Mammifères "de rente"
Adaptation d’une nouvelle technologie pour le soutien pulmonaire chez un modèle porcin de détresse respiratoire aiguë EU1/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Un lavage pulmonaire suivi de deux heures de ventilation artificielle agressive provoque chez chaque cochon la détresse respiratoire aiguë que le projet veut étudier. 32 cochons adultes de 50 kg vont être utilisés dans ce volet du projet, maintenus sous anesthésie générale pendant trente-six heures de mesures puis tués avant tout réveil. Les effets indésirables déclarés se limitent au stress des injections intramusculaires, à la douleur de la pose d'une voie veineuse et à une perte de sang modérée au moment de la mise en place des canules. L'induction de la détresse respiratoire elle-même n'y figure pas.
Objectifs
Le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) est une maladie grave des poumons qui empêche l'oxygène de bien passer dans le sang. Il peut être causé par des infections sévères, comme ce fut le cas pour de nombreux patients atteints de Covid-19 en 2020. Les personnes touchées sont souvent placées en réanimation et traitées avec différents médicaments et techniques, allant des corticoïdes au coma artificiel. Dans les cas les plus graves, quand les poumons ne parviennent plus du tout à oxygéner le sang malgré tous les traitements, une machine appelée ECMO (oxygénation par membrane extracorporelle) peut être utilisée. Cette technique remplace temporairement la fonction pulmonaire en faisant passer le sang du patient dans une membrane qui l’oxygène avant de le réinjecter dans le corps. Depuis 2019, un type particulier d’ECMO, appelé ECMO veino-pulmonaire (ECMO-VP), a été développé avec une canule spéciale nommée ProtekDuo. Cette canule permet à la machine d'oxygéner le sang et de l'envoyer directement vers les poumons. Bien que cette technique soit déjà utilisée pour traiter certaines défaillances cardiaques, elle n’a été testée qu’exceptionnellement dans le SDRA, notamment lors de la crise du Covid-19, faute d’autres solutions disponibles. Cependant, les rares études menées sur cette approche sont rétrospectives (basées sur des observations passées), avec très peu de patients et sans comparaison rigoureuse avec d’autres traitements. Il est donc impossible de savoir si cette technique est réellement efficace et sécurisée. Quelques rapports médicaux ont suggéré une possible réduction du risque de décès et des complications rénales, mais sans en comprendre les mécanismes. Ce projet vise donc à étudier en détail cette méthode sur un modèle porcin, un animal dont l’organisme fonctionne de manière proche de celui des humains. L’objectif est d’analyser son effet sur la circulation sanguine, la respiration et les reins, afin de mieux comprendre son fonctionnement et d’évaluer son potentiel avant toute application plus large chez l’homme. Le projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs différents (appelés EU1 et EU2)
Bénéfices attendus
Cette étude est une recherche menée sur l’animal pour mieux comprendre comment l’ECMO veino-pulmonaire (ECMO-VP) pourrait aider les patients atteints de SDRA sévère. Cette étape est essentielle avant d’envisager son utilisation à grande échelle chez l’humain. Le SDRA réfractaire est une maladie extrêmement grave, avec un taux de mortalité d’environ 40%. De plus, les patients ont plus de chances de survivre s’ils ne développent pas de problèmes rénaux, ce qui fait de la protection des reins une priorité dans leur traitement. À court terme, cette étude pourrait permettre de voir si l’ECMO-VP peut protéger les reins en améliorant la circulation sanguine, ce qui pourrait encourager son utilisation en réanimation. À long terme, si les résultats sont positifs, cela ouvrira la voie à des essais cliniques de grande envergure chez des patients en réanimation. L’objectif final est d’améliorer les traitements du SDRA et de repenser les stratégies de prise en charge pour augmenter les chances de survie.
Procédures
Les animaux auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation (durée 2 minutes) dans l'EU2 puis ils seront transférés dans l'EU1 où une perfusion intraveineuse sera posée (2minutes) afin de permettre une anesthésie générale. A partir de ce moment, les animaux seront sous anesthésie profonde. L'assistance circulatoire sera installée (durée 30 minutes) sans chirurgie. Ensuite la détresse respiratoire sera mise en place par lavage pulmonaire et respiration artificielle agressive (2h). Le suivi des paramètres étudiés se fera sur 36h avec des prélèvements sanguins réguliers. L'animal est sous anesthésie générale durant toute l'étude.
Impact sur les animaux
Les injections intra-musculaires d'anxiolytiques pour le transport et l'installation de l'animal peuvent induire un stress léger et une courte douleur (quelques secondes). La contention de l'animal et l'installation d'une voie veineuse périphérique peut induire un stress modéré et une douleur légère. Une perte de sang modérée peut avoir lieu lors de la pose des canules.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure pour prélèvements d'organes en vue de l'étude des tissus.
Remplacement
Le SDRA est une pathologie qui implique des interactions complexes entre les systèmes respiratoire, cardiovasculaire et rénal. Les modèles in vitro ou informatiques ne permettent pas de reproduire de manière fidèle ces interactions systémiques. L'utilisation d'animaux vivants est essentielle pour étudier l'assistance circulatoire et les échanges gazeux. Enfin, une étude pré-clinique est essentielle pour la ProtekDuo avant de conduire des études cliniques de grande envergure en pathologie humaine.
Réduction
Le modèle de SDRA est déjà maitrisé par notre équipe ce qui permet de s'affranchir d'une mise au point du modèle. Nous avons utilisé un test statistique pour calculer le nombre d'animaux nécessaire pour mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en petits groupes pour réduire leur stress et leur angoisse. Leur environnement est aménagé avec des jouets (balles, cordes) pour les stimuler et favoriser leur bien-être. Avant le début de l'expérience, ils ont une période d'acclimatation d'au moins sept jours pour s'habituer à leur nouveau cadre de vie et réduire le stress. Avant l'intervention, on leur donne des médicaments pour les détendre et pour soulager la douleur. Durant l'expérience, les animaux sont sous anesthésie et analgésie profonde, et leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, respiratoire, pression artérielle) sont surveillés en continu. Si un signe de douleur ou de réveil apparaît, les médicaments sont ajustés immédiatement pour garantir leur confort. Des points limites à chaque étape du protocole ont été établis.
Choix des espèces
Le choix du porc comme modèle animal et le stade préclinique de cette étude sont justifiés par la nécessité de pouvoir mettre en place une assistance circulatoire et le modèle de détresse respiratoire. Les cochons adultes présentent en effet un volume de sang circulant et une anatomie cardio-pulmonaire comparables à celle de l'humain, ce qui nous permettra de valider nos observations pour envisager des études randomisées chez l'humain par la suite. Cette démarche est essentielle pour faire progresser la recherche médicale, améliorer les traitements et garantir la sécurité des thérapies avant leur application clinique. Un animal adulte de 50kg a été choisi afin de reproduire la prise en charge d'un patient adulte à l'hôpital.
Adaptation d’une nouvelle technologie pour le soutien pulmonaire chez un modèle porcin de détresse respiratoire aiguë EU2/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Les cochons reçoivent une injection de calmant, sont transportés d'un établissement à l'autre, reçoivent une perfusion intraveineuse, puis passent sous anesthésie générale pour toute la suite. L'assistance circulatoire est installée en trente minutes, puis une détresse respiratoire aiguë est provoquée pendant deux heures par lavage pulmonaire et ventilation artificielle agressive, avant trente-six heures de suivi et de prélèvements sanguins réguliers. 32 cochons adultes de 50 kg vont être utilisés dans ce volet du projet, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Leurs organes sont prélevés pour l'étude des tissus.
Objectifs
Le syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) est une maladie grave des poumons qui empêche l'oxygène de bien passer dans le sang. Il peut être causé par des infections sévères, comme ce fut le cas pour de nombreux patients atteints de Covid-19 en 2020. Les personnes touchées sont souvent placées en réanimation et traitées avec différents médicaments et techniques, allant des corticoïdes au coma artificiel. Dans les cas les plus graves, quand les poumons ne parviennent plus du tout à oxygéner le sang malgré tous les traitements, une machine appelée ECMO (oxygénation par membrane extracorporelle) peut être utilisée. Cette technique remplace temporairement la fonction pulmonaire en faisant passer le sang du patient dans une membrane qui l’oxygène avant de le réinjecter dans le corps. Depuis 2019, un type particulier d’ECMO, appelé ECMO veino-pulmonaire (ECMO-VP), a été développé avec une canule spéciale nommée ProtekDuo. Cette canule permet à la machine d'oxygéner le sang et de l'envoyer directement vers les poumons. Bien que cette technique soit déjà utilisée pour traiter certaines défaillances cardiaques, elle n’a été testée qu’exceptionnellement dans le SDRA, notamment lors de la crise du Covid-19, faute d’autres solutions disponibles. Cependant, les rares études menées sur cette approche sont rétrospectives (basées sur des observations passées), avec très peu de patients et sans comparaison rigoureuse avec d’autres traitements. Il est donc impossible de savoir si cette technique est réellement efficace et sécurisée. Quelques rapports médicaux ont suggéré une possible réduction du risque de décès et des complications rénales, mais sans en comprendre les mécanismes. Ce projet vise donc à étudier en détail cette méthode sur un modèle porcin, un animal dont l’organisme fonctionne de manière proche de celui des humains. L’objectif est d’analyser son effet sur la circulation sanguine, la respiration et les reins, afin de mieux comprendre son fonctionnement et d’évaluer son potentiel avant toute application plus large chez l’homme. Le projet se déroulera dans 2 établissements utilisateurs différents (appelés EU1 et EU2)
Bénéfices attendus
Cette étude est une recherche menée sur l’animal pour mieux comprendre comment l’ECMO veino-pulmonaire (ECMO-VP) pourrait aider les patients atteints de SDRA sévère. Cette étape est essentielle avant d’envisager son utilisation à grande échelle chez l’humain. Le SDRA réfractaire est une maladie extrêmement grave, avec un taux de mortalité d’environ 40%. De plus, les patients ont plus de chances de survivre s’ils ne développent pas de problèmes rénaux, ce qui fait de la protection des reins une priorité dans leur traitement. À court terme, cette étude pourrait permettre de voir si l’ECMO-VP peut protéger les reins en améliorant la circulation sanguine, ce qui pourrait encourager son utilisation en réanimation. À long terme, si les résultats sont positifs, cela ouvrira la voie à des essais cliniques de grande envergure chez des patients en réanimation. L’objectif final est d’améliorer les traitements du SDRA et de repenser les stratégies de prise en charge pour augmenter les chances de survie.
Procédures
Les animaux auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation (durée 2 minutes) dans l'EU2 puis ils seront transférés dans l'EU1 où une perfusion intraveineuse sera posée (2minutes) afin de permettre une anesthésie générale. A partir de ce moment, les animaux seront sous anesthésie profonde. L'assistance circulatoire sera installée (durée 30 minutes) sans chirurgie. Ensuite la détresse respiratoire sera mise en place par lavage pulmonaire et respiration artificielle agressive (2h). Le suivi des paramètres étudiés se fera sur 36h avec des prélèvements sanguins réguliers. L'animal est sous anesthésie générale durant toute l'étude.
Impact sur les animaux
Les injections intra-musculaires d'anxiolytiques pour le transport et l'installation de l'animal peuvent induire un stress léger et une courte douleur (quelques secondes). La contention de l'animal et l'installation d'une voie veineuse périphérique peut induire un stress modéré et une douleur légère. Une perte de sang modérée peut avoir lieu lors de la pose des canules.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure pour prélèvements d'organes en vue de l'étude des tissus.
Remplacement
Le SDRA est une pathologie qui implique des interactions complexes entre les systèmes respiratoire, cardiovasculaire et rénal. Les modèles in vitro ou informatiques ne permettent pas de reproduire de manière fidèle ces interactions systémiques. L'utilisation d'animaux vivants est essentielle pour étudier l'assistance circulatoire et les échanges gazeux. Enfin, une étude pré-clinique est essentielle pour la ProtekDuo avant de conduire des études cliniques de grande envergure en pathologie humaine.
Réduction
Le modèle de SDRA est déjà maitrisé par notre équipe ce qui permet de s'affranchir d'une mise au point du modèle. Nous avons utilisé un test statistique pour calculer le nombre d'animaux nécessaire pour mettre en évidence une différence statistiquement significative sur les paramètres étudiés.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en petits groupes pour réduire leur stress et leur angoisse. Leur environnement est aménagé avec des jouets (balles, cordes) pour les stimuler et favoriser leur bien-être. Avant le début de l'expérience, ils ont une période d'acclimatation d'au moins sept jours pour s'habituer à leur nouveau cadre de vie et réduire le stress. Avant l'intervention, on leur donne des médicaments pour les détendre et pour soulager la douleur. Durant l'expérience, les animaux sont sous anesthésie et analgésie profonde, et leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, respiratoire, pression artérielle) sont surveillés en continu. Si un signe de douleur ou de réveil apparaît, les médicaments sont ajustés immédiatement pour garantir leur confort. Des points limites à chaque étape du protocole ont été établis.
Choix des espèces
Le choix du porc comme modèle animal et le stade préclinique de cette étude sont justifiés par la nécessité de pouvoir mettre en place une assistance circulatoire et le modèle de détresse respiratoire. Les cochons adultes présentent en effet un volume de sang circulant et une anatomie cardio-pulmonaire comparables à celle de l'humain, ce qui nous permettra de valider nos observations pour envisager des études randomisées chez l'humain par la suite. Cette démarche est essentielle pour faire progresser la recherche médicale, améliorer les traitements et garantir la sécurité des thérapies avant leur application clinique. Un animal adulte de 50kg a été choisi afin de reproduire la prise en charge d'un patient adulte à l'hôpital.
Développement d’un biocapteur pour la détection des ovulations et le monitoring en temps réel du statut reproductif chez la vache
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Jusqu'à un prélèvement de sang par heure pendant quarante-huit heures, pour un total annoncé de 4 104 ml sur quatorze jours de protocole. Huit génisses vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, maintenues à l'attache, porteuses d'un cathéter posé dans la jugulaire gauche, avec un contrôle de l'hématocrite prévu pour vérifier qu'elles supportent la saignée, et toutes gardées vivantes à l'issue. L'objet déclaré est un biocapteur qui suivrait en continu les hormones de la reproduction pour repérer les ovulations et fiabiliser l'insémination artificielle. Le porteur annonce des gains de performances de reproduction et de résultats économiques pour les élevages, la longévité des vaches découlant de la baisse des réformes pour échec de reproduction.
Objectifs
Les résultats économiques d’un élevage bovin sont fortement tributaires des performances de reproduction du troupeau. Ces dernières décennies, l’utilisation de l’insémination artificielle (IA) s’est très largement répandue en particulier dans les élevages laitiers. L’utilisation de l’IA nécessite de détecter de façon fiable le moment des ovulations chez les femelles, quelle que soit leur conduite et leur environnement d’élevage. Traditionnellement, la détection des ovulations repose sur l’observation de l’œstrus que les vaches expriment dans les heures qui précèdent l’ovulation. La détection des œstrus se heurte toutefois à deux problèmes majeurs : 1/ l’agrandissement de la taille des troupeaux qui rend cette activité particulièrement chronophage et 2/ la dégradation de l’expression de l’œstrus observée chez les animaux à fort potentiel laitier. Ces problèmes remettent en question les outils d’aide à la détection des ovulations basés sur l’enregistrement des signes comportementaux exprimés durant l’oestrus et orientent les réflexions vers le développement d’outils s’appuyant sur le suivi des dynamiques hormonales annonciatrices de l’ovulation et indicatrices du statut reproducteur de la femelle. Le projet a pour objectif de développer un dispositif microfluidique porté par l’animal permettant le prélèvement sous-cutané de fluides interstitiels et le dosage à haute fréquence des hormones impliquées dans la régulation du cycle ovarien et le déclenchement de l’ovulation. Le dispositif doit, à terme, associer 1/ des microaiguilles creuses pour le prélèvement des fluides interstitiels, 2/ des biocapteurs électrochimiques permettant le dosage des hormones, 3/un circuit et une pompe microfluidiques pour assurer la circulation des fluides interstitiels au sein du dispositif et 4/ une électronique de mesure et de transfert des données permettant d’informer l’éleveur sur le statut hormonal de ses vaches via une interface dédiée. Les trois premières briques constituent les principaux verrous technologiques identifiés en amont du projet. La stratégie de travail consiste à robustifier le dosage des hormones par les biocapteurs électrochimiques retenus.
Bénéfices attendus
Le projet doit permettre la mise au point d’un dispositif de monitoring des hormones de la reproduction à partir du prélèvement de fluides interstitiel. Un tel dispositif permettra chez les bovins laitiers et allaitants d’améliorer les performances de reproduction dans les systèmes utilisant l’insémination artificielle (80% des vaches laitières et 12% des vaches allaitantes). L’amélioration des performances de reproduction contribuera à améliorer les performances économiques des élevages mais aussi la longévité des animaux puisqu’il permettra de réduire les réformes pour cause d’échec de la reproduction. A terme, un tel dispositif devrait également profiter à d’autres filières animales et notamment la filière brebis laitière qui fait face à une mise en cause de l’utilisation des traitements hormonaux pour réaliser l’IA. Pour ces filières, le bénéfice du projet sera économique et environnemental.
Procédures
Les 8 animaux seront soumis à la pose d'un cathéter au niveau de la jugulaire gauche sous anesthésie locale, puis à la réalisation de prélèvements sanguins durant la phase expérimentale. - Suivi de la cinétique des hormones durant la phase folliculaire : De J4 à J17, 4 prélèvements seront réalisés par jour à 7h, 11h, 16h et 21h, chacun correspondant à 5 tubes de 9 ml. Soit un total de 5 x9= 45 ml/prélèvement. Le temps de récupération associé à ce volume de sang prélevé est de 14 minutes, de sorte que la récupération sera totale entre chaque prélèvement. Le volume total de sang prélevé par jour sera de 4 x 45 = 180 ml. - Captation du pic d'hormone : J9 à J11. Sur cette fenêtre de 48h, les prélèvements passeront à une fréquence de 1 prélèvement par heure. Les 4 prélèvements par jour seront maintenus aux mêmes horaires que décrits précédemment (7h, 11h, 16h et 21h). Pour le suivi du pic, 3 tubes de 9 ml seront prélevés à chaque point de mesure, soit un total de 27 ml de sang prélevé / h (soit un temps de récupération de 6 minutes). Le volume total de sang prélevé par jour pour la captation du pic sera de 648 ml/j. Sur cette période se rajouteront les 4 prélèvements /j (7h, 11h, 16h et 21h) soit un total de 4 prélèvements/j x 4 tubes /prélèvement x 9ml/tube = 144 ml/j. Le volume total de sang prélevé sur cette fenêtre de 48h sera de (648+144) x 2j= 1584 ml. Sur l’ensemble de l’essai (14 jours de prélèvements), le volume total de sang prélevé sur les animaux sera de 180 x 14 + 1584 = 4104 ml.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables attendus sur les animaux sont associés aux prélèvements sanguins. La pose du cathéter permettra de garantir moins de douleur et de traumatismes (hématomes) que dans le cas de prises de sang ponctuelles et répétées au niveau de la veine caudale. Cela permettra également de garantir un meilleur confort aux animaux en limitant le stress du fait d’une moindre contention comparativement aux prises de sang. La contrepartie est que les animaux doivent être conduits à l’attache durant l’expérimentation mais nous limitons au maximum la durée de celle-ci par rapport à nos objectifs scientifiques et nous avons prévu une phase d’habituation. Par ailleurs les génisses seront en contact visuel et auditif durant toute la durée de l’essai.
Devenir
A l'issue de la procédure expérimentale, tous les animaux seront gardés en vie. Cette décision sera prise par le responsable de l'établissement ou son délégataire.
Remplacement
La mise au point d’un biocapteur capable de détecter l’occurrence d’ovulations à partir du monitoring, in situ, de la cinétique des hormones de la reproduction, implique, par principe, de tester sa capacité à doser les hormones dans un fluide biologique complexe tel que le plasma. De façon à limiter le recours aux échantillons de plasma issus d’animaux, cette étape interviendra lorsque tous les tests préliminaires visant à démontrer la capacité du biocapteur à doser différents niveaux de concentrations en hormone dans des fluides artificiels de complexité croissante aura été réalisée : solutions tampons enrichies de molécules ioniques puis de molécules organiques (acides gras, protéines) de structure et de charge connues et enfin plasma artificiel.
Réduction
Deux éléments ont été pris en compte pour évaluer le nombre d’animaux à utiliser et prendre en compte le principe de réduction : 1/ d ‘une part, la nécessité de disposer d’une gamme de concentrations hormonales qui reflète une certaine variabilité interindividuelle. Pour cela nous avons considéré qu’un effectif de 5 animaux serait suffisant pour explorer cette variabilité dans la mesure où la variabilité des niveaux de concentrations hormonales que l’on peut observer chez des génisses est moindre que celle attendue chez des vaches en lactation. 2/ d’autre part, le taux de réponse des animaux au traitement hormonal. Celui-ci a été apprécié en se basant sur les connaissances rapportées dans la littérature, et qui indiquent des taux de réponse variant de 50 à 66% pour des femelles cyclées. Ainsi pour espérer atteindre un effectif minimal de 5 animaux présentant des cinétiques hormonales de phase folliculaire suite au retrait de l’implant, nous avons choisi d’inclure 8 génisses dans l’étude.
Raffinement
Une phase d’habituation de 7 jours aux conditions de vie à l’attache sera réalisée pour tous les animaux avant le début des prélèvements de façon à identifier ceux qui ne supporteraient pas d’être maintenues à l’attache (agitation, baisse d’ingestion, comportements ou attitude anormale). La pose des cathéters sera réalisée par une personne habilitée et en conditions d’asepsie. Un système de maintien et de protection du cathéter (bandage) sera mis en place de façon à éviter que celui-ci ne se déloge ou soit arraché par frottement contre les parois de la logette. Les animaux seront surveillés tous les jours lors de la distribution de l'alimentation par un animalier responsable de la mise en œuvre et du suivi du protocole. L'évaluation de la gêne et d’éventuelles lésions générées par le cathéter ou les conditions de vie à l’attache sera faite par observation de l’état physique et du comportement des animaux. Une évaluation du niveau d’anémie sera également réalisée via la mesure de l’hématocrite des animaux avant le début de l’essai, avant la phase de prélèvements intenses (1/h) à J7 et 3 jours après (J14) afin de vérifier si les animaux peuvent être maintenus dans l’essai. En cas d'observation de signes inhabituels, de lésion ou d’anémie sévère (taux d'hématocrite entre 10 et 13 %), le vétérinaire référent de l'installation expérimentale sera contacté immédiatement et un traitement approprié sera administré, pouvant aller jusqu'au retrait de l'animal de l'essai.
Choix des espèces
Le premier élément de pertinence associé au choix de l’espèce bovine est qu’il s’agit de l’espèce cible pour l’utilisation du biocapteur. Sa mise au point nécessite donc de s’assurer qu’il sera en mesure de fonctionner sur des fluides complexes de composition similaire à celle des fluides interstitiels qui seront prélevés par les microaiguilles. Le deuxième élément de pertinence est associé à la taille de la vache qui permet de prélever les quantités de sang nécessaires à l’étude en restant bien en deçà des seuils maximum à ne pas dépasser. Les animaux utilisés seront des génisses plutôt que des vaches laitières car les installations expérimentales disponibles ne nous permettent pas de conduire des vaches laitières à l’attache. Par ailleurs du fait de la nécessité d’amener les animaux deux fois par jour en salle de traite, les risques de déplacement ou d’arrachage du cathéter auraient été trop importants. Nous avons donc choisi de travailler sur des génisses qui devront être pubères (>13 mois) pour pouvoir suivre leur cyclicité. Ces génisses n’excèderont pas l’âge de 27 mois qui correspond à leur mise à reproduction pour un premier vêlage visé à 36 mois.
Evaluation de la tolérance chez le cheval d’injections intra-articulaires de molécules aux propriétés régénératrices produites par des cellules souches.
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Troubles musculosquelettiques
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Pour vérifier qu'un extrait de cellules souches injecté dans les articulations est bien toléré, 5 chevaux vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque cheval reçoit douze ponctions-injections dans les boulets antérieurs réparties sur deux mois, sous tranquillisation et analgésie, avec cinq prises de sang et treize examens cliniques et échographiques. Le porteur indique que des injections de cellules souches ont provoqué, lors d'études antérieures, un inconfort et un gonflement articulaire transitoires chez environ 10 % des chevaux, et estime que l'absence de cellules dans le produit testé devrait atténuer ces réactions. À l'issue, les 5 chevaux sont définitivement exclus de la filière bouchère et confiés à une association ou à des particuliers, le projet visant une autorisation de mise sur le marché européenne pour cette thérapie.
Objectifs
Les arthropathies sont des affections dominantes chez le cheval et représentent la principale cause de boiterie, baisse de performance ou arrêt de carrière des chevaux de course et de sport. Cette maladie à l'origine de douleurs articulaires chroniques a donc un impact majeur sur le bien-être des animaux. L’objectif de ce projet est de développer une thérapie régénératrice articulaire pour le cheval (modèle et espèce cible), en envisageant une approche en rupture technologique par rapport aux thérapies biologiques actuellement disponibles. En effet, cette thérapie ne contient pas de cellules, elle a une formulation standardisée aux normes pharmaceutiques permettant son industrialisation et facilitant sa disponibilité au plus grand nombre de chevaux. Il s'agit d'un secrétome de cellules souches, c'est à dire une extraction des petites molécules produites par des cellules souches à haut potentiel de régénération. Ces petites molécules sont responsables des propriétés anti-inflammatoires et pro-régénératrices des cellules souches. Il est à noter qu'en plus du bénéfice pour l’espèce cible (le cheval), les résultats de cette étude pourront servir de base aux développements de nouvelles solutions thérapeutiques en santé humaine, le cheval constituant l'un des meilleurs modèles animaux d’arthrose pour la médecine humaine. L'objectif du projet est de valider l'innocuité dans l'espèce cible (cheval) du candidat thérapeutique retenu (sécrétome de cellules souches multipotentes) et de déterminer la dose optimale pour un meilleur bénéfice en termes d'innocuité et d'efficacité potentielle. Si les tendances observées sont favorables, ce projet permettra de lancer un essai clinique sur des chevaux boiteux atteints d'une affection articulaire non infectieuse (indication cible), dans lequel une évaluation statistique des effets du sécrétome sera réalisée sur de plus larges effectifs afin d'obtenir une Autorisation de Mise sur le Marché de cette thérapie articulaire innovante par les autorités Européennes.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu à terme est le développement d’une nouvelle thérapie, sous la forme d’un produit de thérapie biologique acellulaire autorisé sur le marché par les autorités réglementaires du médicament européen (EMA). Ce nouveau médicament représentera une avancée importante, étant donné sa sécurité (absence de cellules vivantes), son innocuité (bonne tolérance supposée), sa facilité d’utilisation (logistique simplifiée d’un produit lyophilisé). Surtout, il représentera une nouvelle option thérapeutique pour lutter contre l'ensemble des affections articulaires n'ayant pas une origine infectieuse chez le cheval. Un tel produit n'a pas encore été développé à l'échelle internationale. De plus, les résultats de ce projet serviront de base pour le développement de solutions thérapeutiques innovantes pour l’Homme. Cette étude constitue une première étape de ce développement qui va permettre d'obtenir des données préliminaires sur la tolérance locale (au niveau de l'articulation injectée) et systémique (au niveau de l'état général des chevaux injectés). En cas de résultats favorables (absence de survenue de réaction inflammatoire marquée), ces données préliminaires permettront de mettre en oeuvre un essai clinique, dans lequel la tolérance et l'efficacité de la thérapie seront évaluées sur un plus large effectif de chevaux, permettant une évaluation statistique des effets sur une population de chevaux atteints d’affections articulaires non infectieuses. Actuellement les thérapies les plus communément utilisées par voie intra-articulaire sont soit à base de corticostéroïdes soit à base de thérapies biologiques. La limite des stéroïdes est qu’ils ne peuvent pas être utilisés de façon réitérée au risque d’avoir un effet délétère sur le cartilage articulaire. Quant aux thérapies biologiques (sérum autologue, acide hyaluronique, gel polyarcrylamide, cellules souches mésenchymateuses), aucune n'a démontré de capacité à arrêter, ralentir ou inverser la progression des lésions articulaires dégénératives. Par ailleurs, les thérapies à base de serum autologue ou de cellules souches manquent de standardisation dans leur formulation et les produits de thérapies cellulaires ont des effets indésirables locaux très fréquents. Dans ce contexte, la thérapie sans cellules de grade pharmaceutique développée dans le présent projet, représenterait une excellente alternative pour une prise en charge des affections articulaires non septiques chez le cheval.
Procédures
- Des piqures seront réalisées dans les articulations des boulets antérieurs des chevaux à douze reprises : le premier jour (sur les 2 boulets antérieurs), le lendemain (sur les 2 boulets antérieurs), à 1 semaine (sur les 2 boulets antérieurs), à 1 mois (sur les 2 boulets antérieurs), à 1 mois et 1 jour (sur un seul boulet antérieur), à 1 mois et 1 semaine (sur un seul boulet antérieur) et à deux mois (sur les 2 boulets antérieurs). Chaque piqure dure 1 seconde, suivie d'une aspiration de liquide synovial qui dure 5 secondes et d'une éventuelle injection de 1 mL de produit qui dure 4 secondes. Elles sont réalisées sur animal vigile, après tranquilisation et administration d'un analgésique par voie générale et stabilisation du membre sur lequel est réalisé l'injection (membre placé au soutien par un opérateur, sans autre contention). - Par ailleurs, 5 prises de 10 mL de sang seront réalisées sur chaque cheval (premier jour, le lendemain, à 1 mois, à 1 mois et 1 jour et à 2 mois) sur animal vigile, sans sédation, sans autre contention qu'un licol, ces actes étant très bien tolérés par les chevaux. Ces actes durent 1 seconde pour la pigure cutanée, puis 10 secondes pour le prélèvement de sang. - Des examens cliniques généraux (examen physique et dynamique, appétit, transit intestinal, auscultation cardiaque, respiratoire et prise de température) et des examens échographiques des boulets antérieurs seront réalisés à 13 reprises sur chaque cheval de l’étude durant sa durée (2 mois) aux jours J0, 1, 3, 7, 14, 21, 28, 29, 31, 35, 42, 49, 56. Chaque examen dure 10 minutes, il est réalisé sur animal vigile en binôme avec un congénère, non sédaté et sans contention autre qu’un licol.
Impact sur les animaux
Lors d'études antérieures sur des injections de cellules souches dans des articulations de chevaux, un inconfort transitoire et une enflure temporaire de l'articulation injectée (1 à 7 jours) ont été rapportées dans environ 10 % des cas. De telles réactions pourraient également se produire avec le présent traitement, néanmoins, l'absence de cellules dans le présent traitement devrait conduire à des réactions locales moins marquées et plus transitoires qu'avec des injections de cellules souches.
Devenir
Après avoir été exclus définitivement de la filière bouchère, les 5 chevaux du protocole seront placés dans une association ou chez des particuliers ayant une expérience de longue durée de propriétaires de chevaux. Ils vivront au pré avec leurs congénères. Le présent projet ne devrait engendrer aucune séquelle compromettant leur état de santé future. Ils seront donc à même de mener une vie de cheval domestique, avec une éventuelle activité de loisirs.
Remplacement
Le présent projet a pour objectif de développer une thérapie articulaire, qui à terme, pourrait prévenir et limiter la progression, voire guérir les affections articulaires non infectieuses du cheval. Le modèle animal choisi ici constitue donc l’espèce cible de la thérapie. La compatibilité biologique du traitement a déjà été évaluée in vitro sur des modèles d'organoïdes de tissu cartilagineux sains et sur des cellules équines en culture. La survenue d’éventuels effets secondaires a été évaluée dans une étude pilote in vivo dans un modèle murin, où aucune manifestation indésirable n’a été constatée. En raison de spécificités immunitaires propres à chaque espèce, il est cependant nécessaire d'évaluer la survenue d'effets secondaires dans l'espèce cible, d'autant plus que le cheval est connu pour être particulièrement réactif.
Réduction
Le nombre de 4 chevaux, a été jugé être le nombre minimal pour lequel cette étude permettra de conclure à l'absence de survenue d'effet indésirable majeur contre-indiquant la mise en oeuvre d'un essai clinique, de la présente thérapie, sans être due au hasard ou à l’individu, compte tenu des résultats déjà acquis chez le cheval avec des injections de cellules souches. Pour garantir ce nombre exact, en cas de problème de santé majeur entraînant l'exclusion d'un cheval de l'étude, il a été décidé d'inclure 5 chevaux. Compte tenu de ce faible effectif, aucune conclusion statistique ne sera réalisée dans cette étude pilote dont l’objectif est, en cas de résultats favorables pour chacun des chevaux (absence d’effets indésirables majeur aux injections) de poursuivre par le lancement d’un essai clinique.
Raffinement
Les chevaux seront hébergés dans leur environnement naturel (pature avec abris) et en groupe avec leurs congénères. Les actes pratiqués sont tous de classe légère, et pour limiter le stress lors des examens et prélèvements sanguins, ils seront toujours manipulés par 2. Les chevaux auront une période de 1 mois d'acclimatation avant le début du protocole au cours duquel, ils seront habitués au personnel soignant, à la manipulation et à la réalisation d’échographies. Ainsi, les chevaux ne seront hébergés en box (3x4m) que le jour des ponctions-injections articulaires, et les 3 jours suivants. Pour limiter la douleur et le stress liés à la répétition des ponctions-injections synoviales, une analgésie et une tranquilisation sera mise en place le temps de leur réalisation. Par ailleurs, en cas de réaction inflammatoire marquée suite aux injections, un traitement par voie générale à base d’anti-inflammatoires non-stéroïdiens sera mis en place ainsi qu’une cryothérapie locale.
Choix des espèces
La thérapie a été développée à des fins de traitement chez des chevaux présentant une douleur (boiterie) associée à la présence d'une affection articulaire non infectieuse. Après une phase d'évaluation de l'innocuité et de l'efficacité sur des modèles d'organoïdes de cartilage équin sain et arthrosique, nous souhaiterions tester la tolérance de la thérapie dans l'espèce cible : le cheval avec la voie d'administration thérapeutique prévue. Il est donc nécessaire pour ce projet d’avoir recours au cheval. En effet les résultats obtenus sur d’autres espèces ne pourraient être transposables directement à l’espèce cible, puisqu’il existe des spécificités d’espèce sur le système immunitaire. Il est donc nécessaire dans le cadre de cette étude de travailler avec l’espèce cible du produit à évaluer. Les chevaux utilisés seront des adultes (≥ 3 ans). Le traitement étudié étant destiné à être utilisé chez l’adulte il est préférable pour cette étude de choisir des animaux de l’âge cible.
Effet d’un nouvel anti-inflammatoire sur la circulation sanguine et le pronostic neurologique dans un modèle d’arrêt cardiaque chez le cochon EU2/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Un calmant est injecté, puis une anesthésie générale posée, avant qu'une stimulation dans le ventricule droit ne déclenche une fibrillation et un arrêt cardiaque. Suivent quinze minutes de réanimation par massage cardiaque mécanique, quatre heures d'anesthésie, un réveil, vingt-quatre heures de surveillance, puis une nouvelle anesthésie et la mise à mort pour prélever les organes. 26 cochons vont être utilisés ainsi, répartis entre deux établissements, pour tester un anti-inflammatoire sur les lésions cérébrales qui suivent un arrêt cardiaque. Le porteur écrit que le massage mécanique peut causer des lésions internes douloureuses pendant les vingt-quatre heures suivant le réveil, et classe l'ensemble en souffrance modérée.
Objectifs
L'arrêt cardiaque correspond à l'arrêt brutal de la circulation sanguine et de la respiration. En Europe, seulement 11,7 % des personnes victimes d'un arrêt cardiaque en dehors de l'hôpital survivent. Cependant, à peine 7 % d'entre elles retrouvent un bon état neurologique, c'est-à-dire sans séquelles importantes. Au fil des années, les progrès scientifiques et technologiques ont permis d'améliorer les chances de survie. Par exemple, le massage cardiaque effectué rapidement par un témoin et l'utilisation précoce de défibrillateurs semi-automatiques ont considérablement augmenté les chances de survie. De nombreux facteurs influencent le pronostic, (temps écoulé avant le début des massages, problème de ventilation, ...) et ne permettent pas toujours de prédire avec précision l'évolution pour chaque patient. C'est pourquoi une étude comparative est essentielle pour mieux comprendre et améliorer les traitements actuels , en particulier pour étudier un nouvel anti-inflammatoire utile en urgence. Le projet se déroule dans 2 établissements utilisateurs différent (noté EU1 et EU2).
Bénéfices attendus
Ce projet étudie les effets d'un nouveau médicament sur l'inflammation et les dommages au cerveau causés par un manque temporaire de circulation sanguine. Ces connaissances aideront à mieux comprendre pourquoi la circulation sanguine devient instable et comment des lésions cérébrales peuvent se produire après un arrêt cardiaque.
Procédures
Les animaux auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation (durée 2 minutes) dans l'EU1 puis une perfusion intraveineuse sera posée afin de permettre une anesthésie générale (2minutes). A partir de ce moment, les animaux seront sous anesthésie profonde et subiront un arrêt cardiaque puis une réanimation qui durera 15 minutes (opérations dans l'EU2). Ils resteront anesthésiés pendant 4h après l'arrêt cardiaque avant d'être réveillés et surveillés pendant 24h (retour dans l'EU1). Après 24h, Ils recevront une nouvelle injection de calmant et une nouvelle anesthésie avant mise à mort pour réaliser les prélèvements terminaux.
Impact sur les animaux
Nuisances : douleur due à l'injection de la prémédication en intra-musculaire (20 secondes) ; Risques inhérents à la procédure : Induction d'une fibrillation ventriculaire par stimulation dans le ventricule droit provoquant un arrêt cardiaque, une hypoxie globale et un stress métabolique chez l’animal (24h). La procédure implique un massage cardiaque mécanique qui peut engendrer des lésions physiques internes, douloureuses au réveil de l'animal (24h).
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de la procédure pour prélèvements d'organes en vue de l'étude des tissus.
Remplacement
L'arrêt cardiaque et la réanimation cardio-pulmonaire touchent plusieurs systèmes du corps en même temps : le cœur, le cerveau, les vaisseaux sanguins et le système immunitaire. Ces interactions complexes ne peuvent pas être entièrement reproduites en laboratoire ou avec des modèles informatiques. Les expériences sur des cellules isolées aident à comprendre certains mécanismes mais elles ne reflètent pas le fonctionnement global d’un corps vivant, où circulent le sang, les hormones et les réponses immunitaires. Les simulations informatiques, basées sur des données existantes, ne peuvent pas prédire avec précision les réactions complexes d’un organisme entier à des traitements comme ce nouvel anti-inflammatoire.
Réduction
Le modèle est déjà en place dans notre structure permettant de réduire le nombre d’animaux à étudier, personnel formé à l’étude et à la manipulation du modèle porcin. Le nombre d'animaux a été déterminé grâce à un test de puissance statistique.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en petits groupes pour réduire leur stress et leur angoisse. Leur environnement est aménagé avec des jouets (balles, cordes) pour les stimuler et favoriser leur bien-être. Avant le début de l'expérience, ils ont une période d'acclimatation d'au moins sept jours pour s'habituer à leur nouveau cadre de vie et réduire le stress. Avant l'intervention, on leur donne des médicaments pour les détendre et pour soulager la douleur afin de les manipuler sans qu'ils aient peur ou soient soumis à des traitements douloureux. Durant l'expérience, les animaux sont sous anesthésie et analgésie profonde, et leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, respiratoire, pression artérielle) sont surveillés en continu. Si un signe de douleur ou de réveil apparaît, les médicaments sont ajustés immédiatement pour garantir leur confort. Après l'intervention, les animaux sont placés en salle de réveil où ils sont surveillés de manière continue. Leur état et leur paramètres vitaux sont suivis de près pour détecter rapidement toute anomalie ou signe de détresse. Des points limites à chaque étape du protocole ont été établis.
Choix des espèces
Le choix du porc comme modèle animal et le stade préclinique de cette étude sont justifiés par la nécessité de simuler avec précision les conditions humaines d’un arrêt cardiaque et d’une réanimation afin d’évaluer l’impact d’un traitement. Cette démarche est essentielle pour faire progresser la recherche médicale, améliorer les traitements et garantir la sécurité des thérapies avant leur application clinique. Un animal adulte de 50kg a été choisi afin de pouvoir réaliser une réanimation cardio-pulmonaire permettant de reproduire la prise en charge d'un patient adulte à l'hôpital.
Évaluation de l’impact de l’ischémie chaude receveur sur le greffon hépatique et de potentielles stratégies thérapeutiques liées à la perfusion du greffon – Etude préclinique sur modèle porcin
- Enseignement supérieur
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Mis à mort par exsanguination sous anesthésie, sans jamais être réveillés, 36 cochons vont être utilisés dans un projet qui prélève leur foie pour le perfuser hors du corps. Chaque animal subit une prémédication par injection à l'état vigile, puis une anesthésie générale et un prélèvement hépatique de trois heures, avec une biopsie du foie et des prises de sang toutes les heures. L'objectif déclaré est de mesurer l'effet de la durée d'ischémie chaude sur le greffon et de tester des stratégies de perfusion, les reins et d'autres organes étant prélevés après la mort au titre de la réduction. Le porteur écarte la récupération de foies à l'abattoir au motif qu'il doit contrôler le décès de l'animal pour reproduire les conditions du don à cœur arrêté.
Objectifs
Les lésions d'ischémie-reperfusion sont essentielles en transplantation hépatique, car le foie est soumis à plusieurs périodes où il est privé d’oxygène. Il s’agit d’une première phase lors de sa conservation pour l’acheminer du donneur au receveur dite « d’ischémie froide » car le greffon est conservé à 4°C. Puis il est exposé à deuxième phase dite « d’ischémie chaude receveur » lors de la réalisation des anastomoses vasculaires. Ces différentes phases peuvent modifier la qualité du greffon impactant les suites post-opératoires chez le receveur. Le principal défi est ainsi de réduire ces lésions pour améliorer le pronostic de ces greffons notamment via l’utilisation de machines de perfusion, permettant un apport d’oxygène et une perfusion dynamique du foie lors de sa conservation. Cependant, bien que des données cliniques montrent que la durée de l’ischémie chaude receveur affecte la survie du greffon, peu d'études expérimentales ont exploré cette question et aucune stratégie thérapeutique n’a été validée. Ce projet a pour but : - (A) Évaluer l’impact de la durée de l’ischémie chaude receveur sur le greffon - (B) Explorer des stratégies thérapeutiques pour réduire l'impact de cette phase avec des machines de perfusion
Bénéfices attendus
Cette étude permettra d’analyser l'impact de l'ischémie chaude receveur sur les lésions d’ischémie-reperfusion. De plus, elle permettra d'évaluer l'impact de différentes stratégies de perfusion visant à diminuer l'impact de l'ischémie chaude receveur. En présence de résultats favorables, elle pourra être un support pour l'implémentation d'étude pilote chez l'humain. Les résultats comparés seront des résultats anatomopatholgiques sur les biopsies réalisées (marques d'inflammation ou de necrose cellulaire), mais aussi des analyses biochimiques (cytolyse, lactate), de débimétrie vasculaire et de métabolomiques.
Procédures
Une période d’acclimatation préalable de 4 à 7 jours sera respectée avant le début des expériences, permettant aussi de faciliter cette prémédication qui sera réalisée dans des conditions moins stressantes pour l’animal. Le premier et seul acte invasif réalisé vigile concerne la réalisation d’une prémédication, réalisée très rapidement en une injection, permettant ensuite le transport et la réalisation de l’anesthésie générale dans de bonnes conditions. Par la suite, il s'agit d'une procédure chirurgicale sans réveil au cours de laquelle l'animal sera anesthésié et analgésié en continu sans réveil. La chirurgie consiste en la réalisation d’un prélèvement hépatique, qui dure environ 180 minutes. Lors de la procédure chirurgicale, sous anesthésie générale, des prélèvements sanguins sont prévus afin de contrôler l’état physiologique de l’animal toutes les heures (pendant 3 heures) Une biopsie hépatique sera réalisée en début de procédure pour avoir une histologie hépatique de base avant toute manipulation mais sera là encore réalisée sous anesthésie générale. Tous ces prélèvements ne durent que quelques secondes.
Impact sur les animaux
Les nuisances habituellement rencontrées dans ce type de modèle comprennent le choc anesthésique et le risque hémorragique. Concernant le premier point, le déroulé des sessions respecte la période d’acclimatation de ces animaux et l’anesthésie débute par une pré-médication de l’animal afin de faciliter son transfert sur le plateau technique. Par ailleurs après le début de l’anesthésie, une courte période est respectée pour permettre une stabilisation de l’animal sous anesthésie générale. Toute cette période est couverte par un monitorage approprié de l'anesthésie/analgésie et des administrations médicamenteuses adaptées, permettant aussi de limiter le risque de réveil. Concernant le second point et le choc hémorragique, le modèle animal utilisé fait partie intégrante de notre dynamique de recherche et est parfaitement maitrisé, limitant se risque avec une dissection soigneuse des vaisseaux tout au long de la procédure. Cependant, l’exsanguination reste la méthode de mise à mort choisie, mais est encadrée par une analgésie et une anesthésie dépassée limitant là encore le risque de réveil et d’inconfort. La procédure étant sans réveil, il n’y a par ailleurs pas de nuisances ou effets secondaires attendus après la procédure
Devenir
Il s’agit d’une procédure chirurgicale sans réveil qui est principalement motivée par des raisons scientifiques qui justifient l’utilisation du modèle décrit. En effet, dans le respect du bien-être animal, par soucis de standardisation, mais aussi pour permettre une analyse pertinente et exhaustive du greffon hépatique, seule la première partie nécessitant le prélèvement d’un greffon hépatique est réalisé chez l’animal. Dans la mesure où il s’agit d’un prélèvement d’organe la mise à mort de l’animal est indispensable en fin de procédure
Remplacement
Pour limiter au maximum, le nombre de biais, il est important que la procédure expérimentale reflète au plus près les conditions réelles d'une procédure de transplantation chez l'humain. C'est pourquoi un modèle uniquement cellulaire n'est pas envisageable pour cette étude. De plus pour se servir des machines de perfusion, il est d'indispensable d'obtenir un organe entier à perfuser de taille comparable à l'humain, éliminant le modèle murin. Il n'est pas possible de récupérer cet organe en abattoir car nous devons contrôler le décès de l'animal pour que celui-ci soit semblable aux conditions d'obtention des greffons issues de donneur à cœur arrêté en transplantation hépatique chez l'humain. Cela permet aussi de prélèver l’organe dans les mêmes conditions qu’en pratique clinique et de limiter ainsi le risque de thromboses vasculaires qui pourraient compromettre la perfusion de l’organe au décours du prélèvement.
Réduction
Comme énoncé précédemment, à la place d’une transplantation hépatique chez des porcs receveurs, nous avons fait le choix de remplacer cette étape par une reperfusion normothermique oxygénée du foie par machine de perfusion ex-vivo. Cette technique permet de réduire par 2 le nombre d’animaux utilisés. Après vérification de la mort de l’animal, nous réaliserons des prélèvements d’organes. Si l’objectif premier reste l’étude de la conservation du foie, les reins, voire d’autres organes, feront l’objet d’une étude complémentaire et donc d’un prélèvement post mortem. Cette démarche s’inscrit dans un souci de réduction afin d’optimiser les données recueillies sur un même animal.
Raffinement
Afin de réduire la souffrance animale, seul le premier temps de l’expérimentation, c’est-à-dire le prélèvement hépatique, sera réalisé sur les animaux sous anesthésie générale, sans réveil. Les animaux seront anesthésiés et monitorés pendant la totalité du prélèvement afin d’éviter tout stress.
Choix des espèces
Le foie de porc présente une taille, un poids et une microstructure similaire au foie humain. Ces caractéristiques anatomiques et histologiques permettent d’effectuer un prélèvement d’organe standardisé et reproductible, ainsi que d’utiliser des machines de perfusion d’organes identiques à celles utilisées en pratique clinique. Un argument supplémentaire est l’utilisation et la validation de ce modèle animal dans la littérature scientifique sur la préservation des greffons hépatiques. Ceci permettra de comparer et de discuter les résultats obtenus au cours de ce projet avec les données déjà publiées. Enfin, en comparaison avec un modèle murin, les prélèvements de tissus et les analyses sanguines seront plus faciles compte tenu de la taille de l’animal. Ceci permet également de diminuer les erreurs d’analyse et le nombre d’animaux à inclure dans le projet. De plus, la reperfusion normothermique sur machine de perfusion avec du sang non-dilué est difficilement réalisable sur un modèle murin compte-tenu du petit volume sanguin. Jeunes porcs sevrés d’un poids de 25 à 30 kg à réception.
Evaluation de l’effet d’une eau aux propriétés oxydo-réductrices modifiées sur l’inflammation gastrointestinale chez le cheval
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
Pour vérifier si une eau de boisson modifiée par une réaction chimique réduit l'inflammation gastro-intestinale, 12 chevaux adultes vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils subissent neuf prélèvements sanguins hebdomadaires, deux fouilles rectales et deux intubations naso-gastriques sous tranquillisant, chaque examen étant précédé d'une mise à jeun de quinze à vingt heures, eau retirée une heure avant. Le porteur reconnaît qu'aucune étude scientifique n'a objectivé les améliorations rapportées jusqu'ici avec cette eau. Aucun dommage n'étant attendu, les chevaux ne sont pas tués et pourront être réutilisés dans d'autres études.
Objectifs
Les inflammations gastro-intestinales sont très fréquentes chez les chevaux. Ainsi, pour l’estomac on ressence jusqu’à 70% de gastrites chez les chevaux sans activité physique. La prévalence spécifique des inflammations du colon sont moins documentées chez le cheval mais ces conséquences peuvent être très importantes car elles sont souvent associées à des diarrhées aigües et à une déshydratation rapide. Une amélioration de la condition des chevaux présentant des symptômes liés à ces inflammations a été observée avec la consommation par les chevaux d’une eau de boisson modifiée par une réaction chimique. Cependant, aucune étude scientifique n’a encore objectivé ces améliorations. L’objectif de ce projet est donc de décrire l’impact de l’administration de cette eau de boisson modifiée par une réaction chimiquesur l’inflammation gastrointestinale chez le cheval.
Bénéfices attendus
Les ulcères gastriques et l’inflammation du gros intestin du cheval touchant un très grand nombre de chevaux, ce projet pourrait permettre de proposer une solution alternative à la guérison de ces pathologies.
Procédures
Au cours du projet, les chevaux seront soumis à neuf prélèvements de sang séparés chacun d'une semaine et à deux prélèvements de fèces séparés de quatre semaines. Ces prélèvements seront réalisés sur animal vigile et ne dureront que quelques minutes. Les chevaux seront aussi soumis à deux intubation naso-gastriques séparées de quatre semaines. Ces intubations seront réalisées sur animal tranquilisé. Les chevaux seront mis à jeun la nuit précédente (environ 15h) par la pose d’un panier de mise à jeun alimentaire et l’eau sera retirée une heure avant les prélèvements qui auront lieu le matin.
Impact sur les animaux
La fouille rectale peut entrainer une gêne passagère qui cesse au moment du retrait du bras du manipulateur. De même, une gêne passagère peut être éprouvée au moment de la ponction dans la veine jugulaire, mais celle-ci ne devrait pas durer plus de quelques minutes. Les chevaux sont mis à jeun la nuit précédant les observation et biopsies des muqueuses gastriques, soit pendant une période de 15 à 20h (bien inférieure aux 48h de mise à jeun préscrites par les vétérinaire dans leur pratique) par la pose d’un panier de mise à jeun alimentaire et l’eau est retirée une heure avant les prélèvements qui ont lieu le matin. Cette mise à jeun se fait durant la nuit afin de moins perturber les chevaux dont l’activité alimentaire est généralement réduite pendant cette période nocturne. Les observations sont réalisées grâce à une intubation naso-gastrique. Ce geste fréquemment utilisé sur le terrain peut entrainer une gêne légère au moment de l’introduction de la sonde dans le nez du cheval qui ne dure que quelques minutes puisqu’elle cesse une fois la sonde introduite dans l’œsophage.
Devenir
Il n'est pas attendu de dommage pour les animaux impliqués dans ce projet et le produit testé n'a pas d'effet rémanent. Les chevaux pourront donc être réutilisés sans effet cumulatif.
Remplacement
Le projet doit obligatoirement être conduit avec des animaux vivant, car il n'existe pas de modèle permettant mimer l'effet de l'alimentation sur l'inflammation gastro-intestinale chez le cheval.
Réduction
Les chevaux seront conduits en conditions contrôlées et uniformes afin de minimiser les variations liées à l'environnement. Une étude statistique à partir des résultats d'une précédente étude a permis de déterminer le plus petit nombre d'animaux à inclure dans chaque groupe tout en assurant la fiabilité des résultats. Une analyse statistique sera appliquée sur les résultats obtenus.
Raffinement
Tous les prélèvements ont lieu dans un travail (semblable à une barre d’échographie/insémination) adapté à la contention des chevaux pour éviter tout risque de blessure. De plus pour les prélèvements de fèces, la main du manipulateur est enduite de gel afin de diminuer les frottements lors de l’introduction dans l’ampoule rectale. Afin de réduire le stress lors des observations et prélèvements gastriques, un tranquillisant est administré par injection intra-veineuse. L’endoscope utilisé est spécialement destiné à une utilisation en équine ce qui permet d’atteindre l’estomac tout en laissant une partie assez longue à l’extérieur pour suivre les mouvements éventuels de la tête du cheval sans le contraindre. Son extrémité est également recouverte de gel pour faciliter son passage. De plus, les chevaux ont été entrainé en amont du projet à rentrer et rester dans le travail et à accepter dans le calme les prélèvements réalisés. Les chevaux étant des animaux grégaires, ils sont sortis tous les jours au paddock en groupe. Ceci permet de respecter leur bien-être. Ils sont hébergés dans des boxes séparés par des barreaux leur permettant de se voir et de se sentir, avec une litière de paille qui leur apporte confort et permet de diminuer l’ennuie, car les chevaux peuvent fouiller dans celle-ci. De plus, au quotidien, le personnel animalier observe le comportement de chaque cheval matin et soir au moment de la distribution des repas afin de repérer les signes de mal-être ou de souffrance. Ces signes inhabituels sont immédiatement signalés au responsable de l’expérimentation. Les chevaux qui présenteraient des signes de mal-être ou de souffrance seront soignés et si jugé nécessaire par le vétérinaire traitant retirés de l’essai.
Choix des espèces
L'essai doit nécessairement être conduit avec des chevaux car il s'agit de l'espèce cible du produit étudié et la relation digestion/inflammation est spécifique à chaque espèce. Les chevaux utilisés sont adultes (entre 8 et 12 ans) car c'est le stade physiologique ciblé par l'étude.
Etude d’une molécule pro-coagulante pour la prise en charge des hémorragies intracérébrales
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
80 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Une collagénase injectée dans le cerveau y provoque une hémorragie, trois à quatre prélèvements de 4 mL de sang suivent, puis une IRM mesure le volume de l'hématome avant la mise à mort et le prélèvement du cerveau. Une partie des animaux reçoit aussi des anticoagulants, ce qui aggrave le saignement, afin de tester une molécule censée inverser leur effet sans avoir à identifier lequel a été pris. Le bénéfice annoncé consiste à "permettre à l'industriel de valider le composé" avant d'éventuels essais cliniques.
Objectifs
L’accident vasculaire cérébral (AVC) est une atteinte neurologique soudaine, secondaire à une lésion vasculaire. On peut distinguer 2 types d’AVC : l’AVC ischémique ou infarctus cérébral (85% des cas), et l’AVC hémorragique (15% des cas). Les hémorragies cérébrales (HC) représentent 10 à 30 % des AVC, soit environ 25 000 nouveaux cas par an. Les HC sont à l’origine d’une très lourde morbi-mortalité, avec une mortalité précoce de plus de 40% à 30 jours dont la moitié des décès surviennent dans les 48 premières heures. Seuls 20% des patients seront autonomes à 6 mois. Le mauvais pronostic des hémorragies cérébrales est directement lié à la croissance de l’hématome ainsi qu’aux complications survenant à la phase aiguë (hypertension intracrânienne, hydrocéphalie aiguë et crises convulsives). L’objectif thérapeutique principal est de contrôler la croissance de l’hématome et ses complications neurologiques. Une grande proportion de patients atteint d’HC sont bien souvent sous traitement anticoagulant ce qui à pour conséquence d’augmenter considérablement la probabilité et la gravité de l'HC. L'une des principales raisons de ces mauvais résultats est que les patients sont tout simplement traités trop tard avec des agents d'inversion. Les thérapies actuelles nécessitent une prise d’information multifactorielle (identification de l'anticoagulant, calcul de la dose, poids du patient…), processus chronophage qui réduit les chances du patient. Ainsi, le projet propose d’évaluer une nouvelle molécule de première ligne ayant un mode d’action universel ne nécessitant pas d’identifier l’anticoagulant et dont la mise en œuvre est simple et rapide ce qui permettrait une prise en charge plus rapide du patient. Il est donc prévu d’utiliser cette molécule dans un modèle d’AVC hémorragique chez le porc en vue de passer ce nouveau traitement au plus vite en phase clinique.
Bénéfices attendus
Ce projet à pour but de participer au développent d’une nouvelle molécule à visée clinique dans la prise en charge de l’hémorragie intracérébrale. Les travaux réalisés devraient permettre à l’industriel de valider le composé dans un modèle animal dont l’anatomie cérébro-vasculaire est proche de l’homme et ainsi augmenter le taux de succès des futures études cliniques.
Procédures
Les animaux seront soumis à une anesthésie générale au cours de laquelle, il y aura une chirurgie permettant d'induire l'AVC hémoragique. cette dernière conistera à ladminstration intracérébrale de collagénase qui va produire le saingement cérébral. Des prélèvements sanguins (3 à 4 de 4mL) sont prévu afin de controler les paramètres physiologiques de l'animal pendant l'anesthésie. Puis chaque animal fera l'objet d'une imagerie cérébrale par IRM afin de mesurer les volumes de l'hématome intracérébral avant leur mise à mort.
Impact sur les animaux
Dans cette étude, les animaux ne seront pas réveillés. Il n’est donc pas attendu de nuisances qui pourraient être associées à un réveil. Toutefosi, l'induction de l'hémoragie cérébrale pourra provoquer une augmentation de la pression intracrânienne au cour de la procédure chirurgicale. Les traitements anticoagulants pourraient provoquer l'apparition d'hématomes.
Devenir
A la fin de la préocédure les animaux seront mis à mort afin de prélever les cerveau et ainsi réaliser des études histologiques.
Remplacement
Les études de développement de stratégies thérapeutiques nécessitent leur validation sur un modèle animal proche de l’homme avant un potentiel essai clinique. Cette étude se positionne dans la validation in vivo d’un nouveau traitement thérapeutique faisant suite à de nombreuses études in vitro. Il est impossible de remplacer l’utilisation d’animaux dans ce contexte
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé a été réduit au maximum afin de pouvoir conclure à un effet de la molécule testée à l'aide d'analyse de puissance statistique basée sur la littérature et les résultats d’une étude pilote. Le facteur d'évaluation principal étant la comparaison des volumes d'hémorragie entre les différents groupes expérimentauxs. Le nombre d’animaux nécessaire est important du fait de l’utilisation de toirs différents anti-coagulant couramment utilisés en clinique. Pour réduire au maximum le nombre d’animaux, nous allons utiliser des animaux contrôles provenant de l’étude pilote précédemment réalisée. Ainsi nous allons réaliser que 2 animaux pour le groupe contrôle et pour chaque groupe avec anticoagulant seul.
Raffinement
Au cours de cette étude, toutes les dispositions seront prises afin de réduire au maximum la souffrance et le stress et l’angoisse des animaux. L’étude est menée par du personnel formé et expérimenté, sensible au bien-être et soins spécifiques des animaux. Une acclimatation à l’arrivée après transport du fournisseur est prévue. Les animaux seront hébergés 2 par 2 pour favoriser les interactions sociales dans des boxes contrôlés en hygrométrie et température. Enrichissement et alimentation seront adaptés pour limiter les comportements anormaux (stéréotypies, prostration…) avec un suivi journalier des comportements individuels et alimentaires ainsi que des interactions sociales. Pour la chirurgie et le suivi en imagerie, les animaux seront anesthésiés et sous couverture analgésique. Les paramètres physiologiques (température, hydratation) seront contrôlés.
Choix des espèces
Les modèles d’hémorragies cérébrales ont été développés chez les rongeurs mais l’anatomie et la physiologie vasculaire du porc est plus proche de celle de l’Homme. En effet, les résultats d’une étude chez le porc apportent des informations plus probantes pour une utilisation ultérieure en clinique chez l’Homme, notamment pour les pathologies cérébro-vasculaires. Pour ces raisons, nous avons choisi le porc comme modèle d’étude. De plus, le laboratoire a de l’expérience dans les manipulations chez le porc, les séquences d’imagerie sont connues et les installations sont ad hoc pour le bon déroulé des expériences. Les animaux seront utilisés à un stade jeune (autour de 4 mois, 35 à 40 kg). A ce stade, le cerveau a terminé son développement. Ce poids permet de concilier ses animaux à la manipulation et aux études d’imagerie.
Evaluation chez la vache laitière de l’effet de traitements dirigés contre les mammites
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Gardées vivantes et réintégrées au troupeau après un mois de repos minimum, 140 vaches laitières sont réutilisables d'une étude à l'autre. Elles vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, une mammite leur étant provoquée par inoculation de bactéries ou d'un immunostimulant dans le canal du trayon. Suivent trois à six administrations de traitement par le trayon, dix à douze prélèvements sanguins en vingt-quatre à quarante-huit heures, des palpations de la mamelle à chaque traite et des prises de température rectale plusieurs fois par jour, le gonflement et la douleur de la mamelle pouvant durer une semaine. Le porteur range parmi les bénéfices attendus la guérison de l'animal, mais aussi "le rendement de l'éleveur" et le développement de médicaments par l'industrie vétérinaire.
Objectifs
L’objectif du projet est d’évaluer chez la vache laitière, l’efficacité de nouveaux traitements dirigés contre les mammites. Au cours de ce projet, l’efficacité de traitements sera évaluée sur des animaux présentant des mammites expérimentales infectieuses ou non infectieuses. Les modèles d’infection et d’inflammation sont des modèles mis en place d’après des modèles décrits dans la littérature et adaptés pour induire des signes légers à modérés de mammite sur une courte durée. Les traitements sont testés chez l’espèce de destination et de ce fait une sélection préalable de formulations ne présentant pas de risque pour l’animal sera réalisée (composants du médicament, volume à administrer). Les traitements seront administrés par voie intramammaire ou par injection (intraveineuse, intramusculaire ou sous-cutanée) selon les bonnes pratiques vétérinaires d’administration. Plusieurs études pourront être conduites afin d’améliorer le type de formulation, la combinaison de différents traitements, la voie, la dose ou la fréquence d’administration des traitements testés.
Bénéfices attendus
Une mammite se traduit par une diminution de la production de lait et une modification de sa composition avec des variations importantes selon la bactérie responsable de la mammite et selon sa gravité, une modification possible de la mamelle et de l’état général de l’animal. Certains cas de mammites sévères peuvent entrainer des dommages permanents à la glande mammaire avec un arrêt de la production de lait, et dans le pire des cas, la mort de l’animal. L’efficacité d’un traitement dirigé contre les mammites peut se démontrer par la guérison de l’infection (élimination de la bactérie infectante) mais aussi par une amélioration clinique (disparition des signes inflammatoires induits par l’infection). Dans le cadre de la recherche et du développement de médicaments vétérinaires, les produits destinés à prévenir ou guérir les infections permettent de limiter les conséquences d’une maladie, d’améliorer de façon notable le bien-être de l’animal et le rendement de l’éleveur. La preuve de concept d’efficacité de nouveaux traitements doit être évaluée sur l’animal présentant les caractéristiques de la maladie ciblée. Au-delà du bénéfice pour l’animal avec la guérison de la maladie, ce projet bénéficiera aux producteurs laitiers, vétérinaires d’exploitation et à la santé publique.
Procédures
Tous les gestes techniques seront réalisés sur animaux vigiles. Tous les animaux entrant dans une procédure auront tous les gestes techniques associés à l’exception de la voie d’administration des traitements qui pourra varier selon les groupes dans une même procédure (exemple comparaison d’une voie d’administration intramammaire par rapport à une administration intraveineuse) et des prélèvements sanguins qui ne seront pas obligatoirement réalisés lors des procédures impliquant des traitements par voie intramammaire. Voici l'ensemble des gestes pouvant être effectué sur un animal : - Inoculation de la solution induisant la mammite (1 à 10 mL) via le canal du trayon, 1x par procédure - Administration du (des) traitements : Par voie intramammaire via le canal du trayon, 1 ou 2 applicateurs / quartier, généralement 3 à 6 administrations à 12h/24h d’intervalle (après chaque traite). Par voie générale, une administration unique - Prélèvements Lait : lors de la traite biquotidienne sur tout ou partie de l’étude. - Prélèvements Sang : 10 à 12 prélèvements pendant les 24 à 48 heures suivant l’administration du traitement - Mesures de température rectale : 1 à plusieurs fois par jour sur tout ou partie de l’étude. - Palpation de la mamelle : lors de la traite biquotidienne sur tout ou partie de l’étude.
Impact sur les animaux
Dans le cadre de l’évaluation de l’efficacité d’un traitement, les vaches devront d’abord présenter les signes de mammite. A cette fin, des mammites expérimentales seront induites chez l’animal. Les nuisances ou effets indésirables attendus seront plus ou moins importants selon le type de mammite induite et seront principalement : - une modification de l’apparence du lait (présence de quelques grumeaux dans le lait), - un gonflement de la mamelle, - une douleur de la mamelle à la palpation ou lors de la traite, - une diminution de la production laitière, - une augmentation transitoire de la température rectale de l’animal, - une légère modification de l’état général de l’animal, - un stress modéré dû aux manipulations multiples et inhabituelles dans les conditions d’hébergement hors procédure. Selon l’agent utilisé pour induire la mammite, ces nuisances et effets indésirables pouvant impacter le bien-être de l’animal pourront persister jusqu’à 1 semaine. Des nuisances légères liées à certaines interventions sur l'animal sont attendues (Par exemple, lors de la réalisation d'injections ou de prises de sang).
Devenir
Tous les animaux utilisés dans le projet seront réintroduits dans le stock des animaux hébergés dans les locaux de l’EU. L’effet cumulatif est évalué par le vétérinaire de l’EU en collaboration avec le(s) directeurs(s) d’étude(s) selon le type de produits administrés. Les animaux peuvent être réutilisés après une période de repos suffisante entre 2 études pour s’assurer de l’élimination totale de l’organisme du dernier traitement administré ; cette durée ne peut être inférieure à 10 fois la demi-vie du produit si celle-ci est connue ou 1 mois si celle-ci n’est pas connue. Tout autre délai devra être justifié et validé par le vétérinaire de l’EU. De plus, tout animal réutilisé fait l’objet d’une visite du vétérinaire de l’EU qui certifie que l’animal a pleinement recouvré son état de santé et de bien-être général et peut être ré-inclus dans une nouvelle étude sans dommage pour lui.
Remplacement
Il n’existe pas de méthode alternative pour reproduire une infection ou une inflammation de la glande mammaire et évaluer l’efficacité d’un traitement. Une mammite est une maladie multifactorielle impliquant : • L’animal : statut physiologique, état de santé… • L’agent déclencheur : virulence, capacité à pénétrer les cellules de l’hôte, à former des biofilms pour les bactéries, / dose ou puissance des immunostimulants… • L’environnement : conditions d’élevage, qualité de l’alimentation, hygiène de traite…
Réduction
Dans la mesure du possible, des approches in vitro sont réalisées afin de sélectionner les meilleurs candidats pour un passage in vivo et limiter le nombre d’animaux inclus dans les procédures. La mamelle de la vache est constituée de 4 quartiers anatomiquement et physiologiquement indépendants. Afin de réduire le nombre d’animaux en limitant l’impact sur le bien-être de l’animal, les infections expérimentales seront induites autant que possible sur deux quartiers. Le calcul du nombre d’animaux minimum nécessaire a de plus été estimé grâce à des études préliminaires. Si plusieurs études sont nécessaires, elles seront réalisées successivement, et les animaux pourront être réutilisés dans les études suivantes après totale guérison et une période de repos de 30 jours minimum. Il sera possible de réduire le nombre d’animaux par groupe, au cas par cas, selon la finalité de l’étude. Cette décision sera dûment justifiée dans le plan d’étude spécifique à la procédure suivie dans le cadre de ce projet.
Raffinement
Les animaux seront hébergés dans les conditions standards d’élevage d’un troupeau laitier à savoir hébergement en groupe, en stabulation ou en extérieur selon la saison. Les vaches incluses dans une procédure expérimentale sont généralement hébergées en intérieur sur tapis de sol dans les zones prévues pour le repos et avec des tapis antidérapages sur les zones de circulation. Un système de ventilation et d’aspersion est prévu en période de forte chaleur. La stabulation est nettoyée quotidiennement (robot racleur) et des brosses automatiques sont à disposition des animaux en permanence. Tous les actes sur les animaux seront réalisés par du personnel expérimenté ou par le vétérinaire. L’utilisation d’un modèle de mammite non infectieuse permettra d’induire des signes transitoires de mammite en s’affranchissant de la stimulation par les bactéries présentes lors d’un infection bactérienne. Les administrations intramammaires (bactéries ou immunostimulants pour l’induction des mammites et traitements) seront effectuées en salle de traite et aucune contention particulière des animaux ne sera nécessaire. Dans le cas d’un traitement par voie générale (intraveineuse, intramusculaire, sous-cutanée), les animaux seront maintenus au cornadis durant la période du traitement (généralement moins de 5 min) en accord avec les pratiques vétérinaires habituelles. Dans le cas de prélèvements de lait réalisés lors des procédures (1 et 2), les animaux seront en salle de traite et aucune contention particulière des animaux ne sera nécessaire pendant les prélèvements. Dans le cas des prélèvements sanguins ou des prises de températures rectales réalisés si besoin lors des procédures, les vaches seront maintenues au cornadis durant la période nécessaire à l’activité (généralement moins d’1 heure). Le maintien des vaches au cornadis sera fait en accord avec les pratiques vétérinaires habituelles et facilitera la collecte des échantillons et/ou des données, permettra de diminuer le stress de l’animal, et réduira les risques pour le personnel.
Choix des espèces
L’espèce de destination des traitements contre les mammites étant la vache laitière et l’absence d’alternative à l’utilisation d’animaux justifie l’utilisation des vaches dans ce projet. L’objectif du projet est l’évaluation de nouveaux produits destinés au traitement des mammites chez des vaches laitières en lactation. Ceci correspond à des animaux adultes de plus de 2 ans dans les pratiques classiques d’élevage laitier. Les mammites pouvant apparaitre à tout stade de la lactation, les études pourront inclure des animaux à partir de 15 après vêlage jusqu’au tarissement.
Test de faisabilité sur modèle ovin pour la pose d’un dispositif permettant un abord vasculaire percutané sans suture pour traitement des dialyses
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Un commanditaire veut vérifier sur des brebis la pose et le fonctionnement de son dispositif d'accès vasculaire pour l'hémodialyse, avant tout essai chez l'humain. 8 brebis vont être utilisées, toutes tuées à l'issue : la première est opérée puis tuée avant tout réveil, les autres subissent des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Celles-ci sont opérées une à deux heures, réveillées, puis soumises pendant un mois à quatre à huit échographies et tests du dispositif sans anesthésie, avant d'être tuées pour explanter l'implant et disséquer leurs vaisseaux. Le porteur justifie le choix de l'espèce par des vaisseaux des membres postérieurs "rectilignes", d'un diamètre proche des vaisseaux humains, pour un essai mené au compte du commanditaire.
Objectifs
Dans le monde, l’hémodialyse reste la modalité de dialyse prédominante pour plus de 2 millions de patients souffrant d’insuffisance rénale terminale. Cependant, il est nécessaire d’améliorer les dispositifs et les méthodes permettant d’atteindre les vaisseaux (artères et veines) utilisés pour réaliser l’hémodialyse afin de réduire les risques associés à la mise en place et au maintien de la dérivation vasculaire, de minimiser les complications et de simplifier la procédure d’hémodialyse. Ceci permettra d’améliorer la qualité de vie des patients et de minimiser les coûts. Le dispositif développé par le commanditaire du projet devrait permettre d’éliminer la plupart des problèmes associés aux dispositifs classiques. De plus, la procédure est moins lourde puisqu’elle est réalisée à travers la peau, sans nécessiter de grande incision. Avant d’évaluer l’efficacité du dispositif chez le patient humain, le commanditaire du projet souhaite évaluer son fonctionnement sur modèle animal. Ainsi les objectifs de ce projet sont d’évaluer la faisabilité de poser le dispositif et de faire fonctionner le dispositif sur brebis, en situation aiguë et au cours d’un mois après implantation.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra d'évaluer le fonctionnement d'un nouveau dispositif d'hémodyalise sur modèle animal avant d'évaluer son efficacité chez le patient humain. Les bénéfices attendus du projet sont, à plus long terme, de proposer un dispositif d'hémodyalise permettant de réduire les risques associés à la mise en place et au maintien de l'abord vasculaire, de minimiser les complications et de simplifier la procédure d'hémodialyse.
Procédures
L'animal impliqué dans la première procédure sera soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie et analgésie, d'une durée d'une à deux heures, à l'issue de laquelle il ne sera pas réveillé. Les animaux inclus dans la seconde procédure seront soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie et analgésie, d'une durée d'une à deux heures, à l'issue de laquelle ils seront réveillés afin d'effectuer un suivi d'un mois. Pendant le suivi, une échographie et un test de fonctionnement du dispositif seront réalisés une à deux fois par semaine sur animal vigile. Cela représente entre quatre et huit suivi de moins d'une demi-heure chacun.
Impact sur les animaux
Les animaux pourront éprouver du stress lors de l'isolement nécessaire à l'induction de l'anesthésie, aux manipulations pour les échographies, et au nettoyage des cathéters. Ce stress sera de courte durée puisqu'il cessera lorsque les animaux seront remis en groupe. Les animaux subiront une chirurgie qui pourra entrainer une douleur légère lors du réveil pour les animaux de la seconde procédure.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort afin d'explanter le dispositif, d'évaluer macroscopiquement l'intégrité des vaisseaux au niveau des sites d'implantation et de disséquer les zones implantées pour analyses histologiques.
Remplacement
La réalisation de ce projet nécessite un environnement tissulaire et fonctionnel complexe en conditions réelles de flux qu’il n’est actuellement pas possible de reproduire sur simulateur ou in vitro. Le choix d’un modèle animal possédant une anatomie et une physiologie proche de l’homme est essentiel car il permet de tester le dispositif dans sa version finale, identique à celle qui pourra être utilisée chez l’Homme. Le modèle ovin a été retenu car les vaisseaux dans les membres postérieurs sont rectilignes et ont un diamètre proche des vaisseaux humains utilisés pour les fistules au niveau du bras. Ces conditions sont essentielles pour évaluer le fonctionnement du dispositif dans une situation de pose proche de celle qui sera réalisée chez l’Homme.
Réduction
Cette étude a été construite de manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés. L’implantation du dispositif n’a jamais été réalisée sur ovin. Ainsi un test d’implantation sera réalisé sur un animal pour valider la faisabilité avant de passer au suivi sur 30 jours. Si le test est positif, un seul animal sera utilisé, sinon un second animal pourra être utilisé pour améliorer cette première procédure. Deux animaux seront ensuite utilisés pour le suivi à 30 jours. Si les résultats sont satisfaisants, il n’y aura pas d’autres animaux impliqués dans cette procédure. Si nécessaire, deux autres paires d’animaux pourront être utilisées successivement.
Raffinement
Les animaux arriveront sur place une semaine minimum avant les procédures pour leur permettre de s’habituer aux lieux et aux manipulations et ainsi diminuer leur stress. Ils seront hébergés par groupe sociaux (au minimum 2) dans un box sur litière de paille et disposeront d’une alimentation adaptée à leurs besoins. La chirurgie sera réalisée sous anesthésie générale et sous analgésie. Les contrôles hebdomadaires se feront par imagerie (échographie) ce qui représente une approche non invasive et qui n’est pas source de douleur. Le bien-être des animaux sera contrôlé en veillant aux conditions d’hébergement et au comportement des animaux. Des observations biquotidiennes, basées sur l’apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales aux stimuli externes (bruits, etc.), seront réalisées par une personne formée. Ces contrôles permettent de repérer tout animal malade ou blessé pour prendre des mesures appropriées. Tout constat d’un mal-être est remonté au responsable du bien-être des animaux et au responsable du projet pour examen approfondi, traitements adaptées et/ou consultation du vétérinaire référent.
Choix des espèces
Le modèle ovin a été retenu car les vaisseaux dans les membres postérieurs sont rectilignes et ont un diamètre proche des vaisseaux humains utilisés pour les fistules au niveau du bras. Ces conditions sont essentielles pour évaluer le fonctionnement du dispositif dans une situation de pose proche de celle qui sera réalisée chez l’Homme. Les animaux utilisés seront adultes (physiologiquement stables) et pèseront environ 60 kg afin de présenter une taille similiaire à l'homme.
Détermination des paramètres pharmacocinétiques d’antibiotiques chez le cheval
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
Six chevaux subissent jusqu'à vingt-cinq prises de sang par phase expérimentale, répétées sur huit phases, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque phase comporte une administration d'antibiotique, l'objectif étant de recalculer doses et intervalles pour des molécules anciennes déjà utilisées chez le cheval, afin de préserver les antibiotiques récents pour la médecine humaine. Le porteur indique que le stress des prélèvements répétés sera limité par du renforcement positif, récompenses alimentaires à l'appui. Les six animaux viennent d'un centre équestre où ils travaillent quotidiennement, et ils y retourneront à la fin du projet, choix que le porteur justifie aussi par le souci de ne pas mobiliser des chevaux pour cette seule étude.
Objectifs
Pour préserver l’efficacité des antibiotiques « récents » en médecine humaine, il est recommandé d'utiliser des antibiotiques « anciens » en médecine vétérinaire. Ces antibiotiques « anciens » sont déjà utilisés chez le cheval mais du fait de l'ancienneté des autorisations de mise sur le marché de ces antibiotiques, une révision et une optimisation des modalités de traitement (doses, voies d'administration, intervalles de traitement) sont nécessaires pour garantir l'efficacité des molécules pour traiter les infections chez le cheval. Les objectifs de ce projet seront donc de (1) déterminer le devenir de certains antibiotiques « anciens » dans l’organisme de chevaux selon plusieurs modalités d'administration, (2) prédire par des modèles mathématiques l'efficacité ou non des différents traitements antibiotiques contre des bactéries rencontrées fréquemment chez les chevaux, et (3), dans l'éventualité d'une inadéquation des protocoles de traitements actuels, proposer par des modèles mathématiques des doses et intervalles d'administration permettant une lutte efficace contre les bactéries les plus fréquemment responsables d’infection chez le cheval.
Bénéfices attendus
Les applications attendues sont (1) l'utilisation plus efficace des antibiotiques « anciens » pour améliorer le traitement des chevaux malades tout en limitant les durées de traitement et les utilisations inutiles (2) la réduction de l’utilisation des antibiotiques « récents » en médecine vétérinaire ce qui permettra de les préserver pour la médecine humaine.
Procédures
Il y aura 8 phases expérimentales comportant chacune 25 prises de sang au maximum et une administration d'antibiotique. L'administration durera de 2 min à 10 min environ. La durée des prises de sang sera de 30 secondes au maximum (contention comprise).
Impact sur les animaux
Les prélèvements sanguins nécessaires à l’obtention de plasma seront réalisés de manière répétée et peuvent entrainer un stress qui sera diminué au maximum notamment en utilisant le renforcement positif. En ce qui concerne les effets indésirables attendus, aux doses utilisées dans notre étude, leur survenue sera peu probable. Néanmoins, les chevaux auront des examens cliniques quotidiens, la consistance des crottins sera monitorée, et une observation détaillée sera réalisée dans l’heure suivant l’administration.
Devenir
Les chevaux utilisés travaillent quotidiennement en centre équestre. Les actes prévus sur ces animaux (administration d'antibiotiques selon les modalités prévues pour cette espèce et prises de sang) sont compatibles avec un retour à leur activité normale à la fin du projet.
Remplacement
Il n'est pas possible de se passer d'animaux pour ce projet car le devenir d'un médicament dans un organisme (pharmacocinétique) n'est pas prévisible par des études in vitro compte-tenu de la complexité des mécanismes (absorption, métabolisme hépatique, diffusion tissulaire, élimination rénale...).
Réduction
Seulement 6 chevaux seront utilisés lors de cette étude. Ce nombre est suffisant pour déterminer les paramètres pharmacocinétiques d'une substance tout en étant nécessaire pour détecter une éventuelle variabilité interindividuelle. L'avantage de l'utilisation de chevaux permet également de réaliser plusieurs cinétiques sur le même animal tout en ayant un impact limité sur le bien-être des animaux. Enfin, afin de ne pas utiliser des animaux exclusivement pour ce projet, les animaux utilisés seront des chevaux provenant d'un centre équestre.
Raffinement
Les chevaux utilisés pour ce projet travaillent régulièrement en centre équestre ce qui permet d'avoir des chevaux habitués au contact humain, manipulés quotidiennement, avec un suivi régulier de leur état général par un vétérinaire. Ils vivent au pré en groupes constitués selon leurs affinités et ne seront placés en boxs que ponctuellement pour les administrations et les prises de sang. Au cours de l'étude, les chevaux auront des examens cliniques quotidiens, la consistance des crottins sera monitorée, et une observation détaillée sera réalisée dans l’heure suivant l’administration. Si le suivi clinique d'un animal révèle une intolérance ou un effet secondaire majeur, l'expérimentation sera arrétée sur l'animal en question et des soins appropriés seront effectués. Le stress des prélèvements sanguins sera diminué au maximum notamment en utilisant le renforcement positif (récompenses alimentaires lors de la réalisation des prises de sang).
Choix des espèces
Ce projet concerne la détermination des paramètres pharmacocinétiques d'antibiotiques chez l'espèce cible, le cheval. Nous utiliserons des chevaux adultes, entre 2 et 20 ans, pour pouvoir étudier la pharmacocinétique de chevaux adultes. On évitera les chevaux trop âgés qui pourraient présenter des paramètres pharmacocinétiques différents et non représentatifs des chevaux de sport et de loisir.
Evaluation des déplétions de résidus de produits vétérinaires administrés à l’animal de rente
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Équidés : 20
Cochons : 60
Chèvres : 60
Moutons : 60
Bovins : 120
Poules : 120
Dindes : 30
Autres oiseaux : 20
Pour constituer les dossiers d'autorisation de mise sur le marché de médicaments vétérinaires, 550 animaux de rente, bovins, moutons, chèvres, porcs, lapins, chevaux et volailles, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils reçoivent le produit par voie intraveineuse, intramusculaire, orale, percutanée, intravaginale, intrarectale ou intramammaire, maintenus au cornadis, en cage de contention ou au licol. La majorité sera tuée pour prélever des tissus, une trentaine de porcs, vingt moutons et vingt bovins seront réutilisés, dix lapins et vingt poules proposés à l'adoption. Le nombre d'animaux est fixé par le "Donneur d'ordre" de l'étude, et le porteur note que les effets indésirables du produit testé sont déjà connus et "acceptables" pour sa commercialisation.
Objectifs
L’administration de médicaments vétérinaires à des animaux producteurs de denrées peut entraîner la présence de résidus dans les denrées alimentaires (la viande, les abats, le lait et les œufs) obtenues à partir de ces animaux traités. Afin de proteger les consommateurs, des seuils réglementaires ont été définis pour les substances contenues dans des médicaments vétérinaires pour toutes les denrées alimentaires d’origine animale. Ces seuils réglementaires également appelés "limite maximale de résidus" (LMR) tiennent compte de la toxicité de la substance et de l’exposition possible des consommateurs de denrées. Les LMR sont fixées par décision de la Commission Européenne basée sur un avis scientifique rendu par l’Agence européenne du médicament (EMA). Les études d'évaluation des résidus ont pour but de définir les temps d'attente appropriés des médicaments vétérinaires pour chaque production animale afin d’assurer la sécurité du consommateur. Ils correspondent au temps nécessaire entre la dernière administration du médicament et la mise à la consommation des denrées alimentaires issues des animaux traités, afin de garantir que les denrées alimentaires issues des animaux traités avec ce médicament vétérinaire ne contiennent pas de résidus à des concentrations supérieures aux LMR fixées. Le projet a pour objectif d’évaluer les déplétions de résidus de médicaments ou d'additifs vétérinaires administrés aux bovins, ovins, caprins, porcins, lapins, équins et volailles.
Bénéfices attendus
Le bénéfice attendu des études de déplétion de résidus est la sécurité alimentaire des consommateurs. En effet, le respect du temps d’attente permet de garantir l’absence de résidus dans les denrées alimentaires ou une teneur en résidus en dessous de la LMR. Le temps d'attente d’un médicament est le temps nécessaire entre la dernière administration du médicament vétérinaire et l’obtention dans les denrées d’une quantité de résidus en quantités inférieures aux LMR. Ce délai est indiqué sur l’étiquetage des médicaments ainsi que sur l’ordonnance.
Procédures
La procédure prévoit des manipulations simples des animaux (pesée, examen clinique) pour lesquelles aucune souffrance ou angoisse particulière ne sont attendues. L'administration des traitements de l'étude (en dehors de l'administration dans l'eau de boisson) implique une contention de l'animal pouvant induire un stress. Le matériel de contention sera adapté à chaque espèce (cornadis, cages à contention, licols) afin de limiter le stress des animaux et d'assurer la sécurité du personnel. Aucun prélèvement n'est prévu sur animaux vigiles. Les oeufs sont ramassés dans les nids après la ponte. Le lait provient de la traite bi-quotidienne.
Impact sur les animaux
Les souffrances attendues dans ce projet correspondent à la douleur liée à l'administration du traitement (par voie intraveineuse, intramusculaire, orale, sous-cutanée, per cutanée, intravaginale ou intrarectale, intramammaire). Ces souffrances sont considérées "légères". Par ailleurs, le transport et la manipulation des animaux (pesée, contention pour administration du traitement ou euthanasie) peuvent induire un stress. Les études de déplétions de résidus sont conduites avec la formulation finale du produit (celle qui sera mise sur le marché). Les effets indésirables sont donc connus, et "acceptables" pour la commercialisation du produit.
Devenir
La majorité des animaux entrants dans ce projet seront euthanasiés en fin de procédure soit pour prélèvements de tissus, soit parce qu'ils ont reçus un produit sans autorisation de mise sur le marché. Dans le cas où les animaux reçoivent un produit avec AMM utilisé à la posologie décrite dans l'AMM, les animaux peuvent être ré-utilisés dans une autre procédure, replacés ou adoptés, après avis du vétérinaire.
Remplacement
L'utilisation de modèles in-vitro, ex-vivo ou de simulations informatiques ne permet pas de répondre aux objectifs du projet. En effet, la déplétion des résidus de médicaments ou d'additifs alimentaires ne peut être évaluée qu'après administration du produit à des animaux vivants. La rétention et l'élimination des résidus est un processus complexe ne pouvant pas être modelisé informatiquement. Les études de déplétion de résidus sont nécessaires au dossier de demande d'autorisation de mise sur le marché de médicaments vétérinaires destinés aux animaux producteurs de denrées alimentaires et doivent être réalisées chez l'espèce cible correspondant aux indications thérapeutiques du produit à tester. Il n'y a donc pas d'alternative à l'utilisation d'animaux.
Réduction
Les effectifs animaux minimaux sont fixés par la réglementation (VICH GL48, CVM GFI #207 ou 10.2903/j.efsa.2017.5022). Concrètement, le nombre d'animaux est fixé par le Donneur d'ordre de l'étude en fonction des données en sa possession (études de déplétion de résidus du produit testé conduites sur d'autres espèces ou études de "proof-of-concept" chez l'espèce cible ou données bibliographiques). En principe, le nombre d'animaux utilisé est calculé de telle sorte que l'expérimentation soit interprétable, en tenant compte de la variabilité biologique individuelle. Il n'y a pas de groupe non-traité dans les études de résidus.
Raffinement
Les conditions d'hébergement seront adaptées aux besoins physiologiques des animaux et leur permettront d'exprimer le plus possible leur gamme normale de comportements. De plus, la contention sera réalisée par du personnel expérimenté à l'aide de matériel adapté (cornadis, couloir/cage de contention, licol, plaque...) et visera à minimiser le stress des animaux. Le bien-être des animaux sera évalué quotidiennement par le personnel en charge des animaux (animaliers et/ou vétérinaires). En cas de douleur (liée ou non aux procédures expérimentales), des points-limites adaptés ont été définis afin de limiter et de prendre en charge précocement toute souffrance.
Choix des espèces
Dans le cadre d’essais réglementaires pour la mise sur le marché de médicaments vétérinaires, l’étude doit être menée sur l’espèce cible. Pour les études résidus ‘viande’, des animaux jeunes adultes seront généralement utilisés. Dans le cas de produits vétérinaires destinés aux ruminants de tous âges, deux études séparées seront réalisées, une sur l’animal pré-ruminant et l’autre sur l’animal ruminant, pour tenir compte des différences physiologiques à ces deux stades de développement. Pour les études résidus ‘lait’ et ‘œufs’, les animaux utilisés seront à un stade physiologique compatible avec une production de lait ou d’œufs par l’animal.