Mammifères "de rente"
Caractérisation de la relation entre l’efficience alimentaire à différents stades de la vie en race bovine Holstein
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
Bloquées au cornadis pour deux prises de sang à la queue et pesées à répétition, 240 génisses et 60 vaches taries sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, gardées en vie à l'issue. Le porteur précise ce que ce devenir signifie : les génisses poursuivent leur carrière laitière et entrent dans un nouveau protocole de mesure, les vaches taries terminent leur engraissement avant l'abattoir. L'objet déclaré est de mesurer l'efficience alimentaire, soit la quantité d'aliments consommée par unité de lait ou de viande, pour décider lesquelles des génisses de renouvellement garder. Il fixe l'effectif à la capacité maximale de phénotypage du site, et annonce des campagnes supplémentaires pour atteindre les nombres requis par les analyses génétiques.
Objectifs
L'efficience alimentaire consiste à évaluer la quantité d'aliments nécessaire pour obtenir une unité de produit animal (lait et/ou viande en bovin). L’amélioration de celle des bovins laitiers est une thématique qui a été mise en avant ces dernières années pour ses atouts économique (diminution des quantités ingérées) et écologique (diminution des émissions directes et indirectes liées aux cultures). Toutefois, l’efficience alimentaire est le plus souvent mesurée uniquement pendant la période productive de la vache, généralement pendant tout ou partie de la première lactation, comme dans une expérimentation d’efficience alimentaire actuellement en cours dans le même établissement utilisateur. Des premières études ont pu montrer qu’il existait une certaine répétabilité (autour de 0,4) de l’efficience d’une lactation sur l’autre. Toutefois, les différents stades physiologiques que l’animal traverse au cours de sa vie mettent en jeu des processus biologiques variés et très différents entre une période de croissance, une période de lactation ou encore une période d’entretien ou d’engraissement. Cette expérimentation vise à étudier les liens entre des efficiences alimentaires évaluées à des moments de la vie distants et faisant intervenir des processus biologiques différents. L’objectif de ce projet est donc de mesurer l’efficience alimentaire des animaux à des stades de la vie autres que la lactation. Enfin, ce projet permettra de tester si des biomarqueurs de l’efficience alimentaire déterminés sur le bovin allaitant en croissance dans le cadre d’un projet de recherche en cours sont également pertinents pour prédire l’efficience alimentaire de la génisse laitière en croissance. Dans le cas où ces biomarqueurs, circulant dans le sang, seraient prometteurs pour les bovins laitiers, cela simplifierait la mesure de l'efficence. En effet, une simple prise de sang suffirait alors.
Bénéfices attendus
Le bénéfice principal est d’obtenir une meilleur compréhension de la répétabilité de l’efficience alimentaire entre les différents stades de la vie en bovin laitier. Il pourra ainsi être évalué, au regard de la vie entière de l’animal, la pertinence de sélectionner pour l’efficience alimentaire mesurée en première lactation, ou encore la pertinence de choisir au sein des génisses de renouvellement lesquelles conserver sur la base de leur efficience alimentaire pendant la croissance. Si les biomarqueurs de l’efficience alimentaire déterminés sur le bovin allaitant en croissance dans le cadre d’un projet de recherche en cours étaient également pertinents pour prédire l’efficience alimentaire de la génisse laitière en croissance, alors ces biomarqueurs pourraient éventuellement ouvrir la voie à un nouveau projet de recherche d’envergure.
Procédures
Pour le suivi du métabolisme des prélèvements sanguins (2 x 9 ml) seront effectués 2 fois au cours de l’expérimentation sur les femelles vigiles, maintenues au cornadis. Les mesures de poids et d’état corporel se feront sans geste technique autre que le déplacement et la contention des animaux.
Impact sur les animaux
Les prélèvements prévus (sang) et les mesures prévues (poids, note d'état) seront réalisés dans le cadre d'une contention adaptée (cornadis pour le sang et la note d'état, cage de pesée pour le poids).Cette contention, ainsi que la simple présence humaine et la manipulation associée peuvent générer un stress ponctuel chez l'animal. Le prélèvement en lui-même (en particulier le prélèvement sanguin) peut générer sur le moment une douleur limitée et fugace. De part les interventions d'élevage, ces animaux sont habitués à la présence de l'homme. Cela réduit grandement le stress généré par les prélèvements, d'autant que ce sont les mêmes personnes qui interviennent. Il n'est attendu aucun dommage ni effet indésirable à moyen ou long terme. Il n'y a pas de mise à mort des animaux.
Devenir
A l'issue de ce protocole, les génisses poursuivent leur croissance et sont mises à la reproduction afin d'effectuer à nouveau des mesures d'efficacité alimentaire pendant leur vie productive (lactation). Les vaches adultes sont elles destinées à la réforme (engraissement puis abattage). Les 300 animaux du projet sont répartis comme suit : 5*48 génisses soit 240 génisses et 5*12 vaches taries soit 60 vaches taries
Remplacement
Les mécanismes étudiés mettent en jeu des interactions complexes au sein de l’hôte qu’il est impossible de reproduire dans un modèle cellulaire, de culture d’organe ou in silico
Réduction
La variabilité du caractère étudié doit être suffisante pour des analyses phénotypiques. Ce projet porte sur environ 300 femelles sur 5 campagnes. Il participera à la constitution d’une base de données internationale sur l’efficience alimentaire. Le nombre de femelles correspond à la capacité maximum de phénotypage du site dans les conditions requises pour l’expérimentation. Il sera complété de campagnes supplémentaires dans le cadre d’une nouvelle demande afin d’atteindre les effectifs nécessaires à des analyses génétiques.
Raffinement
Les procédures impliquées dans le projet sont de sévérité légère et appliquées par des opérateurs expérimentés. Afin de minimiser la douleur, les prises de sang nécessaires au protocole seront réalisées au niveau de la queue des animaux, peu fréquentes, pour des volumes ne dépassant pas 2*9ml et espacées d'au moins un mois. Les conditions d'hébergement et d'alimentation répondent aux normes d’élevage en intérieur avec une aire paillée (7 m2/animal), une aire d'exercice (3 m2/animal) et une ration d’ensilage d’herbe distribuée dans des auges en accès libre. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience. Tout animal présentant un trouble de santé sera soigné en fonction de la pathologie conformément aux pratiques de l'élevage définies par le vétérinaire sanitaire lors de sa visite annuelle. Au besoin le vétérinaire praticien sera consulté. Les animaux sont gardés en vie en fin d'expérimentation. Les génisses poursuivent leur carrière de vache laitière et les vaches taries terminent leur engraissement à la fin du projet avant d'être envoyées à l'abattoir.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est le bovin. Il s’agit de femelles de race Prim’Holstein, principale race laitière française et internationale. Ces animaux ne sont pas transgéniques et ont été obtenus par des méthodes de reproduction utilisées en élevage classique Les animaux seront des génisses en croissance ou des vaches adultes taries. Ces deux stades de vie correspondent aux stades pré et post lactation, elle-même étudiée dans le protocole de mesure de l'efficience alimentaire.
Effets du Contact Répété Avec le Sperme sur la Réceptivité Endométriale chez la Génisse (ECRASREG)
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
60 génisses Prim'Holstein vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, gardées en vie et intégrées ensuite à d'autres protocoles autorisés. Chacune peut être inséminée artificiellement jusqu'à cinq fois si la reproduction échoue, avec une prise de sang à la queue au même moment, puis subir jusqu'à deux échographies dans les mêmes conditions de contention au cornadis ou en cage. Le porteur ne retient comme effets indésirables que le stress de la contention et une éventuelle douleur au point de piqûre, sans rien dire des inséminations répétées elles-mêmes. L'objet du projet est d'écarter en amont les femelles ayant peu de chances de mener une gestation à terme, pour relever les taux de gestation des entreprises de sélection bovine.
Objectifs
Les biotechnologies de la reproduction et de l’embryon sont largement utilisées par les entreprises de sélection bovine mais, même lorsque la qualité de l’embryon transféré est optimale, les taux de gestation ne dépassent pas 60 à 65%. Afin d’augmenter ces taux de gestation, de multiples programmes de recherche s’intéressent à l’amélioration de la qualité des embryons produits mais n’abordent que très rarement l’évaluation de la qualité de la femelle receveuse. Or, il a été démontré que la gestation résulte d’interactions étroites et réciproques entre l’embryon et l’endomètre justifiant pleinement l’étude de la réceptivité utérine aux stades péri implantatoires. Un projet terminé a permis l’identification de biomarqueurs circulants protéiques dans les vésicules extracellulaires (EVs), permettant de prédire les femelles étant capables de mener une gestation à terme. Un autre projet de recherche, qui a débuté en 2023, a pour objectifs la validation de ces biomarqueurs prédictifs circulants sur deux nouvelles cohortes d’échantillons biologiques plus conséquentes : une cohorte de 60 génisses en ferme expérimentale et une cohorte de plus de 200 génisses dans plusieurs fermes commerciales. Les acquis de ce projet permettront de développer une méthode de phénotypage objective de la femelle receveuse d’embryons pour écarter les femelles qui ont très peu de chance de mener une gestation à terme. Le projet vise à déterminer si la semence mâle a un effet positifr sur la réceptivité endométriale chez la femelle. Nous allons mesurer dans le sang circulant l’effet du contact répété avec la semence du même mâle sur la réceptivité endométriale chez la génisse. Nous allons pour cela analyser le protéome (l'ensemble des protéines) des vésicules extracellulaires circulant dans le plasma des animaux. Deux cohortes de génisses seront inséminées avec 2 types de semences (conventionnelle ou sexée) provenant de trois taureaux différents. Nous souhaitons répondre à deux questions : 1- une signature dans le protéome des vésicules circulantes dans le plasma, montrant une réceptivité accrue de l’endomètre, peut-elle être retrouvée suite au contact, répété ou non, avec du sperme ? 2- si cet effet est mesuré, est-il lié à la présence de composants présents dans le sperme. Pour cela, seront utilisées soit de la semence conventionnelle contenant du liquide séminal dilué, soit de la semence sexée qui ne contient plus de liquide séminal.
Bénéfices attendus
Le bénéfice scientifique principal est de déterminer si la semence mâle a un effet potentialisateur sur la réceptivité endométriale chez la femelle et dans un deuxième temps si un tel effet est lié à la présence de liquide séminal (présent, quoique dilué, dans la semence conventionnelle, mais absent dans la semence sexée).
Procédures
Quand ils sont en stabulation, les génisses sont bloquées au cornadis pour l'IA (insémination artificielle). La prise de sang sera réalisée au même moment pour limiter les manipulations des animaux. Au pâturage, les génisses sont isolées dans une cage de contention, dans un corral à proximité immédiate des parcelles pâturées, pour l'IA et la prise de sang. Sur la période de l'essai, chaque génisse peut être inséminée jusqu'à 5 fois si la reproduction échoue. Ensuite les échographies (2 maximum) se font dans les mêmes conditions que l'IA, donc la prise de sang aussi. Toutes ces opérations sont rapides, de l'ordre de la minute et l'animal est ensuite relâché avec ses congénères
Impact sur les animaux
Les mesures prévues dans ce projet correspondent à une prise de sang (PS) par génisse à deux moments clefs de la reproduction chez des bovins, à savoir l’insémination et l’échographie. Les effets indésirables causés par ces prises de sang sont le stress dû à la contention de l'animal pour l'immobiliser et une éventuelle douleur au point de piqure.
Devenir
à l'issue de la procédure, les génisses poursuivront leur carrière en intégrant des protocoles faisant l'objet de DAP validées.
Remplacement
Les mécanismes étudiés mettent en jeu des interactions complexes, suite à l’insémination artificielle, au sein de l’animal entier qu’il est impossible de reproduire dans un modèle cellulaire, de culture d’organe ou in silico
Réduction
Cette étude pilote portera sur 60 génisses sur lesquelles seront testées les inséminations artificielles répétées avec uniquement de la semence conventionnelle ou uniquement de la semence sexée. Les effectifs ont été calculés en fonction d'une étude précédente sur un effectif de 20 animaux, qui a permis de mettre en évidence des biomarqueurs prédictifs de la réceptivité endométriale. Cet effectif est le minimum nécessaire pour que les résultats statistiques soient significatifs. Comme trois taureaux seront utilisés, cela fait donc un effectif de 3 fois 20 animaux pour ce projet.
Raffinement
Les procédures impliquées dans le projet sont de sévérité légère et appliquées par des opérateurs expérimentés. Afin de minimiser la douleur, les prises de sang nécessaires au protocole seront réalisées au niveau de la queue des animaux, de manière concomitante aux actes d’élevage classiques (IA ou échographie) qui nécessitent déjà une contention de l’animal pour des volumes ne dépassant pas 1*9ml et espacées d'au moins 21 jours. Les conditions d'hébergement et d'alimentation répondent aux normes d’élevage en intérieur avec une aire paillée de 7 m2/animal, une aire d'exercice de 3m2/animal et une ration d’ensilage d’herbe distribuée dans des auges en accès libre. Au printemps, les animaux seront dehors dans les pâturages avec une surveillance bi quotidienne. L’état de santé des animaux sera surveillé tout au long de l’expérience. Tout animal présentant un trouble de santé sera soigné en fonction de la pathologie conformément aux pratiques de l'élevage validées par le vétérinaire, au besoin celui-ci sera consulté. Les animaux sont gardés en vie en fin d'expérimentation.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie est le bovin. Il s’agit de femelles de race Prim’Holstein, principale race laitière française et internationale. Ces animaux ne sont pas transgéniques et ont été obtenus par des méthodes de reproduction utilisées en élevage classique. Les animaux utilisés sont des femelles d'environ 15 mois, cyclées naturellement, et donc mises à la reproduction pour la première fois dans un objectif de vêlage à deux ans, ce qui correspond aux pratiques usuelles en élevage. Les animaux utilisés dans l'étude correspondent donc à ceux élevés en élevage et les résultats s'appliqueront donc dans les fermes commerciales.
Effet de la supplémentation d’une levure vivante seule, d’une protéine de levure (prébiotique) et de leur combinaison sur les performances laitières, les fermentations ruminales et la synthèse des protéines microbiennes dans le rumen chez la vache laitière
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Pour tester l'effet d'une levure sur le rendement fromager, 4 vaches laitières sont utilisées dans des procédures d'un niveau de souffrance léger, gardées en vie et destinées à d'autres essais du même établissement. Chaque vache subit par période quatre prélèvements d'urine par palpation entre la mamelle et la vulve, six prélèvements de lait et un prélèvement de jus de rumen par sonde oesophagienne pouvant durer quinze minutes. Le porteur reconnaît un risque de lésions de l'oesophage et des voies respiratoires supérieures lors de l'introduction de la sonde, qu'il qualifie d'extrêmement faible, et admet un possible inconfort lors de la contention. Il indique remplacer plusieurs méthodes de référence par des mesures in vitro ou par le tamisage de bouse, et fixe l'effectif à une vache par lot dans un carré latin où chaque animal sert de témoin à lui-même.
Objectifs
Le projet est une preuve de concept qui vise à tester l'effet d'une supplémentation avec une levure vivante seule, une levure riche en acides aminés (protéine de levure) seule et leur combinaison sur les performances laitières, les fermentations ruminales et la synthèse de protéines microbiennes dans le rumen chez la vache laitière.
Bénéfices attendus
Les bénéfices du projet sont multiples: 1/ Comprendre comment une levure vivante seule, une levure riche en acides aminés seule, et leurs combinaison fonctionnent dans un rumen. 2/ Evaluer l'effet de levure probiotique, levure riche en acides aminés et leur combinaison sur les performances, les fermentations ruminales et les protéines microbiennes dans le rumen. 2/ Comprendre, si en fournissant une levure vivante qui optimise l'environnement du rumen et une levure riche en acides aminés pour alimenter le microbiote, on augmente la synthèse des protéines microbiennes dans le rumen qui effectent directement les performances et le rendement fromager.
Procédures
Prélèvement d'urine (4 prélèvements/vache/période) - Prélèvement de fecès: au sol - Prélèvement de lait : 6 échantillons/vache/période. Prélèvement de jus de rumen: 1 prélèvement/vache/période. Durée de prélèvement des urines: 5 mn/vache. Si pendant ces 5 mn, on n'arrive pas à collecter les urines, on passe à la vache suivante et on reviendra à la chache précédente par la suite pour une palpation de 5 mn. Prélèvement des échantillons du lait: ces prélèvements s'effectueront penant la traite pour une durée maximale d'une minute/vache. Fecès: prélèvement au sol (1kg/vache): durée 2-3 mn. Prélèvement du jus de rumen: durée maximale 10-15 mn/vache
Impact sur les animaux
Risques pour l'animal pendant le prélèvement de jus du rumen: lésions dans l'oesophage et les voies respiratoires supérieures durant l'introduction de la sonde. Les risques de lésions de l'oesophage sont extrêmement faibles car nous utilisons du matériel médical suffisamment souple pour ne pas léser un organe élastique comme l'oesophage. La cavité buccale, le pharynx et l'oesophage possèdent un épithélium malpighien soit un épithélium pavimenteux pluristratifié résistant l'abrasion. Néanmoins, même si le risque est très faible, il faudra vérifier que les animaux mangent bien après les prélèvements. Même si toutes les précautions seront prises pour atténuer les effets indésirables sur les vaches, il se peut que les animaux soient dans un état d'inconfort lors de leurs contentions pour le prélèvement de liquide ruminal. les prélèvements des urines se feront par palpation entre la mamelle et la vulve par un personnel qui maîtrise bien cette technique. Ce prélèvement ne présente pas de risque pour les vaches.
Devenir
Les animaux sont gardés en vie après chaque procédure. Après chaque procédure, le vetérinaire responsable du suivi de cheptel fera le diagnositic de l'état de santé des vaches et prendra la décision avec le personnel de l'unité expérimentale. Les animaux serviront à d'autres essais expérimentaux au sein de notre unité.
Remplacement
La mesure de dégradabilité nécessite l'utilisation des vaches canulées. Durant notre étude, cette méthode sera remplacée par la méthode in Vitro "daisy incibator system" bien maîtriseé par notre équipe. La digestibilité est l'indicateur le plus utilisé pour éstimer la valorisation des rations. La méthode de référence consiste à utiliser les vaches et les placer dans des cages de digestibilité pendant une semaine. Pendant notre essai, cette méthode sera remplacée par la méthode de tamisage de bouse. Aussi, au lieu de collecter les fecès directement sur les vaches par le rectum, le prélèvement sera effectué au sol (1 kg), puis tamisé avec 2 tamis superposés de 5 et 2 mm.
Réduction
Pendant l'essai, 4 vaches seront utilsées dans un design de carré latin où chaque vache sera son propre témoin. L'avantage de ce type de design est, d'être à effectif identique plus puissant qu'un design en parallèle. La prise de l'animal comme son propre témoin réduit la variabilité de la mesure de l'effet de traitement. Pour le calcul de l'effectif, a utilisé des études antérieures qui ont évalué l'effet de la levure chez la vache laitière en comparant un lot contrôle et un lot expérimental (moyenne et écart type). Ainsi, nous avons préconisé d'utiliser une vache/lot.
Raffinement
Pendant les prélèvements expérimentaux, le confort de l'animal est toujours priviligié à savoir que les prélèvements seront réalisés par du personnel qualifié et habitué aux gestes. Pendant les prélèvements de jus du rumen, un système de lêve tête sera utilisé pour limiter le mouvement des animaux et faciliter l'entrée de la sonde par l'oesophage. Les vaches seront maintenues à l'aide d'un cornadis adapté à la contention de bovins adultes et auquel les vaches sont habituées. Les prélèvements des urines se feront pendant la traite pour limiter les déplacements des animaux. Après chaque prélèvement, les vaches seront surveillées pendant 20 mn. Une surveillance sur 48 h sera automatiquement réalisée surtout sur les animaux ayant eu un problème pendant le prélèvement (toux et saignement). Tous problème sera signalé à la structure de bien être animal qui prendra les dispositions nécéssaires pour faire soigner les animaux.
Choix des espèces
Une partie de l'étude consiste à utiliser le système in vitro qui nécessite l'utilisation d'inoculum (jus de rumen) provenant de l'animal. Pour cela, l'utilisation de bovins adultes est obligatoire. Aussi, vue les objectifs et les hypothèses de l'étude qui visent à améliorer les performances et notament le rendement fromager (via l'augmentation de synthèse de protéines microbiennes dans le rumen), les résultats qui seront obtenus nous permettrons d'envisager et de développer des solutions chez la vache laitière. Néanmoins, ça n'empêche pas de les appliquer sur d'autres espèces (ovins et caprins).
L’épimorphose par reprogrammation cardiomyocytaire pour réduire la fibrose et améliorer la fonction cardiaque chez un modèle porcin d’insuffisance cardiaque droite
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Opérés du thorax par incision latérale pour créer une insuffisance cardiaque droite, 22 cochons seront tous tués, dans des procédures d'un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit trois anesthésies générales à deux, six et huit mois de vie, une ou deux interventions chirurgicales d'environ une heure, une ponction artérielle et des échocardiographies, avant l'explantation du coeur. Le porteur liste comme nuisances le risque d'hémorragie, la douleur de la thoracotomie dans les premiers jours, un risque infectieux pouvant imposer une reprise chirurgicale, et le stress des transports entre le laboratoire et la ferme d'hébergement. Il affirme que le recours aux gros animaux est "indispensable" pour une application clinique à court terme, tout en menant en parallèle des cultures d'organoïdes cardiaques qu'il présente comme un moyen d'éviter plus tard l'usage d'animaux.
Objectifs
1/ Terminer l’étude de notre thérapie cellulaire sur le rythme cardiaque. Une précédente étude a déjà inclus des animaux traités par des progéniteurs cardiaques, c’est à dire de très jeunes cellules engagées pour former de futures cellules cardiaques matures, administrés grâce à un patch appliqué sur la surface du ventricule droit. Afin de faire une analyse comparative du risque d’anomalies du rythme liées aux progéniteurs, il est nécessaire d’inclure des animaux non traités par cette thérapie cellulaire. 2/ Comprendre le processus de rajeunissement des cellules cardiaques de l’animal receveur (processus appelé reprogrammation cellulaire), déclenché par notre thérapie cellulaire en étudiant l’environnement autour de ces cellules. 3/ Tester dans notre modèle animal d’insuffisance cardiaque, certaines protéines impliquées qui seront administrés sous forme d’ARN messager. On évaluera la faisabilité, la sécurité et l'efficacité de cette technique moins invasive pour obtenir une réponse sur la fonction cardiaque équivalente à celle obtenue par l’administration directe de cellules souches.
Bénéfices attendus
Scientifique : ce projet permettra d’approfondir les connaissances sur les mécanismes d’action de la thérapie cellulaire utilisant les progéniteurs cardiaques qui sont de très jeunes cellules souches immatures engagées pour devenir de futures cellules cardiaques matures. Nos résultats, en découvrant une autre action de ces cellules souches greffées, pourraient ouvrir de nouvelles voies thérapeutiques dans le traitement de l’insuffisance cardiaque (IC) par la découverte de médicaments induisant une reparation du muscle cardiaque. Médical : les perspectives sont d’initier à court terme un essai clinique pour traiter de jeunes patients adultes souffrant d’une IC sévère et évoluée secondaire à une défaillance du ventricule droit. Cette IC est observée dans le suivi à long terme de différentes malformations cardiaques. Certains de ces patients sont orientés vers la transplantation cardiaque. En cas de contrindication à la transplantation ou de délai d’attente du greffon trop prolongé, ces patients pourraient bénéficier de cette thérapie cellulaire afin de prévenir l’IC terminale conduisant au décès. La thérapie cellulaire pourraient être réalisée soit de façon directe par l’administration de patch ou de gel contenant les progéniteurs cardiaques appliqué sur le coeur, soit indirecte par le biais de médicaments produits grâce à l’ARN messager et ayant la même efficacité. Santé publique : l’IC droite des jeunes adultes atteints de malformations cardiaques congénitales apparait comme nouvel enjeu et priorité. En France, 7000 enfants/an naissent avec une cardiopathie dont 90% nécessitera une intervention à la naissance ou au cours des premières semaines/mois de vie. Grâce aux progrès de la prise en charge chirurgicale ces dernières décennies, 90% de ces patients atteignent maintenant l’âge adulte. En France, déjà 350 000 adultes et 4000 enfants naissant chaque année avec une malformation cardiaque complexe qui font croître de manière significative et régulière, (environ de 5% par an) cette population de patients. Un tiers d’entre eux ont des séquelles chirurgicales sévères et/ou des malformations cardiaque sévères qui nécessite pour certains à partir de 30-40 ans une transplantation du coeur en raison d’une insuffisance cardiaque terminale.Les difficultés/le délai d’obtention d’un greffon cardiaque et les moins bons résultats de la transplantation cardiaque dans cette population spécifique justifient la recherche d’alternatives thérapeutiques.
Procédures
Toutes les procédures décrites ci-dessous seront réalisées sous anesthésie générale après prémédication des animaux pour réduire leur angoisse. Néanmoins, tous les animaux devront subir 3 anesthésies générales (à 2 mois, 6 mois et 8 mois de vie afin de réaliser les étapes du protocole, soit selon les groupes 1 ou 2 interventions chirurgicales et une ponction artérielle. Chaque intervention dure environ 1 heure et est précédée d’une échocardiographie (durée 30 minutes environ). En Fin de protocole, les animaux seront euthanasiés selon une méthode conforme à l’Arrêté du 1er février 2013 : sous anesthésie générale
Impact sur les animaux
Les interventions chirurgicales pour créer la pathologie cardiaque et pour administrer la thérapie cellulaire par patch sont effectuées par incision latérale du thorax. Les nuisances sont liées au stress inhérent aux anesthésies générales, au risque d’hémorragie, ainsi qu’à la douleur induite par la thoracotomie dans les premiers jours post-opératoires et au risque infectieux essentiellement local au niveau de la cicatrice pouvant nécessiter une reprise chirurgicale ou des soins sous sédation; les transports entre le laboratoire et la ferme d’hébergement peut être une source de stress.
Devenir
L’euthanasie est rendue nécessaire en fin de protocole chez tous les animaux pour explanter le cœur et réaliser les différentes études tissulaires sur le myocarde.
Remplacement
L’utilisation des gros animaux est dans un premier temps indispensable dans la perspective d’une application clinique à court terme de cette thérapie cellulaire afin d’assurer une sécurité optimale pour le patient (modalité d’administration, tolérance rythmique); par ailleurs le porc a des caractéristiques cardiaques proches de l’Homme ce qui en fait un modèle idéal. Si l’utilisation des animaux est dans un premier temps indispensable dans ce projet préclinique avec un objectif clinique à court terme, une approche in vitro est réalisée parallèlement sur des organoïdes (cardioïdes) obtenu par une technologie de culture de cellules en 3D, conçus pour imiter le scénario potentiel in vivo et éviter ultérieurement l’utilisation des animaux. Les processus de rajeunissement et re- maturation des myocytes (la reprogrammation cellulaire) seront utilisées comme indicateurs avec les mêmes techniques d’étude que chez l’animal.
Réduction
L’étude actuelle étant inscrite dans la suite de notre projet initial, les groupes seront comparés aux animaux déjà utilisés dans nos précédentes études, réduisant ainsi le nombre d’animaux nécessaires. Le nombre d’animaux utilisé (N=22) a été déterminé par calcul statistique.
Raffinement
- Respect d’une période d’acclimation de 3 jours avant les procedures expérimentales. - Observations quotidiennes par une personne compétente basées sur l’apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales aux stimuli externes (peu enclin aux manipulations, tentative de fuite). Ces contrôles permettent de repérer tout animal malade ou blessé, d’en avertir le responsable du projet et de prendre les mesures appropriées. - Environnement ( balles, jouets en caoutchouc durs mastiquables...)adapté à chaque phase de l’expérimentation pour réduire l’angoisse des animaux - Procédures expérimentales réalisées par du personnel qualifié et expérimenté (chirurgiens séniors, cardiologues séniors, techniciens anesthésistes) permettant un temps interventionnel réduit au maximum. - Contrôle biquotidien en postopératoire par une personne compétente avec évaluation de la douleur. L’évolution du score (calculé selon les observations de l’animal et de tout mal être décelé) permet de noter l’amélioration ou l’aggravation de l’état de l’animal et de prendre les mesures appropriées. - Tout constat d’un mal- être est remonté au responsable du projet et au vétérinaire délégué pour des examens approfondis et traitements adaptés. Si la douleur, la souffrance et l’angoisse ne pouvaient être réduites à leur minimum (augmentation du score), une décision d’interruption d’expérimentation et/ou d’euthanasie sera prise. Des médicaments anesthésiques et antalgiques sont utilisés à chaque étape des experimentations.
Choix des espèces
Le niveau de chirurgie complexe nécessaire à la création de notre modèle ne peut pas être réalisé chez le petit animal. Ce projet étant en phase pré-clinique avec une perspective d’application à l’Homme à court terme, il doit être réalisé sur une espèce animale présentant des caractéristiques cardiaques anatomiques et physiologiques communes à l’Homme. Parmi les différentes espèces animales, le Porc a des paramètres physiologiques cardiaques comparables à ceux de l’Homme. Les animaux ont environ 8 semaines à la première intervention de création de la pathologie, en accord avec la pathologie humaine : en effet les patients atteints de certaines malformations cardiaques sévères sont opérés très jeunes, au cours des premiers mois de vie puis l’insuffisance cardiaque droite se développe chez les jeunes adolescents qui sont en phase de croissance. Chez le porc, la défaillance cardiaque s’installe progressivement après 4 mois d’évolution de la pathologie créée, conformément au développement de la pathologie chez l’homme et par rapport à la courbe de croissance du porc domestique.
Développement d’un modèle ovin de lambeau libre perforant ostéo-cutané par ingénierie tissulaire pour la reconstruction des pertes de substances osseuses interruptrices de mandibule et des os longs.
- Recherche appliquée
- Troubles musculosquelettiques
- Recherche fondamentale
- Système musculosquelettique
Pour mettre au point une reconstruction de mâchoire par ingénierie tissulaire, 19 brebis subissent des chirurgies sous anesthésie générale de plusieurs heures, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, toutes tuées à l'issue pour prélever les échantillons osseux. Chaque animal subit un prélèvement de moelle osseuse, puis la pose d'au moins huit implants pendant deux heures, et pour sept d'entre elles un transfert microchirurgical de trois à quatre heures. Le porteur prévoit une gêne à l'alimentation après la chirurgie maxillo-faciale et la mise à mort immédiate en cas de rupture de la plaque d'ostéosynthèse. Il annonce comme bénéfice d'éviter aux patients des prélèvements osseux "lourds, responsables de douleurs, boiterie, troubles neurologiques", après un premier passage par le rat jugé trop limité.
Objectifs
Ce projet s’inscrit dans une stratégie globale visant à s’affranchir des prélèvements osseux autologues. Un travail précédent a permis de poser les bases d’une procédure de régénération ostéo-cutanée couplant un biomatériau osseux synthétique, un pédicule perforant et un lambeau cutané. Il a été effectué chez le rat, avec pour preuve de concept finale, la régénération d’un défaut massif ostéo-cutané (hémi-mandibule) chez le rat. Aujourd’hui, l’objectif de ce projet est de s’affranchir des limites du modèle murin pour élaborer la preuve de concept finale.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de développer un modèle de lambeau (osseux et cutané) et autorisera des reconstructions complexes ostéo-cutanées en s’affranchissant de prélèvements dommageables. En effet, les reconstructions actuelles passent par des prélèvements osseux conséquents (autogreffe osseuse nécessitant un apport de tissus mous secondaire ou alors des prélèvements libres ostéo-cutanés tels qu’un lambeau de fibula avec une palette cutanée). Ces prélèvements sont lourds, responsables de douleurs, boiterie, troubles neurologiques, instabilité de cheville. Ce projet associe reconstruction osseuse par ingénierie tissulaire osseuse (impression 3D avec ensemencement cellulaire) et reconstruction des parties molles par lambeau perforant (prélèvement uniquement de peau et de son pédicule vasculaire respectant les structures nobles telles que les muscles, nerfs et os). Cette construction néoformée permettra de reconstruire en un seul temps opératoire des pertes de substances complexes bi tissulaires sans séquelles sur la zone donneuse.
Procédures
Tous les animaux seront soumis à une procédure chirurgicale sous anesthésie générale. Le temps de prélevement de la moelle osseuse est estimée à 30 minutes. Ce dernier permet d'enrichir les implants afin de favoriser l'ossification. La durée d'implantation des 8 implants est de 2h et le transfert microchirurgical est estimé à 3-4h. Après un période postopératoire (plus ou moins longue selon les procédures), les animaux seront euthanasiés afin de prélever et analyser les echantillons osseux.
Impact sur les animaux
Les conséquences de ces études sur les animaux seront potentiellement les suivantes : - Douleur faible lors de la mise en place de l’implant autour du pédicule in situ - Pas de limitation de mobilité attendue, ni de stress particulier Les éventuels effets dureront 8 semaines lors de la procédure de mise en place d’implants. Concernant la chirurgie maxillo-faciale de la preuve de concept, une gêne à l'alimentation pourrait être observée et sera strictement monitorée. L'alimentation sera donc adaptée en fonction des possibles difficultés observées. Potentiellement, dans le pire des cas, une exposition ou rupture de la plaque d'ostéosynthèse pourrait advenir, ce qui engendrera directement une euthanasie de l'animal concerné.
Devenir
A la suite de la procédure,les animaux seront euthanasiés afin de pouvoir prelever et analyser les échantillons osseux.
Remplacement
Aucune méthode alternative à l’utilisation d’animaux n’est possible : les systèmes de bioréacteurs in vitro n'étant pas assez avancés pour réaliser le projet. Seul un modèle animal vivant permet de nos jours la génération d'une construction ostéo-cutanée transplantable selon les principes du bioréacteur in vivo. L’utilisation d’un modèle animal plus petit a montré des limites lors de la preuve de concept finale (procédure trop lourde, limite technique et anatomique). C’est pourquoi l’utilisation d’un modèle ovin est indispensable pour mener ce projet innovant.
Réduction
Une analyse statistique a été réalisée afin de déterminer le nombre minimal de brebis nécessaire pour obtenir un effet statistique : afin d’obtenir une puissance statistique pertinente, le nombre d’animaux pour les procédures d’implantation a été évalué à 5 avec une implantation d’au minimum 8 implants par animal. 7 animaux seront nécessaires pour la réalisation de la preuve de concept microchirurgicale.
Raffinement
Conditions d’hébergement : Les animaux sont stabulés en groupe dans des conditions similaires à leur hébergement en élevage. Ils ont accès librement au foin et à l’eau (ad libitum). L’alimentation est complétée par des granulés spécifiques et par des pierres à lécher (apport en minéraux). Les animaux bénéficient d’un suivi individuel quotidien pendant toute la durée de l’expérimentation : examen clinique et évaluation de la douleur/inconfort selon une grille présentée en annexe 1 : intégration dans le troupeau, comportement à l’approche de l’opérateur, appétit et rumination, vigilance, posture (debout, couchée), port de tête à l’arrêt et en déplacement, aspect et posture au niveau du dos et des membres postérieurs, confort global (Echelle de scoring). De façon générale, la gestion de la douleur per et post-opératoire est assurée par un vétérinaire qualifié qui suit les règles d’analgésie et d’antalgie en vigueur afin d’assurer un confort optimal pour l’animal. Un examen clinique sera fait quotidiennement par un vétérinaire pour déceler toute complication post-opératoire.
Choix des espèces
La brebis permet une poursuite de l’approche in vivo réalisée précédemment chez le rat avant de tester les hypothèses thérapeutiques chez l’Homme. Il s’agit d’un modèle de référence pour la recherche fondamentale dans le cadre d’implantation allogénique afin de se concentrer sur l’effet propre des biomatériaux évitant toute réponse immunitaire non désirée et permet de sélectionner les méthodes efficaces de réparation au sein d’un grand nombre de conditions expérimentales. Les études seront réalisées avec des brebis femelles adultes, c'est-à-dire, âgées de 4 à 7 ans, leur poids sera d’environ 80 kg, ce qui correspond au modèle validé et développé depuis plusieurs années.
Evaluation de la dégradabilité et de la digestibilité de nouveaux aliments chez la vache
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
Des personnes habilitées introduisent puis retirent des sachets d'aliments par les canules dont des vaches laitières sont équipées au rumen ou à l'intestin, et les maintiennent à l'attache par périodes de cinq jours pour les mesures de digestibilité intestinale. 17 vaches Prim'Holstein vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis réintégrées au troupeau, certaines pouvant rejoindre de nouveaux projets après deux mois au moins. Le projet vise à établir des tables de valeur nutritive des aliments pour bovins, et à terme une méthode de laboratoire qui se passerait des vaches. Le porteur qualifie la pose et le retrait des sachets de geste "non invasif", tout en notant que l'attache peut causer "un ennui de la vache" et, dans de rares cas, des inflammations des jarrets. Il ne dit rien de la pose de ces canules ni de leur durée de port.
Objectifs
Le projet participe aux thématiques qui visent à « accélérer les transitions agroécologiques et alimentaires » et à optimiser la circularité des flux d’azote et de carbone entre les ressources alimentaires, les animaux et leurs effluents pour diminuer les problèmes environnementaux. Il est important de caractériser de nouveaux aliments et des aliments favorisant l’autonomie protéique de la France et de l’Europe. Ce projet a pour objectif principal de mieux connaître la valeur nutritive réelle des aliments ingérés par les ruminants et digérés en partie dans le rumen et en partie dans l’intestin. Ces valeurs servent de base au système d’alimentation des ruminants. Ceci permettra notamment la mise à jour régulière des recommandations d’apports nutritionnels des bovins laitiers et allaitants ainsi que des tables de valeur des aliments. La présente demande concerne l’ensemble des projets dont le but est de constituer une base de données des dégradabilités ruminales et des digestibilités intestinales d’une banque d’aliments de référence. Cette banque d’aliment servira à trouver une méthode d’analyse enzymatique au laboratoire ne nécessitant plus d’animaux à l’avenir.
Bénéfices attendus
Les bénéfices à court terme sont de déterminer la valeur nutritive « vraie » d’une banque d’aliments collectés dans des projets scientifiques et notamment à l’échelle française, pour déterminer une banque de valeurs de référence sur un très large panel d’aliments classiques et nouveaux pour lesquels il n’existe pas à ce jour de valeurs de référence : concentrés de type énergétique ou protéique, fourrages classiques comme des fourrages verts de prairies, des ensilages, des foins, mais aussi des fourrages nouveaux ou pouvant se développer à l’avenir dans le contexte actuel de changement climatique, comme des espèces plus résistantes à la sécheresse (sorgho, chicorée) ou des feuilles d’espèces végétales arbustives ou d’arbres dans le cadre du développement de l’agroforesterie d’élevage. Ces valeurs de référence vont notamment permettre de calibrer des méthodologies alternatives de laboratoire, pour la dégradabilité ruminale de l’azote et de l’amidon, ainsi que pour la digestibilité intestinale de l’azote, éléments déterminants l’utilisation des nutriments par la vache et la valeur protéique réelle des aliments. A long terme, nous espérons que les méthodes de laboratoire seront suffisamment précises pour ne plus utiliser de vaches en expérimentation pour déterminer ces paramètres de la valeur des aliments.
Procédures
La seule intervention est la pose et le retrait des sachets ou bolus. Pour les mesures de dégradabilité ruminale, les aliments seront testés par séries de 4. Il y aura donc une intervention de pose et 6 interventions de retrait pour 4 aliments. En moyenne 40 aliments seront testés chaque année, ce qui représente 10 poses et 60 retraits. Pour 40 aliments à tester chaque année, cela représente donc 5 semaines d'invention sur les animaux. Pour les mesures de digestibilité intestinale, il y aura donc 7 à 9 poses de sachets par an dans le rumen et 7 à 9 poses des mêmes sachets dans l'intestin. Pour les deux types de mesure, les interventions sur l'animal sont très courtes (quelques minutes) sans engendrer de stress ni douleur. Les interventions se font pratiquement sans aucune contention de l'animal.
Impact sur les animaux
L’introduction dans le rumen de certains bolus pourrait dans de très rare cas diminuer l’ingestion. Pour mesurer la digestibilité intestinale des aliments, les animaux sont conduits à l’attache sur des périodes de 5 jours, ce qui peut entrainer un ennui de la vache. Le fait d'être à l'attache peut, dans de très rares cas, entrainer des problèmes d’aplomb (inflammation des jarrets) ; cependant ce temps est limité à 5 jours consécutifs.
Devenir
A l'issue de la procédure, les animaux seront réintégrés dans le troupeau de vaches et seront conduits comme dans un élevage classique. Aprés un délai minimum de deux mois, certaines de ces vaches pourront participer à de nouveaux projets expérimentaux sur avis favorable du vétérinaire prenant en considération le sort des animaux concernés sur toute la durée de leur vie.
Remplacement
Le projet n’est pour l’instant réalisable qu'avec des animaux expérimentaux, seul moyen d’accéder aux différents compartiments digestifs. A terme, et notamment dans le projet de plus grande envergure, il est prévu de remplacer ces mesures par des mesures de laboratoire. Le projet actuel est en grande partie basée sur cet objectif.
Réduction
La valeur d’un aliment est déterminée sur uniquement 3 vaches en expérimentation (répétitions) par essai. Ce nombre ne peut pas être réduit car il est nécessaire pour tenir compte et corriger de la variabilité biologique naturelle connue entre individus, liée à leur poids, leur volume de rumen, leur capacité digestive. Les 3 répétitions permettent de généraliser les résultats.
Raffinement
La conduite des animaux sera respectueuse de leur bien-être. Un suivi régulier du comportement et des paramètres indicateurs de la souffrance des animaux sera mis en place pour détecter le plus rapidement possible tout signe de perturbations et de traiter si besoin les animaux malades. La seule intervention sur les animaux sera la pose et le retrait des sachets via les canules du rumen ou de l'intestin. Cet acte trés rapide (quelques minutes) est non invasif et n'engendre aucune douleur ni mal-être pour l'animal. Pour cela les vaches seront bloquées au cornadis comme au moment de l'alimentation. Elles ne subiront donc aucun stress lié à ce blocage qui est habituel pour elles. Les vaches seront maintenues dans un environnement d'élevage (stabulation logettes) et ne seront jamais en isolement social. Les poses et retraits de sachets ou bolus ainsi que la surveillance des animaux se feront par des personnes compétentes et habilitées.
Choix des espèces
La problématique de l’étude, spécifique des ruminants et assez spécifique des vaches laitières, nécessitera de travailler avec cette espèce. Les vaches seront de race Prim’Holstein. Il s’agit de la race de vache laitière la plus répandue dans le monde. Les résultats de ce projet ont vocation à être diffusés au niveau international. Les animaux utilisés sont des vaches adultes car les résultats sont majoritairement utilisés pour diffuser des recommandations d’alimentation d’animaux adultes
Sleeve Gastrectomie par tubulisation de l’estomac le long de la grande courbure chez le porc : étude de la physiologie postopératoire et de l’effet métabolique
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
Soumis à sept anesthésies générales en dix semaines, dont une pour leur retirer les deux tiers de l'estomac, 45 jeunes porcs femelles sont tués au terme du protocole, dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit cinq fibroscopies, cinq mesures de pH œsophagien, cinq transits radiologiques et sept prises de sang, avant le prélèvement de l'œsophage, de l'estomac et du foie. Le porteur annonce des douleurs abdominales, des vomissements, un arrêt du transit, une mobilité réduite après la chirurgie, une ration réduite de moitié la première semaine, et la mise à mort en cas de douleur persistante ou de perte de poids de 30 %. L'objet du projet reste la comparaison de deux variantes de chirurgie de l'obésité, dont l'une n'a jamais été pratiquée ni chez l'humain ni chez le porc.
Objectifs
La chirurgie bariatrique a démontré une efficacité en termes de perte de poids, d’amélioration des comorbidités liées à l’obésité mais aussi en termes de mortalité. Cette chirurgie connaît un très grand essor en France. La sleeve gastrectomie (SG) ou gastrectomie en manchon est une intervention qui consiste à retirer environ 2/3 du volume de l’estomac afin de laisser en place un manchon gastrique tout en conservant sa continuité. Cette procédure peut potentiellement favoriser l'apparition ou l’aggravation en postopératoire d'un reflux gastro-oesophagien (RGO). Une technique de SG au cours de laquelle la tubulisation de l'estomac est effectuée le long de la grande courbure a récemment été décrite afin de potentiellement diminuer l'incidence du RGO en postopératoire. Le but de ce projet est d’étudier l’effet de la procédure de Sleeve Gastrectomie par tubulisation de l'estomac le long de la Grande Courbure (SGGC) chez le porc. L'objectif principal de cette étude est de montrer que cette technique permet une diminution de l'incidence et de la sévérité du RGO en comparaison à la technique classique de SG.
Bénéfices attendus
La sleeeve gastrectomie (SG) est l’intervention la plus fréquemment réalisée en chirurgie bariatrique. Il existe cependant un vrai questionnement autour de cette procédure sur un possible risque d’aggravation postopératoire du reflux gastro-oesophagien (RGO). Bien que cette chirurgie soit salvatrice pour les patients concernés, il y à un risque de développer ou d'agraver un RGO après SG (environ 20%) ainsi que de développer sur le long terme un oesophagite ou un endobrachyoesophage (respectivement de 28% et 8%). Le but de ce projet est de développer une nouvelle technique de chirurgie bariatrique ayant les avantages de la SG (technique relativement peu invasive qui garde la continuité du tube digestif) mais permettant de mieux contrôler le risque d’aggravation du RGO en postopératoire, et ainsi de prévenir l’oesophagite, l’endobrachyoesophage et une éventuelle dégénérescence de l’œsophage. Les bénéfices attendus pour les patients et la société sont donc potentiellement majeurs étant donné qu’en France environ 40 000 patients sont opérés d’une SG tous les ans et que plusieurs centaines de milliers de patients sont potentiellement candidats à cette chirurgie.
Procédures
Chaque porc recevra 7 anesthésies générales aux jours suivants : J-7, J0, J14, J28, J42, J56 et J63. Ces anesthésies nous permettrons de réaliser les différents gestes. Aucun geste n'est effectué sans anesthésie. Sept prélèvements sanguins auront lieu comme suit pour chaque animal : J-7, J0, J14, J28, J42, J56 et J63. Cinq fibroscopie auront lieu pour chaque animal comme suit : J-7, J14, J28, J42 et J56. Cinq mesures de phmétrie auront lieu pour chaque animal comme suit : J-7, J14, J28, J42 et J56. Cinq TOGD (Transit oesogastroduodénal) auront lieu pour chaque animal comme suit : J-7, J14, J28, J42 et J56. Sept prélèvements de selles auront lieu comme suit pour chaque animal : J-7, J0, J14, J28, J42, J56 et J63 pour l'analyse du microbiote. Ces prélèvements seront prélevés de la cage directement au moment du nettoyage de cette dernière, en l'occurence sans contact direct avec l'animal. Tous les animaux seront mis à mort à J63 de la première procédure afin de réaliser des mesures du volume de l'estomac, des prélèvements du bas oesophage, de l'estomac (fundus et antre) et de foie.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables prévus sur les animaux sont des effets directement liés à l’intervention chirurgicale : douleur abdominale, vomissements, reprise tardive du transit (iléus paralytique), asthénie, mobilité réduite et devraient s’amender progressivement au bout d’une semaine après l’intervention chirurgicale. L'estimation de la souffrance des différentes interventions chirurgicales de la procédure est estimée à ''modérée'' mais gérée par l'anesthésie, l'analgésie et un monitoring spécifique. Des analgésiques seront administrés en per et post opératoire pour réduire les douleurs post opératoires des animaux. Des antiémétiques seront aussi administrés pour réduire les nausées et les vomissements post opératoires.
Devenir
Tous les animaux seront mis à mort à J63 de la première procédure afin de réaliser des mesures du volume de l'estomac, des prélèvements du bas oesophage, de l'estomac (fundus et antre) et de foie.
Remplacement
Il n’existe aucun modèle alternatif non animal permettant d’étudier l’impact d’une nouvelle technique de chirurgie bariatrique telle que celle que nous souhaitons développer. L’étude faite sur les chiens est une étude de faisabilité de la technique. La comparaison entre la sleeve le long de la grande courbure et la sleeve classique a été basée uniquement sur la perte pondérale à 2 mois et sur les complications chirurgicales uniquement. Aucune mesure de ph oesophagien ou d’étude de reflux gastrooesophagien n’a été faite. Aucun Transit oesogastroduodénal évaluant la vidange gastrique n’a été réalisé. Aucune fibroscopie gastrique n’a été faite. La SGGC est toujours une technique en phase expérimentale et n’a jamais été réalisée ni chez l’homme, ni chez le porc. La seule étude qui rapporte cette technique est celle sur les chiens sus cité. L’utilisation d’un animal vivant (porc) est indispensable afin d’évaluer : la tolérance de la procédure (alimentation, vomissement), l’efficacité de la procédure en termes de perte pondérale, et l’impact de la procédure sur : le RGO (mesure du PH oesophagien et biopsie du bas œsophage), la vidange gastrique, le microbiote et au niveau métabolique et endocrinien. Le but de notre étude étant d’évaluer scientifiquement avec des critères objectifs la physiopathologie du reflux gastrooesophagien après les différentes techniques chirurgicales de Sleeve Gastrectomie, ce qui est non reproductible en dehors d'un organisme vivant complexe avec une anatomie proche de l'homme. Cela nous permettra d’avancer des résultats qui pourront favoriser une technique sur l’autre.
Réduction
L’analyse de la littérature permet d’estimer à environ 70% le taux d'acidité anormal (pH < 4 pendant au moins 4% du temps mesuré) après SG classique. Grace à la technique de SGGC, nous espérons obtenir un taux d'acidité anormal de 20%. Ces données nous ont permis de déterminer que le nombre de sujets nécessaires dans chaque groupe était de 15. Dans un principe de réduction du nombre d’animaux nécessaires à l’étude de l’impact physiologique et métabolique de la procédure d’innovation chirurgicale, l’ensemble des explorations (pH métrie, fibroscopie, recueil d’échantillons biologiques) seront réalisées sur chaque animal inclus dans le protocole.
Raffinement
Afin de réduire au minimum les nuisances sur le bien-être des animaux : - un traitement antalgique sera donné en per et postopératoire et un infitration de la cicatrice à l’aide d’anesthésiants locaux sera réalisée à la fin de la procédure chirurgicale. L’analgésie péri-opératoire est assurée par injection IV. En fin de procédure, une infiltration de part et d’autre de la laparotomie sera effectuée pour réduire les douleurs. L’analgésie post-opératoire sera assurée par un traitement médicamenteux adapté. - les rations alimentaires seront diminuées de moitié en postopératoire la premiere semaine qui suit la chirurgie afin de réduire le risque de douleurs abdominales et de vomissements. Notre point limite se situera à l’apparition des signes cliniques de douleur persistante malgré le traitement antalgique ou en cas de modifications évocatrices du comportement, qui sont chez le porc l’absence d’interaction avec les congénères, l’absence de recherche alimentaire (réduction du fouissage), le refus d’alimentation, la léthargie avec décubitus prolongé, la modification des vocalises. La persistance de l’atteinte du point limite une heure après nouvelle administration d’antalgiques entraînera la mise à mort de l’animal. Une perte de poids ≥ 30% entraînera aussi la mise à mort de l’animal.
Choix des espèces
Nous avons choisi un modèle porcin pour différentes raisons: Les modèles ‘petits animaux’ ne permettent pas d’avoir une approche chirurgicale et anatomique suffisamment proche de l'Homme et nous ne pouvons pas de façon réaliste réduire toute la taille du système afin de l’adapter à de petits animaux. Le choix du modèle porcin est justifié par le fait qu'il a été largement utilisé comme modèle anatomique de validation dans de nombreux protocoles de chirurgie bariatrique. Par ailleurs, plusieurs chirurgiens de notre équipe enseignent dans des sessions de formation chirurgicale sur modèle porcin et ont donc l’expérience de la réalisation de SG dans ce modèle. Les animaux seront de jeunes porcs dits « à croissance lente » femelles, âgés de 2 à 3 mois. Ces porcs sont caractérisés par une évolution pondérale spontanée relativement stable en comparaison aux porcs classiquement utilisés pour l’expérimentation animale. Cette stabilité pondérale spontanée sera nécessaire pour évaluer l'impact direct des procédures sur le poids des animaux. Enfin, le choix du genre féminin se justifie par une meilleure stabilité pondérale spontanée et d’un comportement plus adapté à l’hébergement en groupe.
Mise au point du remplacement oesophagien par un oesophage décellularisé humain chez le Porc
- Enseignement supérieur
- Recherche appliquée
- Troubles gastrointestinaux
Opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, 4 porcelets de 45 kg subissent chacun une chirurgie de deux heures de remplacement de l'œsophage par un œsophage humain décellularisé. Le projet ne produit pas de connaissances mais entraîne une équipe de chirurgiens et d'endoscopistes avant les premiers essais chez des humains, le porteur décrivant la répétition comme un moyen de "mémorisation" du schéma opératoire. Il affirme qu'il n'existe ni modèle in vitro ni modèle in silico et que le recours à l'expérimentation animale est donc "indispensable". Le choix de porcs charcutiers est justifié par l'habitude de l'équipe et par la longueur de leur œsophage.
Objectifs
L’objectif de l’étude actuelle est de parfaire la mise au point et de codifier précisément la technique de remplacement circonférentiel et segmentaire d’œsophage porcin par un oesophage décellularisé humain, avant d’effectuer les premiers remplacements chez l’homme.
Bénéfices attendus
L'expérimentation permettra de mettre au point, aux dimensions et avec des contraintes similaires à l'homme, l'ensemble du schéma opératoire, de codifier le remplacement œsophagien avec l’œsophage décellularisé humain et de poser l'endoprothèse par endoscopie. Enfin la répétition permettra la mémorisisation du schéma opératoire afin de limiter les risques pour les patients lors de l’essai clinique.
Procédures
Les interventions prévus sont des procédures chirurgicales sous anesthésie générale et antalgie sans réveil d'une durée de 2 heures.
Impact sur les animaux
Les nuisances attendus sur les animaux sont sur le circuit en pré-opératoire : la douleur associées aux injections et le stress des anesthésies.
Devenir
Mise à mort à la fin de la procédure sans réveil
Remplacement
La mise au point et l’entrainement de l’équipe de chirurgien et d’endoscopiste au remplacement œsophagien sur un modèle de gros animal proche anatomiquement de l’homme a l’avantage de mimer les différentes étapes nécessaires à la réalisation du protocole chirurgical. Le remplacement n’est pas possible car l’étude porte sur des tests chirurgicaux au sein d’un organisme vivant complexe. Il n’y a ni modèle in vitro ou ni modèle in silico, le recours à l'expérimentation animale est donc indispensable. En effet, le déroulement du protocole sur ce modèle permettra d’être réalisé aux mêmes dimensions avec des contraintes similaires à ce qui sera réalisé chez l’homme. Enfin, la mise au point des différentes étapes permettra à la fois de prévoir le dérouler du remplacement œsophagien mais également de répéter et de mémoriser correctement le schéma opératoire afin de limiter les risques pour les patients lors de l’essai clinique.
Réduction
Les procédures chirurgicales de remplacement de l'oesophage par un oesophage décellularisé humain seront répétées et perfectionnées sur des porcs. Nous limitons au maximum le nombre d’animaux. Cette stratégie nous permet de n’inclure que 4 animaux dans le groupe de mise au point chirurgicale. Le nombre total d’animaux a été décidé pour permettre à l'équipe chirurgicale de pouvoir réaliser 2 mises au point et 2 répétitions, préalable à l'essai clinique chez l'homme.
Raffinement
La méthodologie utilisée nous permettra d’assurer l’absence de souffrance inutile et le bien-être des animaux. Les conditions d’hébergement sont conformes à la réglementation et adaptées en accord avec le personnel de l’animalerie (les animaux disposent de nourriture et d’eau ad libitum; le milieu est enrichi avec des jouets). Les animaux auront une anesthésie durant toute la durée de l'expérimentation et ils seront mis à mort à la fin sans réveil. Une pré-médication est assuré avec l'injection de deux médicaments. Pour l'anesthésie, un cathéter veineux est mis en place dans l’oreille, puis elle sera induite par injection de médicament.
Choix des espèces
Le choix du porc repose sur la nécessité d’étudier des animaux monogastres dont la physiologie et l’anatomie se rapprochent de celles de l'Homme. Par ailleurs, le porc a un œsophage suffisamment long pour permettre la résection d’un segment de 5 cm et la mise en place d’une endoprothèse, ce qui ne peut être réalisé chez le petit animal. Les porcs choisis sont des porcs charcutiers pour lesquels les membres de notre équipe ont l’habitude de ce modèle sur lequel toutes les expérimentations antérieures ont été réalisées. Enfin, toutes les expérimentations menées jusqu’à présent dans ce projet l’ont été sur ce même modèle animal. Les porcs opérés seront âgés de 6 à 8 semaines pesant environ 45 kgs à ce stade (poids maximal à l’âge adulte d'environ 150 kilogrammes), d’une taille adaptée à la chirurgie et à la taille des endoprothèses, sans être excessive, ce qui compliquerait les installations.
Comparaison de l’efficacité de différents vaccins à destination des porcelets
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Maladies animales
512 porcelets vont être utilisés dans un élevage de production, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré, et tous restent en vie à l'issue pour reprendre le cycle de production de l'élevage. Chacun reçoit en début d'étude l'un de trois vaccins déjà autorisés ou un placebo, avec des réactions possibles comme un gonflement, une douleur, de l'apathie, de l'anorexie ou de la fièvre, et 128 d'entre eux subissent quatre prises de sang sans anesthésie, sous contention, environ toutes les six semaines. Le but est de comparer, contre deux agents pathogènes présents dans l'élevage, trois vaccins commerciaux dont un récemment arrivé sur le marché français et encore peu utilisé. Le porteur écrit que les vétérinaires "ont besoin", avant de le prescrire, d'une étude française montrant que ce vaccin vaut au moins les deux autres.
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont de comparer l’efficacité de 3 vaccins entre eux et par rapport à un lot témoin dit contrôle négatif (placebo), en termes de réaction à l’injection, réponse immunitaire (anticorps), croissance (gain moyen quotidien) et pathologies (suivi de la santé et des mortalités). Les trois vaccins à tester disposent déjà d'une AMM pour l'espèce porcine. L’intérêt ici est d’obtenir des données dans un élevage classique de production, en France, où les deux pathogènes du porcs qui nous intéressent dans cette étude ont été mis en évidence et circulent dans l’élevage, et en étudiant 3 vaccins de façon contemporaine, de manière à s’affranchir des effets liés à la bande, la salle, le bâtiment, la saison, … Les objectifs de ce projet sont bien de comparer l’efficacité de trois vaccins entre eux et à un groupe témoin non vacciné, sans remettre en cause leur Autorisation de Mise sur le Marché (AMM). En effet, leur efficacité propre n’est plus à démontrer. L’objectif ici est de déterminer si, en conditions d’élevages, un des trois vaccins se démarque des autres : par une moindre apparition de signes cliniques liés à un des deux pathogènes d’intérêt et/ou par une amélioration des performances de croissance et/ou par des variations en termes de séroconversion ou de réponse à un éventuel challenge naturel si jamais il y avait circulation des agents pathogènes contre lesquels la vaccination est réalisée. En effet, un des trois vaccins a récemment été mis sur le marché français et est encore peu utilisé en élevage. Les vétérinaires français ont besoin, avant de prescrire ce vaccin, d’avoir une étude française qui démontre au moins une équivalence, sinon une supériorité de ce vaccin par rapport aux deux autres. Le dispositif expérimental permettra égalament d'objectiver l'effet "protection de groupe" : le ratio animaux vaccinés sur animaux non vaccinés devrait permettre de protéger les non vaccinés.
Bénéfices attendus
Une bonne connaissance de la réaction immunitaire des animaux est un pré requis pour comprendre l’efficacité d’un vaccin. La comparaison de plusieurs vaccins permettra aux vétérinaires conseil en élevage d’apporter des informations et un choix éclairé dans leurs prescriptions et dans la prévention des pathologies du porcelet.
Procédures
Les prises de sang se feront sur animal vigile. La durée moyenne d’une contention pour une prise de sang réussie est inférieure à 20 secondes. Cette opération sera renouvelée quatre fois au cours de la croissance des animaux, environ toutes les 6 semaines. 128 animaux seront concernés. L'injection est réalisée une fois en début d'étude et dure en moyenne 3 secondes.
Impact sur les animaux
Les prises de sang et la contention nécessaire à la réaisation du geste sont source de stress. La rapidité de la prise de sang conditionne la durée du stress qui devra être le plus court possible. La prise de sang peut occasionner un saignement au point de ponction. Des aiguilles adaptées au gabarit des animaux seront utilisées afin de limiter ce phénomène. Malgré tout, si un saignement devait se produire, une compression serait réalisée au niveau du point de ponction. La vaccination peut engendrer des réactions locales de gonflement, rougeur, douleur, ainsi que des réactions générales comme l'apathie, l'anorexie, l'hyperthermie. Tous ces éléments seront surveillés, notés, et les animaux présentant des signes indésirables seront soignés (anti inflammatoire) voire isolés en infirmerie et retirés de l'étude si leur état le justifie. Par ailleurs, les animaux seront élevés dans des conditions d’élevage classiques, en groupe (cases de 8), avec des conditions d’ambiance contrôlées par ventilation dynamique et alimentation et abreuvement à volonté. Chaque case est enrichie de matériaux sous optimaux correspondant à l’effectif d’animaux par case.
Devenir
Les animaux sont tous gardés en vie à la fin des procédures et continueront leur cycle de production classique d'un élevage de porcs.
Remplacement
L’évaluation de la réaction immunitaire et des critères de performance pour des vaccins destinés à l’espèce porcine contre des maladies porcines nécessite d’être réalisée sur l’espèce porcine et animaux.
Réduction
Notre unité épidémiologique est la case, car au sein d’une case, les animaux ne sont pas indépendants. Nous espérons mettre en évidence un écart de 60 g de GMQ entre les groupes vaccinés et le groupe témoin non vacciné. Afin de mettre en évidence un tel écart, statistiquement, 16 unités épidémiologiques par groupe sont nécessaires. Par conséquent, il faudra 16 cases par modalité, soient 64 cases en tout. Les cases étant composées de 8 animaux, cela représente 512 animaux au total. Les données seront soumises à une analyse de variance intégrant le lot et la répartition en effets principaux, et la case en unité expérimentale. Le nombre d’animaux pour lesquels une prise de sang sera réalisée (64/bande soient 128 animaux) a été fixé pour représenter l’unité épidémiologique.
Raffinement
Pour les prises de sang, afin que les périodes de contention soient réduites autant que faire se peut, elles seront réalisées par une personne aguérie. Si la prise de sang n’est pas réussie à la première ponction de l’aiguille, le porc sera relâché. En cas d'effets secondaires impliquant une atteinte générale de l'animal (apathie, anorexie, hyperthermie), l'animal concerné sera isolé en infirmerie, soigné et retiré de l'étude. Les animaux seront élevés dans des conditions d’élevage classiques, en groupe (cases de 8), avec des conditions d’ambiance contrôlées par ventilation dynamique et alimentation et abreuvement à volonté. Chaque case est enrichie de matériaux sous optimaux correspondant à l’effectif d’animaux par case.
Choix des espèces
L’évaluation de la réaction immunitaire à des vaccins spécifiques du porc doit se faire sur des porcins. Les études réalisées dans l’établissement utilisateur portent uniquement sur cette espèce. Les porcs seront suivis de leur entrée en post sevrage vers 4 semaines d’âge jusqu’à environ 150 jours d’âge. La comparaison des croissances se fera sur cette période et celle des réponses immunitaires au sevrage, au passage en engraissement, en milieu et fin d’engraissement
Étude préclinique de faisabilité d’un dispositif d’illumination de la cavité péritonéale et de dosimétrie de la lumière délivrée, comme traitement par thérapie photodynamique de la carcinose péritonéale ovarienne, sur un modèle porcin
- Recherche appliquée
- Cancers
Opérés pendant environ quatre heures sous anesthésie puis tués sans réveil, 12 cochons subissent une série d'ablations, hystérectomie, splénectomie, résection digestive et curages, reproduisant une chirurgie du cancer de l'ovaire. Ces gestes ne visent aucun soin pour l'animal mais servent à tester un dispositif d'illumination de la cavité abdominale et à mesurer la lumière qu'il délivre. Le porteur qualifie cette illumination homogène d'"indispensable" à la thérapie photodynamique visée chez les patientes. Le choix du porc tient à la taille et à l'anatomie de son abdomen, proches de celles d'une femme.
Objectifs
Des études précliniques ont permis de démontrer l'efficacité de la thérapie photodynamique (PDT) sur la carcinose péritonéale d'origine ovarienne, actuellement en impasse thérapeutique. Trois études cliniques ont également mis en évidence la faisabilité de la PDT dans cette indication. La PDT a pour objectif de détruire les cellules tumorales résiduelles, laissées après exérèse des tumeurs visibles à l'oeil nu, disséminées dans la cavité péritonéale afin d'éviter les récidives de la maladie. En pratique, la PDT pourrait être intégrée au standard de traitement en étant proposée durant la chirurgie de cytoréduction, une fois que l'exérèse de la maladie macroscopie est réalisée. Cependant, aucun dispositif ne permet, à l'heure actuelle, l'illumination de la cavité péritonéale de façon homogène. Or, celle-ci est indispensable à la réalisation d'une PDT efficace. C'est dans ce contexte que nous avons développé un tel dispositif d'illumination. A ce stade du projet, la dernière étape avant une étude clinique permettant de démontrer l'efficacité de la PDT sur les patientes atteintes de carcinose péritonéale ovarienne à l'aide du dispositif développé au sein de la notre laboratoire, est une étude de faisabilité sur le gros animal. Ainsi, les objectifs de cette étude préclinique sont au nombre de 4. L'objectif principal est de s'assurer de la faisabilité d'une illumination de la cavité péritonéale à l'aide du dispositif lumineux faisant l'objet de l'étude en vérifiant que celui-ci peut être installé facilement et rapidement dans la cavité péritonéale. Nous mesurerons également les quantités de lumière que notre dispositif est capable de délivrer au sein de la cavité péritonéale, une fois inséré dans le corps de la patiente. Nous nous intéresserons également à la lumière que délivre le scialytique, lampe située au dessus de la patiente pendant la chirurgie, potentiellement capable d'induire un effet de PDT. Ainsi, le second objectif est de mesurer les doses de lumière par le scialytique en association avec le dispositif développé. Le troisième objectif consiste à mesurer les doses de lumières délivrées par le scialytique durant l'intervention chirurgicale. Enfin, afin de maximiser les quantités de lumière délivrées dans la cavité péritonéale et ainsi l'effet thérapeutique de la PDT, le 4ème objectif consiste à déterminer si une illumination à l'aide d'une partie du dispositif lumineux est possible pendant la chirurgie, sans gêner le chirurgien opérant.
Bénéfices attendus
Les cellules cancéreuses persistantes à l'issue de la chirurgie de cytoréduction sont responsables du taux élevé de récidive (60 à 70%). La PDT a pour objectif l'illumination de ces cellules tumorales résiduelles. L'étude préclinnique faisant l'objet de cette DAP vise à accélérer le positionnement de la PDT comme traitement adjuvant pour les patientes atteintes de carcinose péritonéale d'origine ovarienne. L'objectif a long terme, est de réduire le taux de récidives et ainsi augmenter la survie globale de ces patientes.
Procédures
Les animaux seront soumis à une unique procédure chirurgicale sous anesthésie générale qui durera environ 4h. Durant cette intervention, l'animal subira une série de gestes chirurgicaux : exploration de la cavité abdominale (temps estimé: 10minutes), hystérectomie avec annexectomie bilatérale (20 minutes), omentectomie infragastrique (15minutes), résection/fulguration du péritoine des coupoles diaphragmatiques (25minutes), résection digestive (30minutes), péritonectomie étendue (Espace de Morrisson, cul-de-sac de Douglas et espace vésico-utérin, 30 minutes), curages lombo-aortique (30 minutes), curages pelviens (30 minutes) et splénectomie (20 minutes), identiques à ceux réalisés chez les patientes atteintes d'une carcinose péritonéale d'origine ovarienne. La quantité de lumière délivrée au sein de la cavité abdominale sera mesurée durant chaque geste. Ces gestes ont également pour objectif de permettre la réalisation du test d'insertion du dispositif lumineux dans les conditions identiques à la pratique clinique. Des points de suture seront réalisés sur le péritoine pour permettre la fixation de 16 capteurs de lumière (11 capteurs isotropiques et 4 photodiodes) et les textiles lumineux qui composent le dispositif lumineux (1 point de suture par élément). Après réalisation de tous les gestes chirurgicaux et une fois les capteurs de lumière et le dispositif lumineux (textiles lumineux et baguette lumineuse) en place, la cavité péritonéale sera remplie d'une solution diffusante d'intra-lipide chauffée à 37°C. S'en suivra une ilumination de 30 minutes. A la fin de la procédure, l'abdomen de l'animal sera refermé avant de réaliser l'euthanasie de l'animal.
Impact sur les animaux
L'animal, sous anesthésie générale, subira une série de gestes chirurgicaux après l'exploration de la cavité péritonéale, à savoir: la réalisation d'une hystérectomie associée à une annexectomie bilatérale, une omentectomie infragadtrique, l'exérèse du péritoine en regard des coupoles diaphragmatiques ainsi qu'au niveau de l'espace de Morrisson, une résection digestive concernant l'intestin grêle, la réalisation d'un curage lombo-aortique associé à des cueages pelviens, ainsi q'une splénectomie. Ces gestes sont susceptibles d'entraîner des douleurs durant la chirurgie. Toutefois, une analgésie sera administrée au début de l'intervention et au besoin, au fil de l'intervention, afin que l'animal ressente le minimum de douleur possible. Par ailleurs, il ne sera pas réveillé à l'issue de la chirurgie, on ne prévoit donc pas de nuisance ou d'effet indésirable.
Devenir
Afin de leur éviter un réveil difficile après la procédure chirurgicale, les animaux ne seront pas réveillés de l'anesthésie. Ils seront donc euthanasiés à l'issue de la procédure.
Remplacement
Une étude préalable sur un modèle de cavité péritonéale, développé au sein de notre laboratoire, a permis une optimisation des emplacements dans lesquels seront placés les dispositifs lumineux et les capteurs de lumière nécessaires à la réalisation de la dosimétrie. Le banc de mesure optique (capteurs de lumière, photodiodes et puissance-mètres), associé à ce modèle de cavité péritonéale, a également été défini et calibré sur la base de ces essais sur un modèle de cavité péritonéale. Cependant, notre modèle ne tient pas compte des propriétés optiques des tissus biologiques et ne permet donc pas une estimation pertinente des quantités de lumière qui seront réellement délivrées au sein de la cavité péritonéale de la patiente en clinique. Ce modèle ne permet pas non plus de mimer une chirurgie de cytoréduction complexe, telle que réalisée sur une patiente. Or, cette chirurgie de cytoréduction est indispensable à l'étude de faisabilité de l'insertion du dispositif qui doit être faîte dans des conditions les plus proches possibles de la réalité clinique. De plus une étude précise de la littérature, ne nous permet pas d'affirmer qu'aucun modèle adapté à notre étude, commercialisé ou expérimental, n'existe à l'heure actuelle. Avant d'envisager une étude clinique, il est donc indispensable de réaliser une étude de faisabilité et de dosimétrie sur le gros animal.
Réduction
Notre protocole, précisément défini, ainsi que les études préalables sur modèle de cavité péritonéale, nous permettent de réduire au strict minimum le nombreux d'animaux inclus dans la présente étude, afin d'émettre une conclusion scientifique recevable en terme de faisabilité et de dosimétrie. Toutefois, il s'agit d'une étude pilote de faisabilité, ainsi, aucune approche statique n'a été réalisée.
Raffinement
Une attention particulière sera portée à la santé et au bien-être des animaux. Durant leur hébergement, des jouets et des confs (pour jouer tout en cherchant la nourriture) seront mis à disposition dans leur enclos. L'enclos, qui sera isolé du sol par des caillebotis, leur permettra d'avoir des interactions sociales avec leur congénères. Durant notre procédure, nous nous assurerons que l'animal ne ressente aucune douleur grâce à une analgésie une anesthésie profonde adaptées. Les points limites ont été soigneusement définis : durant la chirurgie, si une hémorragie, une hyperthermie, un trouble cardiaque ou respiratoire, ou une douleur sont observés, la procédure sera stoppée afin de se concentrer sur le rétablissement de l'animal. Afin de leur éviter un réveil difficile après la procédure chirurgicale, les animaux ne seront pas réveillés. De plus, le protocole des expérimentations prévues a été défini dans les moindres détails et validé par les chirurgiens gynécologues associés à l'étude. Cela permettra notamment de réduire le stress de l'équipe et ainsi le risque d'erreur de manipulation sur le cochon anesthésié. Les chirurgiens gynécologues opérant sur les cochons anesthésis sont des chirurgiens expérimentés ayant déjà pratiqué de nombreuses chirurgies de cytoréduction sur patientes atteintes de carcinose péritonéale d'origine ovarienne. Ils ont également pu s'entraîner à l'installation du dispositif lumineux et des capteurs de lumière sur le modèle de cavité péritonéale développé au sein de notre laboratoire.
Choix des espèces
Nous avons choisi le porc pour deux raisons. Premièrement, l'étude nécessite que la taille de la cavité péritonéale de l'animal se rapproche le plus possible de la taille de cavité péritonéale de la femme, cible de notre thérapie. Deuxièmement, le porc est l'animal donc l'anatomie (en termes d'organes présents dans la cavité péritonéale et de leurs positions) se rapproche le plus de l'anatomie de la femme. Les animaux utilisés seront adultes car nous avons besoin que les organes de la cavité péritonéale soient complètement formés et qu'ils aient atteint leur taille adulte.
Effet de la phéromone apaisante ovine sur les réponses physiologiques et comportementales du mouton exposé à un stimulus aversif
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
105 brebis vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis rendues à leur troupeau d'origine. Elles subissent trois prélèvements de salive et une exposition d'environ trois minutes à un modèle de loup en plastique destiné à provoquer une réaction de peur, pour tester l'effet apaisant d'une phéromone dans un contexte de protection des troupeaux contre la prédation. Le porteur attend une réaction de vigilance et de stress, et prévoit des habituations pour la limiter. Il affirme que la cascade physiologique et comportementale visée ne peut s'observer que sur un animal entier.
Objectifs
Ce projet de recherche s’inscrit dans la problématique globale de cohabitation entre le loup et les éleveurs ovins. La population lupine, estimée à 1104 individus en 2023, serait en effet responsable de la mort de plus de 10.000 animaux d’élevage par an. Des méthodes de protection des troupeaux existent, effarouchement, chiens de protection, présence humaine, clôture électrifiée mais elles ne garantissent pas toujours la protection du troupeau. Notre stratégie de recherche dans ce contexte est de favoriser au niveau même de l’animal mais aussi de son troupeau, l’expression d’un comportement naturel de défense, le flocking (agrégation des animaux). Il a en effet été observé en milieu naturel, que ce comportement pouvait déstabiliser le loup puisqu’il rend plus difficile l’identification et l’isolement d’un individu en particulier. Favoriser ce comportement et la cohésion du troupeau permettrait donc d’ajouter une mesure de protection au niveau même de chaque individu. Par ailleurs, il est important de noter que les conséquences de la prédation par le loup ne s’arrêtent pas aux brebis prédatées mais que les brebis témoins d’une attaque peuvent également faire des arrêts cardiaques ou avorter à cause du stress subi. Nous pensons que l’utilisation d’une phéromone apaisante pourrait être une solution pertinente pour limiter d’un côté le stress de l’attaque et favoriser de l’autre la cohésion du troupeau (flocking). En effet, sur d’autres espèces animales, l’utilisation de phéromones apaisantes a montré un effet significatif sur les réactions de peur ou d’anxiété. C’est le cas chez le cheval et le chien, où l’utilisation d’une phéromone apaisante permet de moduler les conséquences physiologiques et comportementales de l’exposition à une situation effrayante. Chez les cochons, cela permet de limiter la sécrétion de cortisol chez des individus soumis à un stress social. Ainsi, selon nous et selon les précédents résultats obtenus sur différentes espèces, la phéromone apaisante de brebis pourrait permettre de limiter les réactions de stress. Elle permettrait ainsi à l’animal d’exprimer un comportement adéquat, c’est-à-dire de limiter les comportements à risques (animal qui panique et saute d’une barre rocheuse, ou qui s’éloigne du troupeau et deviens une proie facile pour le loup) et de favoriser la cohésion sociale et donc le flocking des animaux.
Bénéfices attendus
Nous attendons de ce projet, une meilleure compréhension de la communication chimique chez les ovins en particulier dans un contexte d'alerte et de simulation de la présence d'un prédateur. Si cette expérimentation valide l'efficacité de la phéromone apaisante de brebis, cela nous permettra à terme de proposer aux éleveurs ovins une solution naturelle et sans danger pour moduler les conséquences de la présence du loup sur leurs troupeaux. En effet, l'utilisation de phéromones pourra s'ajouter aux autres pratiques de protection des troupeaux (barrière, chien, effarouchement) mais avec pour approche originale d'agir à l'échelle du troupeau et même au niveau de chaque individu.
Procédures
Les 105 brebis seront soumises à trois prélèvement de salive: 1 fois pour les habituer à la procédure et 2 fois pour le dosage de cortisol, chaque prélèvement dure 30 secondes et est indolore pour l'animal puisqu'il s'agit d'introduire une salivette souple dans la bouche de l'animal afin de récupérer sa salive. Les 105 brebis seront exposées à un modèle grandeur nature de loup pour une durée totale de 3 minutes et 10 secondes.
Impact sur les animaux
Nous nous attendons à ce que l'exposition des brebis à un modèle en plastique de prédateur (loup) induise une réaction de vigilance et de stress chez l'animal. Néanmoins, en nous basant sur la littérature, nous estimons que 4 minutes après la fin de l'exposition au modèle de loup les brebis reprendront une activité normale. Par ailleurs, des travaux réalisés sur la peur chez les brebis, ont mis en évidence que le fait de tester les animaux en groupe diminue fortement l'intensité de la réaction comportementale observée, testant nos animaux en trios, nous nous attendons à n'observer que très peu de réactions extrêmes du type brebis qui essaie de s'enfuir de l'enclos. Les prélèvements salivaires nécessiteront une contention courte de l'animal (
Devenir
Retour de l'ensemble des animaux dans le troupeau d'origine dans l'exploitation commerciale partenaire
Remplacement
L’objectif du projet étant de caractériser la réponse physiologique et comportementale de brebis, aucune alternative à l’expérimentation animale n’est possible. En effet, s'il est possible d'évaluer la réponse des cellules olfactives à la phéromone apaisante, par imagerie calcique par exemple, cela nécessite tout de même la récupération de neurones au niveau de l'organe voméro-nasal de l'animal et cela ne nous donnera aucune information quant à la cascade physiologique et comportementale induite par l'exposition à cette phéromone ce qui est ici l'objectif du projet scientifique. En effet l'observation de ces cascades n'est possible que sur un animal entier pleinement capable d'exprimer tout son répertoire comportemental.
Réduction
Concernant l’effectif de 105 brebis, cela nous permet de créer 35 trios de brebis, 17 « traitement A » et 18 « Traitement B » (le test se faisant en aveugle nous ne saurons pas la nature du traitement reçu par chaque animal avant la levée de l'aveugle). Ce nombre devrait être suffisant pour prendre en compte la variabilité individuelle de chaque brebis dans sa réponse au stimulus aversif mais aussi la variabilité de dynamique des trios de brebis. C’est la première étude sur la phéromone apaisante de brebis (SAP), nous n’avons pas de données préliminaires permettant un calcul de puissance, néanmoins cet effectif permettrait d’obtenir une puissance de test de 85% dans le cas où la SAP permettrait d’augmenter de 20% la proportion de brebis qui « flockent ».
Raffinement
Différents moyens seront mis en œuvre pour limiter le stress chez les animaux soumis à la procédure : les tests seront réalisés dans le bâtiment d’élevage qui est connu des animaux et des habituations à l’arène de test ainsi qu’aux prélèvements de salive sont prévues. Par ailleurs, les animaux ne seront jamais isolés socialement puisque les tests se feront par groupe de 3 avec des individus qu'elles connaissent puisque issus du même troupeau. Les animaux étant manipulés chaque jour, un examen visuel de leur état général sera réalisé pour nous assurer de leur bon état de santé. En dehors des périodes de test dans l'arène, les niamux seront hebergés en groupes de 24 à 27 individus.
Choix des espèces
Testant l’effet d’une phéromone de brebis sur les réactions de peur des moutons, il est nécessaire de tester le sémiochimique sur l’espèce à laquelle il est destiné. Les brebis impliquées dans ce protocole auront toutes 1 an et demi et seront toutes nullipares et non-gestantes. Ces critères sont importants puisque chez les ovins on sait que l'âge mais aussi la parité (nullipare/primipare/multipare) a une influence sur les réactions de peur des animaux. Par ailleurs, nous ne voulons pas travailler avec des brebis gestantes, par soucis de sécurité pour l'agneau à naître. Travailler avec des animaux ayant tous le même âge et le même stade physiologique diminuera la variabilité inter-individuelle dans la réponse comportementale attendue.
Mise en place d’un modèle porcin de greffe utérine en vue de l’ouverture d’un centre de greffe dans le cadre d’un Programme Hospitalier de Recherche Clinique multicentrique national.
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
18 truies vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, neuf donneuses tuées lors du prélèvement de l'utérus et neuf receveuses après la greffe, dans des procédures impliquant pour ces dernières un niveau de souffrance sévère. Les receveuses subissent une transplantation d'utérus, la pose d'un cathéter central, des prises de sang, des injections d'immunosuppresseurs et des biopsies, avec un risque déclaré d'hémorragie, d'infection, de rejet et de douleurs postopératoires. Le porteur présente ce modèle comme un prérequis pour qu'un hôpital devienne centre de greffe et pour former plusieurs chirurgiens. Il indique que la technique peut s'acquérir ailleurs mais que cela ne permet pas de former plusieurs praticiens.
Objectifs
L’infertilité utérine absolue, définie comme l’infertilité par absence d’utérus, peut être d’origine congénitale, ou en lien avec une hystérectomie pour cause obstétricale (hémorragie de la délivrance) ou pour cause gynécologique (cancers). Pour les patientes atteintes d’une infertilité utérine absolue, les moyens d’accéder à la parentalité sont limités. La transplantation utérine, qui connait un essor mondial depuis la 1ère naissance d’un enfant vivant en bonne santé issu de cette technique en 2014, apparaitrait comme une solution intéressante dans cette indication. A ce jour plus de 80 transplantation utérine ont été réalisées dans le monde et plus de 40 enfants sont nés. Le greffon est issu d’une donneuse vivante ou d’une donneuse en état de mort encéphalique. En France, 3 greffes utérines ont à ce jour été réalisées à l’Hôpital Foch à Paris, à partir de donneuses vivantes, conduisant à 2 naissances vivantes chez la même patiente. L’objectif global de ce projet est d’acquérir la technique de greffe utérine, par la réalisation de 3 allo-transplantations utérines avec succès, avec réveil et surveillance sur une durée de 3 mois.
Bénéfices attendus
L’objectif à terme est de pouvoir offrir la greffe utérine chez les patientes atteintes d’infertilité utérine absolue.
Procédures
Les animaux vont subir une transplantation utérine, la pose d’une voie centrale avec accès externe pour réaliser des prises de sang (16, une minute), des injections d’immunosuppresseurs (12 fois, 20 secondes). La réévaluation du greffon se fera par échographie Doppler (8 fois, 15 minutes), biopsies d’endomètres de la paroi de l’utérus et prélèvement de fluide utérin sous sédation (3 fois, 30 minutes).
Impact sur les animaux
- Malgré l’utilisation d’un prolongateur un stress peut être ressentit par l’animal lors de l’injection d’anesthésique pour les prémédications. - Per-opératoire : risque de plaie urologique (uretère, vessie), plaie vasculaire avec hémorragie aigue, plaie digestive - Post-opératoire : hémorragie postopératoire, arrêt du transit, douleur, infection post opératoire (pulmonaire, abcès, ou du site opératoire), infection du greffon (en lien avec le traitement immunosuppresseur), rejet aigu ou chronique, stress physique.
Devenir
Mise à mort des 9 donneurs car la technique de prélèvement ne permet pas de les laisser en vie. Mise à mort des 9 receveurs pour prélèvement et études histologiques du greffon.
Remplacement
L’acquisition de la technique de transplantation peut être réalisée dans d’autre centre, ce qui a été réalisé. Cependant, on ne peut pas former plusieurs chirurgiens ainsi et la mise en place d’un modèle de greffe animale est un prérequis pour un hôpital pour devenir centre de greffe.
Réduction
Les chirurgiens se sont entrainés sur cadavres de porcs d’autres projets et la technique a été récupérée chez un autre centre pour éviter la phase de mise au point.
Raffinement
Des points limites généraux et adaptés au modèle permettront l’arrêt de la procédure si nécessaire. La prémédication sera effectuée à l’aide d’un prolongateur, ce qui permet de réaliser une injection intra musculaire sans contention. Les porcs sont hébergés sans caillebotis et avec de la sciure et du foin et sont promenés dans un espace plus grand que leur cage pour leur permettre de courir. Un système de cathéter avec accès externe permettra de réaliser les prélèvements de sang et les injections de produit anti rejet sans aucune douleur pour l’animal. La chirurgie sera effectuée sur animaux anesthésiés et un protocole antidouleur adapté sera administrée pendant et après la chirurgie.
Choix des espèces
Le porc est un modèle couramment utilisé dans le développement de nouvelles techniques chirurgicales en gynécologie, comme l’illustrent le développement de la chirurgie robotique. En effet, la vascularisation pelvienne de la truie similaire à la vascularisation chez la femme. C’est également pour cette raison que cette espèce a été utilisée à plusieurs reprises afin de construire un modèle pré-clinique de transplantation utérine. L’intervention consistant en l’explantation et la transplantation d’un utérus porcin, les animaux donneurs et receveurs devront être matures sexuellement afin d’avoir des organes génitaux suffisamment développés soit ayant plus de 6 mois.