Mammifères "de rente"
Validation de la perforation des microaiguilles et de leur maintien sur le modèle de porc
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Valider un patch de micro-aiguilles avant le dépôt d'un dossier réglementaire et une mise sur le marché : deux porcs de 40 à 60 kg sont utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Chacun est hébergé seul trois à quatre jours, puis anesthésié par injection intramusculaire et maintenu sous anesthésie gazeuse pendant environ quatre heures, le temps de dix applications de patchs de vingt-cinq minutes chacune. Les sites de pose sont ensuite prélevés, et le porteur indique préférer la mise à mort aux complications que causeraient de multiples plaies. Il décrit le marché visé, à la croisée de la dermatologie et de la thérapie photodynamique, et présente l'évaluation sur des animaux non-humains comme un "impératif réglementaire".
Objectifs
Les cancers de la peau dus à une exposition excessive au soleil sont en forte croissance : l'OMS en dénombre 2 à 3 millions par an. Pour les traiter, il faut parfois recourir à une ablation localisée. C'est pour éviter ce geste que la thérapie photodynamique (PDT) est née. On applique sur la peau une crème dont le médicament, sous excitation lumineuse, attaque et détruit les cellules tumorales. Mais cette technique n'est pas efficace si la lésion est profonde, l’efficacité du traitement étant limité par pénétration modérée du médicament, ce qui empêche l'accès aux couches profondes de la peau. Rendent la PDT inadaptée au traitement de certains type de cancer de la peau dont les cellules tumorales se trouvent dans des couches de peau plus profondent. Pour pallier ce manque de pénétration des médicaments, un patch de micro-aiguilles a été developpé. Les micro-aguilles atteignent des couches plus pronfondent de la peau et permettent grâce au couplage avec un système d'illumination de traiter les lésions plus en profondeur. L'objectif du projet est donc de tester un dispositif médical intégrant : (i) un patch micro-aiguilles (MN) déjà approuvé pour des dispositifs médicaux implantés ; (ii) un composant optique pour l’irradiation avec un champ large (~ 2-3 cm2) de la peau et en profondeur ; (iii) un applicateur de patch de MN et un système de couplage entre le composant optique et le patch de MN. Le marché visé est à la croisée du marché des MN, qui se tourne aujourd’hui activement vers la dermatologie, et du marché de la PDT, à la recherche de dispositifs intégrés bas coût et simples d’utilisation pour se développer. Le projet lèvera notamment le verrou de l’intégration patch MN/composant optique, et permettra de fournir les éléments (sécurité dans le cas d’usage, processus de stérilisation, étude de biocompatibilité…) nécessaires à l’établissement du dossier réglementaire pour mener des études cliniques. Dans le cadre des tests décrits dans ce protocole, il s’agit de valider sur un modèle animal représentatif des tissus humains (1) la perforation des microaiguilles d’une part et (2) leur maintien in situ.
Bénéfices attendus
Le projet permettra d'obtenir des données fiables sur le fonctionnement du système de pose du dispositif et son maintien en conditions réelles d'utilisation. Il permettra de passer a l'étape supérieur afin de répondre au exigences réglementaire concernant la constitution des dossiers en vue d'une mise sur le marché, et ainsi d'assurer la sécurité des patients recevant les produits. Les données obtenues feront partie du dossier réglementaire pour passer aux essais cliniques. A terme cela permettra un meilleur traitement des cancers de la peau, plus aisé et rapide pour le praticien, et moins douloureux pour le patient.
Procédures
Les animaux seront hébergés individuellement pendant la période d'accclimatation pendant 3 à 4 jours. Ils seront anesthésiés pour réaliser l'application des dispositifs. Il s'agira d'une anesthésie chimique. L'injection sera réalisée dans le muscle et sa durée n'excédera pas quelques secondes. Les animaux seront maintenus anesthésiés par une anesthésie gazeuse pendant envirion 4H. Cette durée est estimée en fonction du nombre d'application du dispositif, soit 10 applications à raison de 25 minutes par application.
Impact sur les animaux
Les patchs micro-aiguilles ont déjà été approuvés pour des dispositifs médicaux implantés. Il n'y aura pas de molécules dans les patchs et un leurre du système PDT (photothérapie dynamique) sera utilisé en lieu et place du système réel. Par conséquent les effets néfastes attendus sur les animaux seront : - le stress engendré par l'hébergement individuel pendant l’acclimatation. - la douleur légère pendant l’induction de l’anesthésie. - les éventuelles réactions inflammatoire/irritation provoqués par les patchs.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés en fin d'étude pour prélever les sites afin de réaliser des analyses. Les sites de prélèvement seront nombreux et localisés sur différents endroits par conséquent nous préférons l’euthanasie aux souffrances et éventuelles complications causées par les multiples plaies occasionnées.
Remplacement
L'évaluation in vivo des dispositifs médicaux sous leur forme finale est un impératif réglementaire. Si une partie de l'évaluation se fait lors des essais cliniques (chez l'Homme), ces essais cliniques doivent impérativement être précédés de tests chez l'animal afin de valider le fonctionnement des systèmes de pose en conditions réelles d'utilisation, la non dangerosité des dispositifs, et leurs performances. Ce projet est également nécessaire pour constituer le dossier réglementaire en vue de passer aux essais cliniques. De plus, certains tests, à l'image des tatouages encrés pour évaluer la profondeur de perforation des aiguilles, ne peuvent être reproduit sur les peaux artificielles.
Réduction
L'utilisation des animaux vivants ne survient qu'en fin de développement du dispositif, afin d'obtenir les données finales nécessaires pour permettre ensuite la mise en place d'essai cliniques, puis la mise sur le marché. De ce fait, le nombre d'animaux se trouve réduit au minimum nécessaire pour l'obtention de données suffisemmant fiables sur le fonctionnement du système de pose du dispositif et son maintien en "conditions réelles". La possibilité d'appliquer plusieurs dispositif sur différents site sur un même animal, permet également de réduire le nombre d'animaux utilisés
Raffinement
Les deux animaux étant espacés de 3 semaines, ils seront hébergés individuellement avant le jour d'implantation des patchs. Pour palier cet isolement, ils seront placés dans une salle dans laquelle des porcs sont déjà présent et dans des boxes où ils peuvent se voir, se toucher au travers de barreaux. Ils disposeront d’un environnement confortable avec une litière propre, des jouets et ils seront régulièrement examinés et caressés voire brossés par les soigneurs. La durée de la période d'acclimatation de 7 jours habituellement sera réduite à 3-4 jours afin de réduire la l'impact de l’hébergement individuel sur les animaux. Le suivi quotidien des animaux et les pesées hebdomadaires sont assurés par le personnel technique et animalier habilité et habitué à travailler avec des porcs. Les animaux suivront également un programme de socialisation afin de réduire le stress engendré par les actes quotidiens. Des points limites sufisamment prédictif sont mis en place et en cas d'atteinte de l'un d'eux sans qu'aucune action au préalable ne puisse permettre le retour à l'état basal de l'animal, alors le protocole sera interrompu et l'animal mise à mort selon les modalités éthique. Pendant la procédure chirurgicale, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constante de leurs paramètres vitaux (Fréquence cardiaque, pression sanguine, température). La procédure est réalisée sous anesthésie générale avec une analgésie chimique adaptée.
Choix des espèces
Le porc est l'espèce animale se rapprochant anatomiquement le plus de l'homme ; notament dans la structure de la peau (couche cornée et ratio derme/epiderme équivalent). Cette similitude permet d'évaluer avec une plus grande certitude les effets attendus en clinique. Sa taille, plus importante permet également l'application de plus de dispositif chez un seul animal, permettant de réduire le nombre d'animaux utilisé. Les porcs utilisés seront de jeunes adultes. En effet, leur taille doit permettre un hébergement en animalerie conventionnelle dans de bonnes conditions. D’autre part, leur poids de 40kg à 60kg permettra de travailler sur des structures épidermiques, comparable à celles de l'homme (couche cornée et ratio derme/épiderme équivalent) ; indispensable pour reproduire les conditions attendues en clinique.
Evaluation du profil pharmacocinétique d’un candidat-médicament par des prélèvements d’échantillons biologiques chez le porc
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
Après ce projet, 110 des 128 cochons utilisés doivent, d'après les prévisions, être réutilisés dans un autre projet après accord du vétérinaire, et les 18 autres tués pour des prélèvements terminaux ou parce que leur état ne permet pas de les réutiliser. Tous vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, pour mesurer la concentration d'un futur candidat-médicament dans leur sang, leur urine et leurs tissus. Ils peuvent subir des prises de sang éveillés, jusqu'à cinq biopsies de peau sous anesthésie locale à chaque temps de prélèvement, jusqu'à trois biopsies d'organes en 24 heures sous anesthésie générale, la pose chirurgicale d'un cathéter ou d'une chambre implantable, des jeûnes de 24 heures et jusqu'à 48 heures seuls en cage à métabolisme. Le porteur présente le recours aux animaux non-humains comme "un passage obligatoire" avant toute administration à l'humain, et affirme que le porc est l'espèce "la plus adaptée", sans donner de critère.
Objectifs
Les études de pharmacocinétique sont essentielles pour étudier le devenir d'un candidat-médicament dans l'organisme. Le projet consiste à évaluer le profil phamarcocinétique d'un futur candidat-médicament chez le porc après son administration grâce à des prélèvements d'échantillons biologiques (sang, urine, tissus). Ces prélèvements permettront de mesurer la concentration du produit ainsi que d'éventuels marqueurs biologiques dans les différents échantillons à différents temps post-administration.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont la découverte et la mise sur le marché de nouveaux médicaments présentant un minimum d'effets secondaires dans la pathologie humaine qui est ciblée par la/les substance(s) active(s) testée(s) dans ce projet. Ce projet permettra de générer des données scientifiques robustes chez l'animal pour pouvoir passer ultérieurement aux premières administrations chez l'homme, étape indispensable dans le processus de développement et de mise sur le marché de nouvelles molécules. Pour l’animal, les bénéfices attendus sont principalement une amélioration des connaissances scientifiques pour l’espèce utilisée (porc) grâce au développement de méthodes de raffinement de plus en plus adaptées et à la sélection de l’espèce la plus adéquate pour répondre aux objectifs scientifiques attendus.
Procédures
Les animaux seront administrés avec les composés à tester par différentes voies (environ 2min). Des prélèvements de sang seront enuite réalisés sur l'animal vigile (environ 2min). Des biopsies de peau (maximum 5 prélèvements par temps avec un temps de récupération minimum de 10j) sous anesthésie locale (environ 15min) ou des biopsies d'organes (maximum 3 sur 24h) sous anesthésie générale (environ 2h) pourront être réalisées. Les animaux pourront être placés dans des cages pour le recueil de l'urine (durée maximum 48h avec un temps de détente à 24h). Une chambre implantable ou un cathéter pourront être posés pour réaliser des prélèvements ou une administration (chirurgie de moins de 2h) et ensuite retirés si nécessaire lors d'une chirurgie également (environ 30min). Les animaux pourront également être mis à jeun (maximum 24h) avant les chirurgies et avant l'administration du composé.
Impact sur les animaux
Les conséquences éventuellementindésirables des produits ne peuvent pas être anticipés au début du projet. Par conséquent, des discussions seront engagés avec les responsables du bien-être animal pour ajuster les méthodes d'observation des animaux, en vue de préparer des traitements pour d'éventuels symptomes cliniques. Dans le cadre de ce projet, les animaux pourraient éprouver un stress en raison de la restriction alimentaire avant chirurgie ou avant l'adminsitration du composé, de l'induction de l'anesthésie ainsi que durant la période post-opératoire. Ils pourraient également connaitre une douleur équivalente à la piqure d'une aiguille lors de l'administration du produit et des prélèvements sanguins. Ils pourraient également subir un stress lié à leur hébergement individuel en cage à métabolisme pour la collecte d'urine ou suite à une chirurgie.
Devenir
Réutilisation des animaux dans un autre projet ayant un degré de sévérité sans réveil, léger ou modéré après accord du vétérinaire. Certains animaux pourront être euthanasiés en fin de projet pour réalisation de prélèvements terminaux ou si leur état général ne permet pas d'envisager de réutilisation.
Remplacement
Dans le cadre du développement de nouveaux médicaments, ce projet est réalisé chez le porc car il n’existe pas de méthode de substitution (in vitro ou in silico) pour évaluer la pharmacocinétique d’une nouvelle molécule. Ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Or, avant toute administration à l’homme, l’animal constitue un passage obligatoire pour l’évaluation de l’efficacité, la toxicité et la pharmacocinétique d’un candidat médicament. A ce jour, le porc est l’espèce qui est la plus adaptée à ce type de modèle d’étude.
Réduction
Un nombre minimal et suffisant d’animaux par groupe est utilisé afin d’analyser de façon rigoureuse et efficace les résultats des expériences. Nombre d’animaux minimal et suffisant par groupe pour réaliser une analyse statistique : 3 ou 4/ par groupe à raison de 8 études par an. Pour obtenir un nombre suffisant de données scientifiques, le nombre d’animaux qui sera utilisé est notifié dans le paragraphe portant sur le nombre estimé d'animaux utilisés. Cependant, une réutilisation des animaux, après avis du vétérinaire, est envisagée et permettra de réduire le nombre réel d’animaux utilisés.
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • le recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuel signes cliniques, • La détermination des points limites, • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire, • Un protocole d'analgésie adapté pour la chirurgie et la période post-opératoire et un suivi post-opératoire de l’état de santé des animaux avec des soins et un enrichissement adaptés afin de permettre une bonne récupération des animaux, • La réduction du volume sanguin prélevé grâce à l’amélioration de la sensibilité des méthodes d’analyse, • La familiarisation des animaux aux procédures expérimentales.
Choix des espèces
Ce projet pratiqué sur l'animal ne peut être remplacé par d'autres méthodes expérimentales car ces méthodes de substitution (in vitro ou in silico) n'existent pas ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs scientifiques du projet. Animaux sevrés en croissance et animaux adultes. Ce projet n’a pas pour objectif d’étudier les effets du produit sur l’animal à d’autres stades de développement.
Evaluation préclinique de dispositifs médicaux aprés implantation dans la cavité médullaire et sous-cutanée
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Chèvres : 25
Moutons : 25
Le nombre d'animaux dépend directement du nombre d'études signées avec les donneurs d'ordre sur cinq ans. 100 lapins, 25 chèvres et 25 moutons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées en gravité sévère. Un dispositif médical à stimulation électrique leur est implanté dans l'os au cours d'une chirurgie d'une heure à deux heures trente, parfois suivie d'une seconde opération pour le retirer, avec une à trois séances de scanner ou d'IRM en cours d'étude. Le porteur annonce un risque infectieux "modéré à sévère", des hématomes ou œdèmes pouvant provoquer un déficit moteur des membres postérieurs, et justifie l'ensemble par une réglementation qui exige ces essais avant la mise sur le marché.
Objectifs
Ce projet vise à ameliorer la tolerance (ou la sécurité) ainsi que la performance (ou efficacité) des produits de santé en orthopedie à stimulation éléctrique (ex: produits de fusion vertebrale). Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir le bon rétablissement des patients après chirurgie, et pour garantir leur efficacité lors de l'utilisation clinique. La réglementation exige de prouver l'efficacité des produits de santé et de réduire au minimum le risque de réactions indésirables avant de proposer un produit sur le marché. Compte-tenu de la complexité des mécanismes de régulation d'un organisme vivant, le recours au modèle animal est nécessaire pour répondre aux objectifs du projet.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir des données de performance et de tolérance des produits de santé en orthopédie, à stimulation éléctrique. Ainsi, il est possible d’étudier ces produits en vue de répondre aux exigences des autorités réglementaires dans l'obtention d'une autorisation de mise sur le marché, élargissant l’offre et améliorant ainsi les chances de guérison et/ou le confort des patients.
Procédures
Pour cette procedure, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 1h00 et 2h30). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), analgésie et antibiothérapie . Certains animaux peuvent être soumis à une intervention chirurgicale supplémentaire si le but de l'étude est aussi d'évaluer la cicatrisation après retrait du dispositif de son site d'implantation (cette intervention chirurgicale peut durer entre 00h30 et 2h30). Cette intervention aura lieu dans les mêmes conditions que celles précédemment citées. Des prélèvements sanguins peuvent être réalisés en cours d'étude. Ceux-ci pourront se faire sous anesthésie ou non, selon le contexte de réalisation de cet acte (en cours de chirurgie, pendant le temps de l’étude ou juste avant l’euthanasie des animaux en fin d’étude). D'autres type d'interventions non douloureuses, de type scanner, IRM ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'étude, peuvent être réalisées sous anesthésie légère, dans des EU partenaires (scanner ou IRM) ou sur le site d'essai (radiographies). En général, en fonction de la durée de l'étude (plusieurs années possibles), 1 à 3 sessions d'imagerie peuvent etre envisagées en cours d'étude.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables pouvant survenir chez les animaux sont, selon les procédures, les suivants : Nuisances liées à la chirurgie: douleur et stress liés à la chirurgie (nuisance modérée) - perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours (nuisance légère) - risque infectieux lié à la chirurgie (nuisance moderée à sévère) - hématome ou oedème au niveau du site opératoire, pouvant entrainer une gêne locomotrice en plus de la douleur (exemple : déficit sensitif et/ou moteur des membres postérieurs) (nuisance légère à modérée). Si nécessaire, les animaux pourront être hébergés individuellement pendant la période post-opératoire. Ceci peut engendrer un stress léger à modéré pour les animaux. Nuisances liées au transport: stress de l’animal occasioné par le transport (nuisance modérée).
Devenir
Pour répondre aux objectifs de la procedure du projet, des observations post-mortem sont nécessaires. En effet, la sécurité des produits est évaluée en observant la réaction des tissus au contact du dispositif à tester, et ceci se fait par prélèvements des tissus et organes entourant le produit, afin de réaliser des analyses microscopiques (histologie notamment, qui est la meilleure méthode d'évaluation des effets locaux induit par un produit étranger à l'organisme, comme l'inflammation par exemple). De même la performance peut, elle aussi, être évaluée par des tests spécifiques sur les organes et le dispositif prélevé (exemple : exaluation de la regeneration osseuse suite stimulation éléctrique). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
L’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation. A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de santé en orthopédie, à stimulation éléctrique.
Réduction
Pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "contrôle" (produit dont l'effet est déjà connu) pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêts à être développé, réduisant de ce fait le nombre de tests sur des produits ayant un intérêt moindre. Les études dites "pilotes", sur quelques animaux seulement, peuvent aussi servir à orienter les choix de poursuite de développement d'un produit ou le choix du modèle expérimental le plus approprié (matériel ou abord chirurgical le plus adéquat…), avant d'entamer les études réglementaires à plus grande échelle et devant répondre aux normes en vigueur pour l'élaboration du dossier pour la mise sur le marché (nombre d'animaux minimum, durée de mise en contact minimum, etc). Le nombre d’animaux est arbitré à partir du nombre de sites requis en analyse. Le nombre total d’animaux utilisés dépend directement du nombre d’études signées avec les différents donneurs d’ordre durant les 5 années du projet. De cette façon, le nombre d’animaux précisé ci-dessus constitue une estimation basée sur l’historique des essais conduits durant ces dernières années. De plus les normes requierent un nombre minimal d'animaux par produit analysé et par délai d'analyse, et le type de dispositif implanté ne permet pas toujours la réalisation d'un grand nombre de sites par animal. Le nombre d’études sur 5 ans est donc estimé à 6 études reglementaires et maximum 20 études pilote (1 à 5 études par an ; pour 25 ovins ; 25 caprins ; 100 lapins).
Raffinement
Des mesures sont mises en place pour limiter : - Le stress des animaux : Avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire, pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations. Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (en fonction de l'espèce : jouets, plateforme de repos…), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements alimentaires…). - La douleur des animaux : En phase post-opératoire, les suivis sont renforcés et completée par des scores de suivi de la douleur. La présence d'un vétérinaire sur site permet également la réalisation de soins post-opératoires spécifiques et adaptés. Les signes cliniques servant de points limites (listés dans la section 4.2.1) sont utilisé pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances. Si une stimulation électrique est réalisée et bien qu’aucune douleur associée ne soit attendue, si l'animal présente des signes de gêne, la même approche sera conduite. En cas de transport des animaux, des mesures sont mise en place pour diminuer le risque de blessures et pour minimiser le stress des animax lors du transport : - mise en place de conditions de transport adaptées à l’animal concerné (espace de taille adéquate, sans élément pouvant blesser les animaux, en cage de taille adaptée pour les lapins et en camion adapté et sur litière (paille) pour le transport des ovins ou caprins). Un examen clinique des animaux sera réalisé avant départ par un vétérinaire pour s’assurer qu’aucune contre-indication au transport n’est observée. Une observation supplémentaire des animaux sera faite au départ et là l’arrivée pour s’assurer du bon état clinique des animaux. Enfin, les temps de trajets seront optimisés (sélection d’établissements utilisateurs secondaires proches de l’établissement principal).
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans les textes de référence. Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez le lapin. Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez les ovins/caprins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (le long terme: espèces à longue durée de vie). Le choix repose aussi sur les similarités avec l’homme : caractéristiques anatomiques (structure de l'os...), poids, propriétés mécaniques et régénération osseuse. La litterature scientifique reporte l’utilisation du lapin comme un modèle de choix dans l’évaluation préliminaire des dispositifs médicaux à stimulation éléctrique ayant comme but la regeneration osseuse. Le choix des animaux peut se faire pour des raisons économiques et éthiques (exemple : réalisation d’études de faisabilités via la réutilisation d’animaux d’études précédentes ). Dans le cas des études fonctionelles, le choix se portera sur les ovins/caprins par rapport à leur taille osseuse et la charge mécanique plus proche des humains. Les critères pris en considération dans le choix du stade de développement sont les suivants : 1.Suivi des recommandations des textes de référence Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. 2. Propriétés intrinsèques du produit à tester En l’absence de recommandation particulière dans le(s) texte(s) de référence et si la nature du produit le requière (ex : évaluation d’un implant osseux sur un animal dont l’ossature est mâture), le stade de développement est pertinemment sélectionné. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée.
Formation aux techniques de manipulation chez les porcs et chiens.
- Formation professionnelle
Cochons : 40
Issus autant que possible d'études antérieures et destinés à d'autres études ensuite, 40 cochons et 40 chiens vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Le personnel en formation s'exerce sur eux aux gestes techniques du laboratoire, sans produire de connaissance. Sur animal vigile, ils reçoivent des injections par voie orale, sous-cutanée, intramusculaire ou intraveineuse et jusqu'à quatre prises de sang de 0,5 à 2 mL, dans la limite de 20 % du volume sanguin sur 24 heures, et sous anesthésie une ponction de liquide céphalorachidien d'environ une heure. Le porteur affirme que les méthodes de substitution "n'existent pas ou, si elles existent, elles ne sont pas suffisantes", les gestes exigeant selon lui un animal vivant pour évaluer les critères de réussite.
Objectifs
L’objectif du projet est la formation du personnel en contact avec les animaux aux gestes techniques réalisés sur les chiens et les cochons. Il s'inscrit dans le cadre de l'acquisition de la compétence des expérimentateurs (arrêté du 1er février 2013, Bonnes pratiques de laboratoire, AAALAC). Ce projet reprend un certain nombre de gestes techniques couramment utilisés au sein du laboratoire et devant être acquis par les expérimentateurs. Cette formation permettra une totale maitrise des gestes techniques lors de l’inclusion en études des animaux. Ces gestes sont réalisés par du personnel en formation sous la supervision d'un expérimentateur formé.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont la maitrise de gestes techniques à réaliser sur les chiens ou les cochons par les expérimentateurs. La formation initiale des personnes doit être complétée par une fomation spécifique en fonction des études qu'elles seront amenées à faire pour maitriser les gestes en toute sécurité
Procédures
Dans ce projet, les animaux auront des injections par différentes voies (orale, sous-cutanée, intramusculaire ou intraveineuse) avec -2 min par administration. Des prélèvements de sang seront réalisés sur l’animal vigile (2 minutes par prélèvement) et des prélèvements de liquide céphalo-rachidien seront réalisés sur animal anesthésié (durée d’environ 1h). Les prélèvements de sang seront en général de 0.5 à 2 mL, avec un maximum de 4 prélèvements et/ou dans la limite de 20% du volume sanguin total sur 24h. Les prélèvements de liquide céphalo-rachidien seront d’un volume maximal de 0,2 ml sur 7 jours. Pour le chien, le prélèvement d'urine sera à une fréquence de 2 fois sur 24h d'une durée totale de 15 minutes.
Impact sur les animaux
Les animaux de ce projet pourront subir un stress lié à une douleur équivalente à la piqûre d'une aiguille lors de l'administration ou de l'anesthésie ou de prélèvement sanguin. Les gestes techniques enseignés et réalisés sous la supervision d’un expérimentateur formé ne doivent pas affecter la bonne santé / l'état général des animaux utilisés. En cas de mauvaise réalisation du geste concerné et/ou d'impact négatif sur l'animal, un échange se fera avec les responsables Bien-Etre Animal pour adapter les outils d'observation/de manipulation des animaux.
Devenir
Réutilisation des animaux dans une étude ayant un dégré de sévérité sans réveil ,léger ou modéré, après accord du vétérinaire.
Remplacement
Ce projet pratiqué sur l'animal ne peut être remplacé par d'autres méthodes expérimentales car ces méthodes de substitution (in vitro ou in silico) n'existent pas ou si elles existent, elles ne sont pas suffisantes pour répondre aux objectifs éducatifs du projet. Avant tout début de formation, la formation débute par une partie théorique avec une personne expérimentée et certains gestes pourront être réalisés sans animaux. Les gestes à acquérir, par du personnel déjà formé aux techniques de base de l'expérimentation animale, imposent que l’animal soit vivant pour évaluer les critères de réussite.
Réduction
Dans la mesure du possible, les animaux seront issus d'études et seront utilisés, après avis du vétérinaire, pour plusieurs gestes techniques de ce projet. Une supervision étroite garantira une utilisation des animaux en minimisant le risque d'erreur.
Raffinement
Les procédures seront réalisées par du personnel compétent déja formé aux sciences et techniques des animaux de laboratoire, mais devant acquérir une expertise supplémentaire. Ce personnel de formation sera sous la supervison d'une personne experte. Le raffinement sera obtenu par • La mise au point de procédures rigoureuses, , • Un suivi quotidien de l’état de santé des animaux, • Le recours à des procédures les moins invasives possibles, • Le suivi d’éventuel ses signes cliniques et des points limites, •Des protocoles d'anesthésie et d'analgésie adaptés et maitrîsés, un suivi de l'état de santé des animaux ainsi que des soins adaptés pour permettre une bonne récupération, • La mise en groupe des animaux, • La mise en place de jouets dans les cages. • Le recours aux procédures d’euthanasie dès que nécessaire. Ces phases de formation servent également de training et/ou de maintien d'exercice de travail afin que les animaux ne perdent pas leur niveau d'habituation acquis lors d'étude antérieur et pouvant servir lors d'étude postérieure.
Choix des espèces
Les espèces (porcs, chiens) qui seront utilisées dans ce projet correspondent aux espèces cibles autorisées pour l’établissement utilisateur, que les personnes en formation auront à manipuler au cours des expérimentations. Les animaux qui seront utilisés seront adultes. Pour les porcs, les animaux seront sevrés en croissance. Ce projet ayant pour but la formation du personnel, il n'aura pas pour objectif d'étudier d'autres stades de développement.
Essai d’efficacité et de sécurité de nouveaux dispositifs chirurgicaux en chirurgie mini-invasive
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles urogénitaux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Une trentaine de dispositifs médicaux, instruments, implants ou logiciels, vont être testés sur des cochons en prestation de service, pour des équipes internes ou extérieures à l'établissement. 380 cochons vont être utilisés, tous mis à mort à l'issue pour une autopsie, les uns opérés sous anesthésie et tués sans réveil, les autres réveillés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Les interventions durent jusqu'à quatre heures sous anesthésie générale, et la survie des porcs charcutiers est plafonnée à six mois, pour limiter les contraintes liées à des cochons qui peuvent dépasser 100 kg. Le porteur écrit avoir réduit leur nombre "afin d'obtenir des résultats statistiquement exploitables", puis qu'il ne fait "pas de tests statistiques".
Objectifs
Ce projet de recherche et de développement vise à répondre à différentes demandes de validation préclinique de dispositifs médicaux (DM) innovants sur modèle porcin. Selon la réglementation, on entend par DM, tout instrument, implant, appareil, équipement, logiciel ou réactif utilisé, seul ou en association, à des fins médicales chez l’Homme. Ce projet détaille les procédures pouvant être utilisées chez les porcs pour évaluer des DM, en assurant leur prise en charge médicale selon les niveaux de complexité des interventions. La mise en œuvre du projet s’appuie sur l’expertise de nos équipes dans les approches chirurgicales mini-invasives, pour tester l'efficacité et la sécurité de DM en recourant à des méthodes et des équipements à la pointe de la technologie et de l’innovation. Dans le but de répondre à la demande de prestation de service aussi bien en recherche et développement que pour la réalisation d’études conformes aux BPL (Bonnes Pratiques de Laboratoire), ce projet vise à couvrir de façon générale plusieurs DM dont la pertinence scientifique et la licéité de mise en œuvre chez l’animal auront été préalablement évaluées par le comité scientifique de l’établissement. Dans le cadre de ces tests réalisés pour des équipes internes ou externes, deux types d’événements sont explorés : ceux liés directement au DM testé et ceux qui sont en rapport avec la technique d’implantation ou opératoire. L’objectif est d’évaluer les principales complications pouvant apparaitre pour établir le rapport bénéfice/risque du dispositif médical testé.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus lors de ce projet concernent l’effiacité thérapeutique et la sécurité (éviter les effets secondaires) de dispositifs médicaux utilisables chez des patients humains principalement dans le domaine chirurgical.
Procédures
La plupart des actes se dérouleront sous anesthésie générale. Ainsi, les cochons vont recevoir une injection de sédatif en intramusculaire (durée d'une minute environ). Lorsqu’une intervention sous anesthésie est prévue, sous sédation, un cathéter intraveineux sera posé sur une veine de l’oreille, l’animal étant profondément sédaté, il n’y a que peu de réaction à cet acte qui dure environ une minute. La suite de l’intervention se déroule sous anesthésie générale maintenue par un respirateur permettant de nous assurer de l’absence de toute réaction ni souffrance pendant la durée de l'intervention pouvant aller jusqu'à 4h maximum. Pour les injections intramusculaires de traitement post-opératoire (antidouleurs notamment), là aussi, nous prenons nos dispositions pour que l’injection soit la moins stressante, la moins douloureuse et la plus courte possible (durée d'une minute environ). La prise de médicaments par voie orale ne présente pas de contrainte pour les animaux grâce au mélange dans un aliment ou une boisson appétente (durée d'une minute environ).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables pour les animaux sont liés aux actes suivants : - Anesthésie : injection intra-musculaire (douleur transitoire au site d'injection), pose de cathéter à la veine auriculaire (douleur locale au site d'insertion du cathéter, risque d'hématome), risque d’hyperthermie maligne liée aux anesthésiques, risque de défaillance cardiorespiratoire - Pose du dispositif ou test d’un instrument/équipement/réactif/logiciel : douleur et/ou infection au site de pose/test, réaction inflammatoire locale, saignement transitoire - injections : * intra-veineuses: elles sont faites dans le cathéter limitant ainsi la douleur locale (on ne pique qu'une fois) et le risque d'hématome. * sous-cutanées ou intra-musculaire : douleur locale. * Les susbtances injectées sont toutes médicamenteuses, un des rares effets indésirables potentiels serait une réaction allergique
Devenir
L’ensemble des animaux est mis à mort en fin de projet car une autopsie doit être réalisée afin de prélever des organes et ainsi d’étudier l’effet du dispositif médical.
Remplacement
Toute évaluation d’un dispositif médical doit apporter des preuves suffisantes de son efficacité et de sa sécurité pour autoriser son utilisation sur des patients avec un taux de réussite optimal (durée d’intervention, efficacité du geste). L’étude initiale du DM sur simulateurs et modèles ex vivo permet d’en tester le concept et la faisabilité technique. Elle doit être souvent complétée par des études de compatibilité, d’efficacité et de sécurité qui nécessitent une phase d’expérimentation sur organisme entier vivant. Les procédures innovantes sont ainsi reproduites dans des conditions proches de la clinique, précliniques, qui incluent également les situations parfois difficiles liées aux voies d’abord, repères anatomiques, complications. Il n’existe pas de modèle ex-vivo ou d’autres possibilités de remplacement suffisantes pour valider intégralement l’efficacité et la sécurité de certains DM avant leur utilisation chez l’Homme, en particulier dans les contextes d’indications chirurgicales effectuées par des approches mini-invasives innovantes. A un stade de développement avancé, il devient nécessaire d’intervenir sur organisme entier vivant pour reproduire des situations cliniques, parfois complexes, de façon réaliste, en prenant en compte les complications éventuelles (voies d’abord, repères anatomiques, hémorragie, nécrose, viabilité des organes, compatibilité…). Les résultats des expérimentations animales permettront de rejeter des DM /procédures inefficaces et/ou dangereux en conditions « réelles », d’élaborer de manière optimale les protocoles de recherche cliniques en cas de résultats positifs et, à terme, de valider de nouveaux DM/ procédures cliniques innovantes utilisables chez les patients humains.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit au maximum afin d’obtenir des résultats statistiquement exploitables permettant d’envisager une application chez l’Homme. Les interventions sont réalisées par des chirurgiens experts, ce qui limite le nombre d’animaux nécessaires en optimisant le taux de succès. Chaque DM sera testé préalablement sur un faible effectif d’animaux (2 à 6) avant d’engager une étude plus complète après avis d’experts et d’éventuelles améliorations du dispositif et/ou de la procédure. 380 porcs sont prévus. Ceci est une estimation a priori pour tester une trentaine de DM innovants sur la durée de ce projet. Le nombre requis précisément dépendra des caractéristiques de chaque DM, de son caractère innovant, de la complexité de la procédure, de l’expérience du chirurgien et des risques estimés. Nous ne faisons pas de tests statistiques car il s’agit de preuves de concept sur un très faible nombre d’animaux. Les usages sur le marché du DM et notre expérience montrent que 6 porcs sont généralement nécessaires pour les études de faisabilité et preuves de concept (principalement sans réveil, mais pouvant parfois être réalisées en survie sur un faible effectif), puis en moyenne 10 pour l’évaluation préclinique (sans réveil ou en survie). Nous estimons que sur les 30 DM testés en faisabilité, 70% pourraient passer en phase d’évaluation préclinique : les procédures seront d’abord soumises à un expert pour validation, puis réalisées étape par étape avec évaluations intermédiaires et propositions d’amélioration.
Raffinement
Le protocole prévoit des procédures mini-invasives réalisées sous anesthésie générale. Dans les études de faisabilité, de nombreux DM peuvent être évalués sans nécessité de réveiller l’animal en fin d’expérimentation. Dans les études de compatibilité, d’efficacité et de sécurité du DM, les animaux seront réveillés après l’intervention et seront soumis à un suivi clinique quotidien par du personnel qualifié, sous couverture antalgique dès que nécessaire, et hébergés dans un environnement contrôlé (température, hygrométrie) et enrichi : Les porcs sont des animaux sociaux, propres, avec un instinct de fouissement et d’exploration des matériaux. L’enrichissement apporté pour favoriser leurs comportements naturels comprend une stabulation en groupe social lorsque possible, la mise à disposition de jouets à mâchouiller, à manipuler (balles, jouets, chainettes...), l’accès à des zones de repos distinctes des zones de défécation. L’environnement sonore en animalerie est aussi apaisé par la diffusion de musique. Toute altération de leur état général sera reportée au vétérinaire et au responsable de l’intervention médicale qui mettront en œuvre des traitements adaptés. Des critères d’arrêt anticipé en cas de survenue de complications sont définis et validés par la structure en charge du bien-être animal. Toutes les interventions chirurgicales sont réalisées sous anesthésie générale avec monitoring et gestion de la douleur. Une surveillance rapprochée des animaux permettra d’adapter le traitement à leur état clinique sur avis vétérinaire. Les modalités d’hébergement (paramètres environnementaux, alimentation, enrichissement, socialisation) sont contrôlées quotidiennement par des animaliers habilités. Si certains animaux présentaient des signes de souffrance ou de mal-être avant la fin de la période de survie, ils seraient euthanasiés et les données exploitables collectées. Le protocole sera alors revu avec les experts et affiné avant de recommencer une nouvelle série d’animaux. La SBEA (Structure du Bien-Etre Animal) est associée aux décisions relevant du bien-être des animaux en cours d’étude. A la fin du protocole, une étude rétrospective sera réalisée afin d’améliorer de façon continue nos protocoles et nos modèles.
Choix des espèces
Le Porc est un modèle de choix de par sa taille et son anatomie comparables à l’Homme, il permet l’utilisation d’instruments et équipements de chirurgie, endoscopie notamment, conçus pour l’Homme, et ainsi de reproduire de façon pertinente les procédures en clinique. Notre laboratoire dispose d’une forte expertise sur ce modèle avec de nombreuses données scientifiques disponibles (anatomie, chirurgie…). Des porcs, jeunes adultes entre 25 et 60 Kg, seront utilisés. La taille des organes des porcs à ce stade de croissance correspond déjà à ce qui peut être observé en clinique chez l’Homme, il offre les repères anatomiques recherchés par le praticien et permet d’utiliser les mêmes équipements et matériels chirurgicaux que chez le patient. Dans certains cas, en particulier pour les survies supérieures à 3 mois, le modèle « miniporc » (15-30 kg) pourra être retenu pour ses caractéristiques de croissance plus faible. Ce modèle de cochon « miniature » permet en effet de suivre sur du long terme un dispositif in situ sans qu’il soit trop impacté par la croissance rapide de certains organes (le porc charcutier « standard » peut prendre jusqu’à 800g par jour). Pour les porcs charcutiers, la durée de survie maximale a été fixée à 6 mois afin de limiter les contraintes zootechniques liées à la manipulation d’animaux pouvant dépasser les 100kg.
Influence de la race et de la répartition des apports nutritifs au cours de la lactation sur les réserves corporelles, leurs variations et l’aptitude des vaches laitières à produire et se reproduire en système herbager
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
150 vaches laitières de trois races vont être utilisées pendant deux ans dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, et toutes restent en vie à l'issue. Elles sont bloquées au cornadis pour douze prises de sang, pesées chaque semaine et notées chaque mois sur leur état corporel. L'expérience consiste à faire varier leurs apports énergétiques à différents moments de la lactation, pour mesurer comment elles mobilisent leurs réserves, produisent du lait et se reproduisent. Le porteur rattache ce travail à la durabilité des élevages et revendique de montrer aux éleveurs que la conduite d'un grand troupeau à l'herbe est possible en France.
Objectifs
Cette expérimentation pluriannuelle prévue sur 2 ans (2024-2026) vise à évaluer le rôle des réserves corporelles et de leur gestion différenciée au cours de la lactation sur la carrière et les performances des vaches laitières. En début de lactation, les vaches laitières mobilisent plus ou moins leurs réserves corporelles pour pallier au déficit énergétique, conséquence d’une capacité d’ingestion insuffisante. Ces réserves corporelles sont par la suite reconstituées afin de préparer la lactation suivante. Le début de lactation correspond aussi chez les bovins à la période de reproduction qui se déroule entre 40 et 90 jours de lactation afin d’obtenir, si possible un veau par an. Or, un excès de mobilisation des réserves corporelles, en durée et/ou en intensité, s’avère défavorable au succès des différentes étapes de la reproduction (reprise de cyclicité, expression des chaleurs, fécondation, nidation, …). La mobilisation des réserves corporelles dépend de nombreux facteurs, plus ou moins maitrisables et influencés par l’éleveur. Parmi ceux-là, l’état corporel au vêlage, le potentiel de production laitière (notamment la race) et le niveau des apports alimentaires en début de lactation sont des leviers d’action possibles. Si des recommandations existent en matière d’état corporel optimum aux diverses étapes du cycle lactation-reproduction, les règles de gestion mises à la disposition de l’éleveur pour assumer ces objectifs recommandés sont quasi inexistantes. Il importe donc de mieux décrire l’influence de ces réserves corporelles, les facteurs de variation et de définir des moyens d’action, notamment au travers la conduite alimentaire et la répartition des apports au cours de la lactation. L’objectif de cette expérience est donc de moduler l’état corporel des vaches laitières grâce à des niveaux d’apports énergétiques différents à divers moments de la lactation chez 3 races laitières aux aptitudes différentes
Bénéfices attendus
L'alimentation des vaches laitières en système herbager est un axe fort de la durabilité des élevages français, tant du point de vue de la réduction de l'empreinte carbone de l'élevage que de sa contribution à la biodiversité et la qualité des paysages grâce aux prairies. Ce projet vise justement à apporter aux éleveurs des indicateurs clés de la conduite de ces systèmes, à partir d'une analyse multicritères. Ce projet vise aussi à montrer aux éleveurs que la conduite d'un grand troupeau à l'herbe est possible en France.
Procédures
Pour la caractérisation fine des animaux, des prélèvements sanguins seront effectués 12 fois au cours de l’expérimentation sur les femelles, maintenues au cornadis. Les mesures de poids (une fois par semaine) se feront sans geste technique autre que le déplacement et la contention des animaux. Pour la mesure de la note d'état, les vaches seront maintenues au cornadis une fois par mois. Voici le temps estimé pour chaque acte : Prise de sang : 2 minutes Mesure du poids : 1 minutes Mesure de la note d'état : 5 minutes
Impact sur les animaux
la principale nuisance attendue sur les animaux est liée à la contention nécessaire aux différentes procédures décrites. Celle-ci est minime puisque les animaux sont habitués dès le plus jeune âge aux manipulations. A celle-ci s'ajoute également la douleur possible liée à la prise de sang.
Devenir
Les procédures n’entravent pas le devenir de l’animal et n’ont qu’un effet limité et de court terme sur son bien-être. Aussi, l’ensemble des animaux inclus dans cette expérimentation va poursuivre une vie normale d’un animal de rente dans un troupeau de bovins laitiers.
Remplacement
Les mécanismes étudiés mettent en jeu des interactions complexes au sein de l'animal, en interaction avec le système d'élevage qu'il est impossible de reproduire dans un modèle cellulaire, de culture d'organe ou in silico.
Réduction
Les analyses statistiques prévisionnelles, intégrant de l’espérance d’écart entre traitements et la variabilité inter vaches connue, ont permis de définir le nombre minimum d’animaux nécessaires par lot expérimental, à savoir un effectif de 50 vaches par race. La pluri-annualité de cette expérimentation permet d’autre part de réduire l’effectif nécessaire chaque année et limite les besoins en renouvellement, donc la réforme des animaux.
Raffinement
Chaque intervention a été pensée de manière à limiter les nuisances pour les animaux (limitation des volumes de sang prélevés, vaches bloquées en groupe au cornadis pour limiter le stress…) . Les procédures impliquées dans le projet sont de sévérité légère et appliquées par des opérateurs expérimentés. Les conditions d'hébergement et d'alimentation répondent aux normes d’élevage en intérieur avec une aire paillée et une ration de fourrages en accès libre ad libitum. La majeure partie de l'année, les animaux sont au pâturage, non restreints et avec un accès à l'eau et à l'ombre dans toutes les parcelles grâce aux nombreux arbres implantés dans et autour des parcelles. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience. La prophylaxie et le traitement des animaux en cas d’affection ne sont pas modifiés par la mise en oeuvre du projet. Tout animal présentant un trouble de santé sera soigné en fonction de la pathologie conformément aux pratiques de l'élevage, et, au besoin, le vétérinaire praticien sera consulté. Les animaux sont gardés en vie en fin d'expérimentation.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est le bovin. Il s’agit de femelles de race Holstein, Jersiaise et Normande, grandes races laitières françaises (et internationale pour la Holstein et la Jersiaise). Ces animaux ne sont pas transgéniques et ont été obtenus par des méthodes de reproduction utilisées en élevage classique. Les animaux seront des adultes en lactation car la production de lait est nécessaire pour répondre aux questions scientifiques.
Evaluation de l’addition d’une molécule anti-inflammatoire et antioxydante comme modalité de préservation des transplants rénaux et pancréatiques dans un modèle porcin
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
- Troubles urogénitaux
Trente minutes d'anesthésie générale, trente minutes de laparotomie, une heure de préparation vasculaire, quinze minutes de prélèvement sanguin, puis la mise à mort et cinquante minutes de prélèvement des reins et du pancréas. 45 cochons mâles de 70 kg vont être utilisés dans cette procédure unique de trois heures au maximum, menée sous anesthésie profonde, les animaux étant tués sans jamais reprendre conscience. Le porteur décrit l'anesthésie longue comme le seul impact attendu, et présente la perfusion des organes sur machine, qui évite d'utiliser des animaux receveurs, comme "une méthode de remplacement". Les cochons n'interviennent ici qu'en qualité de donneurs, ouverts et vidés de leurs organes pour tester ex vivo une molécule ajoutée au liquide de conservation des greffons.
Objectifs
Les techniques actuelles de préservation des greffons impliquent toutes une période d’ischémie (arrêt de l'oxygénation des tissus) suite au prélèvement chez le donneur et à l’arrêt de la circulation dans l’organe, suivie par la «reperfusion », c’est-à-dire l’afflux massif de sang oxygéné suite à la transplantation chez le receveur. L’inflammation médiée par le système immunitaire inné débute au cours de la période d’ischémie et s’aggrave pendant la reperfusion. Ainsi, l’amélioration de la préservation des greffons et leur traitement ou « pré-conditionnement » avant transplantation constituent actuellement un enjeu clinique de première importance pour améliorer la survie des greffons rénaux et pancréatiques. Dans nos précédents travaux, nous avons identifié une molécule pharmacologique capable de protéger les cellules endothéliales de ces atteintes in vitro. Ce projet a pour but de confirmer ex vivo, dans un modèle de perfusion de reins et pancréas porcins en hypothermie identique à celui utilisé pour la conservation des greffons chez l’Homme, les effets extrêmement prometteurs de cette molécule sur la préservation des greffons.
Bénéfices attendus
A terme, ce projet a pour but de mettre en place une technique de pré-conditionnement des transplants rénaux et pancréatiques en injectant une molécule pharmacologique anti-inflammatoire et anti-oxydante dans le liquide de préservation au cours de la phase de préservation hypothermique entre le prélèvement et la greffe. Ce projet devrait permettre de démontrer le bénéfice d’un tel pré-conditionnement des transplants et d’affiner les conditions optimales de traitement avant de pouvoir passer à des essais cliniques chez l’Homme.
Procédures
Procédure unique sous anesthésie générale profonde, Procédure sans réveil (maximum 3h) : -Mise en place de l’anesthésie générale (30 min) – Laparotomie (30 min) – Préparation vasculaire du transplant (1h) – Prélèvement de sang (15 min) – Euthanasie sous anesthésie générale profonde (10 min) – Prélèvements des reins et du pancréas (50 min)
Impact sur les animaux
Procédure sans réveil, après anesthésie profonde longue (3h maximum) pouvant causer un stress.
Devenir
Les animaux sont mis à morts sous procédure complète d'anesthésie après un prélèvement sanguin de grand volume. Les transplants sont prélevés ensuite.
Remplacement
L’étude des paramètres de perfusion/évaluation d’un organe compatible avec une transplantation ne peut se concevoir que dans un modèle animal préclinique (donneur). Il n’existe pas de remplacement possible pour ces expérimentations qui répondent cependant aux exigences de réduction et de raffinement. Cependant, de façon à réduire le nombre d’animaux utilisés, l’étude de la revascularisation des organes après la préservation hypothermique ne sera pas réalisée dans un modèle d’allotransplantation avec utilisation de sujets supplémentaires (receveurs) mais par la mise des organes sur machine de perfusion normothermique oxygénée, constituant une méthode de remplacement.
Réduction
De manière à réduire au maximum le nombre d’animaux utilisés et selon les limitations de la technique de perfusion normothermique, le prélèvement de plusieurs organes et de sang sera réalisé chez un même donneur. De plus, nous avons prévu de tester 2 doses du traitement au cours de la phase de préservation. Les groupes de traitement faible dose seront réalisés en premier, et dans l’éventualité où cette modalité de traitement donnerait de bons résultats, le groupe forte dose pourra être abandonné, diminuant ainsi le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Le raffinement concernera principalement la phase pré-protocole sachant qu’il s’agit d’une procédure unique sans réveil. Les procédures chirurgicales se dérouleront sous anesthésie générale avec une analgésie adaptée. Durant les opérations, les porcs seront installés sur des tapis chauffants. La température de la pièce d’hébergement sera maintenue à la même température que chez l’éleveur, de façon établir une continuité et diminuer le stress. Enrichissement du milieu : Des Jouets et une diversification seront à disposition pendant toute la phase d’acclimatation (7jours), conformément aux moyens disponibles dans l’animalerie. Les animaux seront hébergés collectivement pendant la phase d’acclimatation.
Choix des espèces
La race de porc utilisée est Landrace x Pietrain x Large White. L’étude des paramètres de préservation des organes et de leur reperfusion ne peut se concevoir que dans un modèle animal préclinique. L’anatomie abdominale ainsi que la physiologie du porc de 70 kg sont proches de celles de l’homme adulte et font donc de cette espèce un excellent modèle préclinique pour l’analyse des transplants rénaux et pancréatiques. Jeunes mâles, 70 kg, similitudes anatomiques et physiologiques avec un homme adulte au niveau abdominal. Modèle de référence pour l’analyse des transplants rénaux et pancréatiques.
Évaluation électrophysiologique des caractéristiques cardio-pulmonaires lors d’un infarctus chronique du myocarde chez le mouton
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Porteurs d'un infarctus chronique du myocarde, 48 moutons subissent angiographie, cartographie électrique par cathéter et stimulation intraventriculaire, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Leur fréquence respiratoire et leur volume courant sont modifiés par paliers sous ventilation mécanique, pour observer ce que la respiration fait à l'activité électrique du cœur. Le porteur mentionne des saignements possibles aux points d'introduction des cathéters et des effets indésirables cardiaques lors de la cartographie ou de la stimulation, un défibrillateur restant disponible. Tous sont tués pour prélever le cœur, et le porteur avance que les données recueillies pourraient "réduire considérablement" le nombre d'animaux utilisés à l'avenir.
Objectifs
Les maladies cardiaques sont une cause majeure de décès dans le monde. Les troubles du sommeil comme l'apnée, associés à des problèmes respiratoires pendant le sommeil, augmentent encore le risque de maladie cardiaque. Notre objectif est de mieux comprendre comment les troubles respiratoires affectent le cœur et de développer de nouvelles méthodes de traitement des rythmes cardiaques anormaux. Nous créerons de nouvelles techniques pour étudier l’activité électrique du cœur et testerons des solutions pour améliorer le fonctionnement du système cardio-respiratoire. Nous analyserons les changements dans le comportement cardiaque lors d'une respiration normale et anormale et développerons de nouvelles stratégies pour prévenir les rythmes cardiaques anormaux..
Bénéfices attendus
Dans cette étude, nous caractériserons les mécanismes à l'origine de l'infarctus du myocarde (mort du tissu cardiaque) et son interaction avec la respiration. L’infarctus du myocarde est l’une des pathologies les plus courantes dans le monde et la première cause de mort subite. L’étude de la relation entre les schémas respiratoires et l’activité électrique cardiaque au sein des tissus sains et l’infarctus est essentielle pour comprendre les mécanismes pouvant conduire à la mort des patients. Grâce à ce projet, de nouvelles techniques et technologies peuvent être développées et optimisées dans différents domaines de recherche : imagerie, physiologie, modélisation, traitement du signal et traitement clinique..
Procédures
Les animaux utilisés pourront subir des examens d’imagerie, d'angiographie, de cartographie de contact et de stimulation intraventriculaire. Toutes ces analyses seront effectuées sous anesthésie générale et avec l’administration d’une thérapie antidouleur appropriée. Les techniques d’imagerie utilisées sont de types non invasives (IRM, scanner et/ou échocardiographie, 180 min au total). Le protocole d’angiographie est prévu afin de déterminer la présence ou pas d’irrigation sanguine dans l’infarctus (environ 90 min). Des systèmes de traitement d’image et de cartographie de contact nous permettent de cibler les zones potentiellement favorisantes des rythmes cardiaques anormaux. La cartographie électrique du cœur pourra être effectuée pour évaluer les effets de l’infarctus in vivo (environ 90 min). Une stimulation intraventriculaire pourra être effectuée pour déterminer la fonctionnalité ventriculaire à différentes fréquences de stimulation. Pour tester l'effet de la modification des paramètres pulmonaires sur l'électrophysiologie cardiaque, la fréquence respiratoire et le volume courant varieront par étapes incrémentielles.
Impact sur les animaux
La pose et le retrait des cathéters pour la cartographie peuvent conduire à des saignements aux sites d’introduction. Les anesthésies générales peuvent impacter légèrement le bien-être animal en induisant une légère désorientation ou une apathie transitoire lors du réveil. Lors des procédures d’imagerie non-invasif (IRM) ou mini-invasif (avec des cathéters), le bien-être animal peut être également impacté par la pose de cathéters : au niveau de la patte avant (pour la perfusion de médicaments et d’agents de contraste) et au niveau de la veine fémorale (guide pour la cartographie de contact). Les procédures de cartographie de contact ou de stimulation intraventriculaire peuvent comporter des effets indésirables cardiaques.
Devenir
Afin de prélever le cœur et d’effectuer des études sur sa fonction et sa structure qui nous permettront de mieux comprendre les caractéristiques électrophysiologies de l’infarctus, l'ensemble des animaux seront mis à mort.
Remplacement
Dans le contexte actuel, il n'est pas possible de remplacer l'utilisation des animaux pour ce projet. Les techniques que nous développons nécessitent des études sur des animaux pour comprendre en détail comment les crises cardiaques affectent le cœur et provoquent des arythmies. Les données que nous recueillons grâce à des techniques d’imagerie et de mesures électriques nous aideront à améliorer notre base de données sur le cœur. Cela pourrait, à l'avenir, réduire considérablement le nombre d'animaux utilisés et la nécessité de telles expérimentations.
Réduction
48 animaux sont utilisés dans ce projet. Nous avons calculé statiquement que ce nombre est nécessaires pour obtenir des résultats fiables. Nous avons également rassemblé dans le même projet plusieurs équipes de recherche : imagerie, physiopathologie, traitement des signaux, et modélisation cardiaque. Cette collaboration interdisciplinaire permet de développer et d’utiliser un maximum de techniques compatibles tout en minimisant le nombre d’animaux nécessaires, ce qui optimise notre approche. En plus, l'enregistrement d'une base de données à partir de ces sessions expérimentales permet de créer des modèles informatiques et donc de réduire l'utilisation d'animaux dans des projets connexes futurs.
Raffinement
Pendant les procédures, les animaux reçoivent un protocole antidouleur approprié et sont maintenus sous anesthésie générale avec une ventilation mécanique et surveillés par un ECG et un capteur de pression sanguine, niveau d’oxygène et température corporelle. Cela nous permet d’apporter la nécessaire hydratation ou de fournir des médicaments pour prévenir les rythmes cardiaques anomales. Un défibrillateur est toujours disponible pour éviter tout problème grave pendant les tests. Lorsque les animaux sont hébergés, ils sont placés dans des conditions adaptées à leur espèce, avec des soins appropriés et un environnement social adéquat. Le personnel surveille leur état de santé quotidiennement et peut intervenir rapidement si nécessaire. Si à tout moment leur état de santé se détériore et qu'il n'est pas possible de revenir à la normale, le protocole sera interrompu et l’animal sera euthanasié selon les procédures établies en tenant compte des points limites stricts et spécifiques du projet.
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme, les ovins ont été retenus car : •Ces modèles sont une référence pour la communauté scientifique dans l’étude des pathologiques cardiaques •Le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles. Chez l’Homme, la plupart des infarctus se produisent à l’âge adulte. Pour cette raison, des ovins adultes (>12 mois) ont été choisis pour ce projet.
FECONDATION IN VITRO CHEZ LES EQUINS
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
Concilier carrière sportive et carrière reproductive des juments de valeur, et ramener en France une technique de fécondation in vitro que les éleveurs vont chercher à l'étranger : 80 équidés sont utilisés, 20 dans des procédures d'un niveau de souffrance léger et 60 dans des procédures modérées. Les donneuses subissent une à deux ponctions folliculaires par voie vaginale sous sédation, environ 40 minutes chacune, les receveuses une injection de synchronisation, toutes six échographies. Le porteur décrit une douleur ponctuelle malgré l'anesthésie, une inflammation ou une douleur pelvienne possible ensuite, et des risques d'infection locale ou de saignement interne. Aucune jument n'est tuée, toutes sont gardées vivantes et réutilisées pour d'autres protocoles, dans un projet que le porteur rattache aux "coûts de production" de la filière équine, la sauvegarde de races locales menacées venant ensuite.
Objectifs
Depuis 60 ans la filiere équine cherche à optimiser la reproduction des equidés afin de concilier carriere sportive et reproductive. La superovulation n'étant pas fiable dans l'espèce équine, le taux de récupération des embryons est d'environ 75 % et le taux de gestation attendu après transfert est d'environ 50 à 75 %. Une seconde option consiste à produire des embryons in vitro. Cette étude concerne le développement de 2 techniques de production in vitro d’embryons : 1) intra Cytoplasmic Sperm Injection (ICSI) par injection d’un spermatozoïde dans le cytoplasme de l’ovocyte. Dans l'espèce équine cette procédure, qui nécessite un équipement de micromanipulation coûteux et un personnel expérimenté, est la seule technique qui permet actuellement une production in vitro efficace d'embryons équins dans un cadre clinique mais elle n'est pas disponible en France. Les éleveurs français qui ont recours à cette technique doivent donc envoyer les ovules collectés dans différentes cliniques étrangères. 2)FIV (Fécondation in Vitro) : récemment une méthode a été mise au point, permettant le développement d'embryons. Des taux élevés de blastocystes ont été obtenus et la naissance de trois poulains en bonne santé a été rapportée par une équipe américaine. Tout en offrant une excellente occasion d'étudier les aspects fondamentaux de la fécondation, l'application pratique de la FIV dans un cadre clinique pose encore des défis supplémentaires : 1) jusqu'à présent, la FIV n'est possible qu'avec du sperme fraîchement éjaculé, alors que la flexibilité et le potentiel d'application du sperme refroidi ou congelé-décongelé sont bien plus importants ; 2) seule une longue période de pré-incubation des spermatozoïdes de 22 heures a permis de réussir la FIV 3) avec seulement trois poulains nés, on sait peu de choses sur les effets à long terme de la FIV utilisant ce protocole de traitement du sperme sur la santé du poulain, ou sur la différence entre la FIV et l'ICSI en termes d'épigénétique L'objectif de ce projet est donc d'établir et de valider la faisabilité et l'innocuité de la technique de FIV et ICSI, avec du sperme frais et congelé.
Bénéfices attendus
L'objectif de ce projet a deux attentes: 1) optimiser la reproduction des équidés. Les coûts de production dans un élevage imposent d'optimiser la gestion des reproducteurs. Lorsque les reproducteurs ont une grande valeur génétique mais sont peu ou pas fertiles, la production d’un embryon nécessite des techniques de procréation assistée. C’est le cas pour des juments ayant des problèmes d’ovulation (le follicule se lutéinise sans libérer l’ovocyte) ou de tractus génital (oviducte ou utérus) empêchant la remontée des spermatozoïdes vers l’ovocyte, le transport de l’embryon vers l’utérus ou son implantation. C’est aussi le cas pour des étalons ayant une semence de mauvaise qualité ou des étalons morts pour lesquels le stock de paillettes congelées ne permet pas d'inséminer un grand nombre de juments 2) participer à la sauvegarde des espèces menacées dont les effectifs sont en constante diminution, au point de mettre en péril certaines races locales (anes:Grand Noir du Berry, chevaux de trait: Boulonnais ...)
Procédures
Des échographies seront réalisées sur tous les animaux (6 répétitions de ce geste par animal); l'acte dure 2 à 3 minutes. Une seule injection sous-cutanée (durée : 10 secondes) sera réalisée chez les juments receveuses pour les synchroniser et permettre le transfert embryonnaire. 1 à 2 ponctions folliculaires pour les donneuses d'ovocytes la durée de l'acte est d'environ 40mm avec la sedations et la préparation au niveau périnéale (la vulve est soigneusement désinfectée, rincée et séchée, la queue est bandée, pose de la sonde urinaire).
Impact sur les animaux
Lors de la ponction folliculaire, les juments peuvent être soumises à plusieurs nuisances. Tout d'abord, la manipulation et la contention nécessaires pour immobiliser l'animal engendrent un stress. Cette ponction, réalisée à l'aide d'une aiguille introduite à travers la paroi vaginale sous guidage échographique, peut occasionner une douleur ponctuelle malgré l’anesthésie. Une sensation de pression peut également être ressentie. Cette pratique peut provoquer des effets secondaires, tels que de la somnolence, une désorientation passagère ou un inconfort transitoire lié à l’anesthésie. Après l’intervention, une légère inflammation ou une douleur pelvienne passagère peut survenir. Les risques de complications incluent des infections locales, des saignements internes rares ou des irritations dues à la manipulation des organes reproducteurs. L’induction de l’ovulation se fait par voie sous-cutanée, ce qui peut générer du stress lors de la contention ainsi qu’une légère douleur au niveau du site d’injection. Lors de la fécondation, la préparation de l’appareil reproducteur et l’introduction d’un cathéter ou d’un endoscope peuvent entraîner un inconfort local. Ces manipulations, parfois répétées, peuvent aussi générer une gêne ou un stress supplémentaire. Bien que rares, des complications comme des infections ou des inflammations utérines peuvent survenir.
Devenir
Tout les animaux sont gardés en vie et réutilisé pour d'autres protocoles après examens vétérinaires
Remplacement
L'objectif est de développer et améliorer une technique de production in vitro d'embryons équins par FIV et ICSI. Le développement de ces techniques peut se faire en partie avec des ovocytes collectés sur des juments abattues dans des abattoirs commerciaux. Toutefois, les résultats obtenus avec des ovocytes collectés dans les abattoirs ou in vivo par ponction folliculaire sont parfois différents. Notre objectif étant de produire des embryons à partir de femelles en carrière sportive ou de femelles subfertiles, nous devons mettre au point et améliorer nos techniques sur des ovocytes collectés in vivo par ponction, sans abattage des animaux. Les embryons équins seront transférés dans des juments receveuses car il n’existe pas actuellement de système in vitro permettant le développement embryonnaire au-delà de 8 jours.
Réduction
Les lot sont établis en fonction du nombre minimal d'animaux requis pour obtenir des embryons FIV et ICSI. Un à trois embryons transférables peuvent être obtenus à la fin de la période de développement in vitro, pour chaque séance de ponction folliculaire d'une jument au début du projet. Grâce à l'expérience, ce chiffre devrait croître.
Raffinement
Notre procédure sera raffinée, minimisant les interventions. Les juments seront logées en bâtiment conventionnel sur aire paillée avec accès au pâturage, en visibilité et contact des congénères pour rendre le plus agréable possible leur environnement expérimental pendant toute la durée du projet. Les ponettes voient plusieurs fois par jours les animaliers et les expérimentateurs qui surveillent attentivement leur comportement. L’enrichissement du milieu est assuré par des brosses, des jeux, des bouts de bois à ronger. Les animaliers ont suivi une formation à la manipulation éthologique des animaux : les animaux sont habitués aux différentes procédures et les vivent sans stress. Les femelles soumises aux ponctions recevront un traitement à base de sédatifs, d'analgésiques, d'anti-inflammatoires et d'antibiotiques. Ce traitement sera précisé dans la description des procédures. Les animaux seront surveillés tout au long des procédures et après les procédures afin d'écarter tout probléme avant leur remise en troupeau.
Choix des espèces
Notre objectif étant d'améliorer les rendements de production et développement in vitro d'embryons équins grâce à la FIV et l'ICSI afin de répondre aux attentes de la filière équine française , nous sommes obligés d'utiliser cette espèce pour notre projet. Nous utiliserons des femelles adultes, pubères et cycliques pour collecter les ovocytes de bonne qualité, aptes à être fécondés (donneuses). Nous utiliserons des femelles jeunes (moins de 10 ans), cycliques pour assumer le développement embryonnaire et la gestation jusqu'au stade 25 jours (receveuses). A 25 jours l'activité cardiaque peut être visualisée lors d'un examen gynécologique. Cette activité est gage de bon développement embryonnaire et viabilité de l'embryon au départ. Toutes les juments gestantes après le transfert embryonnaire seront gardés pour le poulinage.
Raffiner la procédure prélèvement gastro-œsophagien via l’entraînement de vaches adultes en lactation : un moyen pour améliorer le bien-être des animaux expérimentaux ?
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Six tubages par la bouche jusqu'au rumen et douze prises de sang, sur trois jours répartis sur trois semaines : 12 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis toutes rejoindront leur troupeau. La moitié d'entre elles est d'abord entraînée pendant environ trois mois, par renforcement positif au clicker, à coopérer à ce prélèvement de jus de rumen, l'autre moitié formant le groupe témoin. Le porteur cherche à savoir si un tel entraînement, mené en amont des expériences, faciliterait les prélèvements "tout au long de la vie de l'animal". Il s'attend à ce que le tubage déclenche "une réaction intense (stress, agitation, comportement de défense) mais de courte durée", tête immobilisée au cornadis par un lève-tête. Les vaches retenues sont des Prim'Holstein primipares "n'ayant jamais été soumises à une quelconque procédure", choisies dans le troupeau de l'établissement.
Objectifs
Le recours à des bovins fistulés au niveau du rumen permet de réaliser des prélèvements de contenu ruminaux d’intérêt pour la recherche. L’utilisation des vaches fistulées est aujourd’hui remise en cause et des alternatives doivent être recherchées. Parmi elles, le prélèvement par tubages gastro-oesophagien (PGO) a été identifié comme une alternative satisfaisante concernant la qualité des échantillons prélevés en vue de réaliser des expérimentations in vitro nécessitant l’utilisation de jus de rumen pour étudier par exemple les gaz à effet de serre ou le microbiote. Toutefois, nous ne savons pas quelles sont les émotions que peut ressentir un bovin lors de ce type de prélèvement qui nécessite l’introduction temporaire (2 minutes), par la bouche, d’un tube, jusqu’au rumen pour prélever 1 ou 2L de jus de rumen (sur un volume total de 100-150L environ). L’entraînement des animaux s’est développé dans le cadre des soins vétérinaires, au sein des parcs animaliers, chez les animaux de compagnie, et plus récemment chez les chevaux ou chez les génisses. Lors de l’entraînement, l’animal apprend à coopérer pour la réalisation de gestes. Cette démarche n’est, à ce jour, pas utilisée chez les bovins. Or, l’entraînement pourrait aussi – à l’instar des autres espèces - être utilisé pour réduire ou limiter les émotions négatives des bovins associées au prélèvement, qui est un évènement courant dans les troupeaux bovins en ferme. Le présent projet vise à étudier : 1) la capacité des bovins à apprendre à coopérer avec les humains pour un prélèvement gastro-oesophagien, via un entraînement basé sur le renforcement positif 2) leur capacité de mémorisation de cet entrainement ; 3) évaluer les réponses comportementales des animaux en lien avec leurs émotions pendant les phases d’apprentissage. Lors de la mise en oeuvre du projet, les 3 entraineurs/préleveurs seront des personnes formées, et qui pratiquent depuis plusieurs années l'entrainement aux soins des bovins et équidés.
Bénéfices attendus
Les résultats issus de ce projet permettront d’améliorer les connaissances concernant les capacités cognitives des bovins, et leur utilisation pour le raffinement des prélèvements en expérimentation animale. Ce projet permettra ainsi de savoir s’il est possible, pour les expérimentateurs (animaliers, techniciens, chercheurs), de développer et mettre en place un programme d’entraînement en amont des expérimentations pour faciliter les prélèvements tout au long de la vie de l’animal. Cela permettra d’adapter, dans de futurs projets, l’approche globale des animaux afin de raffiner le prélèvements et les expériences nécessitant de collecter du contenu ruminal.
Procédures
Durant la période d’entrainement (3 mois environ), l’objectif est que les vaches coopèrent pour trois prélèvements par tubage par vache sur une journée. Pendant cette période, quatre prises de sang par vache seront réalisées au total. A chaque fois, les prises de sang (quelques secondes) seront réalisées lors d’une contention de 20 minutes. Durant les 3 jours de prélèvement gastro-oesophagien (post-entrainement), les vaches subiront selon la même méthode : 6 prélèvements (100mL) par tubage gastro-oesophagien et 12 prises de sang au total sur 3 jours répartis sur 3 semaines.
Impact sur les animaux
Nous pouvons nous attendre à ce que le prélèvement par tubage gastro-oesophagien déclenche une réaction intense (stress, agitation, comportement de défense) mais de courte durée. Les animaux sont habitués à la contention et aucune réaction particulière n’est attendue. Les prises de sang induisent une nuisance légère de très courte durée.
Devenir
Tous les animaux seront gardés en vie et réintégreront le troupeau à la fin des procédures.
Remplacement
Il n’est pas possible de remplacer l’espèce car cette étude de comportement et de bien-être animal sera effectuée sur l’espèce cible (bovin).
Réduction
Afin de répondre aux objectifs du projet, 12 vaches (6 par lot) seront mobilisées selon un schéma randomisé et longitudinal. Pour la période ‘entraînement, les capacités d’apprentissage des vaches du lot 1 (n=6) seront décrites. Pour la période ‘prélèvement’, les réponses de vaches répartis en deux traitements seront comparées : – Lot 1 (n=6) : vaches entraînées. Ces vaches auront été entraînées à coopérer pour le prélèvement gastro-oesophagien via un entraînement basé sur le renforcement positif (clicker training) – Lot 2 (n = 6) : vaches témoin. Ces vaches ne seront pas entraînées, mais seront soumises à une fréquence de présence humaine en quantité équivalente au lot 1. Des études antérieures sur génisses utilisant le clicker-training et sur un effectif similaire ont montré des résultats très encourageants. de plus, l’entraînement étant une phase particulièrement chronophage, la taille des groupes a été définie par rapport aux possibilités d’entraînement sur la ferme expérimentale
Raffinement
Les animaux seront logés en stabulation libre respectant leur bien-être : ils seront maintenus en groupe social stable, auront accès à des zones de couchage avec matelas, d’alimentation et d’abreuvement conformes aux besoins de leur espèce, ainsi qu’à des brosses. A la fin de l’étude, ces bovins rejoindront leur troupeau d’origine. Pour tous les prélèvements, les vaches seront placées (contenues) au cornadis ; nous immobiliserons la tête des vaches à l’aide d’un dispositif de lève-tête, placé devant le cornadis. Les manipulateurs qui réaliseront les prélèvements gastro-oesophagien et les prises de sang ont tous été formés par un vétérinaire maîtrisant le geste.
Choix des espèces
Il n'existe à ce jour aucun moyen alternatif d'obtenir les données attendues dans ce projet sans avoir recours à l'expérimentation in vivo sur vache laitière. Il s’agit de vaches laitières de race Prim’Holstein (race la plus fréquente en France). Les vaches seront des vaches primipares n’ayant jamais été soumises à une quelconque procédure et notamment à aucun PGO. Elles seront sélectionnées parmi le troupeau de l’établissement utilisateur.
Mesures de paramètres sanguins chez le porc en post sevrage et engraissement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
1 940 porcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, dont 100 finissent morts, 500 sont réutilisés dans un second essai et 1 340 sont renvoyés à l'élevage ou vendus à d'autres éleveurs. Chaque animal peut être piqué jusqu'à quatre fois entre 21 et 180 jours d'âge, à la jugulaire ou à l'oreille, immobilisé au trépied ou au lasso, une contention qui exerce une pression sur le groin et empêche toute fuite pendant deux à cinq minutes. La finalité est de mettre au point des aliments pour porcs d'élevage conventionnel destinés à la consommation humaine, avec des enjeux que le porteur décrit comme économiques, écologiques et sociétaux. Il écrit que les animaux concernés "ne sont pas des animaux de laboratoire mais sont élevés comme en élevage porcin conventionnel", tout en les déclarant au registre européen de l'expérimentation animale.
Objectifs
La mission de notre centre de recherche est de mettre au point des aliments destinés à l’alimentation des porcs, élevés dans des élevages conventionnels à destination de l’alimentation humaine. Au cours de nos essais, nos principales mesures sont les suivantes : consommation d’aliments, évolution de la croissance, suivi de la santé des porcs. Afin d’approfondir certaines thématiques d’essais, nous sommes parfois amenés à réaliser des prélèvements sanguins pour évaluer l’impact de la nutrition sur plusieurs mécanismes de l’organisme animal (reproduction, stress, immunité, etc.). Certains de nos essais s’inscrivent dans la poursuite d’études au niveau cellulaire ayant déjà permis de réduire et cibler le nombre de paramètres à étudier sur les animaux. Le projet consiste donc à réaliser des prélèvements sanguins pour mesurer des paramètres sanguins d’intérêt pour la compréhension des mécanismes de l’organisme (marqueur d’inflammation, marqueur du stress, glycémie, enzymes hépatiques, etc.). L’objectif est d’évaluer les besoins nutritionnels des porcs à plusieurs stades physiologiques pour adapter au mieux les niveaux nutritionnels des aliments. La nutrition des animaux, comme de l’homme, a des effets simultanés sur de nombreux mécanismes biologiques dans l’organisme. Les formules alimentaires pourraient, dans certaines conditions d’élevage, avoir des effets différents sur la santé, la reproduction, le bien-être des animaux et/ou sur la qualité de leurs produits. Avant de généraliser une solution nutritionnelle à un grand nombre d’animaux en élevage, il est nécessaire d’évaluer les impacts sur l’organisme sur un nombre limité d’animaux. Les enjeux sont non seulement économiques (coût de formulation des aliments, performances des animaux), mais aussi écologiques (émissions de gaz à effet de serre), et sociétaux puisque l’alimentation participe au bien-être des animaux. Dans un contexte actuel de réduction de l’impact environnemental des pratiques d’élevages, les formulations des aliments sont particulièrement retravaillées pour incorporer de nouvelles matières premières ou ingrédients (nouvelles sources par ex) répondant à cet enjeu. Cela nécessite de réévaluer l’impact de ces nouveaux aliments sur l’organisme, la croissance et la santé des porcs.
Bénéfices attendus
L’intérêt est d’évaluer les besoins nutritionnels des porcs à plusieurs stades physiologiques pour adapter au mieux les niveaux nutritionnels des aliments. La nutrition des animaux, comme de l’homme, a des effets simultanés sur de nombreux métabolismes. Les aliments testés, bien que répondant aux besoins nutritionnels des animaux, peuvent avoir des impacts métaboliques non décelables macroscopiquement par la seule observation des animaux. Les formules alimentaires pourraient, dans d’autres conditions d’élevage, avoir des effets différents sur la santé, la reproduction, le bien-être des animaux et/ou sur la qualité de leurs produits. Avant de généraliser une solution nutritionnelle à un grand nombre d’animaux en élevage, il est nécessaire d’évaluer les impacts métaboliques sur un nombre limité d’animaux. Pour cela, il est fait appel à des marqueurs tissulaires permettant d’évaluer le statut nutritionnel, l’état de santé, l’état immunitaire ou de stress de l’animal avant et après application d’une stratégie alimentaire. Les enjeux sont non seulement économiques (coût de formulation, performances des porcs), mais aussi écologiques (émissions de gaz à effet de serre), et sociétaux puisque l’alimentation participe au bien-être des animaux. Dans un contexte actuel de décarbonation des pratiques d’élevages, les formulations des aliments sont particulièrement retravaillées pour incorporer de nouvelles matières premières (nouvelles sources, process, variétés) répondant à cet enjeu. Cela nécessite de réévaluer l’impact de ces nouvelles pratiques nutritionnelles sur les métabolismes.
Procédures
Les animaux seront soumis à des prélèvements sanguins par ponction jugulaire ou cutanée. Les prises de sang sont des actes reconnus d’élevage et sont réalisées par un personnel qualifié et préalablement formé. Ces prélèvements sont réalisés sous contention d’animaux vigiles. La procédure se déroule en 3 phases successives : mise en place de la contention, ponction jugulaire ou cutanée et prélèvement, retrait de la contention et distribution d’une récompense sous forme d’eau sucrée par exemple. La méthode de contention est adaptée en fonction du stade physiologique de l’animal : utilisation d’un trépied ou d’un lasso. Pour la ponction jugulaire, la zone de prélèvement est située à la base du cou. Le sang est récupéré dans des tubes : le volume de sang prélevé peut aller de 5 à 12 ml maximum. Dans le cadre d’une ponction cutanée, la zone peut être l’oreille ou bien la queue. La zone est percée à l’aide d’une aiguille ou d’une lancette stérile. Les gouttes de sang sont récupérées via la lancette ou un buvard par ex pour être analysées immédiatement. Au global, la phase de contention + prélèvement peut durer entre 2 et 5 min par animal. Un animal âgé de 21 j à 180 j d’âge pourra être prélevé au maximum 4 fois sur cette période d’âge en respectant un intervalle de 2 semaines pour les jeunes animaux (âgés de 21 à 35 j) puis un intervalle d’une semaine pour les animaux âgés de plus de 35 j.
Impact sur les animaux
La réalisation de la contention avec le lasso peut entrainer une douleur légère pendant la durée du prélèvement (entre 2 et 5 min maximum), à cause de la pression exercée par le lasso sur le groin de l’animal. Cette étape peut également entrainer de la peur et du stress puisque cela contraint l’animal et l’empêche temporairement d’accéder à une zone de fuite. Pour réaliser la ponction, la piqure d’aiguille entraine une douleur légère de courte durée, équivalente à la durée du prélèvement et peut induire également du stress et de la peur.
Devenir
En fonction de l’état général des animaux (application des mêmes signes que ceux listés dans les points limites), les animaux poursuivent leur croissance/vie dans nos locaux d’élevage ou sont vendus à d’autres éléveurs. Certains animaux prélevés par exemple en post-sevrage peuvent être réutilisés dans un essai engraissement avec procédure de prélèvement sanguins. Dans ce cas, dans un objectif de prise en compte du bien-être de nos animaux, si il est souhaité de prélever des animaux à la fois en stade post-sevrage et engraissement alors le nombre maximum de prélèvements sur les 19 semaines (7 + 12 semaines) est plafonné à 4 prélèvements, en respectant toujours les 2 semaines d’intervalles minimum entre 21 et 35 j d’âge.
Remplacement
Les méthodes actuelles cellulaires menées en laboratoire ne sont malheureusement pas toujours suffisantes pour comprendre les relations complexes entre les différents mécanismes de l’organisme, entre les individus ou encore avec l’environnement. C’est pourquoi, pour certaines thématiques d’essais, il n’existe pas de méthodes alternatives à l’utilisation d’animaux. Lorsque d’autres indicateurs (autres que sanguins) sont possibles alors le prélèvement de sang est remplacé par une autre méthode moins invasive (collecte d’urine et/ou de déjection au moment de la défécation). Cette stratégie a d’ailleurs été appliquée dans le passé pour le dosage du cortisol (hormone du stress). Des études récentes montrent que le cortisol contenu dans les poils des porcs est un indicateur de stress chronique car il s’y accumule au cours du temps. Dans ce cas, les prélèvements sanguins peuvent être remplacés par la récolte des poils des porcs. Les animaux placés en essais et concernés par ces procédures ne sont pas des animaux de laboratoire mais sont élevés comme en dans un élevage porcin conventionnel. Nos essais s’inscrivent dans le cadre de la recherche agricole et pour certains dans la poursuite d’études cellulaire ayant déjà permis de réduire et cibler le nombre de paramètres à étudier sur un nombre réduit d’animaux. Lorsque d’autres mesures via des prélèvements moins invasifs tels que la récolte de déjection ou de poils ne sont pas possibles, la prise de sang devient le seul moyen d’obtenir les informations sur les effets des aliments testés.
Réduction
Le nombre de porcs entrant dans cette procédure est étudié pour limiter le nombre d’animaux tout en se donnant suffisamment de chance de montrer une différence de résultat si celle-ci existe (c’est ce qu’on nomme également la puissance statistique). Pour définir ce nombre, nous utilisons un logiciel de statistiques. Par ailleurs, en plus de cette méthode, nous nous appuyons sur notre expérience (traitements statistiques des précédents résultats d’essais depuis 20 ans) ainsi que sur les résultats d’autres études réalisées dans d’autres centres de recherche (nombres d’animaux/groupe dans les études avec résultats significatifs) pour affiner le nombre d’animaux concernés par les prélèvements. En outre, certains animaux concernés par cette procédure entrent également dans le cadre d’essais ayant déjà intégré une phase de recherche au niveau cellulaire permettant de réduire le nombre de paramètres à tester et le nombre d’animaux.
Raffinement
Plusieurs mesures sont intégrées dans la mise en place de la procédure afin de réduire les nuisances sur le bien-être. D’abord, si il est constaté que des animaux à prélever présentent un état de santé affaibli ou s’ils semblent apeurés alors ils sont retirés de la procédure et ne sont pas prélevés. Ensuite, la méthode de contention est réfléchie en fonction de l’âge de l’animal afin que cette dernière soit la plus adaptée à son âge et à son gabarit pour faciliter le prélèvement et donc en limiter sa durée. Une fois le prélèvement réalisé, une récompense sous forme d’eau sucrée est proposée à l’animal. Nos animaux sont entrainés à sortir de leur case et à découvrir leur environnement d’élevage lors des pesées hebdomadaires. Ainsi, ils connaissent cet environnement ce qui réduit leur stress. Par ailleurs, le nombre de tentatives sans réussite du prélèvement est réduit à 2 afin de limiter la durée de contention. Une surveillance particulière des animaux est réalisée durant les 3 jours qui suivent les prélèvements et des soins sont définis en cas d’apparition de signes d’atteinte de la santé des animaux. De plus, l’intervalle entre 2 sessions de prélèvements est allongé à 2 semaines lorsqu’il s’agit de prélever des animaux de 21 à 35 j d’âge.
Choix des espèces
C’est l’espèce cible de notre activité de recherche. Les résultats de nos essais sont valorisés pour améliorer l’alimentation des porcs dans les élevages conventionnels. Les animaux placés en essais et concernés par ces procédures ne sont pas des animaux de laboratoire mais sont élevés comme en élevage porcins conventionnels. Les animaux utilisés sont des porcelets de 3 stades physiologiques différents : Porcelets sevrés âgés de 21 à 42 j et pesant entre 6 et 15 kg (c’est la phase appelée « 1er âge », stade physiologique Post-Sevrage), Porcelets sevrés âgés de 42 à 69 j et pesant entre 15 et 40 kg (c’est la phase appelée « 2ème âge », stade physiologique Post-Sevrage), Porcs sevrés âgés de 69 à 180 j pensant entre 25 et 130 kg (c’est la phase appelée « croissance », stade physiologique Engraissement). C’est sur ces stades physiologiques que nous souhaitons faire avancer nos connaissances.
Evaluation de l’impact physiologique de l’infestation des bovins par les arthropodes hématophages
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
Rassemblés au corral chaque mois, immobilisés dans un couloir moins de deux minutes, pesés puis inspectés site par site pour compter les tiques et les mouches fixées sur leur corps. Tous les trois mois, deux tubes de sang de sept millilitres leur sont prélevés, soit jusqu'à 48 pesées et 16 prises de sang par animal sur quatre ans, pour 390 bovins dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. L'infestation, laissée se développer naturellement au pâturage, provoque démangeaisons et irritations de la peau, et peut entraîner une anémie ou favoriser une maladie transmise par les tiques, l'objet étant de repérer les animaux génétiquement moins sensibles en vue d'une sélection. Le porteur reconnaît n'avoir fait aucun calcul statistique préalable pour fixer les effectifs, et indique que les bovins ne subiront "aucune conséquence délétère" empêchant leur réutilisation.
Objectifs
Différentes familles d'arthropodes hématophages peuvent affecter les troupeaux bovins dans la région Caraibe, notamment les tiques, et les mouches piqueuses. Ces arthropodes représentent un challenge important en élevage, du fait de leur impact direct sur le bien être et la santé des animaux (plaies induites par la piqure ou le grattage, spoliation sanguine et impact physiologique) mais également par le risque de transmission de pathogènes dont ils peuvent être le vecteur ou dont ils peuvent favoriser le développement. Les conditions d'élevage au pâturage sont particulièrement favorables au maintien de populations de ces arthropodes, dont les stades libres trouvent facilement refuge dans le milieu d'élevage. Par ailleurs, les méthodes de lutte classique, par traitement biocide, le plus souvent avec des produits de synthèse, présentent à l'heure actuelle des limites, d'une part du fait de la réduction du nombre de molécules autorisées, en raison de leur impact défavorable sur les insectes et auxiliaires de cultures et sur l'environnement, et d'autre part en raison de l'apparition de souches d'arthropodes résistantes à différentes molécules. De plus, ces traitements répétés représentent un coût élevé pour les éleveurs. L'objectif du projet est d'évaluer la variabilité individuelle de sensibilité des animaux aux arthropodes et de mesurer l'impact physiologique de l'infestation par les arthropodes hématophages sur les bovins adultes et en croissance, dans des troupeaux conduits au pâturage et soumis à une infestation naturelle par les arthropodes, suivis régulièrement.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus concernent principalement l'évaluation de la variabilité de l'infestation par les arthropodes et de leur impact physiologique. Cela permettra de caractériser le degré de sensibilité / tolérance des animaux d'après différents critères physiologiques et sa variabilité génétique. Les résultats attendus devraient permettre de caractériser le déterminisme génétique de la sensibilité / tolérance, ouvrant la voie à une possible sélection des animaux sur ce critère. La sélection d'animaux moins sensibles (ou plus tolérants) aux arthropodes serait une voie originale de lutte intégrée face aux arthropodes, et permettrait d'améliorer le bien être des animaux faisant face à ces infestations et de limiter leur impact en terme de santé et de production.
Procédures
Les animaux seront manipulés tous les mois pour la pesée et le contrôle précis de l'infestation par les arthropodes. Cette intervention consiste en une observation visuelle du corps de l'animal debout. Elle sera réalisée dans le couloir attenant au corral de rassemblement du troupeau, et durera moins de 2 minute par animal, afin d'observer soigneusement chaque site potentiel de fixation des parasites. Chaque année, on aura donc jusqu'à 12 mesures (poids et infestation) par animal. Sur la durée du projet, cela représente potentiellement jusqu'à 48 mesures, pour les animaux adultes toujours présents. Tous les trois mois environ, ils seront soumis à des prises de sang pour contrôler leur état sanitaire, soit pour des analyses sérologiques (1 tube de 7ml sans anticoagulant) et pour analyses hématologiques (1 tube de 7 ml avec anticoagulant EDTA). Cette intervention, réalisée par du personnel expérimenté, prend moins de 2 minutes, sur l'animal immobilisé dans le couloir du corral. Chaque année, on aura donc 4 mesures par animal, et potentiellement jusqu'à 16 mesures sur les animaux adultes présents durant toute la durée du projet.
Impact sur les animaux
La principale nuisance concerne le développement d'une infestation naturelle par les arthropodes dans les troupeaux en plein air. Comme effets indésirables, l'infestation par les mouches pourrait provoquer des réactions d'irritations de la peau et des démangeaisons, et des réactions de défense (frissons, battements de queue ou de tête, grattage,...). Des niveaux élevés d'infestation peuvent également entrainer une anémie ou des réactions inflammatoires. Les tiques pouvant être vectrices de pathogènes pourraient aussi favoriser l'apparition de maladie. Ces nuisances seront cependant contrôlées, grâce aux observations et comptages réalisés périodiquement tous les mois. Dans le cas où l'infestation serait élevée, un traitement biocide sera appliqué afin de réduire l'infestation. Les manipulations des troupeaux seront également l'occasion de suivre l'état de santé des animaux. Par ailleurs, le but des mesures de paramètres hématologique est justement de mesurer l'impact physiologique sur les animaux, et donc de vérifier qu'il n'est pas trop délétère.
Devenir
La conduite d'élevage pratiquée durant le projet ne diffère pas de la conduite habituelle d'élevage des bovins au pâturage. Le suivi d'infestation permettra d'intervenir en cas d'infestation trop importante pour appliquer un traitement acaricide/insecticide. Les animaux ne souffriront d'aucune conséquence délétère qui empêcherait leur réutilisation.
Remplacement
Il n'existe pas à l'heure actuelle de méthode alternative permettant de mesurer l'impact des arthropodes sur les animaux sans infestation par ces organismes. Des infestations expérimentales avec des doses fixes de tiques sont possible, mais l'infestation naturelle, dans la mesure où elle est suivie et contrôlée entraine des effets moindre qu'une infestation expérimentale avec des doses élevées de parasites.
Réduction
Les études génétiques nécessitent généralement des effectifs conséquents (plusieurs centaines d'animaux). Afin de réduire ces effectifs, nous travaillerons au sein de troupeaux expérimentaux, avec des mesures répétées périodiquement pour permettre une caractérisation fine des paramètres mesurés. En l'absence de référence antérieure sur la variabilité individuelle de l'infestation et sur l'impact sur les paramètres physiologiques, aucune approche statistique préalable n'a été réalisée pour préciser les effectifs nécessaires. Une analye intermédiaire des résultats obtenus à mi parcours du projet permettra de vérifier si les effectifs sont suffisants et d'ajuster le déroulement du projet.
Raffinement
Les suivis seront réalisés lors d'interventions classiques d'élevage (pesées, reproduction, suivi sanitaire). Différentes mesures seront réalisées le même jour sur les animaux lors des suivis pour limiter les manipulations. Une attention particulière sera apportée à l'observation de l'infestation et de l'état de santé des animaux. Un traitement acaricide/insecticide pourra être appliqué en fonction de la sévérité de l'infestation, afin d'éviter une infestation trop élevée (plus de 20 tiques adultes, ou note cumulée d'infestation par les mouches supérieure à 5). Si un faible nombre d'animaux dépasse ces seuils, le traitement sera individualisé; si plus des 2/3 des animaux dépassent ces seuils, le troupeau en entier sera traité. Par ailleurs, les visites bi-quotidiennes du troupeau permettront de vérifier l'état général des animaux, et de surveiller l'apparition de signes de mauvaise santé (animal isolé, apathique, affaibli, peu réactif, signe d'amaigrissement, démarche hésitante, troubles nerveux). En cas d'apparition de tels signes, on interviendra le plus précocément possible pour réaliser une prise de température, et un traitement complémentaire suivant la maladie suspectée (Carbesia pour anaplasmose ou babesiode; ou oxytetracycline pour cowdriose ou dermatophilose).
Choix des espèces
L'espèce animale choisie est celle qui est le plus concernée par les problèmes de parasites externes dans la région. Les éleveurs se plaignent régulièrement des dégats occasionnés par ces arthropodes sur leurs troupeaux et sont demandeurs de solutions pour limiter leur impact 4 stades de développement seront étudiés suivant la période d'élevage: - vaches adultes en début de gestation ou à l'entretien - vaches adultes en fin de gestation - vaches adultes suitées, en cours d'allaitement - jeunes bovins mâles et femelles en croissance après servrage