Mammifères "de rente"
Evaluation d’un dispositif endoscopique chez le porc pour l’amélioration des traitements des tumeurs pancréatiques
- Recherche appliquée
- Cancers
6 porcs vont être utilisés, opérés sous anesthésie et tués avant tout réveil. Sur chaque animal endormi jusqu'à deux heures, le porteur introduit un endoscope par la bouche jusqu'à l'estomac et applique jusqu'à six tirs d'ultrasons vers le pancréas, suivis d'une ouverture de l'abdomen, avant la mise à mort pour examiner l'organe. Il teste ainsi un dispositif censé faciliter l'entrée des traitements dans les tumeurs du pancréas, et renvoie tout bénéfice pour les patients à un éventuel passage ultérieur en clinique. Sur le remplacement, il indique que les effets des ultrasons ont déjà été évalués in vitro et par simulation, mais juge nécessaire de vérifier le dispositif en conditions réelles sur l'animal.
Objectifs
Le cancer du pancréas est un enjeu majeur de santé publique. Il est la deuxième cause de décès liée aux cancers en France. La chirurgie curative, à un stade précoce, est actuellement le seul traitement qui permet une survie à long terme, à environ 20% à 5 ans. Cependant peu de patients sont éligibles (30%). Le pancréas est situé derrière la partie inférieure de l’estomac. Utiliser un endoscope jusqu’à l’estomac paraît intéressant pour l’approcher. L’échographie par voie endoscopique est déjà un des meilleurs outils à ce jour pour diagnostiquer ce cancer. Un endoscope sur lequel a été adaptée une sonde qui génère des ultrasons focalisés qui peuvent entraîner à distance la modification de l’organisation de l’environnement de la tumeur cancéreuse et le rendre moins dense a été développé. Ainsi, l’entrée des traitements (chimiothérapie, radiothérapie ou immunothérapie) à l’intérieur de la tumeur est facilitée. L’efficacité est alors augmentée et les doses peuvent être ajustées, diminuant les effets secondaires. Des essais in vitro montrent que cette hypothèse est vérifiée. Ce projet a pour objectif principal d’évaluer si le dispositif (endoscope + sonde HIFU) permet d’envoyer les ultrasons au niveau du pancréas du porc à travers la paroi de l’estomac.
Bénéfices attendus
Ce projet permettra par la suite que la stratégie cavitation + traitement anti cancéreux soit testée en clinique. En cas de succès, ce serait une réelle avancée en termes de prise en charge des patients atteints de cancer du pancréas pour qui le taux de survie à 5 ans est très faible.
Procédures
Une anesthésie de deux heures maximum avec une injection dans le muscle de la cuisse aura lieu. pendant laquelle Lors de cette anesthésie l’endoscope sera introduit par la bouche jusque dans l’estomac. Un maximum de 6 traitements d’ultrasons d’environ une minute sera effectué dans le pancréas à travers l’estomac puis une chirurgie abdominale permettra le contrôle des traitements ainsi qu’un traitement sur le foie (mise au point de mesure de la température par ultrasons).
Impact sur les animaux
Au moment de l’anesthésie, certains porcs sont stressés. Malgré le traitement antidouleur et l’anesthésie locale et générale, il est possible mais peu probable que le passage de l’endoscope soit douloureux lors du passage au niveau du larynx, zone étroite.
Devenir
Les animaux seront mis à mort afin d’examiner le pancréas pour vérifier que les ultrasons ont bien atteint le pancréas ainsi que leur efficacité.
Remplacement
Plusieurs questions de l’étude globale sont répondues grâce à l’étude in vitro sur cellules : les effets des ultrasons sur l’élasticité de la tumeur, amélioration de la diffusion de drogue après traitement aux ultrasons. Les paramètres de traitement aux ultrasons sont évalués par simulations informatiques. Il est important après toutes ces étapes de pouvoir s’assurer que le dispositif fonctionne en condition réelle, que le pancréas est bien repérable et visible et que les ultrasons seront bien déposés dans le pancréas.
Réduction
Ce projet ne nécessite pas d’étude statistique. Nous avons pour objectif de réussir la procédure sur 4 porcs, nous prévoyons de tester le dispositif sur 6 porcs maximum (2 échecs possibles). Nous essaierons 3 zones du pancréas sur chaque porc (3 traitements par ultrasons par porc). Dès que nous aurons atteint 4 « porcs succès » (1 traitement par ultrasons réussi par porc), le projet s’arrêtera. L’essai de traitement avec mesure de la température par ultrasons sur le foie ici permet de répondre à une question scientifique supplémentaire sans augmenter l’impact sur les animaux ni leur nombre.
Raffinement
Bien que le traitement soit apparemment non douloureux, une analgésie est appliquée en combiné avec l’anesthésie. L’anesthésie est réalisée via un prolongateur ce qui évite d’avoir à effectuer une contention de l’animal. 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. L’endoscope sera enduit d’un gel anesthésique pour réduire les douleurs lors de son introduction dans l’œsophage. Lors de l’ouverture de l’abdomen, malgré la combinaison d’anesthésique et analgésique administrée en intraveineux, un anesthésique local sera injecté. Les organes non prélevés dans le cadre du projet seront proposés à la communauté scientifique.
Choix des espèces
L’endoscope humain peut être utilisé chez le porc et l’anatomie interne est suffisamment proche de celle de l’homme pour répondre à l’objectif du projet. Les porcs pèseront 40 kg, ce qui correspond à une taille presque adulte (nécessaire pour le passage de l’endoscope dans les voies digestives) mais avant une prise de graisse trop importante.
Étude des défaillances précoces du modèle expérimental ovin de Fontan et développement d’un modèle chronique
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
10 moutons vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère. Chaque animal subit une première chirurgie cardiaque de trois heures dérivant la veine cave vers les artères pulmonaires, puis environ deux mois plus tard une seconde intervention, avant huit heures de cathétérisme, d'échographie et d'IRM, pour mettre au point un modèle de la circulation de Fontan pratiquée chez des enfants. Le porteur indique que les complications attendues incluent hémorragie aiguë, dysfonction cardiaque, troubles du rythme, défaillance respiratoire ou sepsis pouvant tuer l'animal pendant l'opération ou durant les soixante jours suivants. Il rappelle qu'un essai similaire en 2020 avait entraîné la mort de deux moutons sur dix, et prévoit une mortalité comparable, estimant avoir "besoin" de dix animaux pour en exploiter huit.
Objectifs
La procédure de Fontan est réalisée pour la prise en charge palliative d'enfants atteints d'une cardiopathie congénitale complexe de type « ventricule unique » en attente d’une transplantation cardiaque. Néanmoins, l’histoire évolutive des patients palliés par une circulation de Fontan est marquée par des complications telles que des dysfonctions d’organes menant au décès ou à la transplantation cardiaque. Afin de mieux comprendre les mécanismes à l’origine de ces défaillances, de nombreuses équipes ont tenté de développer des modèles animaux reproduisant ce montage. Cependant, très peu d’équipes sont parvenues à développer un modèle chronique fiable et reproductible. L’objectif principal de notre programme expérimental est la mise au point et la validation d’un modèle animal chronique fiable et reproductible de circulation de Fontan à partir d’une approche peu invasive. Ainsi, ce projet a pour objectif de mettre au point et de valider un modèle ovin chronique de circulation de Fontan, en utilisant une technique interventionnelle hybride - chirurgicale et percutanée, mini-invasive, qui ne nécessite pas d’assistance cardiaque per-procédurale afin de limiter la mortalité liée à la procédure.
Bénéfices attendus
Il s’agit d’un projet ambitieux dont les résultats permettraient une meilleure compréhension des complications chroniques de la CF. Il permettrait aussi d’ouvrir de nouvelles perspectives de recherche, en permettant de tester des solutions thérapeutiques (médicamenteuses, dispositifs d’assistances) mais aussi d’avoir un véritable impact en termes de santé publique en améliorant la prise en charge de ces patients.
Procédures
Les animaux seront soumis à différentes opérations permettant de créer le modèle de la maladie, de suivre son évolution, de comprendre et répondre aux objectifs du projet : une dérivation cavo-pulmonaire partielle réalisée par voie chirurgicale d’une durée estimée à 3h qui consiste en la dérivation du sang veineux drainé par le veine cave supérieure vers le réseau artériel pulmonaire puis environ 2 mois plus tard, la réalisation d’une dérivation cavopulmonaire totale qui consiste en la finalisation de la dérivation du réseau veineux inferieur vers la circulation pulmonaire par voie per-cutanée. Ensuite une série de mesures par cathétérisme cardiaque, échocardiographies trans-thoraciques et IRM cardiaque sont réalisées sur une durée totale de 8h afin de comprendre les causes de défaillance aigues de ce modèle animal de circulation de Fontan.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables possibles sont une défaillance multiviscérale par hémorragie aigue, dysfonction cardiaque, troubles du rythme cardiaque, défaillance ventilatoire ou sepsis sous anesthésie générale conduisant au décès pendant une procédure ainsi que pendant la période inter-procédurale de soixante jours.
Devenir
A la fin du projet, les animaux seront euthanasiés afin de pouvoir poursuivre les investigations scientifiques ex-vivo.
Remplacement
Cette étude a pour objectif la mise au point du premier modèle animal chronique de circulation de Fontan afin de pouvoir identifier des cibles thérapeutiques et développer des traitements chez l’homme et notamment une assistance circulatoire mécanique de longue durée adaptée spécifiquement à la circulation de Fontan ; ces projets requièrent un modèle animal proche anatomiquement et physiologiquement de l’homme sur le plan cardiovasculaire et pulmonaire. Le remplacement par une espèce non vertébrée, ou autre qu’un mammifère terrestre serait donc non pertinent. Et la réalisation de cette étude in-vitro ou ex-vivo ne permettrait pas le recueil des données nécessaires et interprétables pour le développement de ce modèle animal chronique de circulation de Fontan. Le choix de l’Ovis aries résulte d’une réflexion autour de la meilleure stratégie de remplacement possible, en effet le projet par sa complexité technique nécessite un animal dont le cœur et les vaisseaux soient de taille suffisante.
Réduction
Le nombre d’animaux a été calculé pour permettre un nombre suffisant d’observation pour permettre d’observer une variation significative des données. En 2020, le développement de la technique hybride par chirurgie et cathétérisme interventionnel sur 10 animaux a conduit à une mortalité per-procédurale de 20% soit 2 animaux. Nous prévoyons une mortalité similaire voire moindre compte tenu de l’expérience acquise en 2020, nous l’avons estimée à environ 15% pour ainsi assurer les manipulations et le recueil des données chez 8 animaux, nous avons estimé avoir besoin de 10 animaux. Notre stratégie est de réaliser successivement les différentes manipulations de telle sorte que l’une n’interfère pas les résultats de la suivante avec un recueil des données avant début des manipulations qui servira de référence pour en analyser les données. Chaque animal sera son propre témoin et permettra donc le recueil de données de 4 états différents, lors d’une seule et même anesthésie générale sans réveil.
Raffinement
L’animal est place dans les conditions d’hébergement initial avec les méthodes de raffinement adéquat a son espèce : groupe social, pierre a sel et jouets. Une acclimatation de 4 jours à l’animalerie de l’IHU est prévue avant la première étape. Les animaux sont suivis quotidiennement par du personnel formé. Les animaux sont suivis selon des points limites clairement définis et spécifiques au projet. Le transport durant les périodes intermédiaires entre les différentes étapes du projet offrira à l’animal des conditions quotidiennes maximales d’hébergement et de raffinement notamment du fait que les animaux auront accès à un enclos extérieur Pour l’intervention, l’animal sera prémédiqué. Sous anesthésie générale, le niveau de sédation et d’analgésie sera adapté aux besoins de l’animal L’ensemble des gestes invasifs, douloureux ou anxiogènes seront réalisés ensuite sous anesthésie générale. Une fois les manipulations terminées, une analgésie de relais est administrée, puis la sédation est levée, jusqu’à atteinte d’un niveau d’éveil suffisant pour permettre un réveil. Une analgésie est maintenue 7 jours. A l’issue de la dernière phase des manipulations, toujours réalisées sous anesthésie générale, les animaux seront euthanasiés.
Choix des espèces
Le modèle ovin a été choisi pour plusieurs raisons, son anatomie et sa physiologie cardio-vasculaire proche de l’humain, une anatomie thoracique compatible avec la chirurgie prévue, des poids en bas âge et à l’âge adulte adaptés aux différentes procédures et à la mise en place de matériel dédié et une tolérance clinique induits par les modifications physiologiques induite. Nous utiliserons des animaux d’environ 12 semaines qui auront atteint 5 mois lors du deuxième temps chirurgical ce qui correspond au délai de totalisation de la circulation de Fontan chez l’humain (petite enfance).
Épidémiologie descriptive et biocontrôle des mouches gastérophiles dans un contexte de réduction de l’usage des traitements chimiques
- Recherche appliquée
- Maladies animales
Pour repérer à leur odeur les chevaux porteurs de larves de mouches gastérophiles, parasites de l'estomac, 100 équidés vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger, puis tous gardés en vie pour être réutilisés. Trois fois dans l'année, chaque cheval subit un prélèvement de matières fécales dans le rectum et une gastroscopie sous sédation, la sonde passant de la narine à l'estomac après 24 heures de jeûne. Une fois par an, après un vermifuge, il reste 96 heures isolé de son groupe dans un box sans paille, sur des tapis de mousse, avec une sortie quotidienne en paddock, pendant que l'équipe compte les larves qu'il expulse. Le porteur range l'ensemble parmi des "actes d'élevage couramment utilisés" et promet des "solutions innovantes à la filière équine".
Objectifs
Par manque de diagnostic spécifique et efficace, le contrôle des endoparasites des chevaux se fait en utilisant des antiparasitaires de synthèse en routine et sans évaluation préalable. Cette utilisation non raisonnée des vermifuges sélectionne des isolats parasitaires résistants. De plus, les résidus de ces traitements sont relargués dans l’environnement et constituent une source importante de pollution. Une réduction de leur usage est donc souhaitable mais il n'existe pas de solutions alternatives de contrôle pour la gestion de ces mouches. Ces mouches sont responsables d'ulcères de l'estomac des chevaux. Pour mieux raisonner les usages, nous proposons d’associer le statut physiologique et parasitaire de l’hôte à la signature odorante des équidés. Les composés odorants isolés permettront d’identifier les animaux ayant un besoin de traitement ou de mettre en place des stratégies de piégeage des mouches dans les prairies.
Bénéfices attendus
Les connaissances qui seront acquises à la fin de ce projet seront très originales et apporteront des solutions innovantes à la filière équine en santé animale. L’innovation de notre projet et notre ambition sont d’établir les bases pour un diagnostic du parasitisme grâce aux odeurs émises par les équidés parasités. Nos résultats combleront également l’ignorance sur des sujets comme les interactions de la faune gastrointestinale des équidés et proposeront des mesures concrètes pour évaluer le parasitisme. Jusqu’à présent, le problème émergent des gastérophiles restait invisible grâce à leur traitement opportuniste en même temps que le traitement des nématodes gastrointestinaux. Ainsi, nous n’avions à disposition aucun moyen diagnostique du problème. Le suivi du changement des odeurs lorsqu’un animal est parasité aidera aussi à définir de nouveaux seuils de parasitisme acceptables pour le bien-être animal. Cette nouvelle approche de gestion du parasitisme se veut adaptée à l’état physiologique de l’animal et à ses besoins de traitement. Ceci nous permettra de limiter l’utilisation de molécules chimiques. Dans le cadre du concept One Health, notre équipe proposera des nouvelles molécules naturelles, issues de la chimiosensation des parasites (habilité de détecter des molécules présentes dans l’environnement et pour la plupart impliquées dans des fonctions vitales pour l’organisme), qui viendront appuyer les efforts pour le développement de moyens de lutte plus respectueux de l’environnement et du bien-être animal. Ces stratégies alternatives de lutte ne sont pas incompatibles avec les traitements actuels et aideront à diminuer progressivement les traitements pharmacologiques.
Procédures
Les animaux seront soumis à des gastroscopies sous sédation (intervention de 20 min) et des prélèvements de matière fécale intra-rectale. Chaque acte sera effectuée 3 fois dans l'année pour chaque animal.
Impact sur les animaux
Les actes prévus par ce projet sont des actes d’élevage couramment utilisés (coproscopies, vermifugations, gastroscopies, tonte). Les effets indésirables pour les animaux pourraient venir des gastroscopies qui nous obligent de maintenir à jeun les chevaux pendant 24 heures. Les animaux sont ensuite sédatés pour pouvoir passer la sonde du gastroscope de la narine jusqu’à leur estomac. Avec la sédation nous essayons de minimiser les effets désagréables de l’endoscopie mais dans aucun cas ce protocole n’engendre un danger pour la santé de l’animal. Un autre effet désagréable pour les animaux est le maintien pendant 96h dans des boxes lors du comptage des larves de gastérophiles excrétées suite à la vermifugation. Des tapis en mousse sont fournies aux chevaux pour minimiser leur inconfort. L’inconfort peut venir de l’isolement de l’individu de son groupe et le manque de paillage au sol. Cette procédure ne se produit qu’une fois par an pour chaque cheval impliqué mais elle est nécessaire pour avoir le nombre exact de larves présentes dans l’estomac de chaque animal avant la vermifugation et établir ainsi la charge parasitaire qui caractérise chaque individu. L’animal a du foin ad libitum et il est sorti dans un paddock sablé tous les jours durant le protocole. Il voit plusieurs fois par jours les animaliers et les expérimentateurs qui surveillent de près son comportement.
Devenir
Les interventions réalisées dans ce projet correspondent à des actes d'élevage couramment utilisés, qui ne remettent pas en cause le bien-être ou la santé de l'animal.
Remplacement
Il n’existe pas à l’heure actuelle de modèle alternatif de maintien du cycle d’infestation des gastérophiles in vitro. De plus, nos activités consiste à évaluer la charge parasitaire des animaux en lien avec différentts modes de lutte, ce qui n’est pas possible sans animaux.
Réduction
Le nombre d’animaux est réduit au minimum nécessaire pour mettre en évidence les effets recherchés. En revanche, chaque période de vermifugation recquiert des chevaux différents.
Raffinement
Suite à la vermifugation les animaux seront maintenus dans des boxes tapissés avec des tapis en mousse pour réduire leur inconfort dû à l’absence de paillage. Des visites régulières (toutes les heures durant la journée et une fois dans la nuit) seront effectuée par les animaliers pour surveiller le comportement des animaux et détecter d’éventuels signes de stress accru. La gastroscopies sont réalisées après sédation par deux vétérinaires spécialistes en médecine équine, référents pour le troupeau de l'établissement utilisateur.
Choix des espèces
Les gastérophiles sont des parasites inféodés aux chevaux. Notre projet porte sur toutes les classes d'âge rencontrées en élevage.
Entretien de souches de strongles digestifs et production de larves infestantes chez des ovins
- Recherche appliquée
- Maladies animales
20 béliers vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, puis vermifugés et replacés via une association. Ils sont infestés à répétition par un ver parasite hématophage sur 21 mois, avec jusqu'à 129 prélèvements de fèces par animal, pour produire des larves infestantes destinées à des centres de sélection ovine. Le porteur indique que l'infestation provoque une anémie faible, "généralement bien tolérée". Il présente le recours au petit ruminant comme "nécessaire", aucune production de ces larves n'étant possible in vitro, la finalité étant de réduire à terme l'usage d'antiparasitaires en élevage.
Objectifs
Dans les élevages ovins, les parasites du tube digestif, dont notamment les strongles gastro-intestinaux (SGI) peuvent être responsables de troubles sanitaires et de pertes économiques majeures. La lutte contre ces parasites a longtemps reposé quasi-exclusivement sur l'administration régulière de molécules chimiques à activité antiparasitaire aux animaux, mais le développement de résistance à ces produits parmi les populations de vers, les problématiques écologiques liées à leur utilisation et la demande sociétale croissante de réduction des intrants chimiques dans les élevages ont conduit les acteurs de la filière ovine à chercher des moyens de lutte alternatifs. La recherche et la mise en évidence d'un déterminisme génétique de résistance ou de sensibilité aux SGI chez les ovins s'est inscrit dans cette démarche, avec, pour finalité, la sélection d'animaux naturellement moins sensibles au parasitisme. Dans ce contexte, l’objectif du projet est de fournir aux organismes de sélection de la filière ovine, les quantités de larves infestantes d'un espèce de SGI nécessaires à la réalisation d’infestations de béliers reproducteurs afin d’estimer, chez ces individus, l'héritabilité du caractère de résistance, en première et en seconde infestation. La qualification de résistant ou de sensible, attribuée à des ovins, ne s’entend que s’ils ont été soumis à la même pression parasitaire, ce qui n’est pas possible dans les conditions naturelles d’infestation où le nombre de larves infestantes sur les pâtures dépend de facteurs climatiques et est réparti de façon hétérogène, d’où la nécessité de recourir à des infestations contrôlées dans lesquelles le nombre de larves administrées et la durée de l’infestation sont rigoureusement identiques pour tous les individus testés.
Bénéfices attendus
Les béliers infestés vont permettre de fournir durablement des larves infestantes d'Haemonchus contortus aux centres ovins engagés dans la sélection d’animaux résistants aux SGI. A long terme, cette démarche doit permettre de diminuer significativement l’utilisation d’antiparasitaires dans les élevages ovins, par diffusion du caractère de résistance aux SGI via des béliers sélectionnés, et donc de réduire leurs effets négatifs sur l'environnement.
Procédures
Interventions sur animaux vigiles : 1/ drogages par voie orale : au maximum 4 par bélier, correspondant à la vermifugation initiale, avant la première infestation puis les vermifugations à chaque fin de cycle d'infestation (3 au maximum), 3 minutes par intervention 2/ prélèvements de fèces dans le rectum : 1 avant chaque cycle (coproscopie de contrôle d'efficacité de la vermifugation) + 42 par bélier et par cycle d'infestation, soit au maximum 129 par bélier sur 21 mois (3 cycles) ; 3 minutes par prélèvement
Impact sur les animaux
Haemonchus contortus étant un parasite hématophage (qui se nourrit de sang), la dose infestante administrée va induire une anémie faible chez les béliers. Celle-ci est généralement bien tolérée par les animaux ; leur état général ne devrait donc pas être affecté.
Devenir
L'infestation expérimentale contrôlée ne devrait pas altérer la santé des animaux. Après vermifugation en fin de procédure, rien ne s'oppose donc à leur replacement par l'intermédiaire d'une association spécialisée (GRAAL).
Remplacement
Dans le cycle biologique d'Haemonchus contortus, l'hôte définitif, au sein duquel la reproduction sexuée du parasite a lieu, est un petit ruminant (ovin ou caprin). Le recours à une espèce de petits ruminants est nécessaire pour obtenir des larves infestantes d'Haemonchus contortus car il est actuellement impossible d'en produire in vitro ou ex vivo.
Réduction
Le nombre de béliers prévus (n=20) est le minimum nécessaire estimé pour permettre la production d'une quantité suffisante de larves d'Haemonchus contortus pour mener à bien les études sur le déterminisme génétique de la résistance aux strongles gastro-intestinaux, tout en restant à des niveaux d'infestation générant peu de troubles sanitaires chez les animaux et en se réservant la possibilité d'exclure temporairement, si nécessaire, un ou deux individus, sans mettre en péril le projet. Dans le détail, les besoins des organismes de sélection de la filière ovine sont de 20 millions de larves/an. Il est difficile d’avoir une estimation précise, a priori, de la production individuelle de larves car deux facteurs non maitrisables influent sur la production d’œufs par les nématodes présents dans la caillette : le taux d’implantation et l’intensité de la réponse immune de l’hôte. Malgré cette variabilité, d’après l’expérience passée que nous avons de ce modèle et en tenant compte du rendement du processus de coproculture (récupération de seulement 50 % des larves), une production attendue de 1 million de larves/animal/an nous semble réaliste.
Raffinement
Les béliers bénéficieront d'une période d'acclimatation de 4 semaines avant d'être infestés expérimentalement. Ils seront hébergés en groupe, sur litière paillée, dans des enclos équipés de brosses sur lesquelles ils pourront se frotter et de filets à foin. La contention et les prélèvements seront effectués par du personnel expérimenté. Au cours des prélèvements, les animaux garderont un contact visuel avec leurs congénères, ce qui limitera le stress.
Choix des espèces
Les ovins sont des hôtes définitifs naturels d'Haemonchus contortus. Les animaux utilisés seront âgés d'au moins 7 mois. Il s'agit de l'âge à partir duquel ils peuvent supporter une infestation expérimentale avec 10000 larves infestantes d'Haemonchus contortus sans que cela ait un impact sur leur développement staturo-pondéral.
Biomarqueurs de toxicité dans les études précliniques exploratoires
- Formation professionnelle
- Recherche appliquée
- Toxicologie (hors obligations réglementaires)
Rats : 500
Chiens : 40
Cochons : 80
Macaques à longue queue : 80
1200 animaux, dont 500 souris, 500 rats, 80 macaques crabiers, 80 porcs et 40 chiens, vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré, la grande majorité étant tuée et environ 38 non-rongeurs réutilisés ou adoptés. On leur induit des lésions par des produits chimiques administrés jusqu'à deux mois, avec prélèvements répétés, pour rechercher des biomarqueurs de toxicité. Le porteur décrit une baisse d'activité, une perte de poids et des atteintes d'organes, la plupart des animaux étant tués pour analyse anatomo-pathologique. Il présente le recours à l'animal comme "requis" pour transférer ces données à la clinique et estime à 10 à 15 % les non-rongeurs réutilisables.
Objectifs
Un médicament n’est mis sur le marché et rendu disponible aux patients qu’après une longue phase de Recherche et de Développement. Le défi majeur pour la recherche biomédicale est de découvrir de nouveaux médicaments plus efficaces et mieux tolérés. Actuellement, de nouveaux besoins et enjeux apparaissent, notamment le développement et l’intégration de biomarqueurs au sein même des études chez l’animal de laboratoire afin de permettre une meilleure sélection des candidats médicaments, l’accélération du développement, l’amélioration du suivi personnalisé et du taux de réussite. Un biomarqueur est « une caractéristique biologique mesurable liée à un processus normal ou non. En médecine, il est utilisé pour le diagnostic, la réponse à un traitement ou la toxicité d’une molécule et est dosé préférentiellement dans le sang ou l’urine ». Ce projet utilise des modèles animaux de lésions/atteintes fonctionnelles chimio- ou génétiquement induites avec pour objectifs d’une part d’évaluer des biomarqueurs de toxicité précoce (trouver de nouveaux biomarqueurs plus précoces, plus spécifiques, plus sensibles et qualifier leur cinétique d’apparition), et d’autre part d’évaluer l’efficacité de nos candidats médicaments (par exemple diminution de toxicité hépatique ou rénale) grâce au suivi de ces biomarqueurs. Il nécessite la mise en œuvre de modèles animaux rongeurs ou non-rongeurs mimant le processus complet le plus proche de l’Homme.
Bénéfices attendus
L’identification, la cinétique d’apparition et la validation de nouveaux biomarqueurs comme indicateurs de toxicité précoce permettra de sélectionner les candidats médicaments les plus prometteurs et/ou d’arrêter plus précocement le développement de molécules ayant un profil toxicologique non acceptable au regard de l’indication thérapeutique. À plus long terme, les biomarqueurs les plus pertinents pourront être proposés comme outils futurs d’adaptation dans les essais cliniques (diagnostic, médecine personnalisée, etc.). L’évaluation d’efficacité de candidat-médicament sur des atteintes lésionnelles ou fonctionnelles établies, via le suivi de biomarqueurs permettra, à terme, de proposer des médicaments capables d’améliorer le confort des patients et leur observance au traitement.
Procédures
Pour induire une lésion ou une atteinte fonctionnelle modérée, un produit est administré aux animaux, par différentes voies (principalement orale et intraveineuse) de façon quotidienne ou hebdomadaire sur une durée maximale de 2 mois. Des prélèvements associés à une contrainte légère de quelques minutes (en début et fin d’étude) sont nécessaires pour caractériser des biomarqueurs d’intérêt ; leur fréquence et volume sont conformes aux recommandations éthiques en vigueur et sont réalisés sous anesthésie/analgésie quand ils sont invasifs ( entre 15 et 30 minutes). Des mesures comme par exemple la température corporelle (avec une puce électronique), le poids ( 2 fois par semaine) sont réalisées en fonction de l’objectif de l’étude. La durée maximale des études sera de 2 mois.
Impact sur les animaux
Les effets attendus chez les animaux seront limités à une contrainte modérée. Ils correspondent aux conséquences de l’atteinte fonctionnelle et/ou lésionnelle ainsi que celles de l’administration des candidats médicaments pouvant se traduire chez l’animal par exemple par une baisse d’activité, une perte de poids, une modification de la température corporelle. Par ailleurs, les prélèvements nécessaires au suivi des biomarqueurs peuvent entraîner des nuisances de courte durée (ex : contention, isolement de l’animal de quelques heures pour le recueil d’urine).
Devenir
Ce type d’étude nécessite le plus souvent une analyse anatomo-pathologique terminale pour évaluer les atteintes sur les organes et tissus. C’est seulement lorsque les objectifs de l’étude ne nécessitent pas cette analyse et que les atteintes/lésions sont réversibles que certains animaux non-rongeurs pourront être ré-utilisés après approbation du vétérinaire. L’estimation de ce nombre d’animaux est d’environ 10-15%. Certains de ces animaux pourront être proposés à l’adoption via des associations et des structures d’accueil spécifiques et en accord avec les autorités compétentes.
Remplacement
Le recours à l’animal de laboratoire est requis pour avoir la possibilité d’identifier ou de valider des biomarqueurs présents dans les fluides biologiques ou certains tissus (ex : sang, salive, urines, fèces, liquide cérébro-spinal, peau, moelle osseuse) et de transférer les connaissances scientifiques acquises au cours de ces études aux études cliniques. La médecine translationnelle s’appuie sur les progrès de la recherche faite avec des modèles animaux pour développer de nouvelles techniques médicales pour le suivi des effets d’un médicament. Ce projet s’inscrit dans une démarche globale qui intègre revue bibliographique, tests in vitro (cellulaires et organoïdes) voire données recueillies chez les patients, ce qui permet de limiter le recours à l’animal de laboratoire.
Réduction
Le nombre d'animaux par groupe et le nombre de groupes sont définis sur des bases scientifiques (bibliographie et données historiques) et/ou avec l’apport des biostatistiques afin d'avoir un effectif minimum mais statistiquement exploitable pour pouvoir interpréter les différents effets. De plus, lorsque les objectifs d’étude le permettent et en accord avec le vétérinaire, certains animaux peuvent être réutilisés, ce qui participe à diminuer le nombre total d’animaux utilisés. Ce projet permet indirectement de réduire le nombre d’animaux utilisés dans d’autres projets de Sécurité Préclinique grâce l’utilisation de ces biomarqueurs.
Raffinement
Ce projet fait l’objet d’une démarche qualité rigoureuse avec la réalisation des études par du personnel formé et compétent, le respect des impératifs éthiques tels que les modalités d’administration et de prélèvements réalisés sous anesthésie-analgésie pour les plus invasifs, l’hébergement et l’enrichissement du milieu spécifique pour chaque espèce étudiée. La contrainte des prélèvements / administrations sous contention est minimisée par la mise en place d’habituations et la distribution de récompenses alimentaires (renforcement positif). L’état clinique des animaux est surveillé au moins quotidiennement, des pesées ou autres mesures (températures, examens sanguins, etc.) sont réalisées régulièrement afin d’anticiper au maximum l’apparition de toute douleur et d’appliquer des mesures spécifiques (changement de dose, arrêt anticipé de l’étude, mise en place de soins de support/analgésie) mis en place par le responsable d’étude en concertation avec le vétérinaire.
Choix des espèces
Le choix de l’espèce pour les études précliniques de toxicologie générale est défini par les lignes directrices internationales (ex ICH, OCDE) définissant qu’elles doivent être conduites à la fois chez le rongeur (rats, souris) et chez le non-rongeur (mini-porcs, chiens ou primates non humains). C’est sur ces mêmes espèces que seront réalisées les études d’évaluation ou de validation de biomarqueurs de toxicité afin de pouvoir mettre en évidence un lien entre la toxicité observée et la variation du ou des biomarqueurs. Les animaux utilisés sont des animaux sevrés, juvéniles ou adultes pour évaluer de manière satisfaisante le profil des biomarqueurs.
Evaluation de l’homéostasie glucidique et de l’adaptation intestinale après différentes techniques de chirurgie bariatrique chez un modèle porcin
- Recherche appliquée
- Troubles endocriniens
110 miniporcs vont être utilisés, tous tués à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance modéré. Ils subissent la pose d'un cathéter et d'une sonde, une chirurgie digestive de une à quatre heures et des prélèvements sanguins répétés, pour comparer des techniques de chirurgie de l'obésité et leurs effets sur le glucose. Le porteur décrit une douleur post-opératoire, une perte de poids, une mobilité réduite et des stéréotypies pendant les trois à quatre semaines du protocole. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne peut remplacer l'étude de ces interactions entre organes et que les biopsies terminales ne sont pas compatibles avec la survie des animaux.
Objectifs
Les objectifs de ce projet sont donc : - L’amélioration des connaissances sur le fonctionnement de l’intestin et sur son implication dans la survenue du diabète de type 2 - L’évaluation d’un nouvel outil permettant de quantifier l’absorption du glucose par l’intestin en vue de l’utiliser ultérieurement dans des études cliniques chez des patients présentant un diabète de type 2 - La meilleure compréhension des effets de la chirurgie de l’obésité - Le développement de nouvelles techniques de chirurgie de l’obésité et la compréhension de leurs effets sur le métabolisme
Bénéfices attendus
A court et moyen termes, ce projet donnera lieu à plusieurs publications scientifiques ainsi que des communications orales lors de congrès nationaux et internationaux. A long terme, la validation du D-xylose comme marqueur de l’absorption intestinale du glucose permettra de pouvoir évaluer cette variable in vivo chez l’homme, et quantifier de manière fiable l’absorption intestinale, afin de pouvoir personnaliser la prise en charge chirurgicale en réduisant les effets indésirables. L’étude des mécanismes d’action sur l’homéostasie glucidique des nouvelles techniques de chirurgie bariatrique en cours de diffusion permettra une meilleure compréhension de celles-ci, ce qui permettrait une meilleure adéquation du type de procédure selon les patients, en vue d’une amélioration de l’efficacité et la diminution des effets indésirables post opératoires.
Procédures
- Pose de catheter central sous anesthésie générale, sur tous les animaux, 1 fois, 30 min. - Pose de sonde nasogastrique sous anesthésie générale, sur tous les animaux, de 2 fois à 6 fois, 30min. - Prélèvements sanguins via le cathether central, animaux vigiles, sur tous les animaux, de 2 fois à 6 fois par animal, les prelèvements auront lieu à T-120, T0, T15, T30, T60, T90, T120, T180, T240, T300, T360 minutes ou à T-10, T0, T15, T30, T60, T90, T120 et T180 (minutes), le volume total par prélèvement n’excèdera pas 160ml par animal. -Réalisation d’un repas test standardisé par voie orale (par la sonde nasogastrique) ou jéjunale, animaux vigiles, 2 à 6 fois, 10min. -Chirurgie digestive, sous anesthésie générale, sur tous les animaux (1 par animal), de 1h à 4h. -Pose de sonde urinaire, sous anesthésie générale, sur 6 animaux, 30 min. -Réalisation d’un transit oesogastroduodénale par la sonde nasogastrique, sur 20 animaux (partie 2), 2 fois, 1heure. -Sacrifice et biopsies chirurgicales, sous anesthésie générale, tous les animaux, 1 fois, 2heures.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables post opératoires attendus sont les suivants : douleur, perte de poids, diminution de l’appétit, mobilité réduite, confusion, stéréotypies. Ces effets pourront survenir pendant toute la durée du protocole (3-4 semaines) mais sont particulièrement attendus en période post opératoire.
Devenir
Aucun animal n'est gardé en vie à l'issue de chaque procédure. En effet, la réalisation de biopsies terminales en fin de procédure, en particulier intestinales, n'est pas compatible avec la survie de l'animale.
Remplacement
Nous ne pouvons pas « Remplacer » l’utilisation d’animaux car nous étudions des mécanismes physiologiques. En effet, nous étudions les interactions entre les différents organes à un niveau de biologie intégrative et nous étudions des nouvelles techniques chirurgicales ce qui rend impossible l’utilisation de modèles in vitro. En revanche, les données recueillies sur miniporcs serviront à l’élaboration de modèles computationnels visant à modéliser le contrôle glycémique post prandial chez des patients après chirurgie bariatrique. Ainsi même si nous ne pouvons nous passer du modèle animal actuellement, nous espérons pouvoir à terme nous en affranchir grâce à l’utilisation de ce nouveau modèle computationel.
Réduction
Nous utiliserons un minimum d’animaux pour notre étude qui correspond à une étude préclinique en vue d’une étude clinique future. Il est à ce jour impossible de calculer le nombre nécessaire d’individu dans chaque groupe car nous ne pouvons pas encore quantifier l’effet attendu de chaque technique en cours d’évaluation sur le phénotype. Cependant, par rapport aux études antérieurement réalisées sur le miniporc dans notre laboratoire, un nombre minimal standardisé de miniporc nécessaire par groupe a été établi. Les estimations déclarées ici sont maximales et nous pourrons réduire le nombre d’animaux en cours de protocole si l’effet attendu a pu être constaté.
Raffinement
Les procédures de raffinement suivantes seront appliquées : -Condition standard d'hébergement conformément à la réglementation : hébergement individuel, 12 heures d'éclairage par jour, enrichissement du milieu : jouets. -Prélèvements et expérimentations menés dans des pièces réservées à cet effet et différentes des locaux d’hébergement. -Administration d’anesthésiques et d’analgésiques adaptés : Fentanyl 1.3mg/kg par voie transdermique au niveau du cou (efficacité analgésique 7 jours), buprénorphine 0.5ml/10kg toutes les 8 heures en intra-musculaire, anti-inflammatoire non stéroidien (méloxicam) 1ml/10kg en intra-musculaire. -Soins apportés au besoin après avis vétérinaire (infection cathéters, ...). -Les animaux présentant au moins un point limite sont retirés de l’étude et mis à mort (prostration, immobilité, appétence, perte de poids) si nécessaire. -Une période de 10 jours d’adaptation sera appliquée à chaque animal entrant.
Choix des espèces
Des études précédentes menées au laboratoire ont permis de valider des techniques de chirurgie bariatrique sur modèle de Miniporc. Ce modèle nous a déjà permis de comprendre les effets métaboliques du gastric-bypass. Dans le but de comparer les résultats de ce projet avec ceux des études antérieures, il est important de conserver ce même modèle qui a déjà prouvé sa validité. Par ailleurs, le porc présente des similarités métaboliques et morphologiques avec l'Homme permettant de transposer les mêmes techniques chirugicales ainsi que les mêmes évaluations métaboliques que chez les patients. Enfin, par rapport au porc charcutier adulte, le mini-porc est une souche dont la taille et le poids adulte permettent une stabulation moins compliquée que des porcs classiques (300kg à l’age adulte), plus lourds chez lesquels il aurait fallu utiliser des individus juvéniles au métabolisme différent de l’individu adulte. Animaux jeunes adultes (1 an environ)
A_OI_22001 Production de plasma hyper immuns Vipères d’Europe
- Production de routine
- Tests réglementaires
4 chevaux vont être utilisés dans des procédures impliquant un niveau de souffrance sévère, puis proposés à l'adoption une fois réformés. Ils reçoivent onze injections de venin de vipère additionné d'adjuvant sur 147 jours, puis des prélèvements sanguins répétés par cycles jusqu'à la baisse de leur taux d'anticorps, pour produire le plasma servant à fabriquer un antivenin. Le porteur décrit des masses inflammatoires et des abcès aux points d'injection, parfois des plaies avec écoulement, et une gêne de la mobilité de l'encolure. Il affirme qu'aucun antivenin ne peut être produit sans animal et présente les anticorps polyclonaux du cheval comme les plus efficaces.
Objectifs
Chaque année dans le monde, de nombreuses personnes décèdent où souffrent de lésions irréversibles suite à une morsure de serpent venimeux. C’est également le cas en Europe où les vipères d’Europe enveniment à des degrés divers environ 1000 personnes. Dans le cadre de la production de spécialités antivenimeuses ciblant les envenimations de Vipères d’Europe, l’obtention d’anticorps spécifiques est indispensable. Afin de produire ces anticorps, des chevaux sont immunisés de manière répétée dans le but d’obtenir une quantité élevée d’anticorps dans leur sang. L’immunisation est réalisée par des injections d’antigènes constitués de venins et d’adjuvants. A l’issue de la phase d’immunisation, des prélèvements sanguins sont réalisés sur les chevaux.
Bénéfices attendus
Le bénéfice escompté est de s’assurer de la fourniture de Viperfav qui est la seule spécialité antivenimeuse avec autorisation de mise sur le marché (AMM) en France. Ce produit est plus largement utilisé en Europe, en fonction des besoins. Il n’existe aucune spécialité antivenimeuse ne faisant pas appel à l’animal pour la production d’immunoglobulines, les anticorps polyclonaux sont très efficaces pour la lutte contre les envenimations.
Procédures
4 chevaux reçoivent des injections de venin à dose croissante afin de solliciter leur réponse immunitaire. Ils sont ensuite prélevés régulièrement (production de plasma). Leur immunité est conservée par injections de solution de venin, entre chaque cycle de prélèvement. Hyper immunisation: Cette phase se déroule durant 147 jours. Les chevaux reçoivent 11 injections à J0, J50, J71, J85, J97, J104, J111, J118, J132, J139, J147 de solution de venins de serpent, additionnée, lors des 3 premières injections, d’un excipient huileux minéral (EHM). Ces injections durent 15 seconde chacune Production : Cette phase débute juste après la phase d’hyper-immunisation. Les chevaux sont prélevés et immunisés sur un cycle de 4 semaines qui se répète jusqu’à la réforme du cheval. Les chevaux « anti-vipères d’Europe » produisent uniquement durant 7 cycles car le titre en anticorps baisse significativement au-delà. Chaque prélèvement dure 20 minutes.
Impact sur les animaux
Les signes cliniques attendus sont la formation de masses inflammatoires au point d’injection pouvant entrainer des abcès froids qui peuvent se résorber sans plaie, mais qui occasionnent parfois des plaies avec écoulement séreux ou purulent. Dans ce cas, des soins locaux sont dispensés. Plus rarement, on observe une gêne transitoire de la mobilité de l’encolure des animaux, dans ce cas, le vétérinaire décrit la conduite à tenir et peut suspendre un protocole provisoirement ou définitivement. Quel que soit le protocole, si un animal présente des signes cliniques non attendus, un examen clinique est réalisé par un vétérinaire. Celui-ci peut décider de réformer l’animal.
Devenir
A l’issue de la production, les chevaux réformés sont proposés à l’adoption. Une évaluation vétérinaire est toujours associée à cette décision.
Remplacement
L’état de la science ne permet pas aujourd’hui de produire des antivenimeux autrement que par le recours à l’animal. L’effet polyclonal est largement plébiscité car il agit avec un très large spectre face aux nombreuses protéines nocives des venins.
Réduction
Le nombre d’animaux a été réduit à un minimum grâce à une optimisation des volumes de plasma prélevés par animal. Les demandes commerciales et les titres des plasmas déterminent le niveau de production et par conséquent le nombre de chevaux producteurs.
Raffinement
Les chevaux sont hébergés en groupe. Les manipulations (injection ou prélèvement de sang) sont réalisées en présence de chevaux du même groupe, dans des installations spécifiques adaptées. Du sang total prélevé sont extraits les globules rouges. Lors des prélèvements sanguins des points limites sont mis en place afin de limiter les effets de l’hypovolémie en fonction du suivi du taux d’hématocrite de bilirubine sérique chez les chevaux producteurs. Ainsi, pour un taux d’hématocrite compris entre 40% et 20% les globules rouges peuvent être réinjectés En deçà de 30% pour le taux d’hématocrite et 35% pour le taux d’albumine des injections de vitamines B12 et de fer, des traitements hépato-protecteurs, ainsi que l’arrêt des prélèvements sont également mis en place. De plus, les pertes de plasmas sont compensées par une mise à disposition d’abreuvement à volonté.
Choix des espèces
Espèce 1 : Chevaux, ânes et croisements (Equidae) Les équidés représentent l’espèce de choix car leur gabarit leur confère un volume sanguin circulant élevé. Les volumes prélevés sont élevés, proportionnellement à ce volume sanguin, et leur capacité rapide à reconstituer ce stock en fait l’espèce de choix. C’est une espèce qui collabore bien avec l’homme et sensible au renforcement positif permettant d’améliorer cette collaboration. D’autre part, il n’existe que peu de zoonoses qui touchent les équidés sur le territoire français. Les animaux sont âgés d’au moins 3 ans. Il est nécessaire qu’ils aient achevé leur croissance et que leur système immunitaire soit mature.
Superovulation pour collecte d’embryons chez la truie à des fins de conservation de la ressource génétique d’une lignée de porcs développant des mélanomes qui régressent
- Conservation des espèces
- Recherche fondamentale
- Oncologie
- Système immunitaire
5 truies vont être utilisées, toutes tuées à l'issue, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Elles reçoivent deux injections hormonales de superovulation puis une insémination, avant d'être transportées à l'abattoir pour collecter leurs embryons, la lignée de porcs devant disparaître avec la fermeture de l'installation. Le porteur indique un stress et une douleur possibles liés aux injections et au transport en fin de gestation. Il présente la congélation d'embryons comme la seule méthode permettant de régénérer en une génération cette lignée développant des mélanomes, décrite comme une "ressource génétique" à sauvegarder.
Objectifs
L’objectif du projet est de conserver une lignée de porcs développant des mélanomes (cancer de la peau) en congelant des embryons. En effet, cette lignée ne pourra plus être maintenue sur pieds après la fermeture de l’installation expérimentale porcine dans laquelle les animaux sont actuellement hébergés. Cette lignée pigmentée développe spontanément des mélanomes cutanés autour de la naissance. Les mélanomes sont des tumeurs malignes qui se développent à partir d’un type de cellules de la peau et qui correspondent à la forme la plus agressive des cancers cutanés chez l’humain. Dans ce modèle animal, les tumeurs régressent à partir du 2ème ou 3ème mois avec une dépigmentation variable et progressive. A partir de 3 mois, les tumeurs ont régressé, et la croissance des animaux va se poursuivre, en bonne santé et ils pourront se reproduire normalement. La régression tumorale, suivie souvent par la dépigmentation de la robe et des yeux, indique le rôle de la réaction immunitaire contre les cellules mélanocytaires, à l’origine de la pigmentation de la peau mais aussi des mélanomes. Le système immunitaire de cette lignée est donc très performant dans le combat contre le cancer cutané et les métastases. Des études génétiques, cliniques et histologiques ont montré que ces mélanomes présentent des caractéristiques très similaires aux mélanomes humains faisant de ces animaux un modèle translationnel d’intérêt pour la médecine humaine. Ainsi cette lignée est un modèle original très intéressant pour la recherche contre le cancer. Afin de sauvegarder cette ressource génétique originale pour des travaux qui pourraient être entrepris à l’avenir, l’utilisation de la technique de production d’embryons à partir de truies donneuses et leur conservation par la technique de congélation rapide a été retenue. Cette lignée de porcs est une lignée peu prolifique avec une taille variable des portées. Un traitement hormonal sera administré aux truies donneuses avant l’insémination artificielle afin de produire un maximum d’embryons.
Bénéfices attendus
L’installation expérimentale qui héberge ce modèle biomédical porcin va fermer définitivement. La sauvegarde de cette lignée est fondamentale car c’est une ressource génétique originale qui permet de comprendre les mécanismes impliqués lors de la régression spontanée des mélanomes par le système immunitaire. Ainsi, cette régression complète des mélanomes permet aux animaux de continuer à vivre en bonne santé. En médecine humaine, les immunothérapies ne sauvent que 20% des personnes traitées pour des cancers de la peau, et induisent des effets secondaires sévères. Ce modèle animal reste donc d’un intérêt majeur pour élucider les mécanismes immunitaires permettant la régression complète des mélanomes. Sauvegarder les embryons de cette lignée est en effet nécessaire pour conserver le patrimoine génétique et permettre de futurs projets scientifiques. La congélation d’embryons présente plusieurs avantages par rapport à la conservation de sperme. En effet, chez le porc la congélation de semence n’est pas une procédure aussi efficace que chez les autres espèces. Le taux de succès de l’insémination artificielle à partir de semence congelée est inférieur à 50%. De plus, la qualité de la semence des reproducteurs de cette lignée n’est pas très bonne ce qui diminue encore le succès de l’insémination. L’inconvénient majeur de la conservation de semence uniquement est que cette semence devra être utilisée pour inséminer des truies d’une autre race porcine. Ainsi, les caractéristiques génétiques de cette lignée ne seront retrouvées qu’après plusieurs générations de croisements consanguins (au moins 3 générations, soit 3 ans). La congélation rapide d’embryons et leur réimplantation chez des truies receveuses permettra d’obtenir des porcelets portant 100% des caractéristiques génétiques attendues. C’est la seule méthode qui permettra de produire à nouveau des porcs développant des mélanomes en une génération et avec le maximum de diversité génétique.
Procédures
Dans ce projet, après synchronisation du cycle ovarien par la ration alimentaire du matin sur 18 jours, cinq truies vigiles seront traitées avec deux injections de superovulation (à jour 1 et jour 4 de la procédure) puis inséminées à jour 5.
Impact sur les animaux
Les effets indésirables peuvent être le stress et la douleur liées aux injections. Le fournisseur des médicaments indique que comme avec toutes les spécialités contenant des protéines, des réactions de type allergiques peuvent se produire. Un traitement serait instauré rapidement dans ce cas. En termes de bien-être, et spécifiquement de risque d’avortement, le transport est considéré comme à risque en fin de gestation mais pas avant l’implantation des embryons. Un stress des truies lié au transport est aussi possible.
Devenir
En fin de procédure tous les animaux seront euthanasiés à cause de la fermeture de l’installation expérimentale qui les héberge et les embryons seront collectés pour conservation.
Remplacement
L’obtention et la conservation d’embryons réalisées dans ce projet est une alternative à la conservation sur pieds dans une installation expérimentale. Après ce projet, l’installation expérimentale sera fermée. Il n’y a pas de méthode alternative de remplacement pour produire des embryons en nombre suffisant pour pouvoir régénérer la lignée dans le futur après décongélation et réimplantation dans une truie porteuse.
Réduction
L’utilisation de la procédure de superovulation permet de maximiser le nombre d’embryons par truie. Chez la truie de production, plus de 30 embryons sont collectés par donneuse. La fertilité (taux de gestation après transfert) oscillant entre 40 et 70%, ce dispositif permet de produire une portée par truie prélevée. Ces données ne sont pas connues dans la lignée de porc utilisée qui fait des portées de 5-6 porcelets en moyenne. La congélation rapide d’embryons permettra d’obtenir en une génération des porcs avec toutes les caractéristiques génétiques recherchées. Cette méthode permettra aussi surtout d’utiliser moins d’animaux par la suite pour retrouver la lignée par rapport à la congélation de sperme. Nous utiliserons les 5 truies qui restent dans l’élevage avant euthanasie pour cause de fermeture de l’installation.
Raffinement
Les truies ont été entraînées à la présence des soigneurs et interagissent régulièrement aux simples contacts ou caresses. Ces interactions de nature positive favorisent la relation par une absence de peur et une forte confiance en l’humain, caractéristiques du bien-être animal. Les soigneurs, qui connaissent très bien leurs animaux, sont très réactifs si un animal montre des signes de gêne quelconque. Les animaux sont élevés dans des loges aux surfaces réglementaires, sur sciure et avec des enrichissements comme des chaînes, des cordages, et autres jouets en plastique ou caoutchouc à mâchouiller qui sont renouvelés régulièrement. Les cinq truies utilisées dans ce projet n’ont pas eu de complication ni lors du développement des mélanomes ni lors des précédentes gestations et mise-bas. Les injections seront réalisées par des agents formés et habitués à réaliser ce type de manipulation. Au jour 11 de la procédure, le transport à l’abattoir d’une durée de 1.5-2h sera effectué par un transporteur agréé. De la paille sera déposée sur le sol de de la bétaillère pour stimuler le fouissage des animaux et limiter leur stress pendant le transport.
Choix des espèces
L’objectif du projet étant la conservation d’une lignée de porcs, le projet concerne spécifiquement l’espèce porcine. Les animaux utilisés sont adultes, donc en âge d’ovuler.
Etude de l’impact d’une modification du microbiote du gros intestin par l’alimentation sur le métabolisme énergétique et la performance chez le cheval athlète
- Recherche appliquée
- Alimentation animale
- Bien-être animal
24 chevaux de course vont être utilisés puis gardés à l'écurie, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils subissent des fouilles rectales, des prises de sang et deux tests d'effort sur piste, pour mesurer l'effet d'une ration plus riche en fibres sur leur microbiote intestinal et leur performance sportive. Le porteur indique une gêne passagère lors de la fouille et une douleur brève à la ponction jugulaire, et prévoit une sédation possible si le stress devient dangereux. Il affirme qu'aucun modèle in vitro ne peut remplacer le cheval pour ces mesures, l'objet de l'étude restant la performance des chevaux de course eux-mêmes.
Objectifs
D’une part, une première étude a mis en évidence une relation entre la capacité du microbiote du gros intestin du cheval à dégrader les fibres alimentaires (capacité fibrolytique) et la performance sportive chez le trotteur. D’autre part, il est fréquent dans les centres d’entraînement de chevaux de courses que les chevaux soient nourris avec un régime riche en céréales et en amidon qui, en quantité trop importante, peut être nuisible à l’activité fibrolytique du microbiote et donc à la santé de l’individu. L’alimentation peut donc être un levier pour le bien-être et la performance chez le cheval de course. La présente étude portera sur l’impact d’une modification de l’alimentation sur le microbiote du gros intestin, le métabolisme énergétique et la performance chez le jeune trotteur athlète. L’objectif de la présente étude est, après avoir confirmé la relation entre la capacité fibrolytique du microbiote du cheval et la performance sportive chez le trotteur, d’évaluer l’impact d’une modification du microbiote par l’alimentation sur le métabolisme énergétique et la performance chez le cheval athlète de haut niveau.
Bénéfices attendus
Une première étude menée par l’établissement utilisateur a démontré que les individus dont le microbiote était plus efficace à dégrader les fibres alimentaires avaient de meilleures performances à l’effort. Il est fréquent dans des centres d’entraînement de chevaux de courses que les animaux reçoivent un régime alimentaire riche en céréales (et donc riches en amidon). Cette quantité de céréales, lorsqu’elle est importante, peut être néfaste pour la santé digestive de l’animal et peut conduire à différentes maladies digestives à travers la diminution significative de la capacité de dégradation des fibres alimentaires par le microbiote. Dans cette étude, la modification de l’alimentation visera à réduire la quantité d’amidon apportée par la ration alimentaire en apportant un aliment riche en fibres, bénéfiques pour la santé digestive et potentiellement pour la performance sportive aux vues des résultats de l’étude précédente. Cette étude peut donc ouvrir de nouvelles perspectives de conduites alimentaires dans l’objectif de préserver l’intégrité digestive des chevaux de course en mettant en évidence l’importance des fibres alimentaires pour la performance sportive.
Procédures
Au cours du projet, les chevaux seront soumis à deux prélèvements de fèces et deux séries de trois prélèvement de sang séparaés de six semaines. Ces prélèvements s'effectuent sur animal vigile et ne durent que quelques minutes. Les chevaux réaliseront aussi deux tests d'effort sur piste séparés de six semaines. Ces tests dureront 30 à 45 minutes et leur intensité sera comparable à celle de leurs entrainements habituels.
Impact sur les animaux
Aucune nuisance ou effets indésirables majeurs ne sont attendus sur les animaux au cours de ce projet. La fouille rectale peut entrainer une gêne passagère qui cessera au moment du retrait du bras du manipulateur, et une douleur légère et passagère peut être éprouvée au moment de la ponction dans la veine jugulaire, mais celle-ci ne devrait pas durer plus de quelques minutes. Le test d’effort réalisé entraînera une forme de stress et un état de fatigue mais ne dépassera pas les intensités des entraînements réalisés quotidiennement.
Devenir
Il n'est pas attendu de dommage pour les animaux impliqués dans ce projet, ils pourront donc être réutilisés sans effet cumulatif. Les chevaux athlètes appartiennent à l'écurie de course où se déroulera le projet, ils y resteront à l'issu de celui-ci.
Remplacement
L’étude du microbiote du gros intestin équin nécessite le prélèvement de fèces qui permettent d’obtenir un échantillon microbien représentatif de celui présent dans le gros intestin du cheval. Le microbiote digestif étant complexe et spécifique à chaque espèce, il n'est pas possible de remplacer l'utilisation du cheval par un autre modèle ou par une étude in vitro. Il en va de même pour les tests d'effort qui reflètent les capacités physique et métabolique du cheval et pour lesquelles aucune alternative n'existe afin de mimer l'impact d'un test d'effort sur cette espèce. Aucun autre modèle ne permet de remplacer l'utilisation du cheval pour répondre aux objectifs de ce projet. Les tests d’effort et prises de sang reflètent les capacités physiques et métaboliques individuelles et aucune alternative autre qu’in-vivo n’existe afin de mimer l’impact d’un test d’effort.
Réduction
Un total de 24 animaux seront inclus dans ce projet, réparti en 2 groupes de 12 animaux. Ce nombre a été établi à l'aide de la fonction power.t.test du logiciel R et à partir des résultats obtenus lors d'un premier essai mesurant les mêmes paramètres sur un échantillon d'animaux conduit dans les mêmes conditions. La vitesse moyenne sur le dernier palier du test d’effort (paramètre clé de la performance) était de 42,7±1,14 km/h, la dégradation de la matière sèche in vitro était de 18,7±2,8 % et la concentration en acétate sanguin 5 min après le test d’effort était de 1,86±0,47 mmol/L de sang. Pour une puissance du test fixée à 80 % et une erreur de première espèce de 5 %, un nombre de 10 chevaux par lot, soit 20 chevaux pour l’étude est nécessaire pour mettre en avant des différences significatives sur les paramètres ci-dessus. Par sécurité 24 chevaux âgés de 2 ans, stationnés sur le même site d’entraînement, ayant la même conduite et ayant un niveau d’entraînement similaire seront inclus dans l’étude. La marge d’animaux sélectionnés (2 par lot) se justifie au travers du fait que certains animaux pourront être retirés de l’étude dans le cas d’une blessure entraînant l’arrêt de l’entraînement de l’animal au cours de l’étude. Dans le cas d’une maladie ou d’une blessure, et selon la médication utilisée, un animal pourra être exclu de l’étude du fait de l’impact du traitement sur le microbiote du gros intestin. En outre, l'activité fibrolytique du microbiote de chaque individu sera étudiée de manière in-vitro ce qui réduit significativement le nombre de prélèvements par fouille rectale par animal. Les résultats obtenus seront analysés avec la procédure Mixed de SAS avec le cheval en aléatoire et le régime et la période comme paramètres ainsi que la vitesse pour les tests d'effort.
Raffinement
Chaque animal aura été préalablement emmené dans la barre de fouille et manipulé à l’intérieur par le personnel de l’écurie afin de limiter le stress lors du prélèvement. La procédure pourra être répétée si des chevaux semblent stressés lors de la première habituation. Les chevaux étant des animaux grégaires, ils seront déplacés par lot de deux par le personnel de l’écurie lors des habituations et lors des prélèvements à la barre de fouille afin de limiter le stress pouvant être induit par la séparation d’avec les congénères. Si le stress provoqué devient trop dangereux pour l’animal et le manipulateur, une sédation pourra être réalisée par le vétérinaire. Une phase d’observation sera effectuée durant 30 minutes après la fouille rectale afin de vérifier le bon état de santé du cheval. Dans le cas où une sédation est réalisée, le cheval restera en observation avec un panier de mise à jeun dans un box à proximité de la stalle jusqu’à la disparition des effets de la sédation. De plus, du gel sera utilisé pour faciliter le passage. Les tests d'effort seront réalisés par le personnel de l'écurie auquel les chevaux sont habitués. Ainsi pour les chevaux les tests d'effort seront vécus comme un entrainement classique, et l'état de forme des chevaux sera suivi les jours suivants le test d’effort. Dans le cas où un animal se blesserait lors du test, il sera immédiatement arrêté et les soins nécessaires seront pratiqués. Le test d’effort pourra également être arrêté si la personne conduisant le test d’effort juge cela nécessaire.
Choix des espèces
L'étude porte sur la performance des chevaux athlètes, il est donc nécessaire de travailler sur des chevaux pour répondre aux objectifs du projet. Les animaux inclus dans cette étude seront tous âgés de deux ans afin de ne pas avoir un effet de l’âge sur les paramètres mesurés. De plus, les animaux inclus dans cette étude seront dans leur phase de pré-entraînement c’est-à-dire qu’ils n’auront pas encore participé à des courses. Ceci permettra d’établir de manière précoce si une relation existe entre le microbiote du gros intestin et la performance. En outre, un effet de l’entraînement sur le microbiote du gros intestin a pu être observé chez le cheval, chez l’humain et la souris. Ce choix de stade de développement permettra de réduire cet effet pour l’étude. Enfin, le jeune trotteur est la population cible de l'étude, il est donc logique de travailler avec de jeunes animaux.
Développement d’un nouveau cathéter pour le traitement de l’insuffisance cardiaque chez le porc
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
8 porcs vont être utilisés, opérés sous anesthésie générale et tués avant tout réveil, dans une procédure unique pouvant durer jusqu'à sept heures. Un cathéter destiné à traiter l'insuffisance cardiaque est manipulé dans leur cœur, avec un risque d'arythmie sévère et de fibrillation ventriculaire, avant une mise à mort pour analyses. Le porteur met au point ce dispositif médical avant son passage chez des patients. Il affirme que les modèles ex vivo ne reproduisent pas la complexité physiologique et retient le porc pour sa similitude cardiaque avec l'humain.
Objectifs
Plus de 26 millions de personnes dans le monde souffrent d'insuffisance cardiaque, maladie potentiellement mortelle avec un taux de survie inférieur à certains cancers. Les cas graves d’insuffisance cardiaque pourraient être traités par transplantation cardiaque, néanmoins, la rareté des donneurs rend cette option impossible dans la plupart des cas. Récemment, des approches de médecine régénérative ont montré des résultats prometteurs dans l'amélioration des fonctions cardiaques suite à la transplantation de sphères cardiaques dérivées de cellules souches. Cependant, cette approche nécessite une chirurgie à cœur ouvert, ce qui n'est pas idéal pour la pratique clinique. Afin de rendre la procédure de transplantation de cellules cardiaques moins invasive, un nouveau dispositif de délivrance a été développé en utilisant un cathéter spécifique, qui délivrera ces cellules directement dans la paroi du cœur du patient pour permettre une régénérescence des cellules cardiaques et donc de traiter la maladie. Ce projet a pour objectif d'optimiser la procédure clinique d’utilisation du nouveau cathéter cardiovasculaire, visant à traiter l’insuffisance cardiaque. Les tests permettront de valider la manipulation du cathéter, d’optimiser les procédures d'imagerie pour la cartographie et le guidage du cathéter à travers le corps et jusqu'à la cible et enfin de maîtriser et d’atténuer tous les risques potentiels liés à la réalisation de cette opération.
Bénéfices attendus
Le test de ce cathéter sur les animaux est fondamental pour confirmer que ce nouveau dispositif médical atteint bien les niveaux de sécurité, d'efficacité et d'ergonomie attendus pour sa future application chez le patient. Ce projet permettra de passer à la phase suivante d'investigation chez les patients, pour à terme être proposé comme solution de traitement de l’insuffisance cardiaque.
Procédures
Les animaux subiront une unique procédure, sans réveil, au cours de laquelle le cathéter d’intérêt sera testé. Lors de cette procédure les animaux seront sous anesthésie générale. Cette procédure durera 7 heures maximum, avec un examen d’imagerie non invasif de 15 minutes avec le Scanner ou une heure avec l’IRM.
Impact sur les animaux
Il s'agit d'une procédure sans réveil ; l'animal sera maintenu sous anesthésie générale et ne devrait pas ressentir de douleur (analgésie adaptée). Des complications telles que des arythmies sévères et une fibrillation ventriculaire peuvent provoquer une asystolie. Un protocole de réanimation, limité à la manipulation externe, sera utilisé pour récupérer la fonction cardiaque.
Devenir
A la fin du projet les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des analyses ex-vivo.
Remplacement
Les caractéristiques du dispositif ont été testées préalablement dans des études ex vivo. Mais les modèles ex-vivo n’offrent pas la complexité physiologique de l’organisme ni les mouvements des organes, il est donc primordial de tester in vivo le cathéter sur un modèle de grand mammifère, le porc a été choisi de par une similitude anatomique cardiaque très importante avec le cœur humain. Il n’est à ce jour pas possible de remplacer l’utilisation d’animaux dans le cadre de l’évaluation des dispositifs médicaux implantables humains avant leur utilisation chez le patient.
Réduction
Les différents prototypes du dispositif médical (cathéter) seront mis au point dans un simulateur et testés dans ce simulateur avant la phase d’expérimentation animale afin d’en optimiser la sécurité et l’efficacité du dispositif en amont pour de réduire le nombre d’animaux utilisés. Ce simulateur permet d’importer le modèle d’imagerie du cœur imprimé en trois dimansions et de localiser l’extrémité du cathéter d’injection dans le cœur, comme cela sera le cas chez les patients. La stratégie pour réduire le nombre d'animaux utilisés dans ce projet reposera également sur la maximisation du nombre de sites d’injection. Dans l’objectif de réduire au maximum le nombre d’animaux, de nombreuses évaluations du dispositif seront réalisées sur un même animal. La phase d’expérimentation reste cependant nécessaire chez l’animal car certains aspects importants ne sont pas pris en compte dans le simulateur : la contraction cardiaque, les mouvements de la respiration ou les phénomènes de coagulation.
Raffinement
Pendant l’hébergement préopératoire, les animaux sont hébergés dans des locaux adaptés avec les méthodes de raffinement appropriées à l’espèce, notamment, en groupe social, avec des jeux, accès à la nourriture et l’eau. Les porcs sont suivis quotidiennement par le personnel formé de l’animalerie, pouvant contacter rapidement le vétérinaire ou le chef de projet si nécessaire. Le jour de l’expérimentation, les animaux sont prémédiqués, puis transportés dans la salle, où ils seront pris en charge par l’équipe qui réalisera la procédure. Pendant la procédure, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une ventilation mécanique, leurs paramètres vitaux sont surveillés continuellement (fréquence cardiaque, pression sanguine, saturation en oxygène, température). Un protocole analgésique adapté est mis en place. Une voie veineuse permet d’apporter l’hydratation nécessaire et de fournir des anti-arythmiques en cas de risque de fibrillation ventriculaire. Un défibrillateur est toujours disponible dans la salle. La configuration de l’opération est identique à celle qui sera réalisée chez l’Homme.
Choix des espèces
Les porcs sont largement utilisés comme modèles animaux pour les tests précliniques de produits cardiovasculaires humains en raison des similitudes de l'anatomie cardiaque et les propriétés hémodynamiques et électrophysiologiques. Par conséquent, le cathéter (conçu et dimensionné pour l'homme) pourra être testé dans sa configuration sans modification. Des porcs jeunes d'environ 70 kg seront inclus dans le projet, à ce stade, le cœur est similaire à celui d’un homme adulte.
Effet du régime alimentaire sur le microbiote intestinal, sa capacité à dégrader les fibres et les marqueurs de l’intégrité de la muqueuse intestinale chez le cheval senior
- Recherche appliquée
- Bien-être animal
9 chevaux âgés vont être utilisés, réutilisés sans être tués, dans des procédures impliquant un niveau de souffrance léger. Ils subissent six prélèvements de fèces et de sang sur quatre mois, sur animal vigile, dans le refuge qui les héberge. Le porteur étudie l'effet du régime alimentaire sur le microbiote intestinal du cheval âgé, des recommandations nutritionnelles renvoyées au long terme. Il affirme qu'aucun modèle ne reproduit ces interactions digestives et conclut qu'il n'est "pas possible" de remplacer l'animal vivant.
Objectifs
La population mondiale d’équidés âgés de plus de 20 ans augmente de plus en plus, or le bien-vieillir de cette population est une thématique récente pour laquelle peu de données sont disponibles. Ces dernières années, une baisse de diversité et une modification de la composition au sein du microbiote intestinale chez les équidés de plus de 20 ans ont été mises en évidence. De plus, l’environnement dans lequel vit ce microbiote est aussi modifié avec l’âge. Or, le cheval étant un herbivore, il obtient la majorité de son énergie grâce à la dégradation des fibres par ce microbiote intestinal. Si le microbiote et son environnement sont modifiés, il est possible que l’hôte ne puisse plus tirer bénéfice de la symbiose et perde de l’état. En partant de ce constat, il était important de voir si et dans quelles mesures, la fonction fibrolytique des chevaux seniors était affectée par rapport à celle des chevaux adultes. Les premiers résultats des études menées en 2022 dans le cadre de la thèse « bien-vieillir des équidés seniors » montrent que cette population dégrade aussi bien voire mieux les composés pariétaux complexes que les chevaux adultes. En revanche, il semblerait que la barrière intestinale des chevaux seniors ne soit plus intègre puisque certains acides gras volatiles sont moins bien absorbés (donc moins disponibles pour l’hôte) et certains composés bactériens (possiblement responsable d’inflammation) sont retrouvés dans le sang. L’alimentation étant un levier essentiel pour maintenir l’équilibre dans le gros intestin, l’objectif de ce projet est d’évaluer l’effet de différents régimes alimentaires sur le microbiote intestinal, sa capacité à dégrader les fibres et les paramètres de l’intégrité de la muqueuse intestinale. A long terme, cela pourra contribuer à la mise en place de recommandations nutritionnelles pour le cheval sénior.
Bénéfices attendus
La population d’équidés de plus de 20 ans étant grandissante depuis les années 2000, ce projet permettra de mieux comprendre les modifications liées à l’âge afin d’adapter les pratiques alimentaires pour promouvoir un vieillissement en bonne santé et pour favoriser l’état de bien-être des équidés séniors. A terme, il contribuera à la mise en place de recommandations nutritionnelles pour le cheval sénior.
Procédures
Au cours du projet, les chevaux seront soumis à six prélèvements de fèces et de sang répartis sur une durée de quatre mois et séparés chacun de 21 jours. Ces prélèvements s'effectuent sur animal vigile et ne durent que quelques minutes.
Impact sur les animaux
Un léger inconfort passager pourra être ressenti par les chevaux au moment des prélèvements, mais aucune douleur n'est attendue dans ce projet. Du gel est utilisé pour faciliter les prélèvements de fèces.
Devenir
Il n'est pas attendu de dommage pour les animaux impliqués dans ce projet, ils pourront donc être réutilisés sans effet cumulatif. Les chevaux sénior appartiennent au refuge qui continuera de les héberger pendant le projet, ils y resteront à l'issu de celui-ci.
Remplacement
Il n’existe actuellement pas de modèle permettant de reproduire la complexité des interactions entre composition et activité de l’écosystème digestif, paramètres digestifs, et paramètres sanguins et/ou fécaux de l’inflammation, ni de modèle permettant de mimer les phénomènes d’immunosénescence chez le cheval. Il n’est donc pas possible de remplacer l’utilisation d’animaux vivants dans cette étude.
Réduction
Les chevaux seront conduits de façon uniforme afin de minimiser les variations liées à l’environnement. Trois groupes de trois chevaux seront inclus dans cet essai mené selon un schéma en carré latin. Ce type de schéma permet de diminuer le nombre d'animaux utilisé au total, car chaque animal passe par les trois régimes alimentaire et est donc son propre témoin. Une étude statistique a permis de déterminer le plus petit nombre d'animaux a inclure dans chaque groupe tout en assurant la fiabilité des résultats. Une analyse statistique sera appliquée sur les résultats obtenus.
Raffinement
Les prélèvements de fèces et de sang ont lieu dans un travail adapté à la contention des chevaux pour éviter tout risque de blessure. De plus, du gel est appliqué pour les fouilles rectales afin de faciliter le passage. Les chevaux étant des animaux grégaires, ils sont sortis tous les jours au paddock en groupe. Ceci permet de respecter leur bien-être. De plus, au quotidien, le personnel animalier observe le comportement de chaque cheval matin et soir au moment de la distribution des repas afin de repérer les signes de mal-être ou de souffrance. Ces signes inhabituels sont immédiatement signalés au responsable de l’expérimentation. Les chevaux qui présenteraient des signes de mal-être ou de souffrance seront soignés et si jugé nécessaire par le vétérinaire traitant retirés de l’essai. Enfin, les chevaux seniors étant très sensibles aux changements (localisation, climat, etc.), pour préserver leur santé et leur bien-être, l’essai sera conduit dans leur refuge. Dans ces conditions, il est possible de s’affranchir du transport qui représente une source de stress et un risque non négligeable pour cette population.
Choix des espèces
L’essai doit nécessairement être conduit avec des chevaux car il s’agit de l’espèce cible de l'étude. Les chevaux inclus dans l'étude auront plus de 20 ans. Ils sont alors considérés comme sénior, ce qui est la population cible de l'étude. De plus, ces dernières années, une baisse de diversité et une modification de la composition au sein du microbiote intestinale chez les équidés de plus de 20 ans ont été mises en évidence.
Evaluation et développement pré-clinique des cathéters pour cartographie, cautérisation ou électroporation irreversible des arythmies cardiaques dans des modèles porcins et ovins
- Recherche appliquée
- Troubles cardiaques
Moutons : 125
Les cathéters testés sont des prototypes destinés à des partenaires industriels, qui doivent obtenir une certification réglementaire avant leur mise sur le marché. 125 jeunes cochons et 125 brebis adultes, soit 250 animaux non-humains, vont être utilisés dans des procédures d'un niveau de souffrance modéré, tous tués à l'issue. Sous anesthésie générale, chacun passe deux à quatre heures d'IRM ou de scanner, puis une opération de quatre à six heures où le cathéter crée entre cinq et vingt lésions dans le cœur, avec des risques de paralysie du nerf phrénique, de fibrillation ventriculaire et de saignement. Une partie est soumise à nouveau, un à trois mois plus tard, à quatre à six heures d'imagerie et de cartographie, et certains peuvent porter une maladie cardiaque provoquée auparavant, sans que le résumé dise comment. Le porteur écrit que ces dispositifs ont "un marché mondial en pleine croissance".
Objectifs
Le projet a pour objectif d’évaluer l’efficacité et la sécurité de prototype de cathéters de diagnostic ou de traitement par ablation pour les troubles du rythme cardiaque. Pour cela l’évaluation préclinique est obligatoire, via l’utilisation de modèles animaux, sains ou malades, en conditions proches de la clinique, avant leur utilisation chez l’homme. Les cathéters sont des dispositifs médicaux manœuvrables à l’intérieur des gros vaisseaux et du cœur et permettent aux cardiologues soit de diagnostiquer une maladie cardiaque soit de la traiter. Les cathéters d’ablation sont des dispositifs médicaux utilisés pour le traitement de maladies cardiaques. Ils permettent grâce à une électrode positionnée à leur extrémité, de causer une cautérisation ou une lésion contrôlée dans le cœur. Cette lésion interrompt les circuits favorisants l’activation désynchronisée du muscle cardiaque. Les cathéters de diagnostic eux, utilisent plusieurs électrodes positionnées en différentes configurations géométriques pour capturer les signaux du cœur et aider à trouver les sources anormales d’activation cardiaque. Le projet permettra de valider les paramètres suivants de prototypes de cathéter avant de pouvoir être utilisés chez le patient : les aspects ergonomiques (robustesse et préservation de l’intégrité mécanique, manœuvrabilité d’un cathéter, capacité à atteindre les cibles cardiaques), l’efficacité (capacité à cibler les points de contrôle lors du diagnostic, capacité à induire des lésions durables sur toute l’épaisseur du myocarde) et enfin la sécurité (risques de créer des caillots de sang pouvant être responsables d’AVC, risque d'endommager les organes adjacents…). Lors de procédure médicale réalisée chez le patient (identique à celle réalisée dans le projet), les patients sont conscients (sédation légère), avec une gestion de la douleur par voie médicamenteuse ajustée par pallier en fonction de la réponse du patient au traitement. Les tests réalisés chez les modèles animaux se déroulent en anesthésie générale. L’objectif de ce projet est de travailler sur des prototypes des cathéters qui devraient permettre une manœuvrabilité optimale, montrer une absence ou minimisation des risques collatéraux pendant la procédure, et provoquer des lésions du tissu cardiaque ayants des effets durables sur les propriétés électriques du cœur traité, afin de pouvoir les proposer à terme dans la prise en charge de maladies cardiaques.
Bénéfices attendus
Les tests des cathéters sur les animaux pour les thérapies du trouble du rythme cardiaque sont fondamentaux pour confirmer que les prototypes atteignent les niveaux de sécurité, d'efficacité et d'ergonomie attendus. L’évolution permanente des dispositifs médicaux dans la prise en charge des patients met en évidence l’intérêt des cathéters pour le diagnostic et le traitement par ablation thermique et non-thermique de certaines maladies cardiaques, ces dispositifs ont donc un marché mondial en pleine croissance. Les tests précis et éthiques ouvriront aux partenaires industriels et aux collaborateurs la possibilité de passer à la phase suivante d'investigation chez les patients, ce qui leur permettra d'obtenir la certification réglementaire pour mettre leurs dispositifs sur le marché.
Procédures
Toutes les procédures et les étapes décrites dans ce projet se déroulent sous anesthésie générale. Nous allons utiliser des cochons jeunes ou des brebis adultes, selon la disponibilité et la nécessite d’effectuer un protocole chronique ou aigü. Nous prévoyons d’utiliser maximum 250 animaux en 5 ans. Les animaux pourront être sains ou être des modèles de maladies cardiaques précédemment créés. Les animaux seront soumis aux interventions suivantes : examens d’imagerie non-invasifs par IRM et/ou scanner CT (durée 2-4 heures), une opération (identique à celle réalisée chez le patient) pour le test des cathéters sous imagerie par rayons X (durée 4-6 heures). En fonction dudispositif médical à tester, certains animaux pourront avoir une phase de récupération et de répétition, d’un à trois mois après l’ablation, de l’imagerie et cartographie diagnostique afin d’évaluer les résultats chroniques de l’intervention réalisée (durée 4-6 heures)
Impact sur les animaux
Les niveaux de stress et les effets cardiaques dus aux thérapies de diagnostic et d'ablation sont identiques à ceux que connaissent les patients en milieu clinique. Les effets secondaires peuvent être une paralysie temporaire du nerf phrénique ou du diaphragme, un déclenchement de tachycardies ventriculaire débordantes en fibrillations ou un saignement aux sites d’introduction des cathéters.
Devenir
A la fin du projet les animaux seront euthanasiés afin de réaliser des analyses ex-vivo, les organes pourront également être proposés à d'autres équipes de recherche.
Remplacement
A ce jour, pour les objectifs envisagés dans ce projet, nous n’avons pas à disposition d’autres options pour le test de cathéter d’ablation et diagnostic que d’utiliser des modèles animaux. Nous pouvons obtenir des modèles cellulaires en laboratoire pour des analyses préliminaires, mais ces modèles qui se basent sur les cellules cardiaques n'offrent que des résultats extrêmement simplifiés par rapport au cœur entier. Les modèles tissulaires ex vivo ne peuvent pas nous permettre d’observer les effets du remodelage à long terme qui certifie la validation des cathéters pour leur utilisation en clinique.
Réduction
Notre stratégie pour réduire le nombre d’animaux utilisés repose sur la maximisation du nombre de sites que nous pouvons traiter par ablation. Dans l’objectif de réduire au maximum le nombre d’animaux, nous prévoyons d’effectuer certaines évaluations en parallèle (ex : évaluer un cathéter diagnostic et un cathéter d’ablation), si leur coévaluation n’affecte pas les résultats attendus. Si un cathéter montre des limitations importantes en termes de sécurité et/ ou de fiabilité, l’évaluation sera arrêtée ou suspendue en l’attente d’une amélioration du dispositif par le constructeur. De même, si l’évaluation statistique atteint une puissance suffisante, aucun autre animal ne sera inclus dans l'évaluation du cathéter d'intérêt. Chez un jeune porc ou un jeune mouton, nous pouvons effectuer entre 5 et 20 lésions en considérant à la fois les ventricules et les oreillettes. Cela nous donne suffisamment de répliques techniques pour rendre les résultats plus robustes et réduire l’erreur apportée par la variabilité biologique et anatomique individuelle. Cette confiance nous permet d’utiliser la quantité minimale de 5 animaux par conditions afin d’avoir une puissance statistique acceptable. En outre, dans le cas où le paramétrage des thérapies doit être testé en amont du test sur le tissu cardiaque, nous pouvons tester différentes conditions sur les muscles de la cuisse.
Raffinement
Pendant la procédure, les animaux sont maintenus sous anesthésie générale avec une surveillance constantes de leurs paramétres vitaux (fréquence cardiaque, pression sanguine, tempérautre...). 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 les méthodes de raffinement appropriées pour son espèce (groupe social, enrichissement adapté). Les animaux sont suivis quotidiennement par le personnel formé, qui peut intervenir rapidement 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.
Choix des espèces
Parmi les modèles animaux ayant des caractéristiques anatomiques et fonctionnelles proche de l’homme (mouton, cochon, chèvre, chien), le cochon et le mouton ont été retenus car ces modèles sont bien décrits et caractérisés et constituent une référence dans la communauté scientifique. De plus le personnel impliqué dans ce projet possède une expertise établie de la gestion de ces modèles animaux. Stades de développement des animaux inclus : - Porc : jeune de 50-70kg environ (environ de 4-5 mois) - Ovins : adultes à partir de 12 mois Au stade défini, et pour les deux espèces, la taille et les caractéristiques du cœur des animaux sont proches de celle de l’homme ce qui permet une évaluation fiable des dispositifs médicaux.