Mammifères "de rente"
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
Déjà incluses dans d'autres études, dont l'une comporte des interventions chirurgicales, 38 brebis gestantes sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Quatorze seront tuées à l'issue, mise à mort que le porteur rattache au protocole de l'autre étude et non au sien, et vingt-quatre seront placées à l'adoption. Chacune passe deux à cinq séances de mesure d'une heure au maximum, échographie, capteurs électriques de surface, test d'appui, test d'aspiration, photographie en trois dimensions et caméra thermique, sur animal éveillé maintenu à la main, avec un calmant léger en cas d'agitation. Sur le remplacement, le porteur indique que les tissus prélevés après la mort se dégradent trop vite et que les simulations informatiques doivent elles-mêmes être calibrées sur des mesures faites chez des brebis vivantes, ce qui rend selon lui l'étape sur brebis gestantes obligatoire.
Objectifs
Notre projet vise à mieux protéger les femmes lors de l'accouchement en prévenant les déchirures du périnée. Le périnée désigne la zone musculaire située entre le vagin et l'anus, qui joue un rôle essentiel lors du passage du bébé. Ces déchirures surviennent lors de plus de la moitié des accouchements par voie naturelle et peuvent entraîner des douleurs persistantes, des fuites urinaires ou fécales, une gêne sexuelle, ainsi que des difficultés dans la vie quotidienne pouvant durer des mois ou des années. Malgré leur fréquence, elles restent encore trop souvent inévitables, faute d'outils permettant de les détecter et de les anticiper au bon moment. Aujourd'hui, les sages-femmes et les médecins n'ont pas la possibilité de mesurer en temps réel si le périnée risque de se déchirer pendant l'accouchement. Ils doivent s'appuyer uniquement sur leur expérience et leur observation directe, sans pouvoir évaluer objectivement ce risque. Notre projet cherche à combler ce manque en développant un dispositif de surveillance innovant, capable de détecter automatiquement les signes d'alerte et d'en informer le professionnel de santé à temps, afin qu'il puisse adapter sa pratique et réduire le risque de blessure pour la patiente. Pour concevoir et valider ce dispositif en toute sécurité, nous procédons par étapes progressives. Nous commençons par tester nos appareils de mesure sur des tissus prélevés sur des animaux décédés, ce qui permet d'effectuer les premiers réglages sans recourir à des animaux vivants. Nous menons ensuite des essais sur des brebis gestantes, dont l'anatomie du périnée est proche de celle de la femme enceinte. Ces essais nous permettent de vérifier que nos dispositifs fonctionnent correctement dans un corps vivant et de mieux comprendre comment les tissus du périnée évoluent tout au long de la grossesse et après l'accouchement. Ces connaissances sont indispensables pour garantir la fiabilité et la sécurité du futur outil. Les données ainsi recueillies serviront à concevoir un dispositif fiable et sûr, qui sera ensuite proposé à des femmes volontaires lors d'accouchements réels. L'objectif final est d'améliorer concrètement la prise en charge des femmes pendant l'accouchement et de réduire significativement les complications liées aux déchirures du périnée, pour le bénéfice des patientes et des professionnels de santé.
Bénéfices attendus
Ce projet apportera des bénéfices concrets à plusieurs niveaux, aussi bien pour l'avancement de la recherche médicale que pour la santé et la qualité de vie des femmes. Dans un premier temps, les essais sur brebis gestantes nous permettront de vérifier que nos appareils de mesure fonctionnent correctement sur un corps vivant, avant de les utiliser chez des femmes enceintes. Cette étape préalable est essentielle : elle garantit que les dispositifs sont fiables et bien adaptés à leur usage futur. Elle nous permettra également d'identifier et de corriger d'éventuels problèmes techniques en amont, évitant ainsi des erreurs coûteuses lors des futurs essais cliniques. Les tests proposés aux femmes volontaires pourront ainsi se dérouler dans de meilleures conditions de sécurité et d'efficacité, ce qui renforcera la valeur scientifique des résultats obtenus. Ces expériences nous fourniront également des informations scientifiques inédites sur la façon dont les tissus du périnée se transforment tout au long de la grossesse, au moment de l'accouchement et dans les semaines qui suivent la naissance. Ces données n'existent pas encore dans la littérature médicale actuelle. Elles seront précieuses pour mieux comprendre les mécanismes qui conduisent aux déchirures et pour développer des outils informatiques capables de prédire, en temps réel pendant l'accouchement, si une déchirure risque de survenir. Ce type d'outil constituerait une avancée majeure pour la médecine obstétricale. À plus long terme, ces résultats guideront la conception d'un système de surveillance médical certifié, destiné à être utilisé dans les maternités. Cet outil aidera les sages-femmes et les médecins à mieux protéger les femmes en adaptant leurs gestes selon le niveau de risque détecté à chaque instant. L'objectif est de réduire les déchirures du périnée, qui touchent plus de la moitié des femmes accouchant par voie naturelle et peuvent altérer leur qualité de vie pendant des années, en entraînant des douleurs chroniques, des fuites urinaires ou fécales, et des difficultés au quotidien. Enfin, notre approche s'inscrit dans une logique responsable vis-à-vis du bien-être animal : en utilisant des brebis déjà incluses dans d'autres études scientifiques en cours, nous évitons de recourir à des animaux supplémentaires, tout en obtenant des résultats essentiels pour la santé des femmes
Procédures
LLes brebis seront soumises à des séances de mesure entièrement non invasives, c'est-à-dire sans aucune coupure, piqûre ni blessure. Pendant ces séances, différents appareils sont placés sur ou à proximité du périnée de l'animal afin de recueillir des informations sur ses tissus à différents stades de la grossesse et dans les semaines qui suivent l'accouchement. Six techniques sont utilisées successivement au cours de chaque séance. Une échographie mesure l'élasticité des tissus par ondes sonores inoffensives, en environ quinze minutes. Des capteurs de surface enregistrent l'activité électrique des muscles du périnée, sur le même principe qu'un électrocardiogramme pour le cœur, en cinq minutes. Un test de résistance évalue la fermeté des tissus par un appui doux de quelques millimètres, sans douleur ni gêne pour l'animal, en cinq minutes. Un test d'adhérence mesure les propriétés des tissus par une légère aspiration, en cinq minutes. Une photographie en trois dimensions capture des images sans aucun contact avec l'animal pour mesurer les déformations des tissus, en trois minutes. Enfin, une caméra thermique placée à distance enregistre les variations de température de surface de la zone étudiée, en trois minutes également. Une séance complète dure environ une heure maximum. Pendant ce temps, la brebis reste éveillée et est maintenue doucement par le personnel soignant, formé à la manipulation des animaux. Si elle montre des signes d'inconfort ou d'agitation trop importants, un léger calmant peut lui être administré afin de préserver son bien-être. Toutes les mesures sont regroupées au sein d'une même séance pour limiter au maximum le nombre de manipulations et la gêne occasionnée pour l'animal. Les brebis sont réparties en trois groupes selon l'étude scientifique à laquelle elles participent par ailleurs. Le premier groupe, composé de quatorze brebis, participera à deux séances de mesure au total. Le deuxième groupe, de douze brebis, participera à deux ou trois séances selon que l'accouchement est déclenché artificiellement ou se produit naturellement. Le troisième groupe, également de douze brebis, participera à cinq séances réparties depuis le début de la grossesse jusqu'après l'accouchement, avec au minimum un mois de repos entre chaque séance. Aucune intervention chirurgicale n'est prévue dans le cadre de ce projet.
Impact sur les animaux
Les mesures réalisées sur le périnée des brebis ne causeront aucune douleur ni blessure, car tous les appareils utilisés se contentent d'un contact léger avec la peau ou fonctionnent à distance, sans aucune incision ni injection. La gêne attendue est donc minimale et de très courte durée. Les séances sont conçues pour être le plus confortables possible pour les animaux, et le personnel encadrant est spécifiquement formé à la détection et à la prise en charge des signes d'inconfort. Si une brebis montre des signes d'agitation trop importants pendant une séance de mesure, un léger calmant peut lui être administré. Celui-ci la rendra simplement somnolente pendant quelques minutes et elle sera surveillée attentivement par le personnel soignant jusqu'à son réveil complet, sans effet durable sur sa santé ni sur le déroulement de sa grossesse. Pour le premier groupe de quatorze brebis, des effets indésirables sont attendus, mais ils proviennent non pas de nos mesures, mais des interventions chirurgicales réalisées dans le cadre de l'autre étude scientifique à laquelle ces animaux participent. À la suite de ces opérations, elles pourront ressentir des douleurs modérées pendant quelques jours. Ces douleurs seront systématiquement prises en charge par des médicaments antidouleurs adaptés, administrés de façon préventive pendant les trois jours suivant chaque intervention chirurgicale. Pour les brebis dont l'accouchement sera déclenché artificiellement dans le cadre des deuxième et troisième groupes, des effets temporaires sont possibles. Elles peuvent présenter des contractions plus intenses que lors d'un accouchement naturel, ressentir un léger inconfort semblable à des douleurs de ventre, ou plus rarement développer une légère fièvre ou de l'agitation passagère. Une surveillance rapprochée sera assurée en permanence afin de pouvoir intervenir rapidement si nécessaire, notamment en administrant des antidouleurs ou en interrompant le déclenchement si l'animal en montre le besoin. En dehors de ces effets temporaires et limités dans le temps, aucune autre gêne ni souffrance n'est attendue pour les animaux participant à ce projet. Le bien-être de chaque brebis sera suivi en permanence par du personnel qualifié, et toute procédure sera immédiatement interrompue en cas de signe de détresse ou d'inconfort persistant.
Devenir
Notre projet ne prévoit pas de mise à mort des animaux pour ses propres besoins scientifiques. Cette position est le résultat d'un choix délibéré et réfléchi : en s'appuyant sur des brebis déjà incluses dans d'autres études, notre équipe a pu concevoir un projet utile et rigoureux sans nécessiter de sacrifices supplémentaires. Le sort des brebis à l'issue des procédures dépend donc du groupe auquel elles appartiennent et des règles fixées par les études scientifiques auxquelles elles participent en parallèle. Pour le premier groupe de quatorze brebis, une mise à mort est prévue à l'issue des procédures, mais elle est décidée et justifiée uniquement par l'autre étude scientifique à laquelle ces animaux participent, et non par notre projet. Elle est réalisée par injection d'un produit vétérinaire standardisé, administré via un cathéter déjà en place sur l'animal pour les besoins de cette autre étude. Cette méthode, reconnue et encadrée par la réglementation française et européenne sur la protection des animaux utilisés à des fins scientifiques, assure un décès rapide et sans souffrance pour l'animal. Notre équipe n'intervient pas dans cette décision, qui relèvent entièrement du protocole de l'étude initiale. Notre rôle se limite strictement à effectuer nos mesures avant que cette étape n'intervienne. Pour les brebis des deuxième et troisième groupes, aucune mise à mort n'est prévue dans le cadre de notre projet, ni pendant ni après les séances de mesure. Une fois toutes les données recueillies, ces animaux seront replacés dans un environnement adapté à leurs besoins et à leur espèce, conformément aux réglementations en vigueur sur le bien-être animal. Leur devenir à plus long terme est encadré par les protocoles des études scientifiques auxquelles elles participent par ailleurs, lesquels prévoient des conditions d'hébergement, de suivi vétérinaire et de soins appropriées pour garantir leur confort tout au long de leur présence dans l'établissement. En n'induisant aucune mise à mort liée à ses propres objectifs scientifiques et en limitant au maximum l'impact sur les animaux impliqués, notre démarche s'inscrit pleinement dans une approche d'expérimentation animale responsable, éthique et respectueuse du bien-être animal, telle qu'elle est encouragée par les autorités compétentes en matière de recherche scientifique.
Remplacement
Avant de recourir à des animaux vivants, nous avons soigneusement examiné toutes les alternatives disponibles et les avons intégrées autant que possible dans notre projet. Ces alternatives sont utilisées en priorité dans les premières étapes de notre travail, conformément aux principes éthiques qui encadrent l'expérimentation animale. Cependant, aucune d'entre elles ne permet à ce jour de se substituer entièrement à l'expérimentation sur animal vivant pour atteindre nos objectifs scientifiques. Nous utilisons en premier lieu des tissus prélevés sur des animaux décédés, ce qui nous permet d'effectuer les premiers réglages de nos appareils de mesure sans recourir à des animaux vivants. Ces essais préliminaires sont précieux mais ne suffisent pas à eux seuls : les tissus d'un animal mort se dégradent rapidement après le décès et ne reproduisent plus fidèlement le comportement des tissus dans un corps vivant. En particulier, ils ne permettent pas d'observer la circulation sanguine, l'activité musculaire, ni l'élasticité naturelle des tissus sous l'effet des hormones de grossesse, qui jouent un rôle essentiel dans la préparation du corps à l'accouchement. Nous avons également étudié la possibilité d'utiliser des simulations informatiques et des mannequins artificiels reproduisant le périnée. Ces outils sont utiles pour modéliser certains comportements mécaniques, mais ils doivent eux-mêmes être alimentés et calibrés à partir de données mesurées sur des animaux vivants pour être fiables et pertinents. De plus, ils ne permettent pas de reproduire l'évolution progressive des tissus tout au long de la grossesse, sous l'effet des hormones, de la croissance du fœtus et des forces naturelles de l'accouchement. Ils ne constituent donc pas une alternative suffisante à ce stade de nos travaux. C'est pourquoi l'expérimentation sur brebis gestantes reste une étape indispensable de notre recherche. Les brebis présentent une anatomie du périnée et des mécanismes d'accouchement proches de ceux de la femme enceinte, ce qui en fait le modèle le plus pertinent pour tester nos appareils dans des conditions physiologiques réelles, avant toute application chez l'être humain. Cette étape est le préalable nécessaire à tout essai clinique chez des femmes volontaires.
Réduction
Notre projet met tout en œuvre pour utiliser le nombre d'animaux le plus faible possible, tout en garantissant la qualité et la fiabilité scientifique des résultats obtenus. Plusieurs stratégies complémentaires ont été combinées pour y parvenir, et ce dès la conception même du projet. Le premier levier de réduction est la décision de greffer notre projet sur des études scientifiques déjà existantes plutôt que de créer un protocole entièrement indépendant. Cette approche nous a permis d'éviter d'avoir recours à vingt-six brebis supplémentaires qui auraient été nécessaires si nous avions mené nos expériences de manière isolée. Chaque animal contribue ainsi simultanément à plusieurs objectifs scientifiques complémentaires, ce qui permet d'en tirer le maximum d'informations utiles tout en limitant le nombre total d'animaux impliqués dans la recherche. Le nombre total de trente-huit brebis sur cinq ans a été fixé au minimum nécessaire pour obtenir des résultats exploitables sur le plan scientifique. Pour chaque groupe, une marge prudente a été intégrée pour anticiper les situations où certaines données ne pourraient pas être analysées, par exemple en cas de complications pour le premier groupe, ou de pertes lors de la mise bas pour les autres groupes. Dans chaque cas, l'objectif est d'obtenir au moins huit à dix dossiers complets et analysables par groupe, conformément aux recommandations scientifiques en vigueur. La conception du troisième groupe constitue un autre levier important. Chaque brebis y est suivie à cinq moments différents au cours de la grossesse et après l'accouchement. Cette méthode longitudinale permet de recueillir une grande quantité de données sur l'évolution des tissus au fil du temps, à partir d'un nombre limité d'animaux, plutôt que d'utiliser un groupe distinct pour chaque moment de mesure. Elle réduit ainsi significativement le nombre total d'animaux requis pour documenter cette évolution. Enfin, les essais préalables sur tissus d'animaux décédés ont permis de tester et sélectionner les meilleurs appareils avant les essais sur animaux vivants. Le protocole a été optimisé pour limiter les mesures non exploitables grâce à une organisation rigoureuse des séances et à une sédation légère si nécessaire, réduisant le risque d'avoir à mobiliser des animaux supplémentaires
Raffinement
Le bien-être des animaux est une priorité tout au long de notre projet, depuis les conditions d'hébergement jusqu'à la fin des procédures. Des mesures concrètes ont été prises à chaque étape pour minimiser la gêne, la douleur et le stress des brebis. Pendant toute la durée du projet, les brebis sont logées en petits groupes d'au moins deux individus, afin de préserver leurs interactions sociales et d'éviter l'isolement, qui peut être une source importante de stress pour ces animaux. Leurs enclos respectent les normes réglementaires en matière d'espace et de confort. Des enrichissements sont également mis à leur disposition pour stimuler leur activité naturelle, comme des jouets, des dispositifs d'alimentation adaptés et une litière confortable, contribuant à leur bien-être quotidien. Pendant les séances de mesure, les brebis sont maintenues doucement par le personnel soignant, spécifiquement formé à la manipulation des animaux. Si une brebis montre des signes d'agitation trop importants, un léger calmant à courte durée d'action peut lui être administré, uniquement si nécessaire, afin de réduire son stress sans effets durables sur sa santé ni sur le déroulement de sa grossesse. Tous les appareils de mesure utilisés sont non invasifs et ne causent aucune blessure ni douleur. Les mesures sont regroupées en une seule séance d'environ une heure pour éviter les manipulations répétées et limiter la durée des contraintes imposées à l'animal. En cas de signe de détresse, toute procédure peut être immédiatement interrompue. Pour les brebis du premier groupe, des médicaments antidouleurs sont administrés systématiquement après les interventions chirurgicales de l'autre étude à laquelle elles participent, et une surveillance est assurée pendant plusieurs jours pour veiller à leur confort et à leur rétablissement. Pour les brebis dont l'accouchement est déclenché artificiellement dans les deuxième et troisième groupes, des antidouleurs sont également prévus en cas d'inconfort lié aux contractions. À l'issue du projet, les brebis des deuxième et troisième groupes sont adoptées dans un environnement adapté à leurs besoins. Pour le premier groupe, la mise à mort est réalisée dans le cadre de l'étude initiale, par une méthode réglementaire garantissant un décès rapide et sans souffrance.
Choix des espèces
Le choix des brebis gestantes comme modèle animal repose sur plusieurs raisons scientifiques solides, qui en font le modèle le plus adapté à nos objectifs de recherche parmi ceux disponibles. La première raison est la grande similarité entre l'anatomie du périnée de la brebis et celui de la femme enceinte. La taille, la structure et les propriétés des tissus périnéaux sont comparables entre les deux espèces. Lors de l'accouchement, les tissus subissent des étirements et des transformations profondes sous l'effet des hormones de grossesse et des forces mécaniques liées au passage du fœtus. Ces phénomènes sont très proches de ceux observés lors d'un accouchement humain, ce qui rend les résultats obtenus chez la brebis particulièrement utiles pour mieux comprendre ce qui se passe chez la femme et pour développer des outils médicaux adaptés à la réalité clinique. La deuxième raison est la durée de gestation de la brebis, d'environ cinq mois, qui constitue un modèle bien adapté pour étudier les modifications progressives des tissus périnéaux tout au long de la grossesse. La taille du fœtus et l'évolution du volume utérin entraînent sur les tissus du périnée des contraintes mécaniques et des transformations biologiques proches de celles observées chez la femme enceinte, ce qui renforce la pertinence scientifique de ce modèle pour notre projet. Enfin, l'utilisation de la brebis comme modèle pour l'étude du périnée est déjà reconnue et documentée dans la littérature scientifique internationale. Notre choix s'appuie sur des précédents bien établis, ce qui renforce la validité et la crédibilité de notre approche auprès de la communauté scientifique et des autorités éthiques. Les brebis utilisées dans notre projet sont des adultes en cours de gestation. Ce stade de développement est indispensable, car ce sont précisément les transformations des tissus pendant la grossesse et au moment de l'accouchement que nous cherchons à observer et à mesurer. L'utilisation d'animaux jeunes ou non gestants ne permettrait pas d'observer ces phénomènes et ne serait donc pas pertinente pour atteindre nos objectifs. Les mesures sont réalisées à plusieurs moments clés tout au long de la grossesse et après l'accouchement, afin de suivre l'évolution des tissus dans le temps, à partir d'un nombre limité d'animaux
Exploration de la vascularisation utérine par imagerie ultrasonore ultrarapide chez la brebis, site 2/2
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
- Système urogénital
Pose d'une éponge intravaginale, cinq injections, puis un à neuf prélèvements sanguins selon le groupe, tout cela sur des brebis vigiles maintenues à la main : 20 brebis sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger. Cinq brebis sont affectées à chacune des phases du cycle hormonal comparées. L'imagerie, elle, ne se fait pas sur elles : le porteur indique que l'étude est menée ex vivo, sur utérus perfusé, pour s'affranchir de la respiration et des battements cardiaques. Les 20 brebis sont donc tuées à l'issue du protocole, afin que leurs utérus soient prélevés dans des conditions que le porteur qualifie de standardisées et reproductibles.
Objectifs
Chez la femme, au cours du cycle hormonal, les vaisseaux sanguins de l’utérus subissent de très forts changements pour accompagner les besoins physiologiques du corps. C’est particulièrement vrai pour les petits vaisseaux de l’endomètre – la muqueuse utérine, qui prolifère tout au long du cycle, puis dégénère au moment des règles. Ces très petits vaisseaux sont extrêmement importants, notamment pour la bonne implantation de l’embryon, en cas de grossesse. A l’heure actuelle, ils sont cependant complètement invisibles par toutes les méthodes d’imagerie clinique, et leur rôle dans de nombreuses pathologies gynécologiques et obstétricales est donc assez mal connu. Le premier objectif de ce projet est d’adapter une méthode très récente d’imagerie échographique, afin de pouvoir visualiser les petits vaisseaux de la muqueuse utérine. Le second objectif est d’étudier l’évolution de ces petits vaisseaux au cours d’un cycle hormonal normal, pour mieux comprendre les modifications profondes qu’ils subissent. Dans le cadre d’une expérimentation préclinique, nous imagerons des utérus de brebis. La brebis est en effet un modèle bien établi pour de nombreuses pathologies gynécologiques et obstétricales, en raison de similarités morphologiques avec les femmes. Cette étude sera réalisée ex vivo, pour s’affranchir des mouvements naturels (respiration, battements cardiaques), et permettre l’étude la plus détaillée possible des petits vaisseaux. Nous établirons les premières cartes des petits vaisseaux de l’utérus au cours d’un cycle hormonal, et étudierons finement leurs caractéristiques, en termes de dimensions, morphologie et flux sanguins associés. Combinées à des méthodes d’analyse d’image permettant de compenser les mouvements naturels, les solutions développées dans ce projet seront donc directement utilisables chez la femme, permettant un transfert rapide vers la pratique clinique. Le projet se déroule dans deux établissements utilisateurs (EU1 et EU2).
Bénéfices attendus
Les petits vaisseaux sanguins de l’utérus sont impliqués dans de nombreux mécanismes physiologiques liés à la reproduction. On soupçonne également leur rôle dans certaines pathologies, comme l’endométriose, une maladie gynécologique chronique pouvant provoquer douleurs et infertilité, ou la pré-éclampsie, une complication grave de la grossesse caractérisée par une hypertension artérielle. Ce projet doit nous apporter une meilleure connaissance ces petits vaisseaux et de leur évolution au cours d’un cycle hormonal normal. A plus long terme, cela nous permettra de mieux comprendre ses altérations dans les cas pathologiques. Par ailleurs, les technologies développées dans ce projet constituent une première étape cruciale pour pouvoir appliquer notre méthode d’imagerie chez la femme.
Procédures
Les 20 brebis seront soumises : A une pose d’éponge intravaginale d’une durée de 1 à 2 minutes A 5 injections d’une durée de quelques secondes chacunes. En cas de nécessité, à 2 injections supplémentaires d’une durée de 1 à 2 minutes, espacées de 3 à 5 minutes. A des prélèvements sanguins, selon les groupes expérimentaux, 5 brebis seront soumises à 1 prélèvement sanguin, 5 brebis à 3 prélèvements sanguins, 5 brebis à 6 prélèvements et 5 brebis à 9 prélèvements. Chaque prélèvement dure 1 à 2 minutes. Toutes les interventions décrites seront réalisées sur des animaux vigiles, sous contention manuelle douce et en présence des congénères.
Impact sur les animaux
Les procédures mises en place dans ce projet peuvent induire un stress ou un inconfort léger et de courte durée chez les animaux au moment de la contention pour la pose des éponges intravaginales, les injections, et les prélèvements sanguins. Elles peuvent également induire une douleur légère et de courte durée suite aux injections et prélèvements sanguins. Les prélèvements sanguins pourraient donner lieu à un hématome, un saignement ou une légère réaction locale (irritation).
Devenir
A l’issue du protocole, les animaux seront mis à mort par une méthode réglementaire, afin de permettre le prélèvement des utérus dans des conditions standardisées et reproductibles.
Remplacement
Le recours à l’expérimentation animale dans le cadre de ce projet se fait après de nombreuses études in vitro pour le développement et l’optimisation de notre méthode d’imagerie. Nous avons notamment utilisé des dispositifs expérimentaux reproduisant les caractéristiques du corps humains (« fantôme d’imagerie »). Ces dispositifs permettent d’étudier des cas simples, faisant intervenir un très petit nombre de vaisseaux, de calibre relativement gros. La physiologie du cycle menstruel chez la femme fait cependant intervenir beaucoup de paramètres hormonaux et structurels (taille et nombre des vaisseaux, flux sanguins, …). Il n’existe pas aujourd’hui de dispositif expérimental permettant de mimer tous ces paramètres in vitro, et en particulier la complexité des petits vaisseaux sanguins de l’utérus. Par ailleurs, afin d’optimiser nos méthodes, et d’imager le plus précisément possible les très petits vaisseaux, nous avons besoin de limiter les mouvements au maximum pendant toute la durée de l’acquisition ultrasonore. Pour cela, nous avons besoin de mettre en place une approche ex vivo d’utérus perfusé, et le recours à des animaux est donc indispensable. Les méthodes d’imagerie et d’analyse de données qui pourront ainsi être développées dans un cas idéal seront toutefois utilisables in vivo chez la femme, en les combinant à d’autres techniques développées par l’équipe. L’utérus étant un organe abdominal, sujet à ses contractions intrinsèques mais également aux mouvements cardiaques et respiratoires, la mise en œuvre de notre méthode chez la femme nécessitera notamment l’utilisation de méthodes de compensation de mouvement. Bien que les variations hormonales de la brebis soient différentes de celles de la femme, elles impliquent également des modifications des vaisseaux sanguins de l’utérus. Morphologiquement, l’utérus de la brebis et en particulier ses vaisseaux sont de dimensions similaires à celle de la femme. C’est également un modèle animal établi pour plusieurs pathologies gynécologiques et obstétricales. Ce modèle animal est donc essentiel pour obtenir des résultats scientifiques exploitables et pertinents pour la physiologie humaine.
Réduction
Afin de limiter le nombre de séquences d’imagerie ultrasonore à tester, et donc de réduire le nombre d’animaux utilisés, nos paramètres d’imagerie seront développés et optimisés in vitro dans des dispositifs expérimentaux modélisant les vaisseaux sanguins de manière simplifiée (fantômes d’imagerie). Pour cette étude, une comparaison entre les différentes phases du cycle hormonal sera effectuée par des tests statistiques. Les paramètres comparés seront la densité, la tortuosité et le diamètre des vaisseaux, ainsi que les flux sanguins observés dans les petits vaisseaux. Sur la base des données de la littérature se rapprochant le plus de notre méthode, à savoir de l’imagerie Doppler, nous avons effectué des tests statistiques pour déterminer le nombre d’animaux nécessaires. Nous évaluons que nous avons besoin de 5 animaux par phase du cycle soit un total de 20 animaux. Pour chaque animal, nous imagerons l’utérus perfusé aussi longtemps que possible (tant que le tissu reste viable) afin de collecter autant de données que possible, afin de limiter le nombre d’animaux nécessaires à l’étude.
Raffinement
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. Les animaux seront hébergés en groupes sociaux dans des locaux adaptés, n’induisant pas de stress. Un enrichissement adapté leur sera proposé. Afin de limiter le stress et l’inconfort des animaux, toutes les procédures du projet seront réalisées sous contention manuelle, douce et de courte durée, par du personnel formé. Pour les prélèvements sanguins à la veine du cou, une attention particulière sera portée à l’alternance des sites de ponction lorsque cela est possible, afin de prévenir toute irritation locale. Après chaque prélèvement, le site de ponction sera inspecté afin de vérifier l’absence de saignement prolongé, d’hématome ou de réaction locale. Les brebis seront surveillées quotidiennement tout au long du protocole pour détecter tout signe de douleur, de stress ou d’altération de l’état général. Des points limites ont été définis et seront appliqués.
Choix des espèces
Notre étude vise à explorer les vaisseaux sanguins de l’utérus au cours du cycle hormonal, mais également à développer des outils d’imagerie qui pourront être utilisés chez la femme dans le futur. Nous avons donc besoin d’un modèle animal dont l’utérus est morphologiquement proche de celui de la femme, et qui présente une variation vasculaire due au cycle hormonal. L’utérus de la brebis est de taille similaire à celui de la femme. Il présente une variation cyclique due aux variations hormonales. C’est également un modèle bien établi pour plusieurs pathologies reproductives. Nous voulons étudier le système reproducteur féminin mature. Nous utiliserons donc des brebis adultes.
Evaluation préclinique de produits de santé pour la chirurgie des tissus mous – MODIFICATION
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Lapins : 800
Chiens : 96
Cochons : 800
Chèvres : 160
Moutons : 640
Tester des mesh abdominaux, des colles hémostatiques et d'autres dispositifs de chirurgie des tissus mous conduit à utiliser 2 816 animaux non-humains, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, 410 d'entre eux étant opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Parmi eux, 800 lapins, 800 cochons, 640 moutons, 320 rats, 160 chèvres et 96 chiens subissent une implantation chirurgicale de 1 h 30 à 2 h 30, jusqu'à trois séances d'imagerie sous anesthésie et des prélèvements sanguins. Les tissus au contact de l'implant sont prélevés après la mise à mort pour analyse microscopique, ce qui exclut de garder un seul animal en vie. Le porteur décrit une activité de prestation, le donneur d'ordre commandant les essais et s'engageant à ne pas les faire refaire à l'identique, et indique que des formations du personnel peuvent être menées dans ce cadre.
Objectifs
Il s’agit d’un projet de recherche et développement qui vise à étudier la performance (efficacité) de produits de santé utilisés en chirurgie des tissus mous et/ou d’en évaluer la tolérance (sécurité). Il peut s'agir de produits de renforcement abdominaux (mesh), de produits hémostatiques (colle, poudre, compresses...), de produits pour protection lors d’une cryothérapie, …. Ces produits destinés à être mis en contact avec le corps humain doivent être préalablement testés pour garantir la sécurité des patients et l’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 pour l'Homme durant l'utilisation clinique. Dans le cadre de ce projet, des formations adaptées pourront être menées afin d'assurer et de maintenir les compétences du personnel de l'EU sur les études couvertes par ce projet. En ce sens, différents types d’essais peuvent être menés : - Essais de performance : - Essais de screening d’efficacité : Les essais de screening d’efficacité vérifient si la performance d’un produit mérite d’être approfondie ou s’il est nécessaire de mener d’autres études avant de passer aux essais de confirmation de performance. Ces essais sont essentiels dans la stratégie de réduction du nombre total d’animaux utilisés. - Essais de confirmation de performance : Les essais de confirmation de performance sont effectués après validation des essais de screening d’efficacité. Comme leur nom l’indique, ils visent à confirmer les résultats obtenus lors des essais préalablement menés sur un produit. - Essais de tolérance locale : Les essais de tolérance locale évaluent la réaction d’un organisme en contact avec un produit étranger. Dans ce projet, ces essais peuvent être réalisés en complément des essais de performance, sur les mêmes animaux. Les critères d’évaluation à prendre en considération sont définis lors de la rédaction du protocole d’essai. Ce projet pourra se conduire dans plusieurs EU partenaires, afin d'obtenir des résultats d'imagerie spécifique non disponible dans notre EU.
Bénéfices attendus
Ce projet permet d'obtenir des données de performance et de tolérance de produits de santé utilisés en chirurgie des tissus mous. En mimant au plus près l'implantation du dispositif chez les patients, ces études permettront de mieux appréhender la réaction de l’organisme au produit à tester, et ainsi améliorer la sécurité et/ou les performances du produit, avant sa mise sur le marché.
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 1h30 et 2h30). Cette intervention a toujours lieu sous anesthésie générale (chimique et gazeuse), et analgésie. L’antibiothérapie est ajoutée au cas par cas en fonction de l’invasivité de la chirurgie et des risques infectieux associés. Des prélèvements sanguins peuvent etre réalisés en cours d'étude (en général un prélèvement à la chirurgie et un prélèvement en fin d'étude, d'une durée de quelques minutes). 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 types 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, 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 : - mise à jeun - stress liés à la chirurgie - perte de poids ou d’appétit liée aux effets de l’anesthésie et/ou de la chirurgie, pendant quelques jours - Atteinte de la structure ou du fonctionnement des organes en contact avec le dispositif implanté. (par exemple difficulté à uriner après implantation d’un dispositif au niveau de la prostate.) Les douleurs post-opératoires peuvent apparaitre et seront prises en charge par des mesures de raffinement. Les animaux recevront une anesthésie fixe afin de réaliser l'imagerie, pouvant induire un stress. Du produit de contraste pourra être injecté grâce à un cathéter en intraveineux. Une légère perte de poids (non systématique) pourrait être observée dans les quelques jours suivant l'anesthésie.
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 prothèses abdominales pour évaluer la résistance du dispositif). En raison des objectifs des procédures de ce projet, il n'est pas possible de maintenir en vie les animaux utilisés.
Remplacement
A ce jour, il n'existe pas de méthode alternative permettant d’évaluer la performance et la tolérance locale des produits de chirurgie des tissus mous en raison des interactions complexes s'établissant entre le tissus ciblé et le dispositif lui-même. De plus, l’utilisation d’animaux est requise dans la réglementation que doivent suivre les tests précliniques sur les dispositifs médicaux, avant de pouvoir lancer les tests cliniques.
Réduction
Le donneur d'ordre demandant la réalisation de ces tests s'engage à ne pas faire renouveler à l'identique un essai déjà mené précédemment. Par ailleurs pour réduire le nombre d'animaux inclus en étude, il est possible d'utiliser un même groupe "contrôle" (produit dont l'effet est déjà connu), pour plusieurs groupes "test" recevant des produits à tester différents. Les études de screening permettent également de sélectionner un produit test qui présente le plus d'intérêt 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).
Raffinement
Pour limiter le stress des animaux, une période d’acclimatation pendant laquelle ils ne subissent aucune manipulation non indispensable est réalisée à leur arrivée dans l’EU. Ensuite, et avant la chirurgie, une période d’habituation aux actes spécifiques est réalisée si nécessaire pour réduire l’aspect anxiogène de ces manipulations (exemples : habituation aux pesées, habituation alimentaire). Des enrichissements sont présents dans l’environnement des animaux (exemple : jouets), et ces mesures sont renforcées en phase post-opératoire (ajout d’enrichissements : pommes dans la litière des porcs, ou friandises dans les jouets, et augmentation de la litière des ovins). Les transports des animaux vers les EU partenaires seront organisés dans le respect du bien-être animal et de la réglementation en vigueur (durée du transport jusqu'à 1h30 en fonction des EU avec ajout de litière et transport en groupe). Un contrôle clinique de chaque animal est réalisé par du personnel qualifié (vétérinaire, technicien ou zootechnicien) au départ et à l'arrivée. Lors des séances d'imagerie externalisées, afin de limiter le stress des animaux, une période de repos adéquate sera instaurée entre la réception des animaux et l'anesthésie et entre le réveil des animaux et le transport retour vers notre EU. La douleur des animaux : la chirurgie est réalisée sous anesthésie et analgésie (à base de morphiniques). En phase post-opératoire, les suivis quotidiens sont renforcés et des soins post-opératoires spécifiques peuvent être mis en place (désinfection des sites chirurgicaux à une fréquence adaptée). Les signes cliniques servant de points limites ont été définis, pour la prise de décision des mesures à mettre en place pour limiter les souffrances. Selon l'espèce, les prises de sang peuvent être réalisées sous anesthésie générale (injectable et/ou volatile, lors d'une phase de chirurgie par exemple), ou sous sédation légère (voir paragraphe sur la liste des médications) avec au besoin une analgésie, afin de maitriser le stress et la douleur potentielle. Les conséquences de l’anesthésie/chirurgie : du gel oculaire est appliqué au niveau de la cornée lors des anesthésies des animaux pour prévenir l'assèchement oculaire. Une attention particulière est portée à la lutte contre l'hypothermie : température de la salle, isolation du sol, couvertures, lampes chauffantes si besoin. En cas de doute, une mesure de la température rectale est réalisée.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est définie dans les textes de référence. MODIFICATION V13: l’espèce est également choisie en fonction de sa similarité avec l’humain (exemple pour la prostate du chien qui est plus proche de l’humain que celle des autres espèces. Les produits de petite taille/miniaturisés seront testés préférentiellement chez les rongeurs ou le lapin (norme ISO10993 Partie 6). Les produits de taille importante seront préférentiellement testés chez le porc ou les ovins/caprins. Lorsque plusieurs espèces répondent aux critères, le choix est arbitré par la durée de l’essai (le long terme: espèces à longue durée de vie). Le stade de développement est exprimé en âge ou en poids. Dans la plupart des cas, l’utilisation d’animaux adultes est recommandée. Le stade de développement est pertinemment sélectionné en fonction de l'utilisation clinique du produit ou de sa taille par exemple. En l’absence d’exigence particulière, l’utilisation d’animaux au stade adulte est privilégiée. Cas particulier des porcs domestiques : étant donné les conditions d’hébergement, le comportement social et la manipulation des animaux, l’utilisation de porcs domestiques en croissance (âgés d’au moins 8 semaines) est la plus appropriée dans ce projet.
Evaluation de différentes modalités ventilatoires lors du massage cardiaque dans un modèle porcin d’arrêt cardio-respiratoire
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
Au bout de trente minutes sans reprise de circulation spontanée, la réanimation est interrompue et l'animal est mis à mort. 60 porcs juvéniles de 30 kg subissent une chirurgie puis un arrêt cardio-respiratoire provoqué, maintenus sous anesthésie générale et tués avant tout réveil, avec dix prélèvements de sang sur 240 minutes de suivi. Il s'agit de comparer des réglages de ventilation pendant le massage cardiaque, l'un des six groupes étant prévu avec un taux de survie de 0 %, et le porteur inscrit d'avance dans son calcul 24 morts par pertes chirurgicales et échecs de réanimation, soit 40 % de l'effectif, "compte tenu de la difficulté du modèle". Le porc est retenu pour sa masse corporelle et son anatomie cardiaque proches de celles de l'être humain, et parce que 30 kg facilite la manutention de l'animal pour les expérimentations.
Objectifs
L’arrêt cardiaque touche 40 000 personnes chaque année en France avec un taux de survie de 7%. La prise en charge des patients en arrêt cardiaque nécessite une réanimation cardio-pulmonaire (RCP). Les recommandations internationales de cette réanimation associent des compressions thoraciques, visant à maintenir une circulation d’oxygène dans l’organisme, et une ventilation pour assurer les échanges gazeux. Une ventilation excessive peut nuire à la circulation sanguine, tandis qu'une ventilation insuffisante peut affecter l'oxygénation et entraîner une accumulation de dioxyde de carbone (CO2). Par conséquent, une mauvaise ventilation peut influencer le retour à une activité circulatoire spontanée (RACS) et majorer les lésions pulmonaires après un arrêt cardiaque. Le monitorage du CO2 expiré (EtCO2) pendant la RCP pourrait être un bon indicateur de la qualité de la ventilation et du massage cardiaque. L’objectif de ce projet est d'évaluer le taux de survie et les lésions pulmonaires dans différentes conditions ventilatoires en comparaison à une ventilation mécanique conventionnelle pendant la RCP. Pour cela nous utiliserons un modèle d’arrêt cardiaque chez le porc.
Bénéfices attendus
Nous évaluerons l’impact des différentes modalités de ventilation, pendant la RCP, sur la survie en fin de protocole et sur les lésions pulmonaires. L’étude du Vt et de la PEEP est primordiale pour optimiser la ventilation et la circulation sanguine. Il est attendu que les modalités de ventilation de certains groupes soient plus bénéfiques que les recommandations standardisées actuelles (Vt 6ml/kg-PEEP 5mmHg).
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale et à un arrêt cardio-respiratoire. Des prélèvements sanguins à l'état anesthésié seront réalisés tout le long de la procédure (10 au total durant 240 minutes de suivi).
Impact sur les animaux
Dans ce projet, les échecs de réanimation sont possibles chez les animaux, compte tenu de la difficulté du modèle. En cas d’absence de reprise de la circulation spontanée au bout de 30 min, la réanimation cardiopulmonaire sera interrompue. La mise à mort sera réalisée dans ce contexte précis.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort en fin de protocole.
Remplacement
L’arrêt cardiaque induit une dysfonction de plusieurs organes après la réanimation. Le caractère intégratif de l’affection ne permet donc pas de la reproduire in vitro ou in silico (absence de Remplacement possible). L’étude de médicaments ou dispositif permettant de lutter contre ses séquelles doit se faire in vivo, en utilisant des animaux à des fins scientifiques.
Réduction
Le critère de jugement principal sera le taux de survie à 240 minutes après la reprise d’une circulation spontanée. Considérant un taux de survie de l’ordre de 15-20% dans 3 groupes, 50-60% dans 2 groupes et 0% dans 1 groupe (détail des groupes en 3.3.2.2), il faudra 6 animaux par groupe soit 36 animaux pour les 6 groupes (avec α=0,05 , 1-β =0,8). Des pertes chirurgicales et les échecs de réanimation sont à prévoir chez 24 animaux correspondant à 40% de l’effectif total pour le modèle porcin d’arrêt cardiaque, compte tenu de la difficulté du modèle. Nous envisageons donc d’inclure un total de 60 animaux
Raffinement
Dès leur arrivée à l’animalerie, les animaux seront hébergés dans des boxes avec des copeaux de bois au sol et enrichissement avec des jouets en plastique. Les animaux seront maintenus sous anesthésie générale, avec administration d’antalgiques puissants, tout au long de la procédure. En cas d’absence de reprise de la circulation spontanée au bout de 30 min, la réanimation cardiopulmonaire sera interrompue.
Choix des espèces
Notre choix s’est porté sur l’espèce porcine compte tenu de sa proximité avec l’homme au vu de sa masse corporelle, de son anatomie cardiaque et des valeurs usuelles des paramètres physiologiques. L'utilisation de porcs juvéniles de 30 kg facilite la manutention de l’animal pour les expérimentations du projet.
ExOmEA : Exosomes sanguins et respiratoires lors d’asthme équin sévère : Caractérisation physiopathologique et perspectives immunomodulatrices
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système respiratoire
8 chevaux atteints d'asthme sévère, appartenant à des particuliers, sont utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Pendant trois mois, chacun reçoit d'abord des pellets de foin, puis du foin sec pendant douze jours, exposition dont le porteur attend une toux, un jetage ou une gêne respiratoire modérée, avant dix jours de corticoïdes qui peuvent entraîner une fourbure ou une surinfection respiratoire. Cinq prises de sang et des lavages bronchoalvéolaires sous sédation, environ 45 minutes par cheval et par série, servent à chercher des exosomes susceptibles de renseigner sur l'inflammation pulmonaire. Aucun cheval n'est tué, les huit retournent à leur lieu de vie d'origine à la fin du protocole.
Objectifs
L’asthme équin regroupe plusieurs maladies respiratoires inflammatoires non infectieuses, récurrentes ou chroniques, qui altèrent durablement le confort et les performances du cheval. Parmi elles, l’asthme équin sévère concerne une part importante de la population équine, en particulier les chevaux adultes et âgés. Aujourd’hui, son diagnostic repose principalement sur l’examen clinique et sur l’analyse du lavage bronchoalvéolaire, qui permet d’évaluer l’inflammation dans les voies respiratoires profondes. Cependant, cet examen de référence n’est pas toujours réalisable, notamment lorsque l’animal présente une crise respiratoire. En outre, il reste difficile de distinguer avec précision un cheval asthmatique en rémission d’un cheval atteint d’une forme modérée ou d’un cheval sain. Ce projet propose d’explorer une piste innovante : l’étude des exosomes, de très petites vésicules libérées par les cellules, présentes notamment dans le sang et dans les fluides respiratoires. Ces structures jouent un rôle majeur dans la communication cellulaire et pourraient refléter fidèlement les mécanismes à l’œuvre dans les poumons au cours de l’asthme. En analysant de manière large leur contenu biologique, le projet vise à mieux comprendre la physiopathologie de l’asthme équin sévère, à identifier de nouveaux biomarqueurs et, à plus long terme, à ouvrir la voie vers des outils diagnostiques plus simples et des approches thérapeutiques mieux ciblées. L’enjeu est important : mieux détecter, mieux suivre et, demain, mieux traiter cette affection respiratoire fréquente en médecine vétérinaire équine.
Bénéfices attendus
Le premier bénéfice attendu est une meilleure compréhension des mécanismes biologiques impliqués dans l’asthme équin sévère. Cette avancée est essentielle, car une meilleure connaissance de la maladie constitue la base d’une prise en charge plus précise, plus précoce et plus adaptée aux chevaux atteints. En médecine vétérinaire équine, où les outils diagnostiques restent parfois limités, tout progrès dans la compréhension fine de la maladie peut avoir un impact direct sur la qualité du suivi clinique. Le projet doit également permettre d’établir un véritable “profil” des exosomes et de leur contenu selon deux paramètres majeurs : le type d’exposition étudié et la réponse au traitement par corticoïdes. Cette approche pourrait aider à identifier des signatures biologiques utiles pour mieux repérer les phases d’aggravation, objectiver l’amélioration sous traitement et, à terme, affiner le pronostic et le suivi des chevaux asthmatiques. Il s’agit donc d’une recherche à fort potentiel translationnel, c’est-à-dire susceptible de déboucher sur des applications concrètes pour la pratique vétérinaire. Enfin, le projet doit aussi préciser si l’alimentation à base de pellets de foin peut être considérée comme sûre sur le plan respiratoire chez les chevaux souffrant d’asthme. Cet aspect présente un intérêt très concret, car la gestion de l’environnement et de l’alimentation fait partie intégrante de la prise en charge de cette pathologie. Si leur innocuité est confirmée, ces aliments pourraient représenter une solution pratique et sécurisée pour limiter l’exposition à des facteurs aggravants, tout en facilitant la conduite quotidienne des chevaux asthmatiques.
Procédures
Sur une période de trois mois, huit chevaux atteints d’asthme équin sévère seront suivis au cours de plusieurs phases successives. Ils seront d’abord exposés à une alimentation sous forme de pellets, puis à du foin sec, chaque période durant douze jours, avant de recevoir un traitement corticoïde pendant dix jours. Au cours de cette étude, cinq prises de sang et des lavages bronchoalvéolaires de seront réalisés chez chaque cheval, après sédation, afin de recueillir les échantillons nécessaires aux analyses. Chaque série de prélèvements (sang + LBA) durera environ 45 minutes par cheval.
Impact sur les animaux
L’exposition au foin sec pendant deux semaines peut entraîner chez certains chevaux une réaction clinique modérée et transitoire, avec apparition possible de toux, de jetage ou de gêne respiratoire modérée. Cette aggravation reste réversible et fera l’objet d’une surveillance attentive dans le cadre du protocole. Elle est précisément étudiée, car elle permet de mieux comprendre les facteurs susceptibles de déclencher ou d’entretenir l’asthme équin sévère. La réalisation des lavages bronchoalvéolaires peut provoquer une toux passagère lors du passage de l’endoscope, malgré l’ensemble des précautions prises. Les prises de sang et la sédation peuvent aussi s’accompagner d’effets secondaires limités, tels qu’un hématome local ou, de manière transitoire, une ataxie, une bradycardie ou une hypotension. Un risque d’hémorragie existe également lors du lavage bronchoalvéolaire si une zone fragile est touchée, mais ce risque reste limité par l’utilisation d’un endoscope. Dans les minutes suivant la sédation, un risque de fausse déglutition est aussi pris en compte. Enfin, l’administration de corticoïdes peut comporter un risque potentiel de fourbure ou de surinfection respiratoire. L’ensemble de ces effets indésirables est connu, anticipé et encadré par des mesures de prévention adaptées. Le protocole a donc été construit de manière à concilier l’intérêt scientifique du projet avec un niveau élevé de vigilance vis-à-vis du bien-être animal.
Devenir
Tous les animaux sont maintenus en vie à l'issue de la procédure, et pourront ainsi retourner à leur milieu de vie d'origine.
Remplacement
L’étude de l’asthme équin sévère nécessite d’observer une maladie respiratoire complexe dans l’organisme entier, avec l’ensemble des interactions entre les voies respiratoires, le système immunitaire et les autres organes. À ce jour, cette réalité biologique ne peut pas être reproduite de manière complète par des modèles alternatifs seuls. C’est pourquoi l’utilisation de chevaux est nécessaire pour répondre de façon pertinente aux objectifs principaux du projet. Toutefois, les prélèvements réalisés ne serviront pas uniquement à l’analyse in vivo. Ils permettront aussi de mener des investigations ex vivo afin d’explorer plus finement le rôle potentiel des exosomes et les réponses cellulaires associées. Cette stratégie permet de tirer le meilleur parti possible des échantillons recueillis et de produire des connaissances qui pourront, à terme, préparer le développement de nouvelles approches diagnostiques ou thérapeutiques.
Réduction
Le projet prévoit l’étude de huit chevaux asthmatiques, sans ajout d’un groupe contrôle distinct. Ce choix permet de limiter le nombre d’animaux utilisés tout en conservant une puissance suffisante pour mettre en évidence des différences significatives sur les paramètres étudiés. Il s’appuie en outre sur des travaux antérieurs, qui ont déjà apporté des éléments concernant la tolérance respiratoire de l’alimentation administrée. Par ailleurs, chaque cheval représentera son propre contrôle lors des différentes étapes du protocole. Cette approche est particulièrement pertinente, car elle réduit la variabilité entre individus et permet d’obtenir des résultats robustes avec un effectif restreint. Elle contribue ainsi à répondre à une double exigence : produire des données scientifiques solides tout en limitant le recours aux animaux.
Raffinement
Afin de « limiter » l’impact d’une éventuelle dégradation clinique des chevaux asthmatiques sévères sur le déroulé du projet, l'ordre des phases d’exposition ne sera pas aléatoire. En effet, chaque cheval recevra initialement les pellets, et ne recevra le foin sec que lors de la phase suivante. Par ailleurs, les différents chevaux recevront systématiquement un traitement par corticoïdes à l’issue du projet. Également, le rassemblement des différents chevaux (appartenant à des particuliers volontaires pour participer à ce projet de recherche) se fera par étapes successives (espacées de 24 à 48h) afin de limiter le stress lors de la mise en lot. Ainsi, les 8 chevaux seront tous ensemble dans la pâture à partir de J-21 (début du maintien dans l'environnement "faible en poussière"). Celle-ci sera de dimension suffisante (10 hectares) et localisée au plus "proche" de leurs lieux respectifs de stationnement habituel. Une personne attitrée prendra soin et manipulera quotidiennement les différents chevaux tout au long de la procédure, afin de pouvoir mettre en place un climat de confiance auprès de chaque cheval. Une sédation est prévue préalablement à la réalisation des prélèvements, ainsi que l'utilisation d'un anesthésique local au préalable dans la trachée et les bronches principales afin de limiter l'inconfort et la réaction de toux lors du passage de l'endoscope. À lissue des prélèvements, les chevaux seront équipés d'un panier de jeûne et temporairement placés dans un paddock individuel, délimité dans la pâture proprement dite, et donc à proximité immédiate des différents congénères. Une surveillance visuelle sera mise en place pendant cette période, et le cheval ultérieurement libéré de son panier et relaché dans le pré une fois dissipés les effets de la sédation.
Choix des espèces
Les travaux menés ont pour espèce cible le cheval, et ses spécificités intrinsèques en termes de gestion alimentaire et environnementale. Critères d’inclusion des animaux dans le projet : chevaux adultes (> 6 ans ; > 400 kg) ; préalablement diagnostiqués comme asthmatiques sévère. Critère d’exclusion des animaux dans le projet : Présenter des signes cliniques (autres que respiratoires), ou toute anomalie aux examens complémentaires (prise de sang, endoscopie et prélèvements des voies respiratoires)
Impact d’une supplémentation en levures vivantes en pré-sevrage chez le veau en système allaitant sur le développement et la maturation du rumen, les performances et la santé (2/2)
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Pour tester un bolus de levures vivantes destiné aux élevages allaitants, 34 jeunes veaux mâles vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, aucun n'étant tué à l'issue. Ils subissent des prélèvements de jus de rumen par sonde gastro-œsophagienne, deux endoscopies avec biopsie de la paroi du rumen, des fouilles rectales, une tonte du flanc et des prises de sang à la veine caudale, réparties sur huit sessions autour du sevrage. Le porteur situe la retombée dans des "recommandations pratiques aux éleveurs" et des valorisations scientifiques et techniques, si le bolus prépare mieux le jeune au stress du sevrage. Ce résumé est le second de deux volets portant le même intitulé et déclarant chacun 34 veaux pour le même protocole, sans que le lien entre les deux soit explicité.
Objectifs
L'objectif du présent projet est d'étudier l'intérêt d'une supplémentation en levures vivantes probiotiques autour du sevrage pour favoriser le développement du microbiote commensal et fonctionnel dans le tube digestif et ainsi de stimuler le développement des papilles ruminales et leur fonctionnalité. Au-delà des effets au niveau de la sphère digestive, un impact bénéfique sera recherché sur la limitation du stress au sevrage et sur la croissance et l'efficacité alimentaire en post-sevrage. Ce projet est multisite et se déroulera sur 2 sites différents distants de 32 km. Le changement de site se fera le jour du sevrage.
Bénéfices attendus
L’ensemble de ces investigations permettra d’approfondir notre connaissance, encore très limitée, sur l’impact des stress de sevrage (séparation maternelle, changement d’alimentation) et de changement de lieux d’hébergement chez des veaux sous la mère. Le suivi longitudinal des animaux permettra de caractériser les effets du sevrage sur la stabilité du microbiote digestif (ruminal et fécal), l’impact de celui-ci sur le développement du rumen et sur sa fonctionnalité, et de mesurer les conséquences potentielles sur le comportement, la santé et la performance des jeunes taurillons. L’étude permettra d’apporter également des informations uniques sur le développement des papilles ruminales grâce à l’utilisation de l’endoscope. Si la stratégie de supplémentation en levures vivantes probiotiques via un bolus nutritionnel permettait de mieux « préparer » le jeune au stress du sevrage grâce à un écosystème ruminal plus stable et performant et une meilleure maturation du rumen, l’étude pourrait conduire à des valorisations scientifiques et techniques ainsi qu’à des recommandations pratiques aux éleveurs.
Procédures
Dans ce projet, les veaux seront soumis à six types de prélèvements : prélèvement gastro-oesophagien, prélèvement de fèces, prise de sang, endoscopie avec prélèvements de papilles ruminales, écouvillonnage buccal et tonte de poils. Lorsque cela est possible, ces prélèvements seront réalisés le même jour afin de limiter le nombre de contentions et de réduire le stress associé aux manipulations répétées. Par ailleurs, un intervalle minimal de 10 jours sera respecté entre deux sessions de prélèvements, afin de permettre un rétablissement complet de l’animal. À l’exception de l’endoscopie, qui sera réalisée deux fois par animal. Les autres prélèvements seront effectués 3 fois au cours de la période pré-sevrage et cinq fois au cours de la période de post-sevrage du veau. La durée cumulée des interventions lors d’une même session n’excédera pas 10 minutes. En cas de dépassement ou de signes de mauvaise tolérance, les interventions seront immédiatement interrompues. Enfin, les volumes et quantités d’échantillons prélevés ont été définis en amont de manière à ne pas compromettre la santé, le bien-être ou la survie des animaux, conformément aux recommandations en vigueur.
Impact sur les animaux
L’étude prévoit plusieurs prélèvements à différents niveaux de sévérité notamment des prélèvements de jus de rumen (PGO) et des biopsies en classe modérée. Différents prélèvements relevant de procédures légères (fèces et sang) afin de caractériser la réponse physiologique, métabolique et digestive des jeunes bovins (JB) à l’engraissement. La prise de sang sera effectuée à la veine caudale et les prélèvements de fèces par défécation naturelle ou fouille rectale si besoin et le prélèvement de poils par tonte au niveau du flanc de l'animal. La prise de sang peut induire une douleur succinte. La prise de sang, la PGO et la fouille (si nécessaire) dureront maximum 3 minutes chacune. Le prélèvement de jus de rumen sera réalisé par prélèvement gastro-oesophagiens (PGO) et pourrait engendrer une irritation de l'oesophage. Les biopsies (J-5 et J+45) seront réalisées par un vétérinaire et pourraient engendrer une irritation de l’oesophage et de la paroi du rumen. Au total, les prélèvements n'excéderont pas 10 minutes. Ces prélèvements seront réalisés en cage de contention et sont susceptibles d'induire de l'inconfort pendant la manipulation.
Devenir
Les 34 veaux seront maintenus en vie à l'issue de l'étude, sous réserve de l'autorisation du vétérinaire. Quatre d'entre eux réintégreront le circuit classique du premier élevage, tandis que les 30 autres poursuivront leur parcours au sein du deuxième élevage, où ils seront suivis durant leur phase d'engraissement.
Remplacement
L’objectif de l’étude étant d’obtenir des données scientifiques sur la maturation du rumen du veau allaitant donc sur un processus dynamique qui est propre à chaque individu, et qui comprend l’analyse de différents compartiments digestifs, aucune solution de remplacement in vitro n’est adaptée pour ce projet.
Réduction
Des tests statistiques prenant en compte, la puissance statistique nécessaire de 75%, la variabilité individuelle entre les animaux (races pures et mixtes et âges de naissance étalés sur plusieurs semaines) de 10% et le seuil de significativité fixé à 0.1, ont permis de déterminer à 15 le nombre minimal d'individus par lot pour générer des résultats statistiquement interprétables.
Raffinement
Les fouilles rectales pour les prélèvements de fèces ne seront réalisées que si les animaux ne défèquent pas naturellement au moment de la collecte. Les animaux seront habitués à chaque acte en mimant les différents prélèvements lors de contention. Cet entrainement sera réalisé 2 fois avant les prélèvements réels. Les prélèvements se feront de façon groupée dans la mesure du possible afin de ne pas multiplier les séquences de manipulation et de contention. L'utilisation de lubrifiant durant la PGO ou de la fouille rectale altère la qualité de l'échantillon. Cependant, lorsque la fouille rectale sera effectuée, les gants utilisés seront humidifiés pour faciliter le prélèvement. L'utilisation d'un lève-tête pour les PGO est systématique afin de limiter les risques de blessures pour l'animal et l'opérateur. Après chaque journée de prélèvements, les animaux seront suivis durant 5 jours pour détecter tout comportement anormal potentiellement induit par les prélèvements. Après le sevrage, lors du changement de site des animaux, ceux-ci auront une phase d'habituation à leur nouvel environnement et auront individuellement une inspection générale de leur état corporel. Le jour du sevrage, les veaux seront transportés dans une bétaillère adaptée, offrant une ventilation suffisante, un sol antidérapant et un espace adapté au nombre d'animaux. De plus, les veaux seront transportés en groupe, avec leurs congénères, afin de limiter le stress lié à l'isolement. Enfin, le transport sera effectué sur une courte distance (moins d'une heure) et nous réaliseront le transport tôt le matin afin de limiter le plus possible les périodes de fortes chaleurs.
Choix des espèces
Parmi les ruminants, l’espèce bovine est une espèce de choix pour étudier la dynamique de mise en place des fonctions ruminales dans les conditions de l’étude. Par ailleurs, un des objectifs de ce projet est d’étudier l’intérêt d’un probiotique distribué sous forme d’un bolus à libération lente permettant une efficacité potentielle prolongée pendant la période d’alimentation à l’herbe jusqu’au post sevrage. Les bovins ont été choisis car ils sont à la fois modèle et sujet de la recherche. Les animaux mobilisés seront des jeunes veaux mâles entre 50 jours avant sevrage et 120 jours après sevrage. La période autour du sevrage étant la cible de notre étude.
Impact d’une supplémentation en levures vivantes en pré-sevrage chez le veau en système allaitant sur le développement et la maturation du rumen, les performances et la santé (1/2)
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Encore sous la mère, 34 jeunes veaux mâles vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent six types de prélèvements en cage de contention, dont un prélèvement de jus de rumen par sonde gastro-œsophagienne, deux endoscopies avec biopsie des papilles ruminales, et une fouille rectale si la défécation naturelle ne suffit pas. Le jour du sevrage, ils sont séparés de leur mère et transportés vers un second site distant de trente-deux kilomètres, le stress de ce double changement étant l'un des objets de l'étude. Aucun n'est tué à l'issue, quatre réintègrent le premier élevage et les trente autres poursuivent leur engraissement sur le second, le porteur les décrivant comme "à la fois modèle et sujet de la recherche".
Objectifs
L'objectif du présent projet est d'étudier l'intérêt d'une supplémentation en levures vivantes probiotiques autour du sevrage pour favoriser le développement du microbiote commensal et fonctionnel dans le tube digestif et ainsi de stimuler le développement des papilles ruminales et leur fonctionnalité. Au-delà des effets au niveau de la sphère digestive, un impact bénéfique sera recherché sur la limitation du stress au sevrage et sur la croissance et l'efficacité alimentaire en post-sevrage. Ce projet est multisite et se déroulera sur 2 sites différents distants de 32 km. Le changement de site se fera le jour du sevrage.
Bénéfices attendus
L’ensemble de ces investigations permettra d’approfondir notre connaissance, encore très limitée, sur l’impact des stress de sevrage (séparation maternelle, changement d’alimentation) et de changement de lieux d’hébergement chez des veaux sous la mère. Le suivi longitudinal des animaux permettra de caractériser les effets du sevrage sur la stabilité du microbiote digestif (ruminal et fécal), l’impact de celui-ci sur le développement du rumen et sur sa fonctionnalité, et de mesurer les conséquences potentielles sur le comportement, la santé et la performance des jeunes taurillons. L’étude permettra d’apporter également des informations uniques sur le développement des papilles ruminales grâce à l’utilisation de l’endoscope. Si la stratégie de supplémentation en levures vivantes probiotiques via un bolus nutritionnel permettait de mieux « préparer » le jeune au stress du sevrage grâce à un écosystème ruminal plus stable et performant et une meilleure maturation du rumen, l’étude pourrait conduire à des valorisations scientifiques et techniques ainsi qu’à des recommandations pratiques aux éleveurs.
Procédures
Dans ce projet, les veaux seront soumis à six types de prélèvements : prélèvement gastro-œsophagien, prélèvement de fèces, prise de sang, endoscopie avec prélèvements de papilles ruminales, écouvillonnage buccal et tonte de poils. Lorsque cela est possible, ces prélèvements seront réalisés le même jour afin de limiter le nombre de contentions et de réduire le stress associé aux manipulations répétées. Par ailleurs, un intervalle minimal de 10 jours sera respecté entre deux sessions de prélèvements, afin de permettre un rétablissement complet de l’animal. À l’exception de l’endoscopie, qui sera réalisée deux fois par animal. Les autres prélèvements seront effectués 3 fois au cours de la période pré-sevrage et cinq fois au cours de la période de post-sevrage du veau. La durée cumulée des interventions lors d’une même session n’excédera pas 10 minutes. En cas de dépassement ou de signes de mauvaise tolérance, les interventions seront immédiatement interrompues. Enfin, les volumes et quantités d’échantillons prélevés ont été définis en amont de manière à ne pas compromettre la santé, le bien-être ou la survie des animaux, conformément aux recommandations en vigueur.
Impact sur les animaux
L’étude prévoit des prélèvements à différents niveaux de sévérité notamment des prélèvements gastro-oesophagiens (PGO) et des biopsies en classe modérée. Différents prélèvements relevant de procédures légères (fèces et sang) sont prévus tout au long de l'essai pour caractériser la réponse physiologique, métabolique et digestive des jeunes bovins (JB) à l’engraissement. Le prélèvement de jus de rumen, considéré comme une procédure modérée sera réalisé par prélèvement gastro-œsophagiens (PGO) et pourrait engendrer une irritation de l'œsophage. La prise de sang sera effectuée à la veine caudale et les prélèvements de fèces par défécation naturelle ou fouille rectale si besoin et le prélèvement de poils par tonte au niveau du flanc de l'animal. Ces prélèvements seront réalisés en cage de contention et sont susceptibles d'induire de l'inconfort pendant la manipulation. Les biopsies (J-5 et J+45 par rapport au sevrage) seront réalisées par un vétérinaire et pourraient engendrer une irritation de l’œsophage et de la paroi du rumen. La prise de sang, la PGO et la fouille (si nécessaire) dureront maximum 3 minutes chacune. Au total, les prélèvements n'excéderont pas 10 minutes. Les biopsies font l'objet d'une procédure de mise au point de méthode pour réduire le temps au minimum nécessaire. Ces prélèvements seront réalisés en cage de contention et sont susceptibles d'induire de l'inconfort pendant la manipulation.
Devenir
Les 34 veaux seront maintenus en vie à l'issue de l'étude, sous réserve de l'autorisation du vétérinaire. Quatre d'entre eux réintégreront le circuit classique du premier élevage, tandis que les 30 autres poursuivront leur parcours au sein du deuxième élevage, où ils seront suivis durant leur phase d'engraissement.
Remplacement
L’objectif de l’étude étant d’obtenir des données scientifiques sur la maturation du rumen du veau allaitant donc sur un processus dynamique qui est propre à chaque individu, et qui comprend l’analyse de différents compartiments digestifs, aucune solution de remplacement in vitro n’est adaptée pour ce projet.
Réduction
Des tests statistiques prenant en compte, la puissance statistique nécessaire de 75%, la variabilité individuelle entre les animaux (races pures et mixtes et âges de naissance étalés sur plusieurs semaines) de 10% et le seuil de significativité fixé à 0.1, ont permis de déterminer à 15 le nombre minimal d'individus par lot pour générer des résultats statistiquement interprétables.
Raffinement
Les fouilles rectales pour les prélèvements de fèces seront réalisées que si les animaux ne défèquent pas naturellement au moment de la collecte. Les animaux seront habitués à chaque acte en mimant les différents prélèvements lors de contention. Cet entrainement sera réalisé 2 fois avant les prélèvements réels. Les prélèvements se feront de façon groupée dans la mesure du possible afin de ne pas multiplier les séquences de manipulation et de contention. L'utilisation de lubrifiant durant la PGO ou de la fouille rectale altère la qualité de l'échantillon. Cependant, lorsque la fouille rectale sera effectuée, les gants utilisés seront humidifiés pour faciliter le prélèvement. L'utilisation d'un lève-tête pour les PGO est systématique afin de limiter les risques de blessures pour l'animal et l'opérateur. Après chaque journée de prélèvements, les animaux seront suivis durant 5 jours pour détecter tout comportement anormal potentiellement induit par les prélèvements. Après le sevrage, lors du changement de site des animaux, ceux-ci auront une phase d'habituation à leur nouvel environnement et auront individuellement une inspection générale de leur état corporel. Le jour du sevrage, les veaux seront transportés dans une bétaillère adaptée, offrant une ventilation suffisante, un sol antidérapant et un espace adapté au nombre d'animaux. De plus, les veaux seront transportés en groupe, avec leurs congénères, afin de limiter le stress lié à l'isolement. Enfin, le transport sera effectué sur une courte distance (moins d'une heure) et nous réaliseront le transport tôt le matin afin de limiter le plus possible les périodes de fortes chaleurs.
Choix des espèces
Parmi les ruminants, l’espèce bovine est une espèce de choix pour étudier la dynamique de mise en place des fonctions ruminales dans les conditions de l’étude. Par ailleurs, un des objectifs de ce projet est d’étudier l’intérêt d’un probiotique distribué sous forme d’un bolus à libération lente permettant une efficacité potentielle prolongée pendant la période d’alimentation à l’herbe jusqu’au post sevrage. La taille des animaux choisis est adéquate pour répondre à cet objectif. Les bovins ont été choisis car ils sont à la fois modèle et sujet de la recherche. Les animaux mobilisés seront des jeunes veaux mâles entre 50 jours avant sevrage et 120 jours après sevrage. La période autour du sevrage étant la cible de notre étude.
Evaluation de l’efficacité, de l’innocuité de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs pour le diagnostic et le traitement des affections en uro-néphrologie par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives – 1/2.
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles urogénitaux
Cochons : 150
Moutons : 100
L'évaluation d'un dispositif médical implantable avant sa mise sur le marché relève d'une obligation réglementaire, et c'est elle qui commande ce projet. 150 porcs, 100 moutons et 80 chiens vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue pour nécropsie et examen histologique. Ils sont mis à jeun six à seize heures selon l'espèce, cathétérisés, puis opérés sous anesthésie générale au cours d'interventions pouvant durer plusieurs heures, avec une douleur postopératoire annoncée sur plusieurs jours. Le porteur indique que les moutons sont utilisés pour éprouver la durabilité des matériaux et que les chiens interviennent quand leur anatomie est la plus proche de celle de l'homme, ce volet 1/2 doublant un projet 2/2 aux effectifs identiques.
Objectifs
Les dispositifs implantables chirurgicalement sont des dispositifs médicaux conçus pour être insérés en totalité ou partiellement dans le corps humain, ou à remplacer une surface épithéliale, grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer après l'intervention de façon temporaire ou définitive, pour soutenir les fonctions d'organes ou de tissus spécifiques, surveiller les activités physiologiques ou administrer des médicaments. La chirurgie uro-néphrologique s’est développée rapidement dans la deuxième moitié du XXème siècle avec par exemple l’avènement de la transplantation rénale (années 60-70), ou encore de l’hémodialyse (années 50-60) permettant de sauver des millions de personnes par an, le développement de nouvelles technologies comme les circuits extracorporels avec filtre de dialyse permettant la déviation du sang vers un filtre externe et ainsi sa purification artificielle. Il est possible dès lors de pallier des dysfonctions importantes du rein par exemple. De même, le traitement des affections prostatiques, tumorales par exemple a fait des progrès immense grâce par exemple à l’avènement de techniques chirurgicales peu invasives assistées ou non de la vidéo endoscopie et/ou de la robotique. Les progrès diagnostiques et thérapeutiques se développent rapidement pour l’ensemble des organes de l’appareil urinaire et ses annexes. L’évaluation et le développement de nouveaux dispositifs, méthodes, techniques, molécules et tissus pour le diagnostic et le traitement des affections de l'appareil urinaire et ses annexes par des techniques de chirurgie standard ou mini-invasives, demandent une phase de recherche/développement préalable. Les différentes itérations de prototypes doivent être confrontées au modèle animal en reproduisant fidèlement le contexte clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire visé pour les futures applications humaines. Les objectifs du projet sont doubles : raffiner les prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) dans la phase initiale du projet, puis ces versions entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour les valider selon la règlementation en vigueur (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58). Ce projet de recherche se déroulera dans deux Etablissements Utilisateurs (EU 1/2 et 2/2).
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité, de l’efficacité et de la sécurité des implants pour améliorer leur tolérance et éviter leur rejet et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation et le traumatisme tissulaire, corollaires de ces interventions et qui handicapent les patients, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients avec des durées d'hospitalisation et de convalescence réduites.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet. d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet. Dans ce projet, les actes d'imagerie pourront être réalisés dans les EU 1/2 et 2/2. La période d'acclimatation d'une durée de 7 jours se fera dans l'EU 2/2. Les actes chirurgicaux d'implantation de dispositif et/ou d'évaluation de technique chirurgicale avec ou sans réveil pourront être réalisés dans les EU 1/2 et 2/2. Le suivi clinique et fonctionnel des animaux après les procédures chirurgicales ainsi que les administrations de soins pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2. Pour les études chroniques, les évaluations finales avec euthanasie pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim, lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins, 6 à 12 heures pour les chiens) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive, - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale avec prise en charge multimodale de l'analgésie per, et post-opératoire avec l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés avec ajout d'anesthésiques locaux pour certains actes chirurgicaux, la protection et la surveillance des plaies, la surveillance du reveil d'anesthésie dans des espaces calmes et spécialement aménagés avec évaluation et scoring de la douleur réguliers, ou la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux avec surveillance des signes de douleur par des Techniciens spécialement formés supervisés par des Véterinaires).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des scanners, IRM par exemple) et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables et des méthodes techniques innovantes dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur l'animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Cette estimation répond à différents paramètres et en premier lieu aux besoins de la démarche expérimentale spécifique de mise au point et de raffinement des prototypes de dispositifs, puis de validation et d’évaluation des versions des dispositifs jugées efficaces et sécuritaires, mais aussi de l’expérience du laboratoire sur d’autres projets avec ce même type d’approche, elle répond enfin à un besoin de développement et d’évaluation de l’efficacité, de l’innocuité et de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs en robotique chirurgicale. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Dans ce projet les canins seront utilisés plus rarement que les porcins, lorsqu’ils sont le seul modèle à présenter la spécificité anatomique ou fonctionnelle la plus proche de l’Homme (comme par exemple une prostate bilobée, ou un pénis formé comme chez l'homme...). Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateaux techniques opératoires et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Un suivi de la température est réalisé pendant toute la procédure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le système de couverture de réchauffement Bair Hugger© ou des tapis chauffants sont utilisés. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge multimodale de la douleur sont systématiquement appliqués. Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Les transports d'animaux réalisés entre les 2 EU (35 km) seront réalisés à l'aide de véhicules de types camionnettes fermées ayant reçu une autorisation AT1 délivrée par la DDPP, ventilés, climatisés et spécialement équipés pour le transport des animaux vivants (dispositifs d'abreuvement, tapis antidérapants ou cages de transport, suivi et enregistrement des températures lors des trajets, système de surveillance vidéo des animaux). Les personnels en charge sont formés et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV) et le transport est validé par un Vétérinaire. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs doivent être testés sur une anatomie semblable à celle de l’Homme (de l’enfant à l’adulte de grande taille), cela impose l’expérimentation sur des gros animaux. Les différences interspécifiques tissulaires, anatomiques et fonctionnelles nécessitent différentes espèces pour optimiser l’expérimentation. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements de chirurgie interventionnelle et d'imagerie standards utilisés chez l'Homme. Les ovins sont un modèle pertinent pour évaluer la durabilité des matériaux des dispositifs testés dans les phases de développement dans ce projet. Les porcins sont avec le chien, un modèle pertinent pour l’évaluation des dispositifs intéressant des structures anatomiques de taille similaire à l’homme comme le rein, les uretères, la vessie, l’urètre. Les canins ne seront utilisés que rarement, lorsqu’ils sont le seul modèle à présenter la spécificité anatomique ou fonctionnelle la plus proche de l’homme. Par exemple les canins sont le seul modèle à présenter une prostate bilobée, ou un pénis formé comme chez l’homme. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
Evaluation de l’efficacité, de l’innocuité de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs pour le diagnostic et le traitement des affections en uro-néphrologie par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives – 2/2.
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles urogénitaux
Cochons : 150
Moutons : 100
Douze à seize heures de mise à jeun avant chaque anesthésie, des chirurgies pouvant durer plusieurs heures et un prélèvement de sang par semaine : 150 porcs, 100 moutons et 80 chiens vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Le projet évalue des dispositifs implantables et des techniques de chirurgie du rein, de la vessie et de la prostate, avec une douleur postopératoire annoncée sur plusieurs jours selon l'invasivité de la technique. Les chiens sont retenus parce qu'ils sont, écrit le porteur, le seul modèle à présenter une prostate bilobée ou un pénis de forme comparable à celui de l'homme. Tous les animaux sont tués à la fin, la nécropsie et l'examen histologique servant à mesurer la tolérance des tissus et l'usure du dispositif.
Objectifs
Les dispositifs implantables chirurgicalement sont des dispositifs médicaux conçus pour être insérés en totalité ou partiellement dans le corps humain, ou à remplacer une surface épithéliale, grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer après l'intervention de façon temporaire ou définitive, pour soutenir les fonctions d'organes ou de tissus spécifiques, surveiller les activités physiologiques ou administrer des médicaments. La chirurgie uro-néphrologique s’est développée rapidement dans la deuxième moitié du XXème siècle avec par exemple l’avènement de la transplantation rénale (années 60-70), ou encore de l’hémodialyse (années 50-60) permettant de sauver des millions de personnes par an, le développement de nouvelles technologies comme les circuits extracorporels avec filtre de dialyse permettant la déviation du sang vers un filtre externe et ainsi sa purification artificielle. Il est possible dès lors de pallier des dysfonctions importantes du rein par exemple. De même, le traitement des affections prostatiques, tumorales par exemple a fait des progrès immense grâce par exemple à l’avènement de techniques chirurgicales peu invasives assistées ou non de la vidéo endoscopie et/ou de la robotique. Les progrès diagnostiques et thérapeutiques se développent rapidement pour l’ensemble des organes de l’appareil urinaire et ses annexes. L’évaluation et le développement de nouveaux dispositifs, méthodes, techniques, molécules et tissus pour le diagnostic et le traitement des affections de l'appareil urinaire et ses annexes par des techniques de chirurgie standard ou mini-invasives, demandent une phase de recherche/développement préalable. Les différentes itérations de prototypes doivent être confrontées au modèle animal en reproduisant fidèlement le contexte clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire visé pour les futures applications humaines. Les objectifs du projet sont doubles : raffiner les prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) dans la phase initiale du projet, puis ces versions entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour les valider selon la règlementation en vigueur (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58). Ce projet de recherche se déroulera dans deux Etablissements Utilisateurs (EU 1/2 et 2/2).
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité, de l’efficacité et de la sécurité des implants pour améliorer leur tolérance et éviter leur rejet et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation et le traumatisme tissulaire, corollaires de ces interventions et qui handicapent les patients, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients avec des durées d'hospitalisation et de convalescence réduites.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet. d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet. Dans ce projet, les actes d'imagerie pourront être réalisés dans les EU 1/2 et 2/2. La période d'acclimatation d'une durée de 7 jours se fera dans l'EU 2/2. Les actes chirurgicaux d'implantation de dispositif et/ou d'évaluation de technique chirurgicale avec ou sans réveil pourront être réalisés dans les EU 1/2 et 2/2. Le suivi clinique et fonctionnel des animaux après les procédures chirurgicales ainsi que les administrations de soins pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2. Pour les études chroniques, les évaluations finales avec euthanasie pourront être réalisées dans les EU 1/2 et 2/2.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - La faim, lors de la mise à jeun (12 heures pour les porcs, 12 à 16 heures pour les ovins, 6 à 12 heures pour les chiens) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive, - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale avec prise en charge multimodale de l'analgésie per, et post-opératoire avec l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur opiacés avec ajout d'anesthésiques locaux pour certains actes chirurgicaux, la protection et la surveillance des plaies, la surveillance du reveil d'anesthésie dans des espaces calmes et spécialement aménagés avec évaluation et scoring de la douleur réguliers, ou la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux avec surveillance des signes de douleur par des Techniciens spécialement formés supervisés par des Véterinaires).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des scanners, IRM par exemple) et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables et des méthodes techniques innovantes dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur l'animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Cette estimation répond à différents paramètres et en premier lieu aux besoins de la démarche expérimentale spécifique de mise au point et de raffinement des prototypes de dispositifs, puis de validation et d’évaluation des versions des dispositifs jugées efficaces et sécuritaires, mais aussi de l’expérience du laboratoire sur d’autres projets avec ce même type d’approche, elle répond enfin à un besoin de développement et d’évaluation de l’efficacité, de l’innocuité et de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs en robotique chirurgicale. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Dans ce projet les canins seront utilisés plus rarement que les porcins, lorsqu’ils sont le seul modèle à présenter la spécificité anatomique ou fonctionnelle la plus proche de l’Homme (comme par exemple une prostate bilobée, ou un pénis formé comme chez l'homme...). Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en oeuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateaux techniques opératoires et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Un suivi de la température est réalisé pendant toute la procédure d'implantation chirurgicale et des dispositifs de maintien de la normothermie tels que le système de couverture de réchauffement Bair Hugger© ou des tapis chauffants sont utilisés. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, des protocoles de prises en charge multimodale de la douleur sont systématiquement appliqués. Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Les transports d'animaux réalisés entre les 2 EU (35 km) seront réalisés à l'aide de véhicules de types camionnettes fermées ayant reçu une autorisation AT1 délivrée par la DDPP, ventilés, climatisés et spécialement équipés pour le transport des animaux vivants (dispositifs d'abreuvement, tapis antidérapants ou cages de transport, suivi et enregistrement des températures lors des trajets, système de surveillance vidéo des animaux). Les personnels en charge sont formés et titulaires du certificat de convoyeur (CCTROV) et le transport est validé par un Vétérinaire. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs doivent être testés sur une anatomie semblable à celle de l’Homme (de l’enfant à l’adulte de grande taille), cela impose l’expérimentation sur des gros animaux. Les différences interspécifiques tissulaires, anatomiques et fonctionnelles nécessitent différentes espèces pour optimiser l’expérimentation. Les modèles utilisés ont fait l'objet d'études similaires et sont considérés comme appropriés à cette fin. La taille relative de ces modèles animaux permet une visualisation à l'aide d'équipements de chirurgie interventionnelle et d'imagerie standards utilisés chez l'Homme. Les ovins sont un modèle pertinent pour évaluer la durabilité des matériaux des dispositifs testés dans les phases de développement dans ce projet. Les porcins sont avec le chien, un modèle pertinent pour l’évaluation des dispositifs intéressant des structures anatomiques de taille similaire à l’homme comme le rein, les uretères, la vessie, l’urètre. Les canins ne seront utilisés que rarement, lorsqu’ils sont le seul modèle à présenter la spécificité anatomique ou fonctionnelle la plus proche de l’homme. Par exemple les canins sont le seul modèle à présenter une prostate bilobée, ou un pénis formé comme chez l’homme. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
MODIFICATION : Evaluation in vivo d’une sonde de mesure de la pression tissulaire en oxygène chez le cochon anesthésié
- Recherche fondamentale
- Système nerveux
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
Remplacer un dispositif médical de mesure de l'oxygène cérébral retiré du marché en 2025, seize cochons vont être utilisés pour évaluer les prototypes, maintenus sous anesthésie générale pendant cinq à huit heures et tués sans jamais se réveiller. Les cochons subissent une chirurgie de trente minutes pour implanter les sondes, jusqu'à quatre heures cumulées d'épreuves faisant varier la pression en oxygène et en dioxyde de carbone, des prélèvements sanguins, et pour dix d'entre eux une séance d'IRM. Le porteur écrit que le porc est "désormais pour des raisons éthiques le modèle recommandé", et retient des animaux de trois mois pesant environ 50 kg pour que leurs hémisphères cérébraux dépassent 2 cm de large. Après la mort, leur cerveau est prélevé pour rechercher les lésions provoquées par la sonde et quantifier la zone à risque.
Objectifs
La prise en charge spécialisée des patients souffrant de certaines pathologies neurologiques, comme le traumatisme crânien sévère, est notamment guidée par de nombreux paramètres reflétant l’état du cerveau, dont la pression intracrânienne et la pression tissulaire en oxygène. Un certain nombre de dispositifs sont actuellement disponibles, en pratique clinique, pour la surveillance de ces paramètres. Néanmoins, le principal produit utilisé pour le monitorage de la pression tissulaire en oxygène chez l’homme en Europe vient d’être retiré du marché (2025). Pour le maintien et l’amélioration de la qualité de la prise en charge des patients, l’évolution de ces dispositifs est primordiale afin de proposer des solutions de plus en plus efficaces et sûres Toutefois, avant de pouvoir être considérés dans le cadre d’une utilisation clinique, ces dispositifs doivent satisfaire à des tests techniques et à une évaluation in vivo qui permet de vérifier, dans des tissus représentatifs la réactivité des paramètres mesurés à un certain nombre de facteurs connus et décrits dans la littérature, comme les variations des niveaux sanguins d’oxygène ou de dioxyde de carbone. Le protocole a pour objectif d’évaluer, chez le cochon sous anesthésie générale (AG) profonde, des méthodes de mesure de la pression tissulaire en oxygène et dioxyde de carbone du cerveau.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont d’une part l’obtention de données in vivo concernant la fiabilité de nouveaux dispositifs médicaux dans un modèle animal proche de l’Homme. Ces dispositifs innovants visent en premier lieu, à proposer une alternative au dispositif standard qui vient d’être retiré du marché, à améliorer la fiabilité de la mesure par rapport aux dispositifs restants, et à s’adapter par design à davantage de patients, y compris des patients pédiatriques. Par suite l’intégration de plusieurs monitorages au sein d’un même capteur sera étudiée pour limiter le risque de complications. Ces données in-vivo sont une étapes clef dans la perspective d’obtenir les autorisations d’utilisation chez les patients cérébrolésés afin de guider la prise en charge clinique des patients en réanimation neurologique. D’autre part, sur le plan de l’imagerie, cette étude interroge la corrélation entre les mesures invasives et les mesures par imagerie de l’oxygénation cérébrale. L’intérêt à moyen-terme sera d’extrapoler cette recherche pour argumenter l’utilisation de ces séquences dans des situations où la balance bénéfice-risque est défavorable à l’implantation d’un capteur invasif mais où l’information de l’oxygénation cérébrale est contributive.
Procédures
L’étude comprend : - Une anesthésie générale (AG) tout le long de la procédure et des actes (5 à 8h) - Des procédures d’imagerie (IRM) (30 minutes) étape optionnelle selon la procédure - Une chirurgie pour la mise en place des sondes de mesure (30 minutes) - Les épreuves de variation de la pression en oxygène et dioxyde de carbone dans les tissus d’une durée maximale de 30 minutes chacune et pour un maximum de 4 heures cumulées d’épreuves au total- Les prélèvements sanguins (3 minutes par prélèvement sanguin) - Les prélèvements tissus après le décès (30 minutes).
Impact sur les animaux
Une sédation de l’animal aura lieu avant son transport dans la structure d’expérimentation. La pose d’une voie veineuse périphérique de petit calibre, permettra d’injecter les produits de l’anesthésie générale. Pendant toute la partie interventionnelle du protocole, les animaux sont sous anesthésie générale. Les effets indésirables attendus pourraient être une détresse cardio-respiratoire des animaux qui nous obligerait à euthanasier l’animal plus tôt dans la procédure.
Devenir
Tous les animaux seront maintenus sous anesthésie générale profonde pour être euthanasiés. Après le décès le cerveau est prélevé pour être observé macroscopiquement lors de l’explantation. Des échantillons seront ultérieurement étudiés par analyse histologique et biologique afin de nous permettre d’observer d’éventuelles lésions tissulaires, de quantifier la zone à risque et d’évaluer ainsi la sécurité de notre sonde implantée in vivo.
Remplacement
Des études préliminaires in vitro dans des liquides aux concentrations d’oxygène et de dioxyde de carbone connues ont été réalisées pour affiner le design des prototypes. Néanmoins, il est impossible au modèle in vitro de reproduire la physiologie fonctionnalisée du cerveau.
Réduction
Le nombre de porcs correspond à l’effectif minimum permettant d’évaluer et de comparer les méthodes. Au vu des données disponibles dans la littérature, cette justification repose sur les délais d’expérimentation, sur la stratégie considérée en termes de plan expérimental et sur une simulation en termes de puissance statistique permettant d’assurer la fiabilité des mesures recueillies, avant son utilisation éventuelle en pratique clinique. MODIFICATION : Un effectif total de maximum 16 animaux (10 pour procédure avec IRM et 6 pour procédure sans IRM) doit toutefois permettre d’assurer la validité des mesures, s’agissant de données répétées (avec plusieurs paliers sur chaque épreuve). Si les résultats sont exploitables sur 10 animaux sans avoir encore atteint l’effectif maximal, l’effectif réel utilisé sera inférieur à 16 animaux.
Raffinement
Pour réduire le mal être et la souffrance de l’animal lors de nos interventions : - L’entrée des porcs dans la structure expérimentale est programmée de façon à fournir aux animaux un environnement optimum (mise en loge d’expérimentation au minimum 7 jours avant l’intervention, avec un enrichissement du milieu). - Les porcs sont hébergés dans les conditions adaptées à leur espèce, logés sur copeaux, en groupes sociaux, avec jeux à leur disposition. Un suivi quotidien leur est apporté. Un vétérinaire assure le suivi sanitaire. - Avant le jour de la procédure expérimentale, l’animal est isolé dans un box de l’animalerie la veille de son départ (durée inférieure à 24 heures), à proximité de ses congénères permettant de garder le lien visuel et olfactif, pour une mise à jeun inférieure à 12 heures. - Pour le transport vers le site d’expérimentation d’une durée de 30 minutes l’animal est tranquillisé par un sédatif (MODIFICATION étape lié à 1 seule procédure avec IRM – NA dans l’autre procédure) - Les animaux sont placés sous anesthésie générale pendant toute la procédure chirurgicale et d’imagerie ; pendant ces procédures, la gestion de la douleur induite par la procédure est atténuée par des perfusions continues et lentes d’antalgique. - Durant la procédure sous anesthésie générale, la température corporelle des animaux sera maintenue grâce à une couverture chauffante ou des bouillottes d’eau chaude (dont l’eau chaude sera régulièrement renouvelée). Le maintien de la température à 36-37°C fait partie intégrante du dispositif de stabilisation et de confort de l’animal. - Pour l’euthanasie, l’animal est toujours maintenu sous anesthésie générale.
Choix des espèces
Le projet vise à développer des techniques de mesure de la pression tissulaire cérébrale pour l’être humain. Les dispositifs et les séquences IRM utilisées doivent donc nécessairement être les mêmes que celles utilisées en clinique humaine, avec les mêmes contraintes physiologiques. Il n’est pas possible de remplacer le porc par un rongeur, dont le cerveau et bien plus petit et qui nécessiterait des imageurs dédiés qui ne sont pas équipés des techniques d’imageries développées dans le cadre du projet pour une application humaine. Nous devons aussi nous approcher le plus possible de la physiopathologie humaine et le porc est désormais pour des raisons éthiques le modèle recommandé. Nous utilisons des porcs mâle ou femelle, de 3 mois car nous avons besoin d’animaux ayant un poids d’environ 50 kg, afin que les hémisphères cérébraux fassent plus de 2cm de large. L’âge ou le stade n’ont pas d’impact autres que dimensionnels pour cette étude. Le comportement de ces animaux est bien connu de l’équipe et limite le risque d’effet secondaire.
Optimisation et validation préclinique de sites alternatifs de greffe de cellules endocriniennes pancréatiques associées à différentes matrices biologiques dans un modèle de miniporc
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
Opérés deux à trois fois sous anesthésie générale, jusqu'à quatre heures par intervention, avec ablation du pancréas puis greffe d'îlots producteurs d'insuline, 180 miniporcs vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Un cathéter reste posé pendant tout le protocole, qui dure de un à trois mois. Le porteur attend en post-opératoire des douleurs, une perte de poids, une baisse d'appétit, une mobilité réduite, de la confusion et des stéréotypies, ces comportements répétitifs qui signalent la détresse. Tous les animaux sont tués à l'issue, les biopsies terminales étant, écrit-il, incompatibles avec leur survie.
Objectifs
Le diabète de type 1 touche environ 8,4 millions de personnes dans le monde. Cette maladie apparaît lorsque le système immunitaire détruit les cellules du pancréas qui produisent l’insuline, une hormone indispensable pour réguler le taux de sucre dans le sang. Les personnes atteintes doivent donc s’injecter de l’insuline chaque jour pour survivre. La greffe d’îlots pancréatiques, qui consiste à transplanter les cellules productrices d’insuline provenant d’un donneur, est une approche prometteuse. Chez certains patients, elle permet de mieux contrôler la glycémie et parfois de réduire, voire d’éviter, les injections quotidiennes d’insuline. Cependant, cette technique présente encore des limites importantes. Une grande partie des cellules greffées disparaît rapidement après la transplantation. Cela est en partie lié à l’endroit où elles sont implantées dans le corps. Actuellement, les cellules sont généralement injectées dans le foie. Bien que cette méthode soit la référence actuelle, elle peut entraîner une inflammation locale et ne permet pas toujours un suivi facile du greffon. Il est donc essentiel de trouver de nouveaux sites d’implantation qui permettraient aux cellules greffées de mieux survivre et fonctionner. De plus, l’environnement immédiat autour des cellules transplantées joue un rôle crucial dans leur survie. L’utilisation de supports biologiques, appelés matrices ou biomatériaux, pourrait aider à protéger les cellules et à améliorer leur maintien après la greffe. Dans ce contexte, notre projet vise à comparer différents endroits du corps pour implanter ces cellules, ainsi que différents supports biologiques, afin d’identifier les meilleures combinaisons possibles pour améliorer la réussite de la greffe et restaurer durablement la production d’insuline. Ces essais seront comparés au site de greffe standart, utilisé à ce jour, la greffe d'îlots pancréatiques intraportale.
Bénéfices attendus
À court et moyen terme, ce projet donnera lieu à des publications scientifiques internationales, permettant de partager les résultats avec la communauté médicale et de faire avancer la recherche. À moyen et long terme, l’objectif est d’améliorer la greffe de cellules productrices d’insuline en identifiant les meilleurs endroits pour les implanter et les meilleurs supports pour les protéger. Cela pourrait permettre aux cellules greffées de survivre plus longtemps et de fonctionner plus efficacement. En trouvant des solutions alternatives au site actuellement utilisé dans le foie, il serait possible de réduire certains risques, comme la formation de caillots sanguins. À plus long terme, ces avancées pourraient aussi limiter, voire éviter, l’utilisation de traitements anti-rejet lourds. L’objectif final est d’améliorer la qualité de vie et la sécurité des patients atteints de diabète de type 1.
Procédures
Les animaux seront opérés 2 à 3 fois selon leur groupe; sous anesthésie générale (environ 1 à 4h selon la procédure). Ils auront un test de tolérance au glucose par voie intraveineuse (IVGTT) et un repas test pré opératoire. Le cathéter sera préalablement posé et laissé pour toute la durée du protocole. Les animaux recevront également une laparotomie afin de réaliser une pancréatectomie puis une greffe. Toutes les procédures seront réalisées pour influger le moins de douleur possible à l'animal (analgésie et anesthésie générale). L'euthanasie sera réalisée sous anesthésie générale (animal endormi). La durée du protocole est de 1 à 3 mois selon les groupes.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables post opératoires attendus sont les suivants : douleur, perte de poids, diminution de l’appétit, mobilité réduite, confusion, stéréotypies. Ces effets pourront survenir pendant toute la durée du protocole mais sont particulièrement attendus en période post opératoire.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés à la fin de la procédure (1 à 3 mois). En effet, la réalisation de biopsies terminales n'est pas compatible avec la survie de l'animal.
Remplacement
Le recours au modèle animal est nécessaire pour évaluer la survie et la fonctionnalité d’îlots pancréatiques transplantés dans différents sites du corps, ainsi que l’effet de matrices biologiques ou de dispositifs d’encapsulation. Ces phénomènes impliquent des interactions complexes entre inflammation, vascularisation et régulation du taux de sucre dans le sang, qui ne peuvent pas être reproduites par des modèles cellulaires ou des méthodes alternatives. Les tests métaboliques dynamiques (comme le test de tolérance au glucose) nécessitent un organisme vivant. Le miniporc a été choisi en raison de sa proximité physiologique avec l’être humain. À ce jour, aucune méthode alternative ne permet de répondre aux objectifs du projet sans utiliser d’animaux.
Réduction
Nous utiliserons un nombre minimum d’animaux pour notre étude pré-clinique (avant une potentielle étude chez l’Homme). Il est difficile d’établir un nombre précis d’individus nécessaires mais des calculs statistiques de nombre d’individus nécessaires par des logiciels prévus à cet effet nous ont permis d’estimer au plus près le nombre d’animaux nécessaires sans devoir prévoir une « marge » trop importante. Cette marge a été réduite au minimum par les calculs de puissance statistique. Grâce à ces estimations, nous pourrons réduire encore le nombre d’animaux utilisés en cours de protocole si l’effet attendu est atteint avec un plus petit nombre d’animaux.
Raffinement
Plusieurs mesures sont mises en place pour limiter la douleur et le stress des animaux. Toutes les interventions sont réalisées sous anesthésie générale avec surveillance continue, et un traitement antidouleur est administré avant et après les opérations. La pose d’un cathéter veineux central permet d’éviter des ponctions répétées lors des tests métaboliques et réduit ainsi les manipulations. Lorsque cela est possible, les greffes au niveau de l’estomac et du côlon sont réalisées par endoscopie afin de limiter l’invasivité. Lors du bloc terminal, la dernière intervention, le test métabolique final et l’euthanasie sont effectués sous anesthésie continue afin d’éviter tout réveil et toute douleur inutile. Des critères d’arrêt anticipé sont également prévus en cas de complication ou d’altération de l’état général. Ces mesures visent à garantir le bien-être des animaux tout en assurant la qualité scientifique de l’étude.
Choix des espèces
Le porc a un régime alimentaire omnivore et une anatomie et un métabolisme digestif semblables à l'Homme. Contrairement aux porcs juvéniles, dont le métabolisme et la croissance rapide peuvent biaiser les résultats, l’utilisation de miniporcs adultes permet d’obtenir des données plus transposables à l’Homme. Nous utiliserons des miniporcs adultes de 50kg à 70 kg.
Évaluation de l’effet d’une supplémentation en levures vivantes sur la digestibilité totale de la ration chez les chevaux – MODIFICATION
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
Faire enregistrer un additif alimentaire auprès de l'Autorité européenne de sécurité des aliments suppose trois études sur animaux vivants, ce qui conduit ce projet à utiliser 16 chevaux dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent des fouilles rectales, des ponctions dans la veine jugulaire et deux périodes de cinq jours en box sans litière, harnachés en permanence pour la collecte totale des fèces. Le porteur décrit une gêne passagère et prévoit d'écarter en amont les chevaux qui se montreraient trop anxieux au port du harnais. Aucun animal n'est tué ici, les 16 chevaux étant annoncés comme réutilisables sans effet cumulatif, donc disponibles pour d'autres expériences.
Objectifs
L'objectif du projet est d'évaluer l'effet de la supplémentation en levures vivantes sur la digestibilité de la ration du cheval en vue d'un enregistrement du produit en tant qu'additif zootechnique auprès de l'Autorité Européenne de Sécurité des Aliments (EFSA) et de comprendre les mécanismes d'action.
Bénéfices attendus
L'utilisation de ce produit pourrait améliorer la digestibilité des fibres et prévenir l'acidose et l'inflammation intestinale chez le cheval en particulier lorsque des chevaux sont nourris avec une alimentation riche en amidon.
Procédures
Au cours du projet les chevaux seront soumis à deux prélèvements de fèces et deux prélèvements de sang séparés chacun de six semaines. Ces prélèvements seront réalisés sur animal vigile et ne dureront pas plus de cinq minutes chacun. les chevaux seront aussi soumis à deux collectes totales de fèces par la pose de harnais adaptés d'une durée de cinq jours chacune et séparées de six semaines. MODIFICATION // La veille des collectes de fèces et \\ Durant ces périodes de cinq jours les chevaux seront placés dans des boxes sans litière (mais équipé de tapis épais adaptés).
Impact sur les animaux
La fouille rectale peut entrainer une gêne passagère qui cesse au moment du retrait du bras du manipulateur. De même, une gêne peut être éprouvée au moment de la ponction dans la veine jugulaire, mais celle-ci ne devrait pas durer plus de quelques minutes. Le port du harnais de collecte de fèces peut causer un léger inconfort qui cesse au retrait de celui-ci.
Devenir
Il n'est pas attendu de dommage pour les animaux impliqués dans ce projet. Les chevaux pourront donc être réutilisés sans effet cumulatif.
Remplacement
Le projet doit être réalisée sur des chevaux vivants, car l’EFSA demande la réalisation d’« au moins trois études in vivo indépendantes démontrant des effets pertinents et significatifs afin de prouver l'efficacité pour les espèces/catégories cibles concernées ». Le cheval étant l’espèce cible pour ce produit, il est nécessaire de conduire cette étude sur cette espèce.
Réduction
les chevaux seront conduits en conditions contrôlées et uniformes afin de minimiser les variations liées à l'environnement. Une étude statistique a permis de déterminer le plus petit nombre d'animaux à inclure dans le projet tout en assurant la fiabilité des résultats. Une analyse statistique sera appliquée sur les résultats obtenus.
Raffinement
Tous les prélèvements ont lieu dans un travail (semblable à une barre d’échographie/insémination) adapté à la contention des chevaux pour éviter tout risque de blessure et auquel les chevaux seront préalablement habitués. De plus, pour les prélèvements de fèces, la main du manipulateur est enduite de gel afin de diminuer les frottements lors de l’introduction dans l’ampoule rectale. En amont du projet, les chevaux seront habitués au port du harnais, afin qu’il ne représente pas une source de stress pour eux. Lors des séances d’habituation les harnais seront ajustés pour chaque cheval afin de réduire les gènes qui pourraient survenir en cas de harnais non adapté. Cette habituation permettra aussi de ne pas inclure les animaux qui pourraient se montrer trop anxieux lors du port du harnais. Les chevaux étant des animaux grégaires, ils seront sortis chaque jour au paddock sec par groupe de deux, excepté pendant les 5 jours de collecte totale des fèces où ils porteront un harnais. Cependant les boxes dans lesquels ils seront hébergés sont séparés par des barreaux leur permettant de se voir et de se sentir. Les boxes seront équipés d’une litière paille qui leur apporte confort et permet de diminuer l’ennuie, car les chevaux peuvent fouiller dans celle-ci. MODIFICATION // La veille des collectes de fèces et \\ Durant les 5 jours du port du harnais, la litière sera retirée et remplacée par un tapis épais afin que les chevaux ne glissent pas sur le sol bétonné du box et pour une meilleure isolation thermique. De plus, un ballon sera suspendu dans leur box pour leur permettre de jouer. Pendant les périodes d’adaptation, les chevaux auront en plus un accès quotidien au pré par petits groupes dans la mesure du possible selon la météo. L’introduction de l’aliment concentré en fin de chaque période d’adaptation se fera progressivement, afin d'éviter tout problème digestif qui pourrait être causé par un changement brusque de ration. Enfin, au quotidien, le personnel animalier observe le comportement de chaque cheval matin et soir au moment de la distribution des repas afin de repérer les signes de mal-être ou de souffrance. Ces signes inhabituels sont immédiatement signalés au responsable de l’expérimentation. Les chevaux qui présenteraient des signes de mal-être ou de souffrance seront soignés et si jugé nécessaire par le vétérinaire traitant retirés du projet.
Choix des espèces
L’EFSA demande la réalisation d’« au moins trois études in vivo indépendantes démontrant des effets pertinents et significatifs afin de prouver l'efficacité pour les espèces/catégories cibles concernées ». Le cheval étant l’espèce cible pour le produit testé dans ce projet, il est nécessaire de conduire cette étude sur des chevaux. Les chevaux utilisés sont adultes (entre MODIFICATION //4\\ et 12 ans) car c'est le stade physiologique ciblé par l'étude.