Mammifères "de rente"
Etude et traitement thérapeutique de l’insuffisance cardiaque chez le porc
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Trois heures de chirurgie du thorax, puis deux actes chirurgicaux supplémentaires à deux mois et trois jours d'intervalle, le dernier se terminant par la mise à mort : 80 cochons vont être utilisés sur cinq ans dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Des sondes de mesure et un câble de pacemaker sont implantés dans leur cœur, puis une insuffisance cardiaque leur est provoquée par stimulation cardiaque et pression artérielle élevées, pour tester des traitements de protection du muscle cardiaque. Le porteur juge probable qu'une partie des animaux supporte mal ce traitement, avec baisse d'activité, perte d'appétit et amaigrissement en fin de protocole. Tous sont tués pour l'étude du cœur au microscope, alors que le projet annonce des bénéfices valant "autant pour la santé humaine que pour la santé animale".
Objectifs
L’insuffisance cardiaque est une maladie grave qui se définit par l’incapacité du coeur à pomper suffisamment de sang pour répondre aux besoins de l’organisme. Elle survient généralement chez des individus majoritairement âgés dont la santé est fragilisée depuis plusieurs années par des troubles cardiaques ou respiratoires ou par de l’hypertension. Elle se présente par un essoufflement et une fatigue disproportionnés par rapport à l’effort produit, d’abord uniquement à l’effort, puis aussi au repos. Dans les cas les plus avancés apparaissent dyspnée, toux nocturne, oedème (des poumons, des membres inférieurs), ascite, cardiomégalie. Le nombre de cas d’insuffisance cardiaque a augmenté au cours des 30 dernières années, en raison de l’amélioration des traitements des troubles cardiaques et avec le prolongement de l’espérance de vie des personnes atteintes. L’insuffisance cardiaque est une cause importante de mortalité, et le taux de survie 5 ans après le diagnostic est d’environ 50%, avec au moins 165000 hospitalisations et plus de 70000 décès annuels en France. C’est pourquoi nous étudions l’insuffisance cardiaque avec un modèle de porc avec ou sans troubles métaboliques (insulino-résistance et dyslipidémie) à pression artérielle et stimulation cardiaque élevées, car nous avons grand besoin de comprendre sa physiopathologie et de trouver de nouvelles stratégies visant à prévenir ou à réduire la progression du dysfonctionnement du coeur. Notre projet prévoit d’utiliser au maximum 80 porcs sur 5 ans. La fréquence cardiaque, la taille du cœur, l’anatomie coronaire, l’innervation, la circulation collatérale native du porc sont très proches de celle de l’Homme. Le plan général du projet est de pratiquer une chirurgie afin d’implanter des sondes de mesure de l’activité cardiaque (pression aortique et ventriculaire gauche, débit aortique et coronaire) et un câble de stimulation de pacemaker, et après une période de repos, d’induire une insuffisance cardiaque afin d’évaluer l’effet d’un traitement thérapeutique grâce aux sondes implantées, mais aussi grâce à des mesures échocardiographiques et à l’analyse de sang et de tissus cardiaques prélevés. Le premier traitement prévu est une thérapie cellulaire basée sur les cellules dérivées des cardiosphères, cellules pluripotentes obtenues par mise en culture de fragments cardiaques et permettant une régénération du tissu de l’organe. D’autres traitements pourront être testés par la suite, tel un basé sur l’ANGPTL4.
Bénéfices attendus
Le projet permet d’évaluer de manière très prédictive des stratégies de protection cardiaque, dont les résultats bénéfiques à long terme valent autant pour la santé humaine que pour la santé animale, et jouent sur l’amélioration globale de la qualité de vie, grâce à une amélioration de la fonction cardiaque.
Procédures
Chaque animal sera soumis 1 seule fois à une chirurgie thoracique réalisée sous anesthésie générale d’environ 3 heures, puis environ 2 mois plus tard à un acte chirugical percutané sous anesthésie générale d’environ une demie-heure, puis 3 jours plus tard à un acte chirugical percutané sous anesthésie générale se terminant par la mise à mort. Tous les autres actes sont indolores et consistent en des soins, ou à des échocardiographies ou à des enregistrements de paramètres hémodynamiques effectués sous sédation légère afin que l’animal soit bien calme.
Impact sur les animaux
L’insuffisance cardiaque se caractérisant essentiellement par une fatigue chronique, il est probable qu’un certain nombre d’animaux supportent moins bien ce traitement, ce qui entrainera une baisse d’activité et une perte d’appétit avec une stabilisation, voire une légère baisse de leur poids en toute fin de protocole.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort pour récupérer le coeur afin d'en faire l'étude histologique.
Remplacement
Aucune méthode alternative ne permet actuellement de tester totalement une stratégie de protection cardiaque sans passer finalement par l’expérimentation animale. Les traitements envisagés ont déjà été testés in vitro ou sur des animaux de petite taille (rongeurs) aux caractéristiques cardiaques trop dissemblables de l’Homme. Seuls des essais effectués sur un modèle d’étude cardiaque proche de l’Homme sont scientifiquement acceptables pour envisager une extrapolation vers la pratique clinique humaine.
Réduction
Il est prévu d’utiliser le minimum d’animaux pour chaque stratégie testée, et le nombre par lot est fixé à 8. De plus, à chaque fois que c’est possible, les animaux des lots témoins sont mutualisés pour chaque stratégie.
Raffinement
Des antalgiques, des anesthésiques et des tranquillisants sont utilisées à des doses adaptées (voir détails plus bas). Nous ne pensons pas observer de différences comportementales entre avant et après les actes chirurgicaux. Des signes indicatifs de gêne inhérents au modèle expérimental seront probablement observés en fin de protocole, et cette période sera particulièrement surveillée afin qu’elle soit le plus courte possible pour l’animal. Ils sont suivis quotidiennement et bénéficient de sciure pour satisfaire leurs réflexes de fouissage, et d’objets « manipulables » pour améliorer leur qualité de vie. Ils sont logés à plusieurs avant leur chirurgie.
Choix des espèces
L’animal choisi est le modèle le plus adapté pour ce projet, et validé depuis plusieurs années dans notre laboratoire. Le porc, par sa fréquence cardiaque, la taille de son myocarde, son anatomie coronaire, son innervation et l’absence de circulation collatérale native, est un modèle proche de l’Homme. Il permet de réaliser des études précliniques très prédictives sur le plan cardiovasculaire. Porc fermier à 2 mois ½ (25kg), âge minimal souhaité et poids maximal souhaité pour commencer les expérimentations. Mini-porc Yucatan à 9 mois (40kg), avec un poids devant rester stable le temps de l’expérimentation, la différence d’âge se justifiant par la longue mise en place des troubles métaboliques.
Evaluation préclinique chez le porc, d’un dispositif médical de diagnostic destiné à la mesure du transit segmentaire chez l’homme
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Pour valider une capsule électronique avalable censée mesurer le temps de transit intestinal chez l'humain, 8 cochons vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Chaque animal est attrapé et maintenu de force pour recevoir la capsule dans l'estomac par sonde de gavage, puis sédaté trois fois dans la même journée et transporté vers le scanner, une heure, trois à quatre heures et sept à huit heures après l'introduction. Le stress lié à cette contention et à l'ingestion de la capsule est la seule atteinte annoncée. Le devenir des animaux reste au conditionnel, le porteur écrivant imaginer possible de les replacer après quelques jours d'observation, alors que la déclaration indique les 8 cochons comme renvoyés à l'élevage.
Objectifs
Le projet vise à développer un dispositif électronique ingérable prenant la forme d’une capsule, destinée à la mesure du temps de transit segmentaire chez l’Homme. Il s’agit d’un dispositif médical, son principe de fonctionnement repose sur l’antenne de la capsule. L’antenne envoie un signal radio qui est analysé en retour. Ce signal rencontre les parois du tube digestif qui vont altérer le signal en fonction des caractéristiques électromagnétiques des tissus, déterminés par des critères de permitivité et de conductivité. Ce principe est utilisé et développé se basant sur les travaux de collaborateurs et permettent d’avoir deux hypothèses de travail : 1. Les différences entre les caractéristiques électromagnétiques des tissus des différents segments du tube sont suffisamment importantes pour être détectées par le système. 2. Les différences constatées entre segments sont dans tous les cas supérieures aux différences inter-individuelles liées aux différences d’âge, de sexe, de morphologies…
Bénéfices attendus
Aucun dispositif médical est encore breveté permettant de connaitre le transit segmentaire chez l'homme. Ceci permettrait à terme de connaître les spécificités digestives et mieux adapter les traitements ultérieurs pour diverses pathologies (temps de rémanence des molécules pharmaceutiques).
Procédures
Les animaux auront la préhention initiale pour introduire dans l’estomac par sonde de gavage la capsule de mesure. Ils auront besoin d'avoir 3 mesures, faites à 3 temps (imagerie et mesures de données de la capsule) : 1h // 3-4h // 7-8h post introduction de la capsule de mesure. Pour cela, ils seront sédatés dans le box d'hébergement puis transportés vers l'imageur (le transport à létage ne dure que 3 minutes). L'installation au scanner et imageries ne durera que 12 minutes maximum : temps d'installation puis images et 3 sets de mesures de la capsule de 3 minutes.
Impact sur les animaux
Du stress du à la préhention initiale est à prévoir ainsi qu'à l'inclusion de la capsule par voie orale.
Devenir
La procédure suivie par les porcs est légère et de courte durée. Nous imaginons possible de replacer les animaux après une observation de quelques jours post-procédure.
Remplacement
Les contraintes règlementaires aux niveaux européen ou américain imposent une évaluation préclinique des dispositifs médicaux basée soit sur une revue de la littérature dans le cas où les matériaux et/ou les dispositifs sont connus et étudiés, soit sur la génération de données précliniques dans le cas où il s’agit d’un nouveau biomatériau/dispositif/molécule, d’une modification majeure d’un dispositif existant ou d’une nouvelle modification pour la molécule. Le dispositif utilisé pour ce projet étant destiné à être utilisé chez l’homme il n’est pas possible de s’affranchir du passage chez l’animal pour validation du produit.
Réduction
Nous avons estimé nécessaire un groupe de 8 porcs maximum afin d'avoir 4 animaux de plus grande taille afin d'avoir un compartiment graisseux plus important et 4 autres de plus petite taille (moins gras). La moitié sera des femelels et l'autre moitié des males. Si les capsules sont actives et visibles au scanner avec les animaux plus gras, nous assumons possible ne pas réaliser le groupe d'animaux plus petits.
Raffinement
Nous réalisons la procédure expérimentale par du personnel formé et expérimenté. Il est prévu d'avoir une acclimatation au nouvel environnement d'hébergement. La procédure est non douloureuse, une sédation est prévue afin de minimiser le stress du à l'insertion de la capsule et permettant le relachement pour immobilisation à l'imagerie. Le temps d'imagerie est très court, les molécules prévues sont de courte durée et permettent une récupération rapide. Nous estimons possible de proposer le replacement des animaux. Même si la procédure expérimentales est de courte durée et peu invasive, il est prévu de suivre les paramètres physiologiques afin d'avoir un point limite adapté.
Choix des espèces
De par la similitude du système digestif, les résultats obtenus pourront être plus facilement transposables à la clinique du fait de la proximité entre espèces (porc / homme). D’autres études ont déjà été concluantes sur d’autres types de dispositifs implantables chez le porc. La maitrise de la masse graisseuse est importante afin de pouvoir recevoir les données émises par la capsule sur des sujets plus ou moins gras. Pour cela, nous souhaitons avoir deux lots d'animaux qui nous permettent concilier une bonne maitrise de la corpulence à gérer à l'imageur. Dans ce sens, les animaux seront utilisés à un stade jeune, de faible poids. Ce poids permet de concilier ces animaux à la manipulation et aux études au scanner (corpulence maitrisée). Le lot de 4 animaux sera utilisé avec une masse en graisse faible (jeunes entre 3-4 mois, autour de 30kg, 2 males et 2 femelles). Un deuxième lot de 4 animaux sera utilisé avec une masse en graisse plus importante (jeunes entre 4-5 mois, autour de 55kg, 2 males et 2 femelles).
Evaluation de la biodistribution d’une chimiothérapie administrée par voie intrapéritonéale sous endoscopie chez un modèle porcin
- Recherche appliquée
- Cancers
Privés de nourriture pendant douze heures, transportés, contenus en cage puis anesthésiés par injection intramusculaire, 9 porcelets de 40 à 50 kg reçoivent une chimiothérapie en aérosol sous pression dans l'abdomen pendant trente à quarante minutes. Huit prélèvements sanguins sont réalisés par cathéter, puis, après une pause de trente minutes, ils sont tués et ouverts par laparotomie pour prélever les tissus. Aucun ne se réveille. Le retour à l'élevage d'origine est écarté pour raisons sanitaires, et le porteur affirme que ses procédures "ne devraient pas être particulièrement douloureuses" puisqu'elles reproduisent des interventions courantes chez l'être humain sous anesthésie générale.
Objectifs
Depuis quelques années, certaines équipes ont développé une chimiothérapie sous forme d’aérosol. La chimiothérapie à l'aérosol intra-péritonéale pressurisée (PIPAC) est une nouvelle technologie pour administrer une chimiothérapie intrapéritonéale et traiter les patients souffrant de cancer abdominal avancé. Le médicament de chimiothérapie liquide est délivré au moyen d'un injecteur haute pression et d'une ligne haute pression grâce à une pompe brevetée et une buse adaptée. Cette approche thérapeutique du cancer abdominal a été supposée avoir le potentiel de surmonter les deux limitations majeures de la chimiothérapie intrapéritonéale liquide classique : une meilleure diffusion du produit dans la cavité péritonéale et la pénétration limitée du médicament dans le tissu tumoral. Cette technique est maintenant admise et réalisée pour des patients dans des cas bien sélectionnés de patients ayant un cancer abdominal avancé. Mais cette technique, bien que prometteuse, soulève encore de nombreuses interrogations : les différentes variations de pénétration en fonction de la pression, de la position de la pompe délivrant la chimiothérapie, et l’utilisation d’un traitement sans utilisation de l’hyperthermie. En effet l’hyperthermie qui est utilisée de façon conventionnelle dans la chirurgie de carcinose par voie ouverte, avec la chimiothérapie intrapéritonéale permet une meilleure oxygénation des tissus et une meilleure pénétration de la chimiothérapie. De nombreux modèles cellulaires ont confirmé l’importance de cette hyperthermie concernant la pénétration de la chimiothérapie dans les cellules. La PIPAC réalise la distribution du gaz en hyperpression sans hyperthermie. Récemment des matelas spécifiques permettent de créer une hyperthermie corporelle à 41-42°C sans brûlure. Une étude pilote récemment publiée a montré la faisabilité de l'utilisation de ces matelas spécifiques sur une série de 28 patients (avec une hyperthermie de 39,2°-39,9°). Aucune étude expérimentale n’a en revanche étudié le niveau de pénétration tissulaire de la chimiothérapie avec ce système de création de l’hyperthermie externe associé aux traitements de PIPAC.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra d’avoir des données très précises des niveaux de pénétration tissulaire et sanguin, des différentes drogues dans le tissu péritonéale et le sang en fonction de la température corporelle. Ces résultats permettront de mettre en exergue l’impact ou non du nouveau système d’induction de l’hyperthermie. Ces résultats seront ainsi tout de suite applicables à l’humain.
Procédures
Il s’agit d’une procédure à la fin de laquelle les animaux seront euthanasiés, sous anesthésie générale profonde. Ils ne seront soumis avant l’intervention qu’à une privation de nourriture pendant 12h avec accès libre à l’eau, et aux manipulations nécessaires avant anesthésie. Ensuite les interventions se dérouleront sous anesthésie générale et analgésie adaptée et la mise à mort sera effectuée à la fin de la procédure, sans réveil. Durant l'anesthésie, ils subiront une procédure PIPAC d'une durée de 30 à 40 minutes, 8 prélèvements de sang via un cathéter veineux posé sous anesthésie; puis après une pause de 30 minutes, une laparotomie médiane immédiatement après euthanasie pour prélèvements de tissus.
Impact sur les animaux
Les animaux seront soumis avant l’intervention à une mise à jeun pendant 12h avec accès libre à l’eau. Ils pourront également subir un stress durant le transport entre l’UE et la plateforme, ainsi que pendant la manipulation au moment de l’anesthésie. Ils subiront une contention en cage puis une injection intramusculaire pour l'induction de l'anesthésie. Toutes les autres interventions se feront sous anesthésie.
Devenir
Une fois la procédure de chirurgie pour prélèvement effectuée, les animaux seront euthanasiés. En effet aucun replacement ni adoption n’est possible après des injections d'agents de chimiothérapie, et la chirurgie peut avoir des effets délétères sur les animaux. De plus, le retour à l'élevage d'origine est impossible pour des raisons sanitaires.
Remplacement
Nous ne pouvons pas comparer les mesures de concentration tissulaire et sanguine des drogues dans un modèle ex vivo, l’utilisation d’un modèle animal est indispensable pour reproduire la cavité péritonéale humide et respecter les caractéristiques de la ventilation mécanique et le milieu chaud et humide fermé. Le volume de la cavité péritonéale chez le petit animal ne permet pas de réaliser ce type d’intervention. Les instruments et les insufflateurs de chirurgie laparoscopique ne sont pas adaptés pour un si petit volume et les trocarts d’accès ne peuvent pas être utilisés chez le petit animal. Nous avons choisi le modèle porcin du fait de sa disponibilité et de ses nombreuses similitudes anatomiques avec l’homme, notamment son système digestif.
Réduction
Nous avons limité le nombre d’animaux au plus juste pour avoir des résultats statistiquement exploitables. Nous utiliserons 9 animaux (3 groupes de 3 animaux). Dans nos études précédentes nous avons utilisé des tests statistiques adaptés pour comparer les groupes entre eux, puis 2 à 2. Dans cette étude, l’hyperthermie devrait augmenter la pénétration tissulaire et sanguine du produit injecté, et donc les variation des paramètres observés entre groupes. On obtient donc selon les abaques des groupes de 3 cochons, suffisants pour déterminer une différence significative. Pour rappel chaque groupe aura plus de 60 prélèvements, ce qui permettra d’avoir des moyennes sur un grand nombre de prélèvements. Nous avons ainsi calculé la taille minimale d’un groupe de 3 animaux.
Raffinement
Les animaux seront logés dans des cases collectives dans une salle climatisée. Ils seront maintenus en groupe le plus longtemps possible, et manipulés dans le calme. Des mesures seront prises dès la prise en charge de l’animal jusqu’à la réalisation de la procédure en imagerie in vivo : - Pré-examen imagerie/Anesthésie : les animaux arriveront la veille, et seront mis à jeun 12h avant l’intervention, avec abreuvement à volonté - Anesthésie (induction par voie intramusculaire), puis intubation, ventilation et maintien de l'anesthésie par voie gazeuse. La fréquence cardiaque sera enregistrée tout le long des interventions. En cas d’accélération du rythme cardiaque, sans perte sanguine associée, nous renforcerons le traitement antalgique par administration intramusculaire d'analgésique. En cas de tachycardie supérieure à 170 battements par minute, persistante au-delà de 5 minutes malgré l’administration d’analgésiques, nous procèderons à l’euthanasie (point limite). Mais nos procédures ne devraient pas être particulièrement douloureuses, elles reproduisent des interventions courantes chez l’homme sous anesthésie générale.
Choix des espèces
L’utilisation du modèle porcin pour l’étude pharmacocinétique est indispensable, car cela reste le seul modèle animal possible pour étudier les modalités de diffusion de la chimiothérapie dans le péritoine. Le porc est une espèce animale classiquement utilisée pour les études de pharmacocinétique de la chimiothérapie intrapéritonéale. L’anatomie digestive et les dimensions de la cavité péritonéale, similaires à l’homme, permettent de tester au mieux les modalités de diffusion péritonéale de la chimiothérapie. Le volume d’insufflation est similaire à l’homme et les instruments chirurgicaux et les dispositifs d’aspiration de la fumée disponibles sur le marché humain peuvent être utilisés tels quels. Le porcelet (40 à 50 Kg, 3-4 mois) est le modèle le plus usité car le volume et la texture du péritoine de la cavité péritonéale sont similaires à l’homme et nous permettent d’appréhender au mieux les contraintes de volume en fonction de différents types de chirurgie.
Comparaison de l’efficacité de différents vaccins à destination des porcelets
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
Trois vaccins déjà autorisés sur le marché vont être comparés entre eux dans un élevage de production, parce que des vétérinaires veulent une étude française avant de prescrire le plus récent des trois. 768 porcelets vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger pour 576 d'entre eux, modéré pour 192. Ils reçoivent une injection vaccinale en début d'étude, puis subissent quatre prises de sang sous contention espacées d'environ six semaines, avec des réactions possibles de gonflement, apathie, anorexie ou fièvre. Aucun porcelet n'est tué dans le cadre du projet, tous repartent vers "leur cycle de production classique" d'un élevage de porcs, et le porteur écrit que l'efficacité propre des trois vaccins "n'est plus à démontrer".
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont de comparer l’efficacité de 3 vaccins entre eux et par rapport à un lot témoin dit contrôle négatif (placebo), en termes de réaction à l’injection, réponse immunitaire (anticorps), croissance (gain moyen quotidien) et pathologies (suivi de la santé et des mortalités). Les trois vaccins à tester disposent déjà d'une AMM pour l'espèce porcine. L’intérêt ici est d’obtenir des données dans un élevage classique de production, en France, où les deux pathogènes du porcs qui nous intéressent dans cette étude ont été mis en évidence et circulent dans l’élevage, et en étudiant 3 vaccins de façon contemporaine, de manière à s’affranchir des effets liés à la bande, la salle, le bâtiment, la saison, … Les objectifs de ce projet sont bien de comparer l’efficacité de trois vaccins entre eux et à un groupe témoin non vacciné, sans remettre en cause leur Autorisation de Mise sur le Marché (AMM). En effet, leur efficacité propre n’est plus à démontrer. L’objectif ici est de déterminer si, en conditions d’élevages, un des trois vaccins se démarque des autres : par une moindre apparition de signes cliniques liés à un des deux pathogènes d’intérêt et/ou par une amélioration des performances de croissance et/ou par des variations en termes de séroconversion ou de réponse à un éventuel challenge naturel si jamais il y avait circulation des agents pathogènes contre lesquels la vaccination est réalisée. En effet, un des trois vaccins a récemment été mis sur le marché français et est encore peu utilisé en élevage. Les vétérinaires français ont besoin, avant de prescrire ce vaccin, d’avoir une étude française qui démontre au moins une équivalence, sinon une supériorité de ce vaccin par rapport aux deux autres. Le dispositif expérimental permettra égalament d'objectiver l'effet "protection de groupe" : le ratio animaux vaccinés sur animaux non vaccinés devrait permettre de protéger les non vaccinés.
Bénéfices attendus
Une bonne connaissance de la réaction immunitaire des animaux est un pré requis pour comprendre l’efficacité d’un vaccin. La comparaison de plusieurs vaccins permettra aux vétérinaires conseil en élevage d’apporter des informations et un choix éclairé dans leurs prescriptions et dans la prévention des pathologies du porcelet.
Procédures
Les prises de sang se feront sur animal vigile. La durée moyenne d’une contention pour une prise de sang réussie est inférieure à 20 secondes. Cette opération sera renouvelée quatre fois au cours de la croissance des animaux, environ toutes les 6 semaines. 128 animaux seront concernés. L'injection est réalisée une fois en début d'étude et dure en moyenne 3 secondes.
Impact sur les animaux
Les prises de sang et la contention nécessaire à la réaisation du geste sont source de stress. La rapidité de la prise de sang conditionne la durée du stress qui devra être le plus court possible. La prise de sang peut occasionner un saignement au point de ponction. Des aiguilles adaptées au gabarit des animaux seront utilisées afin de limiter ce phénomène. Malgré tout, si un saignement devait se produire, une compression serait réalisée au niveau du point de ponction. La vaccination peut engendrer des réactions locales de gonflement, rougeur, douleur, ainsi que des réactions générales comme l'apathie, l'anorexie, l'hyperthermie. Tous ces éléments seront surveillés, notés, et les animaux présentant des signes indésirables seront soignés (anti inflammatoire) voire isolés en infirmerie et retirés de l'étude si leur état le justifie. Par ailleurs, les animaux seront élevés dans des conditions d’élevage classiques, en groupe (cases de 8), avec des conditions d’ambiance contrôlées par ventilation dynamique et alimentation et abreuvement à volonté. Chaque case est enrichie de matériaux sous optimaux correspondant à l’effectif d’animaux par case.
Devenir
Les animaux sont tous gardés en vie à la fin des procédures et continueront leur cycle de production classique d'un élevage de porcs.
Remplacement
L’évaluation de la réaction immunitaire et des critères de performance pour des vaccins destinés à l’espèce porcine contre des maladies porcines nécessite d’être réalisée sur l’espèce porcine et animaux.
Réduction
Notre unité épidémiologique est la case, car au sein d’une case, les animaux ne sont pas indépendants. Nous espérons mettre en évidence un écart de 60 g de GMQ entre les groupes vaccinés et le groupe témoin non vacciné. Afin de mettre en évidence un tel écart, statistiquement, 16 unités épidémiologiques par groupe sont nécessaires. Par conséquent, il faudra 24 cases par modalité, soient 96 cases en tout. Les cases étant composées de 8 animaux, cela représente 768 animaux au total. Les données seront soumises à une analyse de variance intégrant le lot et la répartition en effets principaux, et la case en unité expérimentale. Le nombre d’animaux pour lesquels une prise de sang sera réalisée (64/bande soient 192 animaux) a été fixé pour représenter l’unité épidémiologique.
Raffinement
Pour les prises de sang, afin que les périodes de contention soient réduites autant que faire se peut, elles seront réalisées par une personne aguérie. Si la prise de sang n’est pas réussie à la première ponction de l’aiguille, le porc sera relâché. En cas d'effets secondaires impliquant une atteinte générale de l'animal (apathie, anorexie, hyperthermie), l'animal concerné sera isolé en infirmerie, soigné et retiré de l'étude. Les animaux seront élevés dans des conditions d’élevage classiques, en groupe (cases de 8), avec des conditions d’ambiance contrôlées par ventilation dynamique et alimentation et abreuvement à volonté. Chaque case est enrichie de matériaux sous optimaux correspondant à l’effectif d’animaux par case.
Choix des espèces
L’évaluation de la réaction immunitaire à des vaccins spécifiques du porc doit se faire sur des porcins. Les études réalisées dans l’établissement utilisateur portent uniquement sur cette espèce. Les porcs seront suivis de leur entrée en post sevrage vers 4 semaines d’âge jusqu’à environ 150 jours d’âge. La comparaison des croissances se fera sur cette période et celle des réponses immunitaires au sevrage, au passage en engraissement, en milieu et fin d’engraissement
Développement d’un modèle de stress social reproductible chez le porcelet et utilisation de la salive comme matrice de détection de biomarqueurs de stress spécifiques
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Transférés d'une cage à l'autre pour être confrontés à des congénères inconnus, douze porcelets subissent un stress social provoqué délibérément, dans des procédures dont la souffrance est déclarée légère. Ils arrivent sevrés à vingt-huit jours, pèsent six à huit kilos, et subissent deux prélèvements de sang à la veine jugulaire ainsi qu'une série de prélèvements de salive par écouvillon, jusqu'à quarante-huit heures après le mélange. Le porteur mentionne les blessures dues aux griffures pendant les affrontements entre animaux dominants, et présente le projet comme un moyen de valider la salive comme méthode non invasive d'évaluation du bien-être des porcs en élevage. Six porcelets sont tués à l'issue pour constituer une banque d'organes destinée à des méthodes in vitro, les six autres étant placés.
Objectifs
Dans les élevages et les unités expérimentales, les problèmes de bien-être animal et les réactions de stress résultent d’un certain nombre de stimuli environnementaux, notamment les conditions d’alimentation et de logement, l’environnement social mais aussi les pratiques de gestion courantes. La capacité des animaux à faire face à de tels défis et leur vitesse de récupération ont un impact sur leur bien-être et in-fine sur leur santé. En raison des causes multiples qui peuvent conduire à un état de stress et des différents systèmes physiologiques impliqués dans la réponse au stress, divers biomarqueurs peuvent être utilisés pour l'évaluation du stress. Il se traduit par la libération d'hormones, dont le cortisol communément utilisé comme marqueur de stress, ou d'autres moélcules utilisées comme marqueurs de réduction des émotions positives. Le prélèvement sanguin, pratique stressante et douloureuse pour l’animal, est paradoxalement utilisé pour l’évaluation du stress. Or, il a été rapporté que la salive des porcs peut être utilisée pour mesurer des biomarqueurs qui peuvent aider à évaluer précocement le stress et donc fournir des informations sur leur bien-être et potentiellement sur leur état de santé. L'utilisation de la salive présente de nombreux avantages puisqu’elle peut être obtenue de manière non invasive, sans provoquer de douleur chez l’animal. Le cortisol salivaire est très utilisé comme indicateur de réaction de stress chez de nombreuses espèces y compris chez les porcs après divers stimuli tel que le stress social. Néanmoins, il a été montré que la réaction au stress diffère en fonction des situations rencontrées par les porcs dans les élevages commerciaux ou les unités expérimentales. De plus, pour la plupart des biomarqueurs de stress connus, peu de données issues d’études sur la salive sont disponibles. Il est donc pour le moment difficile d’optimiser leur utilisation et d’interpréter leur présence et leur modulation pour définir la salive comme matrice efficace d’évaluation du stress chez le porcelet. L’objectif de ce projet est d’établir, tout d’abord, un modèle de stress reproductible chez le porcelet qui servira à développer des solutions innovantes de réduction de ce stress. Ensuite, d’utiliser le prélèvement de salive comme méthode non invasive afin d’évaluer la réaction au stress appliqué en y détectant les biomarqueurs spécifiques de ces conditions de stress.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de valider 1) le mélange des animaux comme modèle pour étudier la réaction au changement d’environnement social (stress), 2) l’utilisation de la salive comme méthode non invasive pour évaluer le bien-être et la santé des porcelets. Ce projet permettra d’identifier les biomarqueurs spécifiques d’une réaction de stress et de générer plus de données et de connaissances sur les biomarqueurs de la salive afin d'optimiser leur interprétation et leur application. La génération de ces données aidera à l'avenir à mieux définir les possibilités de la salive dans l’évaluation du stress en élevage.
Procédures
Les animaux seront soumis à la procédure pour une durée de 15 jours (13 jours d'adaptation et 2 jours de stress de mélange). Les animaux seront nourris avec un aliment standard répondant à leurs besoins nutritionnels. Un animal d’un même groupe sera transféré d’une cage à une autre (manipulation du l'animal inférieure à 1 minute) afin de créer un stress social et mimer les traits de vie des porcs qui en condition d’élevage subissent des regroupements avec des congénères non familiers à différents moments de leur cycle de production. Le mélange aura lieu une fois de J13 à J15. Les animaux seront soumis à 2 prélèvements sanguins à J11 et à J15 au niveau de la veine jugulaire avec une période de récupération de 4 jours entre les prélèvements. A chaque temps de prélèvement, un volume de sang de 2 ml de sang nécessaire et suffisant à l'analyse des différents paramètres sanguin sera prélevé sur chaque animal. Pour chaque prise de sang, le temps de prélèvement ne dépassera pas 1 minute. Des prélèvements de salive seront réalisés à l’aide d’écouvillons en mousse présentés à chaque animal pour mastication à J11, à J13 (30 minutes, 1H ,3H et 6H post mélange) à J14 ( 24H post mélange) et à J15 (48H post mélange) pendant environ 2 minutes pour récupérer au moins 100µl de salive nécessaire et suffisant pour l’analyse des diffférents paramètres salivaires prévus.
Impact sur les animaux
La durée du stress social n’est pas assez longue pour enregistrer des effets sur l’ingestion et la prise de poids. Blessures dues aux griffures lors de la lutte des animaux dominants pendant le stress de mélange. Inconfort et stress dû à la contention des animaux pour les prises de sang.
Devenir
Les animaux du groupe T2 , soit 6, seront mis à mort afin de prélever des tissus et des organes pour établir une banque d’échantillons qui serviront aux développements de méthodes d’analyses in vitro. Placement des animaux du groupe T1, soit 6 animaux.
Remplacement
La procédure expérimentale est nécessaire et ne peut pas être remplacée par une autre stratégie n'impliquant pas l'utilisation d'animaux vivants. En effet l'étude vise à montrer l’impact du mélange des animaux sur les biomarqueurs du stress analysés un niveau de la salive comme échantillon biologique obtenu de manière non invasive et moins douloureuse pour l’animal en comparaison aux prélèvements sanguins, afin de faciliter le suivi du contrôle du bien-être des animaux en ferme et de mieux répondre aux exigences sur les soins et l’utilisation des animaux de recherche.
Réduction
Des calculs statistiques détaillés ont été réalisés afin de déterminer le nombre d’animaux maximum a utilisé pour évaluer l’hypothèse de ce projet exploratoire. Le nombre d’animaux à utiliser permettra d’apporter des bonnes conditions d’élevage en favorisant une hiérarchie sociale essentielle au bien-être des animaux, de réaliser le mélange des animaux et générer des données scientifiquement interprétables. L'ensemble des analyses réalisées permettront de mieux définir les possibilités d'utilisation de la salive comme méthode non invasive d"évaluation du stress chez les animaux de ferme.
Raffinement
La contention des animaux en vue de leur transfert d’une cage à une autre est réalisée dans le calme et sans brutalité en évitant de claquer les portes des cages métalliques, en attrapant les porcelets de 5 à 10 kg par la patte arrière juste au-dessus du jarret et en le soulevant en plaçant l’autre main sous la poitrine pour les sortir. L’inconfort et le stress dus à l’immobilisation des animaux pour les prises de sang sont réduits par une manipulation compétente et rapide des animaux, par un prélèvement de faibles volumes de sang en fonction de la volémie et par l’application d’un point de pression sur le site de prélèvement et en respectant les périodes de récupération nécessaires. A la fin de la prise de sang, l’animal peut-être caresser au niveau du groin ou sous le cou. Une période d’adaptation et d’habituation aux écouvillons en mousse pour le prélèvement de salive en utilisant de la compote de pomme sera mise en place. Des enrichissements (jouets suspendus en caoutchouc ou à mâcher) seront mis en place dans toutes les cages de JO à J13 et puis retirés uniquement du groupe T2 lors du mélange des animaux de J13 à J15. Ce retrait des enrichissements dans le groupe T2 a été choisi pour ne pas compromettre l’impact du mélange sur les paramètres du stress pour le groupe T2 et renforcer le changement d’environnement. Les conditions d’hébergement des animaux sont définies de telle sorte que la densité des animaux par cage, ou encore les paramètres environnementaux (température et hygrométrie…) procurent le maximum de confort aux animaux, et restent supérieurs ou égaux à la législation en vigueur. Aucun animal ne reste isolé, en cage individuelle sans contact olfactif, auditif et visuel avec ses congénères, ceci afin de réduire au minimum l’angoisse et le stress des animaux.
Choix des espèces
L'évolution de l'industrie porcine vers des systèmes de production intensive à grande échelle a augmenté l'exposition des porcs aux facteurs de stress environnementaux, physiologiques et sociaux. Les porcins constituent donc une cible privilégiée pour élaborer des stratégies efficaces de lutte et améliorer le bien-être et prévenir les maladies liées au stress en élevage. De porcelets sevrés à 28 jours d’âge au niveau de l’élevage et réceptionnés avec un poids vif de 6-8 kg en moyenne seront utilisés. Les animaux seront utilisés au stade de porcelets qui sont plus sujet à des réactions de stress résultants des changements d’environnement social mais aussi aux pratiques de gestion courantes dans les élevages commerciaux.
Evaluation préclinique de produits de santé pour l’orthopédie
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Cochons d'Inde : 120
Lapins : 540
Chiens : 240
Chèvres : 330
Moutons : 660
Le nombre de moutons, chèvres, chiens, lapins, rats et cobayes opérés dépend des études signées avec des donneurs d'ordre, pour tester des dispositifs médicaux orthopédiques avant leur mise sur le marché. 2 100 animaux non-humains vont être utilisés, 660 moutons, 330 chèvres, 240 chiens, 540 lapins, 210 rats et 120 cobayes, tous tués à l'issue pour examiner les tissus autour du dispositif, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré ou sévère. Chacun subit une chirurgie de trente minutes à trois heures pour recevoir l'implant, certains une seconde pour le retirer, avec des prises de sang et jusqu'à trois séances d'imagerie sur des études qui peuvent durer plusieurs années, et le porteur cite parmi les risques une infection et un déficit moteur des membres postérieurs. Il affirme que leur utilisation "est requise dans la réglementation", et indique que lapins, cobayes et rats sont aussi choisis "pour des raisons économiques et éthiques", par exemple pour des études de faisabilité menées sur des individus venus d'études précédentes.
Objectifs
Ce projet vise à évaluer la tolérance (ou sécurité) ainsi que la performance (ou efficacité) des produits de santé en orthopédie . 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 dans différents modèles animaux des données de performance et de tolérance des produits de santé en orthopédie. 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 le confort des patients humains traités.
Procédures
Pour l'ensemble des procédures, tous les animaux seront soumis à une intervention chirurgicale afin d'implanter le dispositif médical à tester (cette intervention chirurgicale peut durer entre 0h30 et 3h00). 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 3h00). 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 ou radiographies pour observer le dispositif en cours d'étude, peuvent être réalisées sous anesthésie légère (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 : - 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 modérée 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).
Devenir
Pour répondre aux objectifs de chacune des procédures 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 : tests mécaniques sur des vertèbres pour évaluer la fusion dans le cadre de la procédure de stabilisation de la colonne vertébrale ). 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.
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 précédemment citées 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 36 (3 x 12 procédures expérimentales ; pour 660 ovins ; 330 caprins ; 240 chiens ; 540 lapins ; 210 Rats ; 120 cobayes).
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 sont listés dans le document joint en annexe, pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans le(s) texte(s) de référence. Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez les rongeurs ou le lapin. Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez le chien ou les ovins/caprins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (pour une étude sur le long terme, utilisation d’espèces à longue durée de vie). Le choix entre les grands modèles repose aussi sur les similarités avec l’Homme : - Caractéristiques anatomiques (structure des os, épaisseur du cartilage...), poids, propriétés mécaniques et régénération osseuse des ovins/caprins et des chiens - Caractéristiques anatomiques et mécaniques des lapins, des cobayes et des rats. Ces espèces sont souvent utilisées également pour des raisons économiques et éthiques (exemple : réalisation d’études de faisabilités via la réutilisation d’animaux d’études précédentes ) - Colonne vertébrale uniforme et régulière simplifiant les procédures chirurgicales, structure et biomécanique de la colonne lombaire et thoracique similaires.
Impact environnemental d’écoaliments à basse teneur en azote utilisés en élevage porcin
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Placés à 30 kg dans des cages de 52 centimètres sur 117, où ils ne peuvent pas se retourner, 60 porcs y passent quatorze des vingt-huit jours de l'essai. Ils vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, la collecte séparée des fèces et de l'urine imposant, selon le porteur, cette contention prolongée. Le projet mesure la digestibilité d'aliments à très basse teneur en protéines et les émissions gazeuses associées, pour réduire l'impact environnemental de la production porcine à performances de croissance égales. Aucun porc ne quitte l'essai vivant, parce que les acides aminés de synthèse testés, leucine, isoleucine et histidine, ne sont pas autorisés dans l'alimentation porcine.
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont de quantifier les effets de stratégies alimentaires à très basse teneur en protéines associées à une gestion optimisée des effluents sur les performances de croissance des animaux, sur l’utilisation digestive et métabolique par les animaux, sur la répartition de l’azote entre urine et fèces avec des répercussions potentielles sur la composition des effluents, les émissions gazeuses associées et leur potentiel de valorisation.
Bénéfices attendus
Notre hypothèse est que nous pouvons réduire l’impact environnemental de la production porcine en maintenant les performances de croissance des animaux. Pour que la réduction d’impacts obtenues au kg d’aliment produit soit conservée au kg de porc produit, il faut que les performances de croissance soient maintenues.
Procédures
Les animaux seront logés dans des cages à digestibilité de dimension : 52 x 117cm pendant 14 jours sur les 28 jours d'expérimentation.
Impact sur les animaux
La mesure de l’utilisation digestive d’un aliment chez le porc nécessite de collecter totalement les fèces des animaux, qui ne doivent pas être contaminées par l’urine. Ainsi, il est nécessaire de placer les animaux dans des cages à digestibilité (dimensions : 52 x 117cm) dont les dimensions sont réduites afin d’empêcher l’animal de se retourner tout en lui maximisant l’espace disponible. Les cages sont ainsi équipées d’un système de parois ajourées mobiles et de barreaux permettant de maintenir le contact entre les animaux.
Devenir
L'ensemble des animaux seront euthanasiés à la fin de l'expérimentation car nous allons tester des acides aminés de synthèse pas encore autorisés sur le marché de l'alimentation porcine (leucine, isoleucine, histidine). La mise à mort des porcs sera effectuée par injection intraveineuse de T61 (association d’embutramide, d’iodure de mébenzonium et de tétracaïne hydrochloride à la posologie de 1ml/10kg de poids vif) sous anesthésie (Imalgène IM à la posologie de 15mg/kg de poids vif).
Remplacement
L’objectif de ce projet est de tester l’incorporation d’aliments à moindres impacts environnementaux en condition d’élevage sur l’utilisation digestive des écoaliments, les émissions gazeuses à l’échelle de l’animal et la composition et valorisation des effluents. Ces objectifs ne peuvent être atteints par des méthodes mathématiques ou in vitro et nécessitent le recours à une étude in vivo.
Réduction
Le nombre d’animaux de l’essai et le dispositif expérimental mis en place ont été déterminés sur la base d’essais antérieurs afin d’atteindre le niveau de précision souhaité pour évaluer avec précision l’effet des écoaliments en élevage de porcs. Des protocoles similaires conduits dans l’unité ont utilisés entre 4 et 6 porcs par régime pour obtenir une précision satisfaisante dans les valeurs de digestibilité. En conséquence, nous conduirons nos mesures avec 6 porcs par régime.
Raffinement
La collecte totale des déjections sur des animaux entravés est à l’heure actuelle la seule méthode permettant de mesurer la digestibilité d’un aliment avec une grande précision. Les cages dans lesquelles seront hébergés les animaux seront équipées de barreaux et seront toutes placées dans la même pièce pour maintenir un contact visuel, auditif et olfactif entre les porcs. L’appétit, l’ingestion d’eau, le comportement des animaux ainsi que l’état de la cage seront observés au moins deux fois par jour par le personnel technique afin de détecter des blessures éventuelles, des diarrhées ou des troubles respiratoires. Tout animal présentant l’un de ces troubles fera l’objet d’une prise en charge immédiate.
Choix des espèces
La cible de l’étude est le porc en croissance-finition. Nous allons utiliser un croisement répandu dans les élevages commerciaux français (Piétrain X (Large White X Landrace)). Les animaux seront des porcs d’un poids vif de 30kg en début d’essai pour l'étude des aliments croissance et de 60kg en début d’essai pour l'étude des aliments finition. Nous avons choisi de travailler avec des animaux dont le poids vif moyen atteint au cours de l’étude correspond au poids vif moyen des porcs en phase croissance et en phase finition.
Ingrédients innovants à base de pois : impact sur les fonctions digestives et la croissance des porcelets
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système gastrointestinal
Isolés deux heures par jour dès l'âge de quatorze jours, puis séparés un par un après le sevrage, 80 porcelets vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, avant d'être tués pour prélever leurs tissus intestinaux et leurs muscles. Ils subissent un prélèvement de fèces et deux prises de sang, chaque contention étant limitée à cinq minutes. L'objet du projet est de mesurer la digestibilité de la crème de pois, un coproduit de l'industrie alimentaire aujourd'hui mal valorisé, et son effet sur la croissance des porcelets au sevrage. Le porc est ici à la fois l'animal utilisé et le destinataire annoncé des résultats, le porteur présentant le projet comme un moyen de limiter les diarrhées et l'usage d'antibiotiques en élevage.
Objectifs
En production porcine, le sevrage est une période critique pour le porcelet car à cette période il subit de nombreux stress (séparation avec la mère, mélange avec d’autres portées, changement d’alimentation…). Cela entraîne des désordres digestifs avec notamment des incidences de diarrhées élevées. L’alimentation est un levier majeur pour améliorer cette étape clé du développement. La crème de pois est un coproduit de l’industrie alimentaire, riche en fibres facilement métabolisables et en protéines. De par sa composition et sa texture (entre la phase liquide et solide), la crème de pois pourrait être un aliment intéressant pour améliorer la santé digestive et pour favoriser la transition alimentaire des porcelets lors du sevrage. Dans ce contexte, le projet vise à décrire la digestibilité d’un coproduit du pois (la crème de pois) à étudier l’influence de l’ajout de ce coproduit sur la santé digestive des porcelets au sevrage (absorption des protéines, intégrité de la barrière intestinale), sur leurs performances zootechniques et leur développement musculaire. L’objectif est d’assurer une meilleure transition alimentaire au sevrage pour limiter les problèmes de santé digestive, d’améliorer la croissance des porcelets, et de diminuer/supprimer l’utilisation d’antibiotiques.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera des connaissances sur la digestion d’un coproduit de pois, qui présente une texture (entre liquide et solide) et une composition (riche en fibres et protéines) pouvant être bénéfiques aux porcelets. Le projet permettra effectivement de déterminer les effets positifs sur la santé digestive (intégrité de la barrière intestinale) et la croissance musculaire des porcelets. Cette expérimentation apportera de nouvelles connaissances sur les différents liens entre les protéines issues de la digestion de la crème de pois et le développement des muscles squelettiques chez le porc. Ce projet permettra également d’optimiser l’utilisation d’un coproduit qui n’est pas totalement valorisé à l’heure actuelle, ainsi limiter les déchets et promouvoir une circularité des systèmes alimentaires. Pour une perspective à long terme, ce projet fournira des pistes pour adapter au mieux les régimes des porcelets, réduire les problèmes digestifs au sevrage et ainsi limiter voire supprimer l’utilisation d’antibiotiques en élevage. De plus ce projet fournira des données (activité enzymatique, pH) qui serviront à mettre au point un modèle de digestion in vitro spécifique au porcelet. Cela permettra par la suite de privilégier l’utilisation de ce modèle in vitro plutôt que celle d’animaux.
Procédures
Les interventions prévues pour les porcelets sont : un prélèvement de fèces, et 2 prélèvements de sang. Ces interventions nécessitent une immobilisation de l’animal qui est limitée à 5 min. La durée de la prise de sang est limitée à 2 min.
Impact sur les animaux
Quotidiennement, les porcelets seront isolés par groupe de 2 pendant 2 h, à partir de 14 jours de vie, pour accéder à leur régime. De même en post-sevrage, les porcs seront isolés individuellement pour obtenir un suivi précis de l’ingéré. L’isolement d’un groupe ou d’un porc en individuel peut être source de stress. Des prélèvements de sang (1 ou 2 selon la procédure) et de fèces (1) seront effectués sur les porcelets. Ces prélèvements ne sont pas douloureux, mais nécessitent une contention qui peut être stressante pour les porcelets.
Devenir
La mise à mort des porcelets est nécessaire lors des procédures 1 et 2, pour permettre le prélèvement d’organes (tissus intestinaux et muscles).
Remplacement
Les modèles in vitro de digestion sont limités dans leur capacité à reproduire la physiologie complexe du tractus gastro-intestinal et ses nombreuses interactions. A l’heure actuelle, aucun modèle ne permet de reproduire la sécrétion d’hormones digestives, et les mécanismes de régulations suite à l’ingestion d’un aliment. De plus ces modèles ne permettent pas d’étudier plusieurs organes en même temps en réponse à un traitement (exemple : alimentation). L’objectif du projet étant d’étudier les interactions digestives des nutriments et la réponse physiologique qui en découle, il nécessite d’être réalisé sur des animaux vivants pour explorer ces deux domaines de recherche conjointement.
Réduction
Le nombre de porcelets prévus pour ce projet est de 80 au maximum. Il correspond à 20 porcelets par régimes alimentaires (une étude pilote avec 4 porcelets par régime et 2 répétitions de 8 porcelets par régime pour l’expérimentation finale). Ce nombre d’animaux est suffisant pour observer un effet significatif sur la digestibilité des protéines entre la crème de pois et le contrôle. Le nombre d’animaux a été déterminée grâce à des essais préliminaires réalisés pour ce projet sur la digestibilité in vitro des protéines des différents régimes. Ces essais ont été réalisés suivant le modèle de digestion in vitro utilisé pour le porc en croissance
Raffinement
Le bien-être des animaux sera évalué tout au long de l’expérience. Les régimes expérimentaux (crème de pois et contrôles) seront adaptés pour couvrir les besoins nutritionnels des porcelets tout au long de leur développement (quantité, composition en minéraux, protéines…). Tous les porcelets seront surveillés quotidiennement avec des grilles d’évaluation de bien-être, afin de prévenir toute souffrance. Les grilles seront collectives pour la période précédant le sevrage et individuelle en post-sevrage. Les procédures seront réalisées par un personnel expérimenté, en respectant les durées de contentions (5 min) et de prélèvements (2 min). Le comportement des animaux sera également suivi par caméra surveillance pour veiller au bien-être des porcelets et leur alimentation.
Choix des espèces
Le projet sera mené sur des porcelets jusqu’à leur sevrage et une partie en post-sevrage. Le porc est l’espèce cible du projet qui consiste à déterminer la digestibilité de la crème de pois et d’étudier le lien avec la santé digestive et les performances musculaires des porcs sur le long terme. Les connaissances serviront pour améliorer la transition alimentaire au sevrage du porcelet et limiter les incidences de diarrhées en élevage.abba
Modèle porcin pour la formation à l’utilisation de la plate-forme de surveillance hémodynamique avancée HemoSphere.
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
20 cochons vont être opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil, pour entraîner des soignants à lire les paramètres de la plate-forme de surveillance hémodynamique HemoSphere. Chaque animal reçoit trois ponctions de vaisseaux pour la pose de cathéters, puis subit successivement un choc hémorragique de quarante-cinq minutes, une hypotension de quarante-cinq minutes et un trouble de la contractilité cardiaque de quarante-cinq minutes, sous une anesthésie de deux à trois heures. Le porteur écrit que les animaux vont "sentir la première piqure nécessaire à l'induction puis se retrouver en totale désorientation avant de s'endormir profondément". Après la mise à mort, les corps sont reperfusés et réutilisés pour mettre au point un modèle de chirurgie digestive, urologique et thoracique, ce que le porteur inscrit au titre de la règle des 3R, la formation étant donnée quatre fois par an à quatorze personnes.
Objectifs
Le monitorage a pour objectifs de détecter les anomalies physiologiques du système cardiovasculaire fournir des informations nécessaires à l’établissement du diagnostic et de la stratégie thérapeutique définir des cibles thérapeutiques et évaluer la réponse au traitement. Le monitorage cardiovasculaire peut être divisé en deux catégories principales selon le type de mesures effectuées des variables hémodynamiques : mesures directes ou indirectes. Les mesures directes incluent l’électrocardiogramme, les pressions artérielles, le débit cardiaque et le volume de sang total dans le corps. Les mesures indirectes concernent des variables non cardiovasculaires qui sont influencées par l’état hémodynamique : la quantité d’oxygène dans le sang, la quantité de dioxyde de carbone, l’équilibre acide-base et la température des extrémités. La plate-forme de surveillance avancée HemoSphere offre une vue complète de l’hémodynamique et de l’oxymétrie tissulaire, fournissant ainsi des données pour éclairer les décisions cliniques. À partir d’un seul moniteur, on surveille en continu le patient en utilisant à la fois la saturation en oxygène et les paramètres hémodynamiques pour s’assurer qu’il reste correctement oxygéné.
Bénéfices attendus
Cette formation entre dans le cadre de l’amélioration perpétuelle des soins elle permet d’optimiser la lecture des paramètres hémodynamiques prédictifs et d’anticiper les traitements pour améliorer la survie et les suites opératoires des patients. Dans le cadre de la règle des 3Rs les cadavres seront utilisés pour la formation des jeunes internes en chirurgie de différentes spécialités. De plus étant fortement hépariné pendant la procédure in-vivo le cadavre pourra être revascularisé (post-mortem) et rentrera dans une étude de développement d’un modèle haute-fidélité en chirurgie digestive, urologique et thoracique.
Procédures
Les animaux subiront : Une anesthésie générale de 2 à 3h. Une ponction de l’artère fémorale pour la pose d’un désilet 5 minutes. Une ponction de la veine fémorale pour la pose d’un désilet 5 minutes. Une ponction de la veine jugulaire pour la pose d’un cathéter central 5 minutes. Un choc hémorragique de 45 minutes. Une hypotension de 45 minutes. Un trouble de la contractilité vasculaire et cardiaque de 45 minutes. Une mise à mort instantanée.
Impact sur les animaux
Les animaux vont sentir la première piqure nécessaire à l’induction puis se retrouver en totale désorientation avant de s’endormir profondément.
Devenir
Dans le cadre de la règle des 3Rs après mise à mort de l'animal, les chirurgiens prendront place pour le développement du modèle de chirurgie viscérale et thoracique hautefidélité sur cadavre reperfusé.
Remplacement
Cette formation s’adresse à des personnes qui auront déjà réalisé un apprentissage poussé sur des modèles virtuels et des simulateurs haute-fidélité. Le passage sur l’animal est inévitable car il reflète réellement les conditions d’urgences vitales lors de blocs opératoires. Le stresse l’encombrement stérique du bloc et l’interaction entre les différents acteurs de la procédure ne peut s’envisager qu’en conditions réelles.
Réduction
Dans notre cas la réduction du nombre d’animaux n’est pas soumise à un calcule statistique. Nous avons effectué le calcul du nombre d’animaux utilisés par rapport aux apprenant en prenant en compte le temps maximum supportable par l’animal pour chaque modification hémodynamique et l’encombrement stérique d’un bloc opératoire. Nous avons aussi associé une vidéo transmission dans un auditorium pour augmenter le nombre final de personne participant activement ou passivement à la formation. Cette formation sera effectuée 4 fois par an et permettra de former 14 personnes par cession soit 280 personnes sur 5 ans.
Raffinement
Toutes les modifications hémodynamiques seront réalisées sous anesthésie générale profonde avec analgésie morphinique. Chaque procédure durera le temps minimum nécessaire pour permettre une lecture approfondie des paramètres puis sera suivi d’un retour à la normale et d’une phase de repos de 15 minutes. Après la mise à mort les cadavres seront utilisés pour le développement d’un modèle haute-fidélité en chirurgie viscérale et thoracique. Les animaux seront acclimatés durant sept jours avant l’intervention et leur environnement sera enrichi avec des jouets dédiés type ballons et disques à mordre. L’intervention sera supervisée par deux anesthésistes chevronnés.
Choix des espèces
Le porc est choisi pour ses grande similitudes physiologiques et anatomiques avec l’humain et particulièrement pour son système cardiovasculaire. La taille des gros vaisseaux permet d’utiliser les dispositifs médicaux humains qui s’adaptent parfaitement au modèle. Souvent utilisé pour d’autres études en chirurgie l’anesthésie et le monitoring hémodynamique du porc sont bien connus. De plus les drogues utilisées en réanimation humaine ont la même action chez le porc. Les animaux seront de jeunes adultes de 70 à 80 kg pour leurs similitudes anatomiques avec les patients adultes humains.
Restauration de l’odorat par implant olfactif chez la brebis anosmique site 1-4
- Recherche appliquée
- Troubles sensoriels
- Recherche fondamentale
- Organes sensoriels
Pour montrer qu'un implant posé sur les bulbes olfactifs peut restaurer des sensations d'odeur, 20 brebis vont être rendues anosmiques puis utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever leurs bulbes olfactifs. Dix subissent une chirurgie de deux heures pour la pose d'une électrode, un test de stimulation de trente minutes sur animal vigile et une IRM fonctionnelle d'une heure sous anesthésie. Les dix autres passent vingt sessions d'apprentissage associant une odeur à une récompense sur quatre à huit semaines, avant une chirurgie de deux heures puis deux autres d'une heure. Le porteur qualifie le recours aux animaux d'"irremplaçable" pour évaluer la tolérance du dispositif, annonce des douleurs post-opératoires, des saignements de nez et des fuites de liquide céphalo-rachidien possibles, et prévoit de tuer les brebis dont les complications seraient sévères.
Objectifs
L’anosmie est une perte totale et irréversible de l’odorat. Les données épidémiologiques estiment que 10 à 15% de la population mondiale souffre d’une altération de l’odorat, et que 5% de la population mondiale est totalement anosmique. C’est un symptôme fréquent de la Covid-19, mais qui survient aussi après d’autres infections virales, ou après un traumatisme, ou qui peut être lié à des maladies neurodégénératives (Parkinson, Alzheimer) ou à des tumeurs cérébrales. La plupart des anosmies sont liées à un déficit de détection des odeurs dans la cavité nasale au niveau de l’épithélium olfactif, qui a tendance à dégénérer pendant le vieillissement et dont la fonction peut être altérée dans le cas d’infections. A terme l’anosmie altère le plaisir de manger, entraîne une perte d’appétit et de poids et réduit également la capacité à détecter des dangers. Elle affecte l’humeur, la santé, le travail et le bien-être. Elle est fréquemment associée à une détérioration de la qualité de vie perturbant la relation des patients à eux-mêmes et aux autres, menant très souvent à la dépression. Et il n'existe à ce jour aucun traitement pour corriger l’anosmie. Dans la plupart des cas d’anosmie, la première structure cérébrale recevant les informations olfactives, localisée au niveau des bulbes olfactifs (BO), reste fonctionnelle. La solution thérapeutique que nous proposons, consiste en un implant olfactif combinant un nez électronique (capteur olfactif externe) et un réseau d’électrodes, placé au niveau des bulbes olfactifs pour une stimulation électrique directe mimant l’information olfactive qui arrive au niveau du système nerveux central lorsque le système olfactif est fonctionnel. L’implant olfactif est une solution prometteuse pour les patients anosmiques. Notre objectif est de développer un implant qui serait à l’olfaction ce que l’implant cochléaire est à l’audition. Une étude pré-clinique sur l’animal est un prérequis indispensable avant d’envisager une implantation olfactive chez des patients. Ce projet consiste donc à fournir une preuve de la faisabilité chez le mouton, choisi pour ses similitudes d’organisation et de taille du système olfactif par rapport à l’humain. Pour la première fois, des tests de stimulations et de comportements olfactifs générés via un implant seront réalisés sur un animal éveillé. Ce projet se déroulera dans 4 établissements utilisateurs qui y collaborent.
Bénéfices attendus
Ce projet a pour ambition de développer un implant olfactif qui aidera les patients anosmiques à retrouver des sensations olfactives, et d’apporter la preuve que cette stratégie produirait effectivement des sensations reconnues comme des odeurs. Ce projet constitue une étape clé dans l'amélioration de la qualité de vie et de la sécurité de nombreux patients anosmiques qui ne récupèrent pas leurs sensations olfactives. L’impact médical attendu est la réduction des complications associés à l'anosmie (malnutrition, dépression, accidents domestiques). En outre, les modèles animaux d'anosmie montrent qu'en l'absence d'apport olfactif, les signaux nerveux liés à la respiration (et aux émotions) disparaissent. Nous souhaitons développer un nez électronique capable de rétablir à la fois la détection des odeurs la perception des saveurs et l’apport respiratoire dans le bulbe olfactif imitant la détection naturelle du flux respiratoire par les neurones olfactifs. Cette restauration aurait un impact thérapeutique sur les états dépressifs, apportant un réel bénéfice aux patients anosmiques. Le projet permettra d’évaluer une approche chirurgicale originale pour la stimulation électrique du cerveau qui pourrait en outre promouvoir la régénération des neurones olfactifs. Cela pourrait aider les patients souffrant d'un dysfonctionnement olfactif, comme lors de maladies neurodégénératives (Alzheimer, accidents vasculaires cérébraux). L’impact scientifique attendu est une meilleure compréhension de l’interprétation des odeurs par le cerveau.
Procédures
10 animaux seront soumis à : • 1 intervention chirurgicale, sous anesthésie générale et analgésie pour la pose de l’électrode de stimulation, d’une durée totale estimée à 2 heures (EU2). • 1 test de stimulation du bulbe olfactif, sur animal vigile, d’une durée de 30 minutes (EU1). • 1 IRM fonctionnelle par stimulation du bulbe olfactif, sous anesthésie générale, d’une durée de 1 heure (EU3). • 1 euthanasie (EU4). 10 animaux seront soumis à : • 20 sessions d’entraînement à l’association d’odeur à une récompense de quelques minutes en tout, reparties pendant 4 à 8 semaines (EU1). • 1 intervention chirurgicale, sous anesthésie générale et analgésie, d’une durée totale estimée à 2 heures (EU2). • 2 interventions chirurgicales, sous anesthésie générale et analgésie, d’une durée de 1H chacune (EU2).• 1 euthanasie (EU1)
Impact sur les animaux
Après les différentes interventions chirurgicales, les animaux sont susceptibles de ressentir des douleurs post-opératoires, d’avoir un léger saignement de nez, une fuite de liquide céphalo-rachidien ou une infection,. Ces risques sont considérés comme très limités étant donné les précautions chirurgicales appliquées pour toutes les interventions. Les différentes injections (analgésie, anesthésie, antalgie, antibiotiques...) réalisées au cours du projet, peuvent provoquer un léger stress lié à la manipulation de l’animal et une légère douleur liée à la piqure. Un inconfort dû aux pansements peut être également ressenti pour certains animaux au début de la phase de récupération (2 ou 3 jours), ainsi que lors du changement de ces pansements (10 minutes au maximum). Lors du test de stimulation du bulbe olfactif, les animaux seront placés individuellement dans une case de dimensions réduites, à proximité des autres brebis, ce qui peut générer un léger stress. Les entrainements au test olfactif et la manipulation des animaux peuvent entrainer du stress ou de la frustration en cas d’échec au test pour certaines brebis au début de l’entrainement. La mise en place d’une muselière rotative permettant donc de s’alimenter normalement et sur laquelle sera fixée la partie externe de l’implant olfactif des brebis, va probablement demander un temps d’adaptation aux animaux, donc un léger stress de quelques jours.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés pour des prélèvements de tissus post-mortem : les deux bulbes olfactifs de chaque brebis, ainsi que des biopsies d’épithélium olfactif, seront réalisées sur tous les animaux afin d’évaluer, par analyses histologiques et biochimiques, la réaction inflammatoire et la perte neuronale au sein de ces tissus.
Remplacement
Le développement et le test de l’implant olfactif seront réalisés avant tout démarrage de l’expérimentation animale. Ainsi, plusieurs tests se feront en laboratoire par les ingénieurs, sans recourir à l’animal. Le nez électronique sera ainsi exposé à une simulation de flux inspiratoire amenant l’odeur test sur le capteur de gaz. La stimulation électrique découlant de la détection de l’odeur sera quant à elle effectuée dans un milieu conducteur (verre d’eau) afin d’enregistrer la réponse électrique à la stimulation olfactive. Le but ultime de ce projet étant de développer un implant olfactif, le recours aux animaux est irremplaçable afin d’évaluer la tolérance et l'efficacité du dispositif.
Réduction
Les techniques chirurgicales ont été raffinées en amont sur le modèle animal de ce projet lors de dissections post-mortem de 5 brebis destinées à la réforme, ce qui permet de réduire le nombre d’animaux nécessaires à la mise au point de la technique. Le nombre de brebis choisis (20) a été défini sur la base des résultats obtenus sur des protocoles similaires sur brebis, qui ont montré qu’un tel effectif était nécessaire et suffisant pour mettre en évidence des différences statistiquement significatives lors des tests de comportement. Trois stratégies permettent de réduire le nombre d’animaux utilisés dans ce projet : i) La combinaison successive des différentes approches (chirurgie, électrophysiologie, imagerie par IRM fonctionnelle, comportement) sur les mêmes animaux ; ii) l’utilisation des animaux comme leur propre contrôle, avant et après induction de l’anosmie, avant et après entraînement comportemental olfactif ; iii) la comparaison entre les deux bulbes olfactifs d’un même animal (côté implanté, versus côté non-implanté).
Raffinement
Les brebis seront hébergées en groupe pour conserver les relations sociales, s’acclimater à leurs différents environnements, avec surveillance accrue du personnel, conditions d’élevage optimisées (boisson, nourriture ad libitum, litière), enrichissements de milieu (brosses, ballons, mobiles suspendus, pierres à sel) et manipulations régulières pour les habituer aux interactions humaines et aux tests comportementaux. Les brebis soumises à des tests de stimulation électrique du bulbe olfactif ou sélectionnées pour les tests comportementaux olfactifs ne seront jamais placées en situation d’isolement. En fonction des besoins (situation post-opératoire, soins, tests, …) les animaux seront placés temporairement dans des loges d’hébergement individuelles, simplement séparés des autres par une barrière à clairevoies qui limite la taille de la loge, mais les laissent au contact visuel, olfactif, et auditif de leurs congénères. Les animaux sont habitués à ce genre de cloisonnement nécessité par certains soins (parage, prélèvements, échographies, …). Les chirurgies seront réalisées sous anesthésie générale avec une gestion adaptée de la douleur et du risque infectieux ; suivi de la température ; tapis chauffant, réveil en cage individuelle, sous lampes infrarouge pour limiter l’hypothermie ; enrichissement de milieu, contact visuel et olfactif avec leurs congénères. La surveillance post-opératoire implique un traitement analgésique systématique et antibiotique si nécessaire. Nous utiliserons une grille d’évaluation de la douleur basée sur les mimiques faciales. S’il y avait des complications sévères, sans alternative thérapeutique, les brebis concernées seraient euthanasiées. D’une manière générale, si une brebis montre des signes d’inconfort (prostration, manque d’appétit, arrêt des relations sociales animal/animal, soigneur/animal), un vétérinaire sera consulté et son avis sera suivi (traitements, sortie du protocole pour une situation extrême). Tous les transports/transferts des animaux entre les différents sites se feront en bétaillère agrée, paillée et toujours en groupe pour limiter le léger stress lié au transport. Des points limites seront appliqués, au-delà desquels les animaux seront temporairement ou définitivement sortis de la procédure.
Choix des espèces
Les ovins ont été choisis car c’est une espèce dont l’organisation de la cavité nasale et les dimensions du bulbe olfactif sont quasi-similaires à celles de l’humain. Des brebis de 12 à 18 mois, c’est-à-dire ayant achevé leur puberté, et avant l’apparition d’une épaisseur d’os crânien trop importante, de manière à permettre des chirurgies plus aisées et rapides, pour une meilleure récupération des animaux.
PRP-Dissect Study : L’effet du plasma enrichi en plaquettes sur les sténoses post-dissection sous-muqueuse oesophagienne extensive sur modèle animal
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Une dissection sous-muqueuse étendue de l'œsophage, d'une à deux heures sous anesthésie générale, provoque chez chaque animal le rétrécissement que l'étude veut ensuite prévenir. 12 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le porteur annonce des points limites destinés à "éviter toute douleur", tout en décrivant des perforations et des hémorragies possibles jusqu'à trois jours après l'intervention, des douleurs, des saignements digestifs, de l'apathie et de la fièvre, puis entre le dixième et le vingtième jour une sténose entraînant vomissements et réduction de l'ingestion. Avant la mise à mort, justifiée par le prélèvement de l'œsophage et par le soulagement des souffrances liées à la sténose, l'animal encore anesthésié pourra servir à la formation d'internes en chirurgie dans le cadre d'un autre projet.
Objectifs
La dissection sous-muqueuse endoscopique (DSM) est une technique largement utilisée pour le traitement des lésions précancéreuses et des cancers superficiels de l'œsophage. Grâce à cette technique, il est possible de traiter ces lésions de manière peu invasive, ce qui permet de préserver l'organe. Ces dernières années, des lésions de plus en plus étendues, , peuvent être enlevées de manière curative par DSM. Cependant, après la DSM, le rétrécissement de l'œsophage (sténose) est une complication majeure (jusqu’à 90 % des cas). Les sténoses post-DSM sont connues pour être complexes et sont plus difficiles à traiter. Cela entraîne une diminution de la qualité de vie pour les patients. Compte tenu de l'utilisation croissante de la DSM, y compris pour les grandes lésions complexes de l'œsophage, la sténose après la DSM est un problème de plus en plus important, avec un impact social et sociétal significatif. Ces dernières années, de nombreuses techniques de prévention et de traitement ont été étudiées, allant de la dilatation répétée à l'utilisation d'endoprothèses métalliques auto-expansives, en passant par l'injection locale de diverses substances médicamenteuses. À ce jour, aucun traitement efficace et durable n'a été identifié pour ce problème important. Nous pensons que l'injection de plasma riche en plaquettes (PRP) après une DSM œsophagienne extensive peut prévenir la sténose. Le plasma riche en plaquettes est préparé à partir d’un prélèvement sanguin du patient, centrifugé, ce qui permet d’augmenter sa concentration en plaquettes. Le PRP est connu pour son effet de stimulation tissulaire et peuvent permettre une cicatrisation plus efficace et plus rapide de la muqueuse, tout en réduisant l'inflammation, empêchant le développement de la fibrose et donc de la sténose. Cette étude préliminaire de faisabilité sera faite sur 12 animaux, qui seront tirés au sort avec un groupe qui sera traité préventivement avec du PRP et un groupe de contrôle.
Bénéfices attendus
Avec cette étude de preuve de concept, nous souhaitons démontrer l'efficacité de l'utilisation du PRP dans la prévention primaire de la formation de sténoses iatrogènes après une DSM oesophagienne extensive. En outre, nous voulons étudier la sécurité associée à l'utilisation du PRP. Nous utilisons également cette étude pour étudier l'application de la PRP dans le traitement secondaire de la sténose de l'oesophage après une DSM extensive. Enfin, cette étude nous permet de mieux comprendre le processus cellulaire/biologique de la cicatrisation et l'effet du PRP sur celui-ci grâce à l'évaluation histopathologique, afin d'identifier éventuellement d'autres objectifs de traitement. L'application ultérieure de ces connaissances à l'homme aura un impact considérable sur l'amélioration du traitement des patients souffrant de maladies de l'oesophage (sténoses peptiques, sténoses anastomotiques).
Procédures
1 dissection sous muqueuse sous anesthésie générale : 1 à 2 h + Deux contrôles par gastroscopie et radiographie : 30 à 60 min
Impact sur les animaux
Pendant toute la durée de l’étude, les animaux seront nourris avec un régime liquide dès le début de l'étude (nuisance légère) avec une habituation préalable 3 jours avant. Les jours -1, +13 et +27 (24 heures avant la procédure endoscopique), ils seront maintenus à jeûn pour la nourriture, ayant uniquement de l'eau enrichie de miel (nuisance modérée). Les animaux peuvent être stressés (nuisance légère) pendant l’induction d’anesthésie liée à chaque phase opératoire. Après la dissection de l'œsophage, le cochon peut ressentir un frottement ou une légère sensation de brûlure dans l'œsophage lorsqu'il mange (nuisance modérée). Une complication inattendue telle qu'une perforation (tardive) ou une hémorragie tardive peut survenir jusqu'à trois jours après l'intervention. L'animal peut présenter des douleurs, des saignements digestifs, une apathie et de la fièvre (nuisance modérée-sévère en fonction de la gravité de la complication). Entre le 10e et le 20e jour, il est possible qu'un animal développe une sténose de l'œsophage. Cela peut entraîner une réduction de l'ingestion et des vomissements (nuisance modérée pouvant devenir sévère sans prise en charge/action). Les complications possibles du traitement par dilatation et injection du PRP sont une perforation/inflammation locale ; ce risque est estimé faible (nuisance modérée). L'animal pourra alors montrer de l'apathie, de la douleur et de la fièvre.
Devenir
À la fin de la période d'étude, tous les cochons seront euthanasiés. Premièrement, pour les soulager des éventuelles souffrances dues au développement de la sténose ; deuxièmement, pour pouvoir prélever l'oesophage en vue d'un examen histopathologique. Néanmoins, avant l'euthanasie, et si cela est possible, l'animal toujours sous analgésie et anesthésie générale, pourra être utilisé à des fins de formation des internes de chirurgie dans le cadre d'un autre projet autorisé. L'animal est ensuite euthanasié.
Remplacement
L'effet du PRP est médié par la libération de multiples facteurs de croissance anabolisants, de protéines bioactives et de molécules d'adhésion cellulaire, qui sont libérées dans la circulation sanguine. L'effet de ce processus après une DSM extensive ne peut être reproduit et étudié dans des modèles ex vivo ou des invertébrés. Le porc étant le plus semblable à l'homme, il constitue le modèle approprié pour ce type d'étude.
Réduction
Sur la base d'un calcul de puissance statistique, un minimum de 10 animaux testés est nécessaire pour évaluer le résultat avec une certitude statistique. Si un animal d'étude est exclu de l'étude en raison d'une circonstance imprévue, il sera remplacé par un autre animal d'étude afin de garantir la puissance du résultat de l'étude. Pour cette raison, nous fournirons 2 cochons supplémentaires qui pourront servir de remplaçants. L'étude était puissante sur le critère d'évaluation principal, à savoir la prévention des sténoses. Étant donné que nous croyons fermement au pouvoir du PRP, les animaux qui développent une sténose au cours de l'étude sont également traités secondairement avec du PRP, ce que nous décrirons comme un résultat secondaire. De cette manière, cette étude nous permet d'explorer deux indications et de maximiser l'utilisation des animaux de laboratoire.
Raffinement
Les cochons sont gardés pendant une période d'acclimatation de 5 jours minimum. De l’enrichissement est mis à leur disposition dans leur enclos afin qu'ils puissent s'exprimer et se comporter normalement. Les cochons ne restent pas seuls dans leur enclos, ce qui permet de ne pas les isoler et d'avoir des interactions normales avec les autres animaux. Au cours de notre étude, tout sera mis en œuvre pour minimiser le stress des animaux et veiller à ce que leur bien-être soit préservé autant que possible. Toutes les interventions seront effectuées sous anesthésie générale, leur apport nutritionnel sera contrôlé et les animaux seront suivis de près du début à la fin par le personnel soignant, le vétérinaire et l'équipe de recherche. Pour anticiper les nuisances liées à une éventuelle sténose, et assurer une bonne ingestion le plus longtemps possible, une attention particulière sera portée au niveau de la nourriture : les animaux seront nourris avec un régime liquide dès le début de l'étude et pendant toute sa durée. Pour éviter le stress lié à cette alimentation liquide, trois jours sont prévus pour établir une transition progressive vers l'alimentation liquide, de J-4 à J-2. Si nécessaire, un plan d'analgésie est mis en place. Après l'intervention, les cochons se réveilleront dans un environnement calme pour éviter toute agitation. Un traitement par inhibiteur de la pompe à protons sera mis en place comme chez l'homme pour limiter la gêne éventuelle liée à l'intervention. Au vu de la surveillance pluriquotidienne, le développement d'une sténose sera remarqué à un stade précoce et nous nous attendons à une présentation avec des symptômes modérés. Si une sténose est présente, elle sera traitée comme décrit dans le protocole. Un protocole de suivi et de prise en charge de la douleur par un système de scoring et des traitements analgésiques systématiques et symptomatiques sera mis en place. Des points limites avec évaluation des paramètres de suivi seront utilisés afin d’éviter toute douleur.
Choix des espèces
Les porcs sont considérés comme le meilleur modèle d'étude car ils sont connus pour avoir des dimensions similaires à celles des humains. De plus, nous pouvons nous appuyer sur des recherches antérieures menées sur le développement de la formation de sténoses après la DSM dans l'oesophage chez le porc. Un poids d’au moins 45 kg est nécessaire pour avoir un diamètre oesophagien suffisant pour pouvoir réaliser la procédure de DSM qui aboutira au processus de sténose. À l'âge de 4 à 6 mois, ils devraient peser entre 40 et 50 kg. À ce stade de développement le diamètre oesophagien est suffisant pour pouvoir réaliser la procédure de DSM qui aboutira au processus de sténose.
Evaluation de la capacité d’une hormone recombinante à induire des ovulations fertiles chez la brebis
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
Comme l'hormone recombinante testée n'a pas d'autorisation de mise sur le marché, les brebis qui la reçoivent seront tuées et envoyées à l'équarrissage, tandis que les 25 brebis traitées avec l'hormone extraite du sang de juments gestantes retourneront dans l'élevage. 75 brebis vont être utilisées, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, et 50 d'entre elles seront donc tuées. Chacune passe par trois séries d'expériences, avec à chaque fois la pose d'une éponge dans le vagin, une injection d'hormone dans le muscle et, selon les lots, quinze jours de prises de sang quotidiennes à la jugulaire ou une prise unique. Le porteur affirme répondre aux attentes sociétales concernant "le bien-être animal" des juments, prélevées en grands volumes de sang puis souvent avortées, et fixe comme objectif final le "dépôt d'une demande de brevet" pour protéger la propriété intellectuelle.
Objectifs
La maîtrise de la reproduction en élevage des ruminants (bovins, ovins, caprins) ainsi que des porcins fait appel depuis 70 ans à une hormone naturelle très active, purifiée à partir de sang de juments gestantes (PMSG : Pregnant Mare Serum Gonadotropin, aussi appelée eCG : equine Chorionic Gonadotropin). Les fortes oppositions d’ordre éthique liées au bien-être animal nous ont conduit à envisager la production de cette hormone par génie génétique et sa production in vitro en cultures cellulaires, donc sans prélèvement de sang sur des « animaux-usines ». L’objectif du projet est de réaliser une preuve de concept de la capacité des eCG recombinantes d’induire une ovulation fertile chez la brebis avec une efficacité similaire à celle de la eCG extraite du sang des juments gravides. L’objetif final est le dépôt d’une demande de brevet pour les eCG recombinantes afin de proteger la proprieté intellectuelle.
Bénéfices attendus
Le principale benefice de l’eCG recombinante est de répondre aux attentes sociétales concernant le bien-être animal. En effet, on évitera de prélever de grands volumes de sang chez des juments gestantes, puis souvent de réaliser les avortements car les concentrations baissent fortement dans la deuxième moitié de la gestation et qu’il est plus rentable pour la production de l’hormone de redémarrer une gestation. Redistribuer à des millions d’animaux d’élevage une eCG partiellement purifiée provenant de sérums de multiples juments, au statut sanitaire inconnu, constitue un risque. En 2017 l’Union Européenne a publié un rapport dans lequel elle se dit "vivement préoccupée par l'importation et l'utilisation de médicaments vétérinaires contenant de la eCG". Cette situation impacte très négativement l’image des industriels et des éleveurs, lesquels se trouveraient par ailleurs en grande difficulté en cas d’interdiction de la eCG naturelle. Par ailleurs, en l’état, la capacité de synchroniser les ovulations par des méthodes sans hormone (effet mâle et photopériode pour les brebis) est insuffisante pour la pratique efficace de l’insémination artificielle, véritable pilier de la diffusion du progrès génétique en élevage. Le besoin d’une molécule de type eCG est réel et pressant pour les entreprises et les éleveurs, avec un cahier des charges exigeant, respectueux du bien-être animal. Notre proposition est le développement d’une eCG recombinante largement similaire à la eCG mais n’impliquant pas, de fait, le prélèvement de volumes sanguins très conséquents chez des juments gestantes. Ceci permettrait donc d’éliminer l’utilisation des juments pour la production de l’eCG et par consequant une amélioration du bien être animal.
Procédures
Chaque brebis sera soumise à 3 séries d’expériences et chaque expérience est constituée de la pose d'une éponge intravaginale et d’une injection intramusculaire d’hormone suivie, en fonction des lots experimentaux, par quinze jours de prélèvements sanguins à raison d’un prélèvement par jour et par brebis ou d'un seul prélevement 8 jours après l'injection de l'hormone. Chaque prélèvement sanguin dure entre 3 et 5 seconds.
Impact sur les animaux
Les différentes prises de sang à la jugulaire peuvent engendrer une légère douleur ainsi qu’un hématome au niveau du site de prélèvement, les injections en intramusculaire peuvent également engendrer une légère douleur au niveau du site d’injection. De plus, la contention pour ces différents actes peut stresser les animaux. La pose d’une éponge intravaginale peut être désagréable pour la brebis.
Devenir
Comme l’eCG naturelle possède une AMM (autorisation de mise sur le marché) les 25 brebis traitées avec cette eCG seront réplacées et retourneront dans l’élevage. Par contre, comme l’eCG recombinante n’a pas d’AMM les brebis traitées avec cette molécule seront euthanasiées et envoyées à l’équarissage.
Remplacement
La physiologie est bien plus que la somme des multiples niveaux d’action – que nous sommes loin d’appréhender. Et cette somme ne peut pas être anticipée ; notre niveau de connaissance est très insuffisant. Chaque niveau interagit avec celui ou ceux qui a (ont) engendré son activité, et réagit aussi en fonction des niveaux d’intégration supérieurs afin de produire la réponse physiologique la mieux adaptée (le nombre de paramètres intégrés nous échappe largement mais reste la clé de l’adaptation des organismes à leur environnement – laquelle est en perpétuelle évolution). Tout cela ne peut se produire que dans un organisme entier ; aucune possibilité de reproduire cette somme d’interactions dans un modèle in vitro – on parle ici assurément de multiples (dizaines?) de types cellulaires et d’organes « indépendants » - ou dans un quelconque modèle in silico – qui restera toujours borné par les informations (partielles et incomplètes) dont nous pouvons le nourrir. Aujourd’hui, aucune approche in vitro ou in silico ne peut rendre compte de la complexité de ce qui se passe dans un organisme entier. Ceci justifie pleinement l’emploi d’animaux entiers ; seuls à même de rendre compte de ce que signifie la physiologie, et seule option valide pour espérer modifier les paramètres de celle-ci
Réduction
Nous allons réutiliser le même lot de brebis pour réaliser les trois experiences prévues dans le projet. Nous allons utiliser trois lots de 25 brebis. Ce nombre a été éstimé en utilisant un test de comparaison de deux proportions (proportion de brebis ayant ovulé et nombre d'ovulations fertiles dans chaque groupe).
Raffinement
Suite à l’injection et au prélèvement de sang nous donnerons des granulés à manger comme renforcement positif. Tout au long des experiences les animaux seront régulierement surveillés pour identifier des possibles signes de douleurs ou d’inconfort. Tout signe d’inconfort et/ou de douleur sera pris en charge par des antalgiques locaux. Les brebis étant des animaux sociaux resteront en groupe tout au long de l’expérience afin d’éviter un stress d’isolement social. Un suivi journalier sera mis en place tout au long de la période des prélèvements pour évaluer l'état de bienêtre des animaux en s'assurant que les points limites ne soient pas atteints. Le comportement et l'apparence seront suivi avec attention pour détecter d'éventuels signes de souffrance et de détresse. En cas de signe de détresse et de malêtre significatif, les animaux seront traités comme suit : Anti inflammatoire non stéroïdien en intramusculaire éventuellement renouvelé 48H après si signes douloureux. Dans le cas où ces traitements ne résulteraient pas en une amélioration significative de l’état des animaux, ou dans le cas où certains comportements témoignant une douleur seraient détectés les animaux seraient alors euthanasiés par surdosage de barbituriques intraveineux.
Choix des espèces
La brebis est une des espèces cibles pour l’utilisation d' eCGs recombinante dans la maitrise de la reproduction en élévage. En outre la brebis est un modèle largement utilisé pour l’étude de la reproduction chez les animaux d’élevage et nous pouvons nous baser sur une littérature très riche sur ce modèle. Pour pouvoir étudier l'effet sur l'ovulation et la fertilité nous utiliserons des brebis adultes.