Mammifères "de rente"
Enseignement pratique de la chirurgie générale et spécialisée sur modèle porcin
- Enseignement supérieur
- Formation professionnelle
300 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil, au cours de chirurgies de trois à quatre heures. Chaque animal prépubère sert de support à des internes et chirurgiens pour s'entraîner à la chirurgie digestive, traumatique ou robotique, jusqu'au prélèvement multi-organe. Le porteur applique le principe "Jamais la première fois sur l'animal" après entraînement sur simulateurs et corps humains, et juge qu'il ne serait "pas éthique" de garder l'animal en vie après une telle formation. L'établissement déclare avoir utilisé 177 animaux là où 650 étaient prévus, et en demande désormais 300.
Objectifs
Les formations sur animal vivant anesthésié visent à parachever la formation des chirurgiens selon leur spécialité. En plus de l’enseignement traditionnel par le compagnonnage, elles permettent de mettre les internes en situation d’autonomie réelle sans impliquer la vie d’un patient humain. En complément à la formation de base, les participants suivent les formations spécialisées en traumatologie afin d’être aguerris à la prise en charge très particulière des victimes (arme blanche, attentat). Ces lésions impliquent systématiquement le pronostic vital des patients, avec un caractère d’urgence immédiat. Leur procédures de traitement ne peuvent être acquises directement sur les patients. Ces sessions, destinées aux chirurgiens diplômés ou en formation de chirurgie d’urgence permettent une mise en pratique globale avec un encadrement étroit par des chirurgiens séniors expérimentés. Le but est d’enseigner les techniques chirurgicales pertinentes pour la prise en charge des patients victimes de traumatismes graves et de favoriser une mise à jour des connaissances dans une spécialité en constante évolution. Pour tous les enseignements pratiques, cela comporte en premier lieu un entrainement sur corps humain issu des dons du corps à la science, puis sur porc anesthésié sans réveil. L’enseignement pratique est complété par l’étude de cas cliniques réels et apporte une réflexologie de prise en charge aux apprenants. L’apprentissage de la chirurgie robotique est un domaine en constant développement. Malgré le développement de substituts spécifiques, le recours au vivant reste indispensable. Les gestes chirurgicaux varient selon la spécialité et l’organe d’intérêt : chirurgie de réduction de l’estomac (obésité), les traitements des cancers digestifs, la chirurgie traumatique abdominale et/ou thoracique, le prélèvement multi-organe en vue de greffe. Chaque séance sur l’animal est suivi d’un compte-rendu pour améliorer les conditions de prise en charge de la douleur et de réalisation de l’anesthésie et des gestes opératoires. Les séances peuvent accueillir des infirmières de blocs opératoires (entrainement à la préparation des instruments de chirurgie et au déroulé de la chirurgie), ou des étudiants (observation de la préparation de l’animal, de la chirurgieet des techniques de mise à mort dans le respect de l’animal et réglementaire).
Bénéfices attendus
Les objectifs pédagogiques sont de former les internes, les chirurgiens diplômés à la chirurgie générale ou spécialisée avant d’être laissés en autonomie totale au bloc opératoire. Pour placer les participants dans les conditions réelles, l’installation des animaux est semblable à celle du bloc opératoire (anesthésie, analgésie, respirateur, même instrumentation). Ces formations en simulation haute fidélité placent l’apprenant dans des conditions d’exercice extrêmement proche de la réalité en clinique humaine. Ce réalisme se retrouve dans l’acquisition des gestes techniques qui sont réalisés dans les procédures chirurgicales adaptées aux différents contextes interventionnels de la clinique humaine. Le développement des chirurgies avec assistance robotique demandent un niveau d’expertise permettant au futur praticien d’exercer dans des conditions techniques plus précises permettant une augmentation des chances de succès dans chirurgies uniques et délicates.
Procédures
Injection intra-musculaire: 1 minute. Après anesthésie et analgésie, les gestes chirurgicaux exécutés durant la procédure chirurgicale sans réveil, varient selon la spécialité et l'ensemble de la chirurgie peut durer 3 à 4h en moyenne.
Impact sur les animaux
L’étape de réception peut provoquer des blessures lors du transfert de l’animal entre la cage de transport et l’enclos malgré toutes les précautions prises par le personnel. Durant la phase d’acclimatation et malgré l’enrichissement, le risque de bagarre, la perte de poids quoiqu’exceptionnelle ne peuvent être exclu. La prémédication en elle-même peut induire un stress le temps que l’anesthésie et l’analgésie agissent. Les chirurgies sont des procédures sans réveil. La procédure de chirurgie étant de 3h, et l’acte opératoire pouvant être très invasive, cela peut générer un stress et une douleur, c’est pourquoi, les animaux sont sous anesthésie générale associée à une analgésie. La narcose et l’analgésie sont monitorées par télémétrie et surveillées durant toute la procédure chirurgicale, et les doses sont adaptées afin d’exclure tout réveil ou douleur à l’animal.
Devenir
Les animaux sont utilisés dans le cadre de la formation à la chirurgie des médecins internes. Du fait de la complexité des gestes techniques et du retrait de certains organes, il ne serait pas éthique, ni favorable de maintenir l’animal en vie après la formation. De ce fait, tous les animaux sont mis à mort sans réveil de l’animal.
Remplacement
Le développement de substitut inerte ou organique permet de plus en plus de remplacer l’animal, et dès que cela est possible, leur utilisation est privilégiée si elle permet de répondre aux objectifs de formation. Avant d’utiliser un animal vivant, les participants sont formés sur des simulateurs et sur les corps humains (don du corps à la science). Si ces apprentissages répondent aux objectifs de formation, il n’y aura pas d’animaux utilisés. Malgré tout, certaines chirurgies complexes, impliquant plusieurs organes, nécessitent un support vivant avec des tissus mobiles et vascularisés. Reprenant la doctrine chirurgicale qui tend à imposer le principe «Jamais la première fois sur le patient», nous appliquons «Jamais la première fois sur l’animal». Les séances utilisant des animaux sont en nombre très limité et ne sont faites qu’après un enseignement avec validation préalable sur des simulateurs et substituts.
Réduction
Sur la précédente demande d’autorisation, l’évaluation prospective des besoins portait sur 650 animaux sur 5 ans. Le développement de la simulation ex vivo et le recours systématique aux substituts ou corps humain, nous a permis de n’utiliser réellement que 177 animaux. Chaque poste de chirurgie soit 1 animal est occupé par 2 participants (minimum) à 6 participants (maximum). En fin de TP après le décès de l’animal, des prélèvements (tissus, organes, membres) sont effectués. Ces pièces anatomiques permettent de réaliser d’autres enseignements au sein de la structure ou sont destinées à des équipes de recherche pour des tests préliminaires ou des mises en culture. Malgré la volonté de poursuivre le développement de substitut, l’augmentation du nombre de praticiens à former nous permet d’évaluer un effectif de 300 animaux sur 5 ans afin de couvrir l’ensemble des besoins de formations.
Raffinement
Durant la période d’acclimatation, les animaux sont hébergés sur de la litière. Nous leur donnons en complément des briques de litière compactées avec du pop-corn ce qui leur permet de faire de la recherche de nourriture et réduit les bagarres entre individus liées au stress du voyage et de leur arrivée. Quotidiennement, le personnel passe les voir pour donner à manger et interagir avec les individus permettant leur socialisation avec l’homme. Cette socialisation est faite par un enrichissement positif avec de la banane qui est très appréciée par le porc. Afin de détecter un mal-être, nous utilisons une grille de suivi individuel durant la période d’acclimatation. Durant la chirurgie, l’enregistrement des paramètres vitaux en continue associé à des alarmes sonores est complété par une vérification humaine toutes les 30 minutes effectuée par le personnel compétent dédié. Ce suivi permet de s’assurer du stade anesthésique et de son maintien pendant toute la durée de la procédure. Les données recueillies sont analysées et archivées pour apporter d’éventuelles améliorations. Pour lutter contre l’hypothermie (baisse de la température corporelle), les animaux sont installés sur une table chauffante à 37°C et sont perfusés avec du liquide de perfusion chaud (37°C). La présence d’un vétérinaire sur le site permet d’intervenir rapidement et à tous moments durant la période de présence de l’animal dans nos locaux.
Choix des espèces
Le porc charcutier présente une anatomie très proche de l’anatomie humaine. La taille des animaux d’un poids moyen de 30 à 35 kg est très adaptée à l’apprentissage de la chirurgie. Les animaux seront réceptionnés à 29 kg environ pour atteindre 35-37 kg (jour de chirurgie). L’utilisation d’animaux de 35 kg environ permet de bénéficier d’une taille d’organe représentative de ce que nous avons en chirurgie humaine. Ce sont des animaux prépubères (âge : 3 mois environ).
Production de trichostrongles de petits ruminants (modèle agneau) pour la caractérisation de leur sensibilité aux antiparasitaires, de leur pouvoir pathogène et pour la recherche de nouveaux médicaments
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
160 agneaux vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Infestés par gavage avec des parasites intestinaux, ils peuvent développer une inflammation de l'intestin, des diarrhées et une chute de l'hématocrite, portent un harnais de collecte des excréments et subissent un jeûne avant d'être tués. Le projet entretient des souches de parasites, que le porteur nomme "matériel biologique", pour tester des antiparasitaires. Il retient des mâles, plus sensibles à l'infestation, pour "produire plus de parasites avec moins d'animaux", et affirme qu'aucune méthode in vitro ne reproduit le cycle complet du parasite.
Objectifs
Le projet a pour objectif de produire le matériel biologique (oeufs, larves infestantes et adultes de parasites intestinaux d'intérêt vétérinaire) nécessaire pour les analyses que nous menons au laboratoire (adaptation des parasites aux anthelminthiques, à leurs hôtes ou au changement climatique, criblage de molécules). Pour cela, il est nécessaire de conduire des infestations expérimentales pour i) produire le matériel de façon régulière, ii) disposer d'isolat parasitaire et caractériser leurs propriétés de résistance et de virulence, iii) contrôler les doses infestantes et cibler l'espèce d'intérêt (à la différence d'infestation naturelle non contrôlées), iv) maintenir les isolats parasitaires multi-résistants en confinement. Toutes ces contraintes ne rendent pas possible l'utilisation d'animaux en infestation naturelle ou d'animaux d'élevage commerciaux.
Bénéfices attendus
Le projet vise à produire le matériel biologique de base (larves et adultes) aux études visant à mieux contrôler les trichostrongles de ruminants en comprenant i) les mécanismes de la résistance aux divers anthelminthiques, ii) en interrogeant leur capacité d'adaptation au changement climatique et iii) en recherchant de nouveaux composés naturels permettant de s'affranchir des anthelminthiques chimiques. Ces bénéfices couvrent des enjeux à court et moyen terme.
Procédures
1) Le déparasitage consiste à traiter les animaux avec un anticoccidien et un anthelminthique. Les deux sont par voie orale ( 1 fois et entre 5 et 10 min). 2) Des prises de sang sur animal vigile pour suivre l'hématocrite (entre 3 et 5 fois et 5 min). 3) Infestation par gavage de parasite en fonction du niveau de résistance de l'isolat (1 fois et entre 5 et 10 min). 4) Transfert des animaux infestés par des isolats résistants dans les parc sur grille et mise en place des harnais (1 fois et environ 30 min). 5) En fonction de la pression sélection, application d'un traitement antiparasitaire (1 fois et en entre 5 et 10 min) 6 ) Récolte des fécès grâce au pot rattaché au harnais (en fonction de besoin scientifique et en continu). 7) Prélèvement rectal pour collecter de petites quantités de parasites (ponctuelle selon les besoins et environ 5 min).
Impact sur les animaux
Les nuisances sont de quatre ordres : 1. l'effet de l'infestation : les trichostrongles peuvent induire une inflammation intestinale (associée à une perte de poids, des diarrhées) ou une baisse de l'hématocrite. 2. la mise en parc avec plateau de récolte des fècés par deux des moutons peut engendrer un stress consécutif à l'isolement relatif des animaux. 3. Les harnais de collecte et le prélèvement rectal peuvent provoquer un léger inconfort. 4. Une mise à jeûn une nuit (< 16h) avant l'euthanasie constitue un stress important pour l'animal. 5) La prise de sang : la contention peut générer du stress ainsi qu’un éventuel hématome au niveau du site de prélèvement.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés en fin d'infestation pour collecter et stocker les vers adultes nécessaires aux tests moleculaires (compréhension de l'architecture genétique des résistances aux anthelminthiques). Par ailleurs, les isolats multi-résistants ne peuvent pas être éliminés, ni disséminés dans l'environnement.
Remplacement
De manière à obtenir le matériel biologique nécessaire à la réalisation de nos tests biologiques et moléculaires, nous avons besoin d'entretenir nos isolats sur leur hôte naturel, l'ovin. Le passage sur l'animal est une étape obligatoire du cycle parasitaire. Nous ne sommes pas en mesure de réaliser un cycle complet du parasite in vitro car aucune méthode alternative n'est disponible à l'heure actuelle.
Réduction
Les effectifs sont calculés sur la base des projets en cours et des besoins passés de l'équipe soit 160 agneaux sur les cinq années à venir au maximum. Aucun test statistique n'est prévu dans le cadre des projets car il s'agit d'assurer une production continue de matériel biologique. Un minimum de deux animaux est considéré pour prévenir un isolement social.
Raffinement
Des harnais équipés de pots de collecte ont été spécialement conçus pour que la collecte des matières fécales soit la moins invasive possible. Les animaux sont hébergés par deux minimum. Chaque parc avec grille pour la collecte des fèces dispose d’un tapis pour le confort pour le couchage. La dose infestante est minimisée pour permettre la production de parasites en limitant les effets indésirables sur l'hôte : elle est de 6000 larves infestantes pour l'isolat sensible et de 10000 larves infestantes pour les isolats résistants dont les capacités d'installation, de reproduction et de développement sont moindres. D'autre part nous limitons les infestations aux agneaux mâles car ils sont plus sensibles aux infestations parasitaires que les femelles, ce qui permet de produire plus de parasites avec moins d'animaux. Enfin, des granulés sont donnés après chaque prise de sang. Les animaux sont observés quotidiennement. Dans le cas où l'animal présenterait un état clinique détérioré (apathie, anorexie, diarrhée), une coproscopie de contrôle sera réalisée. Pour l'infestation par H. contortus (parasite hématophage), tout animal présentant une perte d'hématocrite supérieure à 30% de son hématocrite initial sera vermifugé (isolat sensible ou mono-résistant) ou euthanasié (isolat multi-résistant). L'hématocrite sera établi avant puis 30j et 45j après infestation, ainsi qu'après toute coproscopie supérieure à 15000 oeufs/g lors du suivi hebdomadaire. Cependant les animaux sont suivis plusieurs fois par jour (enrichissement social) pour détecter les signes cliniques précoces et afin de prendre une décision rapide en cas d'atteinte des points limites.
Choix des espèces
Les vers gastro-intestinaux, parasites d'intérêt, sont inféodés à cette espèce. Les agneaux auront entre 2.5 à 6 mois. A cet âge, le système immunitaire est développé mais reste permissif aux vers gastrointestinaux. Cela permet d'obtenir une efficacité d'installation et donc de production de matériel biologique optimum.
Effet des élévations de température ambiante sur la stabilité thermique des laits de vaches
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
6 vaches laitières vont être utilisées, puis conservées pour le troupeau et réutilisables, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Elles sont exposées à deux vagues de chaleur artificielles atteignant 35°C en chambre climatique, avec six prélèvements de sang à la queue et des prélèvements de lait, pour étudier la stabilité thermique du lait. Le porteur indique que le stress thermique entraîne un inconfort, une hausse de la respiration, de la sudation et du besoin de boire, et une baisse possible de la production laitière. Il affirme qu'il est impossible de se passer des vaches puisque l'étude porte sur le lait qu'elles produisent, projet destiné aux éleveurs et à l'interprofession laitière.
Objectifs
Les laits de consommation subissent des traitements thermiques de type UHT pour permettre leur conservation dans le temps ou des ultrafiltrations pour concentrer certains éléments d’intérêt. Certains laits, pour des raisons mal déterminées, ne supportent pas ces traitements et floculent, soit immédiatement, soit lors de leur conservation en briques. Une meilleure compréhension des causes de la variabilité des instabilités du lait entre systèmes d'élevage des vaches laitières pourrait aider à cibler des leviers par lesquels les problèmes d’instabilité des laits pourraient être limités au niveau des élevages. La France subit ou risque de subir de plus en plus de vagues de chaleur extrême associées au changement climatique. Les effets de ces stress thermiques sur l’instabilité des laits ont été peu documentés. Un effet via les perturbations acido-basiques induites au niveau de l’organisme des animaux pourrait être à l'origine d'une instabilité des laits. Pour des températures entre 5 et 28°C, la vache laitière n'a pas de difficulté de régulation de sa température corporelle, du moins si l'humidité relative est modérée. Par contre, avec des températures supérieures à 25°C, on constate des chutes rapides et importantes d’ingestion et de production laitière. L’objectif de l'expérimentation sera de caractériser finement les effets de deux vagues de de chaleur successives, telles qu’on peut les anticiper en France, sur la stabilité thermique des laits (aptitude à supporter les traitements UHT), en lien avec des paramètres sanguins.
Bénéfices attendus
Nous allons mieux connaître les mécanismes physiologiques déterminant la stabilité thermique des laits afin de résoudre les problèmes qui se posent sur le terrain. Nous pourrons valoriser ce travail auprès des éleveurs et de l'interprofession laitière. Nous participerons à l'identification de biomarqueurs de stabilité thermique dans le lait afin d'aider les éleveurs à mieux gérer ce problème car la stabilité thermique est un paramètre difficile à mesurer en routine à ce jour, bien que les conséquences de sa chute soient importantes dans les unités de transformation laitière.
Procédures
Les vaches seront exposées à deux périodes de vagues de chaleur modérées reproduites artificiellement en chambres climatiques. Chaque période durera une semaine. Chaque jour, la température s'élèvera graduellement à partir de 7 h du matin pour atteindre 35 °C à 12 h. Elle restera à 35°C jusqu'à 19 h, puis descendra rapidement à 19°C, température qui sera atteinte vers 20 h et qui restera constante toute la nuit. Les vaches laitières auront une prise de sang à la queue toutes les semaines pendant 6 semaines, soit 6 prises de sang. La prise de sang est peu douloureuse et dure peu de temps (quelques secondes). Toutefois, la peau peut être légèrement sensible lorsque l'aiguille la traverse. Le volume de sang prélevé est très faible par rapport au volume sanguin total d’une vache. Le prélèvement de lait consiste à prélever 2 L de lait dans le bidon qui a recueilli la totalité du lait issu de la traite des vaches. La traite va durer un dizaine de minutes.
Impact sur les animaux
L'élévation de la température dans les traitements TC de fortes températures ambiantes va induire une adaptation physiologique des vaches à la chaleur. L'ampleur de la hausse de température va être controlée pour mimer deux vagues de chaleur modérées, proches du seuil défini par Météo France pour la température (https://meteofrance.com/changement-climatique/observer/changement-climatique-et-vagues-de-chaleur) et courtes (7 jours). Le stress thermique va par définition entrainer un inconfort et une adaptation physiologique consistant en une hausse de la fréquence respiratoire, de la sudation et un besoin accru d’abreuvement. Il peut aussi entrainer une baisse de la production laitière et une baisse d’ingestion, au moins sur les heures les plus chaudes de la journée. La prise de sang est peu douloureuse et dure peu de temps (quelques secondes). Toutefois, la peau peut être légèrement sensible lorsque l'aiguille la traverse. Le volume de sang prélevé est très faible par rapport au volume sanguin total d’une vache.
Devenir
Les animaux n’ayant subi aucune intervention invasive, ni traitement susceptible d’avoir des effets importants sur leur santé et/ou survie seront conservés afin de participer au renouvellement ultérieur du troupeau et pourront être réutilisés dans de nouveaux essais. Ceci se fera sous la responsabilité du responsable des installations expérimentales. Le suivi sanitaire régulier par le vétérinaire traitant permettra de garantir que ceci soit effectivement possible.
Remplacement
L'expérimentation concerne directement la qualité du lait. Il est donc impossible de se passer des vaches laitières qui produisent ce lait.
Réduction
Le schéma expérimental sera un schéma en double inversion. Les 6 vaches laitières seront réparties dans 2 salles climatisées et elles recevront chacune deux fois les régimes de température décrits. Ce nombre de 6 vaches impliquées est un bon compromis entre la nécessité de maximiser la puissance statistique et nos capacités expérimentales en termes de remplissage de salles climatisées. Les expériences passées avec ce type de schéma montrent qu'un groupe de 6 vaches produira des réponses adaptatives à la hausse des températures envisagées dans ce projet suffisantes pour être mises en évidence à travers une comparaison des périodes entre elles sur les paramètres cibles suivants : production laitière, température corporelle, fréquence respiratoire. Les données seront analysées par analyse de variance.
Raffinement
L'expérimentation est basée sur le lait. Les seuls actes invasifs sont des prises de sang (6 au cours des 6 semaines d'expérimentation). Leur nombre est vraiment faible. Ces prises de sang seront réalisées à la queue, partie de l'animal peu douloureuse. Les vaches seront bloquées au cornadis comme au moment de l'alimentation, donc sans subir aucun stress lié à ce blocage qui est habituel. Les vaches seront maintenues dans un environnement d’élevage habituel aux conditions de température près. Ces conditions sont adaptées à leurs besoins comportementaux et sanitaires, et elles ne seront jamais en isolement social. Les prélèvements et la surveillance des animaux se feront par des personnes compétentes et habilitées. Les points limites pour arrêter l’expérimentation pour certaines vaches qui ne s’adapteraient pas aux hausses de température seront une baisse durable d'ingestion (25% par rapport à la période de référence), un rythme respiratoire supérieur à 120 respirations/min (mesuré par observation) ou une température rectale matinale des vaches avant le démarrage de la phase de montée en température des salles hors de la gamme physiologique (> 39°C).
Choix des espèces
Vache laitière 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 vaches laitières seront des vaches adultes en milieu de lactation (vêlages compris entre fin août et fin septembre). Au cours de l’expérimentation, ces vaches seront à différents stades de gestation.
Formation tutorisée à la procédure de thrombectomie artérielle pulmonaire chez un modèle d’embolie pulmonaire de porc
- Formation professionnelle
15 porcs vont être utilisé·es, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, dans des procédures menées sans réveil. Sur chaque animal, on provoque une embolie pulmonaire puis on aspire les caillots pendant six heures, non pour produire des connaissances mais pour entraîner cinq médecins à la fois à la thrombectomie. Le porteur décrit une hypoxémie profonde, un risque d'hémorragie et de perforation des artères pulmonaires, et héberge chaque porc seul un à cinq jours avant l'intervention. Il affirme qu'une formation collective sur patients est impossible en contexte d'urgence et qu'il n'existe pas d'alternative non animale pour simuler une embolie pulmonaire.
Objectifs
L'embolie pulmonaire (EP) est une affection définie par l'obstruction d'une artère pulmonaire par des caillots d’incidence annuelle estimée jusqu’à 95 pour 100 000 en Europe. Elle peut être responsable d'une défaillance cardiopulmonaire pouvant provoquer le décès du patient. Par conséquent, un traitement rapide et aigu est indiqué. Récemment, la thrombectomie mécanique percutanée artérielle pulmonaire a été proposée comme une approche alternative ou complémentaire pour soulager la défaillance cardiopulmonaire. Cette procédure permet contrairement à l'approche chirurgicale, d'aspirer les caillots au sein du vaisseau sous simple anesthésie locale et dans un temps plus rapide (entre 15 à 30 minutes), ce qui lui confère des avantages indéniables dans le domaine de l'urgence. Elle consiste en l'introduction au sein d'une veine du pli de l'aine d'un cathéter qui est guidé grâce aux rayons X par une technique de radiologie interventionnelle. Une fois en place, le cathéter permet d'être au contact des thrombus et de les aspirer. Des études récentes ont démontré une amélioration significative de la survie des patients ainsi qu’une durée de séjour plus courte. Cependant, malgré ces études, seuls quelques médecins sont formés à l'échelle nationale, de nombre trop insuffisant pour permettre une prise en charge optimale des patients dans le contexte de l'urgence. Cela limite en conséquence l'accès de ce traitement aux patients 7j/7 et 24h/24 et accentue les inégalités au sein du territoire français. Afin de palier à ce problème, nous proposons de former 75 médecins à la réalisation de cette procédure en procédant à un modèle d'embolie pulmonaire chez le porc.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus concernent plusieurs aspects de la prise en charge de l'embolie pulmonaire. Tout d'abord, les bénéfices sont de former et certifier 75 médecins à la réalisation de cette procédure afin de s’assurer de la bonne réalisation du geste, ce qui optimisera les pratiques professionnelles. Cela rentrera aussi dans le cadre de l'accréditation des équipes. Les bénéfices sont de standardiser les prises en charge médicales dans les centres référents. Les bénéfices sont de proposer en urgence cette procédure à l'ensemble des patients atteint d'une embolie pulmonaire à risque intermédiaire élevé (5%) et à haut risque (20%) de décès. Au total, les bénéfices sont d'augmenter la survie des patients en permettant la réalisation standardisée et en urgence de la thrombectomie artérielle pulmonaire.
Procédures
Une seule procédure est prévue sur porc. Ces procédures se font sur des animaux sous anesthésie générale, sans réveil. La durée de la procédure est de 6 heures, comprenant 2 heures de mise en place et 4 heures de procédure de thrombectomie.
Impact sur les animaux
Ce protocole comporte une seule procédure sans réveil. Les effets néfastes du modèle d'embolie pulmonaire sont : - une hypoxémie profonde, comparable à celle observée chez les patients de réanimation. Le ressenti de l’hypoxémie est nul sous ces régimes de sédations. De plus, le modèle unilatéral choisi permet de ne pas engendrer de mauvaise tolérance hémodynamique. - un stress de l’animal pendant son hébergement avant manipulation : la procédure expérimentale ne nécessitant qu’un seul porc à la fois, celui-ci peut être hébergé seul pendant une période de 1 à 5 jours. - une hémorragie des voies d'abord pendant la phase de chirurgie des voies d'abord. - une perforation des artères pulmonaires pendant la phase de navigation et d'aspiration.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés en fin de procédure. Le réveil en condition d'embolie pulmonaire n'est pas justifiable expérimentalement compte tenu des objectifs de la formation et de la souffrance potentiellement engendrée lors du réveil.
Remplacement
Un modèle animal doit être utilisé car il n’est pas possible de réaliser une formation collective de plusieurs médecins chez les patients compte tenu du contexte d'urgence et de gravité lié à l'embolie pulmonaire. La réalisation de la procédure nécessite l'aspiration de thrombus ce qui aspire aussi du sang. Le nombre d'aspirations réalisés par 5 médecins serait donc responsable d'une perte sanguine inacceptable pour les patients. Il n’existe pas à ce jour d’alternative non humaine, non animale pour simuler une embolie pulmonaire.
Réduction
Le nombre d'animaux a été déterminé selon le nombre de médecins à former, soit 15 nouveaux médecins par an qui assurent la permanence des soins. Afin de réduire le nombre d'animaux, nous prévoyons 1 animal pour 5 médecins ce qui laisserait pour 4 heures d'anesthésie un créneau de 48 minutes par médecin. Ce temps correspond à 2 à 3 fois le temps nécessaire chez l'Homme permettant ainsi la maitrise progressive de la procédure.
Raffinement
Le protocole d’anesthésie se poursuivra avec une analgésie et sédation pour que l’animal ne ressente aucune douleur. L’animal est surveillé en continu tout au long de l’expérimentation à l’aide de points limites adaptés à cette procédure. La réalisation de la procédure nécessite des compétences en radiologie interventionnelle que l’expérimentateur et les médecins apprenants possèdent compte tenu de leurs activités de soignants.
Choix des espèces
Le porc est un modèle à la fois anatomiquement et physiologiquement proche sur le plan respiratoire et vasculaire des primates et de l’homme adulte. De plus, l'anatomie vasculaire et cardiaque de l’animal permet l’utilisation de la même technique de thrombectomie que chez l’homme. Le modèle d'embolie pulmonaire de porc est un modèle qui a fait l'objet de plusieurs études scientifiques, proposant plusieurs solutions à la fois temporaire et définitive d'occlusion des artères pulmonaires. La tolérance hémodynamique de l'animal a été caractérisé expérimentalement, mettant en évidence l'absence de retentissement sur les pressions pulmonaires lors de l'occlusion unilatérale du poumon. Ainsi, ce modèle est particulièrement adaptée à la réalisation itérative de thrombose et aspiration sans un risque élevé de perte de l'animal pendant la procédure. Porcs : stade de développement : 12 semaines (35+/- 2kg). Le stade de développement des animaux correspond à une maturation pulmonaire proche de celle de l'adulte. La taille et le poids des animaux sont compatibles avec une manutention aisée lors des expériences, et est adapté à la table opératoire de la salle de cathétérisme.
Etude de marqueurs dans l’évaluation des hémorragies pulmonaires chez le Trotteur Français.
- Recherche appliquée
- Maladies animales
9 chevaux Trotteurs Français vont être utilisé·es dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis rendus à leur propriétaire et revendus. Chaque cheval subit un test d'effort sur tapis roulant, huit prises de sang, huit endoscopies avec lavage broncho-alvéolaire sous sédation et cinq biopsies pulmonaires transcutanées, pour chercher un marqueur sanguin des hémorragies pulmonaires induites à l'exercice chez le cheval de course. Le porteur décrit une fatigue, des boiteries après le tapis, une toux pendant les prélèvements et une douleur locale après biopsie, avec un risque de pneumothorax. Il affirme qu'aucun modèle in vitro, ex vivo ou numérique ne reproduit cette pathologie et conclut que le remplacement n'est pas réalisable.
Objectifs
Les hémorragies pulmonaires induites à l'exercice touchent de 40 % à 80 % des chevaux de course selon les études, et peuvent être responsables d’intolérance à l’effort (fatigue anormale, temps de récupération allongée, etc). A l'heure actuelle aucun traitement n'est disponible en France et la prise est charge comprend surtout une période de repos qui est difficile à déterminer et à mettre en place (persistance d’une inflammation dans les poumons, temps de cicatrisation des vaisseaux sanguins nécessaire inconnu, etc.). Le diagnostic se fait en pratique par une endoscopie de la trachée après un exercice, et une note de saignement est attribuée (de 0 à 4). Cette méthode présente plusieurs défauts : mauvaise évaluation de la sévérité réelle du saignement, fenêtre pour la réalisation uniquement après un exercice (le sang disparaissant quelques heures après), etc. En complément, des lavages broncho-alvéolaires peuvent être utilisés pour le diagnostic, ils sont plus précis mais nécessitent une sédation pour être réalisés. La mise en évidence d’un biomarqueur sanguin corrélé à la sévérité de l’Hémorragie Pulmonaire Induite à l’Exercice et permettant d’évaluer la cicatrisation pulmonaire suite à un épisode de saignement serait un outil très utile dans la prise en charge de cette affection pour les vétérinaires et diminuer les risques de récidives. L’objectif de cette étude est donc d’identifier des biomarqueurs permettant d’évaluer finement la sévérité du saignement et le temps de cicatrisation des Hémorragies Pulmonaires Induites à l’Exercice chez le Trotteur Français.
Bénéfices attendus
Ces travaux pourraient donc permettre d'identifier des biomarqueurs associés à la sévérité des Hémorragies Pulmonaires Induites à l’Exercice et d'évaluer des biomarqueurs associés au temps de cicatrisation suite à une hémorragie pulmonaire. La finalité clinique est de développer un outil diagnostique permettant d'améliorer l'évaluation de la sévérité d'une hémorragie. Actuellement c'est le scoring du saignement trachéal qui fait office de "gold standard” avec une fiabilité relative, et non pertinente si l’examen est réalisé le lendemain d’une course contre-performante. Peu d’endoscopies de contrôle sont réalisées en pratique laissant l’entraîneur sans information quand à l’évolution du système respiratoire suite à un épisode de saignement ce qui entraîne de nombreuses récidives chez le cheval si la reprise de l’entraînement est trop rapide. Le développement d’un biomarqueur sanguin lié à la cicatrisation pulmonaire permettrait d’adapter le temps de repos nécessaire et de diminuer le risque de récidive lors de la course suivante.
Procédures
Chaque cheval sera soumis vigil à : - des prises de sang (8, durée 1 min), - un test à l'effort sur tapis roulant (1, durée 25 min) - la mise en place d'un cathéter intraveineux et la perfusion intraveineuse de Ringer-lactate à 20 mL/kg (durée 10 min) Chaque cheval sera soumis sous sédation à : - des endoscopies avec lavage broncho-alvéolaire (8 au total répartis sur 8 semaines, durée 10 min) - des biopsies pulmonaires stériles transcutanées : 5 total réparties sur 8 semaines (durée 15 min)
Impact sur les animaux
Fatigue/raideur/boiterie suite aux séances sur tapis roulant. Stress lié à la pose d'un cathéter et aux prises de sang. Endoscopie/lavage broncho-alvéolaire : toux pendant le prélèvement. Biopsie pulmonaire transcutanée : douleur locale transitoire.
Devenir
Les chevaux une fois le projet fini sont retournés au fournisseur (et propriétaire). Ils sont ensuite revendus à des particuliers.
Remplacement
Il n’existe pas de modèle in vitro, ex vivo, ou de modélisation numérique permettant de reproduire une Hémorragie Pulmonaire Induite à l’Exercice du cheval. La pathophysiologie est encore incertaine mais tent vers une augmentation de la pression sanguine dans les capillaires pulmonaires pendant un effort intense dépassant les capacités de résistance de la barrière entre les alvéoles et les capillaires sanguins et causant une fuite des globules rouges dans les alvéoles. Il est également rapporté une importante composante chronique récidivante probablement lié à une fibrose tissulaire causée par les multiples saignements et l’inflammation qui en découle. Le remplacement par un autre modèle n’est donc pas réalisable.
Réduction
Nous estimons avec les données de la littérature disponible sur la recherche de biomarqueurs avec des analyses de métabolomique chez le cheval que l'utilisation de 9 chevaux devrait être suffisante. L'utilisation d'un test à l'effort standardisé permettra de diminuer la variabilité des hémorragies pulmonaires et d'utiliser moins de chevaux pour les mêmes résultats.
Raffinement
Pour la phase d’habituation du tapis roulant pour cheval, les chevaux seront entraînés un jour sur deux pendant 2 semaines pour être prêts à réaliser un test à l’effort. Pour minimiser les risques de chute les chevaux sont tenus par une personne de chaque côté avec une longe et une personne est derrière avec une chambrière pour ne pas que le cheval mette un pied dehors. Une fois le test fini (d’une durée de 20 min), les chevaux sont marchés et douchés pour se détendre puis remis au box. Les prélèvements respiratoires (lavage broncho-alvéolaires) sont réalisés, sous sédation et anesthésie locale avec l’utilisation d’un gastroscope pour cheval. L’utilisation d’un endoscope permet également d’être plus rapide grâce au contrôle visuel (comparativement à la méthode à l’aveugle). Les biopsies pulmonaires sont réalisées stérilement avec anesthésie cutanée locale. Pour prévenir le risque de pneumothorax, le site d’entrée de la pince est biopsie est suturée et recouvert d’un pansement collant. L’analgésie sera réalisée avec l’administration d’une dose d’anti-inflammatoires. La surveillance sera réalisée par des examens cliniques complets deux fois par jour en surveillant particulièrement la respiration et la température rectale. Le site de ponction sera également surveillé pour détecter une infection locale. Les conditions d'hébergement pendant le protocle sont adaptées aux standards exigés pour les chevaux (taille des boxs 12 m2, foin à volonté, eau propre à dispostion, enrichissement de l'environnement avec des jouets et grattoirs, etc). Les chevaux sont également sortis deux fois par jour avec accès à un paddock en sable en liberté.
Choix des espèces
Hormis le cheval, les hémorragies pulmonaires induites à l’exercice sont rapportées chez les chiens de course. De par sa taille, les prélèvements respiratoires sont facilement réalisables sous sédation chez le cheval et l’utilisation du cheval nous paraît donc le modèle le plus pertinent. Les chevaux utilisés seront adultes, en capacité de réaliser un test à l'effort sur tapis roulant. La limite d'âge supérieure est fixée à 15 ans, la limite inférieure à 3 ans.
Nourrissage de tiques dures sur vertébrés pour élevage en laboratoire
- Conservation des espèces
- Production de routine
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Tests réglementaires
Chèvres : 8
31 animaux non-humains, 23 lapins et 8 chèvres, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, aucun tué à l'issue. Rasés puis équipés de sacs de tissu contenant des tiques, fixés sur les oreilles des chèvres ou le dos des lapins, ils sont utilisés pour nourrir ces tiques et entretenir des colonies de laboratoire. Le porteur affirme que la salive des tiques est analgésique et que les animaux ne souffrent pas, tout en signalant des croûtes, des rougeurs quand les lapins arrachent les sacs et, chez une chèvre, une réaction œdémateuse de l'oreille. Il présente le gorgement artificiel sur membrane comme encore "difficile" à généraliser, et prévoit de replacer les chèvres dans une ferme pédagogique et les lapins via une association.
Objectifs
Le présent projet vise au maintien des colonies de tiques non infectées sur des animaux sains au sein de notre établissement afin de poursuivre les études entamées depuis 2018. L’élevage des deux espèces de tiques entretenues en insectarium a comme objectif premier de mieux comprendre leurs traits de vie (éléments extérieurs qui influencent le cycle de vie de la tique comme par exemple la température et l’hygrométrie) pour déterminer les contraintes présidant à son installation dans une zone géographique donnée et d’optimiser sa surveillance. Les tiques sont connues pour leur capacité à transmettre des agents pathogènes comme celui responsable de la maladie de Lyme. Le fait de disposer de tiques exemptes de pathogènes permet d’étudier ex vivo leur capacité à acquérir, maintenir et transmettre de nouveaux pathogènes ce qui démontre expérimentalement son rôle de vecteur. Par exemple, Rhipicephalus bursa, tique méditerranéenne, a été élevée afin de déterminer sa capacité à transmettre un virus nouvellement installé en Europe, le poxvirus responsable de la Dermatose Nodulaire Contagieuse Bovine. Il est également possible de purifier la salive des tiques pour étudier son rôle dans la modulation de la réponse immunitaire de l’hôte, afin d’identifier des biomarqueurs permettant de développer des tests d’exposition à la piqûre de tiques, surtout si l’on rate sa détection sur un hôte infesté, homme ou animal.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de mieux comprendre les besoins de la tique, d’identifier son milieu de vie optimal (niche écologique), ses capacités de dissémination et d’aider à la mise au point de méthodes de lutte efficaces. Pour cela, il est nécessaire de disposer d’un nombre suffisant de tiques à étudier au laboratoire, ce que seul le maintien des colonies de tiques sur animaux permet aujourd’hui. Le projet vise également à développer et optimiser le gorgement artificiel (nourrissage des tiques sur des membranes synthétiques contenant du sang), pour d’abord comprendre les déterminants critiques au nourrissage des tiques et découvrir de nouvelles pistes de lutte contre elles, et d’autre part, un jour, s’affranchir des animaux pour la production de colonies de tiques. De plus, le gorgement artificiel des tiques reste indispensable à la réalisation des études sur leur capacité à acquérir et maintenir des agents pathogènes à partir du sang infecté, sans l’utilisation d’infections expérimentales sur animaux. Ce volet est important pour mieux évaluer les risques sanitaires liés à la présence de quelles espèces de tiques.
Procédures
Les animaux ne sont soumis qu'aux gorgements des tiques. Aucun autre prélèvement n'est partiqué.
Impact sur les animaux
Les animaux ne souffrent pas de la présence des tiques : il est en effet connu que leur salive contient des substances analgésiques ce qui leur permet (dans la nature comme en élevage) de rester en place pendant des semaines sans être éliminées par leur hôte. Avant toute installation de sac de tissu contenant des tiques, les animaux (chèvres ou lapins) sont rasés dans la zone où les sacs seront positionnés. Le rasage des poils ne présente pas de gêne à l’animal. La seule gêne à proprement parlé est occasionnée pour les animaux par les sacs hermétiques positionnés sur les oreilles (chèvres) ou sur le dos (lapins). Aucun développement de l’immunité vis-à-vis des tiques n’est apparu parmi les animaux utilisés. Néanmoins, il peut apparaitre parfois quelques croûtes, qui disparaissent rapidement, au niveau du site de fixation des tiques (dos des lapins, oreilles des chèvres). Quand les lapins arrachent les sacs installés sur leur dos, il arrive également que la peau soit rougie. Une des chèvres a manifesté à deux ou trois reprises en 5 ans une réaction œdémateuse et suintante de l’oreille suite à la fixation des tiques. Cette réaction, qui entraîne la mort des tiques, a disparu en quelques jours.
Devenir
Les chèvres seront replacées dans une ferme pédagogique pour une retraite paisible. Les lapins seront replacés chez des particuliers via une association type white rabbit.
Remplacement
Il est difficile de remplacer complètement le nourrissage de tiques sur animaux de laboratoire. Néanmoins, des essais d’alimentation artificielle de tiques sont déjà en cours et vont se poursuivre, en s’appuyant sur l’expérience d’autres équipes travaillant sur ce sujet dans le monde. Il a été possible de gorger des tiques adultes H. marginatum grâce à un dispositif artificiel. Les performances sont légèrement moins bonnes que lors de gorgement naturel sur animaux, mais surtout on ne peut obtenir qu’un faible nombre de femelles gorgées simultanément. Il n’a en revanche pas été possible de nourrir des tiques immatures, en partie du fait que cette espèce est une tique à deux hôtes , c’est-à-dire que les larves restent fixées à leur hôte pour se métamorphoser en nymphes, qui s’attachent immédiatement au même endroit : la durée de fixation des tiques immatures est ainsi de 3 à 4 semaines minimum (contre 10-15 jours pour les adultes), durée pendant laquelle il est très compliqué de garder intactes et non contaminées les membranes placées entre le sang et les tiques.
Réduction
Le nombre d’animaux nécessaires à l’entretien de nos populations de tiques a été fortement réduit par rapport à ce qui était prévu lors du projet précédent. Dans le présent projet, nous tenons compte de cette réduction importante, permise par l’absence d’immunité et le maintien d’un bon état général des animaux suite à chaque session de gorgement. Néanmoins, une des problématiques est l’âge des lapins et des chèvres qui doivent être renouvelés périodiquement, généralement tous les 4 et 8 ans, respectivement. Le nombre d’animaux nécessaire au projet n’augmente pas mais leur renouvellement est nécessaire pour tenir compte de la durée de vie de l’animal au sein du laboratoire par rapport à sa durée de vie totale.
Raffinement
Les chèvres sont des animaux grégaires. Elles vivent en groupe dans notre animalerie, dans le même box. Les lapins sont transférés en cas de nécessité de la zone d’hébergement, où ils sont gardés dans des cages individuelles, à la zone de production de tiques, dans l’insectarium, où ils sont également maintenus dans des cages individuelles. Celle-ci sont en plexiglas ce qui permet un contact visuel avec les congénères car les sessions de gorgement des tiques concernent toujours 3 ou 4 animaux simultanément. Les cages sont conçues pour réduire les risques d’échappement des tiques, et pour que les animaux puissent se voir. Chaque cage est également équipée d’un abri opaque sous lequel les lapins peuvent se réfugier s’ils le désirent. Ils ont également à disposition des pierres à grignoter, tout comme dans les cages d’hébergement.
Choix des espèces
Les chèvres font partie des hôtes naturels des tiques dures adultes et présentent un format facilement gérable en animalerie. Les lapins font partie des hôtes naturels des stades immatures (larves et nymphes) des tiques Hyalomma et sont plus faciles à maintenir en élevage que les autres hôtes naturels (oiseaux et lièvres). Leur format de plusieurs kilos (4-5 kg) permet des infestations plus importantes, de 500 à 1000 larves, que celles qui pourraient être mises en œuvre avec d’autres animaux, comme les rongeurs, ce qui limite le nombre d’animaux nécessaire. Leur longue durée de vie est également un atout pour limiter le nombre d’animaux expérimentaux, tout comme leur réutilisation a des fréquences variables, en fonction des besoins des études scientifiques en cours : sessions de gorgement tous les 1-3 mois pour les chèvres, tous les 3-6 mois pour les lapins. Les stades immatures des tiques Rhipicephalus bursa se gorgent normalement sur les mêmes hôtes (ruminants) que les tiques adultes, mais cela ne peut être pratiqué compte tenu du risque d’échappement de ces stades. Ce sont en effet des tiques de très petite taille (quelques millimètres) et leur durée de gorgement est très importante (3 à 4 semaines). Cette longue durée entrainerait des risques accrus de décollage des sacs et de dissémination potentielle des tiques dans les box. Les lapins représentent une alternative applicable aux stades immatures de l’espèce. Chèvres de 1 an car elles s’habitueront plus facilement à l’environnement de l’animalerie. Lapins de 11-13 semaines (2-3 kg) car ils sont adaptés morphologiquement (taille des oreilles), physiologiquement et immunologiquement à la charge parasitaire (tiques) de l’élevage.
Impact de l’association de l’amoxicilline et de l’acide clavulanique au niveau du microbiote intestinal de veaux et de la dissémination de la résistance aux antibiotiques au sein des élevages – Comparaison des voies d’administration
- Recherche appliquée
- Maladies animales
48 veaux vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous gardés vivants dans leur élevage à l'issue. Atteints d'une infection du nombril ou inclus comme témoins, ils reçoivent l'antibiotique amoxicilline-acide clavulanique et subissent des prélèvements de sang, dont neuf en un jour via un cathéter jugulaire posé 24 heures, et de matières fécales, pour comparer l'effet des voies d'administration sur le microbiote et la résistance aux antibiotiques. Le porteur décrit des prélèvements courants en élevage et une douleur "modérée et de courte durée" à la pose du cathéter. Il présente ces données comme "indispensables" au vétérinaire prescripteur et écarte tout modèle in vitro pour une étude de terrain.
Objectifs
L’émergence de mécanismes d’antibiorésistance constitue un véritable problème de santé publique et un défi majeur pour la santé animale et la santé humaine. Limiter l’émergence de mécanismes de résistance aux antibiotiques (AB) nécessite de les utiliser notamment avec des posologies adaptées. Or, les données pharmacocinétiques des AB chez l’animal et notamment chez l’animal malade sont souvent limitées, alors que le contexte infectieux peut affecter les concentrations plasmatiques en AB et donc leur efficacité. Cette question est d’autant plus importante que ces animaux sont destinés ensuite à être consommés. Il est possible que la voie d’administration orale ou parentérale n’ait pas les mêmes effets sur le microbiote et sur l’apparition de mécanismes de résistances. Certains AB administrés par voie injectable pourraient être à l’origine de dysbioses et faciliter la sélection de bactéries résistantes. Il est possible que des traces d’AB puissent en effet atteindre le tube digestif, créant des conditions favorables au développement des mécanismes de résistance. Les données sur les concentrations intestinales en AB et l'exposition consécutive du microbiote, en conditions réelles de traitement ne sont pas disponibles. Cette étude pourrait apporter des données clefs afin de mieux traiter les animaux et protéger le consommateur et surtout apporter des éléments permettant de mieux utiliser les AB afin de limiter la résistance tout en garantissant leur efficacité. Parmis les antibiotiques utilisés en médecine vétérinaire l’association amoxicilline/acide clavulanique (AMC) est un des antibiotiques les plus couramment utilisé. Sa consommation a augmenté en santé humaine et animale ces dernières années. Son importance est telle que sa disparition de l’arsenal thérapeutique à cause des résistances qui pourraient apparaître suite à son usage, mettrait en péril le traitement des affections bactériennes en santé animales et humaine. Les objectifs de ce projet sont : - De comparer l’exposition du microbiote à l’association amoxicilline/acide clavulanique (AMC) en fonction de la voie d’administration chez des veaux d’élevage atteints d’omphalophlébite (afin de raffiner la posologie d’administration des anti-infectieux chez les ruminants). - D’évaluer les conséquences chez des animaux sains (ou atteints d’omphalophlébite) de l’administration d’AMC sur la composition du microbiote intestinal et sur l’émergence de gènes de résistances bactériens au niveau de ce microbiote.
Bénéfices attendus
A terme l’étude permettra d’apporter de nouvelles informations concernant les impacts d’un traitement antibiotique sur la composition du microbiote et l’émergence de gènes de résistance chez les bactéries de ce microbiote. En particulier, il permettra d’éclairer le prescripteur sur les risques encourus de l’usage des antibiotiques, quelle que soit la voie d’administration. Aujourd’hui, il est recommandé de recourir à la voie injectable, partant du postulat que l’exposition du microbiote à l’AB est minime voire nulle. Or, ce postulat tend à être remis en question. Notre étude permettra d’apporter des éléments supplémentaires important pour le prescripteur. A ce jour, les études d’impact sur le microbiote se multiplient mais peu concernent les animaux d’élevage, et encore moins des animaux malades traités dans les conditions normales d’emploi d’un AB largement utilisé qu’est l’AMC. Ainsi, notre étude sera le reflet le plus proche de la réalité et les résultats obtenus représentatifs de l’usage réel des AB. Ces résultats seront donc plus impactants pour le vétérinaire. Enfin, par l’analyse des concentrations plasmatiques chez l’animal malade, les résultats permettront ou non de conforter les posologies fixées dans l’autorisation de mise sur le marché de l’AB, posologies fixées il y a plusieurs années sans prendre en considération les méthodes actuelles permettant de les calculer (modèle PK/PD). Ce modèle d’étude est d’autant plus intéressant qu’il utilise des cas spontanés d’infections bactériennes. Il s’agit donc d’une réelle opportunité de proposer un bon usage de l’AMC, antibiotique majeur de l’arsenal thérapeutique en médecine animale. Le bénéfice de l’étude est un bénéfice pour l’élevage en tant que tel qui pourra par la suite permettre d’adapter l’usage de l’antibiotique de façon personnalisée selon la CMI de la bactérie qui circule dans l’élevage. Le second bénéfice est un bénéfice pour la santé publique car les résultats permettront d’émettre des recommandations en matière d’usage des antibiotiques et d’impact sur la sélection de bactéries résistantes. Ces données sont indispensables pour le vétérinaire prescripteur dans l’application de l’arrêté du 22 juillet 2015 relatif aux bonnes pratiques d’empli des médicaments contenant une ou plusieurs substances antibiotiques en médecine vétérinaire.
Procédures
Les animaux sont soumis à des prélèvements alors qu'ils sont vigiles. Il s'agit de prélèvement de sang et de matières fécales. Ces prélèvements sont des prélèvements communément réalisés par l'éleveur et/ou un vétérinaire dans le cadre de diagnostic clinique. Ils ne sont donc que très peu source de stress pour les animaux. Pour cette étude, 3 à 4 prélèvements de matières fécales sont prévus ; et 9 prélèvements sanguins de 3 ml sont prévus par jour soit seulement 27 ml, soit moins d'1% du volume sanguin de l'animal.
Impact sur les animaux
Le protocole ne comporte pas de risques pour la santé de l’animal qui bénéficie du traitement de première intention. Les animaux non traités ne subiront que des prélèvements de matières fécales. La contrainte principale relève de la répétition des prélèvements sanguins le premier jour du traitement pour les individus malades sous traitement. Le recours à un cathéter permettra de limiter l’inconfort de l’animal et le volume total de sang prélevé reste inférieur au volume possible à prélever (30 ml au total soit moins d’1% du volume sanguin d’un veau âgé de moins d’un mois).
Devenir
Les animaux proviennent d'élevages. La procédure sera réalisée au sein même de l'élevage. Tous les animaux restent vivants à la fin de la procédure et ils resteront dans leur élevage.
Remplacement
Ce projet est une étude terrain et il n’existe pas d’alternative in vitro pour répondre à notre problématique. Par ailleurs, il n’est pas envisageable de recourir à un modèle d’infection expérimentale qui nécessiterait l’utilisation d’animaux à des fins scientifiques car l’objectif est bien de coupler les données pharmacocinétiques à l’exposition du microbiote dans un contexte d’élevage.
Réduction
Le nombre d’individus est le strict minimum pour réaliser une étude statistique. Le résultat de nos études statistiques d’une étude précédente démontrent que 3 élevages avec 16 animaux par élevage est le minimum pour pouvoir interpréter les résultats, en particulier ceux concernant les modifications du microbiote.
Raffinement
Il est indispensable que ce projet soit mené au sein de différents élevages avec plusieurs animaux dans chaque élevage pour des questions de représentativité du microbiote au sein de l’élevage. Le prélèvement de fèces par le rectum peut induire un stress pour le veau. Cependant, cette technique est la seule qui préserve la contamination environnementale de l’échantillon, condition fondamentale pour l’analyse bactériologique. D’autre part, la pose d’un cathéter à la jugulaire est un acte courant lors de la prise en charge médicale des veaux notamment lors de gastro-entérite néonatale. Bien que non réalisé en routine pour la prise en charge des omphalites, cet acte induit une douleur et un stress modéré et de courte durée pendant la pose du cathéter. Par ailleurs, il sera moins contraignant que de réaliser des prises de sang à intervalle rapproché. Une fois le cathéter mis en place, les prélèvements sanguins sont facilités et beaucoup moins douloureux pour le veau qu’en l’absence de cathéter. Les cathéters ne seront mis en place que pour une durée de 24 h, ce qui limite très fortement les risques de phlébite. Néanmoins, en cas de détection d’une zone indurée ou douloureuse au niveau du site de pose du cathéter, le veau sera exclu de l’étude et pris en charge par le vétérinaire praticien de l’élevage. Les signes physiologiques suivants chez les veaux traités pour omphalite permettront de retirer l’animal de l’essai: - Persistance d’une hyperthermie (température supérieure à 40° entre 24 à 48h après la mise en place du traitement ATB + AINS) - Arrêt de prise alimentaire ou non reprise de l’alimentation dans les 24 à 48h après la mise en place du traitement - Émission de selle avec méléna (selles de couleurs noires) Les signes physiologiques suivants chez les veaux contrôles permettront de retirer l’animal de l’essai: - Émission de selle avec méléna (selles de couleurs noires) - Arrêt de prise alimentaire En cas de retrait de l’animal, alors le vétérinaire pourra modifier le traitement du veau malade et/ou du veau non malade.
Choix des espèces
Il s’agit d’une étude terrain. La population cible est composée de veaux d’élevages âgés de maximum 20 jours, atteints d’infections non digestives pouvant être traitées à l’amoxicilline-acide clavulanique. Les omphalites sont un bon modèle infectieux car un motif d’utilisation de l’amoxicilline dans un contexte infectieux distinct de toute atteinte du tube digestif. De plus, les omphalites concernent les jeunes animaux, encore pré ruminant. La population cible est composée de veaux d’élevages âgés de maximum 20 jours, atteints d’infections non digestives pouvant être traitées à l’amoxicilline-acide clavulanique. A cet âge là les animaux n'ont pas encore de rumen et
PhotoBioModulation (PBM) : Évaluation préclinique de Sécurité, de Performance et d’Efficacité d’un nouveau dispositif médical en vue de traiter par PBM l’ischémie/ reperfusion cardiaque aigue sur un modèle porcin.
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
95 porcs vont être utilisés, opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil. Chez 75 d'entre eux une ischémie cardiaque est provoquée puis reperfusée, avec suivi par IRM et prélèvements sanguins, pour évaluer un dispositif médical de photobiomodulation, les 20 autres étant utilisés pour en tester la sécurité. Le porteur indique que l'instabilité peut déclencher des arythmies et estime à 30 % le risque de décès malgré la réanimation. Il présente le porc comme le "modèle le plus pertinent" du fait d'une anatomie cardiaque proche de l'humain, et destine les données au marquage CE et à la FDA.
Objectifs
L'infarctus du myocarde se définit comme la nécrose d'une partie du muscle cardiaque, lorsque cette zone n'est plus irriguée par les artères coronaires qui lui apportent l'oxygène véhiculé par le sang. La prise en charge de l’infarctus du myocarde consiste à rétablir le flux sanguin en débouchant l’artère (reperfusion) le plus rapidement possible après le début des symptômes. Bien que cette reperfusion soit obligatoire pour la survie du patient, elle engendre par elle-même des répercussions que l’on associe aux problèmes d’ischémie/reperfusion qui peuvent induire des phénomènes de mort tissulaire jusqu’à plusieurs jours après la reperfusion. La thérapie par Photobiomodulation (PBM) se définit comme une irradiation lumineuse athermique et non ionisante aux longueurs d’ondes visible et proche infrarouge, pour stimuler la consommation d’oxygène en phase d’hypoxie ou stimuler la réponse cellulaire et tissulaire afin d’améliorer la cicatrisation des tissus et en réduire l’inflammation. Nous développons un nouveau dispositif médical (DM) innovant utilisant les principes de la PBM, véritable rupture technologique avec les approches thérapeutiques proposées actuellement. Nos travaux préliminaires sur la première version de notre dispositif médical ont montré des résultats pertinents en termes d’efficacité de notre dispositif médical pour améliorer la fonction myocardique après reperfusion. L’objectif de cette étude préclinique est d’évaluer une version améliorée de notre dispositif médical et de notre thérapie par PBM avec preuve statistique. Pour cette étude en phase aiguë, sans réveil, 95 porcs seront nécessaires pour fournir les informations suffisantes pour aller vers un projet de phase clinique chez l'homme : - Étude de sécurité et de performance sur 20 porcs sains - Étude d’efficacité sur 75 porcs présentant une pathologie induite (ischémie cardiaque suivie d’une reperfusion) : 25 témoins, 25 traités par PBM dose 1 et 25 traités par PBM dose 2. Le modèle utilisé est le porc adulte de taille réduite qui présente une anatomie coronaire et cardiaque très semblable à l’homme et cela fait du porc le modèle le plus pertinent pour étudier les mécanismes de l'ischémie reperfusion. Tous les animaux seront profondément endormis sous anesthésie générale, avec une prise en charge de la douleur. En fin de procédure, tous les animaux seront euthanasiés pour les prélèvements histologiques.
Bénéfices attendus
Ce projet nous permettra : - pour l’étude sur la sécurité et la performance du dispositif médical, DM (20 porcs sains) : • de fournir les éléments pour instruire une partie de l'analyse de risque de notre DM. Étudier et, si besoin, modifier des points faibles rencontrés sur notre DM lors de sa mise en place et lors de son utilisation. Cette étude doit aussi nous permettre de fournir des informations pour instruire nos dossiers réglementaires (dossier technique pour le marquage CE) • de valider et de disposer d'éléments tangibles et quantifiables de la capacité de notre DM à délivrer la dose photonique déterminée de façon fiable et reproductible. - pour l’étude sur l’efficacité du DM (75 porcs présentant une pathologie cardiaque induite): • de démontrer que le traitement par PBM à 2 doses différentes améliore la fonction myocardique et diminue la lésion d’ischémie et de reperfusion cardiaque comparativement au groupe Témoin non traité. Nous voulons développer un produit qui permet d’irradier le cœur in situ par PBM pour pallier significativement les effets de la reperfusion lors de la prise en charge de l’infarctus aigu du myocarde. Sur la base des résultats obtenus, nous pourrons soumettre une étude préclinique d’efficacité en phase chronique et dans les circonstances de non-risques potentiels (sécurité, performance et efficacité du dispositif médical), un essai pilote d’étude clinique sera proposé afin d’évaluer notre traitement par PBM chez des patients présentant une ischémie cardiaque. Cette nouvelle approche thérapeutique pourrait réduire significativement les lésions et la perte de la fonction cardiaque suite aux phénomènes délétères de la reperfusion suivant l’ischémie.
Procédures
La procédure est sans réveil et sera réalisée sous anesthésie générale durant toute la procédure. Les animaux seront prémédiqués, intubés et anesthésiés durant toute l’intervention. L’oxymétrie sera contrôlée par un capteur approprié qui vérifiera la saturation en oxygène. Durant l’intervention, les porcs seront sous un mélange O2/air et sous perfusion d’un agent anesthésique et sous perfusion lente d’antalgique. Cette anesthésie permettra à l’animal d’être en anesthésie profonde et sans souffrance. - La procédure chirurgicale sera réalisée sur tous les animaux, 1 seule fois, avec un suivi pendant 5h de la procédure, puis euthanasie (animal toujours placé sous AG) - Le suivi par imagerie IRM sera réalisé sur tous les animaux sous AG - Prélèvements sanguins (via le cathéter veineux central) sur tous les animaux, 3 fois, durant la procédure. - Prélèvements du cœur après euthanasie.
Impact sur les animaux
Cette procédure en phase aiguë est sans réveil. Tous les animaux seront placés sous anesthésie générale durant toute la procédure, avec une prise en charge continue de la douleur. Le stress éventuel auquel l’animal pourrait avoir été induit avant son arrivée au bloc, ainsi que son état général sont controlés par un suivi des marqueurs que nous utilisons lors de la mise sous anesthésie générale. Les effets indésirables attendus pourraient survenir lors de l’étude d’efficacité du DM, pendant la phase d’ischémie cardiaque et lors de la phase de reperfusion : une trop forte instabilité hémodynamique pourrait entraîner des arythmies et des fibrillations auriculo-ventriculaires. Des manœuvres de réanimation (massages cardiaques et défibrillation par électrochocs) ainsi qu’une médication appropriée (anti-arythmiques, vasoconstricteurs, protecteur membranaire…) sont prévues afin de minimiser les risques. Cependant, nous ne pouvons pas exclure un décès de l’animal qui sera prononcé après 50 minutes de réanimation non efficace. Selon notre expérience, ce risque s’élève à 30% des cas.
Devenir
A l’issue de la procédure, tous les animaux (toujours placés sous anesthésie générale) seront euthanasiés par injection veineuse de barbiturique afin de prélever le cœur qui sera observé macroscopiquement lors de l’explantation. Des échantillons seront ultérieurement étudiés par analyse histologique et biologique afin de nous permettre d’observer d’éventuelles lésions tissulaires, de quantifier la zone à risque et d’évaluer ainsi la sécurité de notre dispositif médical implanté in vivo.
Remplacement
Les effets de la PBM ont été testés au préalable sur des cellules cardiaques en cultures et sur des embryons de poulet. Ils se poursuivent encore actuellement sur des études in vitro de respiration mitochondriale de cardiomyocytes humains soumis à la PBM. Cependant, afin d’évaluer notre dispositif médical (DM) à taille réelle (similaire à celui qui sera utilisé chez l’homme) et dans un cadre réglementaire, nous avons besoin d’utiliser un modèle animal pour étudier sa sécurité et son efficacité et pour évaluer les risques de première utilisation.
Réduction
Pour cette étude, le nombre total d'animaux a été défini pour permettre de disposer d'éléments suffisants pour passer chez l'homme. Pour l’étude d’efficacité, cet effectif permettra de réaliser des statistiques sur les groupes traités par PBM comparativement au groupe témoin. Après expérimentation, du matériel biologique (organes, tissus) pourra être prélevé. Dans le cadre d’une collaboration dans la même structure d’expérimentation avec une autre équipe travaillant sur le sujet de l'ischémie/reperfusion, les données et tissus issus du lot témoin et des prélèvements pourront éventuellement servir pour les besoins d’autres études non liées à ce protocole et ainsi éviter d’utiliser des animaux supplémentaires. L'ensemble des informations recueillies chez l'animal "proche de l'homme" seront utilisées pour le dossier de demande de marquage européen (CE) et pour les autorités Américaines (FDA). .
Raffinement
Pour réduire le mal être et la souffrance de l’animal lors de nos interventions : - L’entrée des porcs dans la structure expérimentale est programmée de façon à fournir aux animaux un environnement optimum (mise en loge d’expérimentation au minimum 7 jours avant l’intervention, avec un enrichissement du milieu). - Les porcs sont hébergés dans les conditions adaptées à leur espèce, logés sur copeaux, en groupes sociaux, avec jeux à leur disposition. Un suivi quotidien leur est apporté. Un vétérinaire assure le suivi sanitaire - Pour le transport vers le site d’expérimentation, l’animal déjà isolé dans un box de l’animalerie à proximité de ses congénères la veille de son départ (pour la mise a jeun), est tranquillisé par un sédatif - Les animaux seront placés sous anesthésie générale pendant toute la procédure, avec une prise en charge de la douleur (perfusion continue et lente d’antalgique durant toute la procédure d’ischémie et de reperfusion) - Durant la procédure sous anesthésie générale, la température corporelle des animaux sera maintenue grâce à une couverture chauffante ou des bouillottes d’eau chaude (dont l’eau chaude sera régulièrement renouvelée). - Pour la mise à mort, l’animal est toujours placé sous anesthésie générale avant induction d’une surcharge de barbiturique.
Choix des espèces
L’espèce animale choisie pour notre étude est le porc adulte de taille réduite (âgés de >24 mois, 55-70kg). Ce stade physiologique et cette taille "adulte" est nécessaire pour tester notre dispositif médical et être au plus près des conditions humaines. L'anatomie vasculaire est à ce stade plus proche de l’homme, ce qui en fait un modèle parfaitement adapté pour nos essais précliniques. Cette lignée nous permet de faire notre étude sur des porcs adultes représentatifs de l’âge où surviennent les accidents vasculaires cardiaques. Selon notre expérience, le porc charcutier (de type Large White) est moins intéressant, car pris à un âge très jeune (de 3 à 4 mois et pesant de ce fait 40/60 kg) pour avoir un poids manipulable, il présente une anatomie vasculaire plus éloignée et moins prédictive de ce qui se passe chez l’homme adulte. . Nous utiliserons des porcs adultes de taille réduite, d’âge supérieur à 2 ans, de sexe mâle (castré) ou femelle, ayant un poids compris entre 55 et 70 kg. L’éleveur est le fournisseur exclusif de cette souche de porcs. Nous avons des données expérimentales importantes sur la lignée elle-même et sur ce type d’expérimentation nous permettant de limiter le nombre d’animaux à utiliser dans de nouveaux protocoles sans réveil de l’animal. Les résultats obtenus sur les animaux de cet âge sont convaincants et suffisants dans nos études. Ce modèle animal nous permet : - De travailler sur des animaux représentatifs de l’âge où surviennent les pathologies chez l’homme. - D’utiliser un dispositif médical qui sera l’exacte copie du dispositif médical utilisé en clinique humaine (exigence réglementaire) - De transposer les connaissances acquises vers une utilisation en clinique humaine.
Evaluation de l’administration intrapéritonéale de médicaments anticancéreux sous forme d’aérosol pressurisé (PIPAC)
- Recherche appliquée
- Cancers
130 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Sous anesthésie générale, ils subissent une cœlioscopie de deux heures pour vaporiser une chimiothérapie dans l'abdomen puis la pose d'une sonde de dialyse péritonéale, avec prélèvements répétés de sang et de liquide péritonéal sur vingt-deux jours avant la mise à mort, pour tester la méthode PIPAC contre les métastases du cancer de l'estomac. Le porteur détaille les nuisances postopératoires et l'isolement en cage lié aux cathéters, et précise que cette étude est exigée par la réglementation avant un essai de phase 1 chez l'humain. Il justifie le recours au porc par une anatomie et un système immunitaire proches de l'humain, qu'aucun petit animal ni modèle in vitro ne remplacerait pour cette technique.
Objectifs
En 2018, plus d’un million de patients dans le monde ont développé un cancer de l’estomac. La même année, il a été estimé que les décès suite à un cancer de l’estomac représentent 8,2% de tous les décès par cancer. Parmi ces décès, 40-50% des patients ont développé des métastases péritonéales. Pour ces patients-là, en l’absence de thérapie, l’estimation moyenne de survie est de 3 mois. Même si la chimiothérapie palliative en intraveineux est un traitement standard pour les formes de cancer non résécables dans le monde entier, ce traitement n’améliore la survie médiane en cas de cancer de l’estomac qu’à 7 mois pour les patients atteints de métastases péritonéales. Les survivants à long terme sont exceptionnels. D’un point de vue médical, il est donc important d’améliorer les traitements des métastases péritonéales du cancer de l’estomac et de dévelloper des traitements qui améliorent la durée de la survie et la qualité de vie des patients. Une avancée récente dans le traitement du cancer de l’estomac non résécable a été l’approbation des Inhibiteurs de points de Contrôle Immunitaire (ICI) qui représente une voie attrayante comme thérapie. En effet, une tumeur peut utiliser des points de contrôle pour se protéger contre les attaques du système immunitaire. Inhiber ces points de contrôle permettrait donc de rétablir la fonction du système immunitaire. Toutefois, l’effet de l’immunothérapie intraveineuse est resté faible chez la majorité des patients avec un taux de réponse très limité (12% maximum). Ainsi, à ce jour, le traitement avec les seuls ICI est insuffisant. En 2021, des modèles murins ont démontrés que combiner un traitement avec un ICI et une molécule immunostimulation intrapéritonéale efficace permet de surmonter ces limitations. Mais aucune donnée n’est disponible sur un modèle de gros animal. Le but de ce travail est de se mettre dans les mêmes conditions que les patients humains sur un modèle animal porcin afin d’avaluer dans un permier temps la distribution intrapéritonéale des molécules anticancéreuses cibles, notamment immunologiques, suite à la réalisation de la méthode PIPAC. Cette méthode consiste à vaporiser de la chimiothérapie et permettra d’améliorer l’efficacité des molécules anti cancéreuses administrées directement au niveau des métastases et pas dans la circulation générale sans détériorer la qualité de vie des patients. Cette étude est nécessaire règlemenairement pour déposer une demande d'étude de phase 1 chez les êtres humains.
Bénéfices attendus
L’utilisation de la PIPAC présente des avantages pharmacologiques par rapport à d’autres méthodes de traitement des métastases péritonéales (MP) associés à certains cancer comme les cancers digestifs ou gynécologiques comme la chimiothérapie intrapéritonéale hyperthermique (HIPEC) et à la chimiothérapie IP conventionnelle basée sur un cathéter. Ces avantages sont: une meilleure homogénéité de la distribution du principe actif, une pénétration plus profonde et une concentration plus élevée du principe actif dans le tissu cible. L'indication actuelle de la PIPAC est le traitement palliatif des MP dans les tumeurs gastro-intestinales et gynécologiques. La PIPAC est réalisable chez la grande majorité des patients, est sûre, ne provoque pas de toxicité significative pour les organes et est bien tolérée. La PIPAC peut être une intervention ambulatoire. La PIPAC n'entraîne pas de détérioration de la qualité de vie. Les autres avantages de la PIPAC sont les longs intervalles sans traitement, la possibilité de répéter l'intervention, le potentiel de combinaison avec un traitement systémique et la possibilité d'évaluer la réponse au traitement par des biopsies en série.
Procédures
Les interventions seront soumis aux procédures suivantes. Mise en place de la chimiothérapie avec méthode PIPAC (sous cœlioscopie) et de la sonde de dialyse péritonéale sous anesthésie générale et antalgique: durée 2h00 une seule fois le premier jour. Prélèvement de sang et de liquide péritonéal sous anesthésie générale durée 30 minutes le 1er, 2eme, 3ème , 4ème, 8ème et 15ème jour. Le dernier prélèvement de fera au 22ème jour lors de la mise à mort de l’animal.
Impact sur les animaux
En principe, toute anesthésie générale représente une contrainte pour l'ensemble de l'organisme et comporte des risques qui sont dans ce cas minimes du fait du choix d'un protocole d'anesthésie approprié et d'une analgésie postopératoire. Voici la liste des nuisances qui pourraient affecter le bien être des animaux avec l’intensité associée de cette nuisance. 1) Prémédication / Injections intramusculaires (anesthésie, antibiothérapie, éventuellement analgésie): douleur faible liée à l’injection. 2) Intervention chirurgicale (PIPAC) - sous anesthésie profonde et analgésie : douleur absente pendant la durée de l’intervention. 3) Douleurs de la plaie postopératoires - avec régime analgésique: faible à moyen en fonction de l’analgésie. 4) Sédation/anesthésie courte: faible nuisance. 5) Prélèvements sanguins veineux: absence de douleur lors des ponctions car animal sédaté. 6) Prélèvements de liquide péritonéal: absence de douleur lors de la collecte car animal sédaté. Nb : ce prélèvement se fait chez l’humain conscient sans douleur. 7) Maintien en isolement post-opérative en assurant un contact social indirect voir directs (contacts olfactifs, auditifs, visuels) entre les lieux d’hébergement : faible nuisance. 8) Effets secondaires systémiques de la substance: effets non connus mais avec impact faible à moyen. 9) Port de cathéters et de bandages: faible nuisance. 10) Maintien des animaux en cage individuelle avec contact olfactif, visuel et auditif avec les congénères: nuisance modérée. La classification de la gravité de l'exposition selon l'annexe VIII de la directive 2010/63/UE doit être considérée comme globalement moyenne (annexe VIII, section III, point 2c).
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés à la fin de l’étude. Cependant, les animaux utilisés pendant ce projet pourront être réutilisé pour des TP d’autopsie pour la formation de docteur vétérinaire. De même, des echantillons biologiques pourront être prélevés et servir à répondre à d’autres problématiques scientifiques sans avoir à utiliser d’autres animaux.
Remplacement
Les molécules étudiées dans cette étude sont essentiellement immunomodulatrices. Cela signifie qu'elles déclenchent une réponse immunitaire humorale et/ou cellulaire. Différents modèles permettent de répondre à différentes questions que ce soit des modèles in vitro et in vivo. Cependant, l'immunité innée et adaptative ne peut être étudiée que sur un être vivant. Par ailleurs, une recherche bibliographique approfondie a été menée avant de mettre en place cette procédure. Une recherche dans la base de données ZEBET sur les alternatives à l'expérimentation animale pour cette question (efficacité et toxicité locales versus systémiques) n'a donné aucun résultat. Des études in vivo existent mais uniquement sur des modèles murins. Ces études montrent une toxicité locale et systémique acceptable. Cependant, la procédure PIPAX ne peut pas être réalisée sur des modèles petits animaux et aucune donnée n'est disponible sur un modèle de gros animaux. Le porc a donc été choisi comme modèle pour les expériences prévues, car il est le mieux adapté en tant que mammifère similaire à l’homme du fait de son anatomie, de son système immunitaire et de sa physiologie. C’est d’ailleurs le modèle de référence aujourd’hui pour cette technique dans les études précliniques. En particulier, la surface péritonéale est comparable à celle d'un humain adulte dans la catégorie de poids choisie. Il en va de même pour les similitudes de l'immunité innée et réactive.
Réduction
Nous utilisons le nombre le plus réduit possible d’animaux notamment en réalisant une étude pilote sur seulement 3 animaux par groupe avant de débuter la phase de test réalisés sur le seul groupe retenu au préalable. Le groupe de l’étude test intégrera les résultats obtenus pendant l’étude pilote. L’interprétation des résultats sera réalisé à l’aide de statistiques descriptives en comparant les moyennes des paramètres biologiques.
Raffinement
Les animaux sont acclimatés à l’animalerie et maintenus en groupe tant que c’est possible. L’hébergement des animaux s’effectue dans un milieu enrichi avec des jeux afin de distraire les animaux et dans la mesure du possible sur copeaux afin de répondre à leur comportement d’animal fuisseur. Ils ne sont isolés que lorsqu’ils sont équipés de cathéters. A ce moment-là, on maintient entre eux un contact visuel, auditif et olfactif et notre équipe continue d’entretenir un contact social. Les catheters sont régulièrement entretenus pour éviter qu’ils ne se bouchent. Les animaux sont vus et soignés au moins deux fois par jour ce qui contribue à les apprivoiser. Toutes les phases douloureuses sont anticipées par des traitements analgésiques. Des points limites ont été mis en place et sont objectivés à l’aide d’une grille de scoring de la douleur (voir la procédure). Au terme de la procédure, des prélèvements biologiques peuvent être réalisés afin de créer une banque qui pourra être utilisée dans d’autres études. Le plan de prélèvements sanguins est conçu de sorte à ne jamais prélever un volume de sang supérieur à 7,5% du volume circulant de l’animal. De même, les administrations parentérales ne dépasseront pas les recommandations communément admises dans « A Good Practice Guide to the Administration of Substances and Removal of Blood, Including Routes and Volumes ».
Choix des espèces
Le porc a été choisi comme modèle pour les expériences prévues, car il est le mieux adapté en tant que mammifère similaire à l’homme dans de nombreuses propriétés anatomiques. C’est d’ailleurs le modèle de référence aujourd’hui pour cette technique dans les études précliniques. En particulier, la surface péritonéale est comparable à celle d'un humain adulte dans la catégorie de poids choisie. Il en va de même pour les similitudes de l'immunité innée et réactive. L'expérience prévue n'est pas possible sur des animaux plus petits, parce que la technologie et les paramètres physiques (conditions de pression) seraient surdimensionnés et inapplicables pour des animaux aussi petits. Les animaux devront avoir un poids corporel similaire à celui d’un homme (70kg) ou d’une femme (60kg) adulte, et donc être en phase de croissance : les porcs seront agés de 3-4 mois pour un poids de 70 kg environ et présenteront un volume de distribution plasmatique équivalent à celui d’un adulte.
Formation des chirurgiens et des médecins aux nouvelles techniques chirurgicales et endoscopiques hors du bloc opératoire
- Enseignement supérieur
- Formation professionnelle
340 cochons vont être utilisés, opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil. Chaque animal, un porcelet d'environ 35 kg, enchaîne plusieurs gestes chirurgicaux laparoscopiques et endoscopiques pour une durée d'opération pouvant atteindre cinq heures, non pour produire des connaissances mais pour former deux à six praticiens. Le porteur justifie ces séances par l'absence de simulateur "suffisamment réaliste" et décrit le porc vivant comme "le seul" support pour l'apprentissage des gestes complexes. Il indique développer en parallèle des blocs d'organes reperfusés pour réduire le recours à l'animal.
Objectifs
Formation initiale et continue des chirurgiens pour des procédures complexes non réalisable sur l'homme ethiquement et pratiquement. Absence de simulateur suffisamment réaliste pour faire acquérir aux chirurgiens ces habiletés
Bénéfices attendus
Améliorer la foramation initiale des chirurgiens Valider les procédures ayant réellement besoin du modèle animal et ainsi aller encore plus loin dans la règle des 3R
Procédures
Procédures chirurgicales laparoscopiques et endoscopiques sous anesthésie générale. Afin de réduire le nombre d'animaux, chaque animal aura sous anesthésie générale plusieurs gestes chirurgicaux et/ou endoscopiques. La durée des gestes qui s'enchaineront sera extrêmement variable en raison de la diversité des publics (de quelques minutes à 45 minutes) mais au total l'animal sera opéré pendant une durée maximale de 5 heures.
Impact sur les animaux
Pour ces procédures sans réveil, les nuisances sont les suivantes: - Les injections IM (prémédication) - La mise en place de la voie veineuse - L’intubation endotrachéale - Les procédures chirurgicales laparoscopiques et endoscopiques en rappelant que l'ensemble des gestes sont réalisés sous anesthésie générale (avec analgésie efficace peropératoire)
Devenir
Il s'agit d'un mopdèle animal destiné exclusivement à l'enseignement de techniques chirurgicales complexes. En outre, l'objectif de Réduction nous conduit à réaliser plusieurs procédures sur le même animal ne permettant pas de survie.
Remplacement
Le modèle animal est réservé aux procédures laparoscopiques et endoscopiques de haute technicité. Les gestes chirurgicaux et endoscopiques de base sont maintenant enseignés par simulation sur des modèles virtuels ou des blocs d'organes isolés. Le modèle porcin vivant est à ce jour le seul permettant une formation technique aux gestes complexes. Des études sont en cours pour utiliser des blocs d'organes reperfusés afin de réduire encore l'utilisation de l'animal.
Réduction
Un seul sujet animal permet en une journée la formation de deux à six praticiens en permettant la réalisation de nombreux gestes chirurgicaux et/ou endoscopiques successifs. Notre objectif est de réaliser une quinzaine de sessions (quatre animaux par session) par an permettant de former une vingtaine de praticien par session. (17 sessions x 4 animaux)x 5 ans = 340 animaux
Raffinement
Il s'agit de procédures sans réveil pour lesquelles une anesthésie profonde et une analgésie maximale sont utilisées. La souffrance animale est donc réduite au maximum. Les animaux sont stabulés en groupe au minimum 5 jours en amont de ces procédures, dans un milieu enrichi comme exigé par la règlementation animale (balle, cordes, jouets spécifiques non dangereux notamment du risque d'inhalation et/ou d'ingestion...). Afin de diagnostiquer les points limites, l'anesthésie générale est monitorée pour dépister les éventuels signes de réveil et/ou de douleurs liées à une insuffisance d'analgésie afin d'adapter les doses d'anesthésie et/ou d'analgésie administrées en seringues électriques. Ce monitorage comprend : une surveillance constante de la fréquence cardiaque et de la saturation sanguine en oxygène par moniteur dédié, la présence permanente d'un personnel dédié qui observe d'éventuels mouvements de l'anmal et vérifie régulièrement l'absence de réflexe oculo-palpébral. Points limites : 1-Accélération du rythme cardiaque non expliquée par la procédure : considérée comme un signe de douleur et induit l'augmentation du débit IV des morphiniques jusqu'au retour à l'état antérieur stabilisé 2-Baisse de la saturation en O2 non expliquée par la procédure : conduit à revoir les paramètres de ventilation 3-Réapparition du réflexe oculo-palpébral : considéré comme un signe de réveil et conduit à réadapter les débits IV de l'anesthésique 4-mouvements de l'animal y compris reprise partielle de la ventilation spontanée : considéré comme un signe de réveil et conduit à réadapter les débits IV de l'anesthésique
Choix des espèces
Le modèle porcin est choisi car il est d'une taille suffisante et a une proximité anatomique permettant à la fois une mise en situation réaliste pour les gestes de base et une acquisition d'habileté pour des procédures complètes et complexes Porcelets de 35 kg (aux environ de trois mois). Cette taille est suffisante pour les procédures envisagées et permet une manipulation et un transport facile
Évaluation de l’addition d’une molécule anti-oxydante comme modalité de préservation des transplants utérins dans un modèle porcin
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
10 cochons, de jeunes femelles de 150 kg, vont être opérés sous anesthésie profonde et tués avant tout réveil. Chaque animal subit une laparotomie et une préparation des vaisseaux de l'utérus pendant une intervention de trois heures maximum, destinée à tester l'ajout d'une molécule anti-oxydante lors de la conservation des greffons utérins. Le porteur justifie l'absence de réveil par des procédures chirurgicales incompatibles avec un maintien en vie dans de bonnes conditions. Il affirme qu'aucun remplacement n'est possible et retient le porc pour la proximité de son anatomie abdominale et pelvienne avec celle de l'humain.
Objectifs
La transplantation utérine est un traitement chirurgical curatif de l’infertilité d’origine utérine pure. Ses indications théoriques sont bien supérieures aux possibilités de don du vivant en intrafamilial. Cette pénurie de transplants utérins nous oriente vers des greffons de qualité inférieure qui souffre d’autant plus durant leur transport. La période entre le prélèvement du transplant chez les donneurs et sa revascularisation chez le receveur est particulièrement critique. La préservation des organes pendant ce temps est principalement basée sur la mise en hypothermie de ceux-ci afin de diminuer leur métabolisme. Aussi, notre projet consiste en l’évaluation de l’ajout d’une molécule anti-oxydante au cours de cette période de préservation hypothermique, dans l’objectif d’une diminution des lésions causées durant cette période critique.
Bénéfices attendus
L’évaluation de modalités innovantes de préservation dans ce modèle pré-clinique porcin permettra de proposer en transplantation utérine de nouvelles modalités en clinique humaine avant une éventuelle autorisation d’application en clinique par l’Agence de BioMédecine.
Procédures
Procédure unique sous anesthésie générale profonde, Procédure sans réveil (maximum 3h)- Anesthésie générale (30min)- Laparotomie (30 min)- Préparation vasculaire du transplant (1h)- Prélèvement de sang (15 min)- Euthanasie sous anesthésie générale profonde (10 min)- Puis prélèvements de l’utérus (50 min)
Impact sur les animaux
Procédure sans réveil, après anesthésie profonde longue (3h maximum) pouvant causer un stress
Devenir
L’ensemble des procédures chirurgicales réalisées ne permettant pas un réveil et un maintien en vie dans de bonnes conditions, aussi l’ensemble des animaux seront mis à mort à la fin de l’expérimentation, sous procédure complète d’anesthésie profonde.
Remplacement
L'étude des paramètres de perfusion/évaluation d’un organe, compatibles avec une transplantation ne peut se concevoir que dans un modèle animal pré-clinique (donneur), il n’existe pas de remplacement possible pour ces expérimentations qui répondent cependant aux exigences de réduction et de raffinement. Cependant, de façon à réduire le nombre d’animaux utilisés, l’étude de la revascularisation des organes après la préservation hypothermique ne sera pas réalisée dans un modèle d’allo transplantation avec utilisation de sujets supplémentaires (receveurs) mais par la mise des organes sur machine de perfusion normothermique oxygénée.
Réduction
Les groupes de 5 animaux semblent suffisants pour permettre une analyse statistique des résultats. Les 2 groupes contrôles ayant déjà été réalisés dans une étude antérieure récente dans les mêmes conditions expérimentales, ne seront pas refaits permettant ainsi de diminuer le nombre d’animaux utilisés.
Raffinement
Avant protocole, selon leur taille et leur comportement, les animaux peuvent être hébergés par 1, 2 par boxes, au sein d’une même pièce. Un enrichissement alimentaire (fruits et/ou légumes) est apporté quotidiennement, un enrichissement par jeux (différentes activités) est apporté en rotation dans les boxes selon un programme hebdomadaire. Au moment du protocole : de façon à diminuer le stress, la souffrance et la douleur, toutes les procédures de ce projet seront réalisées chez ces animaux sous anesthésie générale et un traitement analgésique est donné en per-opératoire. Une table chauffante est utilisée lors de l’anesthésie générale et des procédures suivantes.
Choix des espèces
L’étude des paramètres de la préservation des organes et de leur reperfusion ne peut se concevoir que dans un modèle animal pré-clinique. L’anatomie abdominale et pelvienne ainsi que la physiologie du porc de 150 kg sont proches de celles de l’homme adulte et font donc de cette espèce un excellent modèle pré-clinique. Jeunes femelles, 150Kg (5-6 mois), similitude anatomique et physiologique avec un homme adulte au niveau abdominal et pelvien. Bien que l’anatomie de l’utérus porcin (bifide) diffère de celui de la femme, il reste un bon modèle dans notre projet de préservation de transplants vascularisés.
Étude pilote de la pathogénicité rénale d’anticorps humain sur un modèle porcin.
- Recherche appliquée
- Diagnostic des maladies
- Troubles immunitaires
Une perte de 20 % du poids en 72 heures, une protéinurie supérieure à 3 g/L ou une immobilité totale de plus de 24 heures, avec un risque d'escarres, déclenchent la mise à mort des porcs de ce projet. 6 minipigs adultes de 24 à 30 mois vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chacun subit d'abord l'ablation d'un rein, "pour optimiser l'action des anticorps sur le rein restant", puis reçoit en 70 jours six injections d'anticorps humains destinées à provoquer une maladie rénale, avec des prises de sang et d'urine deux fois par semaine, sous anesthésie à chaque intervention. Le but est de reproduire chez le porc une atteinte rénale observée chez des patients atteints d'une maladie auto-immune des nerfs, après une première étude sur le hamster où les injections d'anticorps n'ont provoqué aucun signe clinique.
Objectifs
La polyneuropathie démyélinisante chronique (PIDC) est une maladie auto-immune du système nerveux. Plusieurs cibles des anticorps dirigés contre soi ont été découvertes, parmi lesquelles des protéines présentes sur les neurones. La survenue concomitante chez certains patients d’une maladie neurologique et d'une maladie auto-immune du rein, pouvant aller jusqu’à la perte totale de la fonction rénale, est connue de longue date. Ces deux maladies (neurologique et rénal) concomitantes ont souvent été décrites, mais leur lien n'a jamais été établi. L’objectif principal de cette étude pilote est de confirmer, sur un modèle porcin, l'implication des anticorps auto-immuns dans cette maladie rénale en reproduisant la maladie chez le porc. De plus, il s'agit d’analyser les dysfonctionnements aux niveaux clinique et tissulaire provoqués par ces anticorps, afin de mieux connaître cette maladie et d'améliorer ensuite le diagnostic et les traitements chez l'homme.
Bénéfices attendus
Cette étude permettra de confirmer le caractère pathogène des anticorps dirigés contre certaines protéines dans le développement d’une atteinte rénale. Nous espérons démontrer que l’injection des anticorps induit des modifications biochimiques (protéinurie, élévation de la créatininémie) et histologiques (dépôts dans les glomérules) chez le porc, conduisant au développement d’une maladie rénale. Ce travail de recherche ouvrira de nouvelles perspectives dans le dépistage de l'atteinte rénale de cette maladie et sur la prise en charge thérapeutique.
Procédures
Les animaux seront impliqués dans une seule procédure qui se déroulera en plusieurs étapes sur une durée de 70 jours. Des injections d'anticorps dans la circulation sanguine des animaux auront lieu 6 fois au cours des 70 jours pour induire une maladie rénale. Des prélèvements sanguins et urinaires auront également lieu deux fois par semaine jusqu'à la fin de l'étude. Les injections et les prélèvements réalisés deux fois par semaine ne dureront pas plus de 10 minutes. Les animaux seront anesthésiés pour chaque intervention afin d'éviter la douleur et diminuer leur angoisse. L'un des deux reins des animaux sera retiré en début d’expérimentation pour optimiser l’action des anticorps sur le rein restant. Cette chirurgie ne durera pas plus d'une heure et sera réalisée sous anesthésie générale avec une gestion rigoureuse de la douleur.
Impact sur les animaux
Pour les porcs ayant reçu des injections d'anticorps, des nuisances liées à l'apparition d'une maladie rénale et/ou neurologique peuvent apparaitre. Cependant, grâce à notre expérience clinique acquise auprès des patients présentant cette symptomatologie et dans le but de préserver le bien-être des animaux, nous avons prévu de mettre en place des critères d’interruption des interventions expérimentales basées sur des paramètres mesurables non invasifs. Une perte de poids de 20 % par rapport au poids des 72h précédentes, une protéinurie glomérulaire supérieur à 3g/L, ou une détérioration de l’état général de l’animal avec immobilité totale de plus de 24h (risque d'escarres) seront des critères d’euthanasie.
Devenir
Tous les animaux seront euthanasiés en fin de procédure. Les animaux ne pouront pas être réutilisés, replacés ou adoptés puisque leurs organes sont nécessaires à l'étude de la pathogénicité des anticorps.
Remplacement
L’objectif principal de cette étude est de démontrer que l’injection d'anticorps humains induit chez le minipig des modifications biochimiques quantifiables (protéinurie, majoration de la créatinémie et baisse de l’albuminémie) similaires à celles observées chez l’homme et conduit à une maladie rénale histologique. Les modèles in vitro ne permettent pas de prendre en compte l’atteinte de différentes structures du rein ni des autres organes. Cette étude ne peut pas se limiter à une approche cellulaire in vitro ou à d'autres alternatives. Le modèle minipig a été choisi car la validation in vitro de la capacité des anticorps humains à reconnaître la protéine ciblée sur des tissus nerveux et rénaux s'est avérée concluante sur ces animaux.
Réduction
Le modèle de minipig visant à recréer une maladie rénale avec des injections d'anticorps étant unique, il est difficile de prévoir quels seront les changements sur les différents paramètres cliniques et anatomopathologiques testés. Le nombre d’animaux a été réduit à 3 animaux par groupe, soit 6 animaux au total, pour la réalisation de cette étude pilote. C’est un test de faisabilité visant à induire cliniquement une maladie rénale avec des anticorps sur un minimum d’animaux.
Raffinement
Nous attachons une grande importance aux conditions d’hébergement et à la qualité de vie des animaux. Ainsi, une période d'acclimatation d'une semaine sera mise en place à l’arrivée des animaux. Ils seront hébergés en groupe afin de limiter leur stress. Une zone de repos couverte de litière, permettant de s'allonger tous ensemble et de répondre à leur comportement de fouissement, leur sera accessible. De plus, ils auront des jouets suspendus à mordiller. Lors des phases d'injections de substances et de prélèvements, une anesthésie courte sera réalisée afin de prévenir la souffrance et l’angoisse de l’animal. Pour l'opération chirurgicale, une anesthésie générale et une gestion rigoureuse de la douleur seront mises en place. Nous avons prévu de mettre en place des critères d’interruption des interventions expérimentales basés sur des paramètres mesurables non invasifs. Une perte de poids importante, une baisse de la fonction rénale, une infection ou une détérioration de l’état général de l’animal avec immobilité seront des critères d’interruption.
Choix des espèces
Nous avons préalablement recherché in vitro la présence de la protéine cible dans les reins des animaux utilisés en routine dans les animaleries : souris, rats, lapins et cochons d’Inde, mais aucun d’entre eux ne l'exprime. Seuls le hamster et le porc expriment cette protéine dans leurs reins. Une première étude pilote a déjà été réalisée sur le hamster. Celle-ci a montré une absence de signes cliniques pathologiques suite aux injections d’anticorps, probablement due à la faible concentration de cette protéine dans les reins de ces animaux, contrairement à l’Homme et au Porc. Notre choix s'est donc ensuite porté sur le modèle porcin, car il est plus représentatif de l'Homme. Nous travaillerons sur des minipigs car cela permettra d'avoir des animaux adultes (24-30 mois) afin de correspondre à l'âge des patients humains souffrant de maladies neurologiques et rénales simultanément.