Mammifères "de rente"
Etudes d’immunogénicité précliniques pour le développement de vaccins humains et vétérinaires.
- Recherche appliquée
- Maladies infectieuses
Lapins : 75
Furets : 75
Cochons : 24
324 hamsters, lapins, furets et porcelets vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, chacun recevant une à quatre immunisations, une prise de sang par semaine et une anesthésie par semaine. Les porcelets, vaccinés à six semaines, sont mis à jeun avant chaque anesthésie. Tous sont tués sous anesthésie générale en fin d'étude pour prélever la rate, les nœuds lymphatiques et une grande quantité de sang. Les bénéfices avancés, des vaccins antigrippaux plus stables pour l'humain et un meilleur contrôle de la grippe porcine en élevage, restent au conditionnel, et le porteur rappelle que les autorités exigent de toute façon ces études d'immunogénicité.
Objectifs
D’après l’organisation mondiale de la santé animale, la grippe porcine est une infection virale hautement contagieuse et très fréquentes dans les élevages. Elle se propage rapidement avec un taux de contamination de 100%. Elle est généralement bénigne associant de l’hyperthermie, de l’apathie, une perte de poids et des signes respiratoires peu intenses. Cependant, la maladie peut être exacerbée (en fonction la souche ou d’une possible co-infection) ou persister au sein d’un élevage, entraînant des problèmes sanitaires et des pertes économiques importantes. Lorsque la grippe porcine est établie dans un élevage, il peut être difficile de l’éliminer complètement, et une dépopulation des troupeaux peut être nécessaire. D’autre part selon l’Organisation Mondiale de la Santé, la grippe représente une menace sérieuse pour la santé publique, surtout dans les pays à faible revenu. Les infections respiratoires aiguës, dont la grippe, sont parmi les principales causes de mortalité, particulièrement chez les enfants de moins de 5 ans et les personnes âgées ou ayant des maladies chroniques. La vaccination est essentielle pour protéger les populations vulnérables contre ces maladies. Plusieurs vaccins saisonniers sont disponibles, mais leur efficacité peut varier d'une année à l'autre en raison des mutations virales. Dans les deux cas, chaque année, les virus de la grippe subissent des changements, ce qui nécessite souvent l'ajustement des formulations vaccinales. L'objectif de la recherche est de développer des vaccins plus stables qui pourraient offrir une protection durable, réduisant ainsi la nécessité de modifier fréquemment les vaccins. La recherche se concentre également sur le développement de vaccins contre d'autres agents pathogènes respiratoires. Ce processus nécessite la sélection d'antigènes capables de déclencher une réponse immunitaire efficace, souvent renforcée par des adjuvants. Notre projet a donc pour objectif d'utiliser des animaux pour évaluer la capacité de candidats vaccins à stimuler le système immunitaire contre la grippe, afin 1) d'améliorer la protection des populations à risque 2) enrayer sa diffusion et sa persistance dans les élevages de porcs.
Bénéfices attendus
Le projet vise à évaluer l'immunogénicité et la tolérance de candidats vaccins, ainsi il permet de sélectionner des molécules qui seront ensuite étudiées plus en détail en vue de leur mise sur le marché. En développant des vaccins plus stables et durables, nous espérons : 1) Si le vaccin est a visée humaine, réduire la morbidité et la mortalité liées aux infections respiratoires. 2) Si le vaccin est destiné à l’élevage porcin, un meilleur contrôle de la grippe porcine par la capacité du vaccin enrayer l’introduction, la diffusion et la persistance des virus influenza porcins dans les élevages. Ce qui constitue un challenge majeur tant d’un point de vue de la santé animale que de la santé publique (transmission à l'homme). De plus, les résultats contribueront à la recherche sur d'autres maladies respiratoires, enrichissant notre compréhension des réponses immunitaires et renforçant l'importance de la vaccination dans la prévention des maladies infectieuses. D’autre part, il est encore possible d’améliorer le confort, la tolérance et l’efficacité des vaccins déjà existants.
Procédures
Les animaux seront soumis à un ensemble d'administration et de prélèvements :(1) Administration du vaccin par voie intramusculaire ou intradermique (2) Prélèvements sanguins en cours et fin d'étude sous anesthésie (3) Prélèvements d'organes après l'euthanasie en fin d'étude. Le nombre d’immunisation (administration du vaccin) et les volumes d’administration respecteront les recommandations éthiques : ils dépendront de l’espèce animale, de la voie d’administration et du poids de l’animal. Cependant, il sera compris entre 1 à 4 immunisations selon le plan d’administration avec 1 semaine à 1 mois entre deux immunisations. Le volume et la fréquence des prélèvements sanguins respecteront les recommandations éthiques : ils dépendront de l’espèce animale et du poids de l’animal. Les prises de sang seront réalisées une fois par semaine. La durée pour les administrations et les prélèvements seront de quelques secondes. En fonction de l'espèce et de la voie de prélèvement, les animaux seront préalablement anesthésiés (anesthésie gazeuse réversible en quelques minutes ou anesthésie chimiques d'environ 20min). Les injections d'anesthésique chimique se feront dans le muscle et seront très brèves. Les anesthésies gazeuses constistent en l'inhalation d'un gaz qui endormira l'animal. Il est prévu de réaliser une anesthésie par semaine.
Impact sur les animaux
La principale nuisance attendue chez les animaux est liée aux injections de vaccin ainsi qu’aux prélèvements sanguins, ce qui est susceptible d’apporter un inconfort et/ou de générer du stress chez l’animal. Le nombre d’immunisations et les volumes administrés respecteront les recommandations éthiques : ils dépendront de l’espèce animale, de la voie d’administration et du poids de l’animal. Les prélèvements sanguins et les volumes de prélèvement respecteront également les recommandations éthiques : ils varieront en fonction de l’espèce animale et de son poids. Un temps de repos nécessaire sera observé entre deux prélèvements, en fonction du volume prélevé. De plus, comme tout produit de santé, un vaccin peut entraîner des effets indésirables. Ces derniers surviennent généralement dans les deux semaines suivant la vaccination, ou plus rarement deux mois après. Dans l’immense majorité des cas, ces effets sont légers à modérés. Il s’agit principalement de réactions inflammatoires naturelles dues à la mobilisation du système immunitaire après l’injection du vaccin. Cette inflammation peut provoquer des symptômes tels que fièvre, douleur et rougeur au site d’injection. Plus rarement, des réactions allergiques à l’un des composants du vaccin peuvent survenir. Les contentions et injections pour les anesthésies provoqueront un stress et une douleur transitoire chez les animaux. Ces nuisances ne dureront pas plus de quelques minutes pour les animaux. Les mises à jeûn avant les anesthésies provoqueront également un stress chez les animaux (seulement pour les porcs).
Devenir
Les animaux seront euthanasiés sous anesthésie générale. Pour les besoins des études, certains organes sont prélevés après l'euthanasié (exemple : rate, noeuds lymphatiques), ainsi qu’une grande quantité de sang.
Remplacement
Après des phases préliminaires in silico (par ordinateur) et in vitro (tests cellulaires), il est essentiel d’obtenir des données dans des conditions réelles d’utilisation, étant donné que le vaccin à développer a une visée clinique (humaine ou vétérinaire). L’utilisation d’un organisme complet et vivant devient donc indispensable, notamment pour le suivi post-immunisation. Par ailleurs, le fonctionnement du système immunitaire est très complexe et implique des mécanismes qu’il est impossible de reproduire autrement. De plus, des études d’immunogénicité sont exigées par les autorités dans le cadre du développement des vaccins.
Réduction
Le nombre d’animaux doit permettre d’identifier une différence significative entre les produits testés, sur la base de la comparaison quantitative et qualitative des immunisations obtenues (taux d’anticorps, affinité, spécificité, etc.). Les premières études sont réalisées avec des nombres reduits d'animaux, par exemple 3 lapins par groupe. En fonction des résultats obtenus, ce nombre peut être affiné s’il est possible de mettre en évidence des différences significatives avec moins d’animaux. Les effectifs et les tests statistiques seront définis en fonction du nombre de série d’observation, la dépendance ou indépendance de ces séries d’observation, la nature des variables (quantitative ou qualitative), et la nature du test (test paramétrique ou non paramétrique).
Raffinement
Après réception, les animaux auront une période d’acclimatation d’une durée propre à chaque espèce animale. Les animaux feront l'objet d'un conditionnement positif, basé sur des intéractions amicales avec les personnels en charge des soins, ceci afin de permettre des manipulations sans stress et avec un minimum de contraintes. Les animaux seront hébergés en groupe sociaux et recevront un enrichissement du milieu adapté à leur espèce, régulièrement renouvelé (rotation des jouets par exemple). Des évaluations cliniques sont mises en place (observation quotidienne de l’état général, du comportement, etc.). Les actes douloureux ou provoquant un stress élevé, seront réalisés sous anesthésie, avec analgésie adaptée. Tout au long des études les animaux sont manipulés/observés par un personnel formé et habilité à travailler chez les espèces en question. Les voies et volumes de prélèvement et d’administration suivront les recommandations des publications. De plus, des points limites suffisamment prédictifs sont mis en place pour suivre l'état de l'animal.
Choix des espèces
Le but de cette manipulation, qui précède une étude de toxicité, est de s'assurer que l’espèce est adaptée aux vaccins que nous allons tester. Si le vaccin est destiné à la clinique humaine, il est important de choisir un modèle qui réagit correctement au vaccin, et pour cela, nous utiliserons le hamster, le lapin et le furet qui sont les espèces les plus appropriées. Nous utiliserons le porc lorsqu’il s’agira de l’espèce cible du vaccin. Les animaux seront de jeunes adultes (car croissance terminée, paramètres physiologiques stables, réponse immunologique optimale) mais pourront également être des animaux jeunes, dont le système immunitaire ne serait pas mature. Pour le porc les animaux seront utilisés seront des porcelets agés de 6 semaines au moment de la vaccination afin de réfléter les programmes de vacination dans les élevages.
Développement de l’imagerie couleur (K-edge) des processus fonctionnels des maladies pulmonaires en combinaison avec des agents de contraste dédiés dans les modèles animaux rats, lapins et porcs. (MODIFICATION)
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Lapins : 220
Cochons : 84
Une chirurgie sous anesthésie de quarante-cinq minutes à une heure trente, puis cinq à huit administrations de produit de contraste, puis quatre à neuf séances d'imagerie de deux heures trente chacune. 336 rats, lapins et porcs vont être utilisés dans ces protocoles, dans des procédures allant du sans réveil au niveau de souffrance sévère. Deux des modèles se déroulent entièrement sous anesthésie sur quatre heures, sans reprise de conscience, pour mettre au point l'imagerie couleur K-edge de l'embolie et de la fibrose pulmonaires, le porteur indiquant que la création de ces modèles pathologiques se fait sans ajout d'animaux. Tous sont tués pour que leurs organes passent en microscopie et en histologie.
Objectifs
Certaines maladies pulmonaires, comme l'embolie pulmonaire et la fibrose pulmonaire, altèrent la respiration et peuvent mettre en danger la vie des patients. Pour mieux comprendre ces maladies et améliorer leur diagnostic, ce projet utilise un scanner médical avancé capable d’analyser la composition des tissus pulmonaires avec une grande précision. Cette nouvelle technologie nécessite la mise au point de nouveaux agents de contraste innovants. Pour cela, des études seront menées sur des modèles animaux dont l’anatomie pulmonaire est proche de celle des humains. La création des modèles animaux de pathologies pulmonaires nécessite une modification du projet initial sans ajout d’animaux.
Bénéfices attendus
Ce projet vise à améliorer les techniques d’imagerie médicale pour mieux détecter certaines maladies pulmonaires. Grâce à l’utilisation de nouveaux produits de contraste, il pourrait permettre d’identifier plus précisément les zones touchées et d’obtenir des informations plus détaillées sur l’évolution de ces maladies. En apportant une meilleure visibilité des atteintes pulmonaires, cette avancée pourrait améliorer le diagnostic et le suivi des patients à l’avenir.
Procédures
Rats : 32 animaux ont subi 1 administration de produit sous anesthésie et 9 séances d’imagerie sous anesthésie (MODIFICATION 1h à J0 et 15 minutes à J1 et J7 ). Lapin : Modèle 1 (4h sans réveil) 101 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (durée 1h30), 5 administrations de produit sous anesthésie, et (MODIFICATION) 7 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Modèle 2 J0 (3h) 119 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes), 5 administrations de produit sous anesthésie, et (MODIFICATION) 6 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Modèle 2 J21 (3h) : 119 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes) 8 administrations de produit sous anesthésie, et (MODIFICATION) 5 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Porcs : Modèle (MODIFICATION 4h sans réveil) 33 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (durée 1h30) 5 administrations de produit sous anesthésie, et 7 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). (MODIFICATION) Modèle 2 J0 (3h) 51 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes), 8 administrations de produit sous anesthésie, et 5 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). (MODIFICATION) Modèle 2 J21 (3h) : 51 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes) 5 administrations de produit sous anesthésie, et 4 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30).
Impact sur les animaux
Certaines étapes du projet peuvent entraîner un inconfort temporaire pour les animaux. Les injections et prises de sang peuvent provoquer une légère douleur passagère. La préparation de la peau pour la tonte peut générer un stress léger de courte durée. L’anesthésie et la chirurgie peuvent causer un stress modéré, parfois accompagné d’effets secondaires légers, comme une gêne respiratoire passagère. L'administration de certains traitements peut aussi entraîner une fatigue ou une diminution temporaire de l’appétit. 5.7. Quelles espèces est-il prévu d’utiliser? Quels sont le degré
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés car des organes doivent être prélevés pour analyse en microscopie, histologie.
Remplacement
Le projet se fonde sur l'imagerie du poumon grâce à de nouveaux agents de contraste. La faisabilité de ces agents de contraste à interagir avec l'organisme in vivo ainsi que de marquer les processus recherchés du projet (ventilation, perfusion, inflammation) est à ce jour inconnue. Avant d'utiliser des animaux vivants, des tests sont faits sur des poumons provenant de l'industrie alimentaire (lapins, cochons). Cela permet d'améliorer la précision des tests sur les animaux vivants et de réduire leur nombre nécessaire pour l’étude.
Réduction
Ce projet implique l'utilisation de 336 animaux dont une phase pilote sur la biodistribution et la biotolérances de 8 agents de contraste chez les rats. Pour les lapins, le nombre d'animaux a été calculé pour s'assurer qu'on puisse détecter des différences significatives dans les images, comme celles entre un animal malade et un animal en bonne santé. Cela permet de garantir que les résultats soient fiables. Pour les porcs un effort de réduction est entrepris puisque un certain nombre seront utilisés pour les 4 agents de contrastes et les 2 voies d’administration. Le nombre d’animaux a été déterminé en tenant compte de deux contraintes : la quantité d’agent de contraste nécessaire et les différences naturelles entre chaque individu observées dans les études précédentes. Les techniques d’imagerie non invasive, permettent de suivre les mêmes animaux dans le temps, réduisant le besoin de grands effectifs pour des études distinctes.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en collectivité, au sol dans des boxes (lapins et porcs) et des cages (rats) dédiés avec alimentation et eau ad libitum. Les animaux seront suivis de manière quotidienne, manipulés par le personnel de zootechnie pour réduire toute forme de stress. Ils seront pesés pour un suivi de gain de poids qui permettra le bon calcul des doses à administrées le jour de l’expérimentation. Les paramètres environnementaux de la pièce seront également relevés quotidiennement. Le raffinement est appliqué, par l’utilisation de boxes/cages enrichis : foin, abris, bâton et bloc de cellulose à ronger pour les lapins. Foin et jouets de différentes textures pour les cochons. Tunnel, abri, nid et bloc de bois à ronger pour les rats. Ceux-ci leur permettent d’exprimer au mieux leur comportement naturel. La règle de raffinement est aussi mise en place au cours de la procédure via des traitements analgésiques, anti-inflammatoires et une grille de suivi adaptés.
Choix des espèces
• Rat : stade adultes, 300 à 450 g, Choisi dans un premier temps pour les tests initiaux de faisabilité et pour sa taille qui est adaptée à la résolution du scanner. Ils permettent d’obtenir des données préliminaires avant de passer à des espèces plus proches de l'Homme. • Lapin : stade jeunes adultes, d’environ 3 à 6 mois, de 3-4 kg Choisi pour sa physiologie pulmonaire proche de celle de l'Homme, ce qui permet de simuler des conditions humaines avec des volumes respiratoires et sanguins comparables à ceux d'un enfant de 4kg. • Porc : stade jeunes adultes, d’environ 3 mois, ayant un poids entre 30 et 40 kg. Le porc est un modèle adapté pour la recherche clinique, car sa taille, son poids et son anatomie, notamment le système respiratoire, sont proches de ceux de l’Homme. C’est une espèce clé pour les tests précliniques qui visent à transposer les résultats chez l'Homme.
Formations aux procédures peu ou faiblement invasives en recherche animale.
- Formation professionnelle
Rats : 200
Cochons d'Inde : 30
Hamsters dorés : 30
Lapins : 75
Chats : 10
Chiens : 30
Cochons : 5
Moutons : 10
Jusqu'à huit tentatives de ponction veineuse sur un chien ou un chat, deux ponctions par site, la bouche ouverte pour le geste d'examen. 590 animaux non-humains de neuf espèces vont être utilisés, dont 200 souris, 200 rats, 75 lapins, 30 chiens, 10 chats, 5 porcs et 10 brebis, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, sans finalité de connaissance et pour la seule formation du personnel de la plateforme. Le titre du projet qualifie ces procédures de peu ou faiblement invasives, et le porteur reconnaît que les nuisances augmentent quand la personne en formation est moins habile ou moins rapide. Tous ces animaux viennent déjà d'autres projets et seront gardés en vie pour être réutilisés, avec sept jours de repos entre deux séances sans anesthésie et quinze avec.
Objectifs
Notre établissement utilisateur est une plateforme expérimentale qui dispose d’un agrément pour un grand nombre d’espèces animales qui sont incluses dans des protocoles expérimentaux en fonction des autorisations de projets obtenues pour des équipes de recherche de notre institution ou d’institutions partenaires. Il arrive qu’une espèce animale pour laquelle nous disposons de l’agrément ne soit pas utilisée pendant une période d’un ou deux ans. Afin de réaliser au mieux les procédures expérimentales demandées, et l’application des procédures en limitant le stress et la douleur des animaux, tout en obtenant des résultats scientifiques fiables, il peut être nécessaire de faire appel à des séances de formation interne pour notre personnel. D’autre part, lors de l’embaûche d’un nouveau membre de notre équipe, une période de tutorat est mise en place pour l’acquisition ou la validation des compétences techniques. Dans ce cas, s'il n’est pas possible que ceci soit fait lors d’études en cours, nous organisons des séances de travaux pratiques avec ces personnes et les membres de l’équipe qui ont aussi besoin d’être formées, qualifiées ou re-qualifiées. La décision est prise par la personne en charge de l’organisation et la plannification interne, en accord avec la personne responsable du suivi des compétences, mais elle est soumise à l’avis de la Struture Chargée du Bien-Etre Animal de l’établissement.
Bénéfices attendus
Nous attendons des séances de formations pratiques en interne qu’elles donnent suffisamment de dextérité et d’assurance aux personnels pour que les procéures expérimentales exigées par les projets autorisés soient menées avec succès et en limitant le stress, l’angoisse et la douleur des animaux inclus.
Procédures
Rongeurs (souris, rat…) : 3 essais des actes différentes tel qu’une administration sous-cutanée ou une administration intra-musculaire ou intra-péritonéale, pendant l’anesthésie. Lapins : une injection sous-cutanée/ intra-musculaire et une prise de sang/pose de cathéter sous anesthésie général ou sur animal vigile avec anesthésie local, avec un maximum 2 ponctions par site. Chiens/chats : geste de l’ouverture de la bouche ainsi qu’un prélèvement sanguin, à raison d’un maximum de 8 essais de ponctions veineuses, mais au maximum 2 ponctions par site. Ceci est un maximum qui est rarement atteint, en général 2 à 3 essais sont suffisants. Porc : le prélèvement sanguin à la veine sous-clavière et la pose de cathéter à l’oreille sous anesthésie et pas plus de deux ponctions par veine et par séance (auriculaire et sous clavière). La durée de ces actes est estimée de quelques secondes à 2 minutes. De plus, les techniques propédeutiques seront également pratiquées, avec une durée maximale de 15 minutes. Brebis : le prélèvement sanguin et la pose de cathéter à la veine jugulaire sur un animal vigile ou anesthésié et pas plus de deux ponctions par veine et par séance. La durée de ces actes est estimée de quelques secondes à 2 minutes. De plus, les techniques propédeutiques seront également pratiquées, avec une durée maximale de 15 minutes.
Impact sur les animaux
Dans ce projet, il s’agit principalement de permettre aux nouveaux arrivants d'apprendre les gestes techniques comme : le prélèvement sanguin / la pose de cathéter ou l'injection sous-cutanée / intramusculaire / intra-péritonéale, ou le geste d'ouverture de la bouche. Les nuisances sont celles qui sont inhérentes à chaque acte technique auquel les animaux sont soumis, mais avec, potentiellement, un peu plus de stress, de douleur ou d’angoisse si la personne en formation est moins habile ou moins rapide. À titre d’exemple, pour une séance de travaux pratiques, un rat peut subir deux ou trois injections par voie sous cutanée ou intraveineuse qui normalement dure moins d’une minute. Ici la durée sera un peu plus long.
Devenir
Dans ce projet, la grande majorité des actes techniques à mettre en place sont peu invasives. Ainsi, la plupart des animaux seront gardés en vie à l'issue de leur procédure, afin de pouvoir être réutilisés, après avis du vétérinaire sanitaire et de la structure chargée du bien-être animal, prenant en compte un temps de repos suffisant en fonction de la procédure qui a été effectuée sur l'animal, ainsi que leur état de santé et des possibilités de réutilisation.
Remplacement
La progression pédagogique pour l’acquisition des actes techniques passe par la formation théorique. Elle inclut un cours ou l’étude des documents qualité, le visionnage de photos et de vidéos, l’utilisation de cadavres ainsi que de modèles inertes de simulation présents dans notre institution. Tout au long du déroulement du projet, nous enrichirons notre banque d’images et de vidéos pour améliorer la qualité des cours. Ces éléments sont toujours à disposition de l’équipe de l’établissement pour un visionnage à volonté. Il est également possible de former les nouveaux arrivants au cours des études, ce qui est déjà le cas. Cependant, dans certains cas, il est nécessaire de pratiquer les gestes techniques sur des animaux vivants pour garantir la qualité des résultats d’étude. Il n’est pas toujours possible de remplacer l’animal dans le cadre des formations.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé dans une séance est limité au minimum et nous utilisons principalement des animaux qui ont déjà participé à un autre projet et qui n’ont pas de problème clinique suite à cette inclusion. L’acquisition d’un geste technique sur un rongeur ne nécessite pas plus de 3 répétitions bien réalisées par la personne formée. Pour les prélèvements et/ou administrations chez le rongeur : deux à trois animaux par personne et par séance sont donc suffisants. En revanche, chez les porcs, les brebis, les chiens et les chats, un animal peut être utilisé par plusieurs personnes successivement et anesthésié si besoin, ce qui peut mener à utiliser par exemple un porc pour former 2 à 3 personnes aux prises de sang. De plus, nous privilégions la formation des nouveaux arrivants pendant les études.
Raffinement
Les techniques utilisées sont les mêmes que celles que nous mettons en œuvre pour nos projets. Deux principales mesures de raffinement sont utilisées. La première est la limitation du nombre d’actes par animal et par séances. Deux à huit répétitions de geste par animal et par séance. Si ce nombre devait être dépassé, la séance se passe sous anesthésie générale. Les volumes administrés ou prélevés sont minimes (< 1 ml). Largement inférieurs aux recommandations d’usage en recherche, puisque ce qui compte est que le geste soit bien réalisé. L’autre est un enregistrement précis des utilisations et réutilisations de chaque animal en respectant un temps de repos de 7 jours entre deux séances sans anesthésie et 15 jours entre deux séances avec anesthésie. Toute blessure au cours de la séance est prise en charge et prolonge le temps de repos de l’animal. De plus, les conditions hébergement des animaux seront adaptées à chaque espèce, ainsi que leurs soins quotidiens. Seuls les animaux en bonne santé participent à ces séances de formation. Les séances sont interrompues si les animaux montrent un signe de mal-être ou de stress trop important.
Choix des espèces
Globalement, nous pouvons être amenés à organiser des TP sur toutes les espèces animales qui sont utilisées dans nos procédures de recherche. Les séances de formation sont organisées pour les nouveaux arrivants ou pour des rappels aux personnes déjà en place. Elles concernent les gestes techniques sur rongeurs, lapins, porcs, chiens ou volailles. Exceptionnellement et beaucoup plus raprement pour d’autres espèces, les formations se font par tutorat pendant les procédures. Les animaux sont des animaux réutilisés d’autres projets qui généralement font appel à de jeunes adultes
Pré-etude dans le cadre d’une mise au point d’un capteur embarqué pour mesurer le transit instestinal chez le porc
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles gastrointestinaux
Trois porcs femelles vont être anesthésiés dix heures d'affilée, puis tués sans reprise de conscience. Douze heures de mise à jeun précèdent l'intervention. Chaque animal reçoit un cathéter veineux à l'oreille, un cathéter vésical transpubien, une capsule électronique poussée jusqu'au bulbe duodénal par endoscope souple et une sonde de manométrie, avant quatre passages au scanner X dont un post-mortem suivi d'une autopsie. Le dispositif testé, une capsule de 1,2 sur 0,8 cm, vise à mesurer la vitesse du transit digestif chez des patients humains, et le porteur avance qu'il permettrait à terme de s'affranchir d'animaux non-humains opérés, tout en affirmant que le recours à l'animal est ici rendu "nécessaire" parce que rien ne peut être reproduit in vitro ou in silico.
Objectifs
Ce projet constitue une étape dans le développement d’un dispositif autonome visant à mesurer en temps réel la vitesse du transit digestif chez le patient humain, en utilisant le porc comme modèle translationnel. À terme, ce dispositif, basé sur l’ingestion d'un capteur miniature (capsule de 1,2 × 0,8 cm), a pour vocation de détecter de manière non invasive des anomalies du transit susceptibles d’indiquer des pathologies digestives. Ce système est complémentaire d'une solution commerciale déjà existante, qui permet une visualisation digestive mais nécessite une interaction humaine pour définir des points de référence. Une fois validée, cette nouvelle technologie pourrait également être utilisée chez le porc dans un contexte expérimental (études de nutrition) ou clinique. L’objectif spécifique de l’étude proposée est d’évaluer la capacité de cette technologie in vivo. La première étape expérimentale consistera à valider le franchissement du torus pyloricus, barrière anatomique spécifique du porc, avant de suivre le déplacement de la capsule dans les segments intestinaux situés en aval du pylore par scanner X, pendant une durée maximale de 10 heures.
Bénéfices attendus
Évaluer in vivo la capacité du dispositif à être localisé en temps réel dans le tube digestif d’un modèle translationnel de taille adaptée à un scanner X. Au-delà des applications en santé humaine, ces nouveaux dispositifs pourraient, à terme, permettre de s’affranchir de l’utilisation d’animaux opérés et/ou de marqueurs indigestibles pour la mesure du transit digestif.
Procédures
Le projet prévoit l’utilisation de trois porcs femelles. Chaque animal sera soumis à une procédure unique, non répétée, d’une durée maximale de 22 heures, incluant 12 heures de mise à jeun (solides uniquement) suivies de 10 heures d’anesthésie générale continue sans réveil. L’anesthésie est induite par isoflurane au masque. Elle est ensuite maintenue par perfusion de propofol en contrôle de concentration cible. Les dispositifs suivants sont mis en place : - Cathéter veineux auriculaire (pour propofol, solutés, érythromycine si besoin) - Cathéter vésical transpubien sous échoguidage (pour assurer une diurèse appropriée) - Insertion d’une capsule électronique dans le bulbe duodénal par les voies naturelles, à l’aide d’un endoscope souple - Insertion d’une sonde de manométrie pour enregistrer les contractions gastriques et duodénales Quatre examens d’imagerie (scanner X) sont réalisés : un examen initial (franchissement pylorique), deux examens intermédiaires (suivi du transit) et un post-mortem (localisation finale), suivi d’une autopsie. Aucune reprise de conscience n’est prévue. L’euthanasie est pratiquée sous anesthésie profonde par injection intraveineuse de T61.
Impact sur les animaux
Le projet sera réalisé en veillant à ce qu’aucune angoisse, douleur ou souffrance inutile ne soit ressentie lors de toute intervention sur les animaux. L’ensemble du protocole se déroulera sous anesthésie générale, avec un monitoring complet garantissant l’absence de douleur et l’absence de retour à l’état de conscience. Jeûne préalable (solide uniquement) : ce jeûne peut induire une sensation de faim susceptible de générer un inconfort temporaire. Ce risque est toutefois atténué par l’absence de jeûne hydrique. Induction et maintien de l’anesthésie générale : des effets indésirables potentiels liés à l’isoflurane et au propofol sont possibles (hypotension, hypothermie, bradycardie, dépression respiratoire). De plus, l’intubation trachéale comporte des risques d’irritation locale et de microtraumatismes des voies respiratoires. Position en décubitus ventral prolongé : malgré l’anesthésie et la surveillance, il existe un risque d’hypoventilation, d’hypoxie ou de compression des organes. Insertion des dispositifs (endoscope, sonde manométrique) : peut provoquer une irritation muqueuse ou une stimulation mécanique locale. Ces effets indésirables sont identifiables et surtout quantifiables avec les méthodes de monitoring proposées. Les solutions pour les combattre sont précisées dans le paragraphe "déroulé du projet".
Devenir
Le projet implique des procédures expérimentales lourdes, nécessitant une anesthésie générale continue de longue durée (jusqu’à 10 heures), sans interruption, ni reprise de conscience. Le sort prévu est donc l’euthanasie en fin de procédure, sans réveil.
Remplacement
Le recours à l'animal est rendu nécessaire car il s'agit de suivre le déplacement d'une capsule à visée médicale dans le tube digestif. Le déplacement de la capsule est assurée par la mobilité du tube digestif. A ce stade des travaux, cette étude ne peut pas être reproduite in vitro ou in cilico
Réduction
Le nombre d’animaux est limité à trois porcs, défini comme strictement nécessaire pour valider la faisabilité technique du protocole (franchissement pylorique, maintien du transit, imagerie). Le protocole est conçu comme une étude exploratoire, préalable à d’éventuelles études fonctionnelles. Les données issues de cette phase permettront d’optimiser les paramètres techniques et d’éviter l’utilisation ultérieure d’animaux inutiles. Chaque animal fera l’objet d’un suivi complet multiparamétrique (capsule, manométrie, imagerie), maximisant les données récoltées par individu.
Raffinement
Dans une situation où l’un des deux points limites suivants serait atteint - échec du positionnement de la capsule en raison de l’impossibilité de la placer dans le bulbe duodénal par voie naturelle, ou déséquilibre anesthésique incontrôlable entraînant des réponses incompatibles avec la stabilité physiologique nécessaire à la poursuite de la procédure-, l’essai serait immédiatement interrompu pour les animaux concernés.
Choix des espèces
Le porc est connu pour être une espèce modèle pour l'homme. Il reste un animal proche de l’Homme, avec de grandes similitudes anatomiques et physiologiques notamment pour le tube digestif Nous utiliserons des porcs conventionnels de 60 - 70 kg, car ce sont les animaux les plus couramment utilisés comme modèle de l’homme pour l’étude de la physiologie digestive.
Implications du FGF 19/15 et FGF 21 dans les Effets Métaboliques de la Chirurgie Bariatrique : Étude de Modèles Animaux de Bipartition du Transit et Bypass Roux-en-Y, comparés aux données chez l’Homme
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
Cochons : 80
Opérés d'un bypass gastrique ou d'une bipartition du transit sous anesthésie générale, 240 rats et 80 cochons vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Les cochons portent un cathéter posé une seule fois et laissé en place pendant tout le protocole, les rats sont saignés par la queue. Le porteur prévoit douleur, perte de poids, chute importante de l'appétit et mobilité réduite pendant toute la période postopératoire, trois mois chez les rats et un mois chez les cochons, et indique que les biopsies intestinales de fin de protocole sont incompatibles avec la survie. Il justifie le recours au miniporc par une anatomie digestive et un métabolisme du glucose proches de l'humain, et celui du rat par la possibilité d'y faire de l'imagerie.
Objectifs
L’obésité est une maladie chronique et un problème de santé publique majeur qui touche près de 17% de la population française. Son incidence est en constante augmentation depuis plusieurs années. Actuellement, la chirurgie de l’obésité, qui enlève une partie de l’estomac et souvent court-circuite une partie de l’intestin est le traitement de référence de l’obésité quand celle-ci est dite morbide (IMC ≥ 40). L’intervention chirurgicale de référence est appelée « Bypass Gastrique Roux-en-Y » (RYGB en anglais). Cependant près de 20% des patients sont en échec à long terme après cette chirurgie. Nous étudions les changements métaboliques entraînés par différents types de chirurgies de l’obésité, les voies de signalisation entre différents organes cibles (foie, intestin, pancréas) et leur dialogue en fonction des différentes chirurgies. Ces différentes chirurgies seront comparées à l’intervention de référence, le bypass gastrique. Nos hypothèses de travail portent sur les effets bénéfiques rapportés par la chirurgie bariatrique sur l’amélioration de la glycémie chez les patients diabétiques ou non. Ces effets bénéfiques peuvent être dus à la perte de poids mais aussi aux modifications des voies de signalisations hormonales entraînées par la chirurgie. Nous pensons que chaque type de chirurgie bariatrique crée un résultat différent sur l’amélioration de l’obésité et de ses comorbidités. Nous défendons ici l'idée qu’une forte composante de cette réponse à la chirurgie est associée aux sécrétions d’une facteur de croissance peu étudiée. Notre objectif est de découvrir quel type de chirurgie génère le meilleur résultat sur la sécrétion de ce facteur de croissance et de les rapporter aux bénéfices cliniquement intéressants des chirurgies à l’étude. Nous nous attacherons également à explorer le rôle de la partie court-circuitée de l’intestin et notamment son rôle dans la sécrétion d’hormones digestives et le rôle que cela peut avoir sur l’amélioration de l’état de santé lié à l’obésité. Nous utiliserons des rats afin de pouvoir obtenir des résultats exploitables en 2 à 3 ans en raison de la réalisation d’une imagerie faisable uniquement chez les rongeurs. L’utilisation de porcs est également très intéressante afin d’obtenir une meilleure transposition des résultats chez l’Homme. En effet, le porc présente des caractéristiques anatomiques digestives très proches de l’être humain, bien plus que celles du rat.
Bénéfices attendus
À court et moyen terme, ce projet aboutira à une meilleure compréhension des mécanismes de l’obésité chez l’Homme et des moyens de la traiter efficacement par la chirurgie ou par les médicaments. Les résultats de ce projet de recherche pourraient permettre d’offrir une médecine plus personnalisée et adaptée à chaque patient atteint d’obésité. Plusieurs publications scientifiques et à des communications orales lors de congrès, tant au niveau national qu’international seront réalisées, même en cas de résultat non probants, afin de compléter les connaissances scientifiques à ce sujet. À long terme, cette étude contribuera à une meilleure compréhension des voies de signalisation entre les différents organes, ouvrant la voie à de potentiels développement de traitements médicamenteux, pour éviter une chirurgie si elle n’est pas nécessaire. Cette innovation vise également à améliorer l'efficacité des interventions chirurgicales tout en réduisant les effets indésirables post-opératoires, offrant ainsi des soins de meilleure qualité.
Procédures
Les animaux seront opérés d’une des différentes chirurgies à l’étude, sous anesthésie générale (animal endormi ; durée environ 1 heure pour les rats à 2 heures pour les porcs). Ils auront un repas test préopératoire et un postopératoire, accompagnés des prises de sang par prélèvements à la queue pour les rats ou par cathéter pour les porcs. Le cathéter pour la prise de sang chez le porc est mis en place une seule fois par animal et laissé pour toute la durée du protocole. Toutes les procédures sont réalisées pour infliger le moins de douleur possible à l’animal (analgésie ou anesthésie générale). L’euthanasie se fera sous anesthésie générale (animal endormi). La durée totale du protocole est de 6 mois pour les rats (en comptant la phase de prise de poids) et de 1 mois pour les porcs.
Impact sur les animaux
Les animaux subiront des procédures de classes modérées. Les effets indésirables post opératoires attendus sont les suivants : douleur, perte de poids modérée, diminution importante de l’appétit, mobilité réduite. Ces effets pourront survenir pendant toute la période postopératoire du protocole (3 mois rats, 1 mois porcs).
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure (3 mois pour les rats, 1 mois pour les porcs) qui comporte des prélèvements de tissus. En effet, la réalisation de biopsies terminales en fin de procédure, en particulier intestinales, n'est pas compatible avec la survie de l'animal.
Remplacement
Les modèles animaux sont essentiels pour étudier les mécanismes physiopathologiques de l’obésité et évaluer les interventions chirurgicales avant leur application clinique. Ils permettent une compréhension approfondie des effets métaboliques des procédures chirurgicales, difficilement réalisables uniquement par des études cliniques. Les modèles animaux (rat et porc) de chirurgie de l'obésité sont centraux pour les études expérimentales sur les mécanismes des maladies et les stratégies thérapeutiques. Les miniporcs présentent des similitudes anatomiques et physiologiques significatives avec les humains, notamment en ce qui concerne le système digestif et le métabolisme du glucose. De plus, les miniporcs ont été utilisés pour des recherches semblables et ont démontré leur utilité. Bien que les modèles in vitro et informatiques offrent des informations précieuses, ils ne peuvent pas reproduire entièrement la complexité des interactions présentes dans un organisme vivant. Les modèles animaux, tels que les miniporcs, permettent l’étude de la physiologie, du métaboliques et du comportement aux interventions chirurgicales, fournissant des données cruciales pour la compréhension et l’amélioration des techniques chirurgicales. En conclusion, l’utilisation des miniporcs en chirurgie de l'obésité est justifiée par leurs similitudes avec l’homme et leur capacité à fournir des informations détaillées sur les effets globaux des interventions, informations qui ne peuvent être obtenues par d’autres méthodes.
Réduction
Nous utiliserons un nombre minimum d’animaux pour notre étude pré-clinique (avant une potentielle étude chez l’Homme). Il est difficile d’établir un nombre précis d’individus nécessaires mais des calculs statistiques de nombre d’individus nécessaires par des logiciels prévus à cet effet nous ont permis d’estimer au plus près le nombre d’animaux nécessaires sans devoir prévoir une « marge » trop importante. Cette marge a été réduite au minimum par les calculs de puissance statistique. Grâce à ces estimations, nous pourrons réduire encore le nombre d’animaux utilisés en cours de protocole si l’effet attendu est atteint avec un plus petit nombre d’animaux.
Raffinement
Afin d’optimiser le bien-être animal, des mesures de raffinement rigoureuses seront appliquées.Les conditions d’hébergement respecteront les normes réglementaires : logement individuel, cycle lumineux de 12 h et enrichissement adapté. Les rats disposeront de tunnels en carton, briques en bois, papier kraft et coton. Les porcs bénéficieront de balles, de Kongs garnis de bouillie, de luzerne et de friandises.Les procédures seront réalisées dans des salles dédiées, distinctes des espaces d’hébergement. Une prise en charge analgésique optimale sera assurée. Les soins seront réalisés sous avis vétérinaire en cas de complications (infection des cathéters…).Un suivi quotidien, voire pluriquotidien, garantira une évaluation rigoureuse. Les critères de retrait immédiat incluront :Douleurs sévères non soulagées sous morphiniques (12 h),Perte de poids excessive (≥20 % chez le porc, ≥20 % chez le rat),Infections résistantes après 48 h,Prostration, absence de réaction ou escarres.En cas d’infection locale, une réintervention sous anesthésie sera réalisée avec nettoyage chirurgical et rinçage antiseptique. L’analgésie pourra être renforcée. Une infection généralisée nécessitera une antibiothérapie adaptée . Un antiémétique sera administré si besoin.Une phase d’adaptation de 10 jours précédera toute expérimentation. Un suivi minutieux de la cicatrisation assurera un rétablissement optimal, garantissant des conditions expérimentales rigoureuses et éthiques.
Choix des espèces
Rat: Permet la chirurgie métabolique (modèle largement utilisé pour ce genre de recherche, et souris trop petite) et permet l’utilisation de l’imagerie. De nombreux articles ont étudié ces effets sur le rat, nous apportant une source de validation externe indispensable. Miniporc: Régime alimentaire omnivore, anatomie et métabolisme digestif semblables à l'Homme Nous utiliserons des rats mâles adultes âgés de 12 semaines minimum rendus obèses par un régime riche en graisses durant 12 semaines, avec un poids minimal de 200g au départ.
Evaluation d’un ingrédient sur le statut inflammatoire des truies pendant le cycle reproductif
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Tester un ingrédient anti-inflammatoire censé soutenir la production laitière des truies d'élevage : 60 truies vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chacune subit quatre prélèvements sanguins à la jugulaire et quatre prélèvements de fèces, logée seule trente jours en verraterie puis en maternité jusqu'au sevrage des porcelets, un hébergement individuel que le porteur présente comme couramment pratiqué dans les élevages. Aucune truie n'est tuée à l'issue, elles reprennent leurs cycles reproductifs dans l'établissement et pourront réintégrer une procédure expérimentale. Sur le remplacement, le porteur affirme que les régulations métaboliques en jeu ne peuvent ni être modélisées ni étudiées in vitro, et qu'il n'est "pas possible" de remplacer le porc par une autre espèce, celle-ci étant la cible commerciale du projet.
Objectifs
Une production insuffisante ou une absence de lait chez la truie dans les jours suivant la mise bas peut être d'origine immunitaire, infectieuse et/ou comportementale. Ce problème peut s’évaluer de différentes manières, comme par des évaluations visuelles (état de la mamelle, présence d’écoulements vaginaux, absence d’appétit, constipation), par une température rectale au-dessus de 39,5°C, par des biomarqueurs sanguins de l’inflammation et/ou par la présence de toxines bactériennes dans le sang. Selon les auteurs, plusieurs de ces critères sont considérés pour définir la présence de ce problème chez une truie. Il n’existe pas à ce jour de méthode universelle communément admise par la communauté scientifique pour caractériser ce problème. L’objectif de ce projet est d’évaluer un ingrédient ayant des propriétés anti-inflammatoires sur la prévalence de ce problème chez la truie.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont l’élaboration d’une stratégie alimentaire pour la truie permettant notamment de soutenir son immunité et ainsi sa production laitière.
Procédures
Chaque truie subira 4 prélèvements sanguins, chacun durant de 2 à 3 min ainsi que 4 prélèvements de fèces chacun d’environ 2 min. Les truies seront logées individuellement en verraterie (30 jours) et en maternité (d’une semaine avant la mise bas jusqu’au sevrage des porcelets après 21 jours de lactation). Ce type d'hébergement est couramment pratiqué dans les élevages de porcs.
Impact sur les animaux
Les prélèvements sanguins peuvent induire un stress lors de la manipulation et la contention des animaux, ainsi qu’une douleur transitoire au moment de l’introduction de l’aiguille. Les effets indésirables sont principalement une douleur ou une gêne au point d’insertion de l’aiguille ainsi que l’apparition éventuelle d’un hématome et d’une inflammation locale à la suite du prélèvement. Les prélèvements de fèces peuvent également induire un stress.
Devenir
Les truies seront gardées en vie à l’issue de cette procédure expérimentale. Elles continueront leurs cycles reproductifs dans l’établissement utilisateur et pourront éventuellement retourner dans une procédure expérimentale.
Remplacement
Les fonctions de l’ingrédient dans l’organisme étant multiples, ses effets sur la santé et les performances des truies découlent de diverses régulations métaboliques complexes, qui ne peuvent ni être modélisées, ni étudiées in vitro.
Réduction
Sur les 60 truies prévues au début de l’étude (30 par groupe), on estime que 48 d’entre elles seront gestantes (en se basant sur un taux de fécondation de 80%). On aura donc en théorie 24 truies par groupe en fin de lactation (sans considérer de potentiels avortements). La méthode de calcul de la puissance statistique du test prenant en compte une valeur seuil de significativité de 5%, une différence de 25% entre les traitements et un coefficient de variation de 24% donne un nombre minimal de 22 truies par traitement pour les paramètres sanguins et fécaux. Ce test est robuste et est utilisé pour déterminer le nombre d’animaux nécessaire à la mise en évidence d’une différence significative entre deux groupes. L’effectif excédentaire permettra d’assurer les effectifs minimaux jusqu’à la fin du cycle de reproduction, même en cas d’avortements ou d’atteinte de certains points limites. En outre, l’étude sera réalisée sur des animaux homogènes et en bonne santé afin de réduire la variabilité individuelle en début d’essai. Les deux groupes expérimentaux seront comparés par des méthodes statistiques.
Raffinement
L’état de santé des animaux sera vérifié quotidiennement par les techniciens animaliers de l’établissement utilisateur. Des points limites stricts et définis à l’avance seront appliqués tout au long du projet. Les prises de sang s’effectueront en dehors de la salle d’élevage. Le nombre de tentatives de chaque prélèvement sanguin sera limité à 2 par veine jugulaire (gauche et droite) par animal afin de réduire le temps de collecte et de contention. Les prélèvements de fèces seront effectués directement dans la loge où les truies sont hébergées. Du matériel d’enrichissement (jouet cylindrique en bois compressé consommable, chaine, étoiles en plastique…) sera à disposition de toutes les truies afin d’améliorer leur bien-être.
Choix des espèces
L'espèce choisie pour la réalisation du projet est uniquement le porc puisqu’il s’agit de l’espèce cible du projet. La finalité du projet est de mettre en place une solution applicable sur le terrain pour les élevages porcins afin d'améliorer la santé des truies et des porcelets. Les phénomènes physiologiques (digestifs, métaboliques, endocrinologiques) mis en jeu et étudiés dans le cadre du projet sont spécifiques de l'espèce porcine ce qui implique qu'il n'est pas possible de remplacer cette espèce par une autre. Les animaux utilisés seront des cochettes et truies reproductrices sur tout le cycle reproductif (attente de saillie, gestation, lactation). La réponse des truies face à des modifications nutritionnelles dépend de leur statut métabolique et hormonal. Ces deux statuts sont fortement affectés par le stade physiologique de la truie (gestante vs. allaitante, début vs. fin de gestation, etc…).
Mise au point expérimentale d’un poumon artificiel
- Recherche appliquée
- Troubles respiratoires
Opérés six heures sous anesthésie puis tués avant tout réveil, 25 cochons sont utilisés dans les essais aigus d'un poumon artificiel portatif. Dix autres, opérés trois heures pour la pose d'une canule, sont ensuite maintenus vingt-huit jours dans un trolley-hamac qui restreint leurs mouvements afin d'empêcher l'arrachement du dispositif, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Les 35 cochons sont tués pour prélever cœur, poumons, foie et reins. Le porteur écrit qu'aucun effet indésirable ni nuisance ne sont attendus pour les animaux opérés sans réveil, et décrit pour les autres une perte de poids possible, une déshydratation, une infection du site de ponction et une défaillance multiorgane.
Objectifs
L'intérêt d'un poumon artificiel portatif est de permettre à des patients inscrits sur liste de transplantation pulmonaire de pouvoir attendre la transplantation dans les meilleures conditions en leur permettant de marcher, de s'asseoir, de bouger, de faire des exercices donc de préparer au mieux leur transplantation alors que leur organe ne fonctionne plus. La machine comporte une canule innovante insérée dans une grosse veine du corps permettant d'extraire le sang désoxygéné, de le faire passer dans un circuit miniaturisé comportant un moteur et un oxygénateur puis de réinjecter le sang oxygéné au niveau de l'oreillette gauche. Il s'agit d'ajouter un 3e poumon, totalement artificiel, lui permettant d'assumer les fonctions d'oxygénation, de décarboxylation et permettant au cœur droit de fonctionner normalement.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont : A court terme, valider les résultats obtenus sur banc d'essai et sur la simulation du cœur imprimé 3D et obtenir des résultats préliminaires venant compléter le dossier pour le comité de protection de la personne humaine en vue d'une étude clinique chez l'homme (phase 1). A moyen terme, permettre aux patients en attente de transplantation pulmonaire, sous assistance cardio-respiratoire externe, de bénéficier d'une thérapeutique moins invasive avec la canule double flux développée dans ce projet. En effet, cette canule ne nécessite qu'un unique abord vasculaire haut, ce qui diminue le risque de complications vasculaires et offre plus de mobilité aux patients, leur permettant de s'installer en position assise. Ainsi, le déconditionnement des patients sera limité, et leur forme physique et psychologique sera meilleure que sous assistance cardio-respiratoire classique. Cela devrait mener à de meilleurs résultats post-transplantation. À long terme, la canule développée sera associée aux autres dispositifs du poumon artificiel portatif de ce programme : un moteur miniaturisé et un oxygénateur durable. La portabilité du dispositif permettra aux patients de se mobiliser (marche, soins de kinésithérapie notamment), et sa durabilité permettra aux équipes soignantes d'avoir plus de temps pour trouver un greffon.
Procédures
Les animaux des procédures aigues (25 animaux maximum et 21 minimum) seront soumis à une seule intervention sous anesthésie générale balancée sans réveil (6 heures). Les animaux de la procédure chronique (10 animaux maximum et 6 minimum) auront, sous anesthésie générale balancée, une interventionde mise en place de la canule double flux (3h). Ces animaux auront, après leur réveil, une restriction de mouvement car ils seront installés dans un trolley-hamac afin d'empécher tout arrachement du dispositif (durée 28jours).
Impact sur les animaux
Pour les procédures aigues : s'agissant de procédures expérimentales réalisées sous anesthésie générale balancée sans réveil, aucun effet indésirable ni nuisances ne sont attendus pour l'animal qui sera euthanasié en fin de procédure ou en cas d'échec de l'anesthésie. Pour la procédure chronique, les effets indésirables prévus sont:(1) douleur légère provoquée par la procédure d'insertion de la canule (perforation de la peau); (2) altération possible de l'état général : perte de poids, déshydratation, infection du site de ponction, défaillance multiorgane; (3) stress induit par la restriction de mouvement et les manipulations quotidiennes. Ces nuisances seront réduites au maximum grâce à la réalisation des procédures sous anesthésie générale balancée (hypnose et analgésie) et l'utilisation de mesures de raffinement appropriées.
Devenir
Pour l'ensemble des procédures nous devons récupérer plusieurs organes (coeur, poumon, foie, reins) des animaux pour évaluer l'impact de la mise en place de la canule et les effets du dispositif de perfusion.
Remplacement
Des tests sur banc d'essai et coeur imprimés 3D ont permis d'éviter le recours à l'utilisation d'animaux pendant la phase de prototypage de la canule. Le recours à des animaux vivant, de taille compatible avec l'implantation et le retrait de la canule, est indispensable afin de s'assurer de la faisabilité de cette procédure sans avoir d'impact négatif sur la fonction cardiaque. De plus les essais de performance à cours et moyens terme ne sont réalisable que sur des animaux vivants.
Réduction
Afin d'optimiser la méthodologie, l'équipe de recherche adoptent des méthodes statistiques avancées qui permettent d'obtenir des résultats robustes tout en réduisant considérablement la taille des échantillons nécessaires. L'utilisation de plans factoriels représente une approche particulièrement efficace pour maximiser la quantité d'informations recueillies à partir de chaque animal utilisé dans l'expérimentation. Le partage des données entre laboratoires constitue une stratégie essentielle pour éviter la duplication inutile d'expériences coûteuses en temps et en ressources. Nos protocoles intègrent une surveillance accrue des animaux avec des réévaluations fréquentes qui permettent d'interrompre une expérience dès que les résultats deviennent statistiquement concluants. Cette approche adaptative évite de prolonger inutilement les études lorsque les objectifs scientifiques ont été atteints plus rapidement que prévu.
Raffinement
Anesthésie et analgésie adaptées : Protocole anesthésique optimisé pour éviter toute souffrance durant l'assistance cardio-respiratoire externe. Analgésie post-opératoire efficace en cas de réveil des animaux pour d’autres évaluations. Amélioration des techniques chirurgicales : Utilisation de techniques mini-invasives pour la mise en place des canules d'assisatnce cardio-respiratoire externe afin de limiter les traumatismes. Surveillance continue pour ajuster rapidement les paramètres et éviter les complications. Enrichissement et soins post-opératoires : Amélioration des conditions d’hébergement pour limiter le stress des animaux (réduction de l’isolement, environnement adapté). Équipe dédiée pour surveiller l’état de santé et ajuster les soins en fonction des besoins individuels. Critères d’arrêt et d’euthanasie : Définition de critères précis pour éviter toute souffrance inutile (signes de détresse, défaillance multi-organique irréversible). Euthanasie réalisée dans le respect des protocoles éthiques pour éviter toute douleur.
Choix des espèces
Le porc présente une anatomie et une physiologie du système cardio-respiratoire similaire: débits cardiaques et résistances vasculaires proches de ceux de l’humain, réponse physiologique comparable aux situations d’hypoxie et de choc cardiogénique, taille et masse corporelle adaptées, réponse inflammatoire proche. L'anatomie cardiovasculaire est adaptée à la mise en place de l'assistance cardio-respiratoire externe permettant de tester les techniques de canulation sans nécessiter d’adaptations majeures. La structure pulmonaire est comparable, les échanges gazeux et les réponses à l’oxygénation mécanique sont similaires à ceux observés chez l’homme. Les porcs de 40-100 kg ont des dimensions proches de celles des patients adultes. Cela permet l’utilisation de cannules de l'assistance cardio-respiratoire externe standardisées pour l’humain, ce qui facilite la transposabilité des résultats. Pour une question de stabulation, nous utiliserons des animaux de 60kg.
Production de réactifs et de tissus issus d’animaux de ferme, dans le cadre de la production et du contrôle qualité des vaccins commercialisés ou en développement.
- Production de routine
- Tests réglementaires
- Contrôles de qualité
Moutons : 60
Poules : 1500
Dindes : 50
Autres oiseaux : 30
Saignés pour produire les géloses et les réactifs qu'un laboratoire pharmaceutique utilise pour fabriquer et contrôler ses vaccins, 60 moutons, 4 chevaux, 50 dindes, 30 oies et 1 500 poules vont être utilisés dans des procédures classées sans réveil ou légères. Un mouton donne une poche de 500 mL, un cheval une à deux poches de 200 mL cinq à six fois par an, une oie ou une dinde 40 mL toutes les quatre semaines. Chaque poule, elle, est ponctionnée au cœur sous anesthésie générale et tuée sans reprendre conscience. Le porteur indique que la demande en sang de cheval est tombée de 400 poches par an à une vingtaine grâce à un procédé de substitution, affirme que le choix des espèces est "historique", et annonce que les 144 animaux non tués seront proposés à l'adoption après évaluation vétérinaire.
Objectifs
La production de vaccins bactériens nécessite la culture de bactéries sur des géloses au sang. L’emploi de ce sang est décrit dans les dossiers d’AMM. Le contrôle de vaccins nécessite l’emploi de réactifs obtenus à partir de sang d’animaux. Les réactifs obtenus sont : - des globules rouges (servant pour des tests d’hémagglutination) - du sang total sur anticoagulant pour le coulage de géloses au sang. La direction de Sanofi Pasteur a décidé de la nécessité de poursuivre les investigations scientifiques et les essais de développement. Ces études de recherche et développement de vaccins nécessitent également l’obtention de sang ou de ses dérivés.
Bénéfices attendus
Les bénéfices escomptés résident dans la mise sur le marché de vaccins destinés à prévenir un large éventail de pathologies chez l’homme.
Procédures
Les animaux sont soumis à des prélèvements sanguins. Un mouton peut produire une poche de sang de 500 mL, le prélèvement dure 5 minutes environ. Il peut être prélevé au moins 4 semaines après ce prélèvement. Un cheval peut produire jusqu’à 10 poches de 200 mL selon les besoins, mais dans les faits, il n’est prélevé que pour une à 2 poches de 200 mL, 5 à 6 fois dans l’année. Le prélèvement dure 3 minutes environ. Une oie ou une dinde peut donner environ 40 mL de sang toutes les 4 semaines. Le prélèvement dure 1 mn. Enfin, une poule donne 40 mL de sang, sous anesthésie générale, par voie intracardiaque et est ensuite euthanasiée.
Impact sur les animaux
Pas ou peu d’effets indésirables sont attendus. Les gestes techniques sont simples et maitrisés par un personnel qualifié et expérimenté. Pour l’animal, la nuisance équivaut à la pénétration d’une aiguille. La contention adaptée des animaux réduit considérablement le temps et le stress de la manipulation. Elle permet un geste précis et réduit considérablement les risques d’échec des ponctions veineuses.
Devenir
A l’issu d’un test, les animaux seront proposés à l’adoption. Une évaluation vétérinaire est toujours associée à cette décision. Ce n’est toutefois pas le cas des poules qui sont euthanasiées suite à la ponction cardiaque sous anesthésie générale
Remplacement
Lorsque la science le permet, la société utilise des réactifs « animal-free ». La société travaille activement sur des réactifs alternatifs sans produit d’origine animale. C’est le cas par exemple de la production d’Haemophilus qui jusque-là nécessitait l’emploi de sang défibriné de cheval lors de la confection des géloses au sang. La société a mis au point un nouveau procédé qui permet de substituer ce sang. La demande en sang de cheval a considérablement diminué (passant de 400 poches/an à une vingtaine aujourd’hui) couvrant uniquement des besoins spécifiques en développement. Pour autant, il existe encore des procédés ou des contrôles qui nécessitent le recours au sang animal.
Réduction
Le nombre d’animaux donneurs est calculé en fonction des besoins estimés. Les besoins des utilisateurs sont variables et dépendants de la production des vaccins, que ce soit pour la fourniture de gélose ou pour la fourniture de réactif pour les tests de contrôle qualité ou de R&D et amélioration continue. De ce fait, un effectif minimal est nécessaire pour assurer les besoins.
Raffinement
Les protocoles de prélèvement de sang sur animaux vigiles sont classés en léger. Le stress durant l’hébergement est limité par l’hébergement en groupe des animaux et l’enrichissement de leur environnement. Les protocoles de prélèvements terminaux sont classés « sans réveil ». La souffrance est réduite par le recours à l’anesthésie. Les animaux sont systématiquement prélevés dans des installations séparées des zones d’hébergement.
Choix des espèces
Le choix des espèces est historique. Le choix de l’animal est lié à l’acquisition de données par le passé. Par exemple : Certaines bactéries se développent mieux dans du sang de mouton que dans du sang de cheval, d’où le choix de l’espèce ovine. Certains tests de contrôle qualité (par hémagglutination) ne fonctionnent qu’avec des globules rouges d’oie, de dinde ou de poules adultes. Les volailles représentent des espèces de choix concernant les tests d’hemagglutination. Le choix de l’espèce des volailles dépend du type de tests réalisés. Les gros animaux ont été retenus en priorité pour les volumes importants de prélèvements qu’ils permettent. (Chevaux, moutons). Les procédés de production et de contrôle sont déposés dans les dossiers d’enregistrement. Les animaux sont adultes. Ils sont nécessaires afin de recueillir leurs globules rouges, utilisés dans un test d’hémagglutination très spécifique.
Performances et sécurité de nouveaux agents d’embolisation artérielle
- Recherche appliquée
- Cancers
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles urogénitaux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Plusieurs embolisations de chaque côté, sur les deux reins, en gardant une fonction rénale de 50 % : 34 jeunes porcs charcutiers de 3 à 5 mois vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie sans réveil ou impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour l'analyse microscopique de leurs organes. Sous anesthésie générale, chaque porc subit une prise de sang et l'occlusion, guidée par imagerie, de branches de l'artère rénale. Un groupe est tué sans reprendre conscience. L'autre est réveillé et suivi d'une semaine à trois mois, avec des douleurs et une perte d'appétit possibles dues à l'ischémie des reins, un hématome ou une boiterie, avant une seconde anesthésie, sans réveil, pour une angiographie et une dernière prise de sang. Le porteur choisit le porc pour sa taille et ses vaisseaux proches de ceux des humains, et indique que la performance et "l'innocuité" de ces dispositifs implantables "doivent être évalués chez l'animal", avec des résultats versés aux dossiers de demande d'autorisation de mise sur le marché.
Objectifs
L’objectif de ce projet est d’évaluer l’efficacité et la sécurité de nouveaux agents d’embolisation utilisés en radiologie interventionnelle (RI), avant leur application chez les patients. La RI est une spécialité médicale qui associe une technique d’imagerie (rayons X, ultrasons, résonnance magnétique) à un geste mini- invasif pour diagnostiquer et/ou traiter un large éventail de maladies, dont les cancers. L’embolisation est une procédure de radiologie qui consiste à injecter à l’intérieur d’un vaisseau un produit pour l’occlure. Le but visé est, soit d’arrêter un saignement (traumatisme, hémorragie du post-partum, hémoptysie…), soit de dévasculariser un tissu pathologique irrigué par ce vaisseau en le privant d’apport sanguin (fibrome utérin, adénome de la prostate, tumeur hépatique, malformation vasculaire…). De nouveaux matériaux sont actuellement à l’étude pour améliorer les traitements par embolisation. On peut notamment citer les matériaux dégradables, la fonctionnalisation des matériaux ou l’introduction d’adjuvants pour rendre les dispositifs visibles en imagerie ou encore chargeables avec des principes actifs. Tous ces agents d’embolisation sont des dispositifs médicaux implantables pour lesquels la performance et l’innocuité doivent être évalués chez l’animal avant de les utiliser en clinique. Les résultats obtenus seront versés aux dossiers réglementaires pour les demandes d’autorisation de mise sur le marché.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont d’ordre technologique et médical. Il s’agit de tester de futurs produits de santé destinés à une utilisation chez l’homme. La radiologie interventionnelle a révolutionné la pratique de la médecine moderne grâce à l'introduction, au développement et à la validation de thérapies peu invasives, dont beaucoup ont non seulement remplacé des procédures invasives, mais ont également offert de nouvelles solutions diagnostiques et thérapeutiques là où il n'en existait pas auparavant. La radiologie interventionnelle s’inscrit de plus en plus dans les perspectives curatives de maladies cancéreuses, que ce soit par l’efficacité propre de ses méthodes ou dans le cadre de traitements combinés avec d’autres techniques. Ce projet bénéficiera donc directement aux patients, les nouveaux agents d’embolisation testés pourront être appliqués en clinique dès leur sécurité d’utilisation établie selon les bonnes pratiques de laboratoire.
Procédures
Chaque animal sera soumis à une anesthésie générale pendant laquelle une prise de sang et une intervention chirurgicale mini-invasive guidée par l’imagerie (embolisations 30-40 minutes) sera réalisée. Un groupe d'animaux sera mis à mort à l'issue de cette procédure sans réveil de l'anesthésie, un autre groupe sera réveillé et observé quotidiennement, de 1 semaine à 3 mois selon les lots, avant une deuxieme anesthésie générale sans réveil pour un contrôle angiographique et un prélèvement sanguin.
Impact sur les animaux
Les nuisances pour les animaux sans réveil sont liées à l’induction de l’anesthésie : stress à la contention, injection intramusculaire. Pour les animaux suivis en post opératoire, le réveil de l’anesthésie peut s’accompagner de nausées, désorientation, hypothermie, irritation trachéale. L’intervention chirurgicale par voie endovasculaire est mini invasive, l’embolisation de branches de l’artère rénale induit une ischémie qui peut amener des douleurs et occasionner une perte d’appétit passagère. Les effets indésirables consécutifs à l’accès vasculaire sont un hématome et éventuellement une boiterie.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort pour prélever des organes à but d'analyses microscopiques.
Remplacement
Plusieurs mesures alternatives ont été mises en œuvre en amont des tests in vivo: Lors de l’étape de design du dispositif, les fabricants cherchent les données de biocompatibilité disponibles pour les matériaux utilisés. Ceux dont les effets et les doses toxiques sont connus sont éliminés de la composition de l’implant, afin de réduire le risque d’effets pathologiques locaux. Des tests in vitro de performances ou de cytotoxicité permettent également d’exclure certaines compositions qui ne répondent pas aux spécifications du dispositif, et de diminuer le nombre de prototypes à tester in vivo. Après ces tests préalables sur modèles non-vivants, nous arrivons à un stade de développement des dispositifs où un certain nombre de conditions du vivant ne peuvent être modélisées dans des systèmes in vitro : contact avec le sang, déformation des vaisseaux, réaction tissulaire et dégradation des produits, ré-ouverture des vaisseaux ; cicatrisation, persistance de la fonction rénale… Le recours à l’animal vivant devient alors indispensable, les modèles in vitro sont insuffisants du point de vue réglementaire pour envisager des essais cliniques chez l’Homme: des essais sur animaux vivants sont exigés par les agences sanitaires pour apporter des données supplémentaires fiables sur le comportement des dispositifs implantables dans les tissus vivants.
Réduction
Tous les moyens ont été mis en œuvre pour réduire le nombre d’animaux, à savoir premiers essais initiés sur modèles alternatifs, progression par étapes avec amélioration et raffinement des dispositifs, détermination des effectifs sur la base des attentes réglementaires, progression par étapes avec amélioration et raffinement des dispositifs. Le nombre total d’animaux est aussi optimisé en traitant les deux reins et en réalisant plusieurs embolisations par coté (tout en maintenant une fonction rénale de 50%).
Raffinement
Toutes les interventions (prise de sang, angiographie, embolisations) se font sous anesthésie générale avec traitement de la douleur. Les animaux sont hébergés en groupe social dans un environnement contrôlé en température et hygrométrie. Ils reçoivent une alimentation adaptée à leurs besoins, de l’eau à volonté, des jouets et dispositifs favorisant leurs comportements naturels comme le fouissage et mâchouillement. Un temps d'habituation avec douche tiède, promenade et distribution de récompenses permet leur familiarisation et la réalisation des examens cliniques sans contrainte (prise de température, palpation, auscultation...). Une équipe compétente de zootechniciens, vétérinaire et médecins assure au quotidien l’entretien, la surveillance et les soins. Une vidéosurveillance 24h/24 permet d'observer les comportements en animalerie et d'intervention rapidement en cas d’anomalie. Une grille d’évaluation de la douleur est établie avec la conduite à tenir en cas de complications. Des points limites sont définis pour arrêter la procédure en cas de souffrance. La Structure en charge du bien-être animal accompagne le suivi des animaux. Avec le vétérinaire désigné, elle conseille les responsables dans l’amélioration de leurs pratiques en faveur du bien-être des animaux et de l’application des 3R.
Choix des espèces
Parmi les différentes espèces animales, le porc est l’espèce de choix pour les études impliquant de la chirurgie en raison de sa grande taille et de ses ressemblances anatomiques avec l'homme. Les similitudes vasculaires (arborescence générale, calibres des vaisseaux, flux sanguins) permettent de reproduire fidèlement chez le porc les scénarios d’administration vasculaire des agents d’embolisation en radiologie interventionnelle, avec des imageurs et matériels identiques à ceux utilisés pour les patients. De jeunes porcs charcutiers, âgés de 3 à 5 mois, seront utilisés. A cet âge les animaux ont atteint une taille suffisante pour réaliser les procédures de cathétérisme et embolisation avec le même matériel que chez l’homme.
Conséquences de l’enrichissement du milieu de vie sur le bien-être de chèvres laitières – Tests comportementaux. MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
Confrontées à des éléments nouveaux pour mesurer leur peur de la nouveauté, 67 chèvres laitières passent six tests comportementaux d'une dizaine de minutes évaluant réactivité émotionnelle, sociabilité et flexibilité cognitive, dans des procédures relevant d'un niveau de souffrance léger. Le porteur reconnaît que ces tests peuvent provoquer des tentatives de fuite, des comportements de défense répétés ou au contraire une prostration, tout en affirmant qu'ils sont conçus pour n'induire que des réponses légères. L'objet réel est la validation de capteurs et d'algorithmes censés mesurer automatiquement le bien-être des animaux non-humains en élevage, usage pour lequel il juge la chèvre "irremplaçable". Les 67 chèvres retournent à l'élevage à l'issue, aucune n'étant mise à mort dans le cadre du projet.
Objectifs
La transition agroécologique vise à rendre les pratiques agricoles plus durables et respectueuses de l'environnement en intégrant les principes de l'agroécologie: la conservation et l'utilisation de la biodiversité, le recyclage pour une meilleure efficacité, l’adoption de leviers pour atténuer ou s'adapter aux changements climatiques. Dans le cas des systèmes d’élevage, cette transition aura des répercussions sur le bien-être des animaux. Ceux-ci seront, en effet, exposés à des conditions environnementales plus variables et moins contrôlées, ce qui pourrait accroître leur bien-être en leur permettant d’exprimer plus librement leur comportement naturel. Cependant, l’exposition possible aux aléas climatiques ou alimentaires pourrait au contraire dégrader d’autres aspects de leur bien-être. Il est donc important d’identifier les indicateurs de bien-être et d’être capable de les évaluer objectivement. Ce projet propose d’associer les progrès technologiques de l’élevage de précision aux méthodes de l'intelligence artificielle pour relever ce défi. Le comportement est un élément clé pour l’évaluation du bien-être. Notre équipe a déjà développé un modèle qui permet de caractériser automatiquement et de façon dynamique de nombreux comportements en utilisant des capteurs et des outils numériques. Une approche complète intégrant également observations et des tests comportementaux est maintenant nécessaire pour valider l’utilisation de ces outils numériques pour l’évaluation du bien-être, et plus particulièrement son amélioration. Notre objectif est de mettre en place un dispositif expérimental permettant de suivre les comportements de chèvres laitières dans un milieu enrichi, par l’enrichissement physique du milieu de vie (projet initial) ou l’accès libre à une aire extérieure (nécessitant une modification du projet initial avec l’ajout de 28 animaux) et de caractériser ainsi, d’un point de vue numérique, la signature comportementale associée à un meilleur bien-être grâce aux données issues des capteurs et de leur analyse par intelligence artificielle. Des observations et tests comportementaux seront conduits en parallèle afin de valider cette caractérisation numérique. Ainsi, ce projet interdisciplinaire intégrant Ethologie, Modélisation et Intelligence artificielle permettra de faire la preuve de concept de l’existence de profils comportementaux associés à l’amélioration de l’état de bien-être et détectables à l’aide des outils de l’élevage de précision.
Bénéfices attendus
Cette étude est une étape importante de notre projet plus large portant sur l’identification et la détection d’indicateurs de bien-être grâce aux nouveaux outils numériques, dans le but de mieux surveiller et donc d’améliorer in fine le bien-être des animaux d’élevage dans le contexte de la transition agroécologique. En outre, l’intérêt scientifique est important car notre étude permettra d’aborder le bien-être des animaux avec une vision intégrative allant du suivi dynamique du comportement dans le milieu de vie habituel, y compris dans sa dimension sociale, jusqu’à la réponse des animaux lors de défis cognitifs (tests comportementaux). Elle contribue ainsi à la compréhension du bien-être animal jusqu’à la prise en compte des états mentaux des animaux d’élevage, en accord avec les évolutions conceptuelles les plus récentes dans le domaine des sciences du bien-être animal. Enfin, la méthodologie développée ici sera applicable à notre espèce d’intérêt, la chèvre, mais pourra également s’appliquer à d’autres modèles animaux. Elle ouvrira ainsi la voie à de futures études.
Procédures
L’ensemble des animaux de l’étude sera soumis à une série de six tests comportementaux (environ 10 min / test) pour lesquels nous réalisons cette demande. Chaque test sera réalisé une seule fois par animal. Il s’agit de tests permettant l’évaluation de la réactivité émotionnelle, de la sociabilité et de la flexibilité cognitive des animaux (sur la base de récompenses alimentaires appétantes). La "réactivité émotionnelle" fait référence à la manière dont les animaux réagissent à différents stimuli ou situations (par exemple, s’ils expriment de la peur face à une situation nouvelle). La "sociabilité" concerne la capacité des animaux à interagir et à se comporter avec leurs congénères de manière positive et adaptée (par exemple, sans agressivité excessive). Enfin, la "flexibilité cognitive" se refère à la capacité des animaux à s'adapter mentalement à des situations changeantes ou nouvelles. Cela peut inclure leur capacité à apprendre de nouvelles tâches ou à résoudre des problèmes. En cas de bien-être accru, une diminution de la réactivité émotionnelle, ainsi qu’une augmentation de la sociabilité et de la flexibilité cognitive sont attendues.
Impact sur les animaux
Malgré les précautions que nous prenons (ex. utilisation de récompense alimentaire, aire de test proche du lieu de vie), nos tests peuvent constituer une source de stress pour certains animaux. Il est en effet nécessaire de les confronter à des éléments nouveaux pour évaluer leur néophobie. En termes de manifestation comportementale, cela pourrait se traduire par des tentatives de fuite (ex. tenter de sauter par-dessus les barrières), des comportements de défense répétés, une absence d’habituation (i.e. pas de diminution des comportements de stress au fil des expositions) ou au contraire un animal prostré, immobile et en retrait, non réactif à son environnement. Les tests étant ponctuels et de très courte durée (maximum 10 min par test), nous ne nous attendons pas à des effets à long-terme comme un état de stress chronique.
Devenir
Les tests de comportement n’impliquent aucune mesure invasive sur les animaux. Les animaux retournent dans l’élevage à la fin.
Remplacement
Le projet vise à caractériser les profils de comportements des chèvres dans un milieu enrichi et à étudier l’impact de cet enrichissement sur leurs réponses aux différents tests. L’utilisation des chèvres est irremplaçable dans ce contexte.
Réduction
Le choix de nos effectifs (N=2x14 pour chaque situation expérimentale testée) constitue un bon compromis entre la puissance statistique nécessaire à nos futures analyses et la faisabilité expérimentale. Des comparaisons statistiques avec des tests adaptés aux paramètres mesurés seront en effet possibles avec une répartition de 14 animaux par lot expérimental, en tenant compte de la variabilité inter-individuelle attendue et y compris en cas de données manquantes chez quelques animaux. Des groupes sociaux de 14 individus sont, par ailleurs, en adéquation avec la pratique d’élevage habituelle pour les animaux que nous étudions. Enfin, le suivi de 28 animaux simultanément grâce à une approche combinant observations, tests et capteurs constitue un effectif important pour une telle étude. Les quatre animaux supplémentaires permettant les tests préliminaires, ainsi que les sept animaux permettant de réaliser les tests de sociabilité (pour jouer le rôle du « congénère inconnu ») contribueront à l’efficacité et au bon déroulement de nos protocoles.
Raffinement
L’étude porte sur l’amélioration des conditions de vie et de l’état de bien-être des chèvres en condition d’élevage. Le principe expérimental repose donc sur une amélioration du milieu des animaux sans intervenir sur les autres aspects de leur vie habituelle (i.e. conditions standards). Les conditions standards sont cependant déjà favorables puisqu’elles impliquent notamment une vie en groupe social stable, une alimentation équilibrée sans restriction particulière et une litière adaptée et appréciée par les animaux d’après l’état des connaissances actuelles. Seuls nos tests comportementaux pourraient être perçus comme stressants par certains animaux, surtout pour les premiers tests qui visent à évaluer leur niveau de peur de la nouveauté face à différentes catégories d’éléments nouveaux, physiques, sociaux et humains. Cependant, ces tests sont conçus pour ne pas induire des états de stress trop intenses mais uniquement des réponses légères. Nous réduisons ce potentiel stressant à son strict minimum grâce à plusieurs mesures comme le fait de tester les animaux dans une aire de test proche de leur lieu de vie, d’éviter les situations d’isolement social grâce à la présence constante de congénères, d’utiliser des renforcements alimentaires et de porter une attention particulière aux techniques de manipulation des animaux, grâce à la mise en place de couloirs par exemple. Enfin, des points limites ont été mis en place et seront appliqués.
Choix des espèces
Ce projet s’intègre dans le programme de recherche de l’unité de recherche qui consiste à associer les progrès technologiques (capteurs, intelligence artificielle, ...) pour identifier et évaluer les indicateurs de bien-être des animaux d’élevage (caprins, porcins, ovins). Nous utiliserons l’animal modèle de l’unité : la chèvre laitière. Dans cette étude nous n’utiliserons que des femelles adultes en lactation. Notre projet possède en effet une forte composante appliquée et cherche à répondre à des enjeux sociétaux majeurs liés aux pratiques d’élevage actuelles et futures. Nous nous sommes donc placées dans une situation fidèle à la pratique étudiée, à savoir l’élevage de chèvres laitières maintenues en groupes de femelles adultes. Cependant, la méthodologie que nous développons grâce à cette étude (e.g. utilisation de capteurs) sera transférable à d’autres catégories d’animaux de la même espèce et à d’autres espèces.
Bio impression d’un ensemble dermo-epidermique in situ pour le traitement de brûlures profondes et étendues
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
Valider un robot de bio-impression cutanée et comparer les versions de son logiciel de pilotage en conditions de bloc opératoire : 13 cochons vont être utilisés pour cela, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal reçoit huit plaies de brûlure sous anesthésie au cours d'une chirurgie d'environ deux heures, puis quatre heures de pose des traitements, huit changements de pansement de quarante-cinq minutes et huit biopsies, le tout en hébergement individuel. Les brûlures provoquent rougeur, chaleur, gonflement et douleur, surtout les premiers jours, et le porteur prévoit de prolonger l'analgésie au-delà de trois jours si la douleur persiste. Il explique préférer "2 porcs avec 8 plaies plutôt que 4 porcs avec 4 plaies", au nom de la réduction du nombre d'animaux.
Objectifs
Le projet a pour objectifs principaux de valider l’efficacité, la sécurité et la faisabilité clinique de la technologie développée (imagerie, impression de tissus robotisée) pour la reconstruction de la peau. Ces expérimentations sont une étape essentielle avant tout transfert vers l’application humaine et permettent de répondre à plusieurs interrogations scientifiques et cliniques. - Évaluer la capacité de cicatrisation et de régénération de la peau grâce aux solutions développées : Mesurer la qualité des tissus régénérés après impression de tissu sur la peau, notamment l’intégrité structurale des différentes couches de la peau, l'organisation des vaisseaux sanguins, et la compatibilité avec les tissus environnants. Comparer la régénération obtenue en présence ou en absence de lipoaspirat (graisse prélevé chez le même patient), afin d’optimiser les formulations. - Tester la faisabilité et la robustesse des techniques en conditions proches du réel : Évaluer la capacité du robot collaboratif à fonctionner de manière sécurisée et précise en environnement chirurgical. Tester différentes versions du logiciel de pilotage du robot pour sélectionner l’interface la plus adaptée à une utilisation au bloc opératoire. - Valider la sécurité des procédés : Vérifier l’absence de complications (infections, rejets, inflammations chroniques) suite à l’application des tissus imprimés. S’assurer que la impression des tissus sur la peau et la consolidation des tissus ne génèrent pas de risques pour le patient (toxicité, réactions indésirables). - Optimiser le protocole opératoire : Adapter la logistique d’utilisation du robot et des dispositifs d’impression aux contraintes réelles d’un bloc opératoire. Définir les meilleures pratiques pour l’application clinique (temps opératoire, étapes de préparation, gestes techniques).
Bénéfices attendus
Le projet vise à répondre à des besoins cliniques urgents et non satisfaits, notamment dans le domaine de la prise en charge des plaies complexes (aiguës comme les brûlures et chroniques) chez les patients. Plus précisément, les avancées attendues sont : - Proposer un substitut cutané personnalisé, venant du patient lui même, et disponible rapidement, permettant de traiter des plaies profondes et étendues, directement au bloc opératoire, sans attendre des délais de production en laboratoire. - Réduire les délais de cicatrisation et ainsi minimiser les risques d’infections, de complications et de séquelles fonctionnelles et esthétiques. - Sécuriser l’utilisation de robots collaboratifs en milieu opératoire, en assurant la compatibilité avec les contraintes cliniques et réglementaires (stérilité, précision, sécurité patient et soignants). Le projet a également pour ambition de faire avancer la recherche fondamentale et appliquée dans plusieurs domaines-clés de la médecine régénérative et des technologies biomédicales : - Améliorer la compréhension des mécanismes de cicatrisation des plaies profondes et des interactions entre les tissus imprimés et les environnements biologique spécifiques de la plaie. - Évaluer l’impact de l'environement cellulaire sur la qualité des tissus régénérés (organisation des vaisseaux sanguins, intégration tissulaire, formation de couche spécifique de la peau). - Faire progresser la robotique médicale appliquée à la bioimpression, en intégrant des algorithmes de pilotage intelligents et des interfaces homme-machine adaptées aux chirurgiens.
Procédures
Les animaux seront anesthésiés (fixe) pour la réalisation de la procédure chirurgicale (création de 8 plaies de brulure), la mise en place des traitements et les changements de pansement. Les injections d'anesthésiques se feront dans le muscle et seront très bref, quelques secondes. Les animaux seront ensuite maintenus anesthésiés grâce à une anesthésie gazeuse. Ils resteront anesthésiés (gazeuse) le temps de la réalisation des différents actes, soit 2h environ pour la réalisation de la chirurgie, 4h pour la mise en place des traitements et 45min pour les changements de pansement . Il y aura un total de 8 changements de pansement pour toute la durée de l'étude. Pendant les changements de pansement et sous anesthésie une prise de sang sera réalisée ainsi que 2 biopsies sur 4 des 8 plaies. Cela représsente 8 biopsies pour les plaies prélevées sur toute la durée de l'étude.
Impact sur les animaux
Les contentions et injections pour les anesthésies provoqueront un stress et une douleur transitoire chez les animaux. Ces nuisances ne dureront pas plus de quelques minutes pour les animaux. Les mises à jeun avant les anesthésies provoqueront également un stress chez les animaux. Les plaies de brulure déclencheront une réaction inflammatoire pour amorcer la cicatrisation. Cette réaction provoquera rougeur, chaleur, gonflement et douleur. Les plaies seront douloureuses, surtout les premiers jours, cette douleur devrait s’estomper au fur et à mesure de la cicatrisation. L’hébergement individuel provoquera également un stress chez les animaux.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin d'étude afin de preléver les sites et réaliser des analyses histologiques.
Remplacement
La cicatrisation, et plus particulièrement l’épithélialisation (fermeture) des plaies se déroulent selon un enchaînement de séquences ordonnées au cours desquels les cellules de la couche superficeille de la peau migrent, prolifèrent et se différencient. Les différentes phases, et leur enchainement, nécessitent l'intervention de multiples types cellulaires et médiateurs : ce processus complexe ne peut être reproduit à l'aide de techniques alternatives.
Réduction
Des tests in vitro ont été réalisés pour valider les adaptations du robot et les modifications de protocole. De plus, chaque animal sera utilisé pour tester un maximum de conditions expérimentales (sans impacter la fiabilité des résultats) de façon à utiliser le moins d'animaux possible : ainsi on préfèrera 2 porcs avec 8 plaies plutôt que 4 porcs avec 4 plaies.
Raffinement
Les animaux feront l'objet d'un conditionnement positif, basé sur des interactions amicales avec les personnels en charge des soins, ceci afin de permettre des manipulations sans stress et avec un minimum de contraintes. Des changements de pansement seront réalisés régulièrement, minimum 1x/semaine. Lors des changements de pansement les plaies seront observées et nettoyées. Un examen clinique avec pesée sera réalisé lors de chaque changement de pansement. Des mesures compensatrices sont mises en place lors de l’hébergement individuel des animaux. Les boxes sont ajourés, permettant au cochon de se voir, se toucher et se sentir. En outre, ils seront promonés tous les jours (fréquence qui pourra être augmenté si nécessaire) par un soigneur qu’il leur distibuera des récompenses. Si les animaux montrent de la douleur au-delà de 3 jours (fin du procotole d’analgésie), les traitements seront prolongés autant que nécessaire. Des points d'alerte sont bien connus de notre laboratoire, afin d'anticiper la souffrance et la traiter. Des points limites, définis par des critère cliniques et physiologiques, permettent d'identifier une souffrance importante qui n'est pas atténuable et mettre fin de façon anticipée à la procédure
Choix des espèces
Le Porc est utilisé dans les études de cicatrisation du fait de la similarité de sa peau avec la peau humaine. De plus, le choix d'animaux de taille adaptée permet la réalisation de plusieurs plaies sur un seul animal, ce qui permet d'obtenir des résultats statistiquement exploitables sur un plus faible nombre d'animaux. L'utilisation de porcs d'environ 35 à 50kg permet de réaliser 8 plaies par animal et d’obtenir de résultats statistiquement exploitables pour un grand nombre de modalités, avec un nombre réduit d'animaux. Il s'agit d'animaux jeunes (3-6 mois), dont la peau se rapproche le plus possible de la peau humaine. Ce stade de développement est le meilleur rapport entre maniabilité des animaux / longueur du dos adaptée au nombre de plaies / similarité avec la peau humaine
Production de plasma hyper immuns
- Production de routine
- Tests réglementaires
Des injections de venin de serpent à doses croissantes, puis des prélèvements de sang répétés : quatre chevaux vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Le porteur décrit des granulomes et des abcès aux points d'injection, parfois des plaies avec écoulement, et une inflammation qui peut gêner de façon prolongée la mobilité de l'encolure. Le plasma récolté sert à fabriquer un antivenin commercialisé contre les morsures de serpents d'Afrique subsaharienne, une production dont le porteur affirme qu'aucune méthode sans animaux ne peut la remplacer. Le résumé ne précise ni la fréquence des prélèvements, dits "réguliers", ni le nombre de cycles d'immunisation par cheval, et indique qu'à la réforme les animaux sont proposés à l'adoption.
Objectifs
Chaque année dans le monde, de nombreuses personnes décèdent où souffrent de lésions irréversibles suite à une morsure de serpent venimeux. Dans le cadre de la production de spécialités antivenimeuses, ciblant les envenimation de serpents africains, l’obtention d’anticorps spécifiques est indispensable. Afin de produire ces anticorps, des chevaux sont immunisés de manière répétée dans le but d’obtenir une quantité élevée d’anticorps dans leur sang. L’immunisation est réalisée par des injections d’antigènes constitués de venins et d’adjuvants. A l’issue de la phase d’immunisation, des prélèvements sanguins sont réalisés sur les chevaux.
Bénéfices attendus
Le bénéfice escompté est de s’assurer de la fourniture de FavAfrique qui est une spécialité antivenimeuse répondant à la majorité des cas d’envenimation en Afrique sub-saharienne . Il n’existe aucune spécialité antivenimeuse ne faisant pas appel à l’animal pour la production d’immunoglobulines, les anticorps polyclonaux sont très efficaces pour la lutte contre les envenimations.
Procédures
4 chevaux reçoivent des injections de venin à dose croissante afin de solliciter leur réponse immunitaire. Ils sont ensuite prélevés régulièrement (production de plasma). Leur immunité est conservée par injections de solution de venin, entre chaque cycle de prélèvement.
Impact sur les animaux
Possible formation de granulomes inflammatoires aux points d’injections. Également des abcès d’importance variable, plus fréquents lors de la phase d’hyper-immunisation. L’évolution peut entrainer des plaies avec écoulement. Des soins locaux sont alors dispensés, la guérison est rapide. Généralement le protocole entraine une souffrance modérée. Pour autant, certains cas étant sévères, le niveau de souffrance sévère est retenu. L’inflammation devient étendue et provoque une gêne de la mobilité de l’encolure prolongée de l’animal. Dans de rares cas, le vétérinaire peut exiger l’arrêt provisoire ou définitif du protocole. Les effets sur l’état général sont rares, les chevaux supportent bien les protocoles. L’observation quotidienne de tous les animaux permet de déceler une éventuelle pathologie. Tout animal présentant des signes cliniques fait l’objet d’un suivi vétérinaire et du traitement nécessaire.
Devenir
A l’issue de la production, les chevaux réformés sont proposés à l’adoption. Une évaluation vétérinaire est toujours associée à cette décision.
Remplacement
L’état actuel de la science ne permet pas de fabriquer des antivenimeux autrement qu’en ayant recours à l’animal. L’effet polyclonal est largement plébiscité car il agit avec un très large spectre face aux nombreuses protéines nocives des venins, et la production in vitro d’anticorps polyclonaux pour ce type de produit n’est pas encore possible.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au strict minimum. Les demandes commerciales et les titres des plasmas déterminent le niveau de production et par conséquent le nombre de chevaux producteurs.
Raffinement
Réduction de la douleur, de la souffrance et de l’angoisse : les chevaux sont hébergés en groupe, ce qui réduit l’angoisse. Les manipulations (injection ou prélèvement de sang) sont réalisées en présence de chevaux du même groupe, dans des installations spécifiques adaptées. Des soins sont prodigués aux animaux présentant des granulomes inflammatoires au niveau des points d’injection. Ses soins peuvent aller d’un simple nettoyage d’une plaie, avec désinfection, jusqu’à l’arrêt du protocole sur décision vétérinaire. Tout animal blessé ou malade fait l’objet d’un suivi vétérinaire individuel. La possibilité de poursuivre ou non le protocole est évalué au cas par cas par le vétérinaire désigné. Enfin des mesures sont prises pour réduire l’impact des prélèvements sanguins avec des traitements contre la baisse de la volémie et de la concentration de différents composants du sang
Choix des espèces
Les équidés représentent l’espèce de choix car leur gabarit leur confère un volume sanguin circulant élevé. Les volumes prélevés sont importants proportionnellement à ce volume sanguin, et leur capacité rapide à reconstituer ce stock en fait l’espèce de choix. C’est une espèce qui s’adapte bien à l’humain et pour laquelle il n’existe que peu de zoonoses sur le territoire français. Les animaux sont âgés d’au moins 3 ans. Il est nécessaire qu’ils aient achevé leur croissance et que leur système immunitaire soit mature.