerveau, muscle). Le manque de connaissances actuel et la complexité de ces interactions rend difficile leur modélisation in vitro ou in silico, justifiant le recours à l’animal pour les étudier..
Réduction
Le projet prévoit l’utilisation de 20 porcs conventionnels et 50 mini-porcs. Le nombre de porcs conventionnels utilisés permettra d’observer l’ensemble des comportements alimentaires individuels (4 profils type sont décrits chez le porc) et de travailler sur des animaux de poids différents. Un nombre de minimal de 8 mini-porcs par groupe a été calculé sur la base de nos expériences précédentes sur le développement de l'obésité chez ce modèle animal. Afin de s’affranchir de difficultés liées notamment au fonctionnement du cathéter jugulaire, un nombre de 10 mini-porcs par groupe a été décidé. Le choix de procéder à des prélèvements duodéno-jéjunaux sous endoscopie permet d’éviter de mettre à mort des animaux à chaque point de la cinétique choisie et donc de réduire le nombre d’animaux.
Raffinement
Toutes les expériences seront réalisées par du personnel formé et expérimenté. La surface des loges et les interactions visuelles, tactiles et auditives entre animaux permettront aux mini-porcs d’avoir des interactions avec les congénères. Des jouets (chaine, ballon) permettront d’enrichir le milieu et aux animaux d’avoir de l’activité physique. Ils seront régulièrement remplacés pour limiter l’ennui. La pose d’un cathéter jugulaire à demeure permettra d’éviter les prises de sang répétées lors de certains tests. La procédure chirurgicale de pose de ce cathéter sera faite sous anesthésie générale avec mise en place d’une analgésie per-opératoire. La procédure de prélèvements sous endoscopie sera réalisée sous anesthésie et analgésie pour éviter stress et inconfort. Une pesée hebdomadaire des animaux et une surveillance quotidienne de leur état clinique et de leur comportement ainsi que la mesure de leur consommation alimentaire quotidienne sera mise en place afin de détecter tout signe de mal-être ou inconfort. Des points limites ont été définis et seront scrupuleusement suivis pendant les expérimentations.
Choix des espèces
Le mini-porc est un modèle pertinent pour l’étude de la mise en place de l’obésité car il reproduit les signes cliniques du syndrome métabolique (augmentation de poids et d’adiposité, notamment viscérale, perturbations du bilan lipidique plasmatique, augmentation de la pression artérielle, perte de la sensibilité à l’insuline) lorsqu’il consomme de façon chronique un régime riche en lipides et en sucres. Des altérations du microbiote intestinal et de la fonction de barrière intestinale sont aussi décrites comme chez l’Homme. L’utilisation de porcs conventionnels pour une partie du projet est liée à des raisons de disponibilité au sein de l’établissement utilisateur. L’anatomie oro-gastrique des deux races est identique. Nous utiliserons des porcs conventionnels de poids corporels variés (entre 45 et 90 kg). Les porcs conventionnels utilisés seront des animaux de réforme de 3 à 6 mois d’âge afin que la gamme de poids soit proche de celle des mini-porcs utilisés dans le reste du projet. Les mini-porcs utilisés seront de jeunes adultes (12 à 14 mois d’âge) afin de travailler sur des animaux avec un microbiote stable au début de l’expérience et s’affranchir d’une variabilité liée au vieillissement.
EDU II Enseignement pratique des traitements chirurgicaux mini-invasifs
- Formation professionnelle
Un porc pour un à deux stagiaires : 8 510 porcs vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, tués avant tout réveil, pour former environ 7 500 chirurgiens en cinq ans. Chaque animal subit une chirurgie terminale de trois à huit heures et des prélèvements sanguins, après un jeûne de plus de seize heures que le porteur reconnaît susceptible d'entraîner une sensation de faim durant la nuit. Le projet relève de la formation professionnelle, avec environ trente sessions par an et des cours parfois intégrés aux cursus universitaires. Le porteur décrit simulateurs, mannequins, réalité virtuelle et cadavres comme des étapes préalables, puis conclut qu'aucun d'eux ne reproduit les difficultés de dissection, les saignements et les hémorragies d'une salle d'opération.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de proposer une formation pratique aux professionnels de santé notamment les chirurgiens et les spécialistes réalisant des interventions guidées par l’image (radiologues, cardiologues, pneumologues, gastro-entérologues, urgentistes, etc.) afin de maîtriser les techniques modernes de chirurgie mini-invasive guidée par l’image. Les programmes de formation sont soumis à l’approbation du comité scientifique et de la Direction. Chaque cours est conçu et régulièrement mis à jour par un groupe d’experts de la discipline concernée, sur la base des recommandations scientifiques nationales et internationales, ainsi que des besoins identifiés en matière de formation aux nouvelles techniques. Certaines de ces formations sont intégrées aux cursus académiques de l’Université. Dans une démarche de réduction du nombre d’animaux utilisés, lorsque le contenu pédagogique le permet, les animaux peuvent également être mobilisés pour des activités de recherche avant leur euthanasie en fin de session. Sur les 5 années du projet nous estimons conduire 500 formations qui aboutiront à la formation d'environ 7500 chirurgiens.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à maintenir et développer un programme international de formation en chirurgie mini-invasive reconnu pour son excellence scientifique et pédagogique, avec pour bénéfices attendus l’amélioration des compétences techniques et de l’autonomie des praticiens, la diffusion des bonnes pratiques chirurgicales à l’échelle internationale et, in fine, l’amélioration de la qualité et de la sécurité des soins aux patients. L’entraînement progressif sur des modèles pédagogiques adaptés, incluant le recours au modèle animal porcin lorsque nécessaire, permet l’apprentissage de gestes et de technologies complexes dans des conditions anatomiques et opératoires comparables à celles de la chirurgie humaine, réduisant ainsi les risques lors des interventions cliniques.
Procédures
Les animaux subiront une chirugie terminale et des prélèvements de sang sous anesthésie générale et analgésie, d'une durée de 3 à 8 heures.
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables attendus pour les animaux sont principalement liés aux procédures chirurgicales réalisées dans un cadre de formation, incluant l’anesthésie générale, les manipulations, les incisions chirurgicales, les gestes invasifs et l’utilisation de dispositifs médicaux. Ces procédures peuvent entraîner une douleur, un stress physiologique et/ou psychologique, ainsi que des atteintes tissulaires transitoires ou irréversibles. Plus précisément, ils peuvent être associés à la manipulation des animaux lors de l’injection intramusculaire de sédatifs (stress transitoire lié à l’isolement en box sans contention pendant 1 à 2 minutes ainsi qu’une douleur passagère au site d’injection), à la pose d’un cathéter au niveau de la veine auriculaire sous sédation (une douleur locale et un risque d’hématome), ainsi qu’à l’induction de l’anesthésie par injection intraveineuse via le cathéter chez un animal déjà sédaté, (risque rare d’hyperthermie maligne liée aux agents anesthésiques, incidence moyenne estimée à 1 pour 10 000) et à un risque de défaillance cardio-respiratoire. Enfin, la mise à jeun pré-anesthésique, d’une durée d’un peu plus de 16 heures selon l’horaire de l’intervention, avec un dernier repas administré avant 16 h, est susceptible d’entraîner une sensation de faim durant la nuit et au réveil, l’alimentation étant différée après la sédation afin de limiter le risque de vomissement.
Devenir
L’ensemble des animaux sera mis à mort en fin de formation car les chirurgiens auront été formés à plusieurs interventions chirurgicales ne permettant pas de garder en vie des animaux de manière éthique.
Remplacement
Les formations en chirurgie mini-invasive guidée par l’image combinent des sessions théoriques et pratiques. Elles intègrent la présentation et la discussion interactive d’interventions retransmises en direct, l’analyse de cas cliniques, ainsi que des entraînements sur différents types de modèles, choisis en fonction des objectifs pédagogiques et de la complexité des techniques à enseigner. Pour limiter le recours aux animaux vivants, l’acquisition des compétences manuelles se fait principalement à l’aide de simulateurs, tels que des boîtes ou mannequins d’entraînement contenant des objets ou des organes, manipulés avec des instruments spécifiques de chirurgie mini-invasive sous contrôle vidéo. Des simulateurs de réalité virtuelle complètent cette formation. Ces outils permettent de développer les gestes fondamentaux, la coordination œil-main et les capacités d’orientation spatiale. L’apprentissage des compétences « procédurales » pour certaines interventions s’effectue quant à lui sur cadavre. Cependant, ces différents modèles présentent des limites. Dans le cadre de programmes de formation avancés, seul le modèle animal permet de reproduire de manière réaliste l’environnement, les contraintes, les risques et les résultats associés aux procédures chirurgicales complexes. Le porc est alors le modèle privilégié en raison de ses similitudes anatomiques et physiologiques avec l’être humain.
Réduction
L’utilisation de simulateurs alternatifs permet d’acquérir les compétences manuelles de base et de limiter autant que possible le recours aux modèles vivants. Un animal permet en général de former 1 à 2 stagiaires à plusieurs procédures chirurgicales. Lorsque l’utilisation d’un animal est nécessaire, celui-ci est systématiquement mutualisé entre plusieurs stagiaires et pour plusieurs procédures au cours d’une même session, afin d’optimiser chaque utilisation. Ainsi, un même animal permet généralement de former un à deux stagiaires à plusieurs techniques chirurgicales différentes Chaque formation accueille entre 34 et 40 participants, et environ trente sessions sont organisées chaque année, toutes spécialités confondues.Tous les moyens disponibles sont mis en œuvre pour réduire l’utilisation animale : développement de modèles alternatifs, réalisation de plusieurs procédures sur un même animal au cours d’une session, mutualisation entre stagiaires, et collecte d’organes pour des entraînements ex vivo.
Raffinement
Avant les sessions pratiques réalisées dans un environnement chirurgical strict, les animaux sont hébergés en groupe social dans un environnement contrôlé en température et hygrométrie, avec lumière progressive et musique. Ils reçoivent une alimentation adaptée à leurs besoins, de l’eau à volonté, des jouets et dispositifs qui favorisent leurs comportements naturels comme l’exploration, le fouissage et le mâchouillement (balles, objets type Kong, aliments dispersés au sol...). Toutes les interventions sont réalisées sous anesthésie générale profonde avec traitement de la douleur. Des points limites ont été établis pour ne pas engendrer de souffrance animale durant les procédures. Une équipe qualifiée composée de zootechniciens et médecins assure au quotidien l’entretien, la surveillance et les soins des animaux. La structure en charge du bien-être animal accompagne la mise en œuvre des expériences. Avec le vétérinaire désigné, elle conseille les responsables de cours dans l’amélioration de leurs pratiques en faveur du bien-être des animaux et de l’application des 3R.
Choix des espèces
Le porc, du fait de sa taille, de son anatomie et de sa physiologie, est le modèle animal le plus pertinent pour enseigner la chirurgie mini-invasive. Cela permet d’exposer les stagiaires à toutes les contraintes d’un modèle vivant et de reproduire à l’identique les étapes d’une procédure chirurgicale, réalisée avec les instruments et technologies identiques à celles qui seront utilisées ensuite sur l’humain dans leur activité clinique. Le modèle vivant permet également de les confronter aux réalités d’une chirurgie, à savoir les difficultés de dissection, d’accès aux organes ciblés, les risques de saignement, d’hémorragie… dans un environnement qui reproduit à l’identique celui d’une salle d’opération. A l’heure actuelle, aucun simulateur, mécanique ou virtuel, ne peut répliquer ces situations. Porcs charcutiers (Large White/Piétrain/Duroc) juvéniles (2 à 6 mois) entre 20 et 60 Kg pour avoir un modèle le plus proche possible de la taille humaine. La taille des organes des porcs à ce stade de croissance correspond en effet déjà à ce qui peut être observé en clinique chez l’homme, il offre les repères anatomiques recherchés par le praticien et permet d’utiliser les mêmes équipements et matériels chirurgicaux que chez le patient.