Mammifères "de rente"
FineFlow : Evaluation in Vivo de la tolérance, de l’innocuité et de l’utilisabilité d’un dispositif innovant d’assistance cardiaque sur modèle ovin.
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
L'implantation d'un dispositif d'assistance cardiaque développé par une start-up française conduit ici à ouvrir le thorax de 36 moutons pendant jusqu'à sept heures, sous anesthésie générale, chaque animal étant tué avant tout réveil. Une échocardiographie préalable sur animal vigile vérifie que la taille du cœur convient à l'intervention. Le porteur explique la mise à mort par l'impossibilité de recharger le dispositif s'il reste en place, la recharge relevant d'une autre demande d'autorisation. Sur les 36 moutons, jusqu'à vingt sont utilisés pour la formation de chirurgiens à raison d'un à deux médecins par animal, les autres au rythme d'un individu par session pour ajuster le dispositif en vue du marquage CE.
Objectifs
L'insuffisance cardiaque survient lorsque le cœur ne pompe pas suffisamment de sang pour soutenir les autres organes du corps. Cette maladie est la deuxième cause de décès aux États-Unis et en Europe et entraîne des hospitalisations répétées et prolongées. Un patient sur cinq meurt dans l'année qui suit le diagnostic. L'insuffisance cardiaque critique (IC) avec une espérance de vie courte touche 13 % de la population totale atteinte d'IC en Europe et aux États-Unis. Une jeune start-up française développe un dispositif entièrement implantable, destiné à augmenter l'espérance de vie et à améliorer la qualité de vie des patients souffrant d'insuffisance cardiaque grave. La fonction du système est de fournir une assistance au cœur, qui continue à maintenir sa propre fonction de pompe hémodynamique. L'effet du dispositif est d'ajouter une quantité supplémentaire de flux sanguin au flux sanguin natif, lors de chaque systole. Le dispositif a besoin d'une source d'énergie électrique pour fonctionner. Il est destiné à être utilisé à long terme. Il se compose de deux parties : les composants implantables, qui sont implantés au cours d'une intervention chirurgicale, et l'équipement externe. Dans des conditions normales, le patient peut se passer complètement de l'équipement externe et de la source d'énergie pendant un minimum de 30 minutes et jusqu'à 4 heures. Cela lui permettra d'effectuer des activités physiques telles que prendre une douche, un bain, nager, etc. avec une totale liberté de mouvement. Une 1ere phase, conduite sous forme d’expérimentation terminale avec et sans réveil de l’animal, a permis de valider un ensemble de paramètres hémodynamiques. Au vu de ces résultats, le dispositif est entré en phase clinique. Cependant des améliorations sur le dispositif sont nécessaires avant d’arriver au marquage CE. Il est nécessaire de démontrer son innocuité ainsi que son efficacité avec les améliorations avant que le procédé ne puisse être appliqué chez l’homme en tant que traitement reconnu.
Bénéfices attendus
La phase de vérification du dispositif (utilisabilité, performance, sécurité) sera menée sur un environnement représentatif et permettra au besoin de détecter des améliorations à apporter au dispositif. La formation des chirurgiens sera réalisée dans un environnement représentatif. Cette étude permettra une évaluation, validation du système d'assistance cardiaque testé avec détection éventuelle de pistes d’amélioration et/ou. Ce système innovant et entièrement implanté est destiné au traitement des personnes souffrant d'insuffisance cardiaque sévère, et devrait permettre d’améliorer leur qualité de vie et l’espérance de vie . Ces études permettront de vérifier la faisabilité de l’implantation du dispositif, de vérifier les performances du dispositif et de vérifier l’aptitude à l’utilisation du produit.
Procédures
Les animaux pourront avoir en amont une échocardiographie en vigile (1 séance de 30 min maximum) afin de s'assurer que la taille du coeur est compatible avec l'intervention prévue. Les animaux auront un procédure chirurgicale d'au maximum 7 heures sous anesthésie générale, avant mise à mort, toujours sous anesthésie générale.
Impact sur les animaux
La principale nuisance est le stress des animaux lié au changement de lieu d’hébergement (entre le fournisseur et la plateforme), ainsi que le stress lié à la manipulation le jour de l’intervention.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure, du fait de l'implantation du dispositif, et de la nécessité s'il est laissé en place de le recharger très régulièrement, ce qui n'est pas prévu dans les 2 présentes procédures (fera l'objet d'un autre APAFIS), il ne sera pas possible de réveiller l'animal.
Remplacement
Le dispositif testé est un implant artificiel fixé dans une cavité cardiaque. Il est à démontrer son efficacité, son innocuité et sa tolérance avant que le procédé ne soit appliqué chez l’homme. Afin de tester ce dispositif, l’utilisation d’animaux est indispensable. En effet, il n’est pas possible de remplacer les essais in-vivo pour reproduire la physiologie complexe d’un corps entier.
Réduction
Les études seront optimisées pour tester plusieurs parties du dispositif en une seule session afin de réduire le nombre d’animaux nécessaire. De même, il a été préféré limiter le nombre d’animaux par session à son minimum et permettre de renouveler chaque lot en cas de besoin. Ainsi, pour la procédure visant à la mesure de performance du dispositif, et donc son amélioration au besoin, un seul animal sera utilisé par session, permettant une amélioration du dispositif entre chaque session. Jusqu’à 16 sessions (sur 5 ans) pourront être réalisées dans ce cadre. Concernant la procédure de formation des équipes amenées à implanter le dispositif chez l’homme, jusqu’à 20 animaux pourront être utilisés, chaque animal permettant la formation d’un à deux médecins. Ainsi, en 5 ans, de 20 à 40 professionnels pourraient être formés.
Raffinement
Afin d’éviter de perturber les animaux dans leur environnement une période d’acclimatation de 5 jours minimum sera appliquée. Les animaux sont hébergés dans une structure agréée au moins par deux, pour maintenir des interactions sociales, et dans des conditions maîtrisées (température, ventilation, éclairage). Ils sont suivis quotidiennement. L’accès à l’eau et la nourriture est continue. Au cours des procédures, les animaux seront sous anesthésie générale et l’anesthésie est suivie et ajustée par un personnel qualifié. En cas de signes de souffrance, une analgésie supplémentaire pourra être mise en place. Si une souffrance venait à survenir sans qu’il soit possible de la soulager ou si une procédure venait à présenter des complications trop importantes pour être gérées, l’animal sera mis à mort pour éviter toute douleur inutile
Choix des espèces
Le modèle ovin présente des caractéristiques anatomiques et physiologiques comparables avec ceux de l’Homme : poids, taille, rythme cardiaque, débit cardiaque, système coronaire vasculaire et pression veineuse centrale. Également le coeur de mouton est moins susceptible de présenter des épisodes arythmiques et une mort subite au cours des expériences que celui du porc. Enfin, il a été démontré que le modèle du mouton pourrait être utilisé pour explorer le coeur et recueillir des données pertinentes et robustes. Stade adulte afin d’avoir une cage thoracique suffisamment développée correspondant à la taille d'un homme adulte
Validation préclinique de l’intérêt des sondes multimodales pour étudier les maladies neurologiques sur le modèle porcin
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles nerveux
Anesthésiés pour une IRM cérébrale d'une heure, puis réanesthésiés trois à sept jours plus tard pour une ouverture de la boîte crânienne et l'implantation de sondes pendant cinq à sept heures, 20 cochons de moins de 15 kg ne se réveillent pas. Les procédures sont déclarées d'un niveau de souffrance modéré, alors que la seconde se termine sans réveil. Il s'agit de tester des sondes capables de mesurer le froid ou la lumière délivrés dans le cerveau, pour des dispositifs destinés à l'épilepsie, à la maladie de Parkinson et à l'ablation de tumeurs. Leur cerveau est prélevé pour mesurer les lésions produites, et le porteur indique que 14 animaux suffiraient si les résultats attendus arrivent.
Objectifs
L’utilisation de sondes enregistrant l’activité cérébrale est indispensable dans l’étude de diverses pathologies neurodégénératives, comme la maladie de Parkinson par exemple, mais également dans l’identification des foyers épileptiques pour déterminer la zone à retirer par chirurgie. Actuellement ces sondes sont uniquement munies de capteurs permettant l’enregistrement de l’activité électrique des neurones ou permettant la stimulation pour identifier les zones fonctionnelles impliquées. Concernant les études portant sur l’épilepsie, une nouvelle thérapeutique portant sur l’utilisation de l’effet du froid au niveau du foyer épileptique pour stopper les crises semble émerger. Des équipes ont réussi à arrêter des crises chez les rongeurs en utilisant des électrodes refroidissantes sans pour autant produire de lésions locales. Ces caractéristiques font du refroidissement par sonde une bonne alternative à l’électrostimulation. L’utilisation de froid à des températures cryogéniques (-40°C) est une technique qui consiste à détruire les tumeurs par cryoablation. Ce type de sondes ne dispose pas de capteurs permettant la mesure in vivo de cette température, ce qui permettrait de mieux comprendre comment le froid se propage dans le tissu et ainsi améliorer la délimitation de la zone ciblée Dans la maladie de Parkinson, un essai clinique en cours évalue l’effet de la lumière proche infra-rouge dans le traitement de la maladie, ainsi que la sécurité de l’implant produisant la lumière et l’absence d’effets secondaires dus à cette lumière. Dans ce cas, il s’agit d’une sonde disposant uniquement d’un système émettant de la lumière sans système de mesure de la lumière diffusée dans le cerveau. L’objectif scientifique de notre étude est de proposer de nouvelles sondes multimodales qui devraient permettre d’acquérir plus de données simultanées pour mieux comprendre le fonctionnement de la structure cérébrale visée, la thérapeutique appliquée et également mieux maitriser les doses utilisées (la dose de lumière proche infra-rouge, la dose de froid appliquée en profondeur, mieux définir le foyer épileptique).
Bénéfices attendus
Ce projet vise à développer de nouveaux capteurs et senseurs qui pourraient être intégrés dans des dispositifs implantables chez l'humain pour le traitement de diverses pathologies cérébrales, telles que la maladie de Parkinson, l’épilepsie, le mapping chirurgical et l’ablation de tumeur. Les sondes de refroidissement auront une double utilité : arrêter les crises en refroidissant le foyer épileptique dans le cadre de l’épilepsie ou réaliser l’ablation d’une tumeur à des températures extrêmement basses, bien en dessous de 0 °C, tout en intégrant des fonctionnalités de monitoring permettant de délivrer précisément la dose de froid nécessaire. De plus, les nouveaux implants optiques et biochimiques permettront d'analyser les tissus autour des sondes et d’ajuster les doses de lumière à délivrer en conséquence.
Procédures
Les animaux seront soumis à une imagerie par IRM sous anesthésie générale (injection intramusuclaire pour la sédation et intraveineuse pour le produit de contratse) d'une durée d'environ 1 heure. Entre 3 et 7 jours après, une seconde anesthésie (injection intramusuclaire pour la sédation voir intraveineuse pour l'anesthésie), accompagnée d'analgésie par injection sous cutanée, sera réalisée pour procéder à une chirurgie d'implantation de sondes dans le cerveau après ouverture de la boite cranienne, d'une durée de 5 à 7 heures, sans réveil de l'animal.
Impact sur les animaux
La procédure envisagée a été imaginée pour réduire le plus possible les effets indésirables sur les animaux. Cette procédure en 2 étapes (imagerie puis chirurgie d’implantation sans réveil) se déroulera sur 2 semaines afin de permettre d’avoir une étape de 4 jours d’acclimatation des animaux à leur nouvel environnement lors de leur arrivée suivie d’un délai de 3 à 7 jours avant leur utilisation dans le 2nde protocole. Le protocole 2 étant une chirurgie sans réveil elle sera forcément accompagnée d’effets indésirables telles que la douleur qui est prise en charge par l’utilisation d’analgésiques appropriés. Dans un objectif de réduction de stress pour l’animal, ce protocole 2 sera réalisé pour chaque animal sur plusieurs jours consécutifs afin de ne pas laisser d’animaux seuls plus de 24h.
Devenir
A la fin des expérimentations et à la suite d’une procédure sans réveil, nous devrons euthanasier les animaux afin de prélever leur cerveau pour analyser le degré de lésion produit par les dispositif en vue d’un passage à un dispositif implantable chez l’Homme.
Remplacement
Il n’existe à ce jour malheureusement aucun modèle alternatif in vitro ou in silicone permettant de réaliser de tels tests fonctionnels. Par voie de conséquence, le projet doit être mené sur un modèle animal. Nous utilisons un modèle de mammifères de grande taille afin de nous permettre de tester nos dispositifs adaptés à la taille humaine sans devoir les réduire. Ceci diminuera ainsi une source d’incertitude reconnue dans l’évaluation des dispositifs médicaux lors de l’évaluation de certains dispositifs médicaux humains sur des modèles rongeurs de petite taille et permettra ainsi un transfert rapide à l’homme. Ce choix vient de fait également réduire le nombre d’animaux à utiliser pour mener à bien les tests des dispositifs.
Réduction
Ce projet cherche à évaluer de nouvelles sondes multimodales innovantes, utilisées pour diverses applications médicales. En procédant de cette manière, nous réduisons le nombre total d'animaux nécessaires en évitant de réaliser des tests séparés pour chaque technologie. Pour déterminer combien d'animaux sont nécessaires, nous avons utilisé une méthode statistique rigoureuse, en prenant en compte plusieurs points de mesure dans le cerveau. L'une des stratégies consiste à utiliser l'hémisphère opposé du cerveau comme référence, ce qui nous permet de limiter le nombre d'animaux requis. Selon nos calculs, le nombre maximal d'animaux prévu est de 20 individus, en tenant compte de la complexité des chirurgies. Cependant, nous n'en réaliserons que 14 si nous obtenons les résultats scientifiques attendus.
Raffinement
Les protocoles se dérouleront sous anesthésie et analgésie, et les animaux ne seront pas réveillés après la chirurgie, ce qui minimisera leur inconfort. Une attention particulière sera portée aux animaux pendant la période entre l'IRM et la chirurgie sans réveil. Avant l'IRM, les animaux seront d'abord sédatés, puis placés sous anesthésie, qui sera maintenue pendant toute la durée de l'examen. Pour la chirurgie, une prémédication sera administrée afin de préparer les animaux, et des médicaments seront utilisés pour réduire la salivation et faciliter l'intubation. La veille de la chirurgie, l'animal recevra un anxiolytique modéré pour réduire son stress. Pendant l'opération, une analgésie sera administrée pour contrôler la douleur avant l'incision, avec des doses supplémentaires administrées dès les premiers symptôme de douleurs. L'anesthésie générale sera maintenue tout au long du protocole, complétée par une anesthésie locale.
Choix des espèces
Nous souhaitons utiliser des dispositifs qui soient de la même taille que ceux qui pourraient être utilisés chez l’homme ce qui exclut le recours à un modèle rongeur. Le transfert technologique chez l’homme impose des tests préalables dans un modèle de grands mammifères, au plus près possible des conditions de mise en œuvre clinique. Le porc est un modèle pertinent de par les similitudes anatomiques et constitutives avec le cerveau humain. La physiologie de son système nerveux et ses caractéristiques spatiales sont suffisantes pour faire la preuve de concept des solutions techniques que nous proposons. Pour leur stade de développement, ce projet nécessite de travailler avec des animaux d’un poids inférieur à 15 kg (environ 8 semaines à la réception), afin de permettre l’imagerie des sujets dans l’IRM.
Impact d’un enrichissement olfactif gestationnel chez la truie sur les réponses socio-émotionnelles et cognitives du porcelet lors du rappel de l’odeur, et réponses cérébrales sous-jacentes.
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
700 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, dont 100 truies gestantes et leurs porcelets. Les porcelets passent des tests d'environnement nouveau, de soudaineté, de réunion et de discrimination sociales, et douze sessions de labyrinthe sur six jours. Vingt-six d'entre eux sont anesthésiés pour une imagerie cérébrale puis tués sans réveil, les produits injectés les rendant impropres à la consommation, tandis que 674 repartent vers le circuit de production de viande. L'objectif est de vérifier si une odeur apprise avant la naissance aide les porcelets à supporter le sevrage en élevage conventionnel, avec un partenaire privé qui formule des actifs aromatiques pour animaux de rente. Le porteur conclut que le projet "ne génère donc pas de souffrance animale".
Objectifs
Le projet vise à évaluer si une exposition prénatale à une odeur, associée à un renforcement maternel positif, a des effets bénéfiques sur les réponses comportementales, sociales, émotionnelles et cognitives de leurs porcelets lors de challenges sociaux ou environnementaux caractéristiques de l’élevage conventionnel, et à identifier les mécanismes cérébraux sous-jacents. Pour répondre à cet objectif de recherche, nous testerons 5 hypothèses. Chez les porcelets sevrés issus de truies exposées régulièrement pendant la gestation à une odeur ingérée dans un contexte positif (i.e. renforcement sucré et contact positif à l’homme), le rappel de l’odeur apprise prénatalement : (1) favorisera une meilleure adaptation comportementale à un mélange social au sevrage, un évènement particulièrement stressant en élevage porcin ; (2) diminuera les réponses émotionnelles indicatrices de stress lors de tests d’environnement nouveau et de soudaineté ; (3) améliorera les performances cognitives (mémoire et apprentissage) lors d’une tâche d’apprentissage spatial via un effet bénéfique de l’odeur sur le stress pendant la tâche ; (4) aura des effets bénéfiques sur les interactions sociales lors de situations de confrontation sociale ; Enfin, (5) la perception de l’odeur apprise pendant la vie fœtale dans un contexte positif pour les mères va générer, chez le porcelet, des réponses dans les régions cérébrales impliquées dans le traitement hédonique de la récompense, ainsi que dans les structures liées à l’apprentissage et la mémoire.
Bénéfices attendus
L’élevage conventionnel porcin est caractérisé par des environnements pauvres et monotones, et offrant peu de stimulations sensorielles aux animaux, ce qui peut engendrer un sentiment d'ennui et de frustration et avoir des effets délétères sur le bien-être. Ce projet apportera une preuve de concept et des connaissances scientifiques sur l’efficacité d’une stratégie à base d’odeurs associées à un enrichissement des conditions de vie des mères (récompense alimentaire, contacts humains positifs) pour l’amélioration de la santé mentale et physique de porcelets en agissant sur l’environnement maternel. Sur le plus long terme, cette preuve de concept pourrait permettre d'envisager le développement de stratégies d'enrichissement peu onéreuses et faciles à implémenter via l'odorisation de l'aliment ou de l'air dans des systèmes qui offrent parfois peu d'opportunité d'aménagement. Cela sera rendu possible notamment par l’implication dans ce projet d’un partenaire privé spécialisé dans la formulation d'actifs aromatiques à destination des animaux de rente.
Procédures
Les truies gestantes seront soumises soit à aucun traitement (n = 50 truies témoin), soit à des traitements positifs quotidiens (n = 50 truies odeur), notamment l'ingestion de sucres anisés et des contacts positifs avec l'homme pendant l'administration des récompenses sucrées. La majorité des porcelets du projet seront soumis uniquement à des tests comportementaux (tests d'environnement nouveau, de soudaineté, d'apprentissage spatial, de réunion sociale ou de discrimination sociale). Environ 2 semaines après la naissance, des porcelets sous la mère (n = 20 porcelets/traitement) seront soumis individuellement à un test unique d’environnement nouveau. A partir de 5 semaines d’âge, soit une semaine après le sevrage, des porcelets (n = 24 porcelets/traitement) seront soumis individuellement à un test unique d’environnement nouveau combiné à un test de soudaineté. Ces mêmes porcelets (n = 24 porcelets/traitement) seront ensuite testés individuellement dans une tâche d’apprentissage spatial (labyrinthe récompensé), avec 12 sessions de tests sur 6 jours. Au même âge, d’autres porcelets (n = 24 porcelets/traitement) seront testés par paire dans un test unique de réunion sociale. Une partie de ces porcelets (n = 15 porcelets/traitement) sera ensuite testée individuellement dans un test de discrimination sociale en présence de deux animaux stimuli. Autour de 8 semaines d’âge, 26 porcelets (n = 13/traitement) seront soumis à une session unique d’imagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) durant laquelle ils seront anesthésiés et suite à laquelle ils seront euthanasiés sans levée d’anesthésie.
Impact sur les animaux
Les tests comportementaux peuvent induire un léger état de stress lié à la séparation du groupe social et/ou au déplacement dans un environnement relativement nouveau. Ces effets seront réduits pour des phases d’habituation aux expérimentateurs, aux manipulations et déplacements et aux dispositifs de tests.
Devenir
Les porcelets soumis à l’imagerie cérébrale seront mis à mort (car ils ne peuvent pas repartir dans le circuit classique de production de viande suite à l'injection de produits nécessaires à la réalisation de la procédure). Ils seront euthanasiés sans levée d'anesthésie. Les porcelets soumis uniquement aux observations et tests comportementaux seront gardés en vie et seront replacés dans le système d'élevage pour rejoindre le circuit classique de production de viande.
Remplacement
Ce projet visant à explorer les effets d’une programmation gestationnelle olfactive sur les comportements de la descendance, et l’activité cérébrale sous-jacente chez le porc. Il est donc absolument nécessaire de travailler sur des animaux vivants et vigiles (hormis pour l'imagerie cérébrale qui s'effectue sur animaux anesthésiés). L’utilisation du porc ne peut donc pas être remplacée.
Réduction
Les effectifs d'animaux utilisés pour cette expérience ont été calculés sur la base de la variabilité interindividuelle des mesures enregistrées en tests de comportements et imagerie cérébrale. Sur la base de notre expérience et de nos travaux précédents, nous estimons qu’un minimum de 10 à 12 animaux par lot expérimental est nécessaire pour s’assurer de pouvoir traiter les données avec des statistiques paramétriques à la fois pour les données comportementales et d’imagerie cérébrale. Par ailleurs, dans la mesure du possible, une partie des animaux sont testés dans plusieurs tests comportementaux successifs afin de maximiser la quantité de données comportementales acquises par animal et diminuer les effectifs totaux.
Raffinement
L'objectif de ce projet est d'étudier les effets bénéfiques d’une odeur apprise in utero dans un contexte positif pour les mères (odeur associée à un renforcement positif) sur les réponses socio-émotionnelles et cognitives de leur descendance. Le projet ne génère donc pas de souffrance animale et propose, au contraire, à la moitié des animaux (groupe odeur) des améliorations au milieu de vie standard habituellement rencontré en élevage conventionnel (groupe témoin), ce qui peut donc engendrer une potentielle amélioration de l'état émotionnel de ces animaux. L’évaluation des réponses cérébrales sous-jacentes au traitement central des informations olfactives nécessite de travailler sur des animaux vivants. Néanmoins, le recours à l’anesthésie générale pendant l’ensemble de la procédure d’imagerie assure une absence de souffrance.
Choix des espèces
Ce projet sera réalisé sur le porc qui est l'espèce cible du projet, avec des perspectives d'application à la filière porcine. En effet, le projet pourrait possiblement conduire au développement de stratégies d'enrichissement du milieu à base d'odeurs alimentaires dans les élevages conventionnels. De plus, le projet pourrait aboutir à l'identification de nouveaux indicateurs précoces de bien-être et de santé dans cette espèce, utilisables par la suite pour évaluer les modes d'élevage existants. Nous utiliserons des truies gestantes et leurs porcelets après la naissance car le protocole repose sur le développement d'apprentissages olfactifs in utero, en association avec un renforcement positif procuré aux mères par l'enrichissement sensoriel (sucre, odeur et contacts positifs avec l’humain). Dans l'essai préliminaire, nous souhaitons vérifier le transfert des odeurs aux fœtus et la bonne acquisition de l'apprentissage olfactif. Ainsi, nous testerons les porcelets dès la période de lactation pour s’assurer de la réussite de l’apprentissage au plus près de la fin de l’exposition olfactive prénatale. Les porcelets sous la mère seront testés dans des tests d’environnement nouveau en présence de l’odeur ou non ou dans des tests de choix d'odeurs. Dans les 2 essais du projet principal, nous souhaitons vérifier que la perception d'une odeur familière, apprise prénatalement dans un contexte positif, permet de réduire les réponses de stress induites lors de challenges cognitifs, sociaux ou environnementaux. Pour ce faire, les porcelets seront testés autour du sevrage, car cette étape est particulièrement sensible en élevage, avec des changements environnementaux (changement de logement), alimentaires (sevrage du lait et passage à une alimentation solide), et sociaux (séparation de la mère et mélange avec des porcelets issus d'autres portées). Ils seront ensuite testés lors de tests comportementaux qui nécessitent des périodes plus ou moins longues de familiarisation à l’expérimentateur et aux dispositifs de tests. L’imagerie cérébrale sera quant à elle réalisée lorsque les animaux auront atteint un poids de 25 kg minimum pour des raisons de compatibilité avec les dispositifs d’imagerie et les atlas cérébraux disponibles.
Effet de l’analgésie maternelle et fœtale sur l’hémodynamique et les échanges transplacentaires. Etude expérimentale chez la brebis gestante
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
Au 125e jour d'une gestation de 145 jours, des brebis sont opérées pendant environ quatre heures sous anesthésie générale, et leur fœtus est équipé de cathéters vasculaires. 212 moutons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et dès le quatrième jour après la chirurgie, une même brebis est utilisée pour plusieurs expérimentations, avec huit prises de sang sur le fœtus par journée de manipulation. Le projet compare l'effet d'une césarienne, d'une anesthésie générale ou d'une péridurale sur le cœur et le sang du fœtus, en vue d'adapter l'analgésie des femmes qui accouchent. Le porteur écrit qu'à la fin des procédures les moutons sont tués, alors que 20 sont déclarés adoptés. Il ne décrit comme effet indésirable que la douleur modérée de la brebis pendant et après la chirurgie, sans rien dire de ce que subit le fœtus.
Objectifs
La majorité des patientes en salle de naissance bénéficie d’une analgésie devant les douleurs entraînées par les contractions utérines lors du travail. Leur mise en place peut provoquer une instabilité de la fréquence cardiaque et de la tension artérielle maternelle transitoire lors de l’injection des médicaments, et entraîner des anomalies du rythme cardiaque fœtal. L’impact d'une césarienne ou d'une anesthésie générale ou d'une péridurale maternelle sur l’hémodynamique fœtale et le retentissement sur le système nerveux autonome reste peu connu, et sa compréhension est nécessaire afin de diminuer la morbi-mortalité fœtale.
Bénéfices attendus
Nous nous attendons à observer une modification des paramètres fœtaux sanguins et cardiaques plus importante en cas d’analgésie type césarienne par rapport aux autres analgésies. L’impact serait en pratique clinique d’adapter l’analgésie maternelle pour diminuer le risque d’hypoxie foetale et ses complications (lésions cérébrales anoxo-ischémiques). Cette étude permettra également de déterminer l’effet sur le coeur et la tension artérielle des sédations foetales lors d’une réanimation à cordon intact afin d’optimiser la prise en charge des nouveaux-nés vulnérables.
Procédures
Chaque brebis sera soumise à une chirurgie sous anesthésie générale d'une durée d'environ 4 heures, une seconde anesthésie cette fois loco régionale sera réalisée sans objectif d' incision mais uniquement pour les prélèvements sanguins chez le foetus, ces prélèvements serviront pour la vérification des gaz du sang (valeur de pH, quantité d’oxygène et de dioxyde de carbone dans le sang etc), et l’évaluation du retentissement de l’anesthésie effectué. Les quantités prélevées seront de 0,3 ml à raison de 8 prélèvements par journée de manipulation. Chez la brebis ces prélèvements serviront à évaluer le retentissement son état sanguin en comparaison à l'état sanguin de son foetus.
Impact sur les animaux
L'effet indésirable attendu serait la douleur modérée pendant et suite à la chirurgie de la brebis gestante, dont la prise en charge de la douleur est optimisée pendant les manipulations et par un protocole anti douleur après les manipulations durant 3 jours par Buprénorphine.
Devenir
Après une évaluation de l’état général des brebis à l’issue de la chirurgie par l’expérimentateur (sensibilisé au bien-être animal) et les zootechniciens, les animaux ne seront pas euthanasiés en vue de l’expérimentation chronique. Ils seront hébergés dans une animalerie conventionnelle et agréée. après manipulation et si nécessaire, une euthanasie peut être effectué par une injection médicamenteuse des brebis et des agneaux (en cas de signe de souffrance ou d’infection) A la fin de ces procédures expérimentales, les animaux sont euthanasiés.
Remplacement
L’étude du fœtus humain n’est possible qu’en cas d’expérimentation non invasive et après validation des hypothèses au préalable chez l’animal. En effet d’un point de vue éthique, il n’est pas justifié de réaliser une expérimentation qui comporte un risque de perte fœtale (la réalisation de prélèvements sanguins ou la mesure de façon invasive de la pression artérielle moyenne sur le fœtus par abord cordonal est techniquement possible mais avec un risque de perte fœtale de 3 à 10%). Aucun modèle non animal ne pourrait permettre de réaliser ce projet.
Réduction
Plusieurs procédures expérimentales sont incluses dans ce projet. Les fœtus d’agneau seront leur propre témoin ce qui limitera le nombre d’animaux nécessaires pour le protocole. L’étude consistera à comparer l’état de base des paramètres de fréquence cardiaque et pression artérielle des foetus, de leur signal cérébral et des paramètres sanguins à la réponse obtenue lors d’une analgésie et sédation maternelle et fœtale. La réponse des fœtus d’agneau étant habituellement très reproductible d’un animal à l’autre, un effectif faible (environ 8 à 12 animaux par groupe expérimental) est suffisant.
Raffinement
Chaque brebis arrive 10 jours au moins avant la date de la chirurgie afin de s'acclimater à son nouvel environnement. Les brebis sont livrées au minimum par 2 afin de réduire le stress du transport. Les brebis sont hébergées à plusieurs en permanence dans les box et aucune brebis ne sera seule hébergée afin de réduire le stress lié à la solitude. La manipulation sera effectuée sous anesthésie générale avec un protocole spécifique d'anesthésie, d'anti douleur et d'antibiotique préventif. Les expérimentations seront débutées 4 jours après la chirurgie et une même brebis sera utilisée pour plusieurs expérimentations afin d’optimiser au maximum l’utilisation de l’animal.
Choix des espèces
Le modèle animal doit avoir des caractéristiques morphologiques et physiologiques proches du modèle humain. C’est le cas de la brebis, qui est un mammifère avec une gestation de singleton ou de jumeaux, dépendante du placenta et de la circulation foeto-placentaire. Le poids et la circulation du fœtus d’agneau sont proches de ceux du fœtus humain. Sa taille est suffisante pour permettre la pose de cathéters vasculaire, en limitant le risque de perte fœtale liée à la chirurgie. Des études sur plusieurs jours sont possibles chez le fœtus d’agneau instrumenté ce qui permet de limiter le nombre d’animaux par projet. Ce modèle est reconnu par la communauté scientifique comme le modèle animal le plus proche pour étudier la physiologie fœtale, ce qui justifie la pertinence de notre choix. Notre protocole de recherche est sur le foetus. Il est donc nécessaire d’utiliser des brebis gestantes. Notre expéri-mentation aura lieu lors du dernier tiers de la gestation (intervention à 125 jours pour un terme de 145 jours). Cet âge gestationnel est nécessaire pour que le fœtus soit suffisamment gros pour la chirurgie, pour la pose de cathé-ters vasculaires (2500 à 3000 g) et pour limiter les risques de perte fœtale per opératoire.
Étude d’un dispositif innovant de réinstillation du chyme pour doubles entérostomies chez le gros animal : faisabilité, sécurité et bénéfices nutritionnels
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Valider un dispositif médical avant son industrialisation : 20 mini-porcs Göttingen d'environ 47 kilos vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chacun subit trois anesthésies générales à une semaine d'intervalle, la pose d'un cathéter, une ouverture de l'abdomen avec création d'une stomie et d'une jéjunostomie maintenues pendant tout l'essai, sept prélèvements sanguins, trois IRM et trois biopsies. Le RNT range parmi les nuisances possibles des inflammations sévères et une "souffrance significative" liée aux interventions répétées, alors que l'ensemble du projet est déclaré en gravité modérée. Tous les porcs sont tués à l'issue, le porteur écartant toute réutilisation pour garantir une analyse complète de chaque animal.
Objectifs
L’objectif est d’obtenir des premières données en conditions réelles permettant de lever les derniers risques liés au dispositif. Les conclusions de cet essai permettront également d’optimiser l’appareil afin de proposer aux patients un produit fini, sécurisé et adapté à leurs besoins. Nous envisageons aussi la démonstration des bénéfices nutritionnels ainsi que l’impact sur la morphologie de la muqueuse intestinale.
Bénéfices attendus
Les bénéfices sont liés aux performances du dispositif médical. La validation du fonctionnement du dispositif médical (ExCEP) en conditions réelles et physiologiques permettra de confirmer la conception avant l’industrialisation. Les performances techniques du dispositif médical seront évaluées au regard : - De la visualisation de colorant rouge carmin dans les selles, qui a été ajoutée à J7 dans l’alimentation, traduisant une reprise de transit. - La tenue des éléments gonflables sur 3 jours correspondant à la durée de pose d’un dispositif avant remplacement. - L’évaluation spécifique des points limites chez l’animal pendant la période de pose du ExCEP. D’un point de vue clinique, les bénéfices attendus concernent : - Une évolution positive des marqueurs nutritionnels et physiologiques grâce à la réinstillation avec l’ExCEP (cinétique des différents marqueurs sanguins, poids, masse graisseuse…). - Une amélioration de la morphologie intestinale (hauteurs des villosités sur les biopsies) entre les périodes d’affaiblissement et de rétablissement de l’animal.
Procédures
Tous les animaux subiront : - 3 anesthésies générales (J0, J7, J14) - La pose d’un cathéter lors du premier bloc opératoire (J0) - 7 Prélèvements sanguins - 1 laparotomie avec mise en stomie et création d’une jéjunostomie d’alimentation (J0) qui resteront en place pendant tout l’essai -1 radiographie d’opacification (J7) -Pose du DM sous anesthésie générale (J7) et changement sous sédation -3 IRM (J0, J7, J14) -3 biopsies, pendant l'opération sous Anasthésie Genérale (J0, J7, J14)
Impact sur les animaux
Les nuisances prévues dans le cadre de ces expérimentations sont classées de la manière suivante: - Légères : Désorientation temporaire, réduction de l’activité ou de l’appétit, principalement observées après une anesthésie générale ou des manipulations mineures. - Modérées : Gêne postopératoire liée à la récupération après chirurgie ou à la présence temporaire de dispositifs médicaux, pouvant être atténuée par des soins adaptés. - Sévères : Inconfort ou souffrance significative liée à des complications potentielles, telles que des inflammations sévères ou des troubles liés à des interventions répétées, nécessitant une prise en charge rapide.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés de manière humainitaire à l'issue des procédures, conformément aux rélglementations. Ce choix est justifié par la nécessité de recueillir des données physiologiques et morphologiques essentielles pour évaluer les bénéfices et les impacts du dispositif médical. Aucune réutilisation n'est prévue pour garrantir une analyse complète de chaque sujet.
Remplacement
Les tests sur bancs d’essais nous ont permis de remplacer l’utilisation des animaux par un système non vivant. Ce banc d’essai a établi la preuve fonctionnelle du concept et a permis de procéder a des ajustements sans passer par l’animal. Cependant, ces précédents essais ne peuvent mimer la physiologie effective du tube digestif et ne suffisent a une validation définitive du dispositif.
Réduction
Pour reduire le nombre d’animaux, nous avons realise un ensemble de tests sur banc d’essai (mannequin en plastique avec fabrication artisanale d’un systeme digestif). Un groupe de mise au point (M) est prévu afin de réduire la perte d'animal pendant l'essai.
Raffinement
Une période d’acclimatation de 11 jours est prévue à l’arrivée du porc afin de réduire son stress et de faciliter son adaptation à l’environnement. En postopératoire, une attention particulière est portée au confort et à la récupération des animaux. Les étapes chirurgicales et les soins postopératoires sont réalisés dans des conditions optimales pourminimiser toute souffrance ou inconfort. Les animaux ont un accès immédiat à l’eau et à la nourriture dès le premier jour suivant les interventions. Des mesures spécifiques sont mises en place pour protéger les dispositifs médicaux utilisés,limitant ainsi tout risque de blessure ou d'inconfort supplémentaire. L’ensemble des procédures est réalisé par du personnel formé, dans un environnement adapté aux besoins physiologiques et éthologiques des animaux, incluant des enrichissements appropriés.
Choix des espèces
Pour une approche de recherche ciblée et spécifique d'un syndrôme de grêle court d'amont, un modèle animal approprié est nécessaire. Nous considérons les avantages et les inconvénients de chaque modèle afin de sélectionner le modèle le plus adapté. A cet effet, à la fois un petit modèle animal, tel que le rat, ou un grand modèle animal, tel que le porc, conviendraient. Nous considérons également la taille de notre dispositif. Les porcs ont de nombreuses similitudes anatomiques et physiologiques avec les humains. Le modèle porcin constitue le modèle expérimental le plus approprié pour la recherche sur le syndrôme du grêle court d'amont et utile pour tester l’efficacité et la sécurité de ce dispositif de réinstillation destiné à l’utilisation humaine. Mini pig de race Göttingen 47kg environ, des porcs adulte. Le dispositif medical est destiné aux adultes, afin de pouvoir transposer les résultats de l'animal à l'homme, des porcs adultes sont nécessaires.
Collecte de sang frais de bovins pour l’étude des réponses immunitaires innées vis-à-vis d’une infection parasitaire
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
40 vaches de plus d'un an subissent une à deux prises de sang par an à la veine jugulaire, dans des procédures déclarées de niveau léger, et resteront en vie pour être réutilisées dans d'autres projets. Chaque prélèvement dure moins de deux minutes, la tête maintenue au cornadis déjà utilisé pour l'alimentation, avec une distribution de granulés en récompense. Le sang frais doit servir à cartographier la réponse des neutrophiles et des macrophages à Besnoitia besnoiti, un parasite dont l'enjeu est d'abord économique, l'infertilité et la mortalité qu'il cause dans les troupeaux, la lutte actuelle passant par l'élimination des bovins malades. Le porteur affirme qu'aucune lignée cellulaire ne peut remplacer des cellules fraîchement prélevées.
Objectifs
Les bovins peuvent être touchés par diverses maladies parasitaires, dont certaines sont négligées. Ainsi, la besnoitiose, due au parasite unicellulaire Besnoitia besnoiti, est cause d’infertilité, d’atteintes cutanées, de perte de poids et de mortalité jusqu’à 10% au sein des troupeaux. Maladie ré-émergente en Europe, la besnoitiose progresse du sud vers le nord en France. Les parasites présents dans la peau sont transmis par l’intermédiaire d’insectes ou d’aiguilles avec une progression jusqu’à 20% de nouveaux animaux infectés par an dans les troupeaux touchés. Une transmission par ingestion de parasites présents dans l’environnement sous forme d’oocystes est également suspectée. Aucun traitement curatif n’est disponible en Europe et les moyens de lutte sont limités au dépistage et à l’élimination des animaux malades ou à l’utilisation d’insecticides. Le développement d’un vaccin contre la besnoitiose est rendu difficile par le manque de connaissances sur les réponses immunitaires des bovins à une infection par ce parasite. De plus, tous les essais d’infection expérimentale ont échoué à reproduire la maladie. Les neutrophiles et les monocytes/macrophages (cellules de l’immunité innée) jouent un rôle essentiel dans les premières étapes de la réponse immunitaire nécessaires à la détection et l’élimination des pathogènes. Le but du projet est donc de mieux comprendre le rôle de ces cellules dans les mécanismes de défense des bovins vis-à-vis des parasites, mais aussi vis-à-vis d’un vaccin anti-besnoitiose en développement. Les connaissances générées pourraient être utiles pour d’autres maladies parasitaires bovines. Il n’existe aucune lignée de cellules bovines pouvant remplacer les cellules sanguines fraichement prélevées. Le nombre d’animaux nécessaires pour atteindre l’objectif dépendra du niveau des réponses des cellules et de la variabilité inter-individuelle mais restera dans la limite de 40 vaches, avec un maximum de deux prélèvements par an à plusieurs semaines d’intervalle pour chacune des vaches. Les bovins sont sociaux et les animaux impliqués dans le projet seront maintenus dans leur groupe et dans leur environnement habituel. Seuls des animaux calmes au moment du prélèvement seront inclus. Les prises de sang réalisées à la veine jugulaire nécessitent une contention minimale de la tête. Un renforcement positif par une récompense alimentaire (granulés) sera appliqué au moment de la contention et la prise de sang.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont la cartographie de la réponse immunitaire innée des bovins vis-à-vis du parasite Besnoitia besnoiti. Le projet s’inscrit dans une étude plus large intégrant des bovins d’élevages touchés par la besnoitiose, symptomatiques et asymptomatiques. Ainsi, la comparaison des résultats obtenus avec des animaux de différents statuts sanitaires permettra d’appréhender les corrélats de protection, informations préalables indispensables au développement d’un vaccin efficace.
Procédures
Les animaux vigiles subiront une à deux prises de sang par an à plusieurs semaines d’intervalle. La prise de sang dure moins de 2 minutes et nécessite une contention de la tête de même durée.
Impact sur les animaux
La contention de la tête de l’animal peut engendrer un stress temporaire. La prise de sang à la veine jugulaire peut entrainer une douleur légère temporaire ainsi qu’un éventuel hématome au site de prélèvement.
Devenir
Les animaux sont gardés en vie et pourront être réutilisés pour d'autres projets en raison de la classe légère de la procédure.
Remplacement
Il n’existe aucune lignée de neutrophiles pouvant être maintenue in vitro et pouvant remplacer les cellules sanguines. Seules celles issues de sang fraichement prélevé peuvent donner les informations recherchées sur la réponse immunitaire innée.
Réduction
Les variabilités interindividuelles sont très élevées chez les bovins. Les résultats attendus sont donc une tendance à une différence entre les conditions de culture des cellules seules et des cellules stimulées par les parasites, les extraits parasitaires ou les formulations vaccinales sur certains paramètres biologiques quantifiables. Si aucune différence ne tend à apparaitre avec les cellules d’une dizaine de vaches distinctes, les prélèvements ne seront pas poursuivis. Les animaux sont utilisés dans le cadre d'autres projets. L'espacement de plusieurs semaines entre deux prélèvements et le nombre maximum de deux prélèvements par an seront respectés.
Raffinement
Les bovins sont sociaux et les animaux impliqués dans le projet seront maintenus dans leur groupe et dans leur environnement habituel. Seuls des animaux calmes au moment du prélèvement seront inclus. Les prises de sang réalisées à la veine jugulaire nécessitent une contention minimale de la tête qui se fera à l’aide d’une barrière (cornadis) déjà utilisée au quotidien lors de l'alimentation dees animaux. Un renforcement positif par une récompense alimentaire (granulés pour vaches laitières) sera appliqué au moment de la contention et après la prise de sang.
Choix des espèces
Les bovins sont les animaux touchés par le parasite étudié, Besnoitia besnoiti. Le projet vise à étudier les réponses immunitaires innées des bovins vis-à-vis de ce pathogène. Le risque de contamination naturelle par Besnoitia besnoiti augmentant avec l’âge des animaux, il est pertinent d’étudier la réponse immunitaire d’animaux adultes âgés d’au moins un an.
Innocuité et efficacité des Huiles Essentielles en inhalation pour le traitement des affections respiratoires équines
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
150 chevaux âgés de 5 à 15 ans reçoivent chacun vingt nébulisations, matin et soir pendant dix jours, et subissent deux fois à onze jours d'intervalle une prise de sang, un lavage trachéal et un lavage broncho-alvéolaire d'un poumon sous endoscope et sédation, dans des procédures déclarées de niveau léger. Le porteur signale une gêne au passage de l'endoscope, de la toux, des saignements pouvant aller de quelques stries à un flux continu, et des réactions aux sédatifs allant du tremblement au choc allergique. Les mélanges d'huiles essentielles testés sont déjà employés sur le terrain sans qu'aucune étude n'ait établi leur innocuité ni leur efficacité. Tous les chevaux sont gardés en vie, et le porteur présente les données recherchées comme "indispensables" aux vétérinaires pour répondre à la croissance des demandes de leurs clients.
Objectifs
Les affections des voies respiratoires représentent la deuxième cause de baisse de performance chez le cheval de course et de sport après les affections musculosquelettiques. Le nombre de chevaux présentant une inflammation des voies respiratoires profondes ne cesse de croître, en raison de plusieurs facteurs : pollution environnementale, réchauffement climatique avec diminution des pâturages, dégradation de la qualité des fourrages avec augmentation des poussières, facteurs génétiques, mais aussi des contaminations fongiques et des surinfections bactériennes. L’enjeu économique et sanitaire est donc majeur. Leur traitement repose sur l’utilisation de corticoïdes éventuellement associés à des bronchodilatateurs. En cas de surinfection, des traitements antifongiques et/ou antibiotiques sont également recommandés. Les thérapies complémentaires sont largement employées, sur prescription vétérinaire ou par automédication de la part des propriétaires. Parmi celles-ci, l’utilisation de produits à base de mélange d’huiles essentielles (HE) par nébulisation prend de plus en plus d’ampleur. Elles sont administrées par voie orale ou par inhalation à l’aide de dispositifs adaptés aux équidés assurant leur distribution directe au niveau de l’arbre respiratoire. Ces thérapies complémentaires ont pour but de diminuer l’utilisation des médicaments et leurs effets secondaires et risques associés (fourbure dans le cas des corticoïdes, résistance antimicrobienne dans le cas des surinfections bactériennes). A ce jour, aucune étude n’a montré l’innocuité de l’utilisation quotidienne par inhalation des HE (ou mélange d’HE) sur les voies respiratoires profondes du cheval. De même, aucune étude n’a permis de montrer leur efficacité clinique (diminution de l’inflammation pulmonaire) et spécifique (propriétés antibactériennes et antifongiques) alors qu’elles sont largement utilisées en pratique. Le but du projet est d’évaluer l’innocuité et efficacité des huiles essentielles (HE) en inhalation pour le traitement des affections respiratoires équines, afin de proposer aux vétérinaires et autres utilisateurs des données scientifiques fiables sur l’emploi des composés à base d’HE, qui, s’ils s’avèrent pertinents, pourront être utilisés comme alternatifs aux traitements classiquement utilisés.
Bénéfices attendus
Le projet s’inscrit dans l’étude des effets antibactériens et antiviraux des huiles essentielles. La réalisation d’une étude terrain basée sur des utilisations fréquemment rencontrées en pratique va permettre de récolter de données scientifiques, exploitables par les vétérinaires, et indispensable pour leur permettre de répondre à la forte croissance des demandes de leurs clients dans ce domaine.
Procédures
Après un examen clinque, chaque individu de chaque lot sera prélevé avant et après traitement (soit 2 fois durant l'étude à 11 jours d'intervalle). Il sera réalisé des prélèvements de sang, un lavage trachéal et un lavage broncho-alvéolaire d’un des deux poumons. Les lavages seront réalisés avec l'aide d'un endoscope et après sédation. Pour chaque animal, l'ensemble de ces interventions durera moins de 30 min. Le traitement consiste en la nébulisation matin et soir (10 min / nébulisation) pendant 10 jours de sérum physiologique (groupe témoin) ou de produits à base de mélange d’HE (les 2 autres groupes de chevaux).
Impact sur les animaux
Du stress peut être induit par les différents actes. Une gêne peut également être ressentie par le cheval au moment du passage de l'endoscope et du liquide dans les voies respiratoires pouvant occasioner de la toux qui sera limitée par les effets de la sédation. . Des saignements, lors de prélèvements respiratoires, peuvent survenir en cas d'irritations des cavités nasales ou lorsqu'on tape l’ethmoïde (ce qui peut arriver lorsque le cheval bouge ou qu'il lève la tête brusquement). Une évaluation initiale permet de qualifier la quantité de sang visible. Si elle est minime (stries ou petites gouttes), la situation est souvent bénigne. Si cette quantité est modérée à abondante (c’est à dire un flux continu ou une accumulation dans les voies respiratoires), cela signale une complication nécessitant une intervention immédiate. Une réaction à l'administration des sédatifs peut également survenir (tremblements, sudation excessive, hyperthermie, malaise, choc allergique).
Devenir
Tous les animaux sont gardés en vie.
Remplacement
La caractérisation des Huile Essentielles (HE) a été réalisée in vitro sur quatre espèces bactériennes lors d’un précédent projet. Les effets antimicrobiens évalués sur différentes HE pures ou leurs principes actifs sont significatifs pour certaines combination HE/espèce bactérienne. Il est maintenant nécessaire de transposer cette évaluation sur des mélanges d’HE utilisées sur le terrain sans que leurs effets n’aient été scientifiquement évalués sur le terrain. La caractérisation des mélanges à bases d’HE et la démonstration de leur effet antimicrobien à travers l’étude terrain imaginée ici pourrait conduire à terme à les proposer comme thérapie complémentaire en médecine vétérinaire équin, en lieu et place des antibiotiques et des anti-inflammatoires. Il n'y a pas à ce jour d'alternative in vitro à ce projet car : - les modèles sur culture cellulaire (Cellules dermiques) ont été évaluées pour caractérisées les effets antiviraux des HE pures et de leurs principes actifs. Ils ont permis de démontrer un effet cytotoxique des HE important comparés à d'autres molécules antivirales. - les modèles de type "organoïde' sont en phase expérimentale de conception pour le volet respiratoire équin et ne sont pas disponibles à ce jour.
Réduction
Comme il n'y a pas d'études publiées sur l'innocuité et l'efficacité des mélanges d'HE retenus. Nous sommes ici dans le cadre d'une étude pilote. Dans notre étude avec 3 groupes de 50 chevaux, le scénario peut impliquer une comparaison entre les trois groupes pour évaluer l'effet des deux mélanges d'huiles essentielles par rapport à un contrôle ou entre eux. Nous allons donc comparer des groupes indépendants (chaque groupe reçoit un mélange différent), avec des mesures répétées sur les mêmes individus (avant/après application). L'effectif de chevaux défini a été calculé de manière être suffisamment puissant pour détecter des effets moyens ou grands, mais insuffisant pour des effets très faibles. Dans ce dernier cas, une nouvelle étude avec des effectifs plus grands sera à envisager. Tous les échantillons seront conservés en bio-banques et pourront être utilisés dans d’autres travaux réduisant le besoin d’effectuer de nouveaux prélèvements biologiques.
Raffinement
Les procédures sont réalisées selon un protocole standardisé par un vétérinaire. La gêne (et/ou douleur) et le stress induits par ces procédures seront contrôlés par la sédation réalisée par intraveineuse (posologie définie en fonction de l’équidé par le vétérinaire). Si des saignements apparaissent, une évaluation initiale permettra de qualifier la quantité de sang visible. Si elle est minime (stries ou petites gouttes), la situation est souvent bénigne. Si cette quantité est modérée à abondante (c’est à dire un flux continu ou une accumulation dans les voies respiratoires), cela signale une complication et une intervention du vétérinaire sera immédiate. A la fin de chaque prélèvement, les chevaux utilisés seront surveillés et hébergés dans un box avec litière, proche d’un autre congénère, avec un panier de jeûne, évitant tout risque de fausse déglutition, et ce jusqu’à absence d’effet visible de la sédation (locomotion normale, port de tête au-dessus de l’horizontal, réactivité face au test de clignement à la menace, test de sensibilité tactile, attention à l’environnement). Le cheval sera dans son environnement familier non stressant, ce sont les vétérinaires qui se déplacement sur son lieu d’élevage. Il sera manipulé par des personnes qui ont en régulièrement la charge.
Choix des espèces
Les travaux menés ont pour espèce cible le cheval où les mélanges à base d’HE sont déjà utilisés sans aucun référentiel. Il est donc important d’accumuler des données de terrain pour établir à termes ces référentiels utilisables par l’ensemble des acteurs de la filière équine. Les chevaux inclus seront âgés entre 5 et 15 ans pour correspondre à ce qui est réalisé sur le terrain, à savoir que les mélanges d’HE sélectionnés sont déjà utilisés sur cette population d’animaux.
Evaluation de nouvelles approches non chirurgicales pour le traitement des fistules anales
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Opérés une heure sous anesthésie générale pour qu'on leur crée des fistules anales, puis isolés de leurs congénères pour protéger la zone chirurgicale, 36 cochons mâles de 30 à 50 kilos subissent des procédures impliquant des niveaux de souffrance modérés à sévères. Trois à quatre semaines plus tard, les fistules sont évaluées sous sédation d'une heure, puis contrôlées six fois par imagerie au rythme d'une séance par semaine, avant et après l'application du traitement testé, sous anesthésie générale à nouveau. Le porteur décrit une douleur et une difficulté à déféquer les premiers jours, puis un inconfort rectal, une perte de poids modérée, de l'agitation et des nuits perturbées. Tous sont tués à l'issue pour l'analyse histologique de leurs fistules, dans un dossier destiné à étayer une demande de mise sur le marché.
Objectifs
L’objectif est d’étayer la demande de mise sur le marché d’une nouvelle approche biologique (médecine régénérative) pour traiter les fistules anales récidivantes qui viennent alourdir le pronostic dans les maladies inflammatoires chroniques de l’intestin. Il s’agit d’apporter des preuves de concept clinique de l’efficacité de vésicules extracellulaires (ou exosomes) pour la cicatrisation de fistules périanales complexes. L’application vise les patients souffrant de la maladie de Crohn, lorsque les fistules ont montré une réponse inadéquate à au moins une thérapie conventionnelle (chirurgie) ou biologique. Les fistules périanales (FPA) sont de petits tunnels anormaux qui relient la muqueuse rectale à la peau, dans les pourtours de l'anus. La persistance des PAF est le signe d'une progression sévère de la maladie de Crohn qui a un impact négatif sur la qualité de vie. Elles entrainent douleur, formation d'abcès, écoulements et complications fonctionnelles telles que la sténose anale, la destruction du sphincter et un risque accru de tumeur maligne. L'objectif principal du traitement des FPA est d'éliminer les orifices internes et externes ainsi que l'épithélium du tractus, tout en préservant la continence anorectale (muscles). La chirurgie (fistulotomie, fistulectomie) reste le traitement standard, un large éventail d'approches est disponible (incision, curetage, drainage, pose de sétons, protectomie…) témoignant de l’absence de traitement idéal pour les fistules complexes. La récidive et l'incontinence sont les complications les plus courantes et les plus redoutées. De nouvelles techniques non chirurgicales sont en cours de développement pour améliorer les traitements tout en réduisant les effets indésirables. La collecte de données fiables sur leur sécurité et efficacité est requise avant leur utilisation chez les patients (tests réglementaires de mise sur le marché). Ce projet vise à développer des modèles précliniques représentatifs de l’évolution des FPA pour la recherche translationnelle et l’évaluation des nouveaux traitements prometteurs.
Bénéfices attendus
Le traitement actuel des patients souffrant de fistules périnéalescomplexes est essentiellement chirurgical et associé à des récidives et complications comme l’infection et l'incontinence. Tout progrès dans ce domaine améliorera la qualité de vie des patients, en majorité jeunes (30-40 ans), dont l'espérance de vie est longue. La thérapie régénérative mise au point dans ce projet représente une alternative acellulaire qui favorise la cicatrisation des tissus. Il s’agit d’une solution à base de vésicules extracellulaires, ou exosomes, provenant de tissus adipeux, mélangées à une solution se gélifiant à la température du corps. Cette combinaison offre l'avantage d'atteindre les zones peu accessibles, de combler les défauts irréguliers, de favoriser un effet occlusif et de retenir les exosomes dans le site de la lésion pour le traitement des fistules périanales complexes
Procédures
Les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale sous anesthésie générale de 1 heure pour la création de fistules anales. Les fistules seront évaluées après 3 à 4 semaines par des examens d'imagerie non douloureux (IRM, echographie, scanner) sous sédation pendant 1 heure. Ces contrôles par imagerie seront renouvelés 6 fois, pendant 1 mois à un rythme hebdomadaire pour le suivi post traitement de la résolution des fistules. Le traitement des fistules sera appliqué au niveau anal sous anesthésie générale (1 heure). Des prises de sang pour bilan sanguin pourront être réalisées à la faveur des anesthésies.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pour les animaux sont liés à l’anesthésie (inflammation, douleur au point de l’injection intramusculaire, nausées, irritation trachéale), à la création de fistules anales et au stress de l’isolement post opératoire temporaire, nécessaire pour préserver la zone chirurgicale des agressions par les congénères. Dans les premiers jours, l’animal peut ressentir de la douleur et de la difficulté à déféquer liés à l’inflammation périanale, ensuite il s’agit plutôt d’inconfort et de sensibilité au niveau rectal. Une perte de poids modérée, de l’agitation et une modification des rythmes de sommeil peuvent survenir la première semaine.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés en fin de procédure pour des analyses histologiques des fistules.
Remplacement
A l'heure actuelle, aucun modèle alternatif ne peut remplacer les essais sur animaux vivants pour les autorisations réglementaires de nouvelles thérapies pour les patients. En complément des tests ex vivo préalablement réalisés, les modèles in-vivo sont essentiels pour reproduire les processus biologiques complexes impliqués dans l’altération des tissus et la cicatrisation des plaies. Nous ne pouvons pas remplacer le modèle animal pour reproduire fidèlement les conditions de pathogénèse des fistules périanales, comprendre leurs évolutions cicatricielles et résolutions thérapeutiques Cette étude nécessite le développement d'un modèle chronique de FPA pour permettre un suivi détaillé de la réponse et de la guérison des tissus après un traitement. L’espèce porcine a été retenue comme modèle le plus adapté car les animaux de petite taille ne répondent pas à toutes les caractéristiques requises dans ce projet. La toxicité éventuelle du traitement sera testée chez le rongeur (dans un autre établissement), mais pour évaluer l’efficacité et la sécurité de la thérapie nous avons besoin d’une approche en taille réelle, à l'échelle 1 :1, pour respecter l'ergonomie et la manipulation clinique. Nous avons donc besoin d'animaux de grande taille. Parmi les grands mammifères disponibles en recherche, dont les chiens et les singes, le porc s’avère le plus pertinent du fait de ses similitudes anatomiques et physiologiques avec l'homme, notamment en ce qui concerne son système gastro-intestinal et péri-anal, ce qui accroît le potentiel de transposition des résultats. La littérature a démontré la capacité du porc à simuler des fistules chroniques complexes, difficiles à reproduire dans des modèles animaux plus petits, ce qui permet une représentation plus précise des états pathologiques humains. Le modèle porcin nous permettra donc de recueillir des données complémentaires aux études préalables ex vivo et in vivo rongeur, intégrant les performances des traitements en situation clinique : nous évaluerons la sécurité et l'efficacité des dispositifs/thérapies dans la fermeture et la cicatrisation des défauts de la muqueuse sans effets indésirables tels que les saignements. La taille des porcs est compatible avec les dispositifs thérapeutiques testés et les techniques d'imagerie avancées utilisées chez le patient (endoscopie, IRM, échographie…), ce qui permettra un suivi complet et non invasif pendant toute la durée de l'étude.
Réduction
A partir des données de la littérature et des analyses statistiques réalisées, nous limitons le nombre d’animaux au strict nécessaire. Les techniques d’imagerie médicale avancées comme l'IRM, la fistulographie et l'échographie haute fréquence nous permettent d’augmenter significativement la quantité de données cliniques sans augmenter le nombre d'individus.
Raffinement
A leur arrivée dans l’animalerie, les porcs sont acclimatés en groupe social dans un environnement contrôlé en température et hygrométrie. Ils reçoivent une alimentation adaptée à leurs besoins, de l’eau à volonté, des jouets et dispositifs favorisant leurs comportements naturels comme le fouissage et mâchouillement. Un temps de familiarisation avec distribution de récompenses permet l’habituation des animaux à l’homme et aux manipulations. Un chirurgien expert du modèle porcin supervise les gestes spécifiques liés à la création des fistules et aux approches thérapeutiques. L’utilisation de l'imagerie permettra de procéder à des investigations mini-invasives sous sédation pour un suivi chronique sans dommages pour les animaux. Pour les procédures, afin d’éviter toute douleur et/ou stress, les animaux seront anesthésiés par injection intramusculaire puis relai gazeux, avec ventilation assistée, thermorégulation et monitoring des constantes. Une couverture antibiotique et un traitement analgésique seront mis en place, adaptés au niveau de douleur et à l’évolution des fistules. Les animaux seront étroitement surveillés au réveil de chaque anesthésie et examinés quotidiennement tout au long de la période d’étude. Une grille d’évaluation de la douleur est établie avec la conduite à tenir en cas de complications. L’isolement des animaux présentant des extériorisations de sutures sera limité au mieux, en laissant les porcs rencontrer leurs congénères sous surveillance afin qu’ils ne se blessent pas sur les zones chirurgicales. Même isolés, le contact visuel, sonore et olfactif sera maintenu entre les individus, des jouets seront distribués, et les temps de contacts positifs avec le personnel seront privilégiés : douche tiède, promenade, caresses, récompenses. Une vidéosurveillance 24h/24 permet un suivi visuel des comportements en animalerie et une intervention rapide du vétérinaire en cas d’anomalie. Des points limites sont définis pour arrêter la procédure en cas de souffrance.
Choix des espèces
Des études ont montré que la musculature du canal anal et les structures glandulaires du porc ressemblent étroitement à celles de l'homme, ce qui facilite la simulation des conditions de la fistule humaine. La taille des organes et les similitudes anatomiques du système digestif des porcs avec l’homme en font des modèles particulièrement précieux pour l'étude d'états pathologiques complexes tels que la maladie de Crohn avec complications fistulisantes, ainsi que pour l'évaluation de nouvelles interventions thérapeutiques dans des conditions cliniques (utilisation des mêmes équipements chirurgicaux/ imagerie que chez les patients). Des porcs males de 30 à 50 kg seront utilisés, la maladie ayant une prédominance masculine.
Endos Form: Utilisation de l’animal pour la formation en endoscopie bronchique et digestive des professionnels en poste ou en cursus de formation
- Formation professionnelle
Moutons : 30
Choisis de préférence parmi les animaux porteurs de hernies ou de boiteries, décrits comme une "non-valeur" dans leur élevage d'origine, 140 cochons et 30 moutons seront opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil. Chaque animal subit une endoscopie bronchique ou digestive de quatre à huit heures, les porcs pouvant être mis à jeun seize heures avant, et plusieurs actes sont enchaînés sur le même individu pendant la même anesthésie, ce qui rend son réveil impossible. La finalité déclarée est la formation continue de médecins endoscopistes et de personnels paramédicaux, à raison de trente-cinq sessions sur le porc et quinze sur la brebis, avec jusqu'à seize participants par session. Le porteur décrit une formation en étapes, informatique puis simulateur puis ex vivo, et affirme que l'animal reste "indispensable" avant le passage chez l'humain.
Objectifs
Dans un contexte où la sécurité du patient et la responsabilité des médecins sont au cœur des débats, il devient fondamental pour le corps médical et paramédical d’adopter des techniques qui améliorent sans cesse la prise en charge des patients. La simulation est aujourd’hui un enjeu majeur de la formation des professionnels de santé puisqu’elle représente l’unique méthode qui associe apports théoriques, gestes techniques et gestion émotionnelle de la situation. La simulation médicale et/ ou paramédicales apparait comme un outil intéressant dans le processus de formation en endoscopie digestive et bronchique. Notre système de santé de plus en plus complexe est confronté aux principaux challenges que sont : – les besoins grandissants dans le domaine de la formation des étudiants, et des praticiens ; – le maintien impératif des compétences et l’amélioration de la sécurité des patients ; – la simulation s’inscrit dans le courant constructiviste. En effet, l’apprenant construit ses connaissances à travers une activité en situation, l’action en situation étant le facteur principal menant à l’acquisition de connaissances, lesquelles servent à l’adaptation de l’individu dans les situations de toute nature qu’il rencontre. De plus les secteurs d’endoscopie font face depuis plusieurs années à des évolutions technologiques importantes de la part des fabricants de Dispositifs médicaux (endoscopes, prothèses diverses , systèmes de sutures et d’hémostase, valves ….) nécessitant une formation continue. La formation en endoscopie interventionnelle s’accompagne d’une courbe d’apprentissage que ce soit chez l’homme ou chez l’animal. Ce projet vise à respecter les différentes règlementations mondiales et européenne sur le respect des patients (jamais sur l’homme la première fois ) et se situe en aval de l'utilisation des simulateurs ( silicones , électroniques et ex Vivo). Ce projet pourra permettre la formation des médecins endoscopistes interventionnels ( gastroentérologues et pneumologues) ainsi que le personnel paramédical sur les plateaux d’endoscopie ( infirmier(e)s , en poste ou en cursus de formation, voire les vétérinaires sur les différentes techniques d’endoscopie de bases et interventionnelles (dissection sous muqueuse, pose de prothèse, sutures endoscopiques , biopsies, bronchoscopie souples et rigide.. ).
Bénéfices attendus
Les principaux bénéfices de ce projet sont la formation et le perfectionnement des professionnels (médecins endoscopistes et paramédicaux…) aux différentes techniques, techniques permettant une prise en charge améliorée du patient dans différentes indications, avec des thérapies mini-invasives et l’apprentissage de la gestion des complications éventuelles.
Procédures
Les animaux seront soumis à une procédure d’endoscopie sous anesthésie générale et analgésie, d’une durée allant de 4 à 8 h.
Impact sur les animaux
Un stress des animaux à la manipulation est possible. Une période de jeûne sans restriction hydrique de 16 h maximum peut également être prévue en amont de la procédure pour les porcins, selon les procédures prévues.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort en fin de procédure, la procédure dont fait l’objet la formation étant effectuée à plusieurs reprises (et/ou plusieurs procédures différentes étant réalisée sur un même animal au cours de l’anesthésie de l’animal, cela ne serait pas compatible avec son réveil.
Remplacement
La formation se divise en plusieurs étapes. En premier lieu, la formation se fera sur support informatique ou sur modèle de simulation artificiel. Une fois les bases obtenues on pourra passer au modèle ex vivo. Ces deux étapes permettent de remplacer en partie le modèle animal. Il reste cependant indispensable aujourd’hui pour parfaire la formation avant de passer chez l’humain (prise en compte des mouvements digestifs, respiratoires, saignements, etc). Cette étape sert également d’évaluation et de validation des pratiques.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaire a été calculé pour limiter au maximum le nombre d’animaux nécessaire tout en assurant une formation de Qualité. Au cours d’une formation, plusieurs actes endoscopiques (résections, ponctions …) sont possibles sur un même animal, ce qui diminue d’autant le nombre d’animaux nécessaires. Afin d'assurer une formation de qualité, il y aura au maximum 4 participants et un enseignant par modèle soit un total maximum de 4 enseignants et 16 participants par session. Afin de permettre la réalisation de 35 sessions sur le porc, il est nécessaire de prévoir 140 cochons (soit environ 7 sessions par an), et afin de permettre la réalisation de 15 sessions sur la brebis, il est nécessaire de prévoir jusqu’à 30 brebis (soit 3 sessions par an). Des animaux présentant des malformations (hernies, boîteries) seront préférés, qui seraient à l’origine d’une non-valeur dans l’élevage d’origine.
Raffinement
Afin d’éviter de perturber les animaux dans leur environnement une période d’acclimatation de 5 jours minimum sera appliquée. Les animaux sont hébergés dans une structure agréée au moins par deux, pour maintenir des interactions sociales, et dans des conditions maîtrisées (température, ventilation, éclairage). Ils sont suivis quotidiennement. L'environnement des porcins est enrichi par la présence de ballons et d’autres objets permettant de maintenir des comportements normaux. Au cours des procédures, les animaux seront sous anesthésie générale et l’anesthésie est suivie et ajustée par un personnel qualifié. En cas de signes de souffrance, une analgésie supplémentaire pourra être mise en place. Si une souffrance venait à survenir sans qu’il soit possible de la soulager ou si une procédure venait à présenter des complications trop importantes pour être gérées, l’animal sera mis à mort pour éviter toute douleur inutile. Les animaux seront recouverts de couverture de survie ou mis sur plaque chauffante pour éviter tout stress thermique du fait de la longueur de certaines procédures .
Choix des espèces
Pour la formation sur une procédure complète en situation réelle (gestion des mouvements respiratoires, des contractions du tube digestif, de la prise en charge préventive ou curative des hémorragies et des perforations), les espèces ayant l'anatomie la plus proche de l'anatomie humaine sont: - le porc large white de 20 à 40kg pour l'endoscopie digestive - l’ovin adulte pour l’endoscopie bronchique
Prélèvements de jus de rumen sur moutons canulés pour essais de fermentations ruminales
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
Pour alimenter des fermenteurs in vitro en jus de rumen, 9 moutons castrés adultes porteurs d'une canule donnant accès à leur rumen subissent des prélèvements de contenu ruminal, dans des procédures déclarées de niveau léger. Chaque prélèvement dure quelques minutes et l'animal est placé en case individuelle pour le contrôle de son ingestion. Le porteur écrit qu'aucune nuisance n'est attendue et que les moutons "supportent bien" une canule qui ne cause selon lui qu'une "légère gêne mécanique", tout en revendiquant un "besoin constant d'animaux" et le caractère "indispensable" du recours à des animaux canulés. Gardés en vie après chaque prélèvement, les 9 moutons seront tués à l'arrêt du dispositif, prévu en décembre 2025.
Objectifs
L'agriculture est depuis toujours en constante évolution. Pour l'aider dans cette mutation la recherche agronomique a initié plusieurs programmes de recherche. Auparavant orientée vers l'augmentation des performances et l'amélioration de la productivité des espèces animales élevées et destinées à produire du lait ou de la viande, aujourd'hui elle s'orienterait plutôt à maintenir le niveau de production des animaux (ovins, bovins...) tout en prenant plus en compte les contraintes du milieu, les risques environnementaux (production des gaz à effet de serre, pollution des sols...) ou les attentes sociétales (bien-être animal, qualité des produits, traçabilité de l'alimentation...). Pour répondre à une partie de ces enjeux, notre établissement utilisateur a un besoin constant d'animaux. Pour réaliser des études fines des mécanismes physiologiques d'ingestion et de la digestion des aliments chez les ruminants, les animaux modèles utilisés sont des moutons castrés. C'est un modèle animal de référence pour établir les valeurs de digestibilité et d’ingestibilité des aliments pour ruminants, et comprendre les processus digestifs afin de les modéliser. De par son caractère générique, les résultats qu’il permet d’obtenir sont le plus souvent extrapolables aux autres catégories de ruminants (bovins, caprins, brebis et agneaux). Pour cette étude, en particulier pour la compréhension des mécanismes de digestion et de mesure de la cinétique de dégradation des aliments, le recours à des animaux porteurs de canules est indispensable. Il existe des méthodes alternatives (incubateurs artificiels sans jus de rumen, utilisant des enzymes) mais dont la précision est limitée et qui ne donnent pas accès aux paramètres fermentaires d’intérêt (méthane entérique, acides gras volatiles et ammoniac, notamment). Ces méthodes in vitro nécessitent des animaux canulés (donneur de jus de rumen pour alimenter les fermenteurs), mais en nombre moindre que pour des expérimentations in vivo (3 donneurs pour caractériser plusieurs dizaines d’aliments, contre 6 / aliments pour les approches in vivo). Ces prélèvements de jus de rumen permettront de réaliser plusieurs mesures : pH, dégradabilité des substrats végétaux, produits de fin de fermentation, production et composition des gaz de fermentation. Par ailleurs, elles permettront d'établir des lois de réponses entre alimentation et processus digestifs, afin de construire des modèles permettant de limiter le recours à l’expérimentation in vivo.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de caractériser finement les processus digestifs dans le rumen lors de la digestion de substrats végétaux contrastés (plantes fourragères provenant de différentes régions bioclimatiques, mélanges fourragers) ou lors de l’addition d’additifs destinés à réduire la production de gaz à effet de serre par les ruminants (méthane entérique, ammoniac). A plus long terme, les bénéfices attendus d’une meilleure compréhension de ces mécanismes sont une utilisation plus raisonnée des ressources fourragères dans les élevages et une réduction de l’impact environnemental des productions de ruminants. Pour les essais de fermentation in vitro, leur objectif est de tester en grand nombre des solutions alimentaires (plantes, additifs) pour réduire les émissions de méthane entérique afin de sélectionner les plus prometteuses qui seront ensuite testées in vivo sur un nombre réduit d’animaux.
Procédures
Prélèvements de contenu de rumen à l'aide d'une canule qui ne dure que quelques minutes, un prélèvement par mouton.
Impact sur les animaux
Il n'est pas attendu de nuisances sur les animaux durant l'expérimentation. Pour le contrôle individuel d'ingestion : l'animal est placé en case individuelle : toutes les cases individuelles sont installées dans une même pièce (à proximité de la case collective : leur lieu de vie habituel), les barrières ajourées permettent aux animaux de se sentir, se voir et de s'entendre, et se toucher (à travers les barreaux). Les animaux supportent bien la canule qui n’entraine généralement qu’une légère gêne mécanique. Lors du prélèvement, le stress éventuel lié à la manipulation est limité voir supprimé par la phase d'habituation de 15 jours.
Devenir
Les animaux seront gardés en vie à l'issu de la procédure expérimentale. Le dispositif d'animaux canulés s'arrétant en décembre 2025, ces animaux seront euthanasiés à la fin de ce projet.
Remplacement
Dans certains cas de figure, notamment pour l'étude des mécanismes fin de la digestion et la mesure des produits de fin de fermentation ruminale, nous ne pouvons pas utiliser de méthodes alternatives (incubateurs artificiels utilisant des enzymes). C'est pour cela que nous avons recours à des ovins dans ce projet
Réduction
Pour chaque série de prélèvements 3 individus sont nécessaires pour assurer les 3 répétitions des essais de fermentation : 1 seul animal utilisé à chaque répétition, chaque animal n'aura donc qu'un seul prélèvement de jus de rumen à chaque demande expérimentale . 9 animaux seront disponibles afin de supporter toutes les demandes annuelles, et permettront de ne pas répéter ou de façon trés limitée les prélèvements sur les mêmes animaux.
Raffinement
Lors de la mise en œuvre de ce projet, la plupart du temps les animaux ont une conduite classique d’élevage avec une alimentation classique permettant de couvrir les besoins alimentaires. Si un animal se blesse ou est malade, une décision sera rapidement prise en accord avec le vétérinaire. Toute intervention sera consignée sur un cahier d’expérimentation et le carnet sanitaire pour les traitements éventuels. Tout le personnel, formé et compétent, impliqué dans l’expérimentation est attentif aux signes de stress et de douleur des ovins. Les animaux seront suivis quotidiennement au niveau de leur ingestion, de leur état et de leur comportement général, et hebdomadairement pour leur poids. Ce suivi étroit permettra de s’assurer que les animaux sont en bonne santé et ne perdent pas significativement de poids. Si malgré ces dispositions un animal montre des signes de mal être, il sera retiré de l'expérimentation et le vétérinaire référent sera contacté. Lors des phases de prélèvement, une habituation des animaux sera réalisée quotidiennement durant 2 semaines précédant le jour du prélèvement afin de supprimer le stress de la manipulation.
Choix des espèces
Nous étudions la digestion des ruminants et le mouton est l'un de nos modèles d'étude de ces mécanismes. C'est pour cela que nous avons choisi l'espèce ovine Dans la plupart de nos études l'animal modèle que nous étudions est à l'entretien sans besoin de croissance et donc adulte (24 mois et plus). Nos équations de prédictions sont basées sur des animaux adultes sur ce principe si nous voulons extrapoler nos résultats à d'autres modèles animaux.
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
4 850 cochons vont être utilisés, chacun infecté volontairement par un agent pathogène, circovirus, virus du SDRP, grippe porcine, mycoplasme, rouget ou parvovirus, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Prises de sang hebdomadaires, écouvillons nasaux et fécaux, température rectale relevée chaque jour rythment des épreuves qui durent de trois jours à quatre semaines. Les truies gestantes infectées par le parvovirus sont anesthésiées vers le quatre-vingt-dixième jour de gestation puis tuées, l'anesthésie provoquant la mort des fœtus par manque d'oxygène avant leur observation. Le porteur décrit le cochon comme un animal "sociable et intelligent", curieux et joueur, et 50 individus seulement seront réutilisés, tous les autres étant tués.
Objectifs
Le projet a pour but d’évaluer l’efficacité de substances d’essai destinées au porc (comprenant notamment des animaux gestants et de jeunes animaux), après administration d’un agent pathogène (induisant le développement d’une pathologie). Les études d’efficacité après immunisation suivie de l’ administration de l’agent pathogène sont des obligations règlementaires menées selon les exigences de la Directive Européenne 2010/63/UE, de la Pharmacopée Européenne, de différents guidelines (dont Veterinary International Conference on Harmonization VIGH Guidance Documents, Organisation mondiale de la santé animale OIE) et d’autres exigences spécifiques à chaque pays. Elles servent à la constitution de dossier d’Autorisation d Mise sur le Marché (AMM). Avant de réaliser les études règlementaires d’efficacité par épreuve, il est nécessaire de mettre au point les modèles d’épreuve et parfois d’amplifier le pathogène in vivo pour constituer un stock suffisant de souche d’épreuve. Dans un but d’amélioration continue, en fonction de l’évolution des connaissances (apparition de nouvelles souches pathogènes, définition de nouveaux paramètres , …), de nouvelles études peuvent être réalisées pour optimiser le modèle d’épreuve. Cette optimisation permet d’obtenir un modèle plus fiable, plus reproductif et plus représentatif de la pathologie dans son développement réel. La connaissance des caractéristiques d’un vaccin en termes d’efficacité est nécessaire à l’évaluation du bilan risques/bénéfices avant sa mise sur le marché. Le projet décrit ici a pour but d’évaluer l’efficacité de substances d’essai destinées au porc (comprenant notamment des animaux gestants et de jeunes animaux), après administration d’un agent pathogène (induisant le développement d’une pathologie). La finalité des études menées au sein de ce projet est la mise au point de vaccins d’un niveau d’efficacité satisfaisant. Les vaccins sont essentiels en élevage afin de protéger les animaux contre les maladies infectieuses, de diminuer l’usage des antibiotiques et de garantir les performances zootechniques et économiques.
Bénéfices attendus
Ces études sont avant tout menées afin de répondre aux exigences du règlement UE 2019/6, de la Pharmacopée Européenne, et de différentes autres exigences réglementaires (VICH guidelines, OIE, …) voir d’exigences spécifiques à un pays (FDA, USDA , Pharmacopée Chinoise, …), tout en restant conforme à la Directive européenne 2010/63/UE relative à la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques. La finalité des procédures décrites dans ce projet est de valider l’efficacité de produits immunologiques en présence de pathogènes porcins représentant des maladies dont les effets sanitaire et économique sont souvent dévastateurs. La disponibilité de produits efficaces permet de contrôler plus efficacement la dispersion géographique d’une pathologie, ainsi que de protéger l’animal en tant qu’individu, et de réduire le nombre d’animaux affectés et/ou la gravité de la maladie, ce qui augmente la protection au niveau du troupeau. Généralement, dans le cadre de certaines des pathologies porcines décrites ici, l’efficacité sur animaux a permis de réduire rapidement et fortement la pression du pathogène, limitant du même coup la gravité de la pathologie ainsi que sa diffusion. Si la disponibilité de produits efficaces permet la protection des animaux d’élevage, au niveau individuel et au niveau troupeau, elle débouche également sur la protection des élevages et des éleveurs. Intervient à ce niveau le bénéfice sanitaire « One Health », d’abord dans le cas de zoonoses, ici, par exemple, le Rouget du Porc, mais également une protection indirecte, car en protégeant contre la Grippe porcine, on diminue les possibilités de recombinaison entre influenza virus porcins et humains. Finalement, le développement de vaccins efficaces chez le porc entraîne une diminution de l’utilisation d’antibiotiques en médecine vétérinaire, limitant donc les possibilités d’émergence de nouvelles antibiorésistances. La vaccination des porcs a donc une importance primordiale dans un objectif « One Health ».
Procédures
L’administration d’une souche d’épreuve est réalisée, quelque soit la procédure, en une seule administration, en utilisant la voie intra nasale pour les pathogènes respiratoires (Circovirus, SDRP, grippe, Pneumonie enzootique). L’épreuve rouget demande quant à elle une administration intra dermique sur chacun des flancs. Cette administration est réalisée après tranquillisation des animaux. L’administration de la souche d’épreuve Parvovirus Porcin est réalisée par voie parentérale, en fonction de l’historique des différentes souches utilisées. Procédure Circovirose, durée 4 semaines : 15 animaux vaccinés et contrôles sont soumis à l’épreuve. Ils vont subir un prélèvement sanguins hebdomadaire (avec un maximum de 15% VSC sur 28 jours), et des prélèvements par écouvillonage (écouvillon fécal, ou nasal). Les animaux sont pesés de façon hebdomadaire, et leur température rectale est relevée une fois par jour. SDRP : 15 animaux vaccinés et contrôles sont soumis à l’épreuve. Ils vont subir des prélèvements sanguins et par écouvillonage avec une fréquence plus rapprochée (J0, J3, J7, J10, J14 ) avec un maximum de 15% VCS prélevés sur 28 jours. Les animaux seront pesés au début et à la fin de l’épreuve. Pneumonie enzootique : les animaux vont être prélevés de façon unique au début de l’épreuve pour suivi sérologique. Il est possible de prélever des écouvillons nasaux et salivaires de façon hebdomadaire. Les animaux seront pesés au début et à la fin de l’épreuve. Grippe Porcine :l'épreuve est très courte. Les animaux vont être prélevés de façon unique au début de l’épreuve. Il est possible de prélever des écouvillons nasaux et salivaires de façon quotidienne (soit sur 3 jours) pour suivre la charge virale excrétée. La température rectale des animaux sera relevée pendant les trois jours de l’épreuve. Rouget :l'épreuve est courte (7 jours). les animaux vont être prélevés de façon unique au début de l’épreuve. La température rectale des animaux sera relevée pendant les 7 jours de l’épreuve. Ils seront également pesés au début et à la fin de l’épreuve. Parvovirose porcine : A la fin de l’épreuve, à environ 90 jours de gestation, les femelles sont anesthésiées, puis euthanasiées pour subir une hystérectomie suivie d’une hystérotome afin de permettre l’observation des fœtus de visu. L’anesthésie des femelles provoque un endormissement parhypoxie chez les fœtus suivi de leur mort. Les administrations, prises de sang, écouvillons et pesées durent entre 1 et 2 minutes maximum
Impact sur les animaux
Les différentes procédures décrites dans ce document vont avoir des effets directs et indirects sur les animaux en épreuve. Les effets directs des procédures découlent de l’effet des manipulations nécessaires à la contention, l’administration de produits et la collecte d’échantillons sur des animaux par essence craintifs. Les effets indirects découlent des effets potentiels (spécifiques ou pas) des substances d’épreuve administrées. Le porc est un animal sociable et intelligent (curieux, joueur). C’est aussi un animal victime de prédation à l’état naturel, et qui va donc adopter instinctivement des comportements innés d’évitement, de fuite, ainsi que des vocalisations. La contention, même légère, par exemple lors de manipulation d’un jeune animal pour une pesée, va souvent provoquer stress, gène, inconfort, définis par une vocalisation de l’animal, un comportement de fuite et, une une gesticulation et , avec retour à un comportement normal immédiatement après la fin du stimulus.
Devenir
PCV2, SDRP : euthanasie pour prélèvements terminaux PPV : euthanasie réglementaire à environ 90 jours de gestation Rouget : euthanasie ou réutilisation si vaccins multivalents Pneumonie enzootique Mycoplasma hyopneumoniae et grippe porcine : euthanasie pour observations des poumons et charges virales pulmonaires (critères réglementaires Pharmacopée EU)
Remplacement
L’espèce porcine, utilisée ici, est l’espèce cible des substances d’essai testées. Les essais réalisés dans ce projet doivent être conduits chez l’animal afin de répondre aux exigences règlementaires.
Réduction
Pour les études règlementaires, le nombre d’animaux requis est souvent déterminé par les textes (pharmacopées et/ou autres textes règlementaires concernés). 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.
Raffinement
Les animaux sont hébergés en groupe, dans des environnements à température, luminosité et atmosphère contrôlées. L’hébergement des animaux est également enrichi afin que les animaux puissent exprimer au mieux leur comportement naturel. La Structure chargée du Bien-Etre Animal (SBEA) garantit l’amélioration des techniques et des conditions de vie pour les animaux. Pour chaque étude, une période d’acclimatation systématique est prévue dans un but d’habituation avec l’environnement et le personnel, ce afin de limiter le stress des animaux et de stabiliser leur état physiologique (sauf cas exceptionnels subordonnés au protocole expérimental- animaux devant être manipulés au moment du sevrage, et que l’on préfère laisser le plus possible avec leur mère). Des points limites, spécifiques ou non des pathologies décrites dans ce document, ainsi qu’un suivi adapté (observations quotidiennes, bi-quotidiennes) sont mis en place afin de prendre en charge les animaux le plus rapidement et efficacement possible lors du développement de pathologies entrainant une potentielle douleur chez l’animal. Ces critères sont en constante évolution afin qu’ils reflètent au mieux l’état des connaissances vétérinaires actuelles. Une gêne peut également être occasionnée en fonction de l’occurrence des administrations et/ou prélèvements. Afin de réduire cet inconfort, les opérateurs hautement qualifiés réalisent une contention adaptée (potentiellement incluant anesthésie et /ou analgésie) de l’animal et une alternance des sites d’administrations et/ou de prélèvements peut être mise en place.
Choix des espèces
L’évaluation chez l’espèce cible est une exigence règlementaire. Les animaux utilisés peuvent être des nouveau-nés, de jeunes animaux en croissance et/ou des adultes (y compris des femelles gestantes). L’âge dépend des besoins pour les études d’efficacité (exemple : de très jeunes animaux dans le cadre de transfert d’immunité maternelle), de production de souches et/ou d’études de mise au point de modèle d’épreuve. Ces besoins dépendent de l’objectif de l’étude, du produit testé et répondent à l’exigence expérimentale d’utilisation du produit mis sur le marché et des exigences des autorités.
Évaluation de la résistance au parasitisme gastro-intestinal chez des agnelles en fonction de la souche de parasites et du niveau d’alimentation de l’hôte
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
Infestées volontairement par un parasite hématophage, Haemonchus contortus, et pour une partie d'entre elles rationnées, 96 agnelles subissent huit prises de sang de 5 ml et six prélèvements de fèces en sept semaines, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Âgées de trois mois, choisies parce que leur système immunitaire encore peu développé les rend plus vulnérables au parasitisme, elles retourneront toutes ensuite à la production dans l'élevage. L'objectif déclaré est de vérifier si la sélection génétique pour la résistance aux parasites tient encore quand les brebis sont sous-alimentées et exposées à une souche résistante aux vermifuges. Le porteur écrit que les signes cliniques de l'haemonchose, léthargie, anémie, tachycardie, ne sont généralement pas observés en conditions contrôlées, tout en annonçant une surveillance accrue justifiée par ces mêmes conditions nouvelles.
Objectifs
Le projet expérimental présenté ici a pour objectif général d’évaluer l’efficacité de la sélection génétique sur la résistance au parasitisme gastro-intestinal face à des contraintes auxquelles les élevages ovins seront fréquemment confrontés dans les prochaines années. La sélection sur la résistance de l’hôte a depuis longtemps été identifiée comme une des voies majeures pour mettre en œuvre une gestion intégrée du parasitisme. Cette voie est de plus en plus plébiscitée par les éleveurs car une forte réduction de l’utilisation des antiparasitaires s’impose désormais. En effet, une utilisation trop importante a favorisé le développement de populations parasitaires résistantes aux molécules anthelminthiques, ce qui peut maintenant conduire les élevages à des situations d’impasse thérapeuthique. De plus de nombreuses molécules antiparasitaires présentent une écotoxicité dans les milieux naturels. Parmi les alternatives aux traitements, l’utilisation d’animaux génétiquement résistants (présents naturellement dans les populations) a une efficacité démontrée. Cependant, en France la sélection sur la résistance de l’hôte s’appuie sur un phénotypage à partir d’infestations contrôlées, avec une souche de parasite sensible à toutes les principales molécules anthelminthiques et dans des milieux très favorables, notamment sur le plan alimentaire (i.e. distribution de concentrés à volonté en bergerie). Dans ce contexte, l’utilisation de la sélection génétique repose donc sur l’hypothèse que l’expression du caractère de résistance de l’hôte n’est pas fortement atténuée face à des conditions plus contraignantes. Or cette hypothèse clé n’a pas encore été validée. Dans ce projet, nous visons à tester cette hypothèse en évaluant la résistance de jeunes ovins issues de lignées résistante ou sensible au parasitisme face à deux contraintes qui seront prépondérantes dans les élevages : (1) une baisse du niveau d’alimentation en lien avec la raréfaction des ressources liée au changement climatique et la nécessité de diminuer la dépendance aux aliments concentrés dans les élevages ovins, et (2) l’infestation par des parasites issues de populations résistantes à certaines molécules antiparasitaires qui tendent à se propager rapidement ces dernières années dans de nombreuses régions d’élevage.
Bénéfices attendus
A court-terme, le projet va permettre de connaitre l’efficacité de la résistance génétique au principal parasite gastro-intestinal (H. contortus) dans des conditions défavorables par rapport à celles utilisées pour la sélection. Par ailleurs, le suivi de la croissance des agnelles au cours des infestations permettra d’évaluer les éventuels compromis entre les caractères de résistance et de production. Ainsi, le projet fournira des connaissances essentielles sur l’intérêt et les limites d’utiliser des animaux résistants dans les élevages, notamment lorsqu’ils sont confrontés à des parasites résistants aux anthelminthiques et que les animaux sont rationnés. Si les résultats du projet montrent que l’efficacité de la résistance est signifiquement altérée dans des conditions d’infestation très défavorables (e.g. groupe « Rationné - souche Resistante ») alors le projet permettra d’envisager un ajustement du protocole de phénotypage de la résistance dans les centres de sélection ovines ou bien de formuler des recommendations en matière de conduite d’élevage des animaux résistants (ex : ajustement de l’alimentation). A plus long-terme, la confirmation de l’intérêt de la sélection pour la résistance contribuera à l’essor de cette voie. En s’intégrant dans une gestion durable du parasitisme, la sélection contribue à la performance des élevages herbagers. Il s’agit d’un enjeu du point de vue de la transition agroécologique (via la réduction de la consommation de concentrés). L’élevage à l’herbe apporte aussi un bénéfice du point de vue du bien être des animaux dans la mesure où le pâturage favorise généralement l’expression des comportements naturels des ovins par rapport à l’élevage en bergerie. Par rapport à un phénotypage d’animaux au pâturage exposés à des infestations naturelles, la stratégie de sélection actuelle basée sur un phénotypage à partir d’infestation artificielles dans des conditions contrôlées permet d’évaluer la résistance de façon plus précise, moins risquée sur le plan de la santé et du bien-être, et à partir d’effectifs limités. Enfin, un bénéfice attendu du projet est de contribuer à la réduction de l’utilisation de traitements antiparasitaires en élevage.
Procédures
Sur l’ensemble de la période expérimentale de 7 semaines, chaque animal aura 6 prélèvements de fécès ( 10 à 20 g/prélèvement)et 8 prélèvements de sang (5ml/prise de sang). La durée de chaque prélèvement est estimée à une dizaine de secondes au maximum.
Impact sur les animaux
L’infestation des jeunes agnelles par H. contortus produit nécessairement des effets négatifs sur la santé des animaux. L’haemonchose se traduit par une léthargie, un manque d’appétit, une augmentation de la prise de boisson, une tachycardie, une augmentation de la fréquence respiratoire et une anémie liée à l’activité hématophage du parasite. Cependant, la plupart de ces signes cliniques ne sont généralement pas observés lors d’infestations en conditions contrôlées. Dans ce contexte, la faiblesse des effets négatifs sur la santé s’explique par le nombre limité d’infestations à dose unique, la faible durée de ces infestations (par rapport à des périodes de pâturage) et les conditions d’élevage en bergerie. Néanmoins les animaux font l’objet d’une surveillance accrue dans ce projet en raison des conditions d’infestation testées (nouvelle souche de parasites resistante, resriction alimentaire).Les prélèvements de sang peuvent engendrer un hématome ainsi qu’une légère douleur au niveau du site de prélèvement. Enfin il y aura un léger stress des animaux liés à la contention.
Devenir
Toutes les agnelles poursuivront leur carrière de production dans l’élevage.
Remplacement
On ne peut pas remplacer l’hôte (ovin) pour la réalisation du cycle parasitaire et l’étude de l'impact de la sélection à la résistance aux parasites sur les autres fonctions biologiques de l’hôte. Les données expérimentales serviront à la calibration d’un modèle mathématique dans le projet dont cette expérimentation fait partie. Le modèle permettra d’utiliser la simulation numérique plutôt que l’expérimentation animale pour explorer les réponses sur une plus large gamme de conditions d’infestations.
Réduction
Le nombre d’animaux prévus dans le projet est déterminé de façon à avoir un effectif garantissant l’interprétation des données (10 à 12 animaux de chaque lignée dans chacun des quatres groupes expérimentaux). L’analyse statistique des mesures répétées des différentes mesures permettra d’estimer la variation de ces caractères au niveau intra-individuel et d’estimer plus précisemment la valeur de l’index de résistance et des autres caractères exprimés pendant l’infestation. Le dispositif contribue ainsi à réduire le nombre d’animaux nécessaire.
Raffinement
Les agnelles sont hébergées sur une litière paillée en lots pour favoriser leurs interactions sociales et elles sont habituées à être manipulées par du personnel. Une phase d’habituation de deux semaines est mise en place pour les adapter aux outils de phénotypage, les distributeurs automatiques. Cette période exige une surveillance individuelle afin d’assurer la réussite de l’expérimentation. Adaptation au ditributeur automatique : L’objectif est que tous les animaux apprennent à accéder à l’aliment via trois étapes : Mangeoire en accès libre (porte ouverte en permanence) . Porte activée par détection de présence. Porte activée par identification animale. Les animaux récalcitrants bénéficient d’un entraînement spécifique, incluant un apprentissage en duo avec un animal tuteur ou, en dernier recours, une assistance humaine douce. Les individus trop craintifs sont exclus du protocole. Adaptation au distributeur d'eau : Le but est que les agnelles s’abreuvent quotidiennement et posent leurs 4 pattes sur le plateau de pesée, via trois étapes : Abreuvoir avancé au maximum sur le plateau . Abreuvoir reculé au 1er cran. Abreuvoir reculé au 2e cran si nécessaire. Pour encourager l’adaptation, un seau d’eau est temporairement placé sur le plateau. Les interventions humaines sont limitées pour respecter la grégarité des agnelles. Manipulations et prélèvements : Pour habituer les animaux à la présence humaine, des passages simulant des prélèvements (sang et fèces) sont effectués avec renforcement positif (granulés). Les prises de sang alternent entre les jugulaires droite et gauche, avec application d’un baume en cas d’hématome. Les prélèvements de fèces avec lubrifiant sont réalisés avec soin par du personnel formé. Bien-être et suivi : Le milieu est enrichi avec des disques à mordiller. Une surveillance accrue est menée en raison des nouvelles conditions expérimentales (nouvelle souche parasitaire, restriction alimentaire). Les comportements inhabituels sont détectés grâce au suivi automatisé des consommations d’eau et d’aliments. En cas de symptômes alarmants (fièvre, anorexie, perte de poids…), les animaux sont traités et sortis de l’expérimentation. Ces protocoles garantissent une adaptation optimale tout en préservant le bien-être animal et la fiabilité des données expérimentales.
Choix des espèces
Les parasites gastro-intestinaux sont spécifiques de leur hôte et H. contortus est le parasite provoquant le plus de dégâts en France. Comme nous souhaitons sélectionner les ovins sur la résistance au parasitisme, l’utilisation de l’espèce ovine dans cette expérience est la plus pertinente. D’autre part, des lignées divergentes sur la résistance à H. contortus n’existent que chez les ovins. Les animaux sont âgés de 3 mois au début de l’expérimentation. Les agneaux représentent la catégorie d’animaux la plus plus sensible au parasitisme car leur système immunitaire est peu développé par rapport à des ovins adultes. Par ailleurs, cette phase peut mettre en jeu un compromis entre l’immunité et la fonction de croissance corporelle. En pratique la sélection génétique pour la résistance des ovins allaitants cible prioritairement les agneaux en croissance.