Mammifères "de rente"
Stratégies d’élevage en territoires chlordéconés
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Chèvres : 50
Moutons : 50
Sur les 50 animaux en croissance de chaque espèce, 40 partiront à l'abattoir pour caractériser la qualité de la carcasse et entrer dans la consommation humaine, 10 resteront reproducteurs, et 5 truies iront chez des agriculteurs : 55 cochons, 50 chèvres et 50 moutons vont être utilisés, dont 55 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit quatre prises de sang, au début, avant la phase de décontamination, à mi-parcours et à la fin, avec hématome et stress possibles. Le porteur reconnaît qu'aucun entraînement à la prise de sang n'est possible faute de personnel habilité sur cinq fermes, et qu'un lasso nasal sera donc utilisé sur les porcs. Il justifie 10 animaux par ferme par un seuil statistique de 49 individus pour détecter des corrélations élevées, l'objectif étant de mesurer combien de temps la chlordécone met à quitter l'organisme.
Objectifs
L’objectif global du projet est de développer et mettre en oeuvre avec les agriculteurs et conseillers agricoles une démarche de conception de systèmes innovants agroécologique visant à l'arrêt d'herbicides, par l'utilisation d'animaux de service, gérant l'enherbement des cultures. Le projet vise à quantifier le niveau de contamination des animaux élevés en zone chroldéconée pour proposer des stratégies visant à maintenir l'élevage dans ces zones et produire des denrées alimentaires d'origine animale saines et indemnes de pesticides.
Bénéfices attendus
Les données receuillies permettront de mieux préciser la variabilité de la durée de demi-vie de la molécule dans l'organisme des animaux et ainsi améliorer la précision de la durée de la phase décontamination.
Procédures
prélèvement sanguin lors des pesées: 4 prélèvements (début, avant phase de décontamination, mi-parcours, en fin de décontamination) un prélèvement dure environ moins d'une minute
Impact sur les animaux
La prise de sang peut engendrer une légère douleur au niveau du site de prélèvement. La prise de sang peut également engendrer un hématome. Les différentes manipulations peuvent également générer du stress, notamment la contention liée à la prise de sang pour les porcs.
Devenir
Sur les 50 animaux en croissance par espèce, 40 seront euthanasiés à l'abattoir pour caractériser la qualité de carcasse et entreront dans le circuit de la consommation humaine et 10 animaux seront conservés pour la reproduction. Les 5 truies seront placés chez les agriculteurs.
Remplacement
L'objectif est de caractériser la variabilité de la durée de décontamination des animaux, après paturage en zone chlordéconée. L'utilisation de l'animal est donc nécessaire pour documenter la variabilité individuelle à l'ingestion de matrices contaminées et à la décontamination.
Réduction
L'effectif des différentes espèces (50 animaux par espèce issus de 5 fermes) permettra de caractériser la variabilité intra et inter-ferme de manière robuste et ainsi aider à mieux estimer la durée de la décontamination. Un calcul du nombre d'animaux nécessaires a été réalisé afin d'estimer au plus juste le nombre d'individus à inclure dans le projet. Des collectes de fèces, non invasives et non stressantes seront réalisés, afin de vérifier la corrélation entre les dosages de chlordécone dans les fèces qui pourraient remplacer à terme les dosages sanguins. Avec total de 5 élevages par espèce permet d'avoir intra-élevage, l'effectif minimum pour détecter des corrélations élevées est de 49. Ainsi un total de 50 porcs, 50 moutons et 50 caprins (soit 10 par ferme) constituent l'effectif minimal. Par ailleurs, à l'échelle d'une exploitation, le nombre de 10 animaux permet d'estimer une moyenne et un écart-type plus robuste que le nombre minimal de 3 animaux.
Raffinement
Les conditions d'hébergement sont raffinées par des installations prenant en compte l'enrichissement du milieu des animaux. Le personnel assistant les agriculteurs est formé à l'expérimentation animale, aux notions de santé des animaux et aux notions de points limites pour favoriser leur bien-être. L'état de santé et les indicateurs de mal-être seront surveillés chaque jour lors de la distribution des aliments. Les indicateurs de mal-être concerneront l'apparence, les urines et les fèces, l'alimentation et le comportement. Les prises de sang seront réalisées par des personnes compétentes et formées pour réaliser les prélèvements en moins d'une minute entre la contention, le prélèvement, la désinfection et la libération de l'animal. Les animaux prélevés seront observés afin de prévenir d'éventuelles complications. La prise de sang chez les animaux sera réalisée lors de la pesée dans la balance de pesée. Après chaque prélèvement, un renforcement alimentaire sera réalisé en récompensant les animaux avec un morceau de sucre. L'entrainement à la prise de sang n'est pas possible pour les animaux, par conséquent, pour les porcs le lasso nasal sera utilisé. En effet, l'entraînement chez des agriculteurs (5 fermes) et sur 50 animaux par espèce n'est techniquement pas possible avec la taille de l'effectif du personnel habilité à expérimenter.
Choix des espèces
Il s'agit d'évaluer le niveau de chlordécone dans l’organisme des animaux d’élevage à des fins d'obtention d'éléments de réponses pour évaluer en ferme les stratégies de maintien des activités d’élevage en zone chlordéconée. De ce fait, les espèces évaluées font partie des espèces cibles car elles font partie des espèces les plus élevées et pour lesquelles nous disposons des connaissanceses en matière de toxicocinétique de la chlordécone. L'euthanasie des animaux se justifie pour l'évaluation de la qualité de la carcasse et de la viande. -porc : environ de 5 à 8 semaines d’âge en début d’expérimentation et entre 23 et 35 semaines d’âge en fin d’expérimentation. -caprin : environ de 2.5 et 4 mois d’âge en début d’expérimentation et entre 11 et 15 mois en fin d’expérimentation. -ovin : environ de 2.5 et 4 mois en début d’expérimentation et entre 5 et 10 mois en fin d’expérimentation. L'âge des animaux retenu pour ce projet est compatible avec les pratiques courantes d'élevage dans le territoire.
Evaluation de l’efficacité, de l’inocuité, de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs pour le traitement des affections du système nerveux central par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives -2/2
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles nerveux
Moutons : 200
Bovins : 60
200 cochons, 200 moutons et 60 bovins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour une nécropsie et une analyse histopathologique. Chaque animal subit une ou deux chirurgies, dont la création d'une lésion nerveuse ou une ligature de vaisseaux, avec jusqu'à douze examens d'imagerie sur six mois, un jeûne de 12 à 16 heures avant chaque anesthésie et des transports de 35 kilomètres entre deux établissements. Le porteur écrit que les nuisances attendues sont exactement les mêmes que celles attendues chez un futur patient humain, et annonce une douleur postopératoire pouvant durer plusieurs jours. Il présente le recours à l'"organisme entier" comme une obligation réglementaire pour valider des dispositifs implantables, et indique que l'effectif a été fixé sans aucune approche statistique.
Objectifs
Le système nerveux central (SNC) est constitué du cerveau et moelle épinière. Le rôle du système nerveux central est d’organiser, de contrôler et de réguler des fonctions essentielles de l’organisme comme la motricité, l’équilibre, la perception (sensibilité, vision, audition, odorat…), les fonctions intellectuelles et cognitives, les émotions, le comportement, ainsi que le fonctionnement de certains organes. Le projet de recherche s’intéresse aux nouvelles approches thérapeutiques et diagnostiques dans le traitement des pathologies du système nerveux central. Par exemple, les études de développement et de faisabilité suivantes rentreront dans le cadre de ce projet (liste non exhaustive) : -Dispositif implanté permettant d’améliorer la biodisponibilité intracérébrale de molécules thérapeutiques -Optimisation de systèmes de neuro-navigation pour localiser et traiter une affection sans endommager les structures attenantes -Dispositifs de libération locale de réactifs visant à traiter une pathologie -Dispositifs visant à enregistrer une activité cérébrale pour comprendre ou évaluer un trouble de la cognition, du développement -Dispositifs visant à mesurer des paramètres biochimiques ou biologiques en intracérébral,... L’objectif est de conduire des études permettant d’évaluer l'efficacité et la sécurité de nouveaux dispositifs médicaux et de nouvelles approches chirurgicales visant à évaluer, restaurer ou modifier les fonctions du cerveau et de la moelle épinière. Ce projet se déroulera dans 2 Etablissements Utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2.
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité et de l’efficacité des implants pour éviter leur rejet, et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation qui handicapent les patients, et réduire le traumatisme tissulaire, corollaire de ces interventions ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins de faible volume à des fins de biologie médicale sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. Les fréquences maximales des prélèvements pouvant être d’un prélèvement par jour sur une courte période de quelques jours à une semaine ou d’un prélèvement par semaine jusqu’à 6 mois. - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. - Préalablement aux anesthésies générales, les animaux seront mis à jeun pour une durée de 12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins/bovins. - Le nombre maximal d’examens d’imagerie par animal pourra aller jusqu’à 12 sur une période de 6 mois. - Des procédures chirurgicales d'implantation de dispositif cardio-vasculaire avec ou sans procédure chirurgicale de création de modèle lésionnel préalable. Chaque animal du projet ne subira qu'une seule chirurgie d'implantation de dispositif associée ou non à une chirurgie de création de modèle antérieur soit une seule et parfois deux interventions chirurgicales par animal dont une mini-invasive pour la création de modèle lésionnel. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet. Dans ce projet, les actes d'imagerie pourront être réalisés dans les EU 1/2 et 2/2. Les actes chirurgicaux d'implantation de dispositif et/ou d'évaluation de technique chirurgicale avec ou sans réveil seront réalisés dans l'EU 1/2. Le suivi clinique et fonctionnel des animaux après les procédures chirurgicales pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2. Pour les études chroniques, les évaluations finales avec euthanasie pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 24 heures pour les ovins/caprins) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive de type lésion nerveuse, création d'un defect tissulaire, ligature ou occlusion de vaisseaux par exemple - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale, l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés, la protection des plaies, la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des examens d'imagerie, scanners, IRM par exemple), par l'interrogation des dispositifs, et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Un suivi de la température est réalisé pendant toute la procédure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le système de couverture de réchauffement Bair Hugger© ou des tapis chauffants sont utilisés. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (anti-inflammatoires non stéroïdiens et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Les transports d'animaux réalisés entre les 2 EU (35 km) seront réalisés à l'aide de véhicules de types camionnettes fermées, autorisés par la Direction Départementale de la Protection des Population, ventilés, climatisés et spécialement équipés pour le transport des animaux vivants ( dispositifs d'abreuvement, tapis et revêtements antidérapants, suivi et enregistrement des températures lors des trajets, système de surveillance vidéo des animaux). Les personnels en charge sont formés et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV). Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie semblable à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. - Le système nerveux central du mouton, du bovin et du porc reproduisent fidèlement la physiologie humaine et le processus de cicatrisation est similaire à celui observé chez l'homme. - La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements de chirurgie interventionnelle et d'imagerie standards utilisés chez l'Homme. - L'ovin est le modèle pertinent pour l'évaluation de la durabilité des dispositifs chez l'Homme. - Le modèle porcin est pertinent pour l'évaluation de la thrombogénicité des dispositifs ainsi que pour évaluer les systèmes d'ancrage des dispositifs. - Le modèle veau est pertinent pour sa taille de ses structures anatomiques (developpement du rachis cervical, thoraciaue et lombaire). Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
Optimisation de la valorisation des immunoglobulines colostrales chez le veau : influence d’un prébiotique et d’une micro-encapsulation de seconde génération sur le transfert immunitaire passif et l’immunité intestinale locale
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Améliorer l'absorption des immunoglobulines du colostrum déshydraté chez le veau laitier: l'objet du projet tient à la valorisation d'un produit et à la santé des troupeaux. 32 veaux nouveau-nés vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, avec une administration orale de colostrum dans l'heure suivant la naissance et quatre prises de sang jusqu'à 21 jours. Le porteur indique que la contention, l'administration orale et l'isolement des premiers jours de vie représentent un stress, et que les prises de sang peuvent provoquer un hématome. Aucun veau n'est tué au titre du projet, tous rejoignent l'élevage pour "le renouveau du troupeau laitier", le gain de santé étant présenté comme une amélioration du bien-être "en début de carrière".
Objectifs
Le projet vise à vérifier l’absorption des immunoglobulines (IgG : protéines produites par l’organisme pour défendre le corps contre les infections) issues de colostrum déshydraté en remplacement du colostrum naturel et d’augmenter cette absorption dans le but d’améliorer le transfert d’immunité passive (TIP). D’un point de vue scientifique, il s’agit de déterminer dans quelle proportion les IgG issues de colostrum apportées par voie orale dans la première heure de vie sont transférées dans la circulation sanguine et si l’ajout d’un prébiotique permet d’augmenter leur taux d’absorption. Le deuxième objectif est de confirmer qu’un apport continu et en faible quantité d’IgG colostrales par voie orale durant les 20 jours suivant la naissance permet de préserver le pool d’IgG circulantes, probablement du fait d’une remobilisation plus limitée de celles-ci en direction de la lumière intestinale. Les IgG apportées après le premier jour de vie étant partiellement dégradées en raison de la protéolyse gastrique, les IgG colostrales utilisées pour l’étude seront préalablement microencapsidées. Pour démontrer cet effet de renforcement immunitaire, la teneur en IgG sanguine sera mesurée à la naissance, à72h, 15 jours et à 21 jours d’âge.
Bénéfices attendus
L’échec de transfert d’immunité passive est fréquent chez les veaux laitiers. Les bénéfices attendus du projet sont d'augmenter l'absorption des immunoglobulines et de favoriser ainsi la mise en place du système immunitaire chez le veau pendant les 21 premiers jours de vie. L'objectif étant d'améliorer sa santé et par conséquent son bien-être en début de carrière.
Procédures
Une administration orale de colostrum sera réalisée à la naissance, une procédure d’environ 3 minutes (contention comprise). Chaque veau fera ensuite l’objet de quatre prélèvements sanguins, d’une durée d’environ 1 minute chacun : à la naissance (t=1h), à 72 h, 15 jours et à 21 jours.
Impact sur les animaux
La contention et l'administration orale de colostrum réprésentent un stress pour les animaux. Les prises de sang entraînent une légère douleur au point d'introduction de l'aiguille et sont susceptibles de provoquer un hématome. L'isolement des animaux durant leurs premiers jours de vie peut provoquer un stress.
Devenir
Pas de mise à mort, les animaux sont remis dans l'élevage et participeront au renouveau du troupeau laitier.
Remplacement
Il n’existe pas de modèle in vitro robuste pour l’étude du transfert d’immunité passive chez le veau. Contrairement aux autres espèces, les bovins sont totalement dépourvus d’anticorps à la naissance en raison de l’absence de transfert d’anticorps transplacentaire. Les immunoglobulines G (IgG) présentes dans le colostrum permettent de transmettre l’expérience immunologique de la mère au nouveau-né (immunité passive) en attendant que celui-ci développe sa propre immunité (immunité active). Il est donc nécessaire de réaliser l’expérimentation sur les veaux
Réduction
Le pourcentage d'absorption des immunoglobulines colostrales est généralement compris entre 20 et 35 % chez le veau nouveau-né. Sur la base de données physiologiques et des variations individuelles, nous avons déterminé qu'un effectif minimum de 32 animaux au total était nécessaire pour tester statistiquement les deux hypothèses suivantes : Hypothèse 1 : L'administration d'un prébiotique améliore la perméabilité intestinale durant la période d'ouverture de la barrière (fenêtre d'absorption), optimisant ainsi le transfert passif des IgG colostrales ingérées par voie orale. Hypothèse 2 : Le prébiotique contribue à préserver l'intégrité structurelle et fonctionnelle des IgG durant leur transit gastro-intestinal, limitant leur dégradation enzymatique avant absorption.
Raffinement
Les animaux seront hébergés individuellement dans des cases classiquement utilisées en élevage de bovins laitiers, offrant un environnement chauffé et adapté à la condition du nouveau-né. Un contact olfactif, auditif et visuel restera toutefois possible entre les veaux. Des visites régulières seront réalisées tout au long de la journée par les animaliers pour vérifier l’état de santé des animaux. Lors de ces interventions, les veaux seront manipulés en douceur et récompensés par des caresses, afin de favoriser leur habituation à l’homme et de limiter le stress lié à la contention. Les expérimentations précédentes ont montré que le bien-être des veaux était amélioré lorsque leur besoin de succion était encouragé ; le personnel continuera donc à leur proposer régulièrement des moments de tétée sur les doigts, pendant quelques minutes et plusieurs fois par jour.
Choix des espèces
Les espèces bovine et caprine sont les plus susceptibles de recevoir des immunoglobulines de lactosérum en complément des immunoglobines colostrales. L’espèce bovine a été choisie car la taille des animaux nouveau-nés autorise des prélèvements sanguins dès la naissance sans nuire à l’animal. Veaux de la naissance à 21 jours. Ce stade est choisi car c'est la phase pendant laquelle le système immunitaire du veau est en plein développement avec notamment le transfert d’immunité passive (TIP)
Evaluation de l’efficacité, de l’inocuité, de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs pour le traitement des affections du système nerveux central par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives -1/2
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles nerveux
Moutons : 200
Bovins : 60
Une lésion nerveuse ou vasculaire est parfois créée chirurgicalement avant l'implantation, et chaque animal subit une, parfois deux opérations pouvant durer plusieurs heures. 200 moutons, 200 porcs et 60 bovins vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour nécropsie et examen histopathologique. Le projet évalue des dispositifs implantés dans le cerveau ou la moelle épinière, électrodes d'enregistrement, systèmes de libération locale de molécules, capteurs intracérébraux, avec jusqu'à douze examens d'imagerie par animal sur six mois. Le porteur écrit que l'anesthésie générale évite "tous stress et douleur pour les animaux", et annonce une douleur postopératoire de plusieurs jours prise en charge par anti-inflammatoires et opiacés.
Objectifs
Le système nerveux central (SNC) est constitué du cerveau et moelle épinière. Le rôle du système nerveux central est d’organiser, de contrôler et de réguler des fonctions essentielles de l’organisme comme la motricité, l’équilibre, la perception (sensibilité, vision, audition, odorat…), les fonctions intellectuelles et cognitives, les émotions, le comportement, ainsi que le fonctionnement de certains organes. Le projet de recherche s’intéresse aux nouvelles approches thérapeutiques et diagnostiques dans le traitement des pathologies du système nerveux central. Par exemple, les études de développement et de faisabilité suivantes rentreront dans le cadre de ce projet (liste non exhaustive) : -Dispositif implanté permettant d’améliorer la biodisponibilité intracérébrale de molécules thérapeutiques -Optimisation de systèmes de neuro-navigation pour localiser et traiter une affection sans endommager les structures attenantes -Dispositifs de libération locale de réactifs visant à traiter une pathologie -Dispositifs visant à enregistrer une activité cérébrale pour comprendre ou évaluer un trouble de la cognition, du développement -Dispositifs visant à mesurer des paramètres biochimiques ou biologiques en intracérébral,... L’objectif est de conduire des études permettant d’évaluer l'efficacité et la sécurité de nouveaux dispositifs médicaux et de nouvelles approches chirurgicales visant à évaluer, restaurer ou modifier les fonctions du cerveau et de la moelle épinière. Ce projet se déroulera dans 2 Etablissements Utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2.
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité et de l’efficacité des implants pour éviter leur rejet, et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation qui handicapent les patients, et réduire le traumatisme tissulaire, corollaire de ces interventions ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins de faible volume à des fins de biologie médicale sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. Les fréquences maximales des prélèvements pouvant être d’un prélèvement par jour sur une courte période de quelques jours à une semaine ou d’un prélèvement par semaine jusqu’à 6 mois. - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. - Préalablement aux anesthésies générales, les animaux seront mis à jeun pour une durée de 12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins/bovins. - Le nombre maximal d’examens d’imagerie par animal pourra aller jusqu’à 12 sur une période de 6 mois. - Des procédures chirurgicales d'implantation de dispositif cardio-vasculaire avec ou sans procédure chirurgicale de création de modèle lésionnel préalable. Chaque animal du projet ne subira qu'une seule chirurgie d'implantation de dispositif associée ou non à une chirurgie de création de modèle antérieur soit une seule et parfois deux interventions chirurgicales par animal dont une mini-invasive pour la création de modèle lésionnel. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet. Dans ce projet, les actes d'imagerie pourront être réalisés dans les EU 1/2 et 2/2. Les actes chirurgicaux d'implantation de dispositif et/ou d'évaluation de technique chirurgicale avec ou sans réveil seront réalisés dans l'EU 1/2. Le suivi clinique et fonctionnel des animaux après les procédures chirurgicales pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2. Pour les études chroniques, les évaluations finales avec euthanasie pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 24 heures pour les ovins/caprins) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive de type lésion nerveuse, création d'un defect tissulaire, ligature ou occlusion de vaisseaux par exemple - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale, l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés, la protection des plaies, la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des examens d'imagerie, scanners, IRM par exemple), par l'interrogation des dispositifs, et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Un suivi de la température est réalisé pendant toute la procédure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le système de couverture de réchauffement Bair Hugger© ou des tapis chauffants sont utilisés. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (anti-inflammatoires non stéroïdiens et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Les transports d'animaux réalisés entre les 2 EU (35 km) seront réalisés à l'aide de véhicules de types camionnettes fermées, autorisés par la Direction Départementale de la Protection des Population, ventilés, climatisés et spécialement équipés pour le transport des animaux vivants ( dispositifs d'abreuvement, tapis et revêtements antidérapants, suivi et enregistrement des températures lors des trajets, système de surveillance vidéo des animaux). Les personnels en charge sont formés et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV). Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie semblable à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. - Le système nerveux central du mouton, du bovin et du porc reproduisent fidèlement la physiologie humaine et le processus de cicatrisation est similaire à celui observé chez l'homme. - La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements de chirurgie interventionnelle et d'imagerie standards utilisés chez l'Homme. - L'ovin est le modèle pertinent pour l'évaluation de la durabilité des dispositifs chez l'Homme. - Le modèle porcin est pertinent pour l'évaluation de la thrombogénicité des dispositifs ainsi que pour évaluer les systèmes d'ancrage des dispositifs. - Le modèle veau est pertinent pour sa taille de ses structures anatomiques (developpement du rachis cervical, thoraciaue et lombaire). Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
Evaluation préclinique de produits de santé pour la chirurgie des tissus mous – MODIFICATION
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Lapins : 800
Cochons : 800
Chèvres : 160
Moutons : 640
2720 animaux non-humains de cinq espèces, 320 rats, 800 lapins, 800 cochons, 160 chèvres et 640 moutons, vont être utilisés et tous tués à l'issue, 410 d'entre eux sous anesthésie sans réveil, 310 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger et 2000 un niveau modéré. Chacun subit une chirurgie d'une heure trente à deux heures trente sous anesthésie générale pour recevoir un produit de chirurgie des tissus mous, prothèse de renforcement abdominal, colle, poudre ou compresse destinée à arrêter les saignements, puis selon les cas des prises de sang et une à trois séances d'imagerie, l'IRM imposant jusqu'à une heure trente de transport vers un établissement partenaire. Le porteur cite, selon les procédures, des défauts d'hémostase avec hypotension et apathie, des difficultés respiratoires par défaut d'étanchéité de la cage thoracique, des vomissements et du sang dans les selles pendant quelques jours. Il indique que ces essais, demandés par un "donneur d'ordre", fournissent les données de performance et de tolérance des produits avant leur mise sur le marché. Il affirme qu'il n'existe "pas de méthode alternative" pour les évaluer et que "l'utilisation d'animaux est requise dans la réglementation" des dispositifs médicaux.
Objectifs
Il s’agit d’un projet de recherche et développement qui vise à étudier la performance (efficacité) de produits de santé utilisés en chirurgie des tissus mous et/ou d’en évaluer la tolérance (sécurité). Il peut s'agir de produits de renforcement abdominaux (prothèse de renforcement), de produits permettant d'arréter les saignements (colle, poudre, compresses...). Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir la sécurité des patients et l’efficacité lors de l'utilisation clinique. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables avant de proposer un produit sur le marché. En ce sens, différents types d’essais peuvent être menés : - Essais de performance : - Essais de screening d’efficacité : Les essais de screening d’efficacité vérifient si la performance d’un produit mérite d’être approfondie ou s’il est nécessaire de mener d’autres études avant de passer aux essais de confirmation de performance. Ces essais sont essentiels dans la stratégie de réduction du nombre total d’animaux utilisés. - Essais de confirmation de performance : Les essais de confirmation de performance sont effectués après validation des essais de screening d’efficacité. Comme leur nom l’indique, ils visent à confirmer les résultats obtenus lors des essais préalablement menés sur un produit. - Essais de tolérance locale : Les essais de tolérance locale évaluent la réaction d’un organisme en contact avec un produit étranger. Dans ce projet, ces essais peuvent être réalisés en complément des essais de performance, sur les mêmes animaux. Les critères d’évaluation à prendre en considération sont définis lors de la rédaction du protocole d’essai. Ce projet pourra se conduire dans plusieurs EU partenaires, afin d'obtenir des résultats d'imagerie spécifique non disponible dans notre EU.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir des données de performance et de tolérance de produits de santé utilisés en chirurgie des tissus mous. En mimant au plus près l'implantation du dispositif chez les patients, ces études permettront de mieux appréhender la réaction de l’organisme au produit à tester, et ainsi améliorer la sécurité et/ou les performances du produit, avant sa mise sur le marché.
Procédures
Pour l'ensemble des procédures, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 1h30 et 2h30). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), et analgésie. L’antibiothérapie est ajoutée au cas par cas en fonction de l’invasivité de la chirurgie et des risques infectieux associés. Des prélèvements sanguins peuvent etre réalisés en cours d'étude (en général un prélèvement à la chirurgie et un prélèvement en fin d'étude, d'une durée de quelques minutes). Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). D'autres types d'interventions non douloureuses, de type IRM ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'étude, peuvent être réalisées sous anesthésie légère (en général, en fonction de la durée de l'étude, 1 à 3 sessions d'imagerie peuvent etre envisagées en cours d'étude). L'IRM sera externalisé dans un EU partenaire, la durée de l'intervention est d'environ 1h30.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont, selon les procédures, les suivants : - mise à jeun - stress liés à la chirurgie - perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours - hématome ou oedème au niveau du site opératoire, pendant quelques jours - défaut d'hémostase (hypotension, pâleur muqueuse, apathie) - défaut d'oxygénation, d'étanchéité de la cage throracique, difficultés respiratoires pendant quelques jours - reflux gastrique, vomissements pendant quelques jours - diarrhées, présence de sang dans les selles pendant quelques jours. Les douleurs post-opératoires peuvent apparaitre et seront prises en charge par des mesures de raffinement. Les animaux recevront une anesthésie fixe afin de réaliser l'imagerie, pouvant induire un stress. Du produit de contraste pourra être injecté grâce à un cathéter en intraveineux. Une légère perte de poids (non systématique) pourrait être observée dans les quelques jours suivant l'anesthésie.
Devenir
Pour répondre aux objectifs de chacune des procédures du projet, des observations post-mortem sont nécessaires. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus et organes entourant le produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induit par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les organes et le dispositif prélevé (exemple : tests mécaniques sur des prothèses abdominales pour évaluer la résistance du dispositif). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de chirurgie des tissus mous en raison des interactions complexes s'établissant entre le tissus ciblé et le dispositif lui-même. De plus, l’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation que doivent suivre les tests précliniques sur les dispositifs médicaux, avant de pouvoir lancer les tests cliniques.
Réduction
Le donneur d'ordre demandant la réalisation de ces tests s'engage à ne pas faire renouveler à l'identique un essai déjà mené précédemment. Par ailleurs pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "contrôle" (produit dont l'effet est déjà connu), pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêt à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes" sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou abord chirurgical le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc).
Raffinement
Pour limiter le stress des animaux, une période d’acclimatation pendant laquelle ils ne subissent aucune manipulation non indispensable est réalisée à leur arrivée dans l’EU. Ensuite, et avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations (exemples : habituation aux pesées, habituation alimentaire). Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (exemple : jouets), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements : pommes dans la litière des porcs, ou friandises dans les jouets, et augmentation de la litière des ovins). Les transports des animaux vers les EU partenaires seront organisés dans le respect du bien-être animal et de la réglementation en vigueur (durée du transport jusqu'à 1h30 en fonction des EU avec ajout de litière et transport en groupe). Un contrôle clinique de chaque animal est réalisé par du personnel qualifié (vétérinaire, technicien ou zootechnicien) au départ et à l'arrivée. Lors des séances d'imagerie externalisées, afin de limiter le stress des animaux, une période de repos adéquate sera instaurée entre la réception des animaux et l'anesthésie et entre le réveil des animaux et le transport retour vers notre EU. La douleur des animaux : la chirurgie est réalisée sous anesthésie et analgésie (à base de morphiniques). En phase post-opératoire, les suivis quotidiens sont renforcés et des soins post-opératoires spécifiques peuvent être mis en place (désinfection des sites chirurgicaux à une fréquence adaptée). Les signes cliniques servant de points limites ont été définis, pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances. Selon l'espèce, les prises de sang peuvent être réalisées sous anesthésie générale (injectable et/ou volatile, lors d'une phase de chirurgie par exemple), ou sous sédation légère (voir paragraphe sur la liste des médications) avec au besoin une analgésie, afin de maitriser le stress et la douleur potentielle. Les conséquences de l’anesthésie/chirurgie : du gel oculaire est appliqué au niveau de la cornée lors des anesthésies des animaux pour prévenir l'assèchement oculaire. Une attention particulière est portée à la lutte contre l'hypothermie : température de la salle, isolation du sol, couvertures, lampes chauffantes si besoin. En cas de doute, une mesure de la température rectale est réalisée.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans les textes de référence. Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez les rongeurs ou le lapin. Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez le porc ou les ovins/caprins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (le long terme: espèces à longue durée de vie). Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. Le stade de développement est pertinemment sélectionné en fonction de l'utilisation clinique du produit ou de sa taille par exemple. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée. Cas particulier des porcs domestiques : étant donné les conditions d’hébergement, le comportement social et la manipulation des animaux, l’utilisation de porcs domestiques en croissance (âgés d’au moins 8 semaines) est la plus appropriée dans ce projet.
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 1/3)
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Obtenir le marquage CE d'un renfort de suture à base d'alginate, fabriqué en France plutôt qu'aux États-Unis ou au Japon, suppose une preuve de concept sur des organes de taille humaine. 44 porcs de trois à quatre mois vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue. Chacun subit une ouverture du thorax ou de l'abdomen d'au plus une heure trente, avec résection d'un morceau de huit centimètres sur trois de poumon, d'estomac, de foie ou de rate, vingt-cinq minutes de saignement laissées à mesurer, puis un transfert routier vers un autre établissement et des scanners de deux heures sous anesthésie pendant six à neuf mois. Le protocole ajoute deux porcs par groupe pour remplacer ceux qui mourront pendant la chirurgie ou qui seront tués à l'atteinte d'un point limite.
Objectifs
le projet se déroule dans 3 établissements utilisateurs. 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.
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
EU1 fera la chirurgie, l’EU2 aura la charge de l’hébergement des animaux suite à la chirurgie et jusqu’à la fin u projet. Et l’EU3 aura la charge de réaliser les imageries à différentes étapes du projet. 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. 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. 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 pour un hébergement de longue durée. À différents moments post-opératoires, les animaux seront transférés vers un centre d'imagerie pour passer des scanners. 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 à l'issu de l'étude (J+6 mois, J+7,5 mois, J+9 mois). Une étude histologique de l’intégration du pansement hémostatique dans l’organe sera réalisée après prélèvement de celui-ci.
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 au total dont 11 animaux (9 animaux opérés et 2 animaux supplémentaires) répartis en 4 groupes. 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. Il n’y a pas d’approche statistique de réaliser. 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 cadavres issus d'autres procédures.
Raffinement
Pour l’abord de la cage thoracique, l’intervention était prévue, initialement, en thoracoscopie (sous coelioscopie), ce qui ne nécessite que 3 incisions restreintes (caméra et 2 instruments). La forme de la cage thoracique est trop étroite pour travailler avec les pinces et le système d’agrafage sans risquer de provoquer des lésions des tissus environnants. 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’empêche pas le poumon de fonctionner correctement par la suite et n'impacte pas significativement la respiration de l'animal au réveil. Pour l’abord abdominal, nous avons fait le 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) afin de n’avoir à sortir à l’aide d’une pince atraumatique l’extrémité de l’organe d’intérêt. De plus, nous réduisons au maximum la taille de l’incision afin de garder au maximum les autres organes dans la cavité empêchant ainsi la perte de chaleur corporelle et le dessèchement des organes. La procédure chirurgicale est réalisée sous analgésie et anesthésie, associée à l'application de points limites stricts et spécifiques du projet. Les animaux sont monitorés en continu. La survenue du moindre symptôme (dyspnée, détresse respiratoire, diarrhée, troubles digestifs) implique un avis vétérinaire. Si ceux-ci ne rétrocèdent pas spontanément ou après traitement, l'animal pourra faire l’objet d’une exclusion de l’étude ou d’une mise à mort sur avis vétérinaire. L’animal sera transporté dans un véhicule dédié (ambulance animalière ou transporteur agréé) vers l'établissement EU2 après avis vétérinaire. De plus, l’animal sera habitué (un renforcement positif), à monter dans la cage de transfert pour limiter le stress du départ. Suffisamment de foin pour permettre le couchage sera à disposition pendant le trajet en plus de la nourriture et de l'eau.
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. 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 des pathologies comme le cancer. Ces tailles sont similaires à celles retrouvées chez l’homme. Il s'agit de jeunes animaux de trois à quatre mois.
Evaluation de l’efficacité, de l’innocuité, et de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs d’assistance cardiaque mécanique par des méthodes de chirugie standard et mini-invasives – 2/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Moutons : 200
Bovins : 100
L'enjeu déclaré est la validation réglementaire de dispositifs d'assistance cardiaque mécanique avant leur pose chez des patients. 200 moutons, 100 bovins et 50 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour nécropsie et examen histopathologique du site d'implantation. Chaque animal subit une, parfois deux interventions chirurgicales pouvant durer plusieurs heures, jusqu'à douze examens d'imagerie sur six mois, des jeûnes de douze à seize heures avant chaque anesthésie et des prélèvements sanguins pouvant aller jusqu'à un par jour. Le porteur qualifie l'expérimentation sur "organisme entier" d'"incontournable" et la présente comme une "obligation règlementaire", tout en précisant qu'aucune approche statistique n'a servi à fixer l'effectif.
Objectifs
Les dispositifs d'assistance cardiaque mécaniques permettent de suppléer aux défaillances cardiaque et/ou respiratoire en assurant le débit circulatoire nécessaire et l’oxygénation. Ces appareils peuvent temporairement ou de façon plus durable aider le coeur dans son rôle de pompe dans le cas des insuffisances cardiaques sévères par exemple. Ces dispositifs sont de différents types, il peut par exemple s'agir d'un dispositif externe d'Oxygénation par Membrane Extracorporelle (ECMO), d'une prothèse ventriculaire implantable, d'un ballonnet implantable au niveau de l'aorte, ou d'un coeur artificiel total. Les dispositifs d'assistance ventriculaire gauche sont particulièrement intéressants pour les patients en attente d'une greffe du cœur. En raison de la forte demande de cœurs par rapport au nombre de cœurs disponibles pour un don, un dispositif d'assistance ventriculaire gauche peut véritablement sauver des vies. Ils peuvent également servir en attendant que la fonction cardiaque se rétablisse (assistance à la réadaptation) ou en tant que traitement à long terme à l’intention des patients d’insuffisance cardiaque en phase terminale et qui ne sont pas candidats à une greffe. Tous les dispositifs d'assistance cardiaque implantables nécessitent un système d'alimentation et de transmission de l'energie pour pouvoir fonctionner. Ce projet de recherche a pour objectif le développement et l'évaluation de l'efficacité et de la sécurité de nouveaux dispositifs et techniques d'assistance cardiaque mécanique pour le traitement de l'insuffisance cardiaque. Ce projet se déroulera dans 2 Etablissements Utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2.
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité et de l’efficacité des implants pour éviter leur rejet, et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation et le traumatisme tissulaire , corollaires de ces interventions et qui handicapent les patients, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins de faible volume à des fins de biologie médicale sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. Les fréquences maximales des prélèvements pouvant être d’un prélèvement par jour sur une courte période de quelques jours à une semaine ou d’un prélèvement par semaine jusqu’à 6 mois. - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. - Préalablement aux anesthésies générales, les animaux seront mis à jeun pour une durée de 12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins/bovins. - Le nombre maximal d’examens d’imagerie par animal pourra aller jusqu’à 12 sur une période de 6 mois. - Des procédures chirurgicales d'implantation de dispositif cardio-vasculaire avec ou sans procédure chirurgicale de création de modèle lésionnel préalable. Chaque animal du projet ne subira qu'une seule chirurgie d'implantation de dispositif associée ou non à une chirurgie de création de modèle antérieur soit une seule et parfois deux interventions chirurgicales par animal dont une mini-invasive pour la création de modèle lésionnel. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet. Dans ce projet, les actes d'imagerie pourront être réalisés dans les EU 1/2 et 2/2. Les actes chirurgicaux d'implantation de dispositif et/ou d'évaluation de technique chirurgicale avec ou sans réveil seront réalisés dans l'EU 1/2. Le suivi clinique et fonctionnel des animaux après les procédures chirurgicales pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2. Pour les études chroniques, les évaluations finales avec euthanasie pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins/bovins) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive de type lésion vasculaire, création d'un defect tissulaire, ligature ou occlusion de vaisseaux par exemple - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale, l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés, la protection des plaies, la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des examens d'imagerie, scanners, IRM par exemple), par l'interrogation des dispositifs, et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables et des méthodes techniques innovantes dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Un suivi de la température est réalisé pendant toute la procédure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le système de couverture de réchauffement Bair Hugger© ou des tapis chauffants sont utilisés. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (anti-inflammatoires non stéroïdiens et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Les transports d'animaux réalisés entre les 2 EU (35 km) seront réalisés à l'aide de véhicules de types camionnettes fermées, autorisés par la Direction Départementale de la Protection des Populations, ventilés, climatisés et spécialement équipés pour le transport des animaux vivants (dispositifs d'abreuvement, tapis et revêtements antidérapants, suivi et enregistrement des températures lors des trajets, système de surveillance vidéo des animaux). Les personnels en charge sont formés et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV).Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie semblable à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. - Le système cardio-vasculaire du mouton, du bovin, et du porc reproduisent fidèlement la physiologie cardiaque humaine et le processus de cicatrisation du coeur et des vaisseaux est similaire à celui observé chez l'homme. - La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements de chirurgie interventionnelle et d'imagerie standards chez l'Homme. - L'ovin est le modèle pertinent pour l'évaluation de la durabilité des dispositifs chez l'Homme. - Le modèle porcin est pertinent pour l'évaluation de la thrombogénicité des dispositifs ainsi que pour évaluer les systèmes d'ancrage des dispositifs. - Le modèle veau est pertinent pour sa taille et son fort développement thoracique. - L'ovin, le bovin et le porcin possèdent des cavités thoracique et abdominales qui permettent d'implanter les dispositifs d'assistance ainsi que les systèmes de transfert d'énergie associés. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
Mesure de l’impact d’additifs alimentaires sur les performances zootechniques, le métabolisme, l’écosystème ruminal et le statut immunitaire chez la vache laitière en fonction de la teneur en protéine de la ration
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Recevant successivement tous les traitements testés dans un dispositif en carré latin, sept vaches laitières en lactation sont réutilisées d'une période à l'autre, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacune subit jusqu'à trois prélèvements de contenu ruminal par sonde naso-œsophagienne, dix-huit prélèvements de fèces au rectum, dix-huit prélèvements d'urine obtenus par palpation sous la vulve et sept prises de sang, tous sur animal vigile. Le porteur reconnaît que la palpation répétée peut provoquer rougeur et sensibilité, et que la contention laisse les vaches inconfortables. L'essai mesure l'effet d'additifs alimentaires sur la production laitière, et chaque animal rejoint ensuite son aire d'élevage.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’impact d’additifs alimentaires sur les performances zootechniques de la vache laitière (quantité et qualité de lait produit) et de comprendre le mode d’action de ces additifs afin de fournir des recommandations d’utilisation sur le terrain (dose, type d’alimentation, statut physiologique de l’animal…). Afin de comprendre les modes d’actions, plusieurs leviers physiologiques seront étudiés : la modulation de l’écosystème ruminal, le métabolisme (digestibilité et bilan azoté) et le statut immunitaire.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont : - évaluer les effets des additifs sur les performances de production laitière en quantité et en qualité, - comprendre le mode d’action des additifs et leurs effets sur l’écosystème ruminal, - évaluer les effets des additifs sur la digestibilité, - évaluer l’effet des additifs sur le statut immunitaire. L’évaluation de l’effet des additifs permettra ainsi de définir les meilleures stratégies alimentaires et d’identifier les axes d’amélioration pour 1) améliorer les bien-être des animaux, 2) augmenter les gains économiques des éleveurs, 3) réduire l’empreinte environnementale et 4) réduire l’utilisation des antibiotiques et à terme développer des modèles digestifs in vitro pour réduire et remplacer complétement ou partiellement l’utilisation des animaux ex expérimentation animale.
Procédures
Le prélèvement de contenu ruminal : le prélèvement sera effectué au maximum 1 fois/mois/animal (3 prélèvements maximum). La durée de l’intervention est de 5 minutes. Le prélèvement sera réalisé par sonde une heure avant le repas du matin. Les prélèvements de fèces : 6 prélèvements/vache/période (18 prélèvements maximum). La durée de l’intervention est de 2 à 5 minutes. Les prélèvements d’urine: 6 prélèvements/vache/période (18 prélèvements maximum). La durée de l’intervention est de 5 à 10 minutes. Les prélèvements de sang : 2 prélèvements/vache/période (6 prélèvements maximum), et un dernier prélèvement à la fin de l’essai sera réalisé sur chaque vache (1 prélèvements au maximum/vache). Soit un total de 7 prélèvements durant l’essai. La durée de l’intervention est de 2 à 5 mn. Tous les prélèvements seront réalisés sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Les risques de lésions de l’œsophage sont extrêmement faibles car nous utilisons du matériel médical (Sonde naso-œsophagienne en PVC silicone pour poulain, Alcyon) suffisamment souple pour ne pas léser un organe élastique tel que l’œsophage. La cavité buccale, le pharynx et l'œsophage possède un épithélium malpighien soit un épithélium pavimenteux pluristratifié résistant l’abrasion. Néanmoins, même si le risque est très faible, il faudra vérifier que les animaux mangent bien après le prélèvement. Un contrôle visuel de ration distribuée sera effectué pour chaque vache. Ensuite à la fin de la journée, la quantité restante sera pesée pour évaluer les quantités ingérées. Une chute brusque et prolongée de l’ingestion (15-20%) déclenchera l’intervention d’un vétérinaire. Même si toutes les précautions seront prises pour atténuer les effets indésirables sur les animaux, il se peut que les animaux soient dans un état d'inconfort lors de leurs contentions pour les prélèvements de liquide ruminal ou du sang. La zone de prélèvement sanguin est pressée pendant 1 à 2 mn pour éviter l’apparition des hématomes. Néanmoins un petit gonflement de la zone piquée peut apparaitre. Après les prélèvements, les vaches restent sous contrôle. Les prélèvements urinaires se feront par palpation de la zone sous la vulve et peuvent engendrer selon la durée, une rougeur et une sensibilité à la touche de la zone concernée. Les prélèvements fécaux se feront directement au rectum en utilisant des gants humidifiés. Même si le geste est rapide, il se peut que les animaux soient dans un état d’inconfort.
Devenir
L’animal est ensuite libéré et rejoint son aire d’élevage
Remplacement
Une méthode alternative in vitro permettra de remplacer la méthode traditionnelle dite in sacco qui consiste à placer des sachets contenant 5 g d’aliment chacun dans le rumen des vaches à travers les canules. La méthode in vitro donnera une indication sur la dégradabilité des matières premières composant la ration. Elle permet aussi d’étudier l’écosystème ruminal. La conservation du liquide ruminal par cryopréservation permettra de remplacer les vaches donneuses de liquide ruminal. Pour cette procédure, nous ne pouvons remplacer complètement l’animal, mais on substitue une partie du protocole in vivo en in vitro.
Réduction
Les essais seront menés en un design expérimental en carré-latin. Ainsi, toutes les vaches recevront les différents traitements successivement. D’après des études statistiques, un minimum de 6 vaches (2 vaches par groupe et par période) et une (témoin) sont nécessaires à l’obtention de résultats interprétables. Cet effectif est en accord avec les études récentes portant sur les performances zootechniques des vaches ayant reçu un additif alimentaire à base de levure
Raffinement
Les prélèvements d’échantillons de fèces et d’urine se feront au même moment pour réduire au maximum la manipulation et la contention des animaux. Les animaux seront surveillés en permanence pour contrôler leur comportement et chaque risque de souffrance ou détresse. Les prélèvements fécaux directement au rectum et d’urine à des heures bien précises viennent remplacer l’utilisation des cages métaboliques considérées comme la méthode de référence pour mesurer la digestibilité et les bilans azotés. Au lieu de suivre l’ingestion journalière qui nécessite parfois une manipulation des animaux, des échantillons de rations distribuées et des échantillons fécaux seront analysés pour leurs compositions chimiques. Ensuite, des marqueurs type cendres insolubles dans l’acide seront utilisés pour estimer la digestibilité. Pour les prélèvements urinaires, par rapport à la méthode utilisée qui consiste à stimuler la zone sous la vulve par palpation, des gants humidifiés seront utilisés. La palpation ne sera pas en continue avec des petits temps de repos (Palpation-repos-palpation-repos…) jusqu’à la miction. En ce qui concerne le prélèvement de liquide ruminal, un système de lève tête sera utilisé pour bien positionner la tête de l’animal et faciliter l’entrée de la sonde à travers l’œsophage. Cette technique permettra de réduire le temps de manipulation. Des critères physiologiques comme la production laitière, l’état de la mamelle, l’ingestion, le poids et la note d’état corporel serviront comme critères de prise de décision. Des critères d’évaluation allant de 0 à 3 pour chaque critère seront établis avec 0 (état normal) et 3 (changement très important par rapport à la normale). Dans le cas d’un changement important, le recours à l’avis d’un vétérinaire sera pris en compte. Les prélèvements seront réalisés par du personnel qualifié et habitué aux gestes, à l’aide d’un cornadis adapté à la contention de bovins adultes et auquel les vaches sont habituées.
Choix des espèces
En ruminant, la vache est le modèle animal le plus utilisé pour comprendre le mode d’actions de produits et leurs effets sur les paramètres zootechnique, l’immunité et l’environnement. Pour répondre aux objectifs du projet, l’utilisation de l’animal est obligatoire. La mise en place de protocoles in vitro nécessite l’utilisation d’inoculum (contenu ruminal par exemple) provenant de l’animal dans le but d’alimenter les systèmes in vitro. Pour ces raisons, l’utilisation de bovins adultes est obligatoire. Dans ce projet, les animaux seront tous des animaux adultes en phase de lactation
Etude des paramètres biologiques à partir de fèces en fonction des stratégies nutritionnelles chez le porcelet en post-sevrage et le porc en engraissement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Rendus à l'élevage pour 1 680 d'entre eux, réutilisés dans un essai d'engraissement pour 640 autres, puis abattus au poids fixé par le protocole, 2 320 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacun peut subir jusqu'à cinq prélèvements de fèces par stimulation anale, immobilisé contre une paroi ou tenu par un lasso serré sur le groin, trois à cinq minutes par passage. Le porteur indique que les méthodes in vitro ne reproduisent pas la complexité de la digestion, ce qui rend l'utilisation d'animaux "parfois nécessaire". Ces prélèvements servent à valider des formulations d'aliments avant leur généralisation commerciale, avec pour bénéfices annoncés la baisse du coût alimentaire pour les éleveurs et la réduction des rejets.
Objectifs
La mission de notre centre de recherche est de mettre au point des aliments destinés à l’alimentation des porcs. Au cours de nos essais, nos principales mesures sont d’ordre zootechnique : consommation d’aliments, évolution de la croissance, suivi sanitaire. Afin d’approfondir certaines thématiques d’essais, nous sommes parfois amenés à réaliser des prélèvements de fèces. Ces prélèvements permettent d’acquérir des informations sur la digestion, la santé intestinale et le métabolisme des porcs. Nous pouvons ainsi évaluer divers paramètres biologiques comme la digestibilité des nutriments, la composition du microbiote intestinal ou encore la présence de marqueurs d’inflammation ou de stress digestif. En effet bien que les aliments testés dans notre centre de recherche répondent aux besoins nutritionnels des animaux, leur formulation peut influencer la santé digestive et le bien-être animal ou encore la qualité des produits. Avant de généraliser une nouvelle solution nutritionnelle à plus grande échelle, il est nécessaire d’en évaluer les effets biologiques sur un petit groupe d’animaux. Les enjeux sont non seulement économiques (coût de formulation, performances des porcs), mais aussi écologiques (émission de gaz à effet de serre) et sociétaux puisque l’alimentation participe au bien-être des animaux. Dans un contexte actuel de décarbonisation des pratiques d’élevages, les formulations d’aliments sont particulièrement retravaillées pour incorporer de nouvelles matières premières (nouvelles sources, processus de trituration, variétés) répondant à cet enjeu. L’objectif de ce projet est donc de réaliser des prélèvements de fèces afin d’évaluer précisément les effets de ces nouvelles stratégies nutritionnelles sur la digestion et la santé intestinale, aux différents stades physiologiques du porc.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont multiples. Les mesures réalisées pourraient permettre d’améliorer la connaissance des rejets associés à certaines compositions d’aliments ou de la digestibilité des nutriments. Cela permettra d’améliorer les formulations d’aliments en les adaptant aux besoins des porcs. L’amélioration de l’absorption des nutriments pourrait également permettre une amélioration des performances de croissance des porcs, en maximisant l’efficacité alimentaire, ce qui engendrerait une réduction de la quantité d’aliment utilisé et donc une baisse du coût alimentaire. Cela serait donc bénéfique pour les éleveurs. Enfin cela entraînerait une diminution des rejets et serait donc bénéfique pour l’environnement.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements de fèces par stimulation anale. Ces prélèvements sont réalisés sous contention d’animaux vigiles. La procédure se déroule en 3 phases successives : - Mise en place de la contention - Prélèvement avec ou sans stimulation anale - Retrait de la contention La méthode de contention est adaptée au stade de l’animal : immobilisation contre une paroi avec un panneau de contention ou utilisation d’un « lasso ». Au global, la phase de contention et de prélèvement peut durer entre 3 et 5 min par animal. Un animal âgé de 21 à 180 jours d’âge pourra être prélevé au maximum 5 fois sur cette période en respectant un intervalle minimum d’une semaine entre deux prélèvements.
Impact sur les animaux
La réalisation de la contention est un acte qui peut engendrer de la peur et du stress car l’animal est contraint et ne peut temporairement pas fuir. Si la contention est réalisée avec un lasso, alors cela peut entraîner une douleur légère pendant la durée du prélèvement à cause de la pression exercée sur le groin de l’animal. Pour réaliser le prélèvement, une stimulation anale peut être réalisée et entraîner une douleur légère et induire du stress et de la peur.
Devenir
En fonction de l’état général des animaux (observation des mêmes signes que ceux listés dans les points limites), les animaux poursuivent leur vie dans notre élevage. Les animaux en post-sevrage peuvent également être vendus à d’autres éleveurs. Les animaux en engraissement seront ensuite abattus lorsqu’ils auront atteint le poids d’abattage défini dans le protocole d’essai. Certains animaux prélevés en post-sevrage peuvent être réutilisés dans un essai engraissement. Dans un objectif de prise en compte du bien-être de nos animaux, s’il est souhaité de prélever des animaux à la fois en post-sevrage et engraissement alors le nombre maximum de prélèvements sur les 19 semaines sera de 5 prélèvements avec un intervalle d’une semaine minimum entre 2 prélèvements.
Remplacement
Les méthodes in vitro actuelles, bien qu’utiles en première intention, présentent des limites, notamment leur incapacité à reproduire la complexité de la digestion et les interactions biologiques. C’est pourquoi, pour étudier différents paramètres biologiques en lien avec les stratégies nutritionnelles chez le porcelet et le porc à l’engraissement, l’utilisation d’animaux est parfois nécessaire.
Réduction
Parmi la population d’animaux présents, nous sélectionnons uniquement quelques animaux pour cette procédure. La sélection de ce groupe d’animaux est réalisée grâce à des outils de statistiques permettant de définir le nombre minimum d’animaux nécessaire pour permettre de montrer une différence significative entre les groupes. En fonction des thématiques, nous nous appuyons également sur notre expérience (traitements des données des précédents résultats d’essais depuis 20 ans) ainsi que sur l’état de l’art pour définir ce nombre. Par ailleurs, certains animaux concernés par cette procédure entrent également dans le cadre de projets ayant déjà intégré une phase de recherche in vitro permettant de réduire le nombre de modalités à tester et donc le nombre d’animaux. Il est à noter que pour certaines thématiques nous n’avons pas besoin d’utiliser cette autorisation de projet car les évolutions in vitro permettent de n’avoir besoin que d’une faible quantité de fèces et, dans ce cas, une collecte au sol est souvent possible.
Raffinement
Plusieurs mesures sont intégrées dans la mise en place de la procédure afin de réduire les nuisances sur le bien-être. D’abord les animaux sont élevés en case collective de 3 à 8 porcs, et ont accès à l’eau à volonté. Les cases sont enrichies d’une chaine ainsi que d’un morceau de bois. De plus, s’il est constaté que des animaux à prélever présentent un état général affaibli ou pour lesquels la contention est difficile, alors ils sont retirés de la procédure et ne sont pas prélevés. Nos animaux sont habitués à sortir de leur case et à découvrir leur environnement d’élevage lors des pesées hebdomadaires. Ainsi ils connaissent leur environnement ce qui réduit le stress lors de leur sortie de la case pour les prélèvements. Des points limites sont définis de manière à évaluer le bien-être des animaux et à prendre en charge la douleur si elle a lieu. Dans le cadre de l’application de ces points limites, une surveillance particulière des animaux est réalisée durant les 3 jours qui suivent les prélèvements et des soins sont définis en cas d’apparition de signes cliniques notables ou sévères. Le nombre de tentatives de prélèvement est limité à 2 afin de réduire la contention et le stress. Enfin pour certains paramètres tel que la digestibilité, nous utilisons une méthode avec incorporation d’un marqueur dans l’aliment. Cela nous permet d'avoir besoin d'une faible quantité de fèces et donc de limiter le nombre de prélèvements et leur durée.
Choix des espèces
Il s’agit de l’espèce cible de notre activité de recherche. Les résultats de nos essais sont valorisés pour améliorer l’alimentation des porcs dans les élevages conventionnels. Les animaux placés en essais et concernés par cette procédure sont élevés comme en élevage porcin conventionnel. - Porcelets sevrés de 21 à 42 j et pesant entre 6 et 15 kg (c’est la phase appelée «1er âge», stade physiologie post-sevrage). - Porcelets sevrés âgés de 43 à 69 j et pesant entre 15 et 40 kg (c’est la phase appelée «2ème âge», stade physiologique post-sevrage). - Porcs âgés de 70 à 180 j pesant entre 25 et 130 kg (c’est la phase appelée «croissance», stade physiologique engraissement). C’est sur ces stades physiologiques que nous souhaitons faire avancer nos connaissances.
Evaluation de l’efficacité, de l’innocuité, et de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs d’assistance cardiaque mécanique par des méthodes de chirugie standard et mini-invasives – 1/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Moutons : 200
Bovins : 100
Douze à seize heures de mise à jeun, une pose de cathéter, une anesthésie générale, une chirurgie d'implantation pouvant durer plusieurs heures, puis jusqu'à douze examens d'imagerie et des prises de sang répétées pendant six mois. 200 moutons, 100 bovins et 50 cochons vont être utilisés ainsi, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Certains subissent d'abord une seconde chirurgie destinée à créer la lésion, ligature d'un vaisseau ou perte de tissu, avant de recevoir le dispositif d'assistance cardiaque à évaluer. Le porteur écrit que l'expérimentation sur "l'organisme entier" est "incontournable" et relève d'une obligation réglementaire pour les dispositifs implantables, et que l'effectif de 350 animaux a été fixé sans approche statistique. Tous sont tués pour l'autopsie et l'examen des tissus, qui mesurent la tolérance de l'organisme et l'usure du dispositif.
Objectifs
Les dispositifs d'assistance cardiaque mécaniques permettent de suppléer aux défaillances cardiaque et/ou respiratoire en assurant le débit circulatoire nécessaire et l’oxygénation. Ces appareils peuvent temporairement ou de façon plus durable aider le coeur dans son rôle de pompe dans le cas des insuffisances cardiaques sévères par exemple. Ces dispositifs sont de différents types, il peut par exemple s'agir d'un dispositif externe d'Oxygénation par Membrane Extracorporelle (ECMO), d'une prothèse ventriculaire implantable, d'un ballonnet implantable au niveau de l'aorte, ou d'un coeur artificiel total. Les dispositifs d'assistance ventriculaire gauche sont particulièrement intéressants pour les patients en attente d'une greffe du cœur. En raison de la forte demande de cœurs par rapport au nombre de cœurs disponibles pour un don, un dispositif d'assistance ventriculaire gauche peut véritablement sauver des vies. Ils peuvent également servir en attendant que la fonction cardiaque se rétablisse (assistance à la réadaptation) ou en tant que traitement à long terme à l’intention des patients d’insuffisance cardiaque en phase terminale et qui ne sont pas candidats à une greffe. Tous les dispositifs d'assistance cardiaque implantables nécessitent un système d'alimentation et de transmission de l'energie pour pouvoir fonctionner. Ce projet de recherche a pour objectif le développement et l'évaluation de l'efficacité et de la sécurité de nouveaux dispositifs et techniques d'assistance cardiaque mécanique pour le traitement de l'insuffisance cardiaque. Ce projet se déroulera dans 2 Etablissements Utilisateurs EU 1/2 et EU 2/2.
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité et de l’efficacité des implants pour éviter leur rejet, et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation et le traumatisme tissulaire , corollaires de ces interventions et qui handicapent les patients, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins de faible volume à des fins de biologie médicale sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. Les fréquences maximales des prélèvements pouvant être d’un prélèvement par jour sur une courte période de quelques jours à une semaine ou d’un prélèvement par semaine jusqu’à 6 mois. - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. - Préalablement aux anesthésies générales, les animaux seront mis à jeun pour une durée de 12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins/bovins. - Le nombre maximal d’examens d’imagerie par animal pourra aller jusqu’à 12 sur une période de 6 mois. - Des procédures chirurgicales d'implantation de dispositif cardio-vasculaire avec ou sans procédure chirurgicale de création de modèle lésionnel préalable. Chaque animal du projet ne subira qu'une seule chirurgie d'implantation de dispositif associée ou non à une chirurgie de création de modèle antérieur soit une seule et parfois deux interventions chirurgicales par animal dont une mini-invasive pour la création de modèle lésionnel. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet. Dans ce projet, les actes d'imagerie pourront être réalisés dans les EU 1/2 et 2/2. Les actes chirurgicaux d'implantation de dispositif et/ou d'évaluation de technique chirurgicale avec ou sans réveil seront réalisés dans l'EU 1/2. Le suivi clinique et fonctionnel des animaux après les procédures chirurgicales pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2. Pour les études chroniques, les évaluations finales avec euthanasie pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins/bovins) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive de type lésion vasculaire, création d'un defect tissulaire, ligature ou occlusion de vaisseaux par exemple - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale, l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés, la protection des plaies, la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des examens d'imagerie, scanners, IRM par exemple), par l'interrogation des dispositifs, et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables et des méthodes techniques innovantes dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Un suivi de la température est réalisé pendant toute la procédure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le système de couverture de réchauffement Bair Hugger© ou des tapis chauffants sont utilisés. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (anti-inflammatoires non stéroïdiens et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Les transports d'animaux réalisés entre les 2 EU (35 km) seront réalisés à l'aide de véhicules de types camionnettes fermées, autorisés par la Direction Départementale de la Protection des Populations, ventilés, climatisés et spécialement équipés pour le transport des animaux vivants (dispositifs d'abreuvement, tapis et revêtements antidérapants, suivi et enregistrement des températures lors des trajets, système de surveillance vidéo des animaux). Les personnels en charge sont formés et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV).Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie semblable à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. - Le système cardio-vasculaire du mouton, du bovin, et du porc reproduisent fidèlement la physiologie cardiaque humaine et le processus de cicatrisation du coeur et des vaisseaux est similaire à celui observé chez l'homme. - La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements de chirurgie interventionnelle et d'imagerie standards chez l'Homme. - L'ovin est le modèle pertinent pour l'évaluation de la durabilité des dispositifs chez l'Homme. - Le modèle porcin est pertinent pour l'évaluation de la thrombogénicité des dispositifs ainsi que pour évaluer les systèmes d'ancrage des dispositifs. - Le modèle veau est pertinent pour sa taille et son fort développement thoracique. - L'ovin, le bovin et le porcin possèdent des cavités thoracique et abdominales qui permettent d'implanter les dispositifs d'assistance ainsi que les systèmes de transfert d'énergie associés. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
Evaluation de l’efficacité d’un ventilateur sur la qualité du massage cardiaque et sur les lésions neurologiques dans un modèle porcin d’arrêt cardiaque réanimé
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Un arrêt cardiaque est provoqué par chirurgie, puis une réanimation est tentée, avec quatorze prises de sang au fil de la procédure. 82 cochons juvéniles de 40 kg vont être utilisés ainsi, 35 sous anesthésie sans jamais être réveillés, 47 dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, réveillés puis suivis vingt-quatre heures avant d'être tués. L'objet est d'évaluer un ventilateur synchronisé avec le massage cardiaque, associé à un gaz neuroprotecteur et à la compression des membres. Sur les nuisances attendues, le porteur se limite à une phrase, les échecs de réanimation et des hypotensions, et justifie la mise à mort par des dommages neurologiques incompatibles avec un maintien en vie dans de bonnes conditions.
Objectifs
Les patients réanimés après un arrêt cardiaque peuvent présenter des séquelles neurologiques dues au faible débit sanguin durant la réanimation cardiopulmonaire (RCP). Un nouveau ventilateur pourvu d’un dispositif visant à synchroniser la ventilation avec le massage cardiaque favoriserait la perfusion sanguine des organes notamment le cœur et le cerveau. Un mélange gazeux neuroprotecteur et la compression des membres antérieurs et postérieurs seront également associés à la ventilation. L’objectif de cette étude est donc d’évaluer l’efficacité de ce nouveau ventilateur, couplé ou non au mélange gazeux protecteur et aux compressions des membres, sur la qualité du massage cardiaque et sur les lésions neurologiques dans un modèle porcin d’arrêt cardiaque.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu de ce projet, en combinant les stratégies de compression des membres et d’inhalation du mélange gazeux neuroprotecteur, est donc une amélioration de la perfusion des organes tels que le cœur et le cerveau ainsi qu’une réduction des séquelles neurologiques.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale et à un arrêt cardio-respiratoire. Des prélèvements sanguins (au nombre de 14) à l'état anesthésié seront réalisés tout le long de la procédure. Les animaux seront suivis sous anesthésie générale soit pendant 120 minutes après la réanimation et ne seront pas réveillés, soit seront réveillés à l’issue des 4 heures de suivi post-réanimation sous anesthésie générale. Ils seront mis à mort au terme des 24 heures de suivi après arrêt cardiaque.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les échecs de réanimation et des hypotensions sont possibles chez les animaux, compte tenu de la difficulté du modèle.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de protocole. En effet, la présence potentielle de dommages neurologiques induits par l’arrêt cardiaque n’est pas compatible avec un maintien en vie dans de bonnes conditions pour l’animal.
Remplacement
L’arrêt cardiaque induit une dysfonction de plusieurs organes après la réanimation. Le caractère intégratif de l’affection ne permet donc pas de la reproduire in vitro ou in silico (absence de Remplacement possible). L’étude de médicaments ou dispositif permettant de lutter contre ses séquelles doit se faire in vivo, en utilisant des animaux à des fins scientifiques.
Réduction
Le calcul des effectifs a été réalisé sur la base du débit carotidien moyen ou du score neurologique 24 heures après l’arrêt cardiaque. Pour mettre en évidence des différences significatives, il faudra utiliser un total de 82 animaux en intégrant le taux d’échec de la réanimation.
Raffinement
Dès leur arrivée à l’animalerie, les animaux seront hébergés dans des boxes avec des copeaux de bois au sol et enrichissement avec des jouets en plastique. Les animaux seront maintenus sous anesthésie générale pendant toute la procédure d’arrêt cardiaque et de réanimation cardiopulmonaire. L’administration de puissants antalgiques sera réalisée. En cas de signes de douleur légère pendant la procédure chirurgicale (tachycardie, élévation de la pression artérielle notamment), une nouvelle administration de méthadone sera administrée et l’administration d’anesthésique sera augmentée. Au cours de la réanimation cardiopulmonaire, en cas d’absence de reprise de la circulation spontanée après 30 min, la réanimation sera interrompue. Pour la procédure évaluant les effets sur la réduction des séquelles neurologiques, les animaux seront réveillés et suivis pendant 24 heures après l’arrêt cardiaque. Si un animal présente à son réveil ou dans ce laps de temps un des points limites définis, il sera mis à mort de manière compassionnelle. La mise à mort sera réalisée par une administration intra-veineuse de barbituriques.
Choix des espèces
Notre choix s’est porté sur l’espèce porcine compte tenu de sa proximité avec l’homme au vu de sa masse corporelle, de son anatomie cardiaque et des valeurs usuelles des paramètres hémodynamiques systémiques et cérébraux. Porcs juvéniles de 40 kg car ce poids est utilisé pour les modèles d'arrêt cardiaque chez le porc.
Phénotypage de la résistance au parasitisme gastro-intestinal chez des mâles candidats de lignées ovines divergentes
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
Six prélèvements de fèces par voie rectale et quatre prises de sang en douze semaines, après une infestation artificielle par le parasite Haemonchus contortus : 31 béliers vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis rejoindront l'élevage pour la reproduction ou la vente. L'infestation sert à classer ces mâles selon leur résistance au parasitisme, pour choisir les futurs reproducteurs de deux lignées expérimentales divergentes. Le porteur écrit que l'infestation produit nécessairement de la léthargie, un manque d'appétit, une tachycardie et une anémie, tout en affirmant que ces signes ne s'observent généralement pas en conditions contrôlées. Il retient l'espèce ovine parce que des lignées divergentes pour la résistance à ce parasite n'existent que chez les moutons.
Objectifs
Le projet présenté ici a pour objectif général le maintien des lignées génétiques d’ovins allaitants à partir desquelles on étudie les réponses à la sélection sur la résistance au parasitisme gastro-intestinal. Elles représentent un modèle expérimental pour évaluer de façon accélérée les réponses qui pourraient être obtenues à long-terme dans les élevages si la résistance au parasitisme était intégrée dans l’objectif de sélection. Ces lignées ont déjà fait l’objet de nombreuses études, notamment pour déterminer les liens entre la résistance de l’hôte et les autres caractères d’intérêt zootechniques chez les ovins. D’autres études sont prévues notamment pour tester la résistance aux parasites dans des milieux moins contrôlés et pour développer des stratégies de gestion intégrée de la santé qui minimisent le recours aux traitements antiparasitaires. Or, pour développer ou maintenir les lignées, une nouvelle génération doit-être produite en s’appuyant sur des index actualisés à partir de nouvelles mesures phénotypiques. Dans le cas de la résistance au parasitisme, les phénotypes sont obtenus à l’issue d’un protocole standard d’infestation artificielle. Dans ce projet, nous souhaitons appliquer ce protocole pour évaluer la résistance au parasitisme de mâles candidats issus de la dernière génération des lignées afin d’actualiser les index de nos animaux et de sélectionner les futurs reproducteurs qui serviront à produire la prochaine génération.
Bénéfices attendus
Le projet va permettre d’évaluer la valeur génétique des béliers candidats en termes de résistance au principal parasite gastro-intestinal (H. contortus), afin de sélectionner les béliers les plus extrêmes en tant que reproducteurs pour produire une nouvelle génération de nos lignées expérimentales. A plus long-terme, la confirmation de l’intérêt de la sélection pour la résistance contribuera à l’essor de la voie génétique. Un des principaux bénéfices attendu du projet est de contribuer à la réduction de l’utilisation de traitements antiparasitaires en élevage. Du fait de leur faible excretion d’œufs dans les fèces, les animaux résistants limitent la contamination des pâtures et l’infestation des autres animaux. Cette réduction du risque parasitaire permet de réduire le nombre de traitements ou de traiter de façon ciblée les animaux les plus vulnérables. Par rapport à un phénotypage d’animaux au pâturage exposés à des infestations naturelles, la stratégie de sélection actuelle basée sur un phénotypage à partir d’infestation artificielles dans des conditions contrôlées permet d’évaluer la résistance de façon plus précise, moins risquée sur le plan de la santé et du bien-être, et à partir d’effectifs limités. Enfin, en s’intégrant dans une gestion durable du parasitisme, la sélection contribue à la performance des élevages herbagers. Il s’agit d’un enjeu du point de vue de la transition agroécologique (via la réduction de la consommation de concentrés). L’élevage à l’herbe apporte aussi un bénéfice du point de vue du bien être des animaux dans la mesure où le pâturage favorise généralement l’expression des comportements naturels des ovins par rapport à l’élevage en bergerie.
Procédures
Sur l’ensemble de la période expérimentale de 12 semaines, chaque animal aura 6 prélèvements de fécès (moins d’une minute) et 4 prélèvements de sang (quelques secondes). En cas, d’animal vide, une nouvelle tentative de prélèvement de feces sera réalisée 3 à 4 heures plus tard. Au maximum, trois tentatives seront réalisées.
Impact sur les animaux
L’infestation des béliers par le parasite produit nécessairement des effets négatifs sur leur santé : léthargie, manque d’appétit, augmentation de la prise de boisson, tachycardie, augmentation de la fréquence respiratoire et anémie. Cependant, la plupart de ces signes cliniques ne sont généralement pas observés lors d’infestations en conditions contrôlées. Dans ce contexte, la faiblesse des effets négatifs sur la santé s’explique par le nombre limité d’infestations à dose unique, la faible durée de ces infestations (par rapport à des périodes de pâturage) et les conditions d’élevage en bergerie. Les prélèvements de sang peuvent engendrer un hématome ainsi qu’une légère douleur au niveau du site de prélèvement. Enfin il y aura un léger stress des animaux liés à la contention.
Devenir
A l’issue de la procédure, tous les béliers poursuivront leur phase d’élevage soit pour la reproduction des lignées, soit pour être destinés à la vente.
Remplacement
On ne peut pas remplacer l’hôte (ovin) pour la réalisation du cycle parasitaire et l’étude de l'impact de la sélection à la résistance aux parasites sur les autres fonctions biologiques de l’hôte.
Réduction
Le nombre d’animaux prévus dans le projet est déterminé selon trois critères pour la sélection : le maintien de la divergence génétique entre lignées en termes de résistance au parasitisme, la représentation d’une diversité génétique pour limiter l’augmentation de la consanguinité, et la précision des index.
Raffinement
Les béliers sont hébergés sur une litière paillée et en lots de manière à pouvoir exprimer leurs comportements sociaux. Ils sont habitués à être manipulés. Les prises de sang seront réalisées à la veine jugulaire alternativement gauche et droite. La prise de sang peut potentiellement engendrer un hématome. En cas d’apparition, un baume sera appliqué. Pour la prise de fèces, suite à un pré-massage elle est effectuée par du personnel habilité munie d’un gant lubrifié pour éviter un inconfort à l’animal. Un renforcement positif avec une poignée de granulés sera donné à l’animal après les prélèvements. Différents enrichisssements seront proposés en alternance au cours de l’expérimentation : bascule (planche fixée à un cylindre), cône de signalisation, et brosse. Une surveillance visuelle est effectuée au quotidien par les agents formés et plus particulièrement pendant les phases de mesure individuelle. En cas de signes de maladie ou d’impact sur l’état général des animaux, l’animal est immédiatement traité avec un antiparasitaire et sorti de l’expérimentation.
Choix des espèces
Les parasites gastro-intestinaux sont spécifiques de leur hôte et H. contortus est le parasite provoquant le plus de dégâts en France. Comme nous souhaitons sélectionner les ovins sur la résistance au parasitisme, l’utilisation de l’espèce ovine dans cette expérience est la plus pertinente. D’autre part, des lignées divergentes sur la résistance à H. contortus n’existent que chez les ovins. Les animaux sont âgés de 1 an environ. C’est à partir de cet âge que les béliers pourront être utilisés en tant que reproducteurs dans le troupeau.