Mammifères "de rente"
Comparaison de deux méthodes de préservation des greffons cardiaques après explantation chez un modèle porcin, avec ou sans pré-traitement à la colchicine.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
30 porcs vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Le thorax de chaque porc est ouvert, et la mise à mort passe par une solution froide riche en potassium qui ralentit puis arrête son cœur, prélevé ensuite et conservé soit au froid à 4 °C, soit sous machine de perfusion à 34 °C, avec ou sans un pré-traitement à la colchicine dont le texte ne décrit pas l'administration. L'usage en médecine humaine reste suspendu à une condition : "si nous démontrons" que la perfusion fait mieux que le froid, "alors cette technique pourra être utilisée". Les porcs sont choisis à trois mois, pour un poids de 35 à 40 kg et, précise le porteur, "pour des raisons de coût".
Objectifs
La transplantation cardiaque reste la méthode de référence du traitement de l’insuffisance cardiaque avancée mais souffre de pénurie de greffons. Les méthodes de conservation des greffons au moment de l’explantation sont primordiales pour éviter le développement de lésions inflammatoires au niveau de la microcirculation. En effet, ces lésions sont en partie responsables de la défaillance primaire du greffon cardiaque transplanté, responsable d’une mortalité non négligeable en clinique humaine. Dans le cadre de notre projet sur un modèle de gros animal, nous avons deux objectifs : 1) comparer deux méthodes et montrer que la conservation du greffon cardiaque sous machine de perfusion oxygénée à 34°C induit moins de phénomènes inflammatoires que le coeur explanté et conservé comme classiquement au froid statique à 4°C ; 2) confirmer que la colchicine, qui possède un effet cardioprotecteur après un évènement coronarien aigu, atténue ces lésions dans les deux modèles de conservation du greffon.
Bénéfices attendus
Pour soigner l'insuffisance cadiaque, les patients nécessitent de greffons préservés le plus longtemps et dans les meilleurs conditions possibles pour éviter des complications pouvant aller jusqu'à la mort. Grâce à ce projet, si nous démontrons d'une part que la préservation du greffon par machine de perfusion ex vivo à 34°C donne de meilleurs résultats que la conservation froide statique sur les paramètres inflammatoires, et d'autre part que la qualité de préservation se maintient au moins 6 heures, dépassant largement les temps limités d'ischémie froide, alors cette technique pourra être utilisée en médecine humaine. De plus, si nous montrons que la colchicine a un effet protecteur sur les lésions avec les deux méthodes de conservation, alors elle sera un outil supplémentaire pour améliorer la qualité des transplantations.
Procédures
L'animal sera anesthésié profondément avant la réalisation d'une sternotomie (ouverture du thorax) pour permettre l'accès au coeur et l'injection d'une solution de cardioplégie destinée à ralentir puis arrêter les battements cardiaques. Dès que le coeur sera arrêté, il sera prélevé et conditionné selon les techniques choisies.
Impact sur les animaux
Le protocole prévoit la mise à mort de l'animal par ralentissement puis arrêt cardiaque par l'injection d'une solution froide et riche en potassium (solution de cardioplégie) nécessitant l'ouverture du thorax. En dehors des contraintes liées à la préparation de l'animal (stress au moment de la prémédication), aucune nuisance supplémentaire n'est prévue puisqu'il s'agit d'une procédure sans réveil, au cours de laquelle la gestion de la douleur et de l'anesthésie seront rigoureusement surveillées.
Devenir
Aucun animal ne sera réveillé, le protocole nécessitant le prélèvement du coeur.
Remplacement
Il n'existe pas à ce jour de modèles alternatifs au modèle animal pour étudier le métabolisme myocardique en condition physiologique. Ce métabolisme ne peut actuellement pas être étudié par simulation numérique, ni à partir d'un modèle mathématique. De même, la perfusion d'organes ex vivo reposent sur l'utilisation d'un organe et non d'un tissu ou d'une culture cellulaire (pas d'alternative in silico ou in vitro) ; il est donc nécessaire dans notre approche d’utiliser un coeur prélevé sur un système vivant et battant. Par ailleurs, seul un modèle sur le gros animal permet d'extrapoler facilement les résultats à l'homme dont le système cardiovasculaire est proche sur le plan physiologique et métabolique.
Réduction
Le nombre d'animaux a été calculé afin de pouvoir réaliser les tests de comparaisons statistiques entre les groupes. Nous utiliserons des modèles d'analyse de la variance pour nos analyses statistiques. Au total 30 animaux seront utilisés pour cette étude afin de mettre en évidence une diminution significative entre les groupes. L'analyse statistique sera réalisée avec un logiciel spécialisé.
Raffinement
Une seule procédure expérimentale sans réveil est prévue dans ce protocole. Au delà des conditions règlementaires et habituelles d'hébergement et de respect du bien-être des animaux, la maîtrise des conditions de préparation et d'anesthésie des animaux évitera toute nuisance supplémentaire. La douleur au cours de la procédure sera contrôlée et prévenue par un morphinique avant l'ouverture du thorax. Par la suite, l'injection d'une solution visant à arrêter le coeur (cardioplégie) entraînera la mise à mort sans souffrance de l'animal.
Choix des espèces
Le porc présente une physiologie circulatoire proche de celle de l'Homme (fréquence et débit cardiaque identiques). La modélisation chirurgicale est facilitée par l'usage du gros animal. Cette convergence permet une adaptation optimale de l'espèce aux expérimentations et limitera au minimum le nombre d'animaux testés (moins d'échec technique). Les animaux sont choisis au terme du post-sevrage à l'âge de 3 mois, pour des raisons techniques d'une part (poids entre 35-40 kg) et pour des raisons de coût d'autre part. En effet, à ce stade de développement les diamètres de vaisseaux correspondent à ceux de l’humain et permettent donc de réaliser l'étude dans de bonnes conditions, et de prélèver des quantités suffisantes d'échantillons ex-vivo.
Évaluation de la biodisponibilité relative orale des phtalates, pyréthrénoïdes et d’organophosphates retardateurs de flamme contaminants les poussières intérieures chez l’Homme estimé via le modèle porcelets
- Protection de l’environnement
- Recherche fondamentale
- Autre recherche fondamentale
- Oncologie
114 porcelets vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ces jeunes mâles castrés sont isolés puis exposés pendant sept jours à des poussières contaminées par des phtalates et d'autres perturbateurs endocriniens, avant le prélèvement de leurs organes. Le projet vise à valider un test in vitro censé, à terme, remplacer ce type d'expérience, étape que le porteur qualifie lui-même d'"indispensable". Le choix du porcelet est justifié par une physiologie digestive proche de celle de l'enfant, cible réelle de l'évaluation du risque.
Objectifs
Le but de ce projet est de valider in vivo l’intérêt d’une méthode alternative à l’utilisation d’animaux : utiliser un test in vitro pour prédire la biodisponibilité relative de plastifiants, insecticides et retardateurs de flamme contaminants les poussières intérieures. Cette étape de validation in vivo est indispensable pour intégrer le test in vitro dans les futures démarches d’évaluations d'exposition sur environnement intérieurs pollués par ces perturbateurs endocriniens (poussières représentatives d’environnements intérieurs contaminés en France)
Bénéfices attendus
Cette expérimentation permettra de vérifier la corrélation d’un test in vitro susceptible de remplacer ce type d’expérimentation pour les polluants étudiés. Il permettra ainsi à terme de rendre plus éthique les l’évaluation quantitative de risque sanitaire, et de réduire manière significative le coût de ces dernières, tout en aidant les gestionnaires à hiérarchiser les environnements les plus à risques concernant l’exposition de l’enfant.
Procédures
Les animaux subiront une claustration individuelle temporaire (quotidienne, même en acclimatation
Impact sur les animaux
Le comportement social des animaux sera affecté légèrement par cette procédure. Peu de douleur, de stress et d'angoisse devraient survenir durant cette expérimentation. Les animaux seront toutefois surveillés quotidiennement et un point limite basé sur la perte de poids entre deux pesée a été fixé.
Devenir
Du fait des prélèvements envisagés (prélèvement d'organes comme des muscles, le foie en plus du sang et des urines) et de leur importance pour l'animal la mise à mort est rendue nécessaire
Remplacement
La stratégie de l'expérience consiste à comparer et à corréler les données prédites par un test in vitro avec les données de biodisponibilité in vivo afin de remplacer à terme les essais sur animaux sur cette problématique. Il ne peut y avoir de remplacement à l'heure actuelle pour ces perturbateurs endocriniens objet de la présente étude.
Réduction
Un calcul de puissance a été réalisé en vue de définir le nombre nécessaire et suffisant d'animaux en amont de l'étude. Une étude de la linéarité entre la dose d'exposition et les concentrations retrouvées dans les organes des porcelets sera réalisée en 1° étape ce qui permettra de limiter le nombre d'animaux de la 2° étape. Au total, 114 porcelets seront utilisés dans ce projet.
Raffinement
L'hébergement sera réalisé en groupes sociaux de 3 porcelets par box pourvu d'enrichissement avec cordes de chanvre. Lors de l'application de la procédure de mise en cage individuelle, l’isolement limité à 4 h maximum excepté de 12h pour la collecte d’urine dans les cages et des enrichissements supplémentaires (cordes de chanvre, ballons ) seront rajoutés pour chaque individu. Un respect strict des points limites sera réalisé afin de limiter toute nuisance et assurer le bien-être des animaux durant la durée du projet.
Choix des espèces
Les porcelets ont une physiologie digestive proche de celle des humains, en particulier de l’enfant (6 mois à 3 ans), ce qui permettra d'étudier la biodisponibilité relative de ces perturbateurs endocriniens en adéquation avec le sujet de l’évaluation de risque (l’enfant). En outre, les porcs consomment régulièrement de grandes quantités de sol dans leur environnement naturel, ce qui facilite l'ingestion de poussières par voie alimentaire. Nous avons choisi des porcelets mâles castrés pour permettre de mieux comparer cette étude à celle précédemment réalisée. Les porcelets auront 30 à 40 jours d’âge et seront sevrés. Ces conditions sont en adéquations avec la précédente étude menée sur d'autres polluants organiques. Les porcelets ont une physiologie digestive proche de celle des humains, en particulier de l’enfant (6 mois à 3 ans), ce qui permettra d'étudier la biodisponibilité des contaminants.
Evaluation in vivo de la performance et de la sécurité du stent “BeFlared” employé dans le traitement endovasculaire des anévrysmes de l’aorte abdominale para-rénaux : etude comparative.
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
16 porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures classées sévères. Chaque animal subit une première chirurgie de cinq heures pour créer un anévrisme de l'aorte abdominale, un scanner, puis une réparation endovasculaire de quatre heures avec pose d'endoprothèse, avant d'être euthanasié pour l'examen des stents. Le porteur énumère parmi les effets possibles douleur abdominale, infection, hernie, occlusion intestinale, paraplégie et hémorragie. Il compare un stent innovant au dispositif utilisé chez l'humain et reconnaît qu'un modèle 3D in vitro existe, tout en affirmant qu'il ne permet pas de tester le dispositif dans des conditions réelles.
Objectifs
Les anévrismes de l’aorte abdominale représentent une maladie fréquente de la population de plus de 65 ans, dont l’évolution, en l’absence de traitement, est la rupture d'anévrisme qui s’avère le plus souvent fatale. Lorsqu’un anévrisme atteint le segment viscéral de l’aorte, le traitement endovascualire de cette pathologie implique le recours à des endoprothèses fenêtrées qui sont fabriquées sur mesure pour s’adapter à l’anatomie du patient. Pour permettre aux organes viscéraux de rester perfusés tout en excluant l’anévrisme, nous avons recours à de stents couverts que l'on place en regard des trous (fenestrations) positionnés en face des branches artérielles majeures (reins et autres organes intra-abdominaux) afin de faire un pont entre l’endoprothèse et ces artères. L'objectif de l'étude est d'évaluer comparativement un stent novateur qui permet d'obtenir une parfaite étanchéité et permeabilité des branches artérielles cibles tout en limitant le nombre de geste endovasculaire au stent qui est actuellement utilisé chez l’Homme
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus par ce projet sont multiples. Premièrement, le design du nouveau stent est innovant et ce projet étudie ses performances in vivo. Les anévrysmes de l’aorte sont une maladie mortelle et difficile à traiter à l’étage para-rénal. L’innovation proposée par ce stent est de nature à simplifier grandement la procédure classique réalisée chez l’humain et donc d’améliorer significativement les résultats de la chirurgie. Ensuite, ce projet permet de mettre au point un nouveau modèle in vivo d’anévrysme para-rénal pour l’évaluation pré-clinique un dispositif médical implantable lors d’une procédure FEVAR (Exclusion endovasculaire d’un anévrysme de l’aorte à l’aide d’une endoprothèse sur mesure). Aucun modèle semblable n’a été décrit et il s’agit donc d’une avancée majeure dans le domaine de la recherche pré-clinique concernant les dispositifs médicaux en chirurgie vasculaire.
Procédures
Les animaux sont soumis à deux interventions. Création d'un anévrisme de l'aorte abdominale au niveau para-rénale (5H sous anesthésie générale) - un CT-scanner injecté sera réalisé avant et après la réalisation de l'anévrisme pour contrôler le geste et permettre la production d’une endoprothèse sur mesure. La seconde intervention consiste à réparer de manière endovasculaire, à l'aide d'une endoprothèse fenêtrée et de stents de jonction, l'anévrisme (4 H sous anesthésie générale).
Impact sur les animaux
Les effets indésirables principaux attendus sur les animaux suivant la première procédure (création de l’anévrysme sont ceux d’une chirurgie majeure de l’espace rétro-péritonéal, à savoir : -Douleur abdominale les jours suivant l’opération (fréquent mais pris en charge médicalement) -Infection de site opératoire / Lymphocèle / Désunion de cicatrice (moyennement fréquent, mais prévention méicamenteuse) -Hernie Abdominale (moyennement fréquent) -Occlusion intestinale / Perte de poids (rare) -Paraplégie (très rare) -Hémorragie majeure / Rupture d’anévrysme (très rare) La seconde procédure (Réparation endovasculaire de l’anévrysme), consiste en un abord de l’artère iliaque droite puis d’une réparation endovasculaire de l’anévrysme. Les principaux risques attendus sont les suivants : -Douleur abdominale les jours suivant l’opération (fréquent mais pris en charge médicalement) -Hématome sous-capsulaire du rein (rare) -Occlusion / Dissection de l’artère rénale (rare) -Occlusion / Sténose / Dissection de l’artère iliaque droite (rare) -Infection de site opératoire (très rare).
Devenir
Les animaux seront gardés en vie à l'issue des procédures de création et de traitement endovasculaire de l'anévrisme abdominale péri-rénale afin de pouvoir faire l'évaluation comparative de la performance des tents périphériques BGF et BGP. A l'issue de la troisième intervention, qui consiste en l'avaluation du traitement endovasculaire de l'anévrisme, les animaux seront euthanasiés afin de pouvoir faire une évaluation anatomopathologique de ces stents dans la prothèse et dans les artères rénales.
Remplacement
Dans le cadre de cette évaluation pré-clinique, nous effectuons également des tests in vitro du dispositif sur modèle 3D d’anévrysme aortique patient-spécifique. Cette approche pourrait constituer une alternative à l’utilisation d’animaux, mais elle ne permet pas de tester le dispositif dans des conditions réelles d’utilisation. Cette approche permet néammoins de limiter le nombre d’animaux nécessaires à l’évaluation pré-clinique in vivo, car différents tests de conformabilité à l’anatomie seront réalisés sur les modèles 3D. En revanche l’étude des fuites ainsi que la réaction des artères à la mise en place du dispositif par exemple, ne peuvent être testées uniquement sur un large modèle animal.
Réduction
En faisant l’hypothèse d’une fréquence d’effets indésirables de 10% par groupe, il est nécessaire d’inclure 12 porcs (pour une puissance de 99% et un risque alpha de 3%) pour obtenir un nombre de sujets mimum. D’après les résultats de la littérature sur les modèles animaux d’anévrysme et compte tenu des résultats de la première phase de l’étude, un ou deux décès sont attendus au cours du suivi. En conséquence le nombre d’animaux devant subir la création de la pathologie doit-être incrémenté de deux porcs. Toutefois, dès que le nombre de 12 animaux sera atteinte, les inclusions seront stoppées. En conséquence, un total de 14 animaux maximum est pressenti pour cette étude. Les tests de faisabilité ayant été réalisés lors de la première phase de l’étude, aucun animal supplémentaire n’est nécessaire.
Raffinement
Période d’acclimatation d’une semaine minimum entre l’arrivée à l’animalerie du laboratoire et l’inclusion dans le protocole de recherche. Hébergement en groupe pour favoriser le contact régulier entre congénères. Environnement adapté à chaque phase de l’expérimentation pour réduire l’angoisse des animaux (accompagnement et anxiolyse durant le transfert depuis l’animalerie jusqu’en salle d’intervention). L'environnement est enrichi (activité de fouissement encouragée, medecine ball, jeux dans le couloir, pesée sous forme de jeux avec récompense, planche à gratter, distributeur d’aliment). Contrôle quotidien par un animalier. Lors de ce contrôle, des observations basées sur l’apparence physique externe, le comportement (sociabilité, appétit) et les réponses comportementales attendues aux stimuli externes (peu enclins aux manipulations, tentative de fuite) seront réalisées. Ces contrôles permettront de repérer tout animal malade ou blessé et de prendre les mesures appropriées. Avant l'anesthésie générale, les animaux auront une injection intra musculaire afin d’obtenir une sédation vigile et une anxiolyse. L'ensemble des procédures expérimentales sont réalisées sous anesthésie générale balancée (narcose, analgésie et curarisation).
Choix des espèces
Le niveau de chirurgie complexe ne permet pas d’utiliser de petits animaux, et le matériel endovasculaire n’est pas évaluable dans de petites dimensions car les phénomènes d’écoulement de fluies sanguin ne seraient pas réalisables sur petit animal. De plus, notre projet est une étude de l’efficacité d’un stent avant son application chez l’humain. De ce fait, ce projet doit être réalisé sur une espèce animale présentant des caractéristiques anatomiques et physiologiques comparables à l’humain. Parmi les différentes espèces animales, le porc a des paramètres physiologiques comparables à l’humain. Les animaux utilisés seront de jeunes mâles adultes (65-80 kgs). L’utilisation de porcs de cette envergure permettra de s’affranchir des modifications de taille au cours du suivi qui pourraient modifier les dimensions de l’aorte dans laquelle nous aurions déployé l’endoprothèse et les stents. Une telle éventualité compromettrait artificiellement l’efficacité de la procédure endovasculaire et donc fausserait les résultats.
Validation d’un test de motivation des vaches laitières pour la diversité alimentaire
- Recherche fondamentale
- Éthologie / comportement / biologie animale
- Oncologie
12 vaches laitières vont être utilisées dans une procédure classée en gravité légère, puis conservées pour le renouvellement du troupeau et réutilisables dans d'autres essais. Elles sont soumises à un test de motivation par conditionnement opérant dans une aire en U, avec isolement social partiel et privation d'accès à la nourriture jusqu'à six heures, pour valider un outil censé mesurer leur intérêt pour une alimentation variée. Le porteur indique que l'environnement nouveau et l'isolement peuvent générer un stress transitoire et que la privation d'aliment provoque une sensation de faim. Il présente l'étude comme visant à déterminer si la diversité alimentaire est un besoin participant au bien-être des vaches laitières.
Objectifs
Dans les systèmes d’élevage de bovins laitiers actuels, l’alimentation des vaches laitières peut être qualifiée de monotone car les rations qui leur sont offertes sont généralement peu complexes en termes de composition et ne varient pas ou peu dans le temps. Pourtant lorsqu’elles en ont la possibilité, les vaches laitières composent un régime alimentaire diversifié en sélectionnant, pour constituer leur ration, un large éventail de plantes dont la disponibilité et la composition varient dans l’espace et dans le temps. Cependant, la question de l’importance de la diversité alimentaire dans les systèmes d’alimentation des ruminants d’élevage n’a émergé que récemment. L’objectif de ce projet est de valider un test comportemental (appelé conditionnement opérant) permettant d'évaluer la motivation des vaches laitières pour un régime diversifié comparativement à un régime monotone. Après validation dans le cadre du présent projet, le test de la motivation des vaches laitières pour la diversité alimentaire sera mis en place lors de futurs projets dédiés à l’étude de l’importance de la diversité alimentaire pour les vaches laitières. A plus long terme, cela permettra de déterminer si la diversité alimentaire est un besoin pour les vaches laitières et participe à leur bien-être.
Bénéfices attendus
Ce projet va permettre de développer et de valider un test d'évaluation de la motivation pour la diversité alimentaire chez la vache laitière. Une fois validé, ce test sera mis en place dans le cadre de futurs projets qui permettront d’apporter des connaissances sur l’importance de la diversité alimentaire pour les vaches laitières en prenant en compte le point de vue de l’animal grâce à l’étude de la motivation de ces dernières pour la diversification de leur régime alimentaire. A plus long terme, les nouvelles connaissances apportées par ce projet participeront à déterminer si la diversité alimentaire est un prérequis indispensable pour le bien-être des vaches laitières et s’il est donc nécessaire ou non de développer des systèmes d’élevage permettant aux vaches de diversifier leur régime alimentaire pour garantir leur bien-être. Les résultats de ce projet ont vocation à permettre de faire évoluer les pratiques d’élevage en faveur du bien-être des vaches laitières. Au-delà de la question de la diversité, ce projet permettra de valider le test de motivation alimentaire chez la vache laitière, qui pourra être réutilisé pour répondre à d’autres questions en lien avec le comportement alimentaire.
Procédures
Le comportement des vaches laitières sera étudié grâce à des tests comportementaux réalisés en trois phases (une phase d’habituation, une phase d’apprentissage et une phase de réalisation des tests) dans une aire de test en forme de "U", en présence d'aliments habituels et d’aliments nouveaux, avec des congénères dans un parc d'attente à proximité (maximum 20 sessions par animal sur 1 mois toutes phases confondues).
Impact sur les animaux
Le test de motivation mis en place dans le cadre de ce projet sont des tests de comportement individuel de courte durée (10 min). Ces tests seront réalisés dans une aire de test spécifique (aire en « U ») qui est localisée dans un bâtiment non connu des vaches au début du projet. La découverte d’un environnement nouveau et l’isolement social peuvent générer du stress chez la vache laitière. Néanmoins, ce stress est transitoire puisque la concentration sanguine en cortisol (hormone du stress) retrouve le niveau observé avant le début de l’isolement dans un environnement nouveau en 45 minutes. Dans notre projet, afin de limiter le stress engendré par la découverte d’un environnement nouveau et par l’isolement social, une phase d’habituation progressive à l’aire de test sera réalisée avant la réalisation des tests de motivation. Lors de cette phase d’habituation, les vaches laitières seront dans un premier temps amenées en groupe de 12 vaches dans une aire d’attente adjacente à l’aire de test dans le bâtiment nouveau, puis seront introduites deux par deux et enfin seules dans l’aire de test avant de passer à la phase d’apprentissage et à la phase de réalisation des tests. Afin de maximiser l’intérêt des vaches pour les aliments lors des différentes phases, l’accès à l’alimentation sera bloqué 3h avant d’être amenées dans le bâtiment de test (en fin de matinée vers 11h) et pendant toute la durée de réalisation des tests (durée maximale sans accès à l’alimentation = 6h). Le fait de bloquer l’accès à l’alimentation pourra générer une sensation de faim. Cependant, cette restriction d’accès à l’alimentation ne devrait pas entrainer de restriction alimentaire. En effet, les vaches laitières ingèrent la majorité de leur ration au moment de la distribution de leur ration qui a lieu 2 fois par jour (à 8h et à 16h). De plus, lorsque le temps d’accès à l’alimentation est réduit, elles sont aussi capables d’adapter leur comportement alimentaire afin d’ingérer la totalité de leur ration journalière.
Devenir
Dans le cadre de ce projet, seule une procédure légère qui n’est pas susceptible d’avoir d‘effets importants sur le bien-être et aucun effet sur la santé des animaux sera réalisée. Les animaux seront donc 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 de l’installation expérimentale. Le suivi sanitaire régulier par le vétérinaire traitant permettra de garantir que ceci est effectivement possible.
Remplacement
Ce projet vise à développer et valider un test de motivation des vaches laitières pour la diversité alimentaire. Une fois validé, ce test de motivation sera mis en place dans le cadre de futurs projets qui permettront de déterminer l’importance de cette diversité alimentaire du point de vue de l’animal. A long terme, les nouvelles connaissances apportées par ce projet participeront à déterminer si la diversité alimentaire est un besoin pour les vaches laitières et si elle participe à leur bien-être. La considération du point de vue de l’animal implique d’analyser les réponses comportementales des vaches laitières vis-à-vis de la diversité et de la monotonie alimentaire. Il est donc impossible de se passer de l’utilisation de vaches laitières pour atteindre l’objectif de ce projet.
Réduction
Le nombre de vaches laitières impliquées dans ce projet a été défini sur la base des connaissances bibliographiques sur le comportement alimentaire et les capacités d’apprentissage des vaches laitières afin de pouvoir étudier la variabilité interindividuelle de la vitesse d’apprentissage du principe du test de motivation et de la motivation des vaches laitières pour la diversité alimentaire. Cela permettra de définir plus précisément le nombre d’animaux nécessaires pour les projets futurs mettant en œuvre ce test ainsi que la durée de la phase d’apprentissage nécessaire pour que les vaches comprennent le principe du test.
Raffinement
Les animaux de ce projet sont des vaches laitières habituées à être manipulées par les personnes qui réaliseront le projet. De plus, l’expérimentation mise en place est basée sur un test de comportement permettant d’étudier la motivation des vaches pour la diversité alimentaire. Ce test n’induit aucune douleur mais peut générer un stress de courte durée. Pour limiter le stress potentiellement induit par un isolement social (partiel car présence de congénères à côté de l’aire de test) et un environnement inconnu au début du projet, une phase d’habituation progressive est mise en place et une récompense alimentaire est présente dans le test. Des points limites sont définis afin de sortir une vache du protocole en cas de non habituation à la procédure. En dehors des périodes de test, les vaches sont maintenues dans leur environnement d’élevage habituel qui est adapté à leurs besoins comportementaux, environnementaux et sanitaires.
Choix des espèces
La question de l’intérêt de la diversité alimentaire a été abordée chez les petits ruminants. Cependant, il existe très peu d’études traitant de cette question chez la vache laitière, alors que ces dernières sont les ruminants dont les systèmes d’alimentation sont généralement parmi les plus monotones. La problématique de l’étude est donc spécifique aux vaches laitières et nécessitera de travailler avec cette espèce. Les vaches laitières utilisées dans ce projet seront de race Prim’Holstein. Il s’agit de la principale race de vache laitière fournissant du lait pour l’alimentation humaine et de la race la plus répandue en France et dans le monde. Les vaches laitières seront des vaches adultes car le projet vise à valider un test de motivation pour la diversité alimentaire dédié aux vaches laitières et donc à ce stade.
Formation des professionnels de santé à l’utilisation des dispositifs médicaux innovants.
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Cochons : 100
Moutons : 200
Bovins : 10
325 animaux non-humains, 200 moutons, 100 cochons, 15 chiens et 10 bovins, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures que le porteur classe en gravité légère. Chaque animal subit sous anesthésie générale l'implantation chirurgicale d'un dispositif médical et des examens d'imagerie pouvant durer plusieurs heures, avant une euthanasie destinée à parachever la formation par l'examen de l'organe et du dispositif implanté. L'objet déclaré est de former des professionnels de santé à l'usage de dispositifs implantables, pas de produire des connaissances. Le porteur affirme que ces gestes ne s'apprennent que sur un animal vivant aux organes de taille humaine, tout en mentionnant l'existence de simulateurs et d'organes explantés.
Objectifs
Chaque année de nouveaux dispositifs implantables issus de la recherche sont disponibles pour les professionnels de santé (en cardiologie, en gastro-entérologie, en neurologie et urologie par exemple) et permettent de compenser, compléter/remplacer les fonctions vitales d’un organe défaillant pour prolonger la survie des patients et leur confort de vie. On entend par dispositif implantable tout dispositif destiné à être implanté de façon invasive en totalité dans le corps humain ou à remplacer une surface épithéliale grâce à une intervention chirurgicale et à demeurer en place après l'intervention. Les professionnels de santé ont l’obligation de se former à l’utilisation de ces nouveaux dispositifs. L’utilisation d’un dispositif médical par un professionnel de santé ou un patient ne peut se faire sans une information de l’utilisateur, voire une formation préalable, elle requiert un apprentissage permettant d’utiliser le matériel, afin d’optimiser ses performances et de s’approprier les gestes permettant d’assurer à l’utilisateur une sécurité maximale d’utilisation. Un même produit, s’il est utilisé ou non conformément aux recommandations du fabricant, aura ou non la performance validée lors de son évaluation. Les dispositifs médicaux sont définis comme des produits «utilisateur-dépendant». La directive 93/42/CE modifiée relative à l’évaluation de ces dispositifs en vue de leur accès au marché européen, soumet les industriels à des obligations en matière de gestion des risques pour le produit mais également son environnement, prend en compte ce caractère «utilisateur-dépendant». Les industriels sont, à ce titre, responsables du recueil, de l’évaluation, de la mesure et du développement de tout élément susceptible de permettre une utilisation optimale des produits qu’ils commercialisent et d’assurer leur sécurité. Performances et sécurité des dispositifs médicaux sont corrélées à la formation et à l’expérience de l’utilisateur. De plus, les conditions d’utilisation des dispositifs ne peuvent se réduire à des questions d’observance. Sur tous ces points, le dispositif médical doit être différencié du médicament, y compris pour son utilisation par un professionnel de santé ou un patient. Ce projet vise à former les professionnels de santé à l’utilisation des dispositifs médicaux innovants en situation réelle sur un animal anesthésié.
Bénéfices attendus
Répondre à l’obligation de formation des professionnels de santé à la technique d’implantation d’un nouveau dispositif médical, à sa bonne utilisation et à son évaluation fonctionnelle pour la sécurité pour les futurs patients.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet.
Impact sur les animaux
Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : - la mise à jeun (12 heures) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie. Les nuisances ou effets indésirables attendus sur les animaux sont exactement les mêmes que ceux attendus sur un futur patient humain : La faim ,lors de la mise à jeun (12 heures) de l’animal préalablement à l’anesthésie, - Le stress physique induit par la contention/manipulation/pose de cathéter au moment de la préparation de l’anesthésie, - La douleur durant l'intervention en fonction de l’invasivité de la technique, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour la réduire au maximum comme par exemple la mise en oeuvre systématique d'un protocole d'anesthésie générale et d'un protocole d'analgésie avec l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur morphiniques.
Devenir
Pour répondre à l’obligation de formation des professionnels de santé à la technique d’implantation d’un nouveau dispositif médical, à sa bonne utilisation et à son évaluation fonctionnelle pour la sécurité des futurs patients, il est nécessaire de procéder à l'euthanasie de tous les animaux du projet en fin de procédure pour parachever la formation en réalisant les prélèvements et analyses ex-vivo et permettre aux professionnels d’évaluer macroscopiquement l’organe et le dispositif juste implantés.
Remplacement
La formation des professionnels de santé aux méthodes d’implantation des dispositifs médicaux regroupe les notions de maîtrise du geste chirurgical mais aussi d’évaluation fonctionnelle en temps réel au moment de l’implantation grâce à l’imagerie. La réponse de l’organisme lors des différentes phases de l’implantation du dispositif et son suivi simultané par des méthodes d’imagerie pour en permettre l’évaluation fonctionnelle nécessite une formation sur un animal vivant. Les implantations doivent se faire sur des organes animaux de taille identique aux organes de l’homme dans des conditions fonctionnelles qui reproduisent la fonction de l’organe vivant dans l’organisme afin de mimer au mieux la réalité d’une intervention.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux objectifs scientifiques du projet et aux besoins de formation. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie peu invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Afin de réduire le nombre d’animaux utilisés, les professionnels de santé en formation reçoivent généralement une formation théorique en amont de cette formation pratique. Pour répondre à ce même objectif de réduction, les partenaires qui développent les dispositifs médicaux ont également développés des outils d’apprentissage avec simulateurs ainsi que des procédures permettant de travailler sur des organes explantés. La précision croissante des outils d’imagerie fonctionnelle permet également de gagner en précision dans les techniques d’implantation et d’évaluation des dispositifs, ce qui augmente le raffinement des procédure et limite le nombre d’animaux nécessaires.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en œuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble de la procédure est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant la procédure, des protocoles de prises en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (AINS et/ou opioïdes). Pendant les phases d’acclimatation, les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation).
Choix des espèces
Les implantations doivent se faire sur des organes animaux de taille identique aux organes de l’homme dans les conditions fonctionnelles de l’organe vivant dans l’organisme pour mimer au mieux la réalité d’une intervention. Pour répondre à l’obligation de formation, le modèle animal utilisé sera fonction du dispositif et de son indication. Les différences interspécifiques de nature tissulaire, de forme, de taille anatomique et de fonction requièrent l’emploi de différentes espèces de grande taille. Pour chaque formation le modèle animal retenu sera identifié préalablement en fonction de ces spécificités et similitudes avec l’Homme et sera la brebis pour les formations intéressant les domaines de la cardiologie, de la chirurgie vasculaire et de la neurologie principalement, le porc pour les formations intéressant les domaines de la gastro-entérologie, de l'ophtalmologie et de la cardiologie principalement, plus spécifiquement le chien pour la chirurgie des auricules cardiaques et les veaux pour les dispositifs d'assistance cardiaque. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou des adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
A_ME_13002 : Evaluation de l’efficacité et de l’innocuité de vaccins vétérinaires chez le cheval
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Les données recueillies sur des équidés alimentent le dossier d'autorisation de mise sur le marché d'un nouveau vaccin vétérinaire, préalable à sa commercialisation. 200 chevaux vont être utilisés, la déclaration en comptant 120 en souffrance légère et 80 en souffrance modérée. Ils reçoivent en général deux à trois injections de vaccin, davantage dans les études de tolérance, où les doses sont répétées "afin d'amplifier la survenue d'effets secondaires", et une jument gestante peut être vaccinée à chaque tiers de sa gestation. Lors des épreuves virulentes, un virus est inoculé par aérosol aux chevaux concernés, la maladie devant surtout s'exprimer, avec fièvre et écoulements, dans le groupe témoin. La déclaration ne prévoit aucune mise à mort : 140 chevaux doivent être proposés à l'adoption, 50 réutilisés et 10 rendus à l'élevage ou relâchés, ces 10 derniers absents du texte, qui ne parle que d'adoption ou de réutilisation dans ce projet ou un autre.
Objectifs
Afin de commercialiser un nouveau vaccin vétérinaire, un dépôt de dossier d’AMM est nécessaire. Ce projet vise à fournir les données techniques et scientifiques du dossier d’AMM permettant de démontrer l’efficacité et l’innocuité du nouveau produit.
Bénéfices attendus
Les bénéfices escomptés sont les gains sur la santé des chevaux et poneys qui recevront le candidat vaccin testé une fois celui-ci mis sur le marché. Par exemple : prévention de la rhinopneumonie, de la grippe Equine,…
Procédures
Les animaux reçoivent les vaccins testés par injection (intramusculaire, sous cutanée,…). Les injections ont une durée de l’ordre de 3 secondes, La vaccination respecte le calendrier vaccinal prévu pour le vaccin testé (En général 2 à 3 injections espacées dans le temps. Pour les étude d’innocuité, les doses peuvent être plus répétées afin d’amplifier la survenue d’effets secondaires qui ne seraient pas mis en évidence par une simple vaccination. Par exemple lors d’une étude sur mères gestantes, une jument peut-être vaccinée à chaque tiers de gestation. Par la suite, les animaux sont observés : état général, examen clinique, prise de température rectale,… L’observation d’un animal peut durer environ 10 minutes. Il peuvent aussi être prélevés (sang, écouvillons naseaux,…) afin de mesurer la réponse immunitaire ou la diminution de la présence virale grâce à la vaccination. Les prélèvements de sang durent environ 10 secondes. Les observations et prélèvements sont réalisées 2 fois le jour de l’administration, puis une fois par jour pour le reste de l’étude. Lors d’une épreuve virulente, une solution virale est inoculée aux animaux par génération d’un aérosol. Cette manipulation dure environ 1 minute pour chaque animal.
Impact sur les animaux
Pas ou peu d’effets indésirables sont attendus. Les vaccins sont généralement des évolutions de vaccins plus anciens. On peut s’attendre à une élévation temporaire de la température corporelle, à l’apparition temporaire d’une grosseur au point d’injection. Lors d’une épreuve virulente, on s’attend à l’expression de la maladie principalement dans le groupe témoin. Elévation de la température, écoulement naseaux et/ou oculaires. Les expériences passées montrent de faibles signes cliniques. L’efficacité du vaccin est principalement démontrée par les écouvillons naseaux qui prouvent l’efficacité des vaccins par la baisse de la pression virale. Toute manifestation post traitement (signe clinique, comportement…) est soigneusement enregistrée et fera l’objet d’une évaluation.
Devenir
A l’issu d’un test, les animaux seront soit proposés à l’adoption, soit réutilisés pour le même projet ou un projet différent. Une évaluation vétérinaire est toujours associée à cette décision
Remplacement
Il n’existe pas à ce jour de méthode alternative au recours à l’animal permettant d’évaluer l’efficacité ou l’innocuité des candidats vaccins vétérinaires. Un nouveau vaccin doit être testé dans l’espèce cible avant d’obtenir une autorisation de commercialisation.
Réduction
Le nombre d’animaux utilisé est limité au mieux, de façon à répondre aux exigences réglementaires et scientifiques des études. La variabilité individuelle des réponses à la vaccination contraint à constituer des groupes représentatifs d’au moins 10 animaux pour les études nécessaires au dossier d’enregistrement des médicaments.
Raffinement
Bien que peu ou pas d’effets indésirables soient attendus, des points limites sont mis en place afin d’éviter aux animaux toutes atteintes potentielles à leur bien-être lors des tests d’efficacité, d’innocuité ou d’épreuve. Dans tous les cas un traitement adapté est prodigué à l’animal en mauvais état clinique, défini par le vétérinaire. Lors des étude les animaux sont hébergés en groupe et observés quotidiennement. Une récompense alimentaire est prévue après chaque geste technique et lors de mouvements d’animaux. Lorsqu’ils sont hébergés en confinement, des jeux (balles à granulés, cônes,…) avec récompenses alimentaires leur sont proposés.
Choix des espèces
Les études d’efficacité et d’innocuité des médicaments et vaccins vétérinaires nécessitent l’expérimentation sur l’espèce cible afin de répondre aux exigences du dossier d’AMM.
Evaluation de la fermentation in vitro d’ingrédients ou d’émissions de gaz à partir de matière fécale et urinaire de porcelet sevré élevé dans différentes conditions d’élevage
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
240 porcelets vont être utilisé·es, dont 78 tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils subissent jusqu'à trois prélèvements de fèces par stimulation rectale à l'écouvillon et des collectes d'urine par une poche collée sous l'abdomen, sous contention par une cordelette serrée autour du groin. Le protocole dégrade volontairement les conditions d'élevage, température de 16 à 33°C, hygiène réduite, densité supérieure au seuil réglementaire de l'expérimentation et rationnement alimentaire, pour se rapprocher d'un élevage commercial et tester des additifs destinés à la "production porcine". Les 162 porcelets gardés vivants repartent dans le circuit de production, et le porteur affirme que le porcelet, "espèce cible", ne peut être remplacé.
Objectifs
Ce projet vise à prélever des échantillons biologiques (fèces et urine) chez le porcelet sevré âgé de 21 à 70 jours et élevé dans différentes conditions d’élevage afin de pouvoir évaluer la fermentation d’ingrédients in vitro. Des bénéfices in vivo de ces ingrédients sont attendus sur la santé et les performances des animaux. En effet, les fermentations des fibres telles que les prébiotiques induisent la production d’acides gras à chaine courte et promeuvent la croissance des bactéries commensales d’où les bénéfices attendus en termes de santé digestive chez les animaux. Ces métabolites produits lors des fermentations peuvent également être utilisés comme source énergétique par l’hôte et ainsi contribuer à l’apport nutritionnel de la ration. De plus, la mise en contact in vitro de fèces et d’urine permet d’évaluer l’impact d’un aliment sur les émissions de gaz dans l’environnement (ammoniac, sulfure d’hydrogène…) et donc de concourir à l’amélioration de l’impact environnemental de la production porcine.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus du projet sont la mise en marché d’une ou plusieurs solutions nutritionnelles ou additifs permettant d’améliorer la santé des porcelets par la modulation de la composition et de l’activité du microbiote intestinal pendant la phase de post-sevrage et/ou de réduire les émissions de gaz et autres polluants dans l’environnement.
Procédures
Un maximum de 3 prélèvements de fèces pourra avoir lieu sur les porcelets par essai. Les sessions de prélèvement de fèces seront espacées d’au moins 5 jours. La récolte des fèces se fait par légère pression sur l’abdomen du porcelet ou par légère stimulation rectale pendant une minute à l’aide d’un écouvillon introduit dans le rectum. Les prélèvements de fèces seront réalisés à l’intérieur de la case afin de limiter le stress ressenti, soit sans contention particulière dans les bras de l’opérateur, soit à l'aide d'une cordelette placée autour du groin et fixée à l'extrémité d'un bâton avec lequel l'animalier serre le nez des animaux. De plus, jusqu’à 3 collectes d’urine pourront avoir lieu sur les porcelets par essai. Les sessions de prélèvement d’urine seront espacées d’au moins 5 jours. La récolte des urines se fera grâce à une poche de collecte d’urine (type poche de stomie comme utilisé chez l’homme) collée grâce à du sparadrap sous l’abdomen des porcelets mâles. Pour cela, l’animal est porté dans les bras par un opérateur puis un second vient coller cette poche sous l’abdomen. Le porcelet est ensuite remis dans sa case. Le décollage de la poche de collecte d’urine s’effectue de la même manière. Cette dernière sera gardée maximum 7 heures, afin d’obtenir un volume suffisant d’urine. Les prélèvements de fèces et d’urine pourront être réalisés indépendamment les uns des autres.
Impact sur les animaux
La modification des conditions d’élevage pourra concerner 60 porcelets. Ces modifications des conditions d’élevage impliquent la modulation des conditions d’hygiène (présence ou absence de nettoyage et/ou désinfection), la variation de la température de 16°C à 33°C et/ou de la ventilation. Ainsi, ces modifications peuvent créer des situations d’inconfort sanitaire pour les porcelets. En effet, des températures plus faibles en dessous de la zone de thermoneutralité (< 24°C) et de mauvaises conditions d’hygiène peuvent engendrer des troubles digestifs comme de la diarrhée. Des températures au-dessus de la zone de thermoneutralité placent l’animal en situation de stress thermique, ce qui peut induire une fréquence respiratoire plus élevée et un appétit plus faible. De plus, la densité à partir de 55 jours d’âge, c’est-à-dire lorsque les animaux atteignent environ 20 kg, sera plus élevée que ce qui est exigé dans la réglementation expérimentation puisqu’elle sera de 0,36 m²/porc. Cette densité n’est autorisée en expérimentation animale que pour des porcelets jusqu’à 20 kg et doit ensuite être de 0,50 m²/animal pour des porcelets entre 20 et 30 kg. Toutefois, la réglementation élevage exige une surface minimale de 0,30 m²/animal pour des porcelets jusqu’à 30 kg, ce qui correspond à nos conditions. En effet, le but est de se placer dans des conditions proches d’un élevage commercial. L’utilisation d’additifs alimentaires non enregistrés dans l’Union Européenne pourrait également engendrer une baisse de la consommation entrainant un ralentissement de la croissance d’environ 10-15%. Il faut toutefois préciser qu’il existe une forte variabilité de la croissance des porcelets en élevage commercial. Les additifs qui seront testés pourront être des additifs ayant déjà été testés sur animaux ailleurs que dans l’Union Européenne ou déjà utilisés en nutrition humaine. Au maximum, 18 porcelets pourront recevoir des additifs non enregistrés. Les animaux pourront être rationnés entre 75% et 95% du niveau ad libitum observé dans l’élevage. Cela pourra créer de la compétition à l’auge pouvant entrainer de l’agitation et de légères griffures. Enfin, les prélèvements d’échantillons biologiques peuvent induire un stress lors de la manipulation des animaux (prélèvements de fèces et d’urine). Les prélèvements de fèces seront réalisés par stimulation rectale à l’aide d’un écouvillon introduit dans le rectum pouvant créer de légères irritations.
Devenir
Les animaux seront euthanasiés et exclus du circuit de consommation humaine s’ils ont reçu un additif non enregistré au sein de l’Union Européenne ou lorsque des prélèvements d’organes, de contenu intestinal ou d’autres tissus sera nécessaire. Ainsi, au maximum, 60 porcelets (10 essais x 6 porcelets) pourront être euthanasiés afin de prélever des échantillons biologiques (tissus, contenu caecal…) post-mortem et 18 porcelets (3 essais x 6 porcelets) ayant reçu un additif non enregistré pourront également être euthanasiés, soit un total de 78 porcelets mis à mort. Les autres animaux seront maintenus en vie et continueront leur cycle de production dans un élevage commercial.
Remplacement
Ce projet vise à développer des méthodes non animales (in vitro) en s’appuyant sur des échantillons d’urine et de fèces qui permettront de ne plus utiliser l’animal pour l’étude de certains aliments, matières premières ou additifs. Ainsi, il n’est pas possible de prélever d’autres animaux car le porcelet est l’espèce cible du projet. A ce jour, ces prélèvements ne peuvent pas être obtenus autrement que via un animal vivant. En effet, il existe des spécificités d’espèce, notamment avec un microbiote spécifique et des mécanismes de régulation physiologiques (endocrinologie, métabolisme digestif…) propres au porcelet.
Réduction
Le nombre de 5 porcelets (+ 1 porcelet remplaçant en cas de problème sanitaire ou mort de l’un des porcelets) a été défini comme étant le nombre minimal pour préparer un inoculum digestif (fécal…) de bonne qualité, c’est-à-dire présentant une diversité microbienne suffisante afin d’être représentative d’un microbiote moyen et une quantité de matière suffisante permettant la mise en culture in vitro de 30 flacons. Un flacon constituera donc une unité expérimentale. La littérature scientifique n’indique pas de nombre minimal d’échantillons à prélever pour mener à bien un essai in vitro et constituer un inoculum. Les données trouvées citent entre 5 et 15 porcelets prélevés. Le nombre de modalités expérimentales variera entre 2 et 6, c’est-à-dire que nous comparerons entre 2 et 6 groupes expérimentaux in vitro. Afin de disposer de suffisamment de réplicas (= flacons) pour chaque groupe expérimental considéré (15 minimum afin de détecter comme significatives des différences de l’ordre de 10%), ce suivi des fermentations pourra être répété 2 à 3 fois sur les mêmes animaux (donc âge des animaux évoluant entre les 3 prélèvements). Si l’on souhaite disposer d’inoculum obtenu sur des animaux de même âge, il conviendra alors de réaliser 2 ou 3 essais successifs impliquant ainsi 2 ou 3 lots de 6 porcelets différents. Dans ce cas, les animaux ne seront prélevés qu’une seule fois par essai. Notre modèle in vitro permet donc de limiter le recours à des animaux puisqu’à partir de 5 porcelets (+ 1 remplaçant), 30 flacons contenant l’inoculum pourront être préparés puis attribués à l’une des modalités expérimentales comparées. En ayant recours à des études in vivo, ces 30 flacons issus de 5 porcelets auraient été remplacés par un minimum de 30 animaux donneurs. L’exploitation des données par un test statistique ne se fait que sur les données produites (volume de gaz, microbiote…) par la mise en culture in vitro et non pas sur les données collectées sur les animaux.
Raffinement
L’état de santé des animaux sera vérifié quotidiennement par les techniciens animaliers de l’EU. Des points limites stricts et définis à l’avance sont appliqués tout au long du projet. De plus, le nombre de tentatives de collectes d'échantillons biologiques sera limité et la manipulation des animaux sera restreinte afin de réduire la souffrance ou le stress appliqué à ces animaux.
Choix des espèces
L'espèce choisie pour la réalisation du projet est le porc car les phénomènes physiologiques (digestifs, métaboliques, endocrinologiques) pouvant interférer avec le microbiote fécal sont hautement spécifiques de l'espèce porcine. De plus, la spécificité des conditions d'élevage de cette espèce de rente ne permet pas de la remplacer par une autre espèce modèle. Enfin, le porc est l’espèce cible des traitements testés. Les animaux utilisés seront des porcelets sevrés âgés de 21 à 70 jours.
Prélèvement d’éléments biologiques chez le chien, le cochon et le primate anesthésié en vue de récupérer des cellules ou des tissus destinés à la recherche et au développement de médicaments.
- Production de routine
- Tests réglementaires
Cochons : 25
Macaques à longue queue : 50
125 animaux non-humains, 50 chiens, 25 cochons et 50 macaques à longue queue, vont être utilisés, tués sans réveil, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sans réveil. Issus d'autres études et destinés à être mis à mort, ils sont anesthésiés pour le prélèvement d'organes et de fluides avant leur mise à mort, ces éléments étant fournis à des sponsors pour fabriquer des lignées cellulaires et des kits in vitro. Le porteur présente le projet comme un moyen de développer des méthodes sans animaux tout en évitant d'utiliser des animaux dédiés à ce seul usage. Il décrit un stress de contention et une douleur "brève et légère" liée à l'anesthésie.
Objectifs
Ce projet a pour but de prélèver des fluides biologiques et des organes chez des animaux arrivés en fin d'étude et devant être euthanasié. Ces prélèvements seront envoyés à des sponsors pour fabriquer des gammes de cellules, de tissus ou fluides dérivés d'organes. Ce projet s'inscrit dans l'objectif du point (27) de la directive 2010/63/UE.
Bénéfices attendus
Les bénéfices attendus sont de réaliser in vivo des prélèvements d'organes en anté-mortem sans utiliser des animaux spécifique à cet usage afin de préserver la viabilité cellulaire pour permettre au sponsor d'avoir un large panel de cellules ou tissus pour fabriquer des kits in vitro. Les bénéfices attendus sont une amélioration des connaissances scientifiques pour l'espèce utilisée (chien, cochon ou primate) grâce au développement d'outils in vitro.
Procédures
Une anesthésie avec analgésie sera réalisé sur les animaux puis des prélèvements d'organes seront réalisés sous anesthésie. Les animaux seront euthanasiés puis d'autres prélèvements seront réalisés. (2h30 au total).
Impact sur les animaux
Dans ce projet, un stress lié à la contention ainsi qu'une douleur bréve et légère liée à l'anesthésie seront préalablement réalisés avant d'effectuer les prélevements.
Devenir
Euthanasie des animaux pour réaliser des prélèvements d'organes / fluides corporels à un volume ne permettant la survie de l'animal.
Remplacement
Ce projet pratiqué sur l'animal cherche à développer d'autres méthodes expérimentales (in vitro et ex vivo) par la fourniture de lignées cellulaires ou d'organes provenant d'espèce proche de l'Homme. Le remplacement des animaux par des méthodes alternatives est limité de par la difficulté de tirer les mêmes conclusions à partir d’un modèle imaginé par les chercheurs sur un être vivant autonome par rapport à une méthode in vitro ou ex vivo. Afin de développer les méthodes alternatives à l'utilisation des animaux en recherche et développement de médicament, il est nécessaire de créer des lignées cellulaires ou des organes ex-vivo issues d'animaux. Pour obtenir ces éléments, il est intéressant de réutiliser les animaux issus d'études ne pouvant pas être replacés afin de réduire le nombre d'animaux total utilisé en expérimentation.
Réduction
Lors de ce projet, les animaux utilisés seront exclusivement issus de la réutilisation. Ces animaux seront des animaux ne pouvant etre ni replacés ni réutilisés
Raffinement
Dans ce projet, le raffinement sera obtenu par : • la mise au point de procédures rigoureuses, • la formation du personnel, • La détermination des points limites, • Une anesthésie/analgésie maitrîsée tout au long de la procédure.
Choix des espèces
A ce jour, le chien, le porc et le primate non humain sont parmi les espèces les plus adaptée au développement et à la fourniture de matériel biologique pour ce type de modèle in vivo et ex vivo car elle présentent de fortes similitudes avec l'Homme. Il y a de fortes ressemblances anatomiques, physiologiques et les organes présentent des mécanismes d'action fortement similaire à ceux de l'Homme. La fabrication de cellules à partir de ces organes permet d'obtenir des cellules saines pouvant être comparées à des cellules humaines saines. Des animax adultes seront utilisés pour ce projet, ce projet n'a pas pour objectif de fournir des fluides biologiques et des organes de l'animal à d'autres stades de développement.
Enseignement au prélèvement multi-organes sur modèle porcin
- Formation professionnelle
100 cochons vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sans réveil. Chaque animal sert de support à une séance de chirurgie de quatre heures au cours de laquelle de jeunes chirurgiens, des chirurgiens confirmés et des infirmiers s'exercent au prélèvement de plusieurs organes, non pour produire des connaissances mais pour la formation. Le porteur présente ces séances comme une "offre de formation" répondant à l'objectif "jamais la première fois sur le patient". Il indique s'appuyer d'abord sur des simulateurs et sur des corps humains, la formation sur le cochon en constituant l'étape finale.
Objectifs
A l’heure où les recommandations de bonnes pratiques nous interdisent, à juste titre, l’enseignement initial de la chirurgie sur les patients, nous organisons des travaux pratiques en chirurgie et pratiques interventionnelles pour les jeunes chirurgiens, chirurgiens seniors et les infirmiers de bloc opératoire en proposant un apprentissage intégré. L’objectif est de faciliter l’acquisition des techniques et des gestes opératoires à la fois par voie abdominale ouverte (laparotomie) et par cœlioscopie (ou laparoscopie), répondant parfaitement aux besoins de simulations nécessaires à une formation pratique initiale et continue. La formation s’effectue de façon progressive et intégrée au sein de 1) le laboratoire de simulation, qui offre un entrainement sur simulateurs de chirurgie, permattant un apprentissage préalable de la gestuelle. 2) le laboratoire d’anatomie complète l’offre de formation en permettant un apprentissage dans de véritables conditions anatomiques humaines. 3) Enfin, le laboratoire de chirurgie ouverte et de laparoscopie sur porcs, permet la formation initiale des internes, et continue des chirurgiens praticiens sur un modèle permettant un enseignement des techniques chirurgicales et interventionnelles dans des conditions physiologiques quasi équivalentes à la clinique humaine. Dans ce cadre, et dans un contexte plus général de transplantation d’organes, l’objectif est la formation au prélèvement de greffons.
Bénéfices attendus
Ces sessions de formation répondent au rapport et aux objectifs de la mission de la Haute Autorité de Santé sur l’état de l’art (national et international) en matière de pratiques de simulation dans le domaine de la santé : « La formation par les méthodes de simulation en santé doit être intégrée dans tous les programmes d'enseignement des professionnels de santé à toutes les étapes de leur cursus (initial et continu). Un objectif éthique devrait être prioritaire : « jamais la première fois sur le patient ». Ces sessions permettent la formation initiale des internes, et continue des chirurgiens praticiens sur un modèle permettant un enseignement des techniques chirurgicales et interventionnelles dans des conditions physiologiques quasi équivalentes à la clinique humaine.
Procédures
Procédure chirurgicale unique sous anesthésie générale (4h) sans réveil
Impact sur les animaux
Procédure de chirurgie sans réveil, sous anesthésie générale longue (4h maximum) pouvant causer un stress et de la douleur.
Devenir
L’ensemble des procédures chirurgicales réalisées lors de cet enseignement 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
Préalablement à l’accès à la formation chirurgicale sur modèle porcin, différentes phases de l’apprentissage sont développées en amont aux laboratoires de simulation et d’anatomie. 1) le laboratoire de simulation, offre un entrainement sur simulateurs de chirurgie (peau artificielle et vaisseaux synthétiques (entrainement à la suture par voie ouverte), pelvi-trainer (entrainement à la coelioscopie), et simulateur robotique (entrainement à la coelioscopie robot-assistée), permattant un apprentissage préalable de la gestuelle. 2) le laboratoire d’anatomie complète l’offre de formation en permettant un apprentissage dans de véritables conditions anatomiques humaines.
Réduction
Le nombre maximum estimé d’animaux (porcs) nécessaire à cet enseignement est de 100 pendant 5 ans. De façon à reduire le maximum d’animaux nécessaires, les différentes procédures d’apprentissage sont réalisées le même jour sur un même animal par plusieurs infirmiers et/ou chirurgiens en formation et un minimum de 3 organes seront prélevés par session de formation. De même, des sessions de formation commune aux infirmiers de bloc et chirurgiens seront organisées.
Raffinement
Avant la procédure, les animaux peuvent être hébergés par 1, 2 ou 3 par boxe, au sein d’une même pièce permettant la communication entre congénère selon leur taille, le sexe et leur comportement. 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. Une table chauffante est utilisée lors de l’anesthésie générale et des procédures suivantes. 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 sera donné de façon adaptée à chaque procédure. Un suivi des points limites stricts et spécifiques au projet est réalisé tout au long de la procédure.
Choix des espèces
L’anatomie du porc au niveau thoracique, abdominal et pelvien, ainsi que sa physiologie sont très proches de celles de l’homme, et de ce fait représente un très bon modèle vivant d’apprentissage et d’entrainement des diverses procédures chirurgicales avant d’approfondir l’apprentissage en chirurgie humaine. Jeune adultes, 4-6 mois, 80-120Kg, similitude anatomique et physiologique avec un homme adulte au niveau thoracique, abdominal et pelvien.
Étude du remodelage en contexte allogénique d’un produit d’ingénierie tissulaire à base de Matrice extracellulaire Assemblée par des Cellules (MAC) in vitro pour traiter le prolapsus des organes pelviens (POP).
- Recherche appliquée
- Troubles urogénitaux
75 brebis vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie par voie vaginale de trois à quatre heures pour l'implantation d'un filet, matrice biologique ovine ou prothèse synthétique, puis est gardé en vie de deux à six mois avant sa mise à mort et le prélèvement des organes du bassin. Le porteur indique que la chirurgie peut provoquer un non-réveil, des saignements abondants, des infections et des douleurs. Il justifie le recours à la brebis par la proximité anatomique de sa région pelvienne avec celle des femmes et par l'absence d'alternative in vitro reproduisant le système immunitaire.
Objectifs
Ce projet a pour objectif d’apporter des preuves expérimentales qu’un greffon de Matrice extracellulaire Assemblée par des Cellules (MAC) a le potentiel de devenir une solution chirurgicale alternative pertinente au traitement du Prolapsus des Organes Pelviens (POP). Une comparaison avec les traitements chirurgicaux standards actuels (prothèse synthétique ou chirurgie autologue) est donc essentielle. Nous proposons un nouveau paradigme qui repose sur l’utilisation d’un matériau complètement biologique qui n’est ni chimiquement ni autrement dénaturé tel que son ultrastructure, similaire à un tissu natif, soit préservée pour favoriser sa biointégration. Nous souhaitons montrer qu’un filet de MAC ovine peut être implanté avec succès dans un modèle de gros animal pertinent et allogénique. Pour cela, nous souhaitons évaluer le remodelage du filet de MAC, incluant sa stabilité mécanique et la réponse immunitaire (innée et adaptative) de l’hôte, dans la région urogénitale de brebis en comparaison avec une prothèse synthétique (Ex : Restorelle® de Coloplast Corp.). Les brebis seront opérées d’une cure de rectocèle (prolapsus du rectum) par voie vaginale. Une réparation de la paroi vaginale postérieure sera réalisée. Les greffons seront implantés entre le vagin, le péritoine pariétal et le rectum et fixés avec des sutures non résorbables. Notre hypothèse est que le greffon de MAC entraine moins de complications qu’une prothèse synthétique (réponse immunitaire moins importante, pas d’exposition et moins de contraction de la prothèse, etc.) démontrant ainsi la supériorité de ce matériau. Après euthanasie des animaux, les implants seront récupérés et des analyses mécaniques et histologiques à différents temps de suivi (2 et 6 mois) seront effectuées. Les temps de suivi de 2 et 6 mois ont été choisis car ce sont des temps classiquement décrits dans la littérature pour suivre l’évolution de prothèses implantées dans la région urogénitale de brebis permettant la comparaison des résultats obtenus. Cette première expérimentation permettra de montrer le potentiel clinique du greffon de MAC, c’est-à-dire valider si le filet de MAC présente des propriétés mécaniques suffisantes pour traiter le POP dans un modèle de gros animal. En effet, les données récoltées permettront la comparaison directe des greffons de MAC avec un traitement standard du POP en termes de stabilité mécanique, de réponse immunitaire, d’intégration tissulaire et de taux de complications.
Bénéfices attendus
Le Prolapsus des Organes Pelviens (POP), aussi appelé descente d’organe, est un problème médical important pour les femmes. On estime qu'1 femme sur 10 subira une intervention chirurgicale pour traiter un POP au cours de sa vie. Bien que des chirurgies autologues existent, c’est-à-dire qui utilisent les tissus de la patiente pour soutenir l’organe « descendant », elles ont été moins favorisées en raison de la disponibilité et de la commodité des prothèses synthétiques. De plus, ces prothèses synthétiques robustes et rigides permettent d’apporter un soutien mécanique plus durable que les chirurgies autologues (jusqu’à 3x moins de récidive). En revanche, depuis 2019, les prothèses synthétiques implantables par voie vaginale ont été retirées du marché dans de nombreux pays, comme la France, les Etats-Unis…, en raison d’un taux de complications élevé (douleurs, expositions, infections). Il existe donc un besoin médical et sociétal important pour des innovations. Cette étude permettra de sélectionner le procédé de création et de conditionnement des filets de Matrice extracellulaire Assemblée par des Cellules (MAC) les plus adaptés pour produire un greffon de MAC aux caractéristiques cliniques pertinentes pour traiter le POP. Les gains attendus par la nouvelle technologie à long terme sont les suivants : (1) Pour les patientes : cette approche biologique apportera une grande amélioration de leur qualité de vie en limitant les risques de complications et de récidives. (2) Pour la société : la réduction des complications/récidives bénéficiera économiquement au système de santé en évitant les coûts des réopérations.
Procédures
Une intervention chirurgicale sous anesthésie générale sera réalisée sur les animaux. Les brebis seront opérées d’une cure de rectocèle (prolapsus du rectum) par voie vaginale. Une réparation de la paroi vaginale postérieure sera réalisée. Nous prévoyons un temps d’intervention d’environ 3 à 4h sur chaque animal. Les brebis seront donc opérées 1 par 1 sur chaque demi-journée pendant 12 jours (non consécutifs). Chaque brebis recevra une condition expérimentale : un filet de matrice extracellulaire assemblée par des cellules ou une prothèse synthétique. Après réveil, les animaux seront gardés en vie sur des périodes différentes : 2 à 6 mois. Dans le cas où l’une des brebis ne se réveillerait pas suite à l’intervention, nous prévoyons un animal supplémentaire pour remplacer l’animal décédé (pour chaque lot). Aucun prélèvement n'est prévu.
Impact sur les animaux
Le transport et la chirurgie peuvent générer de l'angoisse. Les brebis seront transportées dans un véhicule adapté par deux afin de limiter l’isolement social. La durée du trajet est limitée (45 minutes maximum). Des risques de complications au cours de la chirurgie ou en post-opératoire peuvent être attendus comme : non-réveil de l'animal du fait de l'anesthésie, saignements (abondants), infections, constipations, douleur, souffrance et angoisse. La durée de ces nuisances ou effets indésirable sera réduite au maximum pour n’être que passagère en portant une attention particulière aux brebis tout au long du projet.
Devenir
Tous les animaux sont mis à mort (sauf les animaux supplémentaires prévus en cas de décès d’un animal à la suite de l’anesthésie et qui n’auraient donc pas été implantés) à l'issue de la procédure, les organes du bassin seront prélevés à des fins d'analyses histologiques.
Remplacement
Bien qu’un modèle humain puisse être largement étudié in vitro, son étude in vivo à long terme chez l’animal reste limitée. À ce jour, aucun système de modélisation ne peut suppléer à l'utilisation d'un modèle animal étant donné la complexité du système immunitaire. Des modèles animaux immunosupprimés, notamment souris ou rats, ne peuvent pas mimer l’anatomie ni la physiologie humaine car ils sont trop petits. Ces modèles permettent d’évaluer la prothèse implantée dans la région abdominale uniquement. Ainsi, le recours au modèle de gros animal permettra d’évaluer, à long terme, la réponse immunitaire innée de l’hôte combinée à la réponse immunitaire adaptative (indisponible chez les animaux immunosupprimés) dans un contexte de greffe allogénique et une région anatomique pertinente simulant les conditions cliniques.
Réduction
Au total, 75 brebis sont nécessaires (3 lots de 25 brebis). Chaque animal recevra un filet de Matrice extracellulaire Assemblée par des Cellules (MAC) ou une prothèse synthétique. Nos objectifs sont de démontrer l'implantabilité et l'intégration supérieure des greffons de MAC dans la paroi vaginale en comparaison avec une prothèse synthétique sur la base d'une observation directe (exposition et contraction de la prothèse) et d’une évaluation histologique du remodelage et de la réponse immunitaire (innée et adaptative). Nous souhaitons également montrer que les greffons de MAC possèdent des propriétés mécaniques suffisantes pour traiter le prolapsus des organes pelviens dans un modèle de gros animal (pas de récidive). Ces expérimentations sont conçues pour avoir recours à un nombre minimal d’animaux permettant l’obtention de résultats exploitables sur le plan statistique. D’après la littérature, nous avons sélectionné 6 brebis par groupe et par temps de suivi pour montrer une différence significative entre le filet de MAC et la prothèse synthétique standard, principalement au niveau des complications liées à l’implant (exposition et contraction de la prothèse) et de la réponse immunitaire. En effet, nous estimons la probabilité d’exposition prothétique avec une prothèse synthétique standard à environ 33%, 100% de cas de contraction de l’ordre de 30 à 50% pour les prothèses synthétiques avec, autour, des marqueurs de la réaction à corps étranger (cellules géantes à corps étranger). Nous attendons des résultats similaires. En revanche, nous n’attendons pas d’exposition avec le filet de MAC, ni de marqueurs de la réaction à corps étranger et moins de contraction du filet, ce qui démontrerait une grande supériorité de ce matériau. Selon la variabilité observée avec les premiers animaux, nous pourrons répéter l’expérience pour ajouter des animaux à l’étude. Ces expérimentations seront potentiellement effectuées jusqu’à 3 fois afin de confirmer certains résultats, de tester des conditions de production des greffons de MAC supplémentaires, ou ajouter une condition expérimentale (Ex : chirurgie autologue). Concernant l’analyse statistique, nous comparerons les résultats pour les échantillons non appariés avec le test t de Student.
Raffinement
Tout au long de l’expérimentation, une attention particulière visant à réduire douleurs, souffrance et angoisse chez les brebis sera apportée. La douleur, la souffrance et l’angoisse seront réduites par une prémédication et seront gérées par une anesthésie générale durant toute la procédure chirurgicale. Les paramètres vitaux seront suivis pendant l’intégralité de la chirurgie. Un protocole d’analgésie post opératoire prédéfini est réalisé pour chaque animal. En dehors de cette période, les animaux seront gérés par l’unité d’hébergement et de stabulation de l'établissement utilisateur (EU). Les animaux seront suivis dans des locaux agréés, avec du personnel dédié et expérimenté, et les périodes d’isolement limités au strict minimum nécessaire afin de réduire l’angoisse. Un suivi quotidien sera réalisé. La chirurgie est réalisée sous anesthésie générale avec analgésie pré, per et post- opératoire par admission d’antalgiques. Cependant, l’animal sera rapidement euthanasié (Pentobarbital sodique en IV pour l'euthanasie indiqué dans le paragraphe 3.3.3., soit 80 mg/kg) si : - le rythme cardiaque est >150 bpm ou 41°C ou < 32°C - une hémorragie importante est constatée. Les points limites identifiés se situent principalement au niveau de la phase longitudinale, lors de l’hébergement. • Perte d’appétit, anorexie • Altération du comportement, grincements de dents excessifs • Apathie, abattement • Position anormale ou prostration • Locomotion ou déplacements anormaux • Difficulté respiratoire • Auscultation et/ou examen cardiaque anormaux • Décubitus prolongé ou isolement • Hypovigilance ou hypervigilance anormale Si les premiers animaux présentent une défaillance des fonctions vitales dans les heures ou premiers jours qui suivent l’intervention, le protocole sera interrompu. Si l’état de santé d’un animal est concerné par l’un des points cités ci-dessus ainsi que par toute autre observation jugée anormale, un examen vétérinaire approfondi est réalisé et le responsable du projet est contacté par l’EU assurant l’hébergement pour définir la conduite à tenir (prescription d’un traitement médical adapté, examens complémentaires, etc.). Si l’état de santé est préoccupant, le vétérinaire de l’EU assurant l’hébergement et le responsable du projet décideront de l’euthanasie.
Choix des espèces
Le modèle ovin montre de grandes similitudes anatomiques avec l’humain au niveau de sa région pelvienne. De plus, il s’agit d’un modèle de prolapsus des organes pelviens bien établi dans la littérature. Par ailleurs, les cellules ovines sont les seules cellules qui ont permis d’obtenir des feuillets de Matrice extracellulaire Assemblée par des Cellules (MAC) similaires à ceux produits par les cellules humaines, en comparaison avec d’autres modèles animaux comme le chien et le cochon. L’espèce a donc été sélectionnée pour permettre l’étude de la réaction immunitaire et le remodelage des greffons de MAC par les cellules de l’hôte, implantés en tant qu’allogreffes. Nous souhaitons réaliser une cure du prolapsus. Pour que les brebis aient une descente d’organe, nous sélectionnerons des brebis âgées (≥ 5 ans) et grandes multipares (≥ 3 mises bas).
Réalisation d’une preuve de concept sur la résorption et la tolérance d’un renfort de suture à base d’alginate sur une lobectomie pulmonaire partielle chez le modèle porcin (EU 2/3)
- Recherche fondamentale
- Système cardiaque
11 cochons vont être utilisés, tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit l'ouverture de la cage thoracique et la résection partielle d'un lobe pulmonaire pour y poser un renfort de suture à base d'alginate, puis des passages au scanner sous anesthésie jusqu'à neuf mois après l'opération avant sa mise à mort pour prélever le poumon. Le porteur indique que l'ouverture du thorax peut placer l'animal en détresse respiratoire et que la chirurgie est potentiellement douloureuse. Il présente le projet comme une preuve de concept pour un dispositif hémostatique et met en avant qu'il serait fabriqué en France, à la différence des produits concurrents.
Objectifs
Le pansement idéal n’existe pas. Cependant, il doit présenter quelques caractéristiques, parmi lesquelles : 1/maintenir la plaie en milieu humide et chaud, 2/être modifié selon les stades de cicatrisation, 3/ être perméable aux échanges gazeux mais non aux bactéries, 4/absorber l’excès d’exsudat produit par la plaie, 5/ ne pas coller à la plaie mais adhérer à la peau saine sans se décoller ou s’abîmer rapidement, le tout en étant facilement applicable et confortable, 6/ ne pas être toxique et être hypoallergénique, 7/ protéger des chocs, 8/ être transparent afin de pouvoir visualiser la plaie sans retirer le pansement, 9/ être le moins coûteux possible et réduire le temps de traitement. Le pansement à base d’alginate de calcium répond à l’ensemble de ces critères mais son utilisation est réservée à la prise en charge de plaies cutanées mais très peu sur les organes internes lors de chirurgie. Pour maitriser les saignements, les chirurgiens ont recours à différentes techniques conventionnelles. Lorsque ces techniques sont insuffisantes, notamment lors d’hémorragies par rupture de petits vaisseaux dits « capillaires » qui induit un saignement continu et étendu, le chirurgien utilise des hémostatiques chirurgicaux résorbables comme traitement. Ces dispositifs médicaux sont des produits de synthèse ayant des temps de résorption longs. Nous souhaitons tester un produit naturel dont le temps de résorption devrait être plus court que ses concurrents. Son enrichissement (calcium, zinc et magnésium) permet des échanges ioniques avec la plaie et favorise l'activation des réactions en cascade de la coagulation. Le dispositif médical est un renfort de la suture dans l’utilisation d’un système d’agrafage de type GIA® et dont la résorption sera suivie à différents temps par imagerie scanner. L’objectif de cette procédure est de vérifier l’efficacité hémostatique tissulaire d’application locale, de suivre sa résorption et son impact au niveau du tissu lésé ainsi que des zones proches à différents temps post-opératoires. La preuve de concept de ce nouveau type de dispositif médical hémostatique permettra de mettre au point un nouveau dispositif médical pour la gestion des saignements liés au renfort de suture par agrafage en cours de chirurgie. De plus, nous disposerions d’un produit fabriqué en France, ce qui n’est pas le cas des autres dispositifs (Etats-Unis, Japon). La biocompatibilité de ce dispositif médical a été testée en in vitro.
Bénéfices attendus
Le projet est destiné à confirmer l’intérêt des propriétés hémostatiques du produit (sous format de pansement) pour le renfort d’un système d’agrafage sur la résection d’un tissu (lobectomie pulmonaire partielle) mais aussi de suivre la résorption du produit et les adhérences possibles dans le temps au niveau des zones d’implantation. L’objectif est de pouvoir avoir un pansement hémostatique naturel (non synthétique) en tant que renfort de suture.
Procédures
Les animaux subiront une chirurgie pour permettre l’accès au poumon tout en préservant les autres organes dans les cavités respectives. La durée de la chirurgie ne devra pas excéder une durée de 1h30 par animal (5 minutes pour l’abord, 5 minutes pour l’accès à l’organe, 25 minutes pour les temps de saignement, 10 minutes pour le contrôle final de l’arrêt du saignement, 20 minutes pour la fermeture du plan musculaire et cutané). L’animal n’aura qu’une seule intervention chirurgicale. L’animal recevra le soir de la chirurgie un analgésique pour la nuit et le maintien de l’analgésie au lendemain de la chirurgie pendant 3 à 5 jours se fera selon les besoins de chaque individu. Quelques minutes au total Retrait des points à 15 jours minimum post-chirurgie après entrainement médical: 5 minutes. A différents temps post-opératoires, l’animal aura une imagerie pour évaluer le taux de résorption: transport anesthésie acquisition environs 2h à chaque fois. Pour l’hébergement à long terme, les animaux seront hébergés dans des conditions proches des élevages, sans contraintes particulières. Les animaux seront pesés régulièrement. Cet acte ne dure que quelques minutes.
Impact sur les animaux
Lors de l’ouverture de la cage thoracique, il y aura une rupture du vide pleural qui se situe entre le poumon et la plèvre recouvrant la cage thoracique. Ce vide est essentiel pour permettre au poumon de se gonfler et dégonfler. Si le vide est rompu, le poumon ne peut pas se gonfler correctement lors de l’inspiration et place l’individu en détresse respiratoire. Pour éviter cette complication, l’incision sera refermée plan par plan et hermétiquement. Ensuite, à l’aide d’un cathéter et d’une seringue, l’excédent d’air sera aspiré de la cage thoracique en même temps que la remise progressive du poumon sous ventilation. La procédure sera potentiellement douloureuse pour l’animal en post-opératoire, et la procédure analgésique systématique sera adaptée à chaque animal selon le suivi de l'état clinique. Au bout de 3 semaines, les animaux déclarés aptes au transport partiront pour une autre structure qui assurera l’hébergement de longue durée. A différents temps post-opératoire, l’animal sera transféré vers un centre d’imagerie pour passer au scanner. Le transport entre les différentes structures va générer du stress dû à l’arrivée dans un nouvel environnement. De plus, les différentes contention pour réaliser les pesées et les gestes techniques pour faire l’anesthésie de la chirurgie et de l’imagerie ainsi que la mise à mort peuvent générer un stress.
Devenir
Les animaux seront tous mis à mort soit parce qu’ils auront atteint un point limite ou qu’ils ont atteint le temps d’observation (J+6 mois, J+7,5 mois, J+9 mois). Une étude histologique de l’intégration du pansement hémostatique dans l’organe sera réalisée donc cela nécessite le prélèvement de l’organe.
Remplacement
L’objectif de cette étude est de vérifier l’efficacité hémostatique tissulaire d’application locale d’un produit à base d’alginate (produit naturel), de constater sa persistance sur le tissu lésé et de suivre sa résorption à différents temps post-opératoires. La preuve de concept de ce nouveau type de pansement hémostatique permettra de mettre au point un nouveau dispositif médical pour la gestion des saignements lors de résection de tissu en cours de chirurgie. Il est nécessaire de tester le pansement hémostatique dans un environnement avec les différents organes et les fluides corporels qui ne peuvent être reproduits in vitro. Ce passage sur le modèle animal est la dernière étape de la preuve de concept.
Réduction
Nous utiliserons 11 animaux au total dont 9 animaux répartis en 3 groupes. Il y a 2 animaux supplémentaires prévus pour compléter un groupe si nécessaire. Ce nombre a été déterminé pour avoir une représentation juste de la physiologie animale. Étant donné que c’est une preuve de concept, nous n’avons pas besoin de plus 3 animaux par lot pour obtenir la réponse à notre questionnement. Si le pansement ne permet pas de stopper le saignement et nécessite une intervention chirurgicale pour l’arrêter, nous stopperons le projet sans utiliser tous les animaux prévus. Pour réduire le nombre d’animaux, nous avons développé et raffiné la voie d’abord chirurgicale ainsi que la finalisation de la prothèse dans notre structure sur des animaux mise à mort, issus de procédures antérieures.
Raffinement
Initialement l’intervention était prévue en thoracoscopie (sous coelioscopie), ce qui ne nécessite que 3 incisions restreintes(caméra & 2 instruments). La forme de la cage thoracique est trop étroite pour travailler avec les pinces et le système d’agrafage sans risquer de provoquer des lésions des tissus environnants. La chirurgie ouverte a été retenue, avec un abord le long des côtes au niveau du 9ème espace intercostal. L’animal sera injecté avec un analgésique d'action longue (anti-douleur) pour anticiper la sensation de la douleur la veille de la chirurgie. Le jour de la chirurgie, l’animal sera anesthésié à l’aide d’un hypnotique couplé à un analgésique. Après intubation, l’animal est placé sous ventilation avec un anesthésique gazeux et sur une table chauffante pour maintenir la température corporelle. L’extrémité du lobe pulmonaire extériorisée permettra la mise en place de part et d’autre, des mors du système d’agrafage équipés du renfort. Cette résection volontairement limitée, n’empêche pas le poumon de fonctionner correctement par la suite et n'impacte pas significativement la respiration de l'animal au réveil. La plaie sera protégée à l’aide d’un pansement. L’animal sera placé dans des couvertures polaires et sous surveillance jusqu’à son réveil complet. L’animal avec les couvertures polaires sera remis dans l’enclos et recevra le soir de la chirurgie un analgésique pour la nuit et le maintien de l’analgésie au lendemain de la chirurgie pendant 3 à 5 jours se fera selon les besoins de chaque individu. Le soir de la chirurgie, il sera déposé dans l’enclos des légumes frais, plus appétents, pour stimuler l’appétit de l’animal et réduire la perte de poids en postopératoire. L’état général de l’animal et de la cicatrice seront suivis quotidiennement pendant 1 semaine, puis toutes les 48 h jusqu’au retrait des points à 15 jours minimum post-chirurgie. Les animaux seront hébergés collectivement mais s’il est seul, il aura un contact visuel et/ou olfactif avec d’autres congénères et bénéficiera d’un renforcement de l’enrichissement. Les animaux seront suivis quotidiennement pour détecter rapidement toutes complications. Ces dernières seront reportées auprès du vétérinaire de la structure qui mettra en place le traitement adapté. La surveillance sera renforcée le temps nécessaire. Pour obtenir la complète collaboration des animaux sur un hébergement à long terme, des techniques de renforcement positif seront mises en place.
Choix des espèces
Toute étude en vue du marquage CE d’un dispositif médical existant sous plusieurs formats doit être réalisée sur le format de taille maximale, correspondant ici à un dispositif de 8 cm. Il n’existe que 2 espèces animales sur lesquelles nous pouvons trouver un poumon capable d’accepter un dispositif de cette taille, le porc et le mouton. Les études initiales pour le dispositif actuellement commercialisé ayant été réalisées sur le porc, nous avons donc retenu cette espèce pour ce projet. Le modèle lapin utilisé dans le cadre d’autres projets semblables ne peut être utilisé pour ce projet car la taille du poumon ne permet pas de faire la résection nécessaire, sous peine d'handicaper gravement l'animal en post-opératoire. 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. Il s'agit de jeunes animaux de trois à quatre mois.
Reprise de la production des cellules sanguines après irradiation chez le porc miniature – 2/2
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
36 cochons miniatures femelles vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, puis gardés en vie et transférés vers un second établissement pour la suite de l'étude. Chaque animal subit une irradiation destinée à détruire sa moelle osseuse, reproduisant un syndrome aigu d'irradiation, avant l'injection de cellules souches sanguines d'origine humaine. Le porteur présente ce modèle comme une étape vers des essais cliniques, pour traiter des militaires ou des populations victimes d'un accident nucléaire. Il justifie le choix du miniporc par une physiopathologie proche de l'humain et par la quantité limitée de cellules disponibles.
Objectifs
Ce projet a pour objectif de proposer un nouveau traitement (cellule souche hématopoïétique humaine) en cas de syndrome aigu d’irradiation (SAI), pour le militaire en opération ou la population victime lors d’une urgence radiologique, d’un accident nucléaire ou un acte de malveillance. Il est basé sur une technologie de rupture permettant de produire des cellules souches hématopoïétiques (CSH) obtenue à partir de cellules souches reprogrammées issues de cellules humaines. Ces cellules d’origine humaine sont nommées hiPSC (human induced Pluripotent Stem Cells) et ont commencé à révolutionner les pratiques médicales. Le traitement en urgence de population nécessite de disposer de produits cellulaires pouvant être congelés, décongelés et injectés rapidement et permettant de traiter un groupe important d’individu. Ces banques de cellules souches dites « médicament » permettront de produire des cellules souches de différents types pour traiter les victimes. Des hiPSC issues de donneurs « universels » sont déjà disponibles. Le projet a pour ambition de démontrer que cette stratégie d’utilisation des hiPSC est la réponse thérapeutique au traitement en masse du syndrome aigu d’irradiation. Ce projet est en synergie avec les nouvelles stratégies internationales en termes de santé et de médecine régénérative, à savoir la constitution de banques d’hiPSC de grade clinique (à savoir excellente viabilité et absence d’anomalie chromosomique) et la dérivation de produits cellulaires de qualité. L’objectif est la validation après la destruction des cellules de la moelle osseuse par l’irradiation de la reprise de l’hématopoïèse chez le cochon par une injection de cellules souches humaines hématopoïétiques issues d’hiPSC. Ce projet permettra de démontrer l’efficacité d’un greffon provenant iPSC sans induire de toxicité aigüe et chronique.
Bénéfices attendus
La preuve de concept de la possibilité de générer un tissu hématopoïétique fonctionnel (l’ensemble des cellules du sang) à long terme à partir d’un tout nouveau type cellulaire appelé ; « hiPSC » (human induced Pluripotent Stem Cells) a été établie chez le petit animal. Cette nouvelle technologie permet de produire les cellules à l’origine de la production du sang. L’objectif de ce projet est de progresser vers les essais cliniques par la reconstitution hématopoïétique lors d’un syndrome hématopoïétique. Pour le passage en clinique, nous sommes dans l’obligation d’utiliser des modèles in vivo, plus particulièrement des animaux de grande taille et dont la physio-pathologie du SAI est proche de l’homme. La validation de la reprise d’hématopoïèse humaine xénogénique chez le cochon par une greffe de cellules souches hématopoïétique issues hiPSC et également de la sous population de cellules triée à partir de ces hiPSC (la sous population à capacité de reconstituer l’hématopoïèse) permettra de démontrer l’efficacité d’un greffon provenant hiPSC sans induire de toxicité aigüe et chronique. Le bénéfice de ce projet est de progresser vers les essais cliniques par la reprise hématopoïétique lors d’un syndrome hématopoïétique chez l’homme.
Procédures
Les procédures d’irradiation sont réalisées en une seule fois pour une durée de 5 min sous masque et isoflurane après une anesthésie générale.
Impact sur les animaux
Suite à l’irradiation, les taux de cellules sanguines varient avec une diminution puis une reprise aux niveaux de base à des temps différents selon les cellules. La survenu transitoire de quelques pétéchies est observée chez quelques animaux. Afin de palier à tout risque d’infection lié aux prises de sang et moelle osseuse les cochons reçoivent un antibiotique à chaque intervention sur l'animal (à l'occasion de prises de sang notamment).
Devenir
Tous les animaux sont gardés en vie et retournent dans le second établissement pour l’hébergement et la poursuite de l’étude (prélèvements et administrations).
Remplacement
Le passage à la clinique nécessite des animaux de grande taille. Il a été montré que la physiopathologie du syndrome hématopoïétique sur le porc de taille réduite (de type miniporc) est similaire à celle observée chez l’homme. De plus étant donné que la production de cellules hiPSC en quantité importante est un paramètre limitant, le choix s’est porté sur le miniporc qui est un porc de taille réduite permettant l’injection de cellules en concentration compatible avec leur production.
Réduction
Pour obtenir des valeurs statistiques, les groupes des miniporcs irradiés et traités par les cellules souches sont classiquement constitués de 8 individus pour pallier les variabilités inter-individus des animaux et également du greffon injecté et pour éviter ainsi d’avoir à renouveler plusieurs fois l’expérimentation. Le nombre d’animaux choisi pour ce protocole est nécessaire et suffisant pour exploiter d’un point de vue statistique les résultats obtenus.
Raffinement
Le transport des animaux au site d’irradiation sera effectué par le véhicule climatisé dédié à ce transport. Pour la procédure d’irradiation les animaux sont anesthésiés et surveillés pendant la durée de l’irradiation, ainsi que pendant la phase de réveil. Si au cours de l’expérience un animal montre des signes caractéristiques de souffrance, il sera retiré de l’expérimentation et une mise à mort compassionnelle sera effectuée selon les méthodes approuvées en limitant le plus possible la douleur, la souffrance et l'angoisse des cochons, par une personne compétente de l'établissement hébergeur.
Choix des espèces
Le passage à l’étape clinique nécessite des animaux de grande taille. Il a été montré que la physiopathologie du syndrome hématopoïétique sur le porc de taille réduite (de type miniporc) est similaire à celle observée chez l’homme. De plus étant donné que la production de cellules hiPSC en quantité importante est un paramètre limitant, le choix s’est porté sur le miniporc qui est un porc de taille réduite permettant l’administration de cellules en concentration compatible avec leur production limitée à l’heure actuelle. Les animaux seront des animaux âgés de 2 mois minimum). Etant donné que le nombre de cellules à administrer est fonction du poids de l’animal, il faut donc des animaux le plus jeune possible avec un poids le plus proche de 5 kg environ. D’autre part, la prise de greffe est plus efficace plus l’animal est jeune. Les porcs seront des femelles afin d’éviter des conflits et donc risques de blessure, qui sont plus fréquents chez les mâles. Le risque de blessure doit être absolument évité chez ces animaux qui auront un système immunitaire et de coagulation affaibli après irradiation et par conséquent un risque de mortalité augmenté.