Mammifères "de rente"
Développement de l’imagerie couleur (K-edge) des processus fonctionnels des maladies pulmonaires en combinaison avec des agents de contraste dédiés dans les modèles animaux rats, lapins et porcs.
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
Lapins : 220
Cochons : 84
Jusqu'à neuf séances d'imagerie sous anesthésie pour les rats, une chirurgie puis jusqu'à sept séances de deux heures trente pour les lapins et les cochons : 336 animaux non-humains, 32 rats, 220 lapins et 84 cochons, vont être utilisés dans des procédures dont la gravité déclarée va de l'anesthésie sans réveil au niveau de souffrance sévère. Le projet vise à mettre au point des agents de contraste pour un scanner capable d'analyser la composition des tissus pulmonaires, appliqué à l'embolie et à la fibrose. Le porteur choisit les lapins pour des volumes respiratoires et sanguins "comparables à ceux d'un enfant de 4kg", les cochons pour leur taille et leur anatomie respiratoire. Tous sont tués pour prélever leurs organes. La déclaration de gravité monte jusqu'au niveau sévère, quand le porteur ne décrit qu'un "inconfort temporaire" et une "légère douleur passagère".
Objectifs
Certaines maladies pulmonaires, comme l'embolie pulmonaire et la fibrose pulmonaire, altèrent la respiration et peuvent mettre en danger la vie des patients. Pour mieux comprendre ces maladies et améliorer leur diagnostic, ce projet utilise un scanner médical avancé capable d’analyser la composition des tissus pulmonaires avec une grande précision. Cette nouvelle technologie nécessite la mise au point de nouveaux agents de contraste innovants. Pour cela, des études seront menées sur des modèles animaux dont l’anatomie pulmonaire est proche de celle des humains
Bénéfices attendus
Ce projet vise à améliorer les techniques d’imagerie médicale pour mieux détecter certaines maladies pulmonaires. Grâce à l’utilisation de nouveaux produits de contraste, il pourrait permettre d’identifier plus précisément les zones touchées et d’obtenir des informations plus détaillées sur l’évolution de ces maladies. En apportant une meilleure visibilité des atteintes pulmonaires, cette avancée pourrait améliorer le diagnostic et le suivi des patients à l’avenir
Procédures
Rats : 32 animaux ont subi 1 administration de produit sous anesthésie et 9 séances d’imagerie sous anesthésie (1h à J0 et 15 minutes à J1 et J7 ). Lapin : Modèle 1 (4h sans réveil) 101 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (durée 1h30), 5 administrations de produit sous anesthésie, et 7 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Modèle 2 J0 (3h) 119 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes), 5 administrations de produit sous anesthésie, et 6 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Modèle 2 J21 (3h) : 119 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes) 8 administrations de produit sous anesthésie, et 5 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Porcs : Modèle (4h sans réveil) 33 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (durée 1h30) 5 administrations de produit sous anesthésie, et 7 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Modèle 2 J0 (3h) 51 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes), 8 administrations de produit sous anesthésie, et 5 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30). Modèle 2 J21 (3h) : 51 animaux ont subi 1 intervention chirurgicale sous anesthésie (45 minutes) 5 administrations de produit sous anesthésie, et 4 séances d’imagerie sous anesthésie (2h30).
Impact sur les animaux
Certaines étapes du projet peuvent entraîner un inconfort temporaire pour les animaux. Les injections et prises de sang peuvent provoquer une légère douleur passagère. La préparation de la peau pour la tonte peut générer un stress léger de courte durée. L’anesthésie et la chirurgie peuvent causer un stress modéré, parfois accompagné d’effets secondaires légers, comme une gêne respiratoire passagère. L'administration de certains traitements peut aussi entraîner une fatigue ou une diminution temporaire de l’appétit.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés car des organes doivent être prélevés pour analyse en microscopie, histologie
Remplacement
Le projet se fonde sur l'imagerie du poumon grâce à de nouveaux agents de contraste. La faisabilité de ces agents de contraste à interagir avec l'organisme in vivo ainsi que de marquer les processus recherchés du projet (ventilation, perfusion, inflammation) est à ce jour inconnue. Avant d'utiliser des animaux vivants, des tests sont faits sur des poumons provenant de l'industrie alimentaire (lapins, cochons). Cela permet d'améliorer la précision des tests sur les animaux vivants et de réduire leur nombre nécessaire pour l’étude.
Réduction
Ce projet implique l'utilisation de 336 animaux dont une phase pilote sur la biodistribution et la biotolérances de 8 agents de contraste chez les rats. Pour les lapins, le nombre d'animaux a été calculé pour s'assurer qu'on puisse détecter des différences significatives dans les images, comme celles entre un animal malade et un animal en bonne santé. Cela permet de garantir que les résultats soient fiables. Pour les porcs un effort de réduction est entrepris puisque un certain nombre seront utilisés pour les 4 agents de contrastes et les 2 voies d’administration. Le nombre d’animaux a été déterminé en tenant compte de deux contraintes : la quantité d’agent de contraste nécessaire et les différences naturelles entre chaque individu observées dans les études précédentes. Les techniques d’imagerie non invasive, permettent de suivre les mêmes animaux dans le temps, réduisant le besoin de grands effectifs pour des études distinctes.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en collectivité, au sol dans des boxes (lapins et porcs) et des cages (rats) dédiés avec alimentation et eau ad libitum. Les animaux seront suivis de manière quotidienne, manipulés par le personnel de zootechnie pour réduire toute forme de stress. Ils seront pesés pour un suivi de gain de poids qui permettra le bon calcul des doses à administrées le jour de l’expérimentation. Les paramètres environnementaux de la pièce seront également relevés quotidiennement. Le raffinement est appliqué, par l’utilisation de boxes/cages enrichis : foin, abris, bâton et bloc de cellulose à ronger pour les lapins. Foin et jouets de différentes textures pour les cochons. Tunnel, abri, nid et bloc de bois à ronger pour les rats. Ceux-ci leur permettent d’exprimer au mieux leur comportement naturel. La règle de raffinement est aussi mise en place au cours de la procédure via des traitements analgésiques, anti-inflammatoires et une grille de suivi adaptés.
Choix des espèces
• Rat : stade adultes, 300 à 450 g, Choisi dans un premier temps pour les tests initiaux de faisabilité et pour sa taille qui est adaptée à la résolution du scanner. Ils permettent d’obtenir des données préliminaires avant de passer à des espèces plus proches de l'Homme. • Lapin : stade jeunes adultes, d’environ 3 à 6 mois, de 3-4 kg Choisi pour sa physiologie pulmonaire proche de celle de l'Homme, ce qui permet de simuler des conditions humaines avec des volumes respiratoires et sanguins comparables à ceux d'un enfant de 4kg. • Porc : stade jeunes adultes, d’environ 3 mois, ayant un poids entre 30 et 40 kg. Le porc est un modèle adapté pour la recherche clinique, car sa taille, son poids et son anatomie, notamment le système respiratoire, sont proches de ceux de l’Homme. C’est une espèce clé pour les tests précliniques qui visent à transposer les résultats chez l'Homme.
Phenotypage fin de brebis laitières pour une sélection sur la réduction de l’impact environnemental des émissions de gaz à effet de serre (GES) de l’élevage ovin laitier
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Les 700 brebis Lacaune de ce projet, utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, "poursuivront leur carrière de production dans l'élevage", écrit le porteur. Pour mesurer le méthane qu'elles émettent, elles sont isolées cinquante minutes dans une chambre d'accumulation où elles peuvent entrer apeurées, agitées ou abattues, et 300 d'entre elles subissent deux intubations espacées de six semaines pour prélever du fluide ruminal, au risque de lésions de la bouche. La finalité est la sélection génétique de brebis laitières émettant moins de méthane. L'effectif reste flou : le décompte officiel porte sur 700 brebis, quand le porteur décrit ailleurs "1650 animaux mesurés sur 3 ans" et "850 brebis différentes".
Objectifs
Le projet de phénotypage fin a pour objectif général de quantifier le méthane et le dioxyde de carbone émis par les fermentations dans le rumen des brebis laitières et d’estimer la faisabilité d’une sélection, soit à partir d’une mesure directe des quantités de gaz produits, soit sur des mesures indirectes de ces émissions à partir des spectres du lait ou de bactéries présentes dans le rumen.
Bénéfices attendus
L’impact environnemental des ruminants est largement documenté : nous savons que les rations fourragères impliquent une augmentation des émissions des gaz à effet de serre, du fait de fermentations ruminales accrues. Les études génétiques sur des bovins et des ovins allaitants montrent que les émissions de gaz à effet de serre sont héritables : 15 à 30 % de la variabilité est d’origine génétique. En revanche, aucune publication ne fait référence à l’héritabilité du méthane émis par les ovins laitiers, et ni à la possible prédiction de ce méthane à partir des spectres du lait ou du microbiote ruminal. Notre projet apportera des premières estimations de paramètres génétiques des émissions de gaz à effet de serre pour les ovins laitiers, nourris de deux régimes alimentaires différents. Une recherche de gènes à effet majeur sur la production de méthane pourra aussi être conduite. De plus, les potentiels prédicteurs (spectres laitiers ou microbiote du rumen) seront disponibles pour quantifier leur capacité prédictive, car il est peu probable de pouvoir réaliser à terme des mesures de méthane émis chez tous les sélectionneurs Lacaune. Enfin, des premières estimations de différences d’efficience alimentaire d’animaux divergents pour leurs émissions de méthane permettront d’identifier des liens entre ces 2 groupes de caractères. Par ailleurs, la pertinence de l’application en ovin laitier des équations de prédiction bovine des gaz émis à partir des spectres du lait sera objectivée.
Procédures
Sur les 3 années du projet, 300 brebis seront concernées par des prélèvements de fluide ruminal et de fèces : chaque prélèvement dure moins d’une minute par animal. Chaque animal aura 2 prélèvements de fluide ruminal, espacés de 6 semaines. Ces prélèvements se font sur animaux vigiles.
Impact sur les animaux
Les nuisances possibles sur l’ensemble des animaux sont une peur à entrer dans la chambre PACs : l’animal apeuré peut être agité, ou très abattu, voulant faire demi-tour. Pour la collecte du jus de rumen, l'intubation des primipares peut être stressante : l’animal peut se débattre ou être lésé au niveau de la bouche lors de l'intubation. La mise aux portillons individuels pour contrôler l’alimentation nécessite un temps de familiarisation pour certains animaux, afin qu’ils puissent réellement manger à leur faim.
Devenir
Toutes les brebis poursuivront leur carrière de production dans l’élevage.
Remplacement
Notre projet porte sur l’impact environnemental des émissions de GES des élevages ovins laitiers. Les principales émissions de gaz à effet de serre de ces élevages proviennent de la fermentation entérique des ruminants. Les émissions de méthane entériques ont des origines génétiques, microbiennes et alimentaires complexes. Les expérimentations in vitro ont permis de caractériser les fermentations entériques et leur impact sur les émissions de gaz, en particulier en lien avec l’alimentation. Cependant, le microbiote digestif évolue au sein d’un holobionte, et interagit donc avec son hôte. Ce projet a donc pour but d’étudier l’holobionte dans son ensemble. Les relations existantes entre un microbiote et son hôte sont complexes et en partie d’origine génétique et ne peuvent donc être étudiées que sur des animaux, pour rendre compte de la variabilité individuelle. De plus, nous cherchons des prédicteurs biologiques de ces émissions de gaz : si le microbiote est un possible prédicteur, il est difficile et couteux d’accès. Nous allons donc récupérer les spectres du lait obtenus automatiquement à chaque contrôle laitier officiel et les utiliser comme possibles prédicteurs. Le recours à l’animal ne peut donc être évité.
Réduction
Notre projet repose sur le phénotypage de 550 brebis par an, soit 1650 animaux mesurés sur 3 ans, mais uniquement 850 brebis différentes. Ces 850 brebis correspondent à l’effectif minimum pour obtenir des paramètres génétiques pas trop imprécis (notamment les corrélations génétiques entre le méthane et d’autres caractères), d’autant qu’aucun phénotypage des émissions de méthane n’a été fait jusqu’à présent en race Lacaune. De plus, nous bénéficierons des prises de sang du suivi génétique de l’élevage ; ainsi le sang de nos animaux ne sera pas prélevé une seconde fois. Les prélèvements de jus de rumen ne seront réalisés que sur un sous-effectif d’animaux (environ 40%) puisque nous nous intéresserons qu’aux primipares, sachant que la parité des animaux est un facteur important de la variabilité de la composition du microbiote ruminal.
Raffinement
Tous les animaux seront élevés en lots, dans la bergerie habituelle, sur des aires paillées, même le lot de 40 primipares dont l’ingestion individuelle est enregistrée : le maintien en lots permet l’expression des comportements sociaux. Le suivi des animaux est quotidien, par les nombreux passages des animaliers pour un suivi visuel, mais aussi 2 fois par jour lorsque les brebis passent en salle de traite. Chaque portillon étant dédié à un animal, toutes les brebis peuvent se nourrir de façon ad libitum. Le milieu est enrichi avec des brosses ou grattoirs. Les mesures d’émissions de gaz nécessitent d’isoler l’animal durant 50 minutes : une grille de notation de son bien-être sera mise en place pour juger de l’impact potentiel de cet isolement. Toute agitation ou signe de mal-être induira une sortie anticipée de la chambre respiratoire. Les prélèvements de fluide ruminal ne sont pas des prélèvements habituels en élevage ovin. Néanmoins, le personnel de l’établissement utilisateur a été formé et pratique ce type de prélèvement depuis plusieurs années. Les prélèvements sont effectués sur un temps court avec très peu de contention des animaux, et sont réalisés avec du matériel vétérinaire adapté. Les prélèvements de féces sont des prélèvements occasionnels pour vérifier si les animaux sont parasités. Ils seront pratiqués par le personnel formé à ce type de prélèvement, sans isolement des animaux. Les prélèvements de lait se feront lors du contrôle laitier, sans manipulation supplémentaire de la brebis. A la fin des prélèvements (effectués que sur les animaux ayant eu une mesure de méthane), une poignée de granulés est donnée à l’animal pour un renforcement positif. Les animaux sont habitués dès leur plus jeune âge au contact humain, et en particulier à être manipulés. Ils font l’objet d’une surveillance visuelle toute particulière au moment des prélèvements et après ceux-ci.
Choix des espèces
L’étude des émissions entériques de gaz à effets de serre est primordiale pour l’espèce bovine qui en est la principale responsable. Néanmoins, l’espèce ovine présente 3 avantages au sein des ruminants pour l’étude de l’impact environnemental des ruminants : des troupeaux avec de grands effectifs (élevés dans les mêmes conditions), une sélection génétique opérationnelle et un outil de phénotypage du méthane émis efficace (les chambres portables d’accumulation ou PACs, utilisées à des fins de sélection en Nouvelle Zélande et dans plusieurs pays du nord de l’Europe). De plus, les ovins laitiers ont l’avantage que l’on peut tester simultanément sur les mêmes animaux les capacités prédictrices du microbiote ruminal et des spectres du lait. La production de méthane est notamment liée à la quantité ingérée par les ruminants. Or le début et le milieu de la lactation sont des phases qui requièrent le plus d’énergie pour la brebis, d’où le choix de ces stades de production où l’ingestion est élevée. La production de méthane est également dépendante du gabarit de l’animal : il convient donc d’étudier des animaux d’âges différents. Enfin, les spectres de lait étant un possible prédicteur, il est nécessaire que l’étude soit conduite lorsque l’animal est en lactation.
Evaluation de la pharmacocinétique et de la pharmacodynamie de produits vétérinaires chez le chat et le chien et le porc
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Chiens : 200
Cochons : 100
200 chats, 200 chiens et 100 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. 270 seront réutilisés dans d'autres procédures, 150 chats et chiens adoptés, les 80 restants tués. Chaque animal reçoit une à trois administrations du produit testé et subit jusqu'à trente prélèvements sanguins pour les études longues, auxquels s'ajoutent des prélèvements d'urine, de salive, de fèces ou de poils. La finalité est commerciale, produire les données de pharmacocinétique exigées au dossier d'autorisation de mise sur le marché de produits vétérinaires. Le porteur indique que la réutilisation est rarement envisageable chez le cochon, les porcs charcutiers visés par les vaccins étant abattus dès qu'ils atteignent un certain poids.
Objectifs
Ce projet a pour objectif d’évaluer la pharmacocinétique et la pharmacodynamie de nouveaux produits vétérinaires destinés aux chats et aux chiens et aux porcs. Ce sont des informations nécessaires au choix de la posologie et de la voie d’administration du produit, préalable à la réalisation des études réglementaires d’efficacité et d’innocuité. Il pourra concerner toute sorte de produits vétérinaires présentant un bénéfice pour la santé des chiens ou des chats ou leur apportant un meilleur bien-être. Il pourra s’agir par exemple d’antiparasitaires, d’antibiotiques, d’antidiabétiques, d’antihypertenseurs, ou de produits destinés aux maladies dermatologiques, respiratoires, cardiaques, métaboliques, nerveuses ou oculaires. En ce qui concerne les porcs, l’objectif est d’étudier les propriétés pharmacocinétiques et pharmacodynamiques de molécules/principes actifs de type immunomodulateurs qui pourraient être bénéfiques en permettant une amélioration d’adjuvants de vaccins vétérinaires porcins.
Bénéfices attendus
La pharmacocinétique a pour but d'étudier le devenir d'une substance active contenue dans un médicament après son administration. La pharmacodynamie a pour but d’étudier l’action exercée par un ou plusieurs principes actifs sur l’organisme, en particulier les effets biochimiques et physiologiques des médicaments sur l'organisme. La pharmacocinétique et la pharmacodynamie contribuent à expliquer la relation entre la dose et la réponse, c'est-à-dire, l'effet du produit. Ce sont des informations nécessaires au choix de la posologie et de la voie d’administration du produit, préalable à la réalisation des études réglementaires d’efficacité et d’innocuité. Ces informations sont nécessaires à l’autorisation de mise sur le marché de nouveaux produits.
Procédures
Les administrations s'effectuent sur animal vigile ou anesthésié, 1 à 3 administrations maximum selon l'objectif de l'étude et les produits à tester. L'acte dure moins d'une minute. Les prélèvements sanguins s'effectuent sur animal vigile 1 à 9 prélèvements maximum pour les études courtes et jusqu'à 30 prélèvements pour les études longues (plusieurs mois). Les prélèvements s'effectuent en moins d'une minute. Les prélèvements d'urine s'effectuent sur animal vigile ou anesthésié 1 à 5 fois maximum selon la durée de l'étude et le produit à tester. Cet acte s'effectue en 5 minutes. Les autres prélèvements tels que la salive, fecès ou poils s'effectuent sur animal vigile 1 à 3 fois maximum selon la durée de l'étude et le produit à tester. L'acte dure environ 2 minutes. Enfin, un examen physique complet de tous les animaux en vigile est prévu 1 fois ou plus si jugé nécessaire et dure environ 5 minutes. Les prélèvements de sang chez le Porc s'effectue soient en vigile, soit sous tranquillisation ou sous anésthésie selon le comportement de l'animal. Sans cathéterisation 3+ minutes, avec 1-2 minutes
Impact sur les animaux
On ne s’attend pas à des effets secondaires notables. En effet, la plupart des produits à l’étude ont déjà fait preuve de leur innocuité chez d’autres espèces. Les nuisances attendues sur les animaux sont : - Stress dû à la contention - Douleur / inconfort suite aux injections ou aux prélèvements - Stress dû à l’hébergement individuel et/ou à la mise à jeun - Régurgitation / vomissements suite à l’administration
Devenir
Si le protocole ne demande pas l’euthanasie et l’autopsie des animaux pour des raisons d’étude de la potentielle toxicité, donc si les besoins de la procédure ne demandent pas de prélèvements terminaux, les animaux peuvent être réutilisés à l’issue de chaque procédure,. Les animaux réutilisés qui ne seront ensuite pas adoptables seront euthanasiés. Les porcs utilisés dans ces études (immunomodulation) sont a priori réutilisables après période de wash out, mais les considérations réglementaires des études vaccins obligent à utiliser des animaux d’âge proche de l’âge minimal de vaccination.
Remplacement
Il n’existe pas à ce jour de méthode alternative au recours à l’animal permettant d’évaluer la pharmacocinétique ou la pharmacodynamie des produits pharmaceutiques vétérinaires. Les modèles in silico et/ou in vitro/ex vivo permettent de sélectionner des molécules potentiellement efficaces. Après cette première étape, les études de pharmacocinétique ou pharmacodynamie nécessitent de travailler sur un organisme entier, mettant en jeu des interactions entre différents tissus/organes impliqués dans le métabolisme et le/les effets physiologiques et thérapeutiques d’un futur candidat médicament.
Réduction
Lors des phases de recherche en amont des études réglementaires, les effectifs sont évalués au plus juste (bibliographie guidelines analyse statistique, historique, définition des objectifs…) de façon à limiter le nombre d’animaux utilisés et les études non conclusives. Le nombre d’animaux utilisés sera réduit au maximum lors des premières études exploratoires (3-5 animaux par groupe). Il sera ensuite calculé pour les études suivantes selon la variabilité entre individus observée antérieurement et pourra atteindre jusqu’à 10 animaux. Lorsque le statut des animaux le permet les animaux utilisés peuvent être issus de procédures (légère ou modérée) antérieures et peuvent ensuite être réutilisés dans une future procédure. La réutilisation permet de réduire le nombre d’animaux utilisés. Seuls les animaux ayant retrouvé un état de santé et bien-être complet, attesté par le vétérinaire désigné, sont réutilisables. Chez le porc, la réutilisation n’est pas souvent envisageable car les porcs charcutiers, cibles principales des vaccins, sont abattus lorqu’ils atteignent un certain poids. Les données recueillies sur des animaux de plus de 6 mois ne seraient pas forcémement transposables à des animaux plus jeunes et seraient peu utilisables dans des dossiers réglementaires.
Raffinement
Pour chaque étude, une période d’acclimatation systématique des animaux est prévue dans le but de limiter leur stress et de stabiliser leur état physiologique dont la durée optimale est de 7 jours. Les animaux font l’objet d’un soin de qualité avec respect de leur bien-être. Les chats et les chiens et les porcs ont à disposition des méthodes d’enrichissements afin de stimuler l’exercice physique et leurs activités cognitives. Un training est réalisé en renforcement positif (friandises, caresses, habituation aux opérateurs), afin de limiter le stress lié aux actes techniques (contention, administrations, prélèvements) et aux conditions d’études (hébergement individuel, alimentation…). La durée de ce travail est indéterminée, il sera réalisé jusqu’à ce que les animaux ne montrent plus de signes de stress contre-indiquant leur entrée dans la procédure (le cas échéant). Pour réduire l’inconfort provoqué par l’administration et/ou les prélèvements, les opérateurs qualifiés réalisent une contention adaptée de l’animal et une anesthésie et/ou analgésie et/ou un changement du site peut être mis en place. Chez le porc, espèce particulièrement sensible au stress, il pourra être nécessaire de cathéteriser un vaisseau sanguin afin de permettre et faciliter des prises de sang répétées. Les animaux sont observés quotidiennement, ou plus si jugé nécessaire, ce qui permet de détecter tout signe comportemental anormal (spontané ou provoqué) et/ou toute anomalie physique non attendue. En cas de déviation de l'état normal d'un animal, le responsable de l’étude, le vétérinaire désigné ou le vétérinaire d'astreinte, décidera d'augmenter les fréquences d'observations, d'isoler l'animal et/ou d'envisager un traitement pour soulager l'animal. Les conditions d’hébergement sont adaptées à l’espèce et à l’âge pour maximiser leur confort et leur bien-être. La structure en charge du bien être animal garantit l’amélioration des techniques de soins et des conditions de vie pour les animaux.
Choix des espèces
Il s’agit des espèces cibles pour les produits. Des données concernant l’espèce doivent être fournies au dossier d'Autorisation de Mise sur le Marché. Les chats et chiens utilisés ont plus de 2 mois. L’âge dépend de l’objectif de l’étude et du scope d’utilisation du produit testé (AMM). Pour les porcs, en particulier pour des produits type immunomodulateurs, il peut être nécessaire d’étudier l’impact du produit à l’âge de la vaccination, tout en disposant d’animaux assez gros pour permettre des prélèvements sanguins répétés, donc de 6 à 12 semaines d’âge.
Formation à la procédure de stérilisation sous coelioscopie sur cheval debout sous sédation et anesthésie locale
- Enseignement supérieur
Opérés debout, sous sédation et anesthésie locale, 30 chevaux subissent une coelioscopie abdominale bilatérale d'environ une heure trente, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Aucun n'est tué, tous retournent chez leur propriétaire. Les ovariectomies et castrations pratiquées ne soignent rien, elles servent à entraîner des chirurgiens en exercice à opérer un cheval vigile. Lors du projet précédent, trois juments sur douze ont développé un œdème ou une collection liquidienne au flanc, et un mâle un abcès du cordon spermatique avec péritonite. Le porteur justifie six chevaux pour douze apprenants, sans expliquer comment on parvient à trente.
Objectifs
L’objectif est l’acquisition par les chirurgiens de la technique de la chirurgie sous coelioscopie, intervention chirurgicale courante, le plus souvent réalisée sur le cheval debout sous sédation et anesthésie locale et dans des conditions sécurisées. Cette procédure a pour avantage d’éviter la pratique courante qui consiste à réaliser une anesthésie générale, procédure qui présente des risques plus élevés (complications cardio-vasculaires ou respiratoires, risques d’accidents au réveil de l’animal). Dans certains cas, les animaux ne peuvent également pas être anesthésiés pour raisons médicale et il est donc nécessaire pour le chirurgien de maîtriser la technique opératoire sur l’animal vigile (debout et sédaté). Le principe est une approche chirurgicale dite mini-invasive, avec réalisation de petites incisions après anesthésie locale et insertion d’une caméra et d’instruments dans l’abdomen pour la réalisation de diverses interventions (exploration abdominale lors de troubles digestifs aigus ou chroniques, réalisation de biopsies, stérilisation, réduction de hernies…). Les procédures sont auparavant répétées ex-vivo (sur modèle inerte) pour acquérir les gestes en amont de l’intervention sur animaux vivants. Le projet concerne plus spécifiquement l’apprentissage de l’ovariectomie chez la jument et de la stérilisation chez le mâle, l’approche chirurgicale étant réalisée dans le flanc de façon bilatérale.
Bénéfices attendus
Pour les apprenants, acquisition de la technique chirurgicale et des conditions d’intervention nécessaires à la réalisation en sécurite de ce type d’interventions coelioscopiques en clinique sur un animal vigile (interventions réalisées sous sédation et anesthésie locale), ceci permettant ultérieurement la prise en charge de chevaux nécessitant des soins.
Procédures
Une prise de sang pré-opératoire sera réalisée et un cathéter intra-veineux sera posé pour la réalisation et le suivi de la sédation durant l’intervention. Les procédures chirurgicales réalisées sont des interventions coelioscopiques chez le cheval vigile, sous sédation et analgésie spécifique, et anesthésie locale des voies d’abord chirurgicales. Une seule chirurgie est réalisée par cheval, avec intervention successive des deux côtés, comme en pratique clinique. L'intervention dure environ 1h30 avec réalisation des actes suivants : insertion des trocarts, exploration de l’abdomen, ovariectomie de la jument ou stérilisation du mâle par transection du cordon testiculaire ou retrait d’un testicule intra-abdominal le cas échéant, fermeture des points d’entrée.
Impact sur les animaux
En post-opératoire, l’apparition d’un gonflement au site chirurgical ou d’une anorexie transitoire, voire de coliques légères associées à la reprise du transit sont fréquemment rencontrés. Ces signes cliniques post-opératoires sont généralement gérés rapidement (24-72h) par une thérapie adaptée. En pratique courante, les complications sévères (ponction intestinale per-opératoire, péritonite post-opératoire, coliques sévères) sont rares. La présente demande étant une demande de renouvellement de projet, à titre indicatif les affections post-opératoires identifiées au cours de ce projet lors des actions de formation continue antérieures ont été : présence d’un œdème et/ou collection liquidienne inflammatoire chez 3 juments sur l’un des flancs (sur 12 juments opérées des deux flancs), et un abcès du cordon spermatique droit avec péritonite localisée sur un mâle stérilisé (sur 12 mâles opérés de façon bilatérale). Cette dernière complication a été traitée par reprise chirurgicale avec une excellente évolution post-opératoire. Les 24 chevaux opérés ont tous été rendus à leur propriétaire.
Devenir
Les interventions réalisées sont des chirurgies courantes en pratique clinique qui permettent le retour de l’animal à sa vie antérieure.
Remplacement
Les chirurgies sous coelioscopie peuvent être travaillées sur matériel inerte ou organes dans un modèle ex-vivo. En revanche la particularité de ces interventions chez le cheval consiste en leur réalisation sur l’animal non anesthésié sous sédanalgésie et anesthésie locale, avec outre la maîtrise de la technique opératoire, une nécessité de maîtriser l’environnement de l’intervention et les éventuelles réactions imprévues de l’animal. L’apprentissage des procédures dans des conditions réelles permet à l’apprenant de pouvoir appréhender ces aspects et ensuite appliquer les techniques sur des cas cliniques.
Réduction
Le nombre de chevaux utilisés est le nombre minimal permettant la formation de 12 personnes à la réalisation des deux interventions chirurgicales enseignées (soit 3 mâles et 3 femelles, avec 4 apprenants par cheval pour chaque intervention, chaque côté du cheval étant fait par un binôme d’apprenants)
Raffinement
En pré-opératoire, une période de mise à jeun progressive sera observée afin de limiter les risques opératoires pour les animaux (introduction des trocarts de coelioscopie en particulier). Les chevaux recevront des anti-inflammatoires ainsi qu’une analgésie per-opératoire à base d’opioïdes. En pré-et en post-opératoire, les chevaux seront examinés deux fois par jour, avec réalisation d'un examen clinique complet et évaluation de la cicatrisation et de la sensibilité des sites opératoires. La douleur abdominale post-opératoire sera évaluée à l'aide de la grille PASPAS. En post-opératoire, l’administration d’anti-inflammatoires sera réalisée durant 5 jours et adaptée en fonction des points limites définis pour la procédure : intensité de la douleur (si présente) ou signes cliniques (gonflement d'intensité anormale au site opératoire). De la même façon, l’analgésie post-opératoire pourra également être complétée par l’utilisation d’opioïdes (point limite = présence d'une anorexie lors de la réalimentation). Comme lors de la gestion de cas cliniques, une réalimentation rapide sera réalisée afin de limiter les conséquences gastro-intestinales de la mise à jeun, mais de façon progressive afin d’assurer une reprise du transit dans de bonnes conditions en limitant les risques de coliques post-opératoires. Les chevaux seront hébergés dans des boxes permettant un contact visuel entre eux, et un enrichissement sera réalisé durant leur période d’hospitalisation (pierre à sel, jouets). Dès que possible selon la procédure chirurgicale réalisée, les chevaux sortiront en main ou en paddock.
Choix des espèces
L’espèce choisie (Equidés) est l’espèce cible pour les affections et la spécialité chirurgicale concernées. Les animaux utilisés sont des chevaux adultes avec un appareil génital développé permettant la réalisation des interventions de stérilisation sous coelioscopie.
Rôle d’Orai1 dans la physiopathologie de l’insuffisance ventriculaire droite dans l’hypertension pulmonaire post-embolique (HPPE)
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Une ligature de l'artère pulmonaire gauche de quarante minutes, puis une embolisation des artères du lobe pulmonaire droit chaque semaine pendant six semaines, sous anesthésie générale à chaque fois. 40 cochons vont subir ces opérations dans des procédures classées à un niveau de souffrance modéré, jusqu'à un cathétérisme cardiaque final. Tous seront tués pour analyser leur cœur et leurs poumons au microscope. Le porteur écrit que les animaux seront entretenus dans des conditions contrôlées "pour s'assurer qu'ils ne subissent aucun stress", et décrit par ailleurs une insuffisance cardiaque droite qui s'installera chez tous les opérés, avec essoufflement à l'effort et fatigue.
Objectifs
L'insuffisance cardiaque droite est la principale cause décès de patients atteints d'hypertension pulmonaire (représentant 1 % de la population globale). Cependant, aucun traitement n'existe pour réduire l'apparition de l'insuffisance cardiaque droite. Nos résultats récents suggèrent qu'une protéine (Orai1) serait impliquée dans le développement de la dysfonction ventriculaire droite chez le rat et le porc (résultats en cours de publication). L'objectif de cette étude est donc de déterminer si l’inhibition de cette protéine in vivo est bénéfique pour réduire le développement de l’insuffisance ventriculaire droite. La réalisation de ce projet permettra de valider l'intérêt de notre cible thérapeutique pour réduire le développement de l’insuffisance ventriculaire droite. Les patients atteints de cette pathologie n'ayant actuellement aucun traitement spécifique, ce projet présente une utilité majeure dans la prise en charge de ces malades.
Bénéfices attendus
La réalisation de ce projet permettra de valider l'intérêt de notre cible thérapeutique pour réduire le développement de l’insuffisance ventriculaire droite. Les patients atteints de cette pathologie n'ayant actuellement aucun traitement spécifique, ce projet présente une utilité majeure dans la prise en charge de ces malades.
Procédures
Pour tous les animaux du projet : Sous anesthésie générale les porcs subiront une ligature de l'artère pulmonaire gauche sous anesthésie générale (durée de la chirurgie 40 min), puis une embolisation hebdomadaire des artères pulmonaire du lobe inférieur droit sous anésthésie générale (durée de l'embolisation 20-40min) durant 6 semaines. Des prélèvements de sang (durée du prélevement 5min) seront réalisés au moment de ces procédures par les cathéters mis en place. Lors de l'évaluation hémodynamique finale un cathétérisme cardiaque droit sera réalisé sous anesthésie générale (30 min).
Impact sur les animaux
Les procédures chirurgicales conduiront au développement d'une hypertension pulmonaire et d'une insuffisance cardiaque droites chez tous les animaux opérés. Les effets secondaires et les atteintes cardiaques (essouflement à l'effort, fatigue) sont les conséquences de la mise en place de l'insuffisance cardiaque droite.
Devenir
A la fin de l'étude, tous les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des études histologiques sur les tissus cardiaques et pulmonaires.
Remplacement
Le recours à des animaux est indispensable et se justifie par la nécessité d’étudier la fonction cardiovasculaire dans un contexte physiologique et physiopathologique. Il se justifie par l'impossibilité de simuler ex vivo la mise en place de l'hypertension pulmonaire et de l'insuffisance cardiaque droite qui est un processus multifactoriel complexe.
Réduction
Les fonctions cardiovasculaires seront étudiées par des méthodes non invasives (échocardiographie) permettant de limiter le nombre d'animaux utilisés. A la fin de la procédure, des prélèvement d’organes seront réalisés afin de réaliser de nombreuses expériences de biochimie et de biologie moléculaire à partir des différents tissus collectés seront effectuées afin de minimiser encore le nombre d'animaux utilisés. Afin de déterminer le plus précisement possible le nombre nécessaire et suffisant d'animaux, nous avons utilisé un test statistique adéquat.
Raffinement
Les animaux seront surveillés quotidiennement (évaluation quotidienne et des points limites précoces sont prévus) et leur entretien sera effectué dans des conditions soigneusement contrôlées pour s'assurer que les animaux ne subissent aucun stress. Les procédures chirurgicales seont réalisées sous anesthésie générale balancée combinant hypnotique et analgésique. Avant la chirurgie les animaux seront préparés chirurgicalement (lavage chirurgical, rasage de la zone d'intérêt et pesage afin d'ajuster les médications, champs stérile...). La procédure conduira à une insuffisance cardiaque droite, les animaliers surveilleront quotidiennement l'apparition de points limites précoces, notamment l'essoufflement lors des déplacements ou la perte de poids afin d'adapter les dépacements et le nourissage des animaux. L'eau ainsi que la nourriture sera à disposition libre pour les animaux.
Choix des espèces
L'analyse physiopathologique de l’insuffisance ventriculaire droite nécessite une analyse précise de la fonction et de l’histologie ventriculaire droite, une analyse de la fonction des cardiomyocytes ventriculaires droits ainsi que l’histologie pulmonaire dans nos différentes conditions expérimentales. Pour ces raisons, l'utilisation de tissus humains n'est pas envisageable. Le coeur du porc est très similaire à celui de l’homme, ce qui rendra nos résultats plus pertinents vis à vis de la pathologie humaine. Nous utliserons de jeunes porcs adultes. A ce stade de développement (pleine phase de croissance) l’induction de l’insuffisance vetriculaire droite est plus rapide.
évaluation des effets de foins et plantes pour améliorer le bien-être des porcs mâles non castrés
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
Rendus à leur case d'élevage aussitôt après un unique prélèvement sanguin, en fin d'engraissement, 480 porcs mâles non castrés vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal est immobilisé au lasso sept secondes en moyenne, moins de trente en tout cas, le temps de la prise de sang, une seule fois dans sa vie. Les dosages de testostérone et de cortisol doivent confirmer l'effet de compléments de foin et de plantes séchées sur les comportements de chevauchement. Le porteur décrit l'élevage biologique de mâles non castrés comme une alternative à la castration, "pratique douloureuse non acceptable en agriculture biologique", l'objet du projet étant de conseiller des pratiques aux éleveurs.
Objectifs
L'élevage de porcs biologiques offre des conditions de vie aux animaux très favorables au bien être animal , grandes surfaces paillées, accès aux courettes extérieures, accès au fourrage. L’élevage de porcs biologiques mâles non castrés est une alternative à la castration respectueuse de l'intégrité et du bien-être des porcs. Les porcs élevés dans notre dispositif biologique, ne sont pas castrés, nous testons l’apport en plus de leurs rations de fourrages divers, de plantes séchées afin de limiter les comportements négatifs et de favoriser leur bien -être. Dans le cadre de ce projet, nous souhaitons prélever le sang de certains lots de porcs ayant reçu ou non ces compléments végétaux pour confirmer les effets de ceux-ci en dosant la testostérone et le cortisol (2 hormones indicatrices de comportements négatifs)
Bénéfices attendus
L'élevage de porcs mâles non castrés est rare en élevages biologiques , il permet pourtant de garantir l'intégrité physique des animaux et d'éviter la castration, pratique douloureuse non acceptable en agriculture biologique. Les prélèvements sanguins permettent des dosages (testostérone et cortisol) sur des porcs mâles non castrés en expérimentation. Avec ces dosages nous aurons la possibilité d'établir un lien entre ces hormones et les observations comportementales . L'obtention de comportements calmes, confirmés par des niveaux de testostérone et de cortisol plus faibles pour les porcs ayant consommé certaines plantes permettront de conseiller aux éleveurs des pratiques favorables au bien être des porcs mâles non castrés.
Procédures
Ce projet comporte une prise de sang en condition vigile pour des porcs en fin d’engraissement lors d’une immobilisation au lasso. La phase d’immobilisation pour la prise de sang est très courte et dure 7 secondes en moyenne et dans tous les cas moins de 30 secondes.
Impact sur les animaux
L'immobilisation au lasso (inférieure à 1 minute) et la prise de sang provoquent une douleur d'intensité faible à modérée, transitoire et de courte durée .
Devenir
Les porcs retrouvent leurs cases d'élevage à la suite du prélèvement.
Remplacement
Les prises de sang sont nécessaires , car aucune autre méthode pour mesurer la testostérone n'est actuellement opérationnelle chez le porc. Avec les prises de sang nous doserons la testostérone et le cortisol que nous relierons aux observations comportementales. Les dosages sanguins sont plus robustes que les observations comportementales qui sont plus multi factorielles et hétérogènes.
Réduction
Par des tests statistiques, nous réduisons l’effectif de porcs prélevés autant que possible tout en conservant la validité des données expérimentales produites. Pour un lot expérimental de 30 porcs, nous collecterons le sang de 16 porcs au maximum et dans tous les cas nous collecterons 96 porcs maximum par an.
Raffinement
Les porcs seront élevés dans un dispositif biologique où les surfaces d’hébergement sont doublées par rapport à la réglementation élevage. Les surfaces d’élevage de 2,3 mètres carré minimum par porc en croissance sont supérieures à celles exigées en expérimentation animale. Les animaux sont hébergés sur de larges litières de paille et ont accès à des jardins d'hiver (courettes partiellement découvertes). Les porcs sont alimentés et abreuvés à volonté. Les porcs sont surveillés quotidiennement (enregistrement quotidien sur application dédiée selon les principes d'un bon environnement, d'une bonne alimentation, d'une bonne santé et d'un bon comportement) et des mesures décidées en amont sont prises en cas d'atteintes des points limites liés à la prise de sang. Un seul prélèvement de sang sera réalisé dans la vie du porc.
Choix des espèces
L'objectif de ce projet est de pouvoir évaluer l'effet de différents foins et plantes sur le comportement des porcs mâles non castrés en station expérimentale biologique. Les porcs seront prélevés en fin de phase de croissance de 150 à 200 jours d’âge maximum, c'est à partir de cet âge que les chevauchements ont des effets délétères.
Etude des dynamiques infra-journalière et inter-journalière des constantes physiologiques des vaches laitières en réponses à une restriction hydrique ou un stress thermique, dans un but de mise au point de capteurs d’identification précoce de ces stress
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
182 prélèvements sanguins en cinq jours par deux cathéters posés dans les veines jugulaires, plus douze piqûres à l'oreille à la lancette : 22 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Elles sont attachées à une chaîne d'un mètre pendant cinq semaines, privées de la moitié de leur eau pendant deux jours, puis exposées à 36 °C six heures par jour pendant une semaine. Elles rejoignent ensuite un troupeau laitier en production, le projet visant à mettre au point des capteurs qui détecteraient tôt le stress thermique et la déshydratation dans les élevages. Le porteur décrit la privation d'eau comme une déshydratation "temporaire et légère" et l'exposition à la chaleur comme une "légère hyperthermie réversible", deux états qu'il provoque délibérément pour les mesurer.
Objectifs
Le changement climatique se traduit par une fréquence accrue d’épisodes de stress thermique pour les vaches laitières. Le risque pour leur bien-être et leur santé est d’autant plus fort que les fermes laitières n’y sont pas complètement préparées. En particulier, les équipements d’abreuvement peuvent être insuffisants. Les nouvelles technologies numériques sont une opportunité pour mesurer en temps réel certains constantes physiologiques des animaux (température corporelle, teneurs en sodium et en glucose plasmatiques, conductivité du liquide interstitielle) et peut-être permettre d’identifier des signaux d'alerte précoces de dégradation du bien-être et de la santé des animaux en réponses à des variations environnementales. Notamment, l’augmentation de la température ambiante ou la déshydratation entrainent les perturbations immédiates ces constantes physiologiques sur les vaches laitières. Cependant, ces constantes dépendent aussi de l’heure du jour du fait de l’horloge biologique, et du rythme des activités quotidiennes. Ainsi, les modalités de mesures des constantes physiologiques (heure de la journée, fréquence) par des capteurs, dans l’objectif d’identifier des défauts d’adaptation de certains individus dans les troupeaux, nécessitent d’être précisées. Les objectifs de ce projet seront de 1) tester et valider des capteurs intradermiques de glycémie, ainsi que de capteurs de conductivité du liquide interstitiel lors d’une vague de chaleur simulée ou lors d’une courte restriction hydrique, 2) suivre en dynamique d’autres paramètres sanguins permettant de décrire l’adaptation à court terme (échelle minute/heure/jour) des vaches aux conditions expérimentales testées et au cours de la traite, 3) mesurer les effets de la restriction hydrique et du stress thermique sur la santé mammaire et la qualité du lait. Les capteurs testés dans ce projet sont développés pour devenir des outils de recherche peu invasifs, utilisables en fermes si leur robustesse s’avère suffisante.
Bénéfices attendus
Les connaissances acquises vont nous permettre de mieux comprendre la dynamique des évènements métaboliques (concentrations circulantes des molécules) et physiologiques (température interne, intégrité de l’épithélium mammaire) constituant la réponse adaptative des vaches laitières à la chaleur ou à la déshydratation. Ceci permettra de raffiner les méthodes de détection précoces de défaut d’adaptation des vaches et d’améliorer les pratiques en amont pour minimiser les conséquences des épisodes de forte chaleur. L'adaptation physiologique de l’animal est difficile à évaluer à des échelles de temps rapprochées sans procédures invasives et contraignantes pour l'animal. Valider la pertinence des mesures obtenues avec des capteurs comme ceux testés ici constitue une étape prometteuse pour analyser les états physiologiques en réponse aux modifications de conditions environnementales, tout en fournissant une alternative aux prélèvements sanguins.
Procédures
Selon la réussite des mesures, 6 à 12 vaches seront soumis à une restriction hydrique partielle (50% de leur volume d’eau bu à volonté) et courte (2 jours). Après 5 jours de récupération, elles seront soumises à une période de forte chaleur (36°C) pendant 6 heures dans la journée avec une période de récupération à 18°C de 14 h par jour pendant 7 jours. Elles subiront une opération de quelques minutes sous anesthésie locale pour la pose de 2 cathéters jugulaires, puis seront soumises à des prélèvements de sang sériées au cours de 5 jours (182 prélèvements sanguins). Une petite quantité de sang (500 µl) sera également prélevée par piqure de la veine de l'oreille grâce à une lancette (stylet pédiatrique) avec 3 prélèvements de ce type pendant 4 jours espacés dans le temps. Pour ces prélèvements, les animaux seront maintenus à l’attache pendant 5 semaines, ce qui correspond pour cette espèce à une pratique adoptée l’hiver dans les élevages de montagne.
Impact sur les animaux
Les vaches seront maintenues à l’attache pendant 5 semaines, ce qui constitue une contrainte pour des animaux qui sont habituellement en stabulation libre ou au pâturage (nuisance modérée). La pose de cathéters jugulaires se fera sous anesthésie locale mais ils seront fixés grâce à deux points chirurgicaux sur la peau de l’animal, ce qui pourra entrainer une légère gêne (nuisance légère). La présence de microaiguilles sur les capteurs de conductivité et de glycémie intradermique pourra entraîner une légère gêne (démangeaison) pour l’animal du fait d’une bande adhésive sur l’oreille (nuisance légère). Les vaches seront soumises à 12 prises de sang au niveau des capillaires de l’oreille par lancettes (dispositif de prélèvement utilisés sur les nourrissons en pédiatrie), ce qui induira une douleur fugace et un effet de surprise (nuisance légère). L’exposition des vaches à la chaleur (36°C dans la journée pendant 7 jours) constituera aussi une légère hyperthermie réversible, qui restera néanmoins contrôlée par la définition de points limites associés (nuisance modérée). De même, la restriction hydrique de 2 jours à 50% des volumes d’eau bue à volonté (non concomitante au stress thermique) entrainera une déshydratation temporaire et légère (nuisance légère).
Devenir
A la fin des procédures 1 et 2, les animaux seront replacés dans un troupeau de vaches laitières ayant vocation à produire du lait. Aucun effet durable du projet n'est attendu sur les animaux.
Remplacement
Le bovin est l'espèce cible de ce projet dont nous cherchons à décrire les mécanismes de régulation des constantes physiologiques face à une vague de chaleur ou à une déshydratation courte. Une particularité importante de la vache en lactation, qui constitue le stade physiologique le plus fréquent dans les élevages laitiers, est sa forte intensité métabolique qui induit une nécessité de régulation physiologique accrue par rapport à des vaches ne produisant pas de lait L'utilisation de vaches laitières vivantes est nécessaire pour rendre compte de processus biologiques extrêmement dynamiques et sujets à une large variabilité entre individus, face aux variations de la température ambiante ou des conditions d’accès aux abreuvoirs.
Réduction
Le nombre de vaches destinées strictement à la mesure des dynamiques infra-journalières et inter-journalières de paramètres physiologiques en réponses à une restriction hydrique ou un stress thermique court a été réduit au nombre minimum d’individus (à savoir 6), nous permettant de différencier les dynamiques des constantes physiologiques mesurées en situation de stress (restriction hydrique ou forte chaleur) par rapport aux périodes de pré-stress/récupération. Chaque vache sera son propre témoin durant les deux périodes de stress qui se succèderont, ce qui permet de réduire le nombre d'animaux nécessaires. Des études de même type ont déjà été conduites et ont donné lieu à des publications conclusives. Du fait de la courte durée de la procédure mise en œuvre dans ce projet, obtenir des résultats conclusifs avec ce nombre d’individus suppose qu’aucun aléa ne conduise à la perte des données, même de quelques heures ou sur un seul individu. Pour cette raison, en cas d’aléas indépendants de notre volonté (défaillance matérielle par exemple), la procédure sera reconduite sur 6 autres vaches. Elles ne seront pas impliquées dans le projet si tout se passe bien. Ces animaux seront aussi utilisés pour répondre à des problématiques connexes relatives à la qualité du lait et à l’adaptation du tissu mammaire à ces stress grâce des analyses sur le lait prélevé de façon non invasive lors de la chaque traite. Avant les mesures des dynamiques en situation de stress, les tests préalables nécessaires pour définir un protocole de pose de capteurs intradermiques sur bovin seront réalisés de façon séquentielle sur des binômes de vaches jusqu’à ce que les capteurs soient opérationnels et restent en place au moins 48 h, avec un maximum de 10 vaches impliquées. Les tests séquentiels devraient nous permettre d’utiliser moins de vaches.
Raffinement
Les animaux bénéficieront d’un suivi très proche par les techniciens en expérimentation animale formés à l'éthique. Pour la mesure des dynamiques infra-journalière et inter-journalière de paramètres physiologiques en situation de stress, les 6 vaches d’une même répétition, seront logées dans 2 salles avec 3 vaches par salle. Elles seront équipées d’un licol et attachées grâce à une chaine de 1 m de long, leur permettant de se coucher sans entrave. Leur stalle sera équipée d’un tapis en caoutchouc. Les 3 vaches d’une même salle pourront s’entendre et se sentir. L’alimentation leur sera offerte à volonté, de même que l’abreuvement sauf pendant les deux jours de restriction hydrique. Toute intervention potentiellement douloureuse ou stressante sera réalisée par du personnel habilité, formé et expérimenté. Dans le cadre de prélèvements répétés de sang, le recours à un cathéter veineux permet de réduire significativement le niveau de stress de l’animal. Il permettra aussi de ne pas induire d’hématome du fait de prises de sang répétées. Chaque intervention rapprochée sur l’animal sera accompagnée de gestes rassurants, et notamment de caresses sur la croupe et l’encolure associées au son de la voix. Les poses de cathéters jugulaires s’accompagneront d’une anesthésie adaptée au niveau de douleur engendré et d’un suivi rapproché des animaux tant que ces dispositifs seront en place. La période pendant laquelle les vaches seront attachées sera minimale pour mener à bien toutes les mesures (5 semaines) grâce à un ajustement des périodes de récupération selon les données déjà publiées. Les suivis rapprochés de la température corporelle, des gaz et des teneurs en électrolytes du sang, de l’ingestion et de la production laitière nous permettront de réagir très rapidement si un animal avait des difficultés à s’adapter aux épreuves avant de déclencher des malaises. Lors des tests préalables de protocoles de pose de capteurs intradermiques, les animaux ne seront attachés que sur des périodes limitées de la journée d’un maximum de 2 à 3 h après le repas du matin.
Choix des espèces
Le bovin est l’espèce la plus utilisée pour produire les volumes de lait consommés en France et c’est sur cette espèce cible que se pose la question de la recherche de leviers en élevage pour limiter les effets néfastes du stress thermique sur le bien-être et la santé de ces animaux. Les ruminants présentent des spécificités propres en terme de régulation thermique car la chaleur produite par la masse microbienne ruminale constitue une source de chaleur qui contribue fortement au bilan thermique de l’animal. Au sein des ruminants, les bovins sont plus disposés que les caprins et les ovins au stress thermique. Pour ces raisons, il est important de disposer de méthodes de détection précoce de stress thermique spécifiquement pour cette espèce. Les bovins seront des femelles en lactation et en gestation. C’est le stade physiologique le plus présent dans les fermes laitières pour la production de lait. C’est aussi à ce stade que les bovins sont les plus sensibles au stress thermique et à la restriction hydrique du fait de la forte demande métabolique provenant de la lactation et des flux importants d’eau à l’échelle de l’animal.
Caractérisation de modèles porcins dans le cadre du consortium européen
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Trois lignées de miniporcs Göttingen, dont une humanisée pour certaines immunoglobulines et une déficiente pour le récepteur à l'hormone de croissance, sont caractérisées pour le compte d'un consortium associant laboratoires publics et industriels du médicament. 126 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avec administration unique ou répétée de composés à tester sur deux mois au maximum. Ils subissent des prélèvements sanguins, des examens ophtalmologiques, un enregistrement cardiorespiratoire sous gilet et parfois la pose chirurgicale d'un bouton d'accès vasculaire chez le fournisseur. Environ 24 d'entre eux pourront être réutilisés dans d'autres études et un petit nombre adopté, les autres étant tués pour des prélèvements terminaux, le porteur présentant l'ensemble comme un moyen de réduire à terme le recours aux primates non-humains.
Objectifs
Ce projet s’inscrit dans le cadre d’un consortium financé par des fonds européens. Ce consortium international implique des partenaires privés (compagnies pharmaceutiques et sous-traitants) et publics (laboratoires universitaires) et a pour but d’étendre, partager au niveau international et mettre en pratique les connaissances des modèles porcins ; le but ultime étant de renforcer l’usage raisonné des miniporcs en réduisant le recours aux primates non-humains pour les études de sécurité non clinique. Les données générées par ce projet contribueront à : -Caractériser le modèle miniporc Göttingen, le miniporc Göttingen humanisé pour certaines immunoglobulines et le microporc Göttingen (déficient pour le récepteur à l’hormone de croissance), -Ddévelopper, valider et mettre en place des modalités non invasives innovantes pour assurer un meilleur suivi clinique des animaux et permettre une meilleure évaluation des systèmes nerveux et cardiovasculaires, -Enrichir notre compréhension du système immunitaire porcin, -Découvrir et/ou valider des biomarqueurs de toxicité et d’efficacité, -Evaluer l’intérêt des modèles porcins dans le développement des biothérapeutiques, -Contribuer à l’élaboration de modèle in vitro en collaboration avec les autres membres du consortium (ex : toxicité hépatique et rénale) chez le miniporc, -Alimenter une base de données largement accessible compilant les données existantes chez le primate non-humain et l’homme en comparaison avec les données chez le miniporc ou le microporc (données existantes ou générées lors du consortium). Ces données seront exploitées par des biostatisticiens pour évaluer l’intérêt translationnel de ces modèles porcins. A noter également que le consortium comprend des comités consultatifs dédiés aux aspects réglementaires, à l’éthique et au bien-être animal pour assurer le respect des 3R.
Bénéfices attendus
À court et moyen termes, ce projet enrichira nos connaissances scientifiques et notre expertise pratique sur trois modèles porcins. Une meilleure connaissance de ces modèles permettra de les utiliser à bon escient dans l’évaluation de la sécurité des médicaments permettant ainsi : -De générer des informations essentielles avant la première administration chez l’Homme, -D'identifier les candidats médicaments les plus prometteurs, -+D'interrompre plus tôt le développement de molécules ayant un profil non satisfaisant en termes de sécurité, d’efficacité et/ou de pharmacocinétique au regard de l’indication thérapeutique. À plus long terme, ces avancées pourraient offrir une alternative pertinente à l'utilisation de primates non-humains dans l'évaluation préclinique des candidats médicaments. Dans une perspective plus large, les connaissances acquises grâce à ce projet seront partagées au sein d’un consortium européen, regroupant partenaires privés et publics. Cette collaboration favorisera l'identification et la validation de nouveaux biomarqueurs comme indicateurs précoces de toxicité. Les biomarqueurs les plus pertinents pourront être proposés comme outils innovants pour adapter les essais cliniques, ouvrant ainsi de nouvelles perspectives en matière de diagnostic et de médecine personnalisée par exemple.
Procédures
Les animaux seront concernés par l’administration unique ou répétée (quotidienne ou hebdomadaire) d’un composé à tester, possibles par différentes voies (le plus souvent intra-veineuse ou orale), au cours de l’étude sur une durée maximale de 2 mois. Des prélèvements de sang ou autres fluides biologiques, associés à une contrainte légère de quelques minutes, seront nécessaires pour évaluer différents paramètres (par exemple hématologie, biochimie, immunologie) ; leur fréquence et leur volume sont conformes aux recommandations éthiques en vigueur et sont réalisés sous anesthésie/analgésie (entre 15 et 30 minutes) quand ils sont invasifs. Plus rarement, une procédure chirurgicale pourra être pratiquée chez le fournisseur afin de mettre en place un bouton d'accès vasculaire (durée d’intervention sous anesthésie générale-analgésie inférieure à 2 heures). Des mesures comme par exemple, la température corporelle, le poids sont réalisées en fonction de l’objectif de l’étude. En outre, des examens peuvent être réalisés pour évaluer les grandes fonctions physiologiques : - examen ophtalmologique sur animal vigile ou légèrement sédaté (durée maximale : 10 min, 3 fois dans l’étude) - examen cardiorespiratoire et neurocomportementale, sur animal vigile équipé d’un gilet, (enregistrement continu sur 36h, répété 8 fois maximum dans l’étude).
Impact sur les animaux
Les effets attendus chez les animaux seront limités à une contrainte modérée. Ils correspondent aux effets adverses potentiels des produits administrés pouvant se traduire chez l’animal par exemple par une baisse d’activité, une modification du comportement de l’animal, une baisse de la consommation alimentaire, des signes digestifs type diarrhée, une perte de poids et/ou une modification de la température corporelle, et/ou une sensibilité accrue aux infections. Par ailleurs, les prélèvements et examens nécessaires au cours des études pourraient entraîner des nuisances de courte durée.
Devenir
Ces études nécessitent souvent des prélèvements terminaux (analyse anatomo-pathologique ou quantification de l’exposition tissulaire du composé à tester). C’est seulement lorsque les objectifs de l’étude ne nécessitent pas ces analyses que certains animaux pourront être ré-utilisés après approbation du vétérinaire. L’estimation de ce nombre est d’environ 24 animaux. Seul un petit nombre d’animaux non génétiquement modifiés sera possiblement adoptés.
Remplacement
Ce projet s'inscrit dans une démarche globale des 3Rs visant à remplacer et/ou réduire et raffiner l'utilisation d'animaux de laboratoire, en s'appuyant sur les données qui seront générées par le consortium européen et le partage d'informations. Cette approche intègre plusieurs éléments clés : une revue bibliographique approfondie, l'utilisation de biologie moléculaire, le développement de modèles in vitro basés sur le modèle miniporc ainsi que l'analyse de données cliniques recueillies chez les patients. Pour mener à bien ces activités, une équipe pluridisciplinaire d'experts intervient pour optimiser l'utilisation des prélèvements sanguins et tissulaires générés pendant les études et pour développer des alternatives innovantes aux modèles animaux traditionnels. Le recours à l’animal de laboratoire reste cependant nécessaire car il n’existe aujourd’hui aucun modèle in vitro mimant la complexité des interactions (notamment via le système immunitaire) d’un organisme entier et les effets possibles d’un candidat médicament sur celui-ci. De plus, il est nécessaire de pouvoir identifier ou valider des biomarqueurs présents dans les fluides biologiques et/ou certains tissus (accessibles sur animal entier) et de transférer les connaissances scientifiques acquises au cours de ces études aux études cliniques.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe et le nombre de groupes sont définis sur des bases scientifiques (bibliographie et données historiques, lignes directrices internationales et internes) et/ou avec l’apport des biostatistiques afin d'avoir un effectif minimum mais statistiquement exploitable pour pouvoir interpréter les différents effets. Lorsque les objectifs d’étude le permettent et en accord avec le vétérinaire, certains animaux peuvent être réutilisés, ce qui participe à diminuer le nombre total d’animaux utilisés. De plus, le but ultime du consortium européen dans lequel ce projet s’inscrit est d’apporter une alternative pertinente à l’utilisation de primates non-humains en diminuant le recours à l’utilisation de ces animaux pour l’évaluation préclinique des candidats médicaments.
Raffinement
La contrainte des prélèvements et administrations sous contention est minimisée par la mise en place d’habituations et d’entrainement avec distribution systématique de récompenses alimentaires (par exemple, pour certains prélèvements sanguins, mis en hamac après training avec renforcement positif, ou habituation à la position assise pour un entrainement à l’administration par voie orale ou aux prélèvement sanguins). L’état clinique des animaux est surveillé au moins quotidiennement, des pesées ou autres mesures (températures, examens sanguins, etc.) sont réalisées régulièrement afin d’anticiper au maximum l’apparition de toute douleur et de mettre en place des mesures spécifiques (changement de dose, arrêt anticipé de l’étude, mise en place de soins de support ou analgésie) par le responsable d’étude en concertation avec le vétérinaire en application des points limites stricts et spécifiques de la procédure. De plus, des examens non invasifs complémentaires (capteurs intégrés à des gilets, vidéo-surveillance) permettront un meilleur suivi clinique des animaux tout au long des études. En outre, des prélèvements de sang ou de tissus seront effectués pour développer des nouveaux marqueurs sanguins et mettre en place une banque de tissus en collaboration avec les partenaires du consortium européen.
Choix des espèces
Les porcs sont utilisés pour la recherche biomédicale et dans des études visant à évaluer l’efficacité, la pharmacocinétique, le métabolisme et la toxicité des médicaments. D’un point de vue anatomique et/ou physiologique, les systèmes cardiovasculaires, urinaires, tégumentaires et digestifs des porcs ont, en particulier, été considérés comme utiles dans la modélisation chez l’Homme. La taille et le poids important des porcs domestiques (charcutiers) ont été considérés inadaptés à la Recherche. En conséquence, des souches plus petites ont été développées grâce à un processus de sélection (miniporcs), et sont utilisées comme animal de laboratoire car elles sont plus faciles à manipuler et nécessitent également moins de substances actives/formulation. Pour renforcer davantage la pertinence des modèles porcins à des fins scientifiques, plusieurs souches ont été récemment développées : le miniporc humanisé pour IgG1 et IgG4 permettant de limiter les réactions immunogéniques non transposables à l’Homme et le microporc transgénique déficient pour le gène du récepteur à l’hormone de croissance permettant une réduction supplémentaire de la taille des miniporcs. Les animaux utilisés sont des animaux sevrés, juvéniles ou adultes afin d’évaluer de manière satisfaisante les profils PK, PD, et toxicologiques de molécules pharmaceutiques.
Altérations myocardiques localisées à l’origine de la mort subite d’origine cardiaque chez le porc
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
194 cochons vont être utilisés et tous tués, chacun passant deux IRM de deux heures et deux cartographies cardiaques d'une heure trente, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Un infarctus leur est provoqué chirurgicalement en deux heures, par ischémie-reperfusion ou par occlusion progressive d'une artère, et 140 d'entre eux reçoivent en plus un boîtier de télémétrie implanté. Le porteur signale que l'infarctus peut entraîner une insuffisance cardiaque ou une fibrillation ventriculaire, et des saignements aux points d'introduction des cathéters. Le résumé annonce 194 infarctus créés puis n'en détaille que 102, sans expliquer l'écart, et ramène les bénéfices attendus à une phrase sur la prévention par défibrillateurs implantables.
Objectifs
Les principaux objectifs du projet sont de comprendre les mécanismes cellulaires et tissulaires impliqués dans les troubles électriques à l’origine de la mort subite cardiaque (SCD), et d’identifier les sujets à risque en caractérisant les signaux électriques cardiaques directement liés à ces anomalies en les détectant de manière non invasive à la surface du corps. Notre objectif est donc d’identifier des marqueurs électriques directement à la surface du corps de manière non-invasive afin d’améliorer la qualité de vie.
Bénéfices attendus
Ce projet devrait permettre la prévention de la mort subite cardiaque par des défibrillateurs implantables ou des traitements anti-arythmiques.
Procédures
Imagerie non invasive IRM : sous anesthésie générale concerne 194 animaux ; 2 fois pour chaque animal : avant la création de l’infarctus et au moment du retour de l’animal avant le prélèvement durée environ 2h par examen. Cartographie de contact : sous anesthésie générale concerne 194 animaux ; 2 fois pour chaque animal : avant la création de l’infarctus et au moment du retour de l’animal avant le prélèvement durée environ 1h30 par examen. Implantation du boitier de télémétrie : sous anesthésie générale concerne 140 animaux ; juste une fois avant la création de l’infarctus durée environ 1h par implantation. Création d’un infarctus : sous anesthésie générale concerne 194 animaux ; juste une fois, environ 2h pour chaque création. concerne 54 cochons qui auront un infarctus créé par ischémie reperfusion et 48 cochons par occlusion progressive. Prélèvement simple du cœur : sous anesthésie générale, concerne 194 animaux ; 1 fois pour chaque animal car le prélèvement entrainera la mise à mort de l’animal, durée environ 30 min par prélèvement.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables éventuels peuvent être liés aux anesthésies (hypothermie) réalisées aux différentes phases du projet notamment lors du réveil de l'animal (désorientation, apathie). La création de l’infarctus pourra également entraîner des effets indésirables au niveau cardiovasculaire tels que l’insuffisance cardiaque ou la fibrillation ventriculaire. De plus, des saignements pourraient apparaitre aux sites d’introduction des cathéters au niveau de la patte avant (pour la perfusion de médicaments et d’agents de contraste) et au niveau de la veine fémorale (guide pour la cartographie de contact).
Devenir
Afin de prélever le cœur et d’effectuer des études fonctionnelles (cartographie optique) et structurales ex vivo (histologie, micro-scanner, etc.), qui nous permettront de mieux comprendre les caractéristiques électrophysiologies de l’infarctus, l'ensemble des animaux seront euthanasiés.
Remplacement
Le REMPLACEMENT des animaux n’est actuellement pas possible. En effet, l'étude des mécanismes physiologiques complexes dans leur globalité nécessite d’avoir recours à un modèle animal et il n'existe pas à ce jour de modèle de modélisation pour répondre aux objectifs.
Réduction
Une attention sera portée à la REDUCTION du nombre de ces animaux utilisés dans les projets de réaffectation (mutualisation avec d’autres projets). Dans cet objectif de réduction, nous ferons également en sorte que chaque animal soit son propre contrôle dès que cela sera possible, et des tests statistiques ont été utilisés au cours de précédents projets ce qui nous a permis d’estimer le nombre minimum d’animaux utilisés par groupes.
Raffinement
Le RAFFINEMENT du projet et le respect du bien-être animal reposent sur plusieurs mesures : - les animaux sont hébergés dans des locaux agréés et bénéficient de surveillance et soins quotidiens dispensés par du personnel compétent et soucieux du bien-être animal - les animaux sont habitués au personnel animalier afin de limiter tout stress - les animaux sont hébergés en groupes sociaux ce qui leur permet d’exprimer des comportements naturels. Ils disposent d’enrichissements adaptés (Kong, balles, jouets en caoutchouc durs mastiquables...) - toutes les procédures sont réalisées sous anesthésie générale (mise en œuvre et surveillée par du personnel dédié) et une analgésie adaptée est systématiquement mise en place - des critères d’alerte précis sont surveillés; si l’animal présente un signe d’appel, des mesures adaptées sont mises en place immédiatement (ajout d’analgésique par exemple). À chaque cas clinique inquiétant, un examen vétérinaire approfondi est mis en place à la suite duquel peut être envisagé un traitement médical, des examens complémentaires ou le cas échéant, la demande de l’euthanasie de l’animal.
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme (mouton, porc, chèvre, chien), le porc a été retenu car (i) les équipes qui possèdent une très grande expérience sur la création du modèle d’infarctus avec cette espèce (ii) ce modèle animal est bien décrit et caractérisé et constitue donc une référence dans la communauté scientifique ; (iii) le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ce modèle animal. Les porcs seront utilisés à partir de 25kg car à ce stade ils possèdent des caractéristiques fonctionnelles et structurelles très proches de celle de l’Homme.
Evaluation d’un nouveau substitut vasculaire construit par ingénierie tissulaire à partir du cordon ombilical humain EU2/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Valider un greffon vasculaire fabriqué à partir d'artère de cordon ombilical humain, en vue d'en faire un produit "prêt à l'emploi" pour la chirurgie cardiaque, suppose ici d'utiliser 54 cochons dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, tous tués à l'issue pour prélèvement des tissus. Chaque animal est transporté entre deux établissements, endormi, ouvert au thorax, greffé, et une de ses artères coronaires est bouchée pour reproduire les conditions rencontrées en clinique. Il est ensuite réveillé puis suivi de six semaines à un an, avec une à trois anesthésies supplémentaires pour des examens d'imagerie. Le calcul d'effectif intègre une mortalité estimée à environ 20 %, soit une dizaine de cochons qui mourront avant le terme prévu.
Objectifs
L’objectif principal de ce projet est la validation d'un greffon artériel construit par ingénierie vasculaire à partir d'artère de cordon ombilical humain pour un pontage cardiaque chez un modèle animal de cochon. Ce greffon totalement d’origine humaine ainsi validé permettra de proposer un produit « prêt à l’emploi » à usage clinique sans problème de rejet. Le projet sera réalisé dans 2 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour finalité de proposer un greffon naturel humain sans problème de rejet afin de répondre à un problème majeur de Santé publique : les pathologies cardio-vasculaires dont le principal traitement repose sur le pontage coronarien. Pour pratiquer cette intervention, il est nécessaire de disposer de greffons vasculaires. Or aujourd’hui, les sources possibles reposent sur les autogreffes de patients ou les greffons synthétiques. Ils présentent chacun de nombreux inconvénients tels que les complications liées à leurs prélèvements pour l’un et au fait qu’ils sont peu adaptés pour remplacer des greffons de petits diamètres pour l’autre. La validation du greffon chez l’animal le plus proche de l’homme en terme de physiologie nous permettra de disposer de données pré-cliniques pour évaluer ce greffon avant son implantation chez l’homme.
Procédures
Dans l'établissement utilisateur 1 (hébergeur), Les animaux auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation. Après transport dans l'établissement utilisateur 2 (de chirurgie) , une perfusion intraveineuse sera posée afin de permettre une anesthésie générale. Une fois totalement endormi et sous traitement anti-douleur, ils subiront une intervention chirurgicale avec mini-ouverture du thorax afin de mettre en évidence le cœur et nous procéderons au pontage avec l'artère d'intérêt et occluerons une des artères du cœur afin de mettre le cœur dans les conditions physiologiques identique à la clinique. L'animal sera alors réveillé et suivi entre 6 semaines et 1 an. Durant cette phase, les animaux subiront entre 1 et 3 anesthésies supplémentaires selon le groupe afin de réaliser des tests indolores (échographies et imageries cardiaques) pour lesquels le produit de revelation sera injecté pour estimer la perméabilité du greffon.
Impact sur les animaux
La principale nuisance est la réalisation d’une chirurgie intra-thoracique chez le cochon et le maintien en vie de l’animal pendant une longue période post-opératoire. Cette longue période est nécessaire afin de s’assurer que le greffon reste perméable même à distance de l’opération.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux seront euthanasiés afin d'effectuer des prélèvements de tissus nécessaires aux analyses histologiques.
Remplacement
Ce travail a traversé différentes phases d'études notamment in vitro avant d'atteindre la phase préclinique sur les cochons en tant que modèle de gros animaux. Des évaluations mécaniques et cellulaires de ce greffon sont réalisés avant implantation, ce qui nous permet d'étudier et de nous assurer des propriétés du greffon, tout en remplaçant les animaux et réduisant le nombre d'animaux utilisés. Les résultats intéressants obtenus in vitro ont montré les réelles capacités de cette prothèse vasculaire. Ces résultats prometteurs nécessitent donc en vue d’essais cliniques, une validation via une vraie étude comparative sur les minipigs qui présentent des similitudes importantes d’un point de vue anatomique et physiologique avec l’homme.
Réduction
Des évaluations du vaisseau sont réalisées avant greffe afin de valider ses propriétés et de n'implanter que des vaisseaux de qualité. Ceci permet de réduire le nombre d'animaux utilisés. Les différences intergroupes sont évaluées par le test statistique adéquat. En tenant compte de la mortalité estimée pour ce modèle à environ 20%, 54 cochons sont nécessaires afin d’obtenir une étude statistiquement exploitable.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en box collectif afin de limiter l’angoisse, le stress des animaux en respectant le quota d’animaux par box. Les cochons seront intubés, sédatés et reçoivent un traitement antalgique continu pendant toute l'opération. La fréquence, le rythme cardiaque et respiratoire de l'animal seront suivis en continu. Toute modification de ces paramètres signale un réveil, une douleur ou un inconfort de l’animal et induirait alors un réajustement immédiatement des traitements permettant de limiter les souffrances au maximum. En suivi post-opératoire : Prise d’antibiotiques en prévention d'office pendant les 7 jours suivants l'opération avec des comprimés à croquer 2 fois par jour ainsi qu'un traitement antalgique par patch pendant 3 jours au minimum et plus si nécessaire. Un protocole empêchant la coagulation du sang est mis en place ainsi que des soins locaux antiseptiques aux abords des points chirurgicaux. Les animaux seront hébergés à l'animalerie dans un premier temps en box individuel mais permettant tout de même un contact olfactif, visuel et sonore avec des congénères présents dans les boxes en face. Ceci permettra de limiter l'angoisse et le stress des animaux. Le milieu reste enrichi avec des jouets adaptés (balles, cordes à mordre...). Les animaux seront remis en groupe selon leur état de récupération (estimé à 2 semaines).
Choix des espèces
Les minipigs ont été choisis comme modèle animal pour ce projet pour 2 raisons. Ce modèle possède une anatomie comparable à l’homme pour le système cardio-vasculaire qui permet d’implanter le greffon vasculaire dans des conditions chirurgicales similaires. De plus, le suivi des animaux s’effectuant sur une durée pouvant aller jusque un an, il faut un modèle animal avec un développement physique achevé et comparable à l'homme (adulte à 60-80kg).
Etude de l’influence de l’épigénétique sur les capacités d’adaptation des ovins
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
Trois générations de sélection génétique pour écarter deux lignées de brebis sur leur taux de méthylation de l'ADN : 690 moutons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous gardés vivants dans l'élevage à l'issue. Chaque agneau subit trois prises de sang à la veine jugulaire sur animal vigile, à 30, 45 et 64 jours d'âge, contenu entre des claies. La finalité déclarée porte sur les caractères de production, croissance et reproduction, et sur la "transition agroécologique de l'élevage ovin". Le porteur reconnaît un risque d'hématome, de phlébite voire d'infection au point de ponction, et affirme qu'il n'existe "pas de méthode alternative" à l'utilisation d'animaux vivants.
Objectifs
L'amélioration génétique est traditionnellement basée sur l'utilisation d'enregistrements de phénotypes ou de caractères en tenant compte de données familiales pour estimer des valeurs individuelles. Plus récemment, les données de polymorphismes de l'ADN ont commencé à être utilisées dans l'estimation de ces valeurs dans certaines espèces dans le cadre de la sélection génomique. Quoi qu’il en soit le postulat qui est derrière ces approches suppose que les différences génétiques entre les individus sont dues à des différences de séquence d'ADN héritées de façon mendélienne. Les variations observées dans les phénotypes de production sont donc en partie dues à ce déterminisme génétique mais aussi à des effets de l’environnement et l’interaction qui existe entre les deux. Les connaissances récentes sur les effets de l’environnement pointent sur des effets dits « épigénétiques ». En effet, des modifications biochimiques de l’ADN (méthylation des cytosines par exemple) et des protéines avec lesquelles il est en interaction (méthylation, acétylation des histones) sont autant de marques épigénétiques qui peuvent influencer l’expression des gènes en réponse à l’environnement, démontrant que le génome eucaryote répond de manière dynamique aux variations du milieu auxquelles chaque individu se trouve exposé. De nouvelles questions scientifiques se posent donc autour de la relation Génétique/Epigénétique dans le cadre de l’amélioration des espèces et leur adaptation aux nouveaux systèmes de production. Notre projet est la continuité d'un projet précédent initiant des lignées génétiques divergentes pour des niveaux bas ou haut de méthylation global de l’ADN sanguin (TGMA). En effet, nous avions montré que le TGMA était variable entre individus et héritable. Nous avons réalisé deux générations de sélection sur ce critère et observé une différence de moyenne de valeurs génétiques entre nos deux lignées. Cependant, afin d’obtenir une divergence plus contrastée, 3 générations supplémentaires sont nécessaires. Ce contraste génétique nous permettra d’évaluer l’impact de cette sélection sur l'adaptation des animaux aux conditions d’élevages (nutrition, santé, environnement, …) changeantes dans le cadre global de la transition agroécologique des élevages.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont d'aboutir à une divergence génétique basée sur le taux de méthylation de l'ADN contrastée entre nos deux lignées. Cette divergence nous permettra d'étudier son impact sur les capacités d’adaptation des animaux face à des aléas sanitaires ou alimentaires et sur les caractères de production classiques (croissance, reproduction) pour répondre aux besoins de recherche sur la transition agroécologique de l'élevage ovin.
Procédures
Les animaux auront trois prises de sang réalisées sur animaux vigiles, espacées de 15 jours, à 30, 45 et 64 jours d'âge. Chaque prise de sang n'exedera pas 30 secondes.
Impact sur les animaux
Lors des prises de sang (par ponction à la veine jugulaire), les animaux peuvent ressentir une douleur légère de courte durée, mais pas de douleur chronique ou aigüe de forte intensité. Ces interventions n’entrainent pas d’altération de l’état général des animaux. La prise de sang peut engendrer un hématome au niveau de la jugulaire et les différentes contentions peuvent engendrer du stress pour les animaux.
Devenir
À la fin des prises de sang, les animaux seront tous gardés en vie et resteront dans l'élevage.
Remplacement
La réalisation et le suivi d’accouplement prédéfinis, ainsi que la caractérisation des agneaux, impliquent l’utilisation d’animaux vivants. Il n'y a pas de méthode alternative.
Réduction
Nous avons minimisé le nombre d'animaux expérimentaux afin d'atteindre notre objectif d'obtenir un écart génétique conséquent entre nos deux lignées, pour contraster au mieux les capacités d'adaptation. Nous avons jusqu’à présent réalisé deux générations de sélection et nous avions pu faire une très forte pression de sélection sur la première génération de sélection en phénotypant plus de 800 agneaux. En partant des reproducteurs de la seconde génération (140 femelles et 12 mâles), nous exercerons une pression de sélection plus faible sur la voie mâle à chaque génération, le gain génétique sera donc plus petit. Il nous faudra donc 3 générations de 140 femelles et 12 mâles (+12 remplaçants) soit 690 animaux pour atteindre l'objectif de divergence génétique entre nos lignées.
Raffinement
Les agneaux et leurs mères sont hébergés dans la bergerie de l'installation. Afin de respecter la grégarité de l’espèce, les agneaux et leurs mères sont placés ensemble en lots sur litière paillée et leur contention pour les différentes interventions est faite dans un espace réduit (entre des claies) en présence de congénères pour limiter le stress dû à l’isolement. La présence répétée des expérimentateurs en interaction positive en dehors des procédures (alimentation, soins aux animaux) est associée à une diminution du comportement de fuite de l’animal et donc de son stress face à la contention. Les animaux sont surveillés de façon journalière. Lors des prises de sang (par ponction veineuse à la jugulaire), les animaux peuvent ressentir une douleur légère de courte durée n’entrainant pas de trouble de l’état général, mais pas de douleur chronique ou aigüe de forte intensité. Dans la mesure du possible, les prélèvements seront réalisés en alternant les veines jugulaires droite et gauche. Une surveillance de l’état général des animaux et du site de prélèvement sera réalisée afin de traiter l’apparition éventuelle d’une inflammation (phlébite) voire d’une infection. En cas de signes de maladie, un traitement adapté (antidouleurs, anti-inflammatoires, antibiotiques) sera mis en place par les animaliers selon le protocole de soins établi par le vétérinaire conseil de l’installation expérimentale ou avec son intervention si nécessaire.
Choix des espèces
Nous travaillons en sélection génétique sur des animaux de rente, le mouton est notre modèle d'étude. Le phénotypage des agneaux pour le taux de méthylation sanguin (via une prise de sang) aura lieu entre 1 et 2 mois d'âge. Le protocole constituant une sélection génétique sur plusieurs générations; les animaux sélectionnés pour être reproducteurs, donneront naissance à la génération suivante.
Evaluation d’un nouveau substitut vasculaire construit par ingénierie tissulaire à partir du cordon ombilical humain EU1/2
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Une ouverture du thorax, un pontage coronarien et l'occlusion volontaire d'une artère du cœur, puis un suivi de six semaines à un an avec une à trois anesthésies supplémentaires : 54 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Tous sont tués à la fin pour prélèvement de tissus. Il s'agit de valider un greffon vasculaire fabriqué à partir d'artères de cordon ombilical humain avant son implantation chez l'être humain, le projet se déroulant sur deux établissements avec transport des animaux entre les deux. Les minipigs sont retenus pour une anatomie cardiovasculaire comparable à celle de l'humain et un développement achevé à 60 ou 80 kilos, l'effectif de 54 intégrant une mortalité estimée à 20 %.
Objectifs
L’objectif principal de ce projet est la validation d'un greffon artériel construit par ingénierie vasculaire à partir d'artère de cordon ombilical humain pour un pontage cardiaque chez un modèle animal de cochon. Ce greffon totalement d’origine humaine ainsi validé permettra de proposer un produit « prêt à l’emploi » à usage clinique sans problème de rejet. Le projet sera réalisé dans 2 établissements utilisateurs.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour finalité de proposer un greffon naturel humain sans problème de rejet afin de répondre à un problème majeur de Santé publique : les pathologies cardio-vasculaires dont le principal traitement repose sur le pontage coronarien. Pour pratiquer cette intervention, il est nécessaire de disposer de greffons vasculaires. Or aujourd’hui, les sources possibles reposent sur les autogreffes de patients ou les greffons synthétiques. Ils présentent chacun de nombreux inconvénients tels que les complications liées à leurs prélèvements pour l’un et au fait qu’ils sont peu adaptés pour remplacer des greffons de petits diamètres pour l’autre. La validation du greffon chez l’animal le plus proche de l’homme en terme de physiologie nous permettra de disposer de données pré-cliniques pour évaluer ce greffon avant son implantation chez l’homme.
Procédures
Dans l'établissement utilisateur 1 (hébergeur), Les animaux auront tout d'abord une injection d'un calmant afin de réduire le stress dû à la manipulation. Après transport dans l'établissement utilisateur 2 (de chirurgie) , une perfusion intraveineuse sera posée afin de permettre une anesthésie générale. Une fois totalement endormi et sous traitement anti-douleur, ils subiront une intervention chirurgicale avec mini-ouverture du thorax afin de mettre en évidence le cœur et nous procéderons au pontage avec l'artère d'intérêt et occluerons une des artères du cœur afin de mettre le cœur dans les conditions physiologiques identique à la clinique. L'animal sera alors réveillé et suivi entre 6 semaines et 1 an. Durant cette phase, les animaux subiront entre 1 et 3 anesthésies supplémentaires selon le groupe afin de réaliser des tests indolores (échographies et imageries cardiaques) pour lesquels le produit de revelation sera injecté pour estimer la perméabilité du greffon.
Impact sur les animaux
La principale nuisance est la réalisation d’une chirurgie intra-thoracique chez le cochon et le maintien en vie de l’animal pendant une longue période post-opératoire. Cette longue période est nécessaire afin de s’assurer que le greffon reste perméable même à distance de l’opération.
Devenir
A la fin de la procédure, les animaux seront euthanasiés afin d'effectuer des prélèvements de tissus nécessaires aux analyses histologiques.
Remplacement
Ce travail a traversé différentes phases d'études notamment in vitro avant d'atteindre la phase préclinique sur les cochons en tant que modèle de gros animaux. Des évaluations mécaniques et cellulaires de ce greffon sont réalisés avant implantation, ce qui nous permet d'étudier et de nous assurer des propriétés du greffon, tout en remplaçant les animaux et réduisant le nombre d'animaux utilisés. Les résultats intéressants obtenus in vitro ont montré les réelles capacités de cette prothèse vasculaire. Ces résultats prometteurs nécessitent donc en vue d’essais cliniques, une validation via une vraie étude comparative sur les minipigs qui présentent des similitudes importantes d’un point de vue anatomique et physiologique avec l’homme.
Réduction
Des évaluations du vaisseau sont réalisées avant greffe afin de valider ses propriétés et de n'implanter que des vaisseaux de qualité. Ceci permet de réduire le nombre d'animaux utilisés. Les différences intergroupes sont évaluées par le test statistique adéquat. En tenant compte de la mortalité estimée pour ce modèle à environ 20%, 54 cochons sont nécessaires afin d’obtenir une étude statistiquement exploitable.
Raffinement
Les animaux seront hébergés en box collectif afin de limiter l’angoisse, le stress des animaux en respectant le quota d’animaux par box. Les cochons seront intubés, sédatés et reçoivent un traitement antalgique continu pendant toute l'opération. La fréquence, le rythme cardiaque et respiratoire de l'animal seront suivis en continu. Toute modification de ces paramètres signale un réveil, une douleur ou un inconfort de l’animal et induirait alors un réajustement immédiatement des traitements permettant de limiter les souffrances au maximum. En suivi post-opératoire : Prise d’antibiotiques en prévention d'office pendant les 7 jours suivants l'opération avec des comprimés à croquer 2 fois par jour ainsi qu'un traitement antalgique par patch pendant 3 jours au minimum et plus si nécessaire. Un protocole empêchant la coagulation du sang est mis en place ainsi que des soins locaux antiseptiques aux abords des points chirurgicaux. Les animaux seront hébergés à l'animalerie dans un premier temps en box individuel mais permettant tout de même un contact olfactif, visuel et sonore avec des congénères présents dans les boxes en face. Ceci permettra de limiter l'angoisse et le stress des animaux. Le milieu reste enrichi avec des jouets adaptés (balles, cordes à mordre...). Les animaux seront remis en groupe selon leur état de récupération (estimé à 2 semaines).
Choix des espèces
Les minipigs ont été choisis comme modèle animal pour ce projet pour 2 raisons. Ce modèle possède une anatomie comparable à l’homme pour le système cardio-vasculaire qui permet d’implanter le greffon vasculaire dans des conditions chirurgicales similaires. De plus, le suivi des animaux s’effectuant sur une durée pouvant aller jusque un an, il faut un modèle animal avec un développement physique achevé et comparable à l'homme (adulte à 60-80kg).