Mammifères "de rente"
- Recherche appliquée
- Cancers
Une hémorragie, une hyperthermie, un trouble cardiaque ou respiratoire ou une douleur constatés pendant l'opération entraînent l'arrêt de la chirurgie. 12 porcs adultes, issus d'études antérieures, vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, tous tués avant tout réveil. Pendant environ quatre heures, des chirurgiens gynécologues leur retirent l'utérus, les ovaires, l'omentum, la rate, une partie de l'intestin grêle et du péritoine, fixent par sutures 16 capteurs de lumière, remplissent l'abdomen d'une solution chauffée à 37 °C puis l'illuminent 30 minutes, pour tester un dispositif de thérapie photodynamique des cancers de l'ovaire étendus au péritoine. Le porteur écrit que l'arrêt doit permettre de "se concentrer sur le rétablissement de l'animal", et justifie l'absence de réveil par la volonté de leur "éviter un réveil difficile".
Objectifs
Des études précliniques ont permis de démontrer l'efficacité de la thérapie photodynamique (PDT) sur la carcinose péritonéale ovarienne, actuellement en impasse thérapeutique. Trois études cliniques ont également mis en évidence la faisabilité de la PDT dans cette indication. La PDT a pour objectif de détruire les cellules tumorales résiduelles, laissées après retrait des tumeurs visibles à l'oeil nu, disséminées dans la cavité péritonéale afin d'éviter les récidives de la maladie. En pratique, la PDT pourrait être intégrée au standard de traitement en étant proposée durant la chirurgie de retrait des tumeurs, une fois l’intégralité de celles-ci réséquées. Cependant, aucun dispositif ne permet, à l'heure actuelle, l’illumination de façon homogène de la cavité péritonéale. Or celle-ci est essentielle à la réalisation d’une PDT efficace. C'est dans ce contexte que nous avons développé un tel dispositif d'illumination. A ce stade du projet, la dernière étape avant une étude clinique permettant de démontrer l'efficacité de la PDT sur les patientes atteintes de carcinose péritonéale ovarienne à l'aide du dispositif développé par notre laboratoire, est une étude de faisabilité préclinique sur le gros animal. Ainsi, les objectifs de cette étude préclinique de faisabilité sont au nombre de 4. L’objectif principal est de s’assurer de la faisabilité de l’illumination de la cavité péritonéale à l’aide du dispositif lumineux développé en vérifiant que celui-ci peut être installé facilement et rapidement dans la cavité péritonéale. Nous mesurerons également les quantités de lumière que notre dispositif est capable de délivrer à la cavité péritonéale une fois inséré dans le corps de la patiente. Nous nous intéresserons également à la lumière que délivre le scialytique, lampe située au-dessus du corps de la patiente durant la chirurgie, et potentiellement capable de générer un effet de PDT. Ainsi, le second objectif est de mesurer les doses de lumière délivrées par le scialytique en association avec le dispositif développé et le troisième objectif est de mesurer la dose de lumière délivrée par le scialytique durant l’intervention chirurgicale. Enfin, afin de maximiser les quantités de lumière délivrées dans la cavité péritonéale et ainsi l'effet thérapeutique de la PDT, nous souhaitons déterminer si une illumination à l’aide d’une partie du dispositif lumineux est possible pendant la chirurgie sans gêner le chirurgien opérant. Il s'agit du quatrième objectif.
Bénéfices attendus
Les cellules cancéreuses persistant à l’issue de l’intervention chirurgicale de cytoréduction sont responsables du taux élevé de récidives (60 à 70%). La PDT a pour but l’élimination de ces cellules tumorales résiduelles. L’étude préclinique faisant l’objet de cette demande vise à accélerer le positionnement de la PDT comme traitement adjuvant pour les patientes atteintes de carcinose péritonéale. L’objectif à long terme, est de réduire le taux de récidives et ainsi augmenter la survie globale des patientes.
Procédures
Les animaux seront soumis à une unique procédure chirurgicale qui durera environ 4h. Durant cette intervention, l’animal subira une série de gestes chirurgicaux (exploration de la cavité, retrait de l'utérus et des ovaires, retrait de l'omentum au niveau de l'estomac, retrait d'une partie du péritoine d’une coupole diaphragmatique, retrait d'une petite partie de l'intestin grêle, retrait d'une partie du péritoine derrière le foie, curage dans les zones dorsale et pelvienne et retrait de la rate) identiques à ceux que subissent les patientes atteintes de carcinose péritonéale d’origine ovarienne. La quantité de lumière délivrée à la cavité sera mesurée durant chaque geste grâce à des capteurs de lumière. Ces gestes ont également pour objectif de permettre la réalisation du test d’insertion du dispositif lumineux dans des conditions identiques à la pratique clinique. Des points de sutures seront réalisés sur le péritoine pour permettre la fixation de 16 capteurs de lumière (11 capteurs isotropiques et 5 photodiodes) et les textiles lumineux qui composent le dispositif lumineux (1 point de suture par élément). Une fois les capteurs de lumière et le dispositif lumineux (textiles lumineux et baguette lumineuse) en place, la cavité péritonéale sera remplie de solution diffusante chauffée à 37°C permettant une diffusion de la lumière dans la cavité péritonéale. S’en suivra une illumination de 30 minutes. A la fin de la procédure, l’abdomen de l’animal sera refermé et l’animal sera euhanasié.
Impact sur les animaux
L'animal, sous anesthésie générale, subira une série de gestes chirurgicaux à savoir : exploration de la cavité, retrait de l'utérus et des ovaires, retrait de l'omentum au niveau de l'estomac, retrait d'une partie du péritoine d’une coupole diaphragmatique, retrait d'une petite partie de l'intestin grêle, retrait d'une partie du péritoine derrière le foie, curage dans les zones dorsale et pelvienne et retrait de la rate. Ces gestes sont susceptibles d'entrainer des douleurs durant la chirurgie. Toutefois, un analgésique sera administré au début de l'intervention et au besoin, au fil de l'intervention, afin que l'animal ne ressente le moins de douleur possible. De plus, il ne sera pas réveillé, on ne prévoit donc pas de nuisances ou d’effets indésirables.
Devenir
Afin de leur éviter un réveil difficile après une procédure chirurgicale, les animaux ne seront pas réveillés de l’anesthésie. Ils seront euthanasiés à l'issue de la procédure.
Remplacement
Une étude préalable sur un modèle de cavité péritonéale, développé au sein de notre laboratoire, a permis une optimisation des emplacements dans lesquels seront placés les dispositifs lumineux et les capteurs de lumière nécessaires à la réalisation de la dosimétrie. Le banc de mesure optique (capteurs de lumière, photodiodes et puissance-mètres), associé à ce modèle de cavité péritonéale, a également été défini et calibré sur la base de ces essais sur modèle de cavité péritonéale. Cependant, notre modèle ne tient pas compte des propriétés optiques des tissus biologiques et ne permet donc pas une estimation pertinente des quantités de lumière qui seront réellement délivrées au sein de la cavité péritonéale de la patiente en clinique. Ce modèle ne permet pas non plus de mimer une chirurgie de cytoréduction complexe, telle que réalisée sur une patiente. Or, cette chirurgie de cytoréduction est indispensable à l’étude de la faisabilité de l’insertion du dispositif qui doit être faite dans des conditions les plus proches possibles de la réalité clinique. De plus, une étude précise de la littérature nous permet d’affirmer qu’aucun modèle adapté à notre étude, commercialisé ou expérimental, n’existe à l’heure actuelle. Avant d’envisager une étude clinique, il est donc indispensable de réaliser une étude de faisabilité et de dosimétrie sur le gros animal.
Réduction
L’intégralité des animaux destinés à cette étude proviendront d’études antérieures et seront donc réutilisés. De plus, notre protocole, précisément défini, ainsi que les études préalables sur modèle de cavité péritonéale permettent de réduire le nombre d’animaux inclus dans la présente étude au strict minimum permettant une conclusion scientifique. Toutefois, il s’agit d’une étude pilote de faisabilité, ainsi, aucune approche statistique n'a été réalisée.
Raffinement
Une attention particulière sera portée à la santé et au bien-être des animaux qui proviendront d’études antérieures. Durant leur hébergement, des jouets et congs (pour jouer tout en cherchant la nourriture) seront mis à disposition dans leur enclos. L'enclos, qui sera isolé du sol par des caillebotis, leur permettra d'avoir des interactions sociales avec leurs congénères. Durant notre procédure, nous nous assurerons que l’animal ne ressente aucune douleur grâce à une analgésie et une anesthésie profonde adaptées. Les points limites ont été soigneusement définis: durant de la chirurgie, si une hémorragie, une hyperthermie, un trouble cardiaque ou respiratoire ou une douleur est observé, la procédure sera stoppée afin de se concentrer sur le rétablissement de l’animal. Afin de leur éviter un réveil difficile après la procédure chirurgicale, les animaux ne seront pas réveillés. De plus, le protocole des expérimentations prévues a été défini dans les moindres détails et validé par les chirurgiens gynécologues associés à l’étude. Cela permettra notamment de réduire le stress de l’équipe et ainsi le risque d’erreur de manipulation sur le cochon anesthésié. Les chirurgiens gynécologues opérant sur les cochons anesthésiés sont des chirurgiens expérimentés ayant déjà pratiqué de nombreuses chirurgies de cytoréduction sur patientes atteintes de carcinose péritonéale ovarienne. Ils ont également pu s’entrainer à l’installation du dispositif lumineux et des capteurs de lumières sur le modèle de cavité péritonéale développé au sein de notre laboratoire.
Choix des espèces
Nous avons choisi le porc pour deux raisons. Premièrement, l’étude nécessite que la taille de la cavité péritonéale de l’animal se rapproche le plus possible de la taille de la cavité péritonéale de la femme, cible de notre thérapie. Deuxièmement, le porc est l’animal dont l’anatomie (en termes d’organes présents dans la cavité péritonéale et de leurs positions) se rapproche le plus de l’anatomie de la femme. Les animaux utilisés seront adultes car nous avons besoin que les organes de la cavité péritonéale soient complétement formés et qu’ils aient atteint leur taille adulte.
Vaccination du veau contre le virus respiratoire syncytial bovin : optimisation d’un candidat vaccin sous-unitaire aux capacités immunitaires en période néonatale (avenant DAP 30899)
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Recherche fondamentale
- Système immunitaire
- Tests réglementaires
- Toxicologie et autres tests de sécurité
30 bovins, veaux et génisses, vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils reçoivent deux vaccinations intramusculaires, sept prises de sang et trois prélèvements par poche, puis des écouvillonnages nasaux, pour tester un candidat vaccin contre le virus respiratoire syncytial bovin. À la fin, tous sont tués pour prélever des tissus lymphoïdes et du sang. Le porteur affirme qu'il n'existe pas de modèle in vitro pour évaluer la réponse vaccinale et relie l'intérêt du projet à la réduction des antibiotiques en élevage.
Objectifs
La vaccination contre le virus respiratoire syncycial (VRS) bovin a été identifiée comme une priorité en élevage en raison de la prévalence de cette infection virale (qui touche les veaux dans leur première année) et de la morbidité et mortalité qu’elle occasionne. De plus, le VRS bovin peut favoriser la survenue de surinfections bactériennes et pour prévenir ce risque, les éleveurs traitent fréquemment avec des antibiotiques dès l’apparition de troubles respiratoires dans leur troupeau. Un vaccin efficace dès le plus jeune âge en élevage aura un impact fort sur la santé et le bien-être des veaux. Un enjeu majeur de la vaccination contre le VRS chez le veau est d’induire une immunité protectrice dans les premières semaines de vie, en présence des anticorps d’origine maternelle (acquis par la buvée du colostrum). Notre candidat vaccin est une protéine virale, la protéine de fusion F, produite in vitro sous une forme stabilisée dite préfusion (preF). Un candidat vaccin similaire est également en cours de développement pour protéger contre le virus respiratoire syncytial humain responsable des bronchiolites infantiles. Or il a été montré chez l’homme que les déterminants antigéniques portés par cette protéine preF qui sont reconnus par les anticorps neutralisant l’infection virale, diffèrent entre les nouveau-nés (0-2 mois) et les enfants plus âgés (6 mois et au-delà). Pour les bovins, nous avons déjà fait la preuve de l’efficacité du vaccin preF pour protéger contre l’infection virale après une seule administration par voie intramusculaire avec un adjuvant vétérinaire classique. Le projet actuel a pour premier objectif d’identifier les déterminants antigéniques qui sont dominants en réponse au vaccin preF chez les veaux de 2-3 semaines et qui sont mineurs chez les veaux plus âgés (6-9 mois). Notre deuxième objectif est de concevoir un nouveau candidat vaccin ne comportant que ces déterminants antigéniques dominants en période néonatale puis de l’évaluer chez des veaux de 1 mois pour son efficacité meilleure par comparaison avec preF en présence des anticorps d’origine maternelle.
Bénéfices attendus
- Un vaccin efficace contre le VRS dès le plus jeune âge en élevage aura un impact fort sur la santé et le bien-être des veaux qui sont fortement affectés par des infections respiratoires. Un vaccin efficace réduira l’utilisation des traitements antibiotiques par les éleveurs lorsque des troubles respiratoires apparaissent dans leur troupeau et que les éleveurs veulent prévenir le risque de sur-infections bactériennes. - Comprendre comment élaborer des vaccins efficaces dans la période néonatale en présence des anticorps d’origine maternelle est une avancée majeure en vaccination pour les animaux d’élevage, de compagnie et aussi pour le nourrisson.
Procédures
Les 30 animaux du projet seront soumis aux 3 gestes techniques suivants : 1) Vaccination 2 fois en intramusculaire J0 et J30 post-vaccination et moins de 5 minutes par animal. 2) Prise de sang/poche : 7 prises de sang une fois par semaine en moyenne et 3 poches de sang à 20 jours d'intervalle entre 5 à 10 minutes par animal. 3) Ecouvillonage nasal non invasif et moins de 5 minutes par animal.
Impact sur les animaux
Les vaccins évalués dans ce projet sont de type protéique sous-unitaire (inerte, non réplicatif) et adjuvés avec un adjuvant vétérinaire classiquement utilisé pour les bovins. De ce fait les réactions locale et systémique attendues sont faibles (évenutellement douleur locale et fièvre), et la durée de la phase inflammatoire sera limitée à quelques heures. Il est possible que cette zone soit douloureuse localement dans les 24 à 48 heures. Une réaction cliniquement détectable de plus de 24 h entrainerait la mise en place d’un traitement anti-inflammatoire. La contention de l’animal pour les prises de sang engendre du stress et que la prise de sang peut également engendrer un hématome.
Devenir
Tous les animaux (n = 30) seront mis à mort à la fin de l’étude. Des tissus lymphoides seront prélevés et des poches de sang pour collecter pour récupérer les cellules immunitares.
Remplacement
Il n'a pas de modèles in vitro alternatifs pour évaluer la réponse vaccinale.
Réduction
Des effectifs de 5 génisses de 6-9 mois et 5 veaux mâles ou/et femelles de 3-4 semaines seront suffisants pour isoler des lymphocytes B du sang ou des ganglions en réponse à la vaccination. Des expériences antérieures nous ont en effet permis de valider la quantité d’antigène preF, l’adjuvant et la voie de vaccination pour générer des réponses anticorps robustes. Trois individus dans chaque groupe avec les réponses les plus fortes seront sélectionnées pour l’analyse des répertoires. Ce sont également nos données antérieures qui nous ont permis de déterminer le n=5 par groupe de veaux de 2-3 semaines pour avoir des comparaisons statistiquement significatives. Ce nombre d’animaux permettra de réaliser des tests statistiques non paramétriques. Les bovins pourront recevoir un traitement si nécessaire lors de la vaccination car il y a un risque de réponse inflammatoire locale modérée avec une légère fièvre pendant 24h.
Raffinement
Les bovins sont hébergés en groupe dans une animalerie conventionnelle fermée, avec un environnement enrichi (pierre de sel, brosse, paille, aire d’exercice). Cependant les animaux sont suivis plusieurs fois par jour (enrichissement social) pour détecter les signes cliniques précoces et afin de prendre une décision rapide en cas d'atteinte des points limites. Les bovins pourront être traités avec des anti-inflammatoires ou des antalgiques en cas de réaction à la vaccination. Une réaction cliniquement détectable de plus de 24 h entrainerait la mise en place d’un traitement anti-inflammatoire à base de méloxicam (voie sous-cutanée), éventuellement répétée après 48h. Il sera mis en place une récompense positive, type céréales ou boucons de paille, après chaque prise de sang.
Choix des espèces
Le bovin est l'hôte naturel du virus respiratoire syncytial bovin et le veau doit être protégé par la vaccination. Veaux de 2-4 semaines : période néonatale avec présence d’anticorps circulants spécifiques du virus respiratoire syncytial bovin et d’origine maternelle. Génisses de 6-9 mois : stabilisation d’un répertoire B de type adulte
Vitrification d’embryons équin dans différents milieux commerciaux : comparaison du taux de survie in vivo après décongélation et transfert.
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Système urogénital
25 chevaux, juments et étalons, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis rendus au troupeau expérimental de l'établissement. Les juments subissent des échographies transrectales quotidiennes, des inséminations, des injections répétées pour induire l'ovulation et lyser le corps jaune, puis jusqu'à quatre collectes d'embryons par lavage utérin, l'injection de prostaglandines pouvant provoquer des coliques. L'objectif est commercial, comparer un milieu de congélation "maison" à des milieux vendus dans le commerce pour développer la vente d'embryons équins à l'international. Le porteur affirme qu'il n'est "pas possible" de remplacer le recours à des chevaux vivants pour valider ces milieux.
Objectifs
La France est leader européen pour la collecte et le transfert d’embryons équins produits in vivo (> 1000/an). Le transfert d’embryon nécessite une synchronisation des cycles entre les juments donneuse et receveuse pour optimiser les chances de réussite. Cette contrainte impose aux centres de transfert de disposer d’un troupeau de receveuses assez grand. A l’heure actuelle, il est possible de différer le transfert de la collecte dans un délai maximum de 24 heures, grâce à la réfrigération des embryons. Celle-ci ne permet cependant pas les échanges vers les pays éloignés. Pour différer complètement dans le temps et l'espace la collecte du transfert, il faut passer par une étape de congélation de l'embryon. Les intérêts de la vitrification pour la filière sont nombreux et sur ce point, la France est moins avancée que ses voisins Européens. Parmi ces intérêts, on peut citer la cryoconservation des races équines et asines en voie d'extinction. Le marché actuel de l'embryon équin congelé concerne essentiellement les embryons produits in vitro mais les professionnels de la filière attendent une technique fiable et répétable pour pouvoir congeler des embryons équins produits in vivo. En effet, jusqu'à présent les taux de gestation après décongélation et transfert d'embryons obtenus in vivo et cryoconservés varient entre 15% et 50% en fonction des années sans que l'on puisse expliquer en totalité les causes des échecs qui sont sans doute multifactoriels. Le contrôle qualité, les certifications, sont, comme le bien-être animal, de plus en plus important dans la vie actuelle. Le projet de 2018 a permis de valider l'utilisation de paillettes haute sécurité pour la vitrification des embryons équins. Jusqu'à présent, nous utilisons un milieu de vitrification fabriqué "maison" avec tous les aléas que cela peut représenter : pesées plus ou moins précises, dilution des poudres pesées, exactitude des prélèvements pipettes, pas de mesure de l'osmolarité du milieu, utilisation de serum de veau. L'existence de milieux commerciaux, certifiés nous pousse à vouloir les tester sur les embryons équins. L’objectif de notre projet est donc de comparer notre milieu "maison" avec plusieurs milieux commerciaux prêt à l'emploi pour la vitrification d'embryons équins. Ainsi nous pourrons proposer à la filière un protocole optimal, avec un milieu stable, répétable et facile à utiliser pour la vitrification des embryons équins tout en garantissant une sécurité sanitaire.
Bénéfices attendus
Les applications pratiques pour la filière équine et notamment la filière sport seraient de pouvoir disposer d'un protocole de vitrification donnant des taux de survie après décongélation et transfert identiques à ceux trouvés dans la littérature (au-delà de 70%) tout en garantissant la sécurité sanitaire des embryons lors de leur stockage et échange à l'internationnal. Le fait de pouvoir utiliser un milieu commercial, prêt à l'emploi faciliterait l'accès pour un centre à la technique de vitrification et pour un client lui garantirait l'utilisation d'un milieu certifié. Les connaissances qui seront acquises à la fin de ce projet, pourront être transposées aux espèces menacées de disparition (équines et asines). Un des bénéfices attendus de ce projet est de rendre possible le passage du col de l'utérus chez l'ânesse et les ponettes grâce à l'utilisation de la pince de Wilsher lors du transfert. En effet, lors d'un transfert, le franchissement du col doit être effectué de façon très fluide sans manipulation à l'intérieur du col pour guider le cathéter de transfert. C'est tout l'intérêt de la pince puisqu'elle permet de rendre rectiligne le col en tirant légérement vers l'extérieur. Ainsi le cathéter contenant l'embryon rentre sans manipulation jusque dans l'utérus ce qui évite la décharge de prostaglandines qui mettrait à mal la future gestation. Cette pince a un autre atout qui est sanitaire puisque son utilisation évite de rentrer un bras et donc potentiellement des germes dans le vagin.
Procédures
Echographies ovarienne et utérine par voie transrectale (3 minutes par examen, examen quotidien du début des chaleurs jusqu'à l'ovulation) Insémination par voie transcervicale (1 minute, sur 4 cycles par jument) Injection sous cutanée pour l'induction d'ovulation (5 secondes, 4 fois par jument) Injection intramusculaire pour lyser le corps jaune (5 secondes, 4 fois par jument) Collecte d'embryon par lavage utérin par voie transcervicale (15 minutes, 4 fois maximum par jument)
Impact sur les animaux
L'injection intramusculaire de prostaglandines peut provoquer une sudation transitoire occasionnelement accompagnée de douleurs spamsodiques de l'utérus. Ces effets sont généralement obersvés dans les 15 minutes suivant l'injection sous la forme de coliques, et très facilement contrôlables via l'administration d'un médicament antalgique et antispasmodique. Les échographies sont réalisées par introduction de la sonde dans le rectum : une gêne temporaire peut donc être occasionnée. L'injection pour induire l'ovulation peut générer une douleur transitoire au site d'injection. Les collectes d'embryons peuvent occasionner un stress et de l'inconfort qui peut se visualiser par une oreille dirigée vers l'arrière, des yeux grands ouverts ou encore les nasaux dilatés. Dans ce cas, le responsable du protocole décidera de réaliser une légère sédation.
Devenir
Un retour au sein du troupeau expérimental de l'établissement utilisateur est prévu en fin de protocole
Remplacement
L'objectif étant de valider un milieu de vitrification des embryons équins, il n'est pas possible de REMPLACER l'utilisation d'individus vivants de l'espèce de destination (cheval).
Réduction
L'objectif étant de disposer de 40 embryons à vitrifier (10 embryons par lot testé), l'utilisation de 25 juments correspond à l'effectif minimal permettant d'atteindre cet objectif sur le temps qui nous est imparti (avril-juillet). La fertilité par chaleur en utlisant de la semence fraîche est d'environ 70%. Le taux de collecte d'embryon moyen est d'environ 60%. Statistiquement il nous faudra donc 4 cylces exploités/jument pour obtenir nos 40 embryons. Nous pouvons obtenir des embryons surnuméraires avec les juments qui auront fait plusieurs ovulation sur la même chaleur. Pour REDUIRE les effectifs, dès que les 40 embryons seront obtenus, les procédures stopperont. Il n'est pas prévu d'étude statistique sur cette partie du projet. Les statistiques seront réalisés sur la partie de l'étude impliquant les transferts et donc la survenue ou non de gestation en fonction du milieu de vitrification utilisée. Nous testerons l'hypothèse de non-infériorité des milieux commerciaux par rapport au milieu "home made" sur la survenue d'une gestation après décongélation et transfert d'embryon. Nous utiliserons pour cela le test du Khi2.
Raffinement
Notre procédure sera RAFFINEE, minimisant les interventions. Au début de l'expérimentation, les juments seront logées en stabulation et nourries avec du foin. Dès que les conditions climatiques le permettront, elles seront mises à l'herbe. Les étalons sont logés en boxes sur paille avec accès au pâturage. Les animaux ont une visibilité avec les autres congénères pour rendre plus agréable possible leur séjour durant les expérimentations. Dans la mesure du possible, toutes les procédures seront réalisées en présence d'un ou plusieurs congénères afin de limiter le niveau de stress chez cette espèce sociale. Les animaux utilisés pour ce protocole sont parfaitement habitués aux examens et manipulations qui leur seront imposés (examen gynécologique, insémination artificielle, collecte d'embryon par lavage utérin, injections intramusculaire et sous cutanée). Les animaux seront manipulés par leurs soigneurs habituels pour limiter le stress au strict minimum. Des points limites ont été mis en place pour les procédures. Nous pourrons avoir potentiellement recours à l'utilisation d'antalgique et sédatif afin de garantir le bien être des juments pendant les procédures.
Choix des espèces
Le projet proposé est sur l'espèce équine car c'est pour cette espèce que nous voulons améliorer les techniques de cryoconservation et de transfert d'embryons. Cette espèce présente plusieurs caractéristiques qui lui sont propres : présence de la capsule sur les embryons produits in vivo qui limite l'entrée des cryoprotecteurs avant vitrification, grande taille des embryons à 7 ou 8 jours post ovulation qui induit la formation de cristaux lors de la descente en température si le liquide blastoceolique n'est pas aspiré avant vitrification. Pour améliorer les protocoles de vitrification nous ne pouvons donc pas utiliser un autre modèle expérimental. Les animaux utilisés seront tous adultes et pubères puisqu'il faut qu'ils soient capables de se reproduire.
Evaluation de l’efficacité, de l’innocuité de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs en robotique chirurgicale.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Diagnostic des maladies
- Maladies animales
- Troubles cardiaques
- Troubles gastrointestinaux
- Troubles musculosquelettiques
- Troubles nerveux
- Troubles respiratoires
- Troubles sensoriels
- Troubles urogénitaux
Cochons : 80
Moutons : 80
Bovins : 20
200 chiens, cochons, moutons et bovins vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger à modéré. Ils subissent des prélèvements de sang répétés puis une ou deux chirurgies sous anesthésie, parfois précédées de la création d'une lésion par anastomose, ligature ou occlusion de vaisseaux, pour évaluer des dispositifs de robotique chirurgicale. Le porteur indique une douleur postopératoire pouvant durer plusieurs jours. Il affirme que l'expérimentation sur l'organisme entier est incontournable et relève d'une obligation réglementaire avant l'usage de ces dispositifs chez les patients.
Objectifs
La chirurgie assistée par ordinateur (CAO) regroupe un ensemble d'outils informatiques destinés à aider le chirurgien dans la préparation et la réalisation d’une opération, particulièrement en chirurgie des tissus mous (chirurgie viscérale, urologique ou cardiaque) et en chirurgie orthopédique avec implantation de dispositif ou non. Elle a pour objectif de faciliter la réalisation des gestes diagnostiques ou thérapeutiques par le chirurgien, afin qu’ils soient les plus précis, les plus efficaces et les moins invasifs possible. 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. Jusqu'à une dizaine de dispositifs pourront être évalués dans ce projet. Ce projet de recherche a pour objectif la validation de robots ou d'éléments robotiques innovants, l’apprentissage des personnels de santé, le développement de nouvelles stratégies pouvant réduire le traumatisme tissulaire, améliorer le diagnostic et pallier une dysfonction. Ces dispositifs innovants doivent être étudiés sur des modèles animaux vivants pertinents, dans le but de valider leur faisabilité, leur innocuité et leur efficacité. Ces nouvelles techniques moins invasives et ces approches originales permettront de mettre à profit pour les patients et les équipes soignantes les avancées de la robotique dans un environnement chirurgical et interventionnel. L'évaluation et le développement des nouveaux dispositifs/méthodes et techniques en robotique chirurgicale par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives requièrent une phase de recherche et de développement. Les différentes versions de prototypes doivent être confrontées à la modélisation animale pour reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients. Les objectifs du projet sont doubles : raffiner les prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) dans la phase initiale du projet, puis elles entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour valider les dispositifs/méthodes/techniques selon la règlementation en vigueur (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58).
Bénéfices attendus
Les avantages escomptés du projet sont : - Une amélioration de la sécurité et/ou de l'efficacité des machines, dispositifs et techniques évalués. - Pour les aspects thérapeutiques, une réduction du tremblement et de la fatigue du chirurgien, une amélioration de la précision et de la technicité du geste chirurgical par un traitement informatisé de l’image, une vidéo 3D nette pendant toute la durée de l’intervention et une fiabilité du système plus importante, entrainant une plus grande précision du positionnement des prothèses et des implants et permettant par exemple d’éviter les ré opérations parfois multiples des patients. La réduction de l'invasivité du geste chirurgical et des temps opératoires (permettant par exemple la réduction du traumatisme tissulaire et du risque infectieux secondaires, corollaires de ces interventions) sont d'autres bénéfices attendus du projet. - Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients, une amélioration des capacités diagnostiques de la pathologie visée peut également être obtenue. - Les avantages peuvent aussi être éducationnels, avec des applications dans la formation des chirurgiens à des techniques opératoires complexes, la planification précise d’interventions chirurgicales délicates et la téléassistance en opérations extérieurs (OPEX) dans le cadre de la chirurgie et la médecine militaire.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. - Des procédures chirurgicales d'évaluation de dispositif en robotique d'assistance chirurgicale avec ou sans procédure chirurgicale de création de modèle lésionnel préalable. Chaque animal du projet ne subira qu'une seule chirurgie d'évaluation de dispositif robotique d'assistance chirurgicale associée ou non à une chirurgie de création de modèle antérieur soit une seule et parfois deux interventions chirurgicales par animal. 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 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, - En fonction des besoins et préalablement à la procédure d'évaluation du dispositif robotique, l'induction d'une lésion à la faveur d'une intervention chirurgicale mini-invasive de type anastomose, ligature ou occlusion de vaisseaux par exemple - La douleur en phase postopératoire : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique, pour ces derniers points, des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple le recours systématique à l'anesthésie générale, l'usage systématique de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur, la protection des plaies, la mise en place d'un suivi clinique quotidien des animaux).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des scanners, IRM par exemple) et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs et techniques testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs robotiques d’assistance chirurgicale dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. En effet leur utilisation in fine chez les patients représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs robotiques d’assistance chirurgicale.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques du projet, aucune approche statistique n'a été réalisée. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en œuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, une analgésie est mise en place et des protocoles de prise en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (AINS et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie qui ressemble à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions. Cela impose l’expérimentation de ces dispositifs sur des gros animaux pour mimer l’anatomie de patients humains qui vont de l’enfant à l’adulte de grande taille, d’où la nécessité de tester sur les espèces citées ci-dessus. Les différences interspécifiques de la nature tissulaire, de la forme, de la taille anatomique et aussi de la fonction requièrent l’emploi de plusieurs espèces différentes pour optimiser l’expérimentation et l’évaluation des dispositifs évalués dans ce projet. Les ovins sont par exemple, le modèle le plus pertinent pour la durabilité des stratégies opératoires et dispositifs testés dans ce projet. Leur intérêt principal réside dans le fait qu’ils ne sont pas en croissance et sont particulièrement robustes. Les porcins sont par exemple, un modèle très pertinent pour la durabilité de l’ancrage des dispositifs (feuillets valvulaires épais par exemple lorsque le dispositif est implanté dans le cœur). Les porcs sont également le modèle plus proche de l’homme pour ce qui est chirurgie viscérale et seront privilégiés, de ce fait, pour la robotique utilisée en chirurgie viscérale. Les bovins sont par exemple, un modèle très pertinent pour leur grande taille et le débit élevé des dispositifs cardiovasculaire potentiellement testés dans ce projet (robotique chirurgicale utilisée pour la chirurgie cardiovasculaire). Les canins ne seront utilisés que plus rarement, lorsqu’ils sont le seul modèle à présenter la spécificité anatomique ou fonctionnelle la plus proche de l’homme. Par exemple les canins sont le seul modèle à présenter un auricule gauche avec ostium comme chez l’homme, un comportement du tissu de conduction cardiaque proche de l’homme, etc. Les animaux utilisés pourront être des juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
Evaluation de l’efficacité, de l’innocuité de la durabilité de nouvelles méthodes et dispositifs pour le diagnostic et le traitement les affections en uro-néphrologie par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Diagnostic des maladies
- Troubles endocriniens
- Troubles urogénitaux
Cochons : 100
Moutons : 50
200 chiens, cochons et moutons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent des prélèvements sanguins et des chirurgies d'implantation de dispositifs urologiques pouvant durer plusieurs heures sous anesthésie, avant une mise à mort suivie de nécropsie et d'examen des tissus. Le porteur décrit des suites post-opératoires douloureuses pouvant durer plusieurs jours selon l'invasivité. Il affirme que l'expérimentation sur "organisme entier" est "incontournable" et relève d'une "obligation règlementaire" pour valider ces dispositifs implantables.
Objectifs
La chirurgie uro-néphrologique s’est développée rapidement dans la deuxième moitié du XXème siècle avec par exemple l’avènement de la transplantation rénale (années 60-70), ou encore de l’hémodialyse (années 50-60) permettant de sauver des millions de personnes par an, le développement de nouvelles technologies comme les circuits extracorporels avec filtre de dialyse permettant la déviation du sang vers un filtre externe et ainsi sa purification artificielle. Il est possible dès lors de pallier des dysfonctions importantes du rein par exemple. De même, le traitement des affections prostatiques, tumorales par exemple a fait des progrès immense grâce par exemple à l’avènement de techniques chirurgicales peu invasives. Les progrès diagnostiques et thérapeutiques se développent rapidement pour l’ensemble des organes de l’appareil urinaire et ses annexes. L’évaluation et le développement de nouvelles méthodes, molécules, dispositifs et techniques pour les affections de l’appareil urinaire et ses annexes par des méthodes de chirurgie standard et mini-invasives nécessitent une phase de recherche pré-clinique et développement qui permet de mettre au point ces méthodes et d’en vérifier leur sécurité. 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. Jusqu'à une dizaine de dispositifs pourront être évalués dans ce projet. Les différentes versions de prototypes doivent être confrontées à la modélisation animale pour reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients. Les objectifs du projet sont doubles : raffiner les prototypes pour en geler les versions jugées efficaces (efficacité) et sécuritaires (innocuité) dans la phase initiale du projet, puis elles entreront alors dans la phase règlementaire du projet pour valider les dispositifs/méthodes/techniques selon la règlementation en vigueur (ISO 10993, BPL OCDE, GLP FDA 21 CFR part 58).
Bénéfices attendus
L'avantage escompté et les bénéfices attendus sont une amélioration de la prise en charge des patients, une amélioration de la durabilité et de l’efficacité des implants pour éviter leur rejet, et ainsi les ré opérations parfois multiples des patients, pour réduire les temps de cicatrisation qui handicapent les patients, et réduire le traumatisme tissulaire, corollaire de ces interventions, ainsi que l'occurrence d'effets indésirables comme les infections grâce au recours à des méthodes d'implantation mini-invasives. Un autre avantage important des techniques mini-invasives est de permettre une récupération plus rapide des patients.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : - Des prélèvements sanguins sur animaux vigiles ou légèrement sédatés, pour tous les animaux du projet. La fréquence des prélèvements pouvant être couramment d’un prélèvement par semaine et d'une durée de moins de cinq minutes - Des préparations à l’anesthésie pour les examens d'imagerie et d'implantation chirurgicale qui consistent en la pose d'un cathéter et en l'injection des produits utilisés pour la prémédication et l'anesthésie. Durée de moins de dix minutes. Comme pour les interventions chez l'Homme, les interventions chirurgicales et les examens d'imagerie sont toujours réalisés sous anesthésie générale (évitant tous stress et douleur pour les animaux) et pourront durer jusqu'à plusieurs heures en cas d’intervention chirurgicale complexe pour tous les animaux du projet.
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 suites postopératoires (inflammation, douleur : jusqu'à plusieurs jours en fonction de l’invasivité de la technique), pour cela des mesures de raffinement sont mises systématiquement en place pour minimiser ces effets (comme par exemple la protection des plaies, l'usage de traitements anti-inflammatoires et anti-douleur).
Devenir
Pour toutes les procédures du projet, la nécessité de collecter des données scientifiques se fera au niveau clinique, au niveau biologique (hématologie et biochimie par exemple), au niveau fonctionnel (données issues des scanners, IRM par exemple) et enfin au niveau tissulaire par la réalisation d'une évaluation nécropsique et d'une évaluation histopathologique après euthanasie des animaux qui déterminera la tolérance locale et générale ainsi que l’altération du dispositif (durabilité). La bonne réalisation de ce suivi règlementaire garantit donc une évaluation complète et des dispositifs testés dans le projet.
Remplacement
La validation des dispositifs médicaux implantables dans ce projet requiert la vérification de la sécurité et de l’efficacité des implants. Le recours à l’animal vivant pour évaluer les différentes versions de prototypes afin de reproduire fidèlement les contextes clinique, fonctionnel, anatomique et tissulaire qui seront visés par les applications chez les patients est indispensable. En effet leur utilisation in fine chez les patients humains représente des procédures à haut risque létal et il est donc indispensable d’avoir recours à l’expérimentation animale au préalable afin de vérifier le bon fonctionnement des dispositifs et des méthodes d’implantation, leur innocuité et leur durabilité. L’expérimentation sur l’organisme entier, et donc sur animal vivant est incontournable, c’est une obligation règlementaire dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables.
Réduction
Le nombre d’animaux a été évalué prospectivement et réduit au minimum nécessaire pour répondre aux besoins et objectifs scientifiques. Pour réduire le nombre d’animaux, des sélections par méthodes d’imagerie non invasives sont mises en place (IRM, Scanner, Echographie, RX …), permettant par exemple une reconstruction 3D des structures d’intérêt. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour s’assurer de la pertinence de cette estimation.
Raffinement
Les modèles animaux suivront exactement le cheminement d’un futur patient avec les mêmes exigences et techniques médicales mises en œuvre pour la réalisation des interventions (personnel hautement qualifié, plateau technique opératoire et d’imagerie de pointe). L’ensemble des procédures est conçu pour réduire au maximum le stress, l’angoisse et les contraintes sur les animaux comme le recours systématique à l’anesthésie générale durant les interventions d’imagerie et les procédures chirurgicales. La localisation de la plateforme d'imagerie sur le site même des animaleries permet de réaliser ces examens sur place, réduisant ainsi le recours aux transports pour les animaux et le stress associé. Les paramètres vitaux sont enregistrés et contrôlés par des techniciens spécialisés en anesthésie afin d’adapter les perfusions, l’assistance respiratoire et les dosages d’anesthésiques et d’antalgiques. Les protocoles de réanimation sont standardisés et réalisés par des vétérinaires chirurgiens spécialisés. Pendant et après ces procédures, une analgésie est mise en place et des protocoles de prise en charge de la douleur sont systématiquement appliqués (AINS et/ou opioïdes). Les animaux sont hébergés systématiquement en groupe sociaux ou individuellement pour les besoins de l'étude, ils ont accès à un enrichissement environnemental multimodal (social, alimentaire, manipulatoire et physique) et dans des conditions environnementales d'hébergement contrôlées et maîtrisées (température et ventilation). Des points limites stricts et spécifiques sont appliqués tout au long du projet. Un bilan intermédiaire en cours de projet sera effectué pour évaluer les dommages réellement subis par les animaux.
Choix des espèces
Les dispositifs testés dans ce projet doivent l’être sur une anatomie qui ressemble à celle de l’Homme avec les mêmes dimensions, ce qui impose l’expérimentation sur des gros animaux pour mimer l’anatomie de patients humains qui vont de l’enfant à l’adulte de grande taille. Les différences interspécifiques de la nature tissulaire, de la forme, de la taille anatomique et aussi de la fonction requièrent l’emploi de plusieurs espèces différentes pour optimiser l’expérimentation et l’évaluation des dispositifs évalués dans ce projet. Les animaux utilisés pourront être de tous les stades de développement : juvéniles ou adultes. L’objectif scientifique est d’avoir une anatomie de taille ou une situation clinique comparable à celle observée chez l’Homme.
Etude des conséquences de l’induction nutritionnelle de la stéatose hépatique chez le mini-porc obèse
- Recherche fondamentale
- Système gastrointestinal
16 mini-porcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Soumis à un régime gras, sucré et carencé destiné à provoquer une stéatose hépatique, ils subissent des prélèvements sanguins hebdomadaires pendant deux mois et trois biopsies du foie sous échographie. Le porteur reconnaît des douleurs intercostales liées à la biopsie, un régime peu appétant pouvant entraîner une perte de poids et un hébergement individuel source de stress. Il affirme que ces processus "ne peuvent pas être reproduits in vitro" et retient le porc pour sa proximité digestive avec l'humain.
Objectifs
L’objectif du projet est l’évaluation de l’induction nutritionnelle d’une stéatose hépatique chez le mini-porc par le biais d’un régime riche en lipides et sucre et dépourvu de choline.
Bénéfices attendus
Les bénéfices qui découleront de ce projet sont la contribution à la compréhension de la stéatose hépatique dans des maladies chroniques de type métabolique comme l’obésité ou le syndrome métabolique. Le projet permettra également la mise en place d’un modèle animal permettant l’étude approfondie de cette dérégulation métabolique ainsi que de possibles interventions nutritionnelles pour la prévenir ou faire régresser.
Procédures
Chaque semaine 1ml de sang en artère et en veine porte seront prélevés sur tous les animaux (16 au total) pendant 8 semaines (2 mois) pour suivre le statut physiologique et la mise en place de la stéatose hépatique. Le volume total prélevé sur l’ensemble du protocole sera d’environ 16 mL par animal. Ce prélèvement durera moins d'une minute pour chaque animal. Une biopsie hépatique (50 mg) sous échographie sur chaque animal sera réalisée à 3 reprises : T0, 1 et 2 mois après le début du régime expérimental. Ce prélèvement durera pour chaque animal environ 15 min.
Impact sur les animaux
Des douleurs intercostales peuvent être ressenties par l’animal suite à la réalisation de la biopsie hépatique. Le régime riche en sucre et lipides, dépourvu de choline et à faible teneur en méthionine (choline-methionine deficient diet, CMD diet) nécessite une élaboration avec des ingrédients purifiés qui peuvent s’avérer peu appétant, et peuvent entrainer des refus en début de protocole et une perte de poids si ce comportement n’est pas suffisamment anticipé. En cas d’évolution rapide de la stéatose (vérification par biopsie) le protocole sera arrêté sans laisser les animaux évoluer vers la cirrhose, qui pourrait entrainer des complications plus importantes. Les animaux seront hébergés individuellement pendant toute la durée du protocole pouvant entraîner un stress pour l'animal.
Devenir
Les animaux seront mis à mort à la fin de la période expérimentale pour : 1) vérifier le bon positionnement des cathéters sanguins 2) réaliser des prélèvements tissulaires pour des études métaboliques.
Remplacement
La mise en place d’une stéatose hépatique fait intervenir de nombreux processus biologiques coordonnés et régulés, qui à ce jour ne peuvent pas être reproduits in vitro. Le porc présente un certain nombre de similitudes anatomiques et physiologiques avec l'homme. C’est la raison pour laquelle il est fréquemment utilisé comme modèle pour les études de nutrition. Le mini-porc permet de travailler sur des adultes (à stabilité pondérale) d'une taille compatible avec l'expérimentation animale. Il présente de plus l'avantage d'avoir un système digestif très proche de celui de l'Homme et d'accepter de manger tous types d'aliments. Les accès aux entrées et sorties vasculaires du foie est techniquement dangereux chez l’homme et bien que possible chez le rongeur, limité en termes de volume et taille des animaux.
Réduction
La réutilisation d’animaux issu d’un protocole précédent permettra de limiter le nombre d’animaux prévu dans le schéma expérimental : 8 animaux sur la première étude pilote ; 16 animaux si des ajustements ultérieurs sont nécessaires. Celui-ci est réduit à son minimum en tenant compte de la variabilité du principal paramètre mesuré (accumulation de lipides dans les échantillons de la biopsie), estimée à partir d’études réalisées avec un design expérimental similaire (Curtasu et al., Nutrients 2021). Cette variabilité est liée non seulement à la variabilité inter-individuelle des animaux, mais aussi à la qualité des prélèvements effectuées et à la précision des données obtenues par l’analyse biochimique. Ces aspects sont parfaitement maitrisés par les expérimentateurs du projet qui ont une longue expérience dans le domaine. L’approche développée sera peu invasive, et peu traumatisante pour l’animal. La douleur imposée aux animaux pendant l’expérimentation est liée essentiellement à la réalisation biopsie (qui évite l’euthanasie des animaux pour vérification de la stéatose à chaque point de contrôle).
Raffinement
L’approche développée sera peu invasive, et peu traumatisante pour l’animal. Pour réduire les douleurs liées à la réalisation de la biopsie hépatique, les animaux seront anesthésiés et la zone biopsiée sera préalablement tondue, désinfectée et également anesthésiée localement en sous-cutanée. Pendant la période de réveil, les animaux sont surveillés régulièrement (visite toutes les 2 h pendant la journée, vérification de saignement à l’endroit de la biopsie). L'évaluation de la gêne et de la douleur est faite par observation du comportement des animaux : reprise de l'alimentation, posture, vocalises, réactivité et la température corporelle. Le suivi de la prise alimentaire et du poids seront suivis régulièrement. Si une perte de poids supérieure à 20% est observée, Les animaliers et les responsables de l’étude effectueront une observation plus poussée de l’animal et renseigneront le tableau d’observation des points limites. Si 3 points limites notables ou 1 point limite grave sont observés, nous utiliserons l’arbre décisionnel, en discussion avec le personnel de l’animalerie, afin de décider si l’animal sera soigné ou euthanasié. Pendant toute la durée de la période d'expérimentation, les animaux seront hébergés dans des cages au sol de taille réglementaire avec des copeaux de bois comme litière leur permettant de réaliser une activité de fouissage, et avec des parois latérales en plexiglass pour que les animaux puissent se voir et interagir entre eux. Leur environnement est enrichi à l’aide d’une chaîne en métal fixée sur les parois et de ballons. La pièce est à température régulée. Les animaux ont libre accès à l'eau.
Choix des espèces
Le porc présente un certain nombre de similitudes anatomiques et physiologiques avec l'homme. C’est la raison pour laquelle il est fréquemment utilisé comme modèle pour les études de nutrition. Le mini-porc permet de travailler sur des adultes (à stabilité pondérale) d'une taille compatible avec l'expérimentation animale. Il présente de plus l'avantage d'avoir un système digestif très proche de celui de l'Homme et d'accepter de manger tous types d'aliments. Ces animaux sont utilisés dans la très grande majorité des études réalisées auparavant dans notre équipe de recherche, ce qui facilite la comparaison des données issues des diverses expérimentations réalisées. La procédure expérimentale est réalisée sur des animaux en fin de croissance (âge>10 mois), afin de bénéficier d'une stabilité pondérale pendant la totalité de la période d'intervention.
Comparaison de milieux de vitrification et de survies embryonnaires post décongélation dans le cadre de transferts d’embryons équins
- Recherche fondamentale
- Biologie du développement
- Oncologie
- Système urogénital
150 équidés vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, tous gardés en vie et réutilisés pour d'autres protocoles. Les ponettes servent de donneuses ou de receveuses d'embryons, avec injections d'un inducteur d'ovulation, échographies rectales, collectes et transferts d'embryons sous sédation, pour comparer des milieux de congélation et former l'équipe au transfert. Le porteur décrit une gêne temporaire lors du cathétérisme du col et une douleur transitoire aux injections. Il affirme que la production d'embryons in vitro n'est pas opérationnelle chez cette espèce et présente les retombées surtout comme un service à la filière équine et, à terme, aux ânes.
Objectifs
Ce projet comporte 3 objectifs: - La formation de l’équipe équine au transfert d’embryon. Le franchissement du col de l'uterus doit être effectué de façon très fluide sans manipulation à l'intérieur du col pour guider le cathéter de transfert. - Définir le milieu de vitrification des embryons le mieux adapté: nous comparerons 3 milieux commerciaux. Tous les milieux contiennent comme cryoprotecteurs de l'éthylène glycol (EG) et du DiMéthylSulfOxide (DMSO). Les embryons seront collectés sur des juments de selle en dehors de notre etablissement. - Les décongélations et transferts d'embryons seront réalisées dans notre etablissement.
Bénéfices attendus
Les connaissances qui seront acquises à la fin de ce projet apporteront des solutions innovantes à la filière équine en reproduction equine. Nos resultats et ces nouvelles techniques pourront etre transposés aux especes menacées de disparition comme les anes. En effet Le col de l'utérus de l'ânesse a la particularité d'être long et étroit. Cet élément constitue un frein au cathétérisme. Un des effets positifs attendu est donc de rendre possible le cathétérisme du col chez la jument mais aussi chez l’anesse.
Procédures
Les animaux dits "donneurs", auront une injection sous cutanée d'un inducteur d'ovulation et une collecte d'embryon. Les animaux dits"receveurs", auront une injection de sédation avec un antalgique et un anti inflammatoire, du gel anesthésiant au niveau du cervix et un transfert d'embryon. Il faut compter 10 secondes pour faire une injection et 20 minutes pour réaliser la collecte d'embryon. Il faut également 20 minutes pour réaliser un transfert.
Impact sur les animaux
Les pratiques expérimentales de ce projet sont des pratiques d’élevage réalisées en routine et n’incluent pas de chirurgie. Dans le cas éventuel de stress liés à la manipulation, indiqués par une oreille dirigée vers l’arrière, des yeux grands ouverts ou encore les naseaux dilatés, le responsable de l'équipe équine décidera de réaliser une légère sédation. Les échographies sont réalisées par introduction de la sonde dans le rectum : une gêne temporaire est donc occasionnée. L’injection pour induire l’ovulation génère une douleur transitoire au site d’injection. Lors du cathétérisme du col, l’introduction du spéculum et la préhension du col induisent une gête temporaire.
Devenir
Tout les animaux sont gardés en vie et réutilisé pour d'autres protocoles après examens vétérinaires.
Remplacement
Nous ne pouvons pas remplacer l’utilisation des ponettes, par un autre modèle et la production d’embryons in vitro n’est pas opérationnelle dans cette espèce.
Réduction
L’étude sera réalisée en 2023 sur 20 embryons de ponettes pour que les techniciens se forment à la technique de la pince WILSHER. Comme actuellement, le taux de collecte d’embryons de ponettes est de 50 % après induction de l’ovulation, nous aurons besoin de 40 cycles oestriens de ponettes. Le transfert d’embryon nécessite une synchronisation des cycles entre la donneuse et la receveuse pour optimiser les chances de reussite. C ‘est pourquoi pour une donneuse il est recommandé de prevoir deux receveuses soit un besoin de 80 cycles de receveuses. L’etude en 2024 utilisera 30 ponettes receveuses, la congélation des embryons permettant de déplacer, dans le temps et dans l’espace, le moment de la transplantation de l'embryon dans la jument receveuse Nous REDUISONS les effectifs à expérimenter en utilisant la procédure d’induction de l’ovulation.
Raffinement
Notre procédure sera raffinée, minimisant les interventions. De plus, les juments seront logées en bâtiment conventionnel sur aire paillée avec accès au pâturage, en visibilité et contact des congénères pour rendre le plus agréable possible leur séjour durant les expérimentations. Les ponettes voient plusieurs fois par jours les animaliers et les expérimentateurs qui surveillent de près leur comportement. L’enrichissement du milieu est assuré par des brosses, des jeux, des bouts de bois à ronger. Les animaliers ont suivi une formation à la manipulation éthologique des animaux : les animaux sont habitués aux différentes procédures et les vivent sans stress. Avant l’intervention, une sédation est systématiquement réalisée avant les transferts d’embryons, en plus de l’administration d’un analgésique et d’un anti-inflammatoire non stéroïdien permettant de limiter la production de prostaglandines. Avant le transfert, un gel anesthesiant pourra etre déposé localement au niveau du col afin de faciliter le transfert.
Choix des espèces
Le but de l’expérience est d’améliorer le transfert d’embryon et la cryoconservation des embryons équins, il est donc nécessaire d’avoir des ponettes donneuses et receveuses d’embryons pour réaliser ce projet. De même en 2024, pour valider notre technique, il faut pouvoir évaluer la qualité de l’embryon après décongélation. Pour cela, le meilleur test est de réimplanter des embryons dans une femelle receveuse. Le travail proposé est sur l’espèce equine, car c’est pour elle que nous voulons améliorer les techniques de cryoconservation et de transfert des embryons. Or, l’espèce a ses propres particularités : les embryons équins ont la particularité de présenter une capsule et d’avoir un très grand diamètre dès 7 à 8 jours post ovulation. Il paraît donc difficile, voire impossible de choisir un autre modèle pour répondre à la question. Les animaux utilisés seront tous pubères, puisqu'il faut qu'ils soient capables de se reproduire.
Production de trichostrongles de petits ruminants (avenant 2)
- Protection de l’environnement
- Recherche appliquée
- Maladies animales
- Tests réglementaires
- Autres tests de tolérance et d’efficacité
155 agneaux vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Infestés par voie orale de milliers de larves de trichostrongles, dont une espèce se nourrit de leur sang, ils peuvent développer inflammation intestinale, diarrhées, perte de poids et baisse de l'hématocrite, un point limite étant fixé à 15 % de perte de poids. L'objet du projet est de produire du matériel biologique, larves et vers adultes, pour des études ultérieures sur la résistance aux antiparasitaires. Le porteur n'infeste que des mâles, jugés plus sensibles, et affirme que le passage sur l'ovin est une étape obligatoire du cycle du parasite.
Objectifs
Le projet a pour objectif de produire le matériel biologique (oeufs, larves infestantes) nécessaire pour les analyses que nous menons au laboratoire (adaptation des parasites aux anthelminthiques, à leurs hôtes ou au changement climatique). Nous inoculons aux moutons 6000 (isolat sensible) à 10000 larves (isolat résistant) de trichostrongle par voie orale (dose de larves permettant une infestation correcte sans toutefois déclencher de signes cliniques; variable en fonction de la pathogénicité de l'isolat). Le cycle de développement complet se déroule sur environ 21 jours. A partir de ce stade, les larves sont devenues adultes (mâles et femelles), se reproduisent et excrètent des oeufs dans la lumière du tube digestif qui sont expulsés avec les matières fécales hors de l'hôte. Ainsi, à partir de J+21 nous prélevons les matières fécales et réalisons des contrôles coproscopiques pour déterminer le point de départ de l'excrétion d'oeufs dans les fèces. Lorsque l'excrétion se stabilise, nous prélevons les matières fécales pour réaliser les coprocultures qui nous permettent d'obtenir des larves infestantes notamment. Différents procédés permettent de récupérer suffisamment de matières fécales : 1) lorsque nous avons un faible besoin de matériel biologique, les matières fécales sont obtenues par prélèvement rectal 2) lorsque nous avons des besoins intermédiaires et s'il s'agit d'une souche sensible de nématodes, les moutons sont équipés de harnais permettant de collecter les fèces. 3) Lorsqu'il s'agit d'isolats résistants, les moutons sont placés en cage métabolique 24 à 48h (au pic d'excrétion des oeufs de nématodes) pour collecter la totalité des matières fécales émises et limiter au maximum les risques de dispersion d'un isolat résistant. Dans ce cas les moutons peuvent être placés individuellement en cage mais ne sont jamais seul dans l'espace qui leur est dédié et ont la possibilité d'échanges visuels avec leurs congénères. 4) Lorsque les besoins sont plus importants, deux moutons sont inoculés avec le même isolat et sont placés ensemble en cage métabolique le temps de récolter suffisamment de matériel. La durée maximale de collecte pour obtenir suffisamment de matériel de travail et minimiser le nombre d'animaux utilisé est de 12 semaines.
Bénéfices attendus
Le projet vise à produire le matériel biologique de base (larves et adultes) aux études visant à mieux contrôler les trichostrongles de ruminants en i) comprenant les mécanismes de la résistance aux divers anthelminthiques, ii) en interrogeant leur capacité d'adaptation au changement climatique et iii) en recherchant de nouveaux composés naturels permettant de s'affranchir des anthelminthiques chimiques.
Procédures
Lorsque les vers adultes sont développés, nous collectons des matières fécales quotidiennement pour les mettre en culture (environ 15-30 min). Les volumes varient en fonction des besoins et sont associés a des techniques appropriées (cage métabolique ou harnais pour de grosses quantités ou prélèvement intra-rectal pour des besoins plus réduits). Le trichostrongle H. contortus se nourrit du sang de son hote. A ce titre, il est impératif de controler le niveau de perte sanguine des animaux infestés et déclarer le point limite atteint ou non. Pour ces infestations, une prise de sang de 5 mL à la veine jugulaire sera réalisée avant infestation (pour établir le niveau d'hématocrite physiologique) et 30 jours, 40j et 60j après l'infestation (mois de 5 min). Toute coproscopie supérieure ou égale à 15000 opg nécessitera un contrôle hématocrite.
Impact sur les animaux
Les nuisances sont de deux ordres: 1. l'effet de l'infestation: les trichostrongles peuvent induire une inflammation intestinale (associée à une perte de poids, des diarrhées) ou une baisse de l'hématocrite. 2. la mise en cage métabolique des moutons peut engendrer un stress consécutif à l'isolement relatif des animaux.
Devenir
Tous les animaux sont euthanasiés en fin d'infestation pour collecter et stocker les vers adultes nécessaires aux tests moleculaires (compréhension de l'architecture genétique des résistances aux anthelminthiques). Par ailleurs, les isolats multi-résistants ne peuvent pas être éliminés, ni disséminer dans l'environnement.
Remplacement
De manière à obtenir le matériel biologique nécessaire à la réalisation de nos tests biologiques et moléculaires, nous avons besoin d'entretenir nos isolats sur leur hôte naturel, l'ovin. Le passage sur l'animal est une étape obligatoire du cycle parasitaire. Nous ne sommes pas en mesure de réaliser un cycle complet du parasite in vitro.
Réduction
Les effectifs sont calculés sur la base des projets en cours et des besoins passés de l'équipe (soit 155 agneaux sur 5 ans).
Raffinement
Des harnais équipés de pots de collecte ont été spécialement conçus pour que la collecte des matières fécales soit la moins invasive possible. Durant la mise en cage métabolique individuelle, les animaux gardent un contact visuel avec un autre congénère situé dans une cage adjacente. La dose infestante est minimisée pour permettre la production de parasites en limitant les effets indésirables sur l'hôte: elle est de 6000 larves infestantes pour l'isolat sensible et de 10000 larves infestantes pour les isolats résistants dont les capacités d'installation, de reproduction et de développement sont moindres. D'autre part nous limitons les infestations aux agneaux mâles car ils sont plus sensibles aux infestations parasitaires que les femelles, ce qui permet de produire plus de parasites avec moins d'animaux. Cependant les animaux sont suivis plusieurs fois par jour (enrichissement social) pour détecter les signes cliniques précoces et afin de prendre une décision rapide en cas d'atteinte des points limites. Si une perte de poids (supérieure ou égale à 15% du poids initial), une modification de l’apparence physique (abbatu, bellements) ou une modification du comportement (animal prostré, peu mobile) est observée, l’animal sera euthanasié.
Choix des espèces
Les trichostrongles d'intéret sont inféodés à l'espèce ovine. Les agneaux auront entre 3 et 4 mois (environ 30 kg). A cet âge, le système immunitaire est développé mais reste permissif aux vers gastrointestinaux. Cela permet d'obtenir une efficacité d'installation et donc de production de matériel biologique optimum.
EcoXtract – Effet d’un nouveau procédé de délipidation des tourteaux d’oléagineux sur les performances, la qualité des produits laitiers, la santé et le métabolisme des vaches laitières
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Maladies animales
56 vaches laitières vont être utilisées dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, gardées en vie et replacées dans le troupeau. Pendant huit semaines, elles reçoivent des tourteaux traités par différents solvants, avec prises de sang à la queue, fouilles rectales, prélèvements d'urine et sondages du rumen susceptibles de les gêner. L'objet réel est industriel, valider un solvant biosourcé, le 2-méthyloxolane, pour remplacer l'hexane et développer son usage commercial. Le porteur affirme qu'aucun modèle in vitro ne reproduit la réponse de l'animal à l'ingestion des aliments prévus.
Objectifs
Afin d'améliorer les rendements en huile des graines d'oléagineux et de permettre la conservation des tourteaux à destination de l'alimentation animale, l'extraction mécanique par pression à froid ou à chaud est souvent suivie d'une extraction par solvant. Classiquement, c'est l'hexane qui est utilisé. Or, il est issu de la pétrochimie et est classé comme reprotoxique, alors même qu'en sortie d'usine des résidus restent présents dans l'huile et dans les tourteaux. Dans un contexte de gestion durable des ressources, il apparaît donc nécessaire de tester l'utilisation de solvants alternatifs qui seraient biosourcés, permettraient de maintenir de bons rendements d'extraction, et n'auraient pas d'effets nocifs sur la santé humaine. Le 2-methyloxolane pourrait représenter une telle alternative. Les objectifs scientifiques de cette expérimentation sont alors de comparer les effets de la complémentation de la ration des vaches laitières en tourteaux de soja, colza ou tournesol et du mode de délipidation (hexane vs 2-méthyloxolane) sur : - les performances de production laitières - la santé animale - la qualité biochimique, nutritionnelle et technologique du lait - la qualité nutritionnelle et sensorielle du beurre - le microbiote ruminal - le métabolisme azoté et lipidique. Les transferts de résidus desolvant de l'ingéré vers le lait et le beurre seront également étudiés..
Bénéfices attendus
Le projet permettra de produire des références sur l'utilisation de 2-méthyloxolane, un solvat biosourcé, pour la production de tourteaux délipidés, en vue de développer son utilisation commerciale en remplacement de l'hexane.
Procédures
Au cours des 8 semaines d'expérimentation les animaux seront soumis à des prélèvements de sang à la veine caudale (~1 min), de fèces par fouille rectale (~2 min), d'urine par stimulation de la miction(~2-10 min) et de liquide ruminal par sondage gastro-oesophagien (
Impact sur les animaux
Les prélèvements envisagés sont pour la plupart non ou faiblement invasifs. Il est toutefois envisagé de prélever du sang à la veine caudale, des fèces par fouille rectale et de réaliser des prélèvements gastro-oesophagiens de jus de rumen. Ces prélèvements seront réalisés au cornadis et sont susceptibles d'induire de l'inconfort pendant la manipulation. Les prélèvements d'urine et de lait ne présenteront aucune manipulation inconfortable pour les animaux.
Devenir
Les procédures mises en oeuvre sur les aimaux étant de classe légère, les animaux seront gardés en vie et replacés dans le troupeau à la fin de l'expérimentation.
Remplacement
L'expérimentation porte sur la réponse zootechnique et métabolique des vaches laitières à la distribution de tourteaux protéiques dont le procédé d'extraction est nouveau. Aucun modèle in vitro ou in sillico ne permet actuellement de reproduire la réponse de l'animal à l'ingestion des aliments prévus pour cette expérimentation.
Réduction
D'un point de vue statistique, un calcul de puissance (test d'égalité des moyennes de deux populations [power.t.test]) sur la base de données précédemment acquises sur l'établissement utilisateur a montré que le minimum d'animaux nécessaire pour mettre en avant des différences de réponses zootechnique est de 8 animaux. Nous prendrons donc 9 animaux au cas où un problème survenait au cours de l'expérimentation et afin de ne pas risquer de remettre en cause la validité statistique des résultats obtenus. 2 animaux seront également gardés en réserve, et ne subirons pas de prélèvements, au cas où un des animaux précédemment ciblé devait être évincé de l'expérimentation.
Raffinement
Les conditions de logement des animaux en stabulation répond aux exigences réglementaires et va même au-delà grâce à des équipements pemettant un confort optimum des vaches (matelas, brosses) et un suivi fin de leur santé et de leur bien-être (outils d'élevage de précision). Le recours a des procédures faiblement invasives, mises en oeuvre par du personnel formé et habitué à ces prélèvements, assure que ceux-ci se feront dans les meilleures conditions possibles pour les animaux. Des points limites adaptés sont mis en place pour limiter toute souffrance ou douleur pouvant survenir lors des prélèvements, notamment de jus de liquide ruminal. Ces derniers seront arrêtés dès lors que l'animal ne déglutit pas la sonde par lui-même et/ou si une gène est observé à l'intubation.
Choix des espèces
La consommation de tourteaux est exclusivement à destination des animaux d'élevage, notamment des bovins laitiers qui en sont les plus consommateurs. Il apparait donc judicieux de tester l'utilisation d'un solvant biosourcé sur cette espèce. Les vaches laitières étudiés seront des animaux en production (nécessité d'étudier le transfert du solvant dans la matrice lait).
Evaluation par tomographie d’émission positronique de l’affinité de plusieurs ligands radioactifs pour le récepteur GLP-1 chez le porc dans le cadre de l’élaboration d’une thérapie contre le diabéte de type 2.
- Recherche appliquée
- Autres troubles humains
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système endocrinien
12 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. Sous sédation profonde et continue jusqu'à la mort, ils reçoivent plusieurs cathéters et des traceurs radioactifs, pour évaluer par imagerie leur fixation sur un récepteur en vue d'un futur diagnostic du diabète de type 2 chez l'humain. Le porteur justifie la mise à mort par le risque de douleur et de mal-être au réveil d'une très longue anesthésie. Il écarte le remplacement en affirmant que les alternatives non animales ne reproduisent pas la "physiologie intégrative complexe", et retient le cochon pour sa grande taille adaptée aux capteurs d'imagerie.
Objectifs
Le diabète de type 2 est une maladie endémique qui touche plus de 25 millions de personnes dans le monde. De nouveaux traitements existent mais leur efficacité est entachée par de nombreux effets indésirables. Une solution vise à rétablir la sensibilité des récepteurs au Glucagon-like-peptide 1 (GLP-1r) situés dans un très court segment de la veine porte mais pour être efficace, il est nécessaire d’identifier précisément la zone qui exprime de façon insuffisante des récepteurs GLP-1. Ceci peut être réalisé par la tomographie d’émission positronique après l’administration d’un traceur radioactif susceptible de se fixer sur les récepteurs GLP-1. Pour pouvoir être utilisé chez l’homme, ce traceur doit être produit en condition de bonnes pratiques de fabrication et être dénué d’effets secondaires. Des radiotraceurs susceptibles de se fixer sur le récepteur GLP-1 ont été développés dans le but d’identifier des cancers insulinosécréteurs mais la capacité de ces traceurs de se fixer sur les récepteurs péri-portaux reste inconnue. L’objectif du projet est d’évaluer le potentiel de fixation de plusieurs de ces radiotraceurs au niveau de l’espace péri-portal en privilégiant les composés susceptibles d’une synthèse chimique adaptée aux lignes directrices de la fabrications des médicaments afin de faciliter l’utilisation future chez l’homme.
Bénéfices attendus
Les bénéfices du programme sont d’abord de permettre le passage à la phase humaine. Nous visons donc à identifier une molécule traceuse possédant les caractéristiques suivantes : - Structure moléculaire stable et susceptible d’être produite en condition GMP (good manufactoring practice for pharmaceuticals - une obligation pour l'utilisation chez l'homme) avant introduction de l’atome radioactif. - Forte fixation spécifique sur le récepteur GLP-1 avec une accessibilité aux structures péri-portales - Capacité de synthétiser le traceur avec une activité massique (MBq/µg) plus importante que la molécule de référence afin de permettre une réduction de l’activité engagée sans compromettre la qualité des images. Ce point est particulièrement important dans un contexte de suivi longitudinal de la pathologie chez l’homme qui conduira à des injections répétées de produit marqué. - Absence d’effets secondaires avec notamment un focus sur la fonction cardiaque et sur la stabilité de la glycémie. Un bénéfice connexe existe si la construction moléculaire originale se révéle la plus efficace. Nous aurions alors identifié une molécule prométeuse pour la détection des tumeurs insulino-sécrétantes.
Procédures
Expérience terminale réalisée sous anesthésie générale induisant une sédation profonde et continue jusqu'à la mort. Adjonction d'une valance anesthésique en cas d'identification d'une douleur sur la base des données mesurées. L'imagerie est par nature non invasive mais elle demande, dans le contexte particulier de l'évalution d'un traceur, une mesure qui nécéssite la pose de plusieurs cathéters. Cette pose est réalisée en condition minimalement invasive sous guidage par l'image pour éviter une intervention chirurgicale.
Impact sur les animaux
Les nuisances et effets indésirables induit par le protocole sont limités. Les conditions de l’expérience sont conçues pour supprimer l’angoisse et la douleur puisque la totalité de l’expérience sera réalisée au cours d’une sédation continue et profonde associée, lorsque le geste le justifie, à une analgésie. Par ailleurs, l’homéostasie des grandes fonctions sera préservée en dépit de la durée significative de la sédation.
Devenir
Un réveil à la suite d'une trés longue anesthésie est potentiellement douloureux et/ou induit un mal-être sans qu'il ne soit réellement possible de contrer ces effets par un susbtitut pharmacologique. Face à ce risque, nous estimons qu'il est préférable de réaliser une euthanasie à l'issu de l'expérimentation
Remplacement
Ce projet réalisera de nouvelles recherches pour lesquelles l'information n'est pas déjà disponible dans la littérature. Bien que le remplacement par des alternatives non animales soit un atout inestimable pour la recherche, celles-ci ne peuvent pas reproduire la physiologie intégrative complexe présente chez un animal modèle, qui s’apparente étroitement à l'homme. En raison du haut niveau de complexité des systèmes étudiés, de leur intégration complexe et des conséquences multiples de leurs dérèglement, il existe trop d'inconnues pour créer des modèles fiables générés par ordinateur. Pour autant, l’une des molécules que nous testons in vivo a été développée par une approche in silico. Cependant, il n'y a pas de modèles non-animaux qui peuvent être utilisés évaluer la disponibilité des molécules traceuses au niveau de l’espace péri-portal. Le choix du modèle porcin se justifie pour des raisons de taille, la résolution spatiale obtenue par l’utilisation du modèle porcin, du fait des limitations techniques (taille des capteurs PET) et physiques (longueur du parcours du positron avant son annihilation) fait qu’un modèle de grande taille est recherché.
Réduction
Ce projet a été conçu pour utiliser le nombre minimum d'animaux, tout en garantissant l'obtention de résultats scientifiquement pertinents et l'atteinte des objectifs de l'étude. Des calculs statistiques ont été effectués sur la base des résultats d'études similaires dans ce domaine. Par ailleurs, nous n’avons pas prévu d’étude témoin sachant que des données numériques sur le même animal modèle et avec le protocole expérimental identique sont disponibles dans la littérature.
Raffinement
La totalité de la procédure est réalisée sous anesthésie volatile avec un contrôle pharmacologique de la douleur. L’animal sera équipé des abords veineux et artériels qu’après la mise en place de l’anesthésie. L’insertion des cathéters sera réalisée par échographie après une simple ponction cutanée Les possibilités d'affiner la procédure seront continuellement explorées et mises en œuvre dans la mesure du possible pendant la durée de vie du projet. Des revues de littérature régulières seront effectuées pendant toute la durée du projet pour s'assurer que les procédures utilisées sont aussi raffinées que possible et restent conformes aux recommandations de bonnes pratiques.
Choix des espèces
Le porc s’impose comme un modèle privilégié pour les études en nutrition et pour l’imagerie. Le choix du modèle porcin se justifie également du fait des limitations techniques (taille des capteurs PET) et physiques (longueur du parcours du positron) de la méthode d’imagerie qui par ailleurs est la seule a atteindre une sensibilité suffisante pour l’étude des récepteurs membranaires. Les animaux seront des adultes bien après que leur croissance ait atteint un plateau i.e. > 3 ans. Ceci se justife par le fait que la condition visée par notre solution thérapeutique est celle du diabète de type 2 chez l'adulte et que ce dernier se développe préférentiellement après 45 ans
Traitement du cancer de la prostate par ultrasons focalisés : amélioration du protocole de traitement, combinaison de deux stratégies.
- Recherche appliquée
- Cancers
42 cochons vont être utilisés dans des procédures menées sous anesthésie, les animaux étant tués avant tout réveil. L'abdomen de chaque animal est ouvert pour exposer le foie, sur lequel deux à quatre zones sont traitées par ultrasons focalisés pendant environ trois heures, non pour soigner un cancer mais pour caler un protocole avant son emploi sur des patients atteints d'un cancer de la prostate. Le porteur justifie la mise à mort par le passage des lésions à l'IRM, et écarte le remplacement en affirmant que le traitement dépend de la circulation sanguine et exige donc un animal vivant. Le choix du foie de cochon repose sur son épaisseur, jugée seule à reproduire les conditions rencontrées en clinique.
Objectifs
Le cancer de la prostate est actuellement le deuxième cancer le plus fréquemment diagnostiqué chez l’homme. Malgré un taux de survie augmenté, les effets secondaires des traitements (incontinence urinaire, impuissance, inflammation du rectum...) restent une préoccupation majeure. Depuis près de 20 ans, une des techniques indiquées pour détruire ce cancer est le traitement par ultrasons focalisés de haute intensité (HIFU : High Intensity Focused Ultrasound). La tumeur est visée et traitée, le résultat est appelé une lésion. Cette technique a pour avantage de diminuer les risques post-opératoires et les effets secondaires. Cependant, ces derniers sont quand même présents et il est important de pouvoir optimiser le traitement pour améliorer la qualité de vie du patient. L’objectif de ce projet est donc de proposer un traitement plus précis afin de réduire les marges du traitement et de ne pas abîmer les structures environnantes.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra de proposer une amélioration du traitement du cancer de la prostate par HIFU en clinique qui pourra réduire les effets secondaires chez les patients.
Procédures
Chaque animal sera anesthésié par une injection (10 secondes) dans le muscle de la cuisse sans que l’animal soit tenu. Dix minutes après, il sera intubé et branché à un respirateur. Son abdomen sera ouvert pour avoir accès au tube digestif et au foie sous anesthésie générale et antidouleur. La procédure de traitement durera environ 30 minutes par zone, entre 2 et 4 zones par animal et au total durera 3 heures.
Impact sur les animaux
L’animal subira un stress lors de la prémédication et possiblement une douleur lors de la mise en place du cathéter à l’oreille. Malgré l’anesthésie générale et l’analgésie, la laparotomie pourrait être douloureuse si jamais l’anesthésique est mal dosé (très peu probable).
Devenir
La mise à mort des animaux est nécessaire car les lésions effectuées par le traitement doivent passer à l’IRM afin de mesurer les lésions.
Remplacement
Les paramètres de traitements ont été fixés par simulation informatique et des essais ont été fait sur foie de porc issus d’autres projets. Ainsi certaines questions ont été répondues sans avoir recours à des animaux. Cependant ce type de traitement est très dépendant de la circulation sanguine, l’animal vivant est alors nécessaire.
Réduction
Ce modèle utilise le foie plutôt que la prostate car il a des propriétés similaires pour ce type de traitement et il permet de faire plusieurs traitements sur un même foie, ainsi le nombre d’animaux peut être divisé au minimum par deux. Le nombre d'animaux a été déterminé à l'aide d'un test statistique.
Raffinement
Des points limites permettront, grâce des critères précis dont un scoring, d’arrêter la procédure si l’un d’entre eux est atteint. Les animaux sont anesthésiés sans contention. L’antidouleur administré est la même que celui utilisé chez les patients. Les paramètres vitaux de l’animal sont monitorés ce qui permet d’ajuster l’anesthésie comme chez l’homme. L’animal est réchauffé par un matelas à air chaud. Outre la mise à disposition d’objets à mâchouiller et d’un ballon, les techniciens animaliers disposent d’un temps de jeu, d’échange avec les porcs, leur mettent à disposition des friandises dans la litière pour qu’ils puissent exprimer leur comportement naturel de fouissage. Ils sont régulièrement sortis de leur box pour pouvoir courir dans un plus grand espace de l’animalerie. Les organes non prélevés dans ce projet seront proposés à d’autres chercheurs.
Choix des espèces
La sonde de traitement HIFU est adaptée à l’homme. La hauteur des lésions nécessite une épaisseur de foie que seul le porc présente pour ce test. Il permet d’effectuer de deux à six lésions (selon la taille désirée) ce qui permet de faire la lésion contrôle et la lésion test sur le même animal avec les mêmes paramètres de perfusion sanguine. Afin que le foie soit suffisamment gros et que la paroi de l’animal soit suffisamment épaisse pour se rapprocher des conditions rencontrées en clinique, des porcs de 40-45 kg seront utilisés (14 semaines environ).
Essais de différents types d’électrodes visant à améliorer les caractéristiques électrophysiologiques de la stimulation intracérébrale profonde, avec ou sans administration de candidat thérapeutique, chez le porc
- Recherche appliquée
- Troubles nerveux
120 cochons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Chaque animal subit une chirurgie du cerveau pour implanter des électrodes de stimulation profonde, avec une IRM sous anesthésie de deux à quatre heures, une injection de vecteurs viraux ou de cellules souches et des prélèvements de sang et de liquide céphalo-rachidien, pour valider ces dispositifs avant un usage chez l'humain. Le porteur indique des risques de douleur post-opératoire, d'infection et de fibrillation, un défibrillateur restant disponible en salle. Il affirme que le recours au cochon est "nécessaire" pour la proximité de son anatomie cérébrale avec celle de l'humain, aucun modèle in silico valide n'existant selon lui.
Objectifs
La stimulation cérébrale profonde (DBS) est une procédure neurochirurgicale souvent pratiquée chez les personnes souffrant de troubles du mouvement. La stimulation interfère avec les signaux pathologiques dans la structure cible pour restaurer les fonctions motrices normales. Cette thérapie a été reconnue comme sûre et efficace pour l'amélioration des symptômes chez les patients atteints de la maladie de Parkinson (MP). Cette méthodologie a été une évolution technique majeure pour le traitement de la MP et l’intervention chirurgicale est maintenant explorée pour d'autres troubles, comme l'épilepsie et la dépression. Le développement de nouvelles sondes DBS capables d'enregistrer l'activité cérébrale dans les structures cibles pourraient contribuer au développement de nouvelles thérapies chez les patients atteints d’autres affections neurologiques. D’un autre côté, de nouvelles stratégies innovantes basées sur la thérapie génique ou cellulaire pourraient également bénéficier aux patients atteints de ces affections. Cette approche utilise des virus modifiés atténués ; ils ont perdu leur pouvoir de se multiplier mais peuvent apporter après modification de leur génome, dans des cellules ou des organes malades, un gène réparé, ou des molécules qui soignent. D'autres approches thérapeutiques par injection de cellules souches "réparatrices" pourront également être évaluées. Pour le cerveau, la voie la plus efficace d’administration de ces candidats thérapeutiques, tout comme la DBS, reste l’approche chirurgicale suivie de différentes mesures et prélèvements. Les études précliniques nécessitent de valider ces outils (sondes pour la DBS ou vecteurs viraux ou cellules souches) chez le porc. Le projet a donc pour objectif de valider d’une part de nouveaux vecteurs viraux qu’ils soient porteurs d’une molécule «contrôle» ou de protéines d’intérêt à visée thérapeutique, ou des cellules souches, et d’autre part de nouvelles sondes DBS chez le porc. Les deux approches pouvant être combinées en conditions proches de la clinique avant leur utilisation chez l’homme.
Bénéfices attendus
Les études précliniques permettent d’acquérir les premières connaissances sur le comportement d’un candidat médicament ou d’un nouveau dispositif médical (électrode), indispensable avant les essais chez l’homme. Le développement de nouvelles électrodes sur les animaux visant à améliorer l’impact de la DBS dans les troubles neurologiques sont fondamentaux pour confirmer que les prototypes atteignent les niveaux de sécurité, d’efficacité et d’ergonomie attendus et pourrait permettre à terme de maximiser le temps du patient "en thérapie". Ce projet est mené obligatoirement sur l’animal. En effet, il n’est pas envisageable d’implanter un nouveau dispositif médical ou d’administrer un nouveau composé à l’homme - sain ou malade - compte tenu des risques non connus susceptibles d’apparaître. A terme, nous souhaitons démontrer l’efficacité et la tolérance d’outils de thérapie génique ou cellulaire chez un modèle de grand animal, pour demander par la suite une autorisation d’essai clinique chez des patients atteints de maladies neurodégénératives ou neurologiques.
Procédures
Les animaux seront soumis aux interventions suivantes, sous anesthésie générale (nécessitant une injection intramusculaire de quelques secondes) : examens d’imagerie non-invasifs par IRM (durée 2-4 heures), une chirurgie stéréotaxique (identique à celle réalisée chez le patient humain) pour l'implantaton, l'enregistrement ou la stimulation d'électrodes intracérébrale ou l'administraation d'inoculum sous imagerie par rayons X (durée 2-4 heures). En fonction du test réalisé, certains animaux pourront avoir une phase de récupération et de répétition, d’une à deux semaines après la chirurgie, de l’imagerie et enregistrements electrophysiologiques afin d’évaluer les résultats chroniques de l’intervention réalisée (durée 4-6 heures). Des prélèvements pourront être réalisés (sang et liquide cephalo-rachidien), le plus souvent lors de l'anesthésie pour d'autres actes: chirurgie ou imagerie. Cependant, en cas d'immunosupression, un suivi est nécessaire, et des prises de sang pourront être effectuées 1 fois par semaine (durée env. 2 minutes)
Impact sur les animaux
Les nuisances attendues sont celles associées à la chirurgie ou aux prélèvements biologiques. Pour la chirurgie: stress de l’anesthésie, hypothermie, douleur post opératoire possible, infection au niveau des points de sutures. Pour les prélèvements (sang, LCR) : stress de la contention et de l’anesthésie, hématome, douleur possible. Pour l'imagerie: stress de la contention et de l'administration d'anesthésique. Une surveillance des paramètres biologiques et comportementaux (anxiété, motricité, etc..) permettra de détecter ces complications inattendues.
Devenir
A la fin du projet les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des analyses ex-vivo, des organes pourront également être proposés à des équipes de recherche.
Remplacement
Ce projet concerne exclusivement une utilisation du porc. Ce recours à l’animal peut se justifier pour plusieurs raisons éthiques : 1) l’éthique interdit l’utilisation d’approches neurobiologiques invasives chez l’homme, rendant ainsi inaccessible l’étude directe des processus de causalité neurobiologique dans notre espèce (sauf, bien sûr, lorsque ceux-ci sont non-invasifs) ; 2) il n’existe pas encore de modèles mathématique ou in silico valides et réalistes permettant d’étudier ces processus causaux ; 3) Enfin, dans le cadre des modèles de maladies neurodégénératives, l’objectif à terme (bien que non décrit dans le présent projet) est de proposer un modèle animal présentant toutes les caractéristiques (moteur, cognitif) de ces affections qui en tant que telles ne peuvent être étudiées sur des lignées cellulaires (humaine ou animale) ou tout autre modèle in vitro cellulaire ou subcellulaire. De ce fait, le recours à l’animal et tout particulièrement le porc (du fait de sa proximité avec l’homme en termes d’anatomie cérébrale) apparait comme nécessaire en vue de découvrir de nouvelles voies thérapeutiques.
Réduction
Nos modèles sont générés dans le cadre d’une activité pré-clinique sur des composés thérapeutiques ou le développement de nouveaux dispositifs médicaux (ici électrodes de stimulation/enregistrement) avec un nombre estimé de 4 études par an, comprenant 6 animaux par étude, soit un total de 120 animaux sur 5 ans. Bien qu’un nombre de 6 animaux soit faible pour avoir une puissance statistique élevée, il est suffisant pour effectuer des tests statistiques de comparaison. Il est également important de noter que les études de neurophysiologie ou de développement de neurotechnologies sur «gros animal» se limitent généralement à un nombre de 3 à 5 animaux, en raison de la complexité technique et expérimentale inhérente à ce domaine. Il s’agit du nombre généralement attendu par les comités de lecture dans le cadre de l’évaluation par les pairs, qui attendent dans ce cas les résultats individuels sur chaque animal. Les candidats thérapeutiques auront été testés préalablement in vitro ou chez le petit animal (rongeur) pour déterminer les doses à utiliser et s’affranchir d’éventuels effets toxiques. Dans le cadre d’une étude de validation de dispositif médical (électrode), la chirurgie implantatoire ne concerne qu’un seul hémisphère cérébral, l’autre hémisphère pouvant être utilisée comme contrôle. Ce qui permet de réduire le nombre d’animaux de moitié. Enfin des males comme des femelles pourront indépendamment être utilisés dans nos projets.
Raffinement
Pendant la procédure chirurgicale, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constante de leurs paramètres vitaux (fréquence cardiaque, pression sanguine, température...). Ceux-ci nous permettent d’apporter la nécessaire hydratation ou de fournir des antiarythmiques en cas de risque de fibrillation ventriculaire. Un défibrillateur est toujours disponible en salle d’opération pour éviter la mort précoce de l’animal durant les tests. Pendant l’hébergement, l’animal est placé dans des locaux adaptés, avec maintien en groupe social et enrichissement adapté (jeux à macher, tapis de repos, système encourageant le fouissage...) Le suivi des animaux est quotidien, assurée par du personnel qualifié pour cette espèce sur des critères comme la posture de l’animal, son activité, son interaction, sa nutrition. La surveillance est renforcée durant la période post opératoire et en cas d’apparition de troubles. L’ensemble de ces informations sont reportés dans des fiches de suivi adapté. Cette surveillance permet une intervention rapide auprès du vétérinaire et du responsable de projet pour adapter les soins analgésiques si nécessaire. Si une étape du protocole chronique affecte l’état de santé au point d’atteindre l’un des points limites sans qu’aucune action ne puisse permettre un retour à l’état basal alors le protocole sera interrompu et l’animal mis à mort selon les modalités éthiques. Les volumes de prélèvements de sang comme de LCR sont adaptés au poids de l’animal, et sont réalisé sur animaux sédatés. L’apparition d’hématome au point de prélèvement est surveillée.
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme le porc a été retenu car (i) les modèles sont bien décrits et caractérisés et constituent donc une référence dans la communauté scientifique ; (ii) le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles animaux. De plus, l'anatomie cérébrale du porc est proche de celle de l’homme en terme de taille. Il existe de plus une forte homologie entre les structures cérébrales du porc et celles de l’homme (basées sur des atlas) ce qui est indispensable dans le cadre de l'étude de la faisabilité de la procédure thérapeutique. Porc : jeune de 35-40kg environ (environ de 3-4 mois) ou miniporc de taille similaire Au stade défini, la taille et les caractéristiques du cerveau des animaux sont proches de celle de l’homme ce qui permet une évaluation fiable des cibles pour la chirurgie.